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Nanopartículas detienen hongo que enferma cultivos de café

Colombia Análisis

En pruebas de laboratorio, las nanopartículas de óxido de zinc lograron inhibir hasta en 96 % el crecimiento del hongo Colletotrichum spp., superando incluso los resultados alcanzados por productos fungicidas. “Se trata del nivel más alto de inhibición del crecimiento de este hongo alcanzado hasta el momento con nanopartículas de cualquier material.

Los resultados de laboratorio reflejan que estas funcionan como una cura frente a la antracnosis (síntoma de enfermedad de las plantas de zonas calurosas y húmedas), a falta de las pruebas de campo”, destaca Lyda Patricia Mosquera Sánchez, candidata a doctora en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira.

Según explica, las nanopartículas (de tamaño inferior a 100 nm) de óxido de zinc atacan la pared y la membrana de las células del hongo, aumentan su producción de vacuolas, desequilibran sus organelos y así limitan sus posibilidades de crecimiento.

El hallazgo resulta importante por el impacto que provoca este hongo en los cultivos de todo el mundo, ya que generar necrosis y daños en las estructuras de hojas, tallos, frutos y flores interrumpiendo procesos de fotosíntesis, intercambio de gases y paso de nutrientes, entre otros. “Si no se aplican estrategias de control, el hongo puede provocar pérdidas de hasta el 60 % en los cultivos que coloniza”, advierte la investigadora.

Cuando se utilizaron las nanopartículas también se observaron cambios importantes en el patrón de crecimiento de Colletotrichum spp., pues habitualmente el hongo crece en forma circular, mientras que en las cajas Petri donde se aplicó el procedimiento lo hizo en forma ovalada y con relieve, como un mecanismo de defensa que, en últimas, no le permite desplegar su crecimiento normal.

Superó al fungicida químico

Para la investigación se tomaron cerca de 500 muestras de hojas con síntomas de afectación por el hongo en Cauca, Valle del Cauca y Huila, departamentos que actualmente le están apostando al mercado de café de alta calidad.

Los fragmentos de hoja se depositaron en un medio de cultivo PDA (papa, dextrosa, agar). Cuando se desarrollaron las estructuras reproductivas de los hongos, estos se separaron de las hojas y se trasladaron a un nuevo medio de cultivo para descartar la presencia de otros organismos fúngicos y bacterias.

Cada una de las cuatro cepas de hongo aisladas se dividió en partes iguales para comparar los resultados de cinco tratamientos diferentes: en el primero, que sirvió como testigo, no se realizó ninguna intervención; en el segundo se utilizó fungicida, y en los otros tres se aplicaron diferentes concentraciones de nanopartículas. Para cada uno de los tratamientos se realizaron cinco repeticiones para medir y obtener el promedio de sus indicadores.

Las nanopartículas utilizadas fueron proporcionadas por el grupo de investigación Ciencia y Tecnología de Materiales Cerámicos (Cytemac) de la Universidad del Cauca. “Para llevar el óxido de zinc al tamaño de nanopartícula se utilizan diferentes compuestos reactivos, tratamientos térmicos y procesos de agitación”, detalla la investigadora.

Mientras el fungicida químico logró inhibir el crecimiento del hongo en un 86 %, el tratamiento de mejor rendimiento con nanopartículas de óxido de zinc incrementó ese indicador a 96 %.

“El zinc es un nutriente para las plantas y forma parte de su proceso de desarrollo. Por ello, en teoría, sus nanopartículas generarían menos contaminación que las de óxido de titanio o de plata, las cuales se estudian hoy por su potencial antifungicida, antimicrobiano y bactericida”, revela la doctoranda Mosquera.

El paso siguiente de la investigación será medir la contaminación que podrían generar las nanopartículas de óxido de zinc en las plantas y su desempeño contra el hongo en condiciones de campo.

Según cifras del Censo Nacional Agropecuario de 2013, casi 1 de cada 3 hectáreas de café, como cultivo agroindustrial, se encuentra en el Valle del Cauca, Huila y Cauca. Así mismo, estos dos últimos departamentos ya cuentan con denominación de origen para sus cultivos de café de alta calidad.

La investigación fue dirigida por el profesor Jaime Eduardo Muñoz Flórez, de la U.N. Sede Palmira.

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