Control in vitro con extractos vegetales de patógenos que afectan al

ARLETT
ROJOP BRAVO
Universidad Autónoma de Querétaro
Facultad de ingeniería
2008
“Control in vitro con extractos vegetales de patógenos que
afectan al cultivo de jitomate (Lycopersicon esculentum)”
“Control in vitro con extractos vegetales de patógenos que
afectan al cultivo de jitomate (Lycopersicon esculentum)”
Tesis
Que como parte de los requisitos para obtener el grado de
ESPECIALIDAD EN INGENIERIA DE INVERNADEROS
Presenta
ARLETT ROJOP BRAVO
Dirigido por
Dra. ROSALÍA VIRGINIA OCAMPO VELÁZQUEZ
C.U. Santiago de Querétaro Qro. Agosto, 2008
RESUMEN
El control de las enfermedades en cultivo de jitomate se ha basado,
tradicionalmente, en el uso de productos químicos sintéticos, muchos de los cuales han
producido, como efecto secundario, problemas de desequilibrio ambiental, de salud
humana y el surgimiento de poblaciones de plagas más agresivas y resistentes a ellos,
por el cual representa actualmente un alto costo para el productor. La utilización de
extractos naturales, pudiese representar una de las alternativas de control orgánico
conducentes a reducir el uso de químicos. Por ello, esta investigación se basó en la
utilización de extractos naturales de cuatro especies de plantas: ajo (Allium sativum),
paraíso (Melia azedarach), gobernadora (Larrea tridentata) y tatalencho
(Gymnosperma glutinosum), obtenidos por el método de presurizado para el control in
vitro de tres enfermedades en jitomate: hongos Cladosporium cladosporoides y
Aspergillus niger y de la bacteria Xanthomonas campestris. Los resultados muestran
que la cantidad de extracto obtenido varía dependiendo de la especie, es decir, del ajo se
obtuvo 800 ml, gobernadora 520 ml., paraíso 530 ml. y de tatalencho 550 ml. de los
1000 ml. iniciales. El control del hongo Cladosporium cladosporoides se llevo a cabo
con extracto de paraíso al 40 % y con gobernadora al 30 %. La bacteria Xanthomonas
campestris fue inhibido el crecimiento de sus colonias con gobernadora al 20 % y
tatalencho al 30 %. Lo anterior, muestra que existe un potencial de uso de los extractos
vegetales como alternativa para el control de Cladosporium cladosporoides y de la
bacteria Xanthomonas campestris.
Palabras clave: extracto natural, enfermedades del jitomate.
SUMMARY
Disease control in tomato crop has been traditionally based on the use of synthetic
chemicals, many of which have produced, as a side effect, problems of environmental
umbalance, human health and the emergence of more aggressive and resistant pest
populations, which represents a higher cost to the farmer. The use of natural extracts
could represent an organic control alternative to reduce the use of chemicals. This
research was based on the use of natural extracts obtained by the pressurized method,
from four plant species: garlic (Allium sativum), Paradise (Melia azedarach), creosote
(Larrea tridentata) and “tatalencho” (Gymnosperma glutinosum), for the In vitro
control of three tomato diseases: fungus Cladosporium cladosporoides and Aspergillus
niger and the bacterium Xanthomonas campestris. The results show that the amount of
extract obtained varied depending on the species. The amount produced was 800,
520,530 and 550 ml, out of the initial 1000 ml, from galic, paradise, creosote and
tatalencho, respectively. The fungus Cladosporium cladosporoides was controlled with
a 40% concentration paradise extract and a 40% concentration of creosote extract. The
growth of bacterium Xanthomonas campestris was inhibited creosote extract at 20%and
a tatalencho extract at 30%. The results show that there is potential for the use of plant
extracts as an alternative for controlling Cladosporium cladosporoides and
Xanthomonas campestris.
Keywords: natural extracts, tomato diseases, crop disease control.
Agradezco a Dios por darme la oportunidad de vivir
y permitirme realizar otro sueño más en mi vida.
Dedico cada letra plasmada en esta tesis a mi madre Sra. Maria Gardelia,
por ser el motivo de mi vida y de crecimiento en mi vida profesional.
Te amo por enseñarme a decir siempre,
“Todo lo puedo en Cristo que me fortalece, Filipenses 3:14”
Con amor dedico la tesis a mis compañeros fieles de mi vida,
mis hermanos Joel, Gardelia, Isaac y Arlene.
Los amo por ser mi ejemplo de amor.
Con amor dedico la tesis a un ángel
Sra. Eva Figueroa de Muñoz, Mama Evita
GRACIAS (†)
iii
AGRADECIMIENTOS
Directores y Coordinadores de Investigación y Posgrado de todas las
Facultades de la Universidad Autónoma de Querétaro, así como de
investigadores, académicos y personal administrativo de la misma.
Al Dr. Gilberto Herrera Ruiz
Director de la Facultad de la Universidad
Autónoma de Querétaro, por su comprensión y apoyo durante la especialidad.
En particular, la Dirección de Servicios Escolares y la Dirección de
Investigación y Posgrado, en especial al Dr. Eusebio Jr. Ventura Ramos, por el
apoyo brindado.
A la Dra. Rosalía Virginia Ocampo Velázquez, por su paciencia, compresión y
la aplicación de sus conocimientos para la realización de la tesis
A los sinodales, Dr. Irineo Torres Pacheco, Dra. Sandra Olimpia Mendoza Diaz,
M en C. Fidel Landeros Jaime, Dr. Ramón Gerardo Guevara González, por el
apoyo brindado para llevar con éxito la escritura de la tesis
A los catedráticos de la especialidad, en especial al Ing. Adán Mercado Luna
por sus consejos, apoyo, compresión y amistad brindada durante la
especialidad.
A mis compañeros, Lucero, Gaspar, Víctor, Nancy, Fidel y Emilio por su
amistad.
iv
INDICE
Resumen
Summary
Dedicatorias
Agradecimientos
Índice
Índice de cuadros
Índice de figuras
Página
i
ii
iii
iv
v
vii
ix
I.
INTRODUCCIÓN
1
II
OBJETIVOS E HIPÓTESIS
2.1. Objetivo General
2.1.1. Objetivos específicos
2.1.2. Hipótesis
3
3
3
3
III.
REVISIÓN DE LITERATURA
3.1. Generalidades del cultivo
3.1.2. Origen y distribución
3.1.3. Clasificación taxonómica
3.1.4. Morfología
3.1.5. Agroecología del cultivo
3.2. Enfermedades y plagas del Jitomate
3.2.1 Hongos
3.2.2. Bacterias
3.2.3. Virus
3.2.4. Plagas
3.3. Producción de jitomate
3.3.1. Producción de jitomate bajo invernadero
3.3.2. Producción de jitomate en México bajo invernadero
3.3.3. Producción de jitomate en el Estado de Querétaro.
3.4. Agricultura Orgánica
3.4.1. Agricultura orgánica en el mundo
3.4.2. Agricultura orgánica en México
3.5. Los Bioplaguicidas
3.5.1. Características y clasificación de los Bioplaguicidas
3.5.2 Ventajas de usar bioplaguicidas
3.5.3. Los bioplaguicidas en México
3.6. Extractos vegetales
3.6.1 Control de plagas y enfermedades con extractos de plantas
3.7. Plantas con potencial de bioplaguicida
3.7.1. El Ajo (Allium sativum L.)
3.7.2. Gobernadora (Larrea tridentata Coville)
3.7.3. Paraíso (Melia azedarach)
3.7.4. Tatalencho (Gymnosperma glutinosum)
3.8. Compuestos fenólicos y flavonoides
4
4
4
5
5
7
8
8
13
15
20
22
23
23
24
24
26
26
27
27
28
29
29
31
32
32
34
37
39
40
IV.
METODOLOGÍA
4.1. Ubicación del Estudio
4.2. Material biológico
4.3. Producción de extractos vegetales
4.4. Elaboración del medio de cultivo
4.5. Siembra de los patógenos
4.6. Determinación de la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI)
4.7 Diseño experimental
4.7.1. Evaluación
4.7.2. Duración del estudio
4.8. Determinación total de compuestos Fenólicos y Flavonoides
4.8.1. Determinación de fenoles totales
4.8.2 Determinación de flavonoides totales
44
44
44
45
46
47
49
50
51
51
51
51
52
V.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1. Evaluación de los extractos vegetales
5.2. Siembra de los patógenos
5.2.1. Resultados de la siembra de Cladosporium cladosporoides
5.2.2. Resultados de las siembras de Aspergillus niger.
5.2.3. Siembra de la bacteria Xanthomonas campestris
5.3. Resultados finales de la evaluación con 50% agua destilada con
PDA y 50% extracto
5.4. Determinación de la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI)
5.4.1. Resultados de la siembra de Cladosporium cladosporoides
5.4.2. Siembra de la bacteria Xanthomonas campestris
54
54
54
54
58
61
5.5. Costos para producir el extracto
5.6. Resultados de la determinación de compuestos Fenólicos y
Flavonoides totales
5.6.1. Descripción de los extractos en contenido de Ácido
gálico y Catequina
5.6.2. Prueba de fitotoxicidad
71
73
73
6.-
CONCLUSIÓN
76
7.-
LITERATURA CITADA
78
vi
63
64
65
69
72
INDICE DE CUADROS
Cuadro
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.1
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
Página
Nombres que se le da al jitomate en Náhuatl,
su traducción en castellano y su especie
botánica
Enfermedades más comunes que se presentan
en el cultivo de jitomate.
Bacterias más comunes que se presentan en el
cultivo de Jitomate
Virus más comunes que se presentan en el
cultivo de jitomate.
Plagas más comunes de jitomate bajo
condiciones de invernaderos.
Producción de jitomate en invernadero en la
temporada 2006-2007.
Descripción de los tratamientos con 50% agua
destilada y 50% de extracto, en los tres
hongos fitopatógenos.
Volumen final extractos de cuatro especies
vegetales por el método de presurizado (ajo,
gobernadora, paraíso y tatalencho).
Comparación de los resultados del
crecimiento de Cladosporium cladosporoides,
durante los 5 días de evaluación en los cuatro
extractos
Análisis estadístico (Anova) del efecto
antifúngico en los cuatro extractos sobre el
crecimiento de Cladosporium cladosporoides
Prueba de comparación de media de Tukey
(nivel de significancia = 0.05) para variables
del crecimiento micelial de Cladosporium
cladosporoides con los cuatro extractos.
Comparación de los resultados del
crecimiento de Aspergillus niger durante los 4
días de evaluación en los cuatro extractos.
Análisis estadístico (Anova) del efecto
antifúngico en los cuatro extractos sobre el
crecimiento de Aspergillus niger.
Prueba de comparación de media de Tukey
(nivel de significancia = 0.05) para variables
del crecimiento micelial de Aspergillus niger
con los cuatro extractos.
Resultados de la evaluación de los extractos
con Xanthomonas campestris, en ambos
tratamiento existió crecimiento de la colonia
de Xanthomonas campestris.
Resultados obtenidos de la evaluación 50%
agua destilada con PDA y 50% con extracto
vii
4
9
14
17
20
23
47
54
55
56
57
58
60
60
62
64
5.10
5.11
5.12
5.13
5.14
5.15
5.16
5.17
5.18
5.19
ajo, gobernadora, paraíso y tatalencho), en los
patógenos (Cladosporium cladosporoides,
Aspergillus niger y del efecto bactericida en
de Xanthomonas campestris.
Resultados obtenidos de la evaluación de
dosis con el tratamiento de gobernadora.
Resultados obtenidos de la evaluación de
dosis con el tratamiento de paraíso
Análisis estadístico (Anova) del efecto final
antifúngico del extracto de gobernadora sobre
el
crecimiento
de
Cladosporium
cladosporoides con diluciones al 10, 20, 30 y
40%.
Prueba de comparación de media de Tukey
(nivel de significancia = 0.05) para variables
del crecimiento micelial de Cladosporium
cladosporoides
con
las
diferentes
concentraciones (10%, 20%, 30% y 40%).
Resultados de los diferentes porcentajes con
extracto de gobernadora con Xanthomonas
campestris.
Porcentajes de inhibición sobre el hongo
Cladosporium cladosporoides y del efecto
bactericida contra Xanthomonas campestris.
Cantidades y precio para la aplicación de los
extractos en una bomba de 20 litros de agua.
Fenoles totales y flavonoides contenidos de
los extractos. Los valores son los promedios ±
S.D.
Descripción de los extractos en contenido de
Ácido gálico y Catequina
Mililitros de extracto aplicados en cada
aspersión.
viii
65
65
67
67
69
70
71
72
73
73
INDICE DE FIGURAS
Figura
1
2y3
4y5
6y7
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
Página
Dientes de ajo
Planta de la Gobernadora
Planta de paraíso
Planta de Tatalencho
Procedimiento para la obtención de los
extractos
Procedimiento para la elaboración de medio de
cultivo
Procedimiento para la elaboración del medio de
cultivo con extracto
Procedimiento para encontrar la concentración
mínima inhibitoria (MIC)
Procedimiento para la determinación de fenoles
totales
Procedimiento para la determinación total de
flavonoides
Comparación del tratamiento de extracto de ajo
con el testigo absoluto con Cladosporium
cladosporoides
Comparación del tratamiento del extracto de
gobernadora con el testigo absoluto con
Cladosporium cladosporoides.
Efecto antifúngico de los cuatro extractos sobre
el
crecimiento
del
Cladosporium
cladosporoides
Comparación de las cajas petri del tratamiento
de ajo contra el testigo absoluto en el último día
de la evaluación con Aspergillus niger
Comparación de los tratamientos de extracto de
paraíso con el testigo absoluto en el último día
de evaluación con Aspergillus niger.
Crecimiento del hongo Aspergillus niger con
los cuatro extractos evaluados.
Comparación del testigo absoluto con el
tratamiento del extracto de ajo con
Xanthomonas campestris
Comparación del tratamiento con extracto de
gobernadora con el testigo absoluto con
Xanthomonas campestris.
Compasión del tratamiento con extracto de
paraíso al 40% contra el testigo absoluto con
Cladosporium cladosporoides.
Comparación del tratamiento con extracto de
paraíso al 30% contra el testigo absoluto con
Cladosporium cladosporoides.
ix
32
34
37
39
45
46
48
50
52
53
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56
57
59
59
61
62
63
66
66
5.11
5.12
5.13
5.14
5.15
5.16
Efecto antifúngico de los cuatro extractos sobre
el crecimiento del hongo Cladosporium
cladosporoides, en las diferentes diluciones
(10%, 20%, 30% y 40%).
Comparación del extractote tatalencho al 30%
con el testigo absoluto en Xanthomonas
campestris
A) Hoja de jitomate sin extracto de gobernadora
al 30% B) hoja de jitomate a los 5 dias después
de la aplicación del extracto de gobernadora al
30%.
A) Hoja de jitomate sin aplicación del extracto
de gobernadora 20% B) hoja de jitomate a los 5
dias después de la aplicación del extracto de
gobernadora 20%.
A) Hoja de jitomate sin extracto de tatalencho
30% B) hoja de jitomate con extracto de
tatalencho 30% a los 5 dias después de su
aplicación.
A) Hoja de jitomate sin extracto de paraíso 40%
B) hoja de jitomate con extracto de paraíso 40%
a los 5 dias después de su aplicación.
x
68
70
74
74
75
75
I. INTRODUCCIÓN
En México la producción de hortalizas bajo invernadero es una de las técnicas más
modernas que se utiliza actualmente en la producción agrícola, la cual ha aumentado un
20% promedio anual. La ventaja del sistema de invernadero sobre el método tradicional a
cielo abierto, es que, se establece una barrera entre el medio ambiente externo y el cultivo,
esta protección permite al agricultor controlar la temperatura, la cantidad de luz, aplicar
efectivamente el control biológico y químico para proteger el cultivo así como la utilización
de sistemas de riegos que disminuyen el consumo de agua (Casanova, 2004). Además no
hay que olvidar que el principal uso del agua en el país es el agrícola, refiriéndose
principalmente al agua utilizada para el riego de cultivos. La superficie bajo riego a cielo
abierto es de 20 a 25 millones de hectáreas. Con base en lo anterior consideramos que los
invernaderos son una opción prometedora para la producción intensiva de alimentos, que
puede aprovechar otras tecnologías para hacerlo de manera sustentable (CONAGUA,
2007).
Por otra parte, el principal método del manejo de plagas y enfermedades en la
agricultura en México ha sido el control químico; provocando problemas tanto de salud
pública, contaminación y de seguridad ambiental. De Enero a Septiembre del 2006, se
registraron un total de 315 casos de muertes e intoxicaciones, provenientes principalmente
de los estados de Jalisco, Chiapas, Puebla, Veracruz y Estado de México relacionados con
el uso de químicos que contenían productos organofosforados, piretroides y carbamatos
(SINTOX, 2006).
El jitomate es uno de los cultivos que más riesgo de contaminación presenta
debido al uso excesivo de plaguicidas sobre todo para el control de enfermedades, el cual es
más difícil cuando las condiciones meteorológicas son favorables a los patógenos. En
México, el 40% de la producción nacional de jitomate se lleva a cabo en el Estado de
Sinaloa, seguido de Baja California, San Luís Potosí y Michoacán (Salas y Vera, 2005).
1
Considerando lo antes mencionado surge la necesidad de trabajar en la producción
de alimentos con técnicas más amigables ambientalmente como es la agricultura orgánica.
La producción orgánica se basa en lograr un cierto nivel de equilibrio entre todos
los
organismos
vivos
del
sistema:
humanos,
plantas,
animales
y
múltiples
microorganismos. En el manejo de enfermedades, la producción orgánica busca en primer
lugar favorecer los mecanismos de defensa que los organismos vivos poseen naturalmente
frente a las enfermedades, siendo la diversidad un pilar fundamental para obtener y
mantener este equilibrio (Camacho, 2002).
Para cumplir con los requerimientos de la producción orgánica, una de las vías para
el control de plagas y enfermedades es el uso de extractos vegetales, siendo cada vez más
aceptado debido a la necesidad de emplear compuestos eficaces que no afecten a la salud y
el medio ambiente. Sin embargo, es importante hacer investigación sobre especies nativas
que puedan ser utilizadas en la producción de alimentos y con ello encontrar el gran
potencial que tenemos en la flora mexicana.
2
II. OBJETIVOS E HIPÓTESIS
2.1 .OBJETIVO GENERAL
Evaluar in vitro cuatro extractos vegetales en el
control de enfermedades de
jitomate (Lycopersicon esculentum).
2.1.1. Objetivos específicos
™
Determinar el efecto de los extractos de ajo (Allium sativum L.), gobernadora (Larrea
tridentata), paraíso (Melia azedarach) y tatalencho (Gymnosperma glutinosum), sobre
el crecimiento de Xanthomonas campestris, Cladosporium cladosporoides y
Aspergillus niger.
™
Determinar la concentración mínima inhibitoria de ajo (Allium sativum L.),
gobernadora
(Larrea
tridentata),
paraíso
(Melia
azedarach)
y
tatalencho
(Gymnosperma glutinosum).
™
Determinar el contenido de fenoles y flavonoides de los extractos de ajo (Allium
sativum L.), gobernadora (Larrea tridentata), paraíso (Melia azedarach) y tatalencho
(Gymnosperma glutinosum).
2.1.2. Hipótesis.
Los extractos de ajo (Allium sativum L.), gobernadora (Larrea tridentata), paraíso
(Melia azedarach) y tatalencho (Gymnosperma glutinosum) inhiben el crecimiento de
Xanthomonas campestris, Cladosporium cladosporoides y Aspergillus niger, en
condiciones de laboratorio.
3
III. REVISIÓN DE LITERATURA
3.1. Generalidades del cultivo
El jitomate es la hortaliza más extensamente cultivada en el mundo, después de la
papa. Comercialmente se producen 45 millones de toneladas de jitomate por año en 2.2
millones de hectáreas, pero sólo el 15% de la producción corresponde a los trópicos. En
México, el jitomate se ubica entre las cuatro primeras hortalizas, en condiciones de campo
abierto, se cultivan alrededor de 70,000 ha, siendo los estados de: Sinaloa, Morelos, San
Luís Potosí, Baja California Norte y Michoacán los principales estados productores
(Espinosa, 2004).
3.1.2. Origen y distribución
El jitomate es una planta originaria de la planicie costera occidental de América
del Sur, aunque se considera a México como centro de su domesticación; ésta y otras
hortalizas se cultivaron en forma continua por las culturas que florecieron en los Andes
desde tiempos prehispanicos. El cultivo y domesticación, parece ser que ocurrió fuera de su
centro de origen y fue realizado por los primeros pobladores de México. El nombre
"jitomate" viene del lenguaje náhuatl de México, se le conocía como xitomatl, pero también
con diversos nombres (Cuadro 3.1) y las variantes han seguido al jitomate en su
distribución por el mundo (Valdez, 1994).
Cuadro 3.1. Nombres que se le da al jitomate en Náhuatl, su traducción en castellano y su especie botánica.
Voz náhualt
Traducción castellana
Miltonamatl
Jitomate de milpa
Tepetomalt
Jitomate del cerro
Coztomalt
Jitomate amarillo
Xitomalt
Jitomate rojo, Jitomate
Coyotomalt
Jitomate de coyote
Xaltomalt
Jitomate de la arena
Tecomalt
Tecomate
Fuente: Nuez et al., 2001.
4
Especie botánica
Physalis philadelfica
Physalis
Physalis costomatl
Lycopersicon esculentum
Vitex mollis
Saracha jitomata
no determinado
3.1.3. Clasificación taxonómica
Según Garza (1985), el jitomate se clasifica de la manera siguiente:
Clase: Angiospermae
Subclase: Dicotyledoneae
Grupo: Metachlamydae
Orden: Solanales
Familia: Solanaceae
Genero: Lycopersicon
Especie: esculentum
Nombre científico: Lycopersicon
esculentum Mill
3.1.4 Morfología
Tamaro (1974), menciona que el jitomate es una planta perenne de porte arbustivo
de cultivo anual, puede desarrollarse de forma rastrera, semierecta o erecta.
¾ Semilla. La semilla del jitomate es aplanada y de forma lenticular con dimensiones
aproximadas 3 X 2 X 1 mm. Si se almacena por periodos prolongados se aconseja tenerlo a
humedad de 5.5 %. La semilla está constituida por el embrión, el endospermo y la testa o
cubierta seminal, la cual está recubierta de pelos. Una semilla de calidad deberá tener un
porcentaje de germinación arriba del 95% (Chamarro, 1995).
¾ Raíz. El sistema radical del jitomate es superficial y está constituido por la raíz
principal,
raíces
secundarias
y
raíces
adventicias.
Generalmente
se
extiende
superficialmente sobre un diámetro de 1.5 m y alcanza mas de 0.5 m de profundidad; sin
embargo, el 70% de las raíces se localizan a menos de 0.20 m de la superficie (Aragón,
1998).
5
¾ Tallo. El tallo es el eje sobre el cual se desarrollan las hojas, flores y frutos; el diámetro
puede ser de 2 a 4 cm. y el porte puede ser de crecimiento determinado e indeterminado
(Berenguer, 2003).
¾ Crecimiento del jitomate: El crecimiento del jitomate es limitado en las variedades
determinadas e indeterminadas. a) Crecimiento indeterminado: El tallo producido a partir
de la penúltima yema empuja a la inflorescencia terminal hacia afuera, de tal manera que el
tallo lateral crece a continuación del tallo principal que le dio origen. Estos cultivares son
ideales para establecer plantaciones en invernadero. b) Crecimiento determinado: Las
variedades de crecimiento determinado tienen forma de arbusto, las ramas laterales son de
crecimiento limitado y la producción se obtiene en un periodo relativamente corto. Esta
característica es muy importante por que permite concentrar la cosecha en un periodo
determinado según sea la necesidad del mercado (Aragón, 1998).
¾ Hojas. Las hojas son de limbos compuestos por 7 a 9 foliolos con bordes dentados, el
haz es de color verde y el envés de color grisáceo. La disposición de nervaduras en los
foliolos es peninervia (Garza, 1985). Las hojas son alternas, de hasta 25 cm de largo,
divididas en varias hojillas de diferentes tamaños que a su vez pueden estar divididas
principalmente en la base, de ápice puntiagudo y con el margen aserrado a ligeramente
hendido (Aragón, 1998).
¾ Flor. El jitomate es una planta hermafrodita que presenta flores bisexuales en forma de
racimo simple, en la base de la planta o ramificado en la parte superior (Berenguer, 2003).
La flor del jitomate es perfecta de color amarilla consta de 5 o mas sépalos, 6 o mas
pétalos y de 5 a 6 estambres, se agrupan en inflorescencia de tipo racimo mimoso,
compuesto por 4 a 12 flores (Aragón, 1998).
¾ Fruto. Los frutos de jitomate son vallas carnosas con diferencias en forma (lisos,
asurcado, aperado) e intensidad de coloración rojiza, con cavidades o lóbulos internos
variables, en donde se desarrollan las semillas de forma reniforme y aplanadas (Berenguer,
6
2003). Su fruto es de diferente tamaño y forma: redondo, forma globosa, globosa aplanada
u ovalada, dependiendo del tipo, su color es uniforme anaranjado-rojo a rojo intenso,
amarillo claro (Chamarro, 1995).
3.1.5. Agroecología del cultivo
A la planta de jitomate le favorece el clima caliente, sin embargo, bajo condiciones
de baja luminosidad, las temperaturas de la noche y el día se deben mantener bajas, de lo
contrario, se tendrá una planta raquítica y débil, de floración pobre, como consecuencia de
que la energía que proporciona la fotosíntesis es inadecuada para la velocidad de
crecimiento (León, 2001).
¾ Altitud. El jitomate puede cultivarse desde los 20 a los 2000 msnm, tomando en cuenta
la capacidad de adaptación de cada variedad o híbrido (Castilla, 1995).
¾ Temperatura. La temperatura óptima de día debe oscilar entre (20 y 30 ºC), y durante
la noche de (13 a 18 ºC) sí se tiene temperaturas por debajo de 10 ºC por más de 4 horas en
la noche debe contemplarse el uso de calefacción, la humedad relativa, debe oscilar entre
70 - 80 % (Sánchez y Contreras, 2000).
¾ Luz. La planta de jitomate como mínimo debe de recibir entre 8 y 16 horas de luz
diariamente, el crecimiento y desarrollo de la planta esta condicionado por la intensidad de
la luz esto va a depender de la época y el lugar en donde se produzca; sí es en verano será
necesario la utilización de mallas sombras para evitar quemadura en las hojas y frutos por
exceso de radiación (Sánchez y Contreras, 2000).
¾ Humedad relativa. Es conveniente que la humedad relativa del aire sea entre 70% y
80% ya que los valores superiores favorecen al desarrollo de enfermedades del follaje
(Castilla, 1995).
7
¾ Suelos. La planta de jitomate no es muy exigente en cuanto a suelos, excepto en lo que
se refiere al drenaje, aunque prefiere suelos sueltos profundos de textura sílice o arcillosa y
ricos en materia orgánica. No obstante se desarrolla perfectamente en suelos arcillo
enarenados. En cuanto a pH, los suelos pueden ser desde ligeramente ácidos hasta
ligeramente alcalinos (6.5 a 7.5). Es la especie cultivada en invernadero que mejor tolera
las condiciones de salinidad tanto del suelo como del agua de riego, sin embargo, en la
mayoría de las variedades la presencia de cloruro sódico reduce el tamaño de los frutos
(Guzmán y Sánchez, 2000).
3.2. Enfermedades y plagas del Jitomate
3.2.1 Hongos
Este grupo de microorganismos constituye el más importante desde el punto de
vista económico en cuanto a su frecuencia de aparición y daño que pueden causar. En
forma general, se pueden clasificar en base a los órganos de la planta que afectan,
encontrando hongos asociados al follaje (hojas y folíolos), otros que afectan el fruto,
algunos que se ubican en los vasos conductores del tallo y finalmente los que atacan el
sistema radical de la planta (Sandoval, 2004).
Del mismo modo, estos agentes fitopatógenos pueden producir síntomas bastante
diversos, como manchas necróticas en hojas, folíolos y tallos, amarillamiento del follaje,
pérdida de turgencia y marchites, necrosis interna en tallos y raíces, pudrición radical y de
frutos. Asociado a esto, en algunos casos es posible observar el desarrollo del hongo sobre
el tejido afectado, lo que puede facilitar en gran medida el diagnóstico. Estos organismos se
reproducen generalmente a través de esporas las cuales pueden ser diseminadas por el agua,
viento e incluso insectos. Estas estructuras de diseminación se pueden formar ya sea a
través de mecanismos sexuales o asexuales (Sandoval, 2004).
Existen cerca de 200 enfermedades del jitomate de diversas causas y etiologías, de
las cuales las enfermedades de mayor importancia se mencionan en el cuadro 3.2, para cuyo
8
control se utilizan variedades resistentes, así como medidas de exclusión, erradicación y
protección en el contexto de un programa de control integrado (Cortéz, 2002).
Cuadro 3.2. Enfermedades más comunes que se presentan en el cultivo de jitomate.
Enfermedad
Parte de la planta
que afecta
Nombre común
Nombre Científico
Tizón tardío
Phythopthora infestans
hojas, tallos y frutos
Moho negro
Aspergillus niger
hojas y frutos
Moho Blanco
Cladosporium
cladosporoides
Botrytis cinerea
hojas y frutos
Podredumbre gris
Fusarium
Tizón temprano
tallos, y flores
Fusarium oxysporum f.sp. marchites en plantas
lycopersici
Alternaria solana
Hojas, frutos y tallos.
Fuente: Alexandra y Rodas, 2007.
™ Tizón tardío (Phytophthora infestans): Su nombre significa destructor de plantas. Es
una de las enfermedades más importantes del jitomate, la cual influye notablemente en los
rendimientos de este cultivo, pudiendo causar pérdidas de hasta el 80 % de las cosechas
(Fernández et al., 1996).
El hongo ataca a la parte aérea de la planta y en cualquier etapa de desarrollo. En
hojas aparecen manchas irregulares de aspecto aceitoso al principio que rápidamente se
necrosan e invaden casi todo la hoja. Alrededor de la zona afectada se observa un pequeño
margen que en presencia de humedad y en el envés aparece un fieltro blancuzco poco
patente. En tallo, aparecen manchas pardas que se van agrandando y que suelen
circundarlo. Afecta a frutos inmaduros, manifestándose como grandes manchas pardas,
superficie y contorno irregular (Alexandra y Rodas, 2007).
9
El ciclo de vida del hongo nos indica que este puede sobrevivir en el suelo, en
residuos de cultivos infestados y malezas. El hongo puede sobrevivir en semillas y este es
dispersado con la ayuda del viento, agua, insectos, trabajadores y maquinaria agrícola. Las
esporas que aterrizan en las plantas de jitomate germinan e infectan las hojas cuando éstas
están húmedas. Las esporas pueden penetrar las hojas, tallos o frutos (Alexandra y Rodas,
2007).
™ Cladosporium cladosporoides
Manchas foliares, producidas por distintas especies de hongos, entre ellos el
Cladosporium cladosporoides. En muchos casos esta se inician como manchas cloróticas
circulares, las que luego se necrosan, observándose a veces la presencia en estas de anillos
concéntricos. En estados más avanzados de la enfermedad y en ataques severos se puede
producir incluso defoliación (Sandoval, 2004).
Para el control de esta patologías es fundamental, entre otras medidas culturales el
utilizar semilla y plántulas sanas, y eliminar hojas enfermas y restos de cosecha de cultivos
anteriores, ya que estos pueden constituir la principal fuente de inóculo. Por otra parte es
importante favorecer la aireación en el cultivo de modo de evitar que el follaje permanezca
con agua libre por periodos prolongados de tiempo. De esta forma logramos impedir que se
den condiciones propicias para el inicio de nuevas infecciones. En producción bajo
invernadero esto se puede lograr a través del empleo de sistemas de ventilación lateral, uso
de doble techo para impedir el goteo del agua sobre las plantas y un diseño adecuado en
cuanto a tamaño que permita una adecuada circulación de aire (Sandoval, 2004).
Al existir condiciones favorables para el desarrollo de este hongo, como son una alta
humedad relativa (superior a un 85%), acumulación de agua sobre el follaje y temperaturas
moderadas. Cladosporium c, presenta como temperaturas óptimas para su crecimiento 2426°C (Sandoval, 2004).
10
™ Tizón temprano (Alternaria solani). Es una de las enfermedades más importantes del
jitomate, la cual influye notablemente en los rendimientos de este cultivo, pudiendo causar
pérdidas de hasta el 80 % de las cosechas. El hongo ataca los tallos, hojas y frutas del
jitomate. Este puede ahorcar las plántulas causando mal del talluelo (damping-off) en el
semillero. En las hojas se presentan pequeñas manchas circulares de color café
frecuentemente rodeadas de un halo amarillo. Las manchas tienen la característica de tener
anillos concéntricos de color oscuro. Usualmente las manchas aparecen en las hojas mas
viejas y de éstas suben al resto de la planta. A medida que la enfermedad progresa, el hongo
puede atacar los tallos y las frutas. Las manchas en las frutas son similares a las de las hojas
con color café y anillos concéntricos oscuros. En los anillos concéntricos se producen
esporas polvorientas y oscuras (Dillard et al., 1995).
El hongo puede sobrevivir en el suelo, en residuos de cultivos infestados y
malezas. El hongo puede sobrevivir en semillas y este es dispersado con la ayuda del
viento, agua, insectos, trabajadores y maquinaria agrícola. Las esporas que aterrizan en las
plantas de jitomate germinan e infectan las hojas cuando éstas están húmedas. Las esporas
pueden penetrar las hojas, tallos o frutos. El hongo es mas activo cuando ocurren
temperaturas moderadas o calientes y el ambiente esta húmedo. Esta enfermedad es mayor
problema en la época lluviosa. El tizón temprano es más severo cuando las plantas están
estresadas por mucha fructificación, ataque de nemátodos, o deficiencias de nitrógeno
(Dillard et al., 1995).
™ Moho negro (Aspergillus niger). Es un hongo que produce un moho negro en vegetales
(muy común en la lechuga, el jitomate o la acelga). Es una de las especies más comunes del
género Aspergillus. Aspergillus es un hongo filamentoso, compuesto de cadenas de células,
llamadas hifas, el tipo de hongos opuesto a las levaduras, que se componen de una sola
célula redonda. En 1729 los catalogó por primera vez el biólogo italiano Micheli, y su
hábitat natural es el heno y el compostaje. Esta enfermedad aparece con más frecuencia en
horticultores, ya que inhalan el polvo del hongo con más facilidad. El Aspergillus niger
tiene el micelio lanoso de color blanco - amarillento que cambia a negro, el reverso es
blanco amarillento, conidióforos largos y lisos y fiálides biseriadas que cubren
11
completamente la vesícula. Los Aspergillus pueden ocasionar múltiples procesos
patológicos, entre los factores de patogenicidad de este hongo se encuentran: el pequeño
tamaño de sus conidias que permite que sean aspiradas, causando infección en el pulmón y
en los senos paranasales. Su capacidad de crecer a 37ºC lo hace idóneo para afectar al
humano. Tiene capacidad de adherencia a superficies epiteliales y posiblemente
endoteliales y gran tendencia a invadir los vasos sanguíneos. Produce un gran número de
productos extracelulares tóxicos para las células (elastasa, aflatoxina, fumigatoxina, etc.)
(Suárez e Iñigo, 2004).
™ Podredumbre gris (Botrytis cinerea Pers). Su nombre así como los síntomas de la
enfermedad que produce (moho gris) son conocidos desde hace muchos años. El nombre de
la especie Botrytis cinerea se remonta a 1771 mencionado por von Haller, afecta las hojas
bajas, los peciolos, tallos y frutos, pero la infección se desarrolla generalmente en las flores
las que se necrosan y luego sirven de fuente de inoculo. Para el caso del jitomate las
condiciones óptimas para la infección son temperaturas entre 15-24ºC, con agua libre
(rocío) sobre los tejidos (Dillard et al., 1995).
Los ápices de las ramas son hinchados y de ellas nacen esterigmas cortos que
producen conidios de color hialino, ceniza o gris; con frecuencia produce esclerocios de
color café oscuro, forma irregular y diferentes tamaños, la temperatura, la humedad relativa
y fenología influyen en la enfermedad de forma separada o conjunta. La humedad relativa
óptima oscila alrededor del 95% y la temperatura entre 17 °C y 23 °C. Los pétalos
infectados y desprendidos actúan dispersando el hongo (Dillard et al., 1995).
™ Fusarium (Fusarium oxysporum f.sp). Requiere de temperaturas altas para
desarrollarse. En plantas jóvenes, causa la muerte total del cultivo, en plantas mas adultas,
causa un marchitamiento progresivo y una muerte lenta, especialmente destructiva al
momento de llenado y crecimiento del fruto, esta enfermedad causa madurez temprana,
falta de tamaño y peso, mala calidad culinaria por inmadurez fisiológica normal. El
patógeno habita en el suelo, en restos vegetales infectados, pero con mayor frecuencia
como clamidosporas, sobretodo cuando hay temperaturas frías. Se propaga a corta distancia
12
por el agua contaminada. El patógeno penetra a través de las raíces o de las heridas y se
ubica en los vasos del xilema. El hongo puede llegar hasta los frutos y contaminar las
semillas, lo cual sucede cuando la humedad del suelo es alta y la temperatura es baja
(Delgadillo y Álvarez, 2003).
Fusarium comienza con la caída de pecíolos de hojas superiores. Las hojas
inferiores amarillean avanzando hacia el ápice y terminan por morir. Puede manifestarse
una marchites de la parte aérea, pudiendo ser reversible. Después se hace permanente y la
planta muere. El daño es más intenso de 21 a 33° C., las plantas mueren de 2 a 4 semanas
después de la infección. Otras condiciones que lo favorecen son días cortos, pocos
luminosos, alto contenido de nitrógeno combinado con bajo contenido de potasio.
Generalmente el ciclo empieza con la presencia de macronidios, microconidios, micelio y/o
clamidosporas en el suelo infestado, éstos germinan y penetran por heridas o aberturas
naturales, atacando el xilema e invadiéndolo todo, con lo cual éste adquiere una tonalidad
amarillo ocre a café, la cual externamente se manifiesta como una clorosis; el micelio sigue
desarrollándose y llega a invadir las células adyacentes al xilema; después se presenta una
marchites y la muerte de la planta (Delgadillo y Álvarez, 2003).
3.2.2. Bacterias
Este grupo de patógenos constituye el segundo en importancia, luego de los
hongos, si tenemos en cuenta el número y gravedad de las enfermedades que produce.
Pueden ser consideradas como los organismos más pequeños capaces de desarrollarse
independientemente, a diferencia de los virus. Normalmente tienen forma esférica o de
varilla y se pueden encontrar agrupadas en racimos, cadenas u otras formas. Por otra parte,
pueden multiplicarse rápidamente a través del proceso conocido como fisión binaria,
pudiendo doblar su población en periodos tan cortos como 20 minutos. Un gran número de
enfermedades causadas por bacterias pueden ser determinadas con cierto grado de
seguridad por el tipo de síntomas que producen en la planta. Además, la mayoría son
bastante específicas en cuanto a huésped (Sandoval, 2004).
13
Las bacterias fitopatógenas pueden sobrevivir por periodos prolongados en suelo y
restos vegetales como saprófitos, o bien en malezas como poblaciones epífitas. De esta
forma, a través del salpicado de agua pueden diseminarse y dar inicio a una nueva
infección. Algunas incluso, pueden dispersarse a través de suelo contaminado arrastrado
por el viento (Sandoval, 2004).
En la actualidad se reconocen alrededor de 60 especies de bacterias causantes de
enfermedades en plantas, que incluyen aproximadamente 300 subespecies. Entre las
patologías de mayor importancia causadas por este tipo de patógeno, se pueden mencionar
aquellas que afectan hortalizas producidas por bacterias de los géneros Xanthomonas spp.,
Pseudomonas spp. y Clavibacter spp. Así podemos mencionar mancha angular en
cucurbitáceas, mancha bacteriana, peca bacteriana en jitomate (Cuadro 3.3) (Sandoval,
2004).
Cuadro 3.3. Bacterias más comunes que se presentan en el cultivo de Jitomate.
Nombre común
Nombre Científico
Mancha
Xanthomonas campestris
bacteriana
Marchites
Pseudomonas solanacearum
bacteriana
Fuente: Sandoval, 2004.
Parte de la planta que
afecta
hojas, tallos y frutos
marchites en plantas
™ Mancha bacteriana (Xanthomonas campestris pv vesicatoria). Los síntomas
producidos por Xanthomonas campestris van desde pequeñas manchas bien definidas,
húmedas, traslúcidas, hasta la muerte de la hoja. Frecuentemente se produce un
amarillamiento en los márgenes de las hojas, causa manchas chicas, oscuras y grasientas en
tallos. En frutos maduros se verán manchas chicas, oscuras y de aspecto áspero, provoca
manchas negras en todas las partes aéreas de la planta, para el control de ésta enfermedad
se recomienda usar semillas certificadas. Las hojas infectadas muestran lesiones oscuras
pequeñas que pueden causar el amarillamiento general de la hoja. Se distingue de la
mancha negra del tomate en los síntomas del fruto, en el que aparecen manchas pequeñas
14
acuosas que protuberan y se agrandan hasta 3 a 6 mm. de diámetro. El centro se vuelve
irregular, café, ligeramente hundido, con superficie áspera y escamosa. El patógeno se
propaga por semilla contaminada durante el proceso de extracción de la misma. La entrada
de la bacteria en la planta se produce a través de aberturas naturales o heridas. Las hojas
empapadas por rociado de alta presión contribuyen a la infección. El tiempo húmedo y las
lluvias propician la difusión de la bacteria. Mancha bacteriana puede presentarse en
trasplantes producidos en temporadas de lluvia. El patógeno persiste en residuos de plantas
infectadas en el suelo durante al menos un año (Lozano, 1974).
Marchites bacteriana (Pseudomas solanacearum). Enfermedad importante en solanáceas
especialmente en papas, jitomate y berenjenas en climas cálidos, húmedos y también en
climas más templados. Produce marchites y pudrición en forma bastante rápida pudiendo
en muchos casos matar al cultivo rápidamente especialmente si las variedades son muy
susceptibles. Factores que hacen muy difícil de controlar. Hay muy pocas fuentes de
resistencia, la que quiebra a temperaturas sobre los 30ºC. Pueden persistir en algunos suelos
por mucho tiempo, dependiendo del tipo de suelo más en suelos orgánicos. Sobreviven
como saprofitos. Se transmiten por agua y tubérculos infectados (infección latente). Hay
estrecho sinergismo con nemátodos. La planta tiene el aspecto como si se le hubiera echado
agua caliente. Cuando se corta el tallo al nivel del suelo, el centro del mismo tiene una
coloración marrón y cuando se presiona el tallo, se observa un líquido viscoso. Para
aestablecer medidas de exclusión hay que tomar en cuenta el uso de semillas resistentes al
control de nematodos, eliminación de las plantas enfermas (Lozano, 1974).
3.2.3. Virus
Los virus son patógenos intracelulares causantes de numerosas pérdidas en plantas
cultivadas, siendo uno de los principales factores limitantes de la producción. Las pérdidas
causadas por estos agentes fitopatógenos en cultivos extensivos, frutales y hortalizas, al no
existir medidas de control curativo para este tipo de enfermedades, la lucha contra estos
agentes patógenos se ha basado en medidas preventivas como prácticas culturales, que
incluyen control de agentes vectores, eliminación de fuentes de infección, utilización de
15
material de propagación libre de virus y modificación en las fechas de siembra o plantación
entre otras (Sandoval, 2004).
También se recurre a la utilización de cultivares resistentes desarrollados a través
de programas de mejora tradicional u obtenidos empleando partes del genoma del patógeno
en plantas transgénicas (Sandoval, 2004).
Los virus en general presentan algunos síntomas bastante característicos, sin
embargo otros pueden confundirse con los causados por la acción de agentes abióticos
como déficit nutricional, falta o exceso de agua, toxicidad por productos químicos
(pesticidas y herbicidas), o problemas de suelo, entre los síntomas más comunes causados
por virus, podemos mencionar los cambios de coloración en hojas y frutos (mosaicos y
moteados) que corresponden a áreas de diferente color (verde claro o amarillo
generalmente) alternadas con la coloración normal de estas estructuras (Sandoval, 2004).
Estos cambios de coloración también se pueden manifestar como clorosis y
bandeado de venas en hojas y anillos cloróticos o necróticos en hojas, tallos otros síntomas
propios de este tipo de enfermedad son las alteraciones en el crecimiento como es un
acortamiento de entrenudos, cambios en la morfología de algunas estructuras (deformación
de frutos, acucharamiento de hojas y ampollamiento), brotación desuniforme o fuera de
tiempo. También se puede producir un aborto floral o de frutos, lo que también incidirá
finalmente en el rendimiento (Sandoval, 2004).
Los virus, a diferencia de otros organismos fitopatógenos se transmiten en forma
pasiva a través de diferentes agentes vectores. Así, entre otros, podemos mencionar:
semillas, polen, insectos, ácaros, nematodos, y hongos. De igual forma, estructuras
vegetativas (estacas, rizomas, tubérculos) de propagación también pueden constituir una
forma eficiente de diseminación de virosis. La transmisión mecánica a través de la savia
puede ser otra forma a través de la cual algunos virus pueden diseminarse en el campo. La
transmisión de virus por insectos, desde el punto de vista económico, es la más importante
(Sandoval, 2004).
16
La mayoría de los insectos vectores de virus presentan aparato bucal picador
chupador (pulgones, cicadélidos-langostinos, mosquita blanca, pertenecientes al orden
Homóptera) si bien también algunos son masticadores (coleópteros) o poseen aparato bucal
raspador (trips). De igual manera, algunos ácaros (eriófidos) tienen la capacidad de
transmitir virus, son económicamente menos importantes. Se han descrito enfermedades
causadas por virus para la mayoría de las especies vegetales de importancia económica. Sin
embargo, existen algunas enfermedades causadas por estos agentes fitopatógenos, que
revisten mayor importancia en ciertos cultivos (Sandoval, 2004).
En plantaciones de jitomate la infección puede iniciarse por la introducción de
plantas de almácigo infectadas. Los virus (Cuadro 3.4) afectan a cerca del 10 por ciento de
la siembra, a pesar del manejo que dan a estos (Sandoval, 2004).
La transmisión de los virus es muy fácil por contacto durante el repicado, durante
la poda y la recogida de los frutos, por intermedio de las herramientas de los vestidos por la
semilla, por el agua (a través de las raíces) especialmente en cultivos sin suelo, por insectos
al picar una planta infectada resulta inmediatamente virulìfero, es decir puede
inmediatamente y durante algunas horas transmitir el virus y la enfermedad a una o varias
plantas (Sandoval, 2004).
Cuadro 3.4. Virus más comunes que se presentan en el cultivo de jitomate.
Virus
CMV (Virus del
Mosaico del Pepino)
Síntoma en las hojas y frutos
Transmisor
- Mosaico fuerte.
Pulgones.
- Reducción del crecimiento.
- Aborto de flores.
- Moteado.
TSWV (Virus del
Bronceado del Tomate)
- Bronceado.
Trips
- Puntos o manchas necróticas que a
veces afectan a los pecíolos y tallos.
- Reducción del crecimiento.
17
- Necrosis.
- Maduración irregular.
ToMV (Virus
del Mosaico del Tomate)
- Mosaico verde claro-verde oscuro.
Semillas.
- Deformaciones sin mosaico.
- Reducción del crecimiento.
Mecánica.
- Manchas blancas anubarradas en
frutos verdes.
- Necrosis.
Fuente: Sandoval, 2004.
™ Virus del mosaico del pepino dulce (Pepino Mosaic Virus): En el año 1999, se
detectó esta enfermedad en cultivos de jitomate en varios países europeos y en Estados
Unidos, extendiéndose por las zonas de cultivo intensivo de jitomate en ambos continentes.
Es una especie viral, perteneciente al género Potexvirus, que comprende al menos otras 30
especies virales caracterizadas por presentar partículas flexuosas y filamentosas. La
manifestación del PepMV depende del sistema de cultivo, la forma de conducir las plantas,
las fechas de plantación, estado de desarrollo de las plantas, de las condiciones ambientales,
de la época del año y del comportamiento de las variedades; pudiendo haber afecciones
asintomáticas en algunos ciclos de cultivo (Sandoval, 2004).
Los primeros síntomas tienen lugar durante la primavera consistiendo en intensos
mosaicos amarillos en las hojas maduras del estrato medio de las plantas e irregular
distribución en los foliolos. En ocasiones el desarrollo del mosaico es tan intenso que se
produce una deformación acusada en las hojas e incluso puede producirse el
marchitamiento, más o menos grave, de las plantas. Pueden aparecer estrías longitudinales
decoloradas en los tallos, pecíolos y frutos. En plantas jóvenes se producen distorsiones
más o menos acentuadas de los foliolos y reducción del desarrollo. El síntoma más común y
característico es el abullonado del limbo. En los frutos aparece un mosaico de distintas
tonalidades entre el rojo y el anaranjado-amarillento, a modo de un jaspeado superficial,
este síntoma se acentúa cuando se producen desequilibrios nutricionales (Sandoval, 2004).
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El resultado es un jitomate jaspeado de coloración rojo-naranja de inferior calidad
visual y no comercializable. Las infecciones precoces originan reducciones en cuanto a la
producción, por pérdida de flores o por deficiencias en el cuajado. En el caso de producirse
marchitamiento también hay reducciones en la cosecha y retrasos en la producción. Se
transmite de unas plantas a otras, por semillas infectadas, los abejorros empleados en la
polinización del jitomate y especialmente las herramientas y útiles de trabajo, ropa, material
de riego, etc. El virus permanece en los restos vegetales contaminados (Sandoval, 2004).
™ Virus de la cuchara o virus del rizado amarillo del jitomate (Tomato Yellow Leaf
Curl Virus) (TYLCV). Esta enfermedad está formada por un complejo vírico TYLCV,
perteneciente al género Begomovirus, causando graves pérdidas en el cultivo del jitomate
en Oriente Próximo, Europa, África, Islas del Caribe, América Central, México y sureste de
Estados Unidos. El virus es adquirido de plantas afectadas por la larva de la mosca blanca
(Bemisia tabaci) y transmitido por el adulto. Los síntomas típicos de la enfermedad son
visibles transcurridas de dos a tres semanas y dependen de las condiciones ambientales:
Brotes con foliolos enrollados hacia el haz, una clorosis marcada en su fase terminal y una
reducción del área foliar, redondeándose y abarquillándose, tomando la forma de una
cuchara. Pecíolo en forma helicoidal. Disminución progresiva de la lámina foliar, que
puede llegar a desaparecer, quedando solo el nervio principal curvado, teniendo pérdida de
flores, falta de cuajado, fruto más pequeño y de color pálido (Sandoval, 2004).
Una infección temprana provoca una reducción severa del crecimiento de la planta
y una disminución en la producción de frutos. Existen numerosas malas hierbas que pueden
albergar al virus, entre ellas destaca: Solanum nigrum (tomatitos del diablo), Datura
stramonium (estramonio), Malva parviflora (malva) y Sonchus spp. (cenizos). También
existen numerosas plantas cultivadas que actúan como huéspedes de este virus: tabaco,
pimiento y judía (Sandoval, 2004).
19
3.2.4. Plagas
En la producción de hortalizas en invernadero el daño por plagas puede causar el
fracaso de la producción. Para que esto no ocurra es importante identificar y determinar
cuales son las plagas (Cuadro 3.2.1) que en un momento dado se lleguen a presentar. Las
plagas son un factor limitante en la producción de jitomate y su control incrementa
considerablemente los costos de producción (Espinosa, 2004).
Cuadro 3.5. Plagas más comunes de jitomate bajo condiciones de invernaderos.
Nombre común
Nombre Científico
Mosquita blanca
Bemisia tabaco
Parte de la planta
que afecta
Hojas
Minador de la hoja.
Liriomyza spp
Hojas y tallo
Pulgón
Aphis gossypii, Myzus persicae
Hojas, tallo y fruto
Araña roja
Tetranychus urticae
Hojas
Trips
Frankliniella occidentales
Hojas y fruto
Fuente: Espinosa, 2004.
™ Mosquita Blanca (Bemisia tabaci Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae), Bemisia
tabaco aumenta su población de forma muy importante en los meses más calurosos, es a
partir de mayo cuando se comienzan a ver gran población y durante los meses de junio,
julio, agosto y septiembre se mantiene en valores altos, comenzando a bajar a partir de esas
fechas. Las especies de mosca blanca presentan cuatro estados: huevo, larva, pupa y adulto
(Zuria, 2004).
1.-Los huevos suelen disponerse de forma aislada y habitualmente están recubiertos
de una secreción cerosa blanca; 2.- La larva pasa por cuatro estadios. La larva o ninfa, que
es la única móvil, emerge del huevo y se desplaza sobre la hoja y finalmente se fija a ella
con el pico de su aparato bucal. Son elípticas y aplanadas. Generalmente se instalan cerca
20
de alguna nerviación foliar, perdiendo desde ese momento su capacidad de movimiento.
En este estadio es donde se presenta mayor mortalidad de mosca, las larvas de segundo y
tercer estadio son más amarillas y más grandes. 3.- La ninfa o pupa, se distingue por su
color amarillo más intenso y por que se pueden apreciar los ojos del adulto como dos
pequeñas manchas rojizas. La emergencia del adulto del pupario, se produce a través de una
hendidura en forma de T, quedando dicho pupario vacío en la hoja. Este insecto puede vivir
en el interior de los invernaderos y al aire libre, atacando a un sin fin de plantas. Puede
tener incluso sobrepasar las once generaciones anuales, dependiendo de las condiciones
climatológicas y si el ciclo transcurre en el exterior o en cultivo bajo plástico. 4.- Los
adultos son más pequeños, midiendo aproximadamente 1 mm las alas pliegan en forma de
tejadillo pero en lugar de ser triangular al estar las alas mas estrechamencte unidas estas
estan en reposo (Ramírez, 2006).
™ Minadores de hoja (Liriomyza trifolii (Burgess). Las hembras adultas realizan las
puestas dentro del tejido de las hojas jóvenes, donde comienza a desarrollarse una larva que
se alimenta del parénquima, ocasionando las típicas galerías. La forma de las galerías es
diferente, aunque no siempre distinguible, entre especies y cultivos. Una vez finalizado el
desarrollo larvario, las larvas salen de las hojas para pupar, en el suelo o en las hojas, para
dar lugar posteriormente a los adultos (Ramírez, 2006).
™ Pulgón (Aphis gossypii (Sulzer). Es la especie de pulgón más común y abundante en
los invernaderos. Presenta polimorfismo, con hembras aladas y ápteras de reproducción
vivípara. Las formas áptera del primero presentan sifones negros en el cuerpo verde o
amarillento, mientras que las del género Myzus son completamente verdes (en ocasiones
pardas o rosadas). Forman colonias y se distribuyen en focos que se dispersan,
principalmente en primavera y otoño, mediante las hembras aladas (Ramírez, 2006).
™ Araña roja (Tetranychus urticae (koch). Tetranychus urticae es la más común en los
cultivos hortícolas protegidos. Se desarrolla en el envés de las hojas causando
decoloraciones, punteaduras o manchas amarillentas que pueden apreciarse en el haz como
primeros síntomas. Con mayores poblaciones se produce desecación o incluso de foliación.
21
Los ataques más graves se producen en los primeros estados fenológicos. Las temperaturas
elevadas y la escasa humedad relativa favorecen el desarrollo de la plaga. En judía y sandía
con niveles altos de plaga pueden producirse daños en los frutos (Ramírez, 2006).
™ Trips (Frankliniella occidentalis (Pergande). Los adultos colonizan los cultivos
realizando las puestas dentro de los tejidos vegetales en hojas, frutos y, preferentemente, en
flores (son florícolas), donde se localizan los mayores niveles de población de adultos y
larvas nacidas de las puestas. Los daños directos se producen por la alimentación de larvas
y adultos, sobre todo en el envés de las hojas, dejando un aspecto plateado en los órganos
afectados que luego se necrosan. Estos síntomas pueden apreciarse cuando afectan a frutos
(sobre todo en pimiento) y cuando son muy extensos en la hoja. Las puestas pueden
observarse cuando aparecen en frutos (berenjena, judía y jitomate). El daño indirecto es el
que acusa mayor importancia y se debe a la transmisión del virus del bronceado del
jitomate (TSWV), que afecta a pimiento, tomate, berenjena y judía (Ramírez, 2006).
3.3. Producción de jitomate
El jitomate (Lycopersicon esculentum Mill) es la hortaliza más difundida en todo
el mundo y la de mayor valor económico. Su demanda aumenta continuamente y con ella
su cultivo, producción y comercio. El incremento anual de la producción en los últimos
años se debe principalmente al aumento en el rendimiento y en menor proporción al
aumento de la superficie cultivada. El jitomate en fresco se consume principalmente en
ensaladas, cocido o frito; en mucha menor escala se utiliza como encurtido (Infoagro,
2007).
La demanda mundial de jitomate en el años 2003, fue de 3,555,664 toneladas, los
países que mas demandan este producto es Estados Unidos, Alemania y Francia (FAO,
2004). La demanda de jitomate en México es de 2.1 millones de toneladas y los estados que
mas producen el producto son Sinaloa, Baja California y Michoacán. La superficie
cosechada en México es de 121,688 hectáreas siendo los estados Sinaloa, Jalisco y
Michoacán con más hectáreas producidas en el 2003 (SAGARPA, 2004).
22
3.3. 1. Producción de jitomate bajo invernadero
La producción de hortalizas bajo invernadero es una de las técnicas más modernas
que se utiliza actualmente en la producción agrícola (Casanova, 2004). La ventaja del
sistema de invernadero sobre el método tradicional a cielo abierto, es que, bajo invernadero,
se establece una barrera entre el medio ambiente externo y el cultivo, esta protección
permite al agricultor controlar la temperatura, la cantidad de luz y aplicar efectivamente el
control químico y biológico para proteger el cultivo. Es por ello que mediante la tecnología
de invernaderos es posible pensar en jitomate, por ejemplo, de 7 kg/m² en las mejores
condiciones de cielo abierto y buena tecnología de riego a 15 kg/m² en invernaderos
manuales o 50 kg/m² con tecnología automatizada, en función del nivel de tecnificación del
invernadero, el cual garantiza que el producto cumpla con los estándares de calidad e
inocuidad alimentaría que exigen los mercados internacionales (Muñoz, 2003).
3.3.2. Producción de jitomate en México bajo Invernadero
La producción de hortalizas en invernadero en México ha mostrado un incremento
considerable en pocos años, pues en el 2007 se produjo en la Republica Mexicana
1,543,669 ton. de hortalizas siendo Sinaloa el estado con mayor producción con 845,477
ton y Baja California con menor producción con 17,500 ton. hasta el año pasado (Cuadro
3.6.) (Ibarra, 2008).
Cuadro 3.6. Producción de jitomate en invernadero en la temporada 2006-2007.
ESTADO
Sinaloa
Baja California
San Luís Potosí
Michoacán
Baja California Sur
Jalisco
Total
Fuente: Ibarra, 2008
TONELADAS
845,477
262,457
162,052
150,730
117,953
17,500
1,543,669
23
El total de hectáreas sembradas en invernadero para el temporal 2006-2007 fue de
19,591 hectáreas debido a los buenos resultados obtenidos en este sistema de producción,
día con día la horticultura intensiva mexicana, adquiere mayor trascendencia por su
participación en las exportaciones agrícolas y se perfila como un polo de desarrollo
importante en la agricultura de México (Ibarra, 2008).
3.3.3. Producción de jitomate en el Estado de Querétaro.
Los principales municipios productores del jitomate en Querétaro son los
municipios de Cadereyta, Colon y Peñamiller, aunque la superficie de cultivo del ciclo
primavera verano del 2006 fue menor, no obstante, se registro un incremento en el volumen
de producción de los Municipios de Arroyo Seco con 2,700 toneladas y Pedro Escobedo
con 6,000 toneladas, quedando con menos producción durante este periodo los municipios
de Peñamiller con solamente 63 toneladas, Tolimán con 83 y Cadereyta con 90 toneladas
de producción (SAGARPA, 2006).
La producción de jitomate a cielo abierto en el Estado se lleva a cabo en dos
temporadas al año: el ciclo primavera- verano y el otoño-invierno. En el 2006, en el primer
ciclo se sembró y cosechó una superficie de 202 Ha, con un rendimiento total de 12,497
Ton (61.87 Ton/Ha), y en el segundo ciclo se sembró 24 Ha, con una producción total de
7,231 Ton, y el rendimiento fue de 301.29 Ton/Ha. Los municipios productores de jitomate
son: Cadereyta, Colón y Peñamiller (SEDEA, 2007).
3.4. Agricultura Orgánica
La Ley de los Alimentos Orgánicos de California (The California Organic Foods
Act) de 1979 sugiere que la palabra orgánica se aplique para los alimentos que son
cultivados naturalmente, nativos, cultivados ecológicamente o cultivados biológicamente,
así como también los que son orgánicos o cultivados orgánicamente (USDA,1980). La
misma fuente bibliográfica indica que el cultivo orgánico es un sistema agrícola que
mantiene la producción, evitando o excluyendo fertilizantes sintéticos y agroquímicos.
24
Similar a esto, el cultivo orgánico cuenta con rotaciones de cultivos y lo más extensas
posibles, uso de restos culturales y estiércol de animales, leguminosas, fertilizante verde,
residuos orgánicos obtenidos fuera de la propiedad, cultivo mecánico, rocas minerales y
aspectos de control biológico de plagas para mantener la productividad y manejo del suelo,
con el objetivo de proveer los nutrimentos para las plantas y controlar los insectos, las
plantas invasoras y otras plagas.
En el aspecto económico, los costos de producción con el método orgánico son
40% inferiores a los de una producción que usa agroquímicos, y los precios de los
productos obtenidos son cuatro veces altos (Bernal, 1992). A pesar de lo anterior la
agricultura orgánica no ha crecido como se esperaría debido a diferentes factores limitantes,
entre ellos la falta de paquetes tecnológicos que pueden usarse para la producción de los
diferentes cultivos, esto trae como consecuencia el desconocimiento de lo que se puede
aplicar y de lo que no durante el ciclo del cultivo para que este siga siendo considerado
orgánico. Algunas características esenciales de los sistemas orgánicos incluyen: diseño y
puesta en marcha de un plan de sistema orgánico que enumera las prácticas utilizadas en la
producción de cultivos y productos ganaderos; un sistema minucioso de control que rastrea
todos los productos desde el campo hasta su punto de venta y el mantenimiento de barreras
para evitar contaminación involuntaria proveniente de campos convencionales adyacentes.
Gómez y colaboradores
(1999), mencionan que básicamente los principales
problemas que enfrenta la agricultura orgánica en México y en algunos lugares del mundo,
son la comercialización, las limitantes ambientales, los costos de producción y la
insuficiencia de capacitación e investigación; la comercialización debido a la oferta y
demanda en función del suministro constante de producto; las limitantes ambientales,
debido a las aspersiones aéreas de agroquímicos en áreas aledañas a las orgánicas,
repercutiendo en la contaminación de éstas, así como el agotamiento de los suelos; los
costos de producción, debido a que la mayoría de los productos autorizados son extranjeros
y por consiguiente de precio elevado, mientras que la insuficiencia de capacitación e
investigación, origina que los productores recurran a técnicos y/o instituciones extranjeras.
25
3.4.1. Agricultura orgánica en el mundo
En los países desarrollados la demanda por alimentos y bebidas orgánicas ha
crecido hasta 20% promedio anual lo cual se atribuye fundamentalmente a una mayor
preocupación de los consumidores por el cuidado de su salud y el ambiente, así como la
contaminación de alimentos (Dimitri y Greene, 2002). Otro factor que ha influido en el
crecimiento de la demanda es la promoción que realizan algunos detallistas y productores
(Chang y Zepeda, 2004). Para los próximos años, conforme este mercado alcance mayor
madurez, las tasas de crecimiento de la demanda aumentarían a ritmos menores, con una
tasa de crecimiento promedio anual de 10% (Kortbech- Olesen, 2003).
Entre los países que han experimentado un crecimiento en superficie orgánica
superior a 25% anual están Argentina, Italia, España, Brasil, México, Finlandia, Gran
Bretaña, Dinamarca, Francia y Uruguay. A escala mundial ya son tres los países cuya
superficie cultivada con prácticas orgánicas rebasan 10% de su superficie agrícola total;
éstos son: Liechtenstein con 26.4%; Austria con 11.6% y Suiza con 10%; otros cinco países
que rebasan el 5% son; Italia con 8%; Finlandia con 7%; Dinamarca con 6.6%; Suecia con
6.1% y República Checa con 5.1% (SAGARPA, 2004).
3.4.2. Agricultura orgánica en México
México es productor de alimentos orgánicos y 85% de la producción se exporta a
E.U., Canadá y la UE. El 15% restante se vende en el mercado doméstico, aunque gran
parte como producto convencional, ya que la demanda interna es aún muy pequeña. Los
altos volúmenes de exportación se deben entre otros factores, a la creciente demanda
externa, al sobreprecio pagado por estos productos en los mercados internacionales y al
lento crecimiento de la demanda interna. Aunque la demanda por productos orgánicos crece
en el mercado internacional, la probabilidad de que México aumente su presencia en estos
mercados puede verse limitada por la creciente competencia por el mercado (Gómez et al.,
2004).
26
En el país se cultivan más de 45 productos orgánicos, de los cuales el café es el
más importante por superficie cultivada, con 66% del total (70,838 ha.) y una producción
de 47,461 ton. También, aunque en menor superficie, se produce soya, plátano, cacao,
vainilla, cacahuate, piña, jamaica, limón, coco, nuez, garbanzo, maracuyá y durazno. Otros
tipos de productos que también se obtienen con prácticas orgánicas son: miel, leche, queso,
pan, yogurt, dulces y cosméticos. Nuestro país también cuenta con una Norma Oficial
Mexicana para las especificaciones del proceso de producción y procesamiento de
productos agrícolas orgánicos. En México se encuentran registradas 15 Agencias de
Certificación, de las cuales 3 son de origen mexicano (CERTIMEX, CUCEPRO y CADS)
y una agencia internacional (OCIA) división México.
3.5. Los Bioplaguicidas
Los bioplaguicidas o plaguicidas biológicos son, como su nombre lo indica,
agentes de origen biológico para el manejo de plagas. Una de sus principales características
es de que no son productos químicos. Consecuentemente son reconocidos como aceptables
para el ambiente. Sin embargo, el nombre plaguicida, aunque está asociado con métodos
biológicos o “naturales” para el manejo de plagas, tiende a dar la impresión de ser
derivados de plaguicidas químicos, aunque ellos tengan un modo de acción completamente
diferente (Gelernter y Evans, 1999).
3.5.1. Características y clasificación de los bioplaguicidas
Prager y Castellanos (1990), mencionan que los bioplaguicidas son una
herramienta importante para la recuperación y mantenimiento del equilibrio ecológico de
los agroecosistemas existentes.
Los
bioplaguicidas
pueden
ser
microorganismos
(bacterias,
hongos
entomopatógenos, virus de la poliedrosis nuclear), macroorganismos (parasitoides,
depredadores), semioquímicos (feromonas, repelentes), y sustancias bioactivas (minerales,
extractos de algas, extractos de plantas, aceite vegetales). Los bioinsecticidas incluyen
27
organismos entomopatogenos y entomófagos; además, de compuestos con actividad
insecticidas derivados de plantas (Neem, Chrysantemus sp, Tapetes sp) metabolitos de
actinomiceto y plantas transgénicas (CATIE, 2002).
CATIE (2002), clasifica a los bioplaguicidas en cinco clases:
™ Bioplaguicidas microbiales: productos en que el ingrediente activo está constituido por
microorganismos o sus derivados (bacteria, hongo, virus o protozoario) como ingredientes
activos.
™ Bioplaguicidas macrobiales: productos que se basan en depredadores o parasitoides
(insectos, arañas o ácaros) para controlar poblaciones de plagas.
™ Bioplaguicidas bioquímicos: los bioplaguicidas bioquímicos incluyen sustancias,
semejantes a feromonas sexuales en insectos que intervienen con el apareamiento, así como
olores de extractos de plantas que atraen plagas de insectos a las trampas.
™ Bioplaguicidas a base de minerales: este grupo incluye productos con substancias a base
de minerales (cobre, azufre, calcio) y/o aceites con cualidades de fotoprotección.
™ Bioplaguicidas botánicos: productos en que el ingrediente activo está constituido por
sustancias derivadas de las plantas (CATIE, 2002).
3.5.2 Ventajas de usar bioplaguicidas
¾
Son usualmente inocuos y menos dañinos que los plaguicidas convencionales.
¾
Cuando se utilizan dentro del Manejo Integrado de Plagas, los bioplaguicidas
pueden disminuir eficientemente el uso de plaguicidas convencionales, y en temporada de
cosecha reducir la alta cantidad de residuos.
28
¾
Muchas veces son efectivos en pequeñas cantidades y frecuentemente se
descomponen rápidamente, resultando en una menor exposición, evitándose así la cuantiosa
contaminación causada por los plaguicidas convencionales.
¾
Generalmente afectan solo la plaga objetivo y organismos estrechamente
relacionados, en contraste con los plaguicidas convencionales que pueden afectar
organismos diferentes como pájaros, insectos y mamíferos.
Para usar bioplaguicidas efectivamente, los usuarios necesitan conocer las
condiciones de manejo de los productos (CATIE, 2002).
3.5.3. Los bioplaguicidas en México
El incremento de bioplaguicidas en el mercado nacional es lento pero continuo. En
el cultivo de maiz se ha empleado organismos entomopatogenos, siendo Bacillus
thuringiensis el bioinsecticida de mayor aceptación (CATIE, 2002).
3.6 Extractos vegetales
El uso de los extractos de plantas data de miles de años atrás, ya que eran usados
por los egipcios, chinos, indios, griegos e incluso, Cristóbal Colón descubrió América
mientras buscaba un camino mas corto para encontrar hierbas y especias que hoy son de
uso cotidiano (Kamel, 2004).
Un extracto es un concentrado hidroalcohólico de elementos solubles constituido
por una mezcla de principios farmacológicamente activos y sustancias inertes, que
proceden de la totalidad o de partes de una planta fresca tratada inicialmente por infusión, y
posteriormente por maceración en frío, son productos obtenidos por el tratamiento de
materiales vegetales con solventes apropiados como agua, alcohol o éter que luego se
concentran hasta una determinada consistencia (Piñeros et al., 1992).
29
La preparación y el uso de extractos como fermentados, decocciones e infusiones
con plantas silvestres, hortalizas y hojas de árboles son importantes en el manejo de
enfermedades y de insectos. Ellos actúan de dos formas, como reforzantes o nutrientes que
fortifican y estimulan su crecimiento, y a la vez repelen, atraen, inhiben o estimulan a
insectos y patógenos respectivamente, con la aplicación de estos extractos se disminuye la
proliferación de organismos nocivos para los cultivos. Estos productos actúan en estos
organismos por contacto, ingestión, repelencia, disuasión, antialimentarias o alteración del
comportamiento (Mejía, 1995).
Según Piñeros y colaboradores (1992), para obtener extractos de diferentes plantas
hay que identificar los siguientes parámetros:
™ Características de los extractos. Unos son de color café amarillento, otros son rojizos,
los extractos provenientes de hojas son verdosos debido a la clorofila. Su aspecto debe ser
liso, fino y homogéneo. Los extractos bien preparados son de color mas o menos oscuro;
cuando han sido preparados al vació, son ligeramente mas claros. Algunos extractos tienen
un excelente índice de disolución, en el mismo título de alcoholímetro con el cual ha sido
preparado. Su olor y sabor son propiedades características de la materia prima que le ha
dado su origen. Mal preparados, adquieren un olor a caramelo, o de confitura poco
conocidos (Miño, 2000).
™ Métodos de obtención de los Extractos. Según Miño (2000), la preparación de los
extractos es a través de:
¾
HIDROLATO. Es la extracción en la que se combina la infusión, se obtiene los
principios activos, cuando la o las partes de la plantas empleadas son blandas y frágiles, a
demás de gran parte de los principios volátiles, la maceración (se obtienen todos los
principios activos solubles en agua fría) y la filtración (permite la obtención de las sales
minerales y vitaminas que posee la planta y de más sustancias que no pueden obtenerse
mediante presión) se puede utilizar agua ó alcohol – agua como solvente.
30
¾
FERMENTADOS. Conocido también como purin. Extracto obtenido a partir de la
fermentación en frió del material vegetal, que se remueve para su oxigenación (fermentado
aeróbico) y por último se filtra para obtener la parte líquida de este proceso. Fermentado
anaeróbico: extracto obtenido a partir de la fermentación en frío del material vegetal, que se
deja en reposo, sin acceso a oxígeno y por último se filtra para obtener la parte líquida de
este proceso.
¾
PRESURIZADO. Es el extracto obtenido al colocar las plantas desmenuzadas en
determinada cantidad de agua en una olla a presión durante 10 minutos sin despresurizar
para luego filtrarlo
3.6.1 Control de plagas y enfermedades con extractos de plantas
El uso de las plantas en el control de las plagas se practica desde la antigüedad y
forma parte de las tradiciones agrícolas en muchos lugares del mundo. Estas sustancias
tienen un amplio espectro de acción y matan insectos beneficiosos tanto como plagas, por
lo que hay un grupo de riesgos asociados a éstas que están limitando su uso en los sistemas
de producción orgánicos (Dudley, 1988).
Una de las ventajas que tiene el uso de los extractos de la planta de Neem es que
la producción de estos puede lograrse en pequeña escala utilizando métodos artesanales que
pueden implementar los propios agricultores, ya que no se requiere de una técnica muy
compleja para hacer las extracciones, este hecho de poder hacerlo en pequeña escala al
igual que la producción de medios biológicos, es uno de los elementos que a nuestro juicio
nos acerca más a los criterios de sostenibilidad (Pérez y Vázquez, 2002).
La producción orgánica pretende trabajar con la naturaleza, aprovechando las
fuerzas que hacen que las plantas y los animales crezcan y se reproduzcan con la mayor
salud posible. La producción se basa en lograr un cierto nivel de equilibrio entre todos los
organismos vivos del sistema: plantas, animales y múltiples microorganismos. En el
manejo de plagas y enfermedades, la producción orgánica busca favorecer los mecanismos
de defensa que los organismos vivos poseen naturalmente frente a las plagas y
31
enfermedades, siendo la diversidad un pilar fundamental para obtener y mantener este
equilibrio (Gepp, 2006).
3.7. Plantas con potencial de bioplaguicida
3.7.1. El Ajo (Allium sativum L.)
Figura 1: Dientes de ajo (foto: Rojop, 2008).
™ Origen. El ajo (Figura 1) es de origen centro asiático, es uno de los ingredientes
fundamentales de la cocina mediterránea. Como cultivo se conoce por más de 3.000 años
A. de C. Desde su centro de origen fue disperso por China, Mesopotamia, Egipto.
Posteriormente a la cuenca del mediterráneo y a la Península Ibérica, traído por Colón en
1492 a América (Font, 1992).
™ Clasificación taxonómica del Ajo (Allium sativum L.).
(Font, 1992) clasifica al ajo de la siguiente manera:
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Liliopsida
Orden: Asparagales
Familia: Alliaceae
Género: Allium
Especie: sativum
32
™ Características de la planta. Familia de las liliáceas, que comprende unas 2,800
especies distribuidas por los países cálidos, templados y fríos de casi todo el planeta, de
muy diverso aspecto, muchas de ellas herbáceas y rizomatosas, tuberosas o bulbosas, cuyas
semillas tienen tejido nutricio carnoso o cartilaginoso y reservas grasas. El género Allium
cuenta con unas 270 especies. Planta perenne de la familia de las liliáceas de hasta 1,5 m.
de altura. Hojas planas de hasta 8mm de anchura. Flores verdosas o blanquecinas, a veces
rosadas, muy poco abundantes (algunas veces inexistentes) que sobresalen con su largo
pedúnculo sobre una cabezuela de bulbillos. Es mucho más larga que la cabezuela. Bulbo
(cabeza de ajo) formado por una envoltura blanca dentro de la cual se encuentran varios
bulbillos (dientes de ajo) (Font, 1992).
™ Componentes activos. Fructosanas (75%), aceite esencial (garlicina, aliína o sulfóxido
de alilcisteína que hidrolizada por la alinasa produce alicina) responsable del característico
olor del ajo, que rápidamente se transforma en disulfuro de alilo, pequeñas cantidades de
vitaminas (A, B1, B2, B6, C), adenosina y sales minerales (hierro, sílice, azufre, yodo).
Ácidos, ascórbico, aspártico, aloético, fórmico, glutamínico, esteárico y palmítico (García,
1992). Aceites esenciales: Cineol, cariofileno, pineno, Minerales: aluminio, calcio, fósforo,
magnesio, potasio, zinc. Aminoácidos, Aloína, aloesina, arginina, barbaloina, glicina,
glutamina, histidina, serina, Tiamina el olor que lo caracteriza es debido a un aceite
esencial volátil producido por una encima sobre un glucósido, que mas tarde hidrolizado y
que produce al mismo tiempo una fructosa por lo que, tiene un sabor algo azucarado, este
cuerpo volátil es el disulfuro de dialilo (García, 1992). El ajo también contiene
catalizadores biológicos, el examen químico revela la presencia en proporciones
considerables de hormonas masculinas y femeninas con actividad equipotencial, vitamina
A y B1 nicotil-amida y cantidad de ácidos ascórbico (García, 1992).
Usos. Conforme a lo expuesto por Mejía (1995) el ajo se emplea en la medicina
tradicional usado como digestivo, estimulante, diurético y antiespasmódico, desinfectante y
también como tónico de la glándula pituitaria, para aliviar la diabetes y el reumatismo en
general, disminuye en corto tiempo la presión arterial, las hemorroides, varices y las
infecciones gastrointestinales. Acción insecticida: para controlar y repeler pulgones, áfidos,
33
chinches, moscas, zancudos, nematodos y hasta hongos y bacterias. Asociado con otras
plantas sirve de repelente contra comedores de hoja e insectos chupadores. Además a los
etractos de ajo y cebolla se la encontrado efecto antifungico en especial contra Candida
lusitaniae (García, 1996).
Dando como resultado que, la adición de ajo y cebolla inhibe el crecimiento de la
levadura a concentraciones superiores a 4 ppm tanto de forma individual como combinada
durante al menos 60 días, por debajo de esta concentración se observa que en menos del 5%
de los casos comenzaría el crecimiento antes de 20 horas y con una probabilidad del 95%
comenzaría dentro de las primeras 147 horas. La combinación de los antimicrobianos no
logró un efecto inhibitorio adicional sobre el crecimiento de Candida lusitaniae (García,
1996).
3.7.2. Gobernadora (Larrea tridentata Coville, Zygophyllaceae)
Figura 2 y 3: Planta de la Gobernadora (fotos: Ocampo y Rojop 2008)
™ Origen. Su origen data de los Estados Unidos y México. La distribución en México se
ha registrado en Aguascalientes, Baja California Norte, Baja California Sur, Chihuahua,
Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo, Nuevo León, Querétaro, San Luís Potosí, Sonora,
Tamaulipas y Zacatecas (Villaseñor, 1998).
34
™ Clasificación taxonómica.
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Sapindales
Subclase: Rosidae
(Vázquez et al., 1999).
™ Características de la planta. La gobernadora (Larrea tridentata) (figura 2 y 3) es una
planta perenne común de los semidesiertos de México con hojas bifoliadas, anfiestomáticas
y divaricadas. Las hojas pueden cerrar verticalmente sus foliolos y así variar su perfil con
respecto a la radiación solar directa. Tamaño: de hasta 4 m de alto, su tallo ramificado
desde cerca de la base (sin un tronco bien definido); las numerosas ramas estan abiertas,
ascendentes, delgadas, onduladas como en zig-zag, a veces con pelillos; la corteza es gris
(café-rojiza en las ramas jóvenes); nudos oscuros, evidentes y resinosos, dándole a las
ramitas un aspecto articulado. Las hojas son opuestas, cortamente pecioladas a casi sésiles,
compuestas de 2 hojitas (llamadas foliolos) asimétricas unidas entre sí hacia la base,
puntiagudas, correosas, lustrosas, de color verde oscuro a verde-amarillento, resinosas, de
hasta 1 cm de largo, con pelillos (Vázquez et al., 1999).
La inflorescencia tiene flores solitarias. Las flores de alrededor de 2.5 cm de
diámetro; con sépalos 5 desiguales de 5 a 8 mm de largo, caedizos; pétalos con 5 abovados,
cóncavos, fuertemente angostados hacia la base, a veces torcidos, de hasta 1.2 cm de largo
y aproximadamente 5 mm de ancho; con 10 estambres, los filamentos alados. El fruto es
una cápsula globosa, 5 lobada, de aproximadamente 6 mm de diámetro, cubierta de
abundantes pelos largos, blancos o rojizo. El ciclo de vida de la planta es perenne que se
propaga frecuentemente por vía clonal; puede formar círculos en el desierto con los hijuelos
creciendo hacía afuera y las partes viejas muriendo hacía dentro. Posiblemente algunos de
estos clones son de las plantas más antiguas del mundo (Vázquez et al., 1999).
35
™ Usos. Adhesivo (hoja) como pegamento para triplay y cartón comprimido. Comestible
(fruto), los frutos son utilizados como sustitutos de las alcaparras. La “Food and Drug
Administration” encontró que la sustancia usada como antioxidante para las grasas
naturales, produce quistes en los niños. El botón de la flor se emplea como condimento. La
hoja se utiliza como forraje. Las hojas son importantes por su contenido de proteínas, lo
que permite utilizarlas para consumo animal. Se requiere de la eliminación previa de las
resinas para incrementar su digestibilidad y palatabilidad. Industrializable, exudado (látex),
exudado (resina) (Villaseñor et al., 1998).
Sirve también para teñir cuero. Extracción de fenoles que sirven de base para
fabricar pinturas, plásticos. La resina que se extrae de las hojas contiene ácido
nordihidroguayarético, que se utiliza como antioxidante en la industria alimenticia, en la
elaboración de grasas (calzado), aceites, lubricantes, barnices como desincrustante de
materias salinas en calderas, productos farmacéuticos, hule. Insecticida / tóxica, exudado
(resina), toda la planta. Las resinas muestran actividad fungicida contra Rhizoctonia solani,
Fusarium oxysporum, Pythium spp. y otros hongos fitopatógenos. Actividad insecticida
contra: gorgojo pardo del frijol (Acanthoscelides obtectus, Coleoptera: Bruchidae);
barrenador mayor de los granos (Prostephanus truncatus, Coleoptera: Bostrichidae).
Medicinal (hoja).
Esta planta recibe un amplio uso en el norte del país, en infecciones de las vías
urinarias,para deshacer calculos renales, se recomienda tomar como agua de uso la cocción
de toda la planta o las ramas. La misma infusión es usada en baños para hemorroides,
fiebre, paludismo, granos, golpes, cicatrización y reumatismo (Villaseñor, et al 1998).
36
3.7.3. Paraíso (Melia azedarach)
Figura 4 y 5: Planta de paraíso (fotos: Ocampo y Rojop, 2008).
™ Origen. El paraíso sombrilla o árbol del paraíso (Melia azedarach; sin. M. australis, M.
japonica, M. sempervivens) (Figura 5 y 6) es un árbol pequeño, de hoja caduca, de la
familia de las meliáceas. Nativo del sudeste asiático, se difundió a mediados del siglo XIX
como ornamental en Sudáfrica y América, donde se naturalizó con rapidez, convirtiéndose
en una especie invasora que desplazó a otras autóctonas. Se cultiva aún para decoración y
sombra, sobre todo por su ancha y frondosa copa, a la que debe su nombre común (Piña,
1998).
™ Clasificación taxonómica.
Según Piña (1998) se clasifica de la siguiente manera
Reino:Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Sapindales
Familia: Meliaceae
Género: Melia
Especie: azedarach
™ Características de la planta. M. azedarach es un árbol mediano, de 8 a 15 m de altura
con el fuste recto; la copa alcanza los 4 a 8 m. de diámetro de forma globosa. Las hojas son
37
caducas, alternas, compuestas, con pecíolos largos, imparipinnadas, de 25 a 80 cm. de
longitud; los folíolos son ovales, acuminados, de 2 a 5 cm. de largo, de color verde oscuro
por el haz y más claro en el envés, con el margen aserrado; amarillean y caen a comienzos
del otoño (Piña, 1998).
Hacia fines de primavera florece, dando flores pentámeras de color púrpura o lila
en panículas terminales de hasta 20 cm. de largo, muy fragantes. El fruto es una drupa de
1 cm. de diámetro y forma globosa, de color amarillo pálido, que se aclara aún más con el
paso del tiempo. Contienen una única semilla esférica y muy dura (Piña, 1998).
El paraíso es originario de Himalaya, donde crece hasta los 3000 msnm. Cultivada
en varias regiones de Asia ya para la época de Linneo, quien anotó a Siria como su hábitat
en su libro Species Plantarum", se ha naturalizado en zonas cálidas y templadas de todo el
mundo. Se le aprecia en jardinería por lo aromático y abundante de las flores y por su
sombra (Piña, 1998).
Tolera heladas ligeras; se adapta a la sequía, a los suelos ácidos o alcalinos y a la
salinidad, aunque tolera mal el viento por la fragilidad del ramaje. Es marcadamente
fotófilo. Crece con rapidez y se produce con facilidad de semilla o esqueje (Piña, 1998).
™ Usos. Su valor en jardinería debe compensarse con especial atención a su fruta, que es
sumamente tóxica para el humano y otros mamíferos, aunque las aves la resisten (de hecho,
constituye parte esencial de la dieta de la catita). Contiene neurotoxinas, en especial
tetranortriterpeno; 0,66 g de fruta por kg. pueden matar a un mamífero adulto. Los síntomas
son vómitos, diarrea, dolor abdominal, congestión pulmonar, rigidez, falta de coordinación
y finalmente parálisis cardiaca. Pese a ello, en el pasado se utilizaba la infusión muy diluida
de las hojas como relajante uterino, aunque la sobredosis puede resultar peligrosa (Piña,
1998).
38
3.7.4. Tatalencho. Gymnosperma glutinosum (Spreng.)
Figura 6 y 7: Planta de Tatalencho (fotos: Ocampo y Rojop, 2008)
™ Origen. Del sur de Estados Unidos a Guatemala. Su distribución en México, la han
reportado en Aguascalientes, Chiapas, Chihuahua, Coahuila, Distrito Federal, Durango,
Guanajuato, Hidalgo, Estado de México, Morelos, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Querétaro,
San Luís Potosí, Sonora, Tamaulipas, Tlaxcala, Veracruz y Zacatecas (Villaseñor, 1998).
™ Clasificación taxonómica.
Según Villaseñor (1998) se clasifica de la siguiente manera
Reino: Plantae
Subreino: Traqueobionta
Superdivisión: Spermatophyta
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Subclase: Asteridae
Orden: Asterales.
™ Característica de la planta. Planta herbácea o sufrutice (herbácea con la base leñosa),
perenne, erecta, glabra o casi glabra, pegajosa. El tamaño hasta de 1 (raramente 2) m de
alto. El tallo más o menos ramificado, estriados. Las hojas son alternas, lineares a
lanceoladas, de 1 a 8.5 cm. de largo, de 1 a 9 mm. de ancho, agudas o acuminadas en el
ápice, margen entero, trinervadas, densamente punteadas en ambas caras, sésiles a casi
39
sésiles. La inflorescencia esta compuesta de cabezuelas numerosas, sésiles o sobre
pedúnculos hasta de 3 mm. de largo y dispuestas en densos conjuntos corimbiformes
terminales. La cabezuela o flores, no presenta páleas; involucro de 9 a 15 brácteas
dispuestas en 4 a 5 series, cilíndrico-turbinado, sus brácteas son elípticas a ovadas, verdes
en el ápice, las mas largas de 4 a 5 mm. de longitud, coriáceas y con los márgenes secos y
traslucidos, graduadas, las exteriores más cortas. Las flores son liguladas 5 a 9, femeninas,
corola amarilla, de 2 a 3 mm. de largo; flores del disco 4 a 6, bisexuales (a menudo no todas
fértiles), corola amarilla, de 2.5 a 4 mm. de largo; los estambres alternos con los lóbulos de
la corola; ovario ínfero. El fruto es aquenio oblongo, algo comprimido, de 1 a 1.5 mm. de
largo, con 4 a 5 costillas y con pelillos, en el ápice del fruto se puede o no presentar una
estructura llamada vilano que consiste de una inconspicua corona de diminutas escamas;
una sola semilla. El hábitat en áreas perturbadas y vegetación secundaria (Rzedowski et al.,
2001).
™ Usos. Se utiliza como planta medicinal para el tratamiento de la diarrea, úlceras, y
reumatismo. Se ha informado ser tóxicos para el ganado, se utiliza para elaborar escobas.
Tiene efecto antibacteriano y antifúngico (Villaseñor, et al 1998)
3.8. Compuestos fenólicos y flavonoides
Los alimentos además de aportar nutrientes, contienen una serie de sustancias no
nutritivas que intervienen en el metabolismo secundario de los vegetales: sustancias
colorantes (pigmentos), aromáticas, reguladores del crecimiento, protectores naturales
frente a parásitos y otros, que no tienen una función nutricional clásicamente definida, o no
son considerados esenciales para la salud humana, pero que pueden tener un impacto
significativo en el curso de alguna enfermedad, son fitoquímicos o sustancias bioactivas
(Martínez et al., 2002).
Los compuestos fenólicos, entre los cuales se encuentran los flavonoides,
presentan una amplia ubicuidad en la naturaleza. Son responsables del buen funcionamiento
de las plantas y en su relación con el hombre, son utilizados para tratar desordenes
40
cardiovasculares y prevenir algunos cánceres. Poseen una estructura química adecuada para
ejercer actividad antioxidante, la cual ésta íntimamente relacionada con tales propiedades.
Para su extracción se utilizan solventes polares cuyo extracto posteriormente se concentra
(Cartaya y Reynaldo, 2001).
™ Fenoles. Los compuestos fenólicos presentan un numeroso grupo ampliamente
distribuido en la naturaleza. Son componentes importantes en la dieta humana, el consumo
promedio de fenoles en los países europeos se estima en 23 mg/día. Existe un interés
creciente en los compuestos fenólicos debido a su efecto contra algunas enfermedades
como ciertos cánceres y desordenes cardíacos derivados de su poderosa actividad
antioxidante. Los compuestos fenólicos poseen una estructura química especialmente
adecuada para ejercer una acción antioxidante actuando como captores de radicales libres
neutralizando peligrosas especies reactivas de oxígeno e iones metálicos quelantes
(Martínez, et al, 2002).
Además, debido a su reactividad, se encuentran en la mayoría de los casos
combinadas con un ácido orgánico, un azúcar o bien, con ellas mismas para formar un
polímero. Los flavonoides son el grupo más grande de fenoles vegetales y el más estudiado.
Los ácidos fenólicos forman un grupo diverso que incluyen los derivados del ácido
hidroxibenzoico y del ácido hidroxicinámico. Los polímeros fenólicos (polifenoles),
comúnmente conocidos como taninos, son compuestos de alto peso molecular que se
clasifican en: taninos hidrolizables y taninos condensados. Los monofenoles presentan un
solo grupo OH en el anillo aromático de benceno; ejemplo de ellos son: el p-cresol,
presente en frambuesas y zarzamoras; el 3 etilfenol y 3,4 dimetilfenol responsables del
gusto ahumado en ciertas semillas de cacao (Martínez, et al, 2002).
™ Los Flavonoides. Los flavonoides son pigmentos naturales presentes en los vegetales y
que protegen al organismo del daño producido por agentes oxidantes, como los rayos
ultravioletas, la contaminacion ambiental, sustancias químicas presentes en los alimentos,
etc. El organismo humano no puede producir estas sustancias químicas protectoras, por lo
que deben obtenerse mediante la alimentación o en forma de suplementos. Están
41
ampliamente distribuidos en plantas, frutas, verduras y en diversas bebidas y representan
componentes sustanciales de la parte no energética de la dieta humana. Estos compuestos
fueron descubiertos por el premio Nobel Szent-György, quien en 1930 aisló de la cáscara
del limón una sustancia, la citrina, que regulaba la permeabilidad de los capilares. Los
flavonoides se denominaron en un principio vitamina P (por permeabilidad) y también
vitamina C2 (porque se comprobó que algunos flavonoides tenían propiedades similares a
la vitamina C). Sin embargo, el hecho de que los flavonoides fueran vitaminas no pudo ser
confirmado, y ambas denominaciones se abandonaron alrededor de 1950 (Martínez, et al,
2002).
Los flavonoides contienen en su estructura química un número variable de grupos
hidroxilo fenólicos y excelentes propiedades de quelación del hierro y otros metales de
transición, lo que les confiere una gran capacidad antioxidante. Por ello, desempeñan un
papel esencial en la protección frente a los fenómenos de daño oxidativo, y tienen efectos
terapéuticos en un elevado número de patologías, incluyendo la cardiopatía isquémica, la
aterosclerosis o el cáncer (Martínez, et al, 2002).
Está comprobado que los flavonoides son importantes para el desarrollo y buen
funcionamiento de las plantas al protegerlas contra agentes agresores externos, como la
radiación UV, microorganismos, animales herbívoros y del medio ambiente. Pueden actuar
como señalizadores químicos, indicando a los insectos que planta es apropiada para su
alimentación, oviposición o simplemente guiándolos y facilitando así la polinización
(Martínez, et al, 2002).
En su relación con el hombre, se utilizan para tratar enfermedades relacionadas
con procesos inflamatorios y desordenes cardiovasculares debido a la actividad que ejercen
sobre el sistema circulatorio mejorando la circulación periférica, la movilización del
colesterol y disminuyendo la fragilidad capilar. Algunos flavonoides pueden presentar
actividad hepática protectora, antialérgica, antitrombótica, anticancerígena, antibacteriana,
antifúngica, e incluso pueden ejercer efectos inhibidores sobre algunas enzimas. Otra de las
propiedades de los flavonoides es su capacidad para contribuir a las propiedades de los
42
alimentos, como el sabor o la dulzura. Utilizados en la industria de los cosméticos por su
actividad desodorante y reductora de la hiperpigmentación causada por la vejez (Cartaza y
Reynaldo, 2001).
La actividad de los flavonoides como antioxidantes depende de las propiedades
redox de sus grupos hidroxifenólicos y de la relación estructural entre las diferentes partes
de la estructura química. Esta estructura básica permite una multitud de patrones de
sustitución y variaciones en el anillo C. Los flavonoides se encuentran también en extractos
de plantas como arándano, gingko biloba, cardo, mariano o tejocote. Desempeñan un papel
importante en la biología vegetal; así, responden a la luz y controlan los niveles de las
auxinas reguladoras del crecimiento y diferenciación de las plantas. Otras funciones
incluyen un papel antifúngico y bactericida, confieren coloración, lo que puede contribuir a
los fenómenos de polinización y tienen una importante capacidad para fijar metales como el
hierro y el cobre. Los flavonoides se ubican principalmente en las hojas y en el exterior de
las plantas, apareciendo sólo rastros de ellos en las partes de la planta por encima de la
superficie del suelo. Una excepción son los tubérculos de cebolla, que contienen una gran
cantidad de 4'-D-glucósido de quercetina (Martínez et al., 2002).
43
IV. METODOLOGÍA
4.1 Ubicación del Estudio.
El presente trabajo se llevo a cabo en el Campus Amazcala de la Facultad de
Ingeniería de la Universidad Autónoma de Querétaro, ubicado en el municipio de El
Marqués, Querétaro, México.
4.2 Material biológico.
™ Material vegetal.
•
Dientes de ajo (Allium sativum L) adquiridos en un centro comercial.
•
Hojas de Gobernadora (Larrea tridentata), se obtuvo de las poblaciones
silvestres del Ejido Enramadas del Municipio de Peñamiller, Querétaro.
•
Fruto de paraíso (Melia azedarach) se obtuvo en el parque de Tejeda
ubicado en Santiago de Querétaro.
•
Hojas de tatalencho (Gymnosperma glutinosum), se obtuvo de una
población silvestre localizada en el Rancho El Cortijo, Dolores Hidalgo,
Guanajuato.
™ Patógenos.
La bacteria (Xanthomonas campestris) y los hongos fitopatógenos (Cladosporium
cladosporoides y Aspergillus niger), fueron proporcionadas por el M. en C. Fidel Landeros
Jaime y la Biol. Kruskaia K. Caltzontzin Fernández del Laboratorio de Microbiología de la
Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Autónoma de Querétaro.
44
4.3 Producción de extractos vegetales.
Los extractos se obtuvieron por el método de presurizado según Piñeros (1992), el
cual se obtuvo al utilizar 300 g. del material vegetal (ajo, gobernadora, paraíso o
tatalencho), 909 ml de agua destilada y 91 ml de alcohol de 96°, estos ingredientes se
colocaron en una olla de presión dejando hervir, hasta que la válvula de la olla comenzó a
desprender vapores, se mantuvo a fuego lento por 10 min. Y posteriormente se retiro y se
dejo enfriar sin destapar la olla. Por último, se filtro el líquido obtenido midiendo la
cantidad final del extracto y se almacenó en un recipiente de vidrio herméticamente cerrado
y se guardó en el refrigerador. De esta manera quedo listo el producto para su utilización
(Figura 4.1).
A)
B)
C)
H)
D)
G)
F)
E)
Figura 4.1. Procedimiento para la obtención de los extractos (ajo, gobernadora, paraíso y tatalencho). A)
Recolección del material vegetal B) Pesar 300 g del material vegetal lavado C) Mezclar, 909 agua
45
destilada y 91 ml de alcohol del 96°, D) Mezclar el material vegetal con la mezcla de agua y alcohol
en la olla de presurizado E) Presurizar la mezcla F) Colar el extracto G) Medición del extracto
obtenido H) Extractos (fotos: Rojop, 2008).
4.4. Elaboración del medio de cultivo.
Para llevar acabo la elaboración del medio se recomienda tener mucha asepsia en cada
uno de los pasos ya que si no se tienen ese cuidado puede llegar a contaminar los medios
preparados. Para este experimento se utilizó una campana de flujo laminar, se limpio la
cámara con alcohol y se encendió la lámpara de Ultra Violeta durante 15 minutos para que
esterilizara la campana.
Para el aislamiento de los hongos patógenos se usó el medio de cultivo de papa dextrosa
agar (PDA). La técnica de preparado de las cajas petri con PDA consiste en poner 39 gr de
PDA a un matraz Erlen-Meyer de dos litros y se puso a calentar para que el PDA se
disolviera completamente, para posteriormente esterilizarlo en una autoclave. El matraz con
el medio de cultivo se puso a esterilizar a 15 libras de presión durante 20 minutos en una
autoclave. Finalmente se deja enfriar el medio de cultivo y se vacía en cajas petri, las cuales
se dejan solidificar para ahí sembrar al hongo, se sellan y se dejan en incubación a 28oC por
una semana (Figura 4.2) (ICMSF, 1982).
B)
A)
F)
C)
D)
46
Figura 4.2. Procedimiento para la elaboración de medio de cultivo, A) Colocación de ingredientes en
el matraz, B) Agitación del medio de cultivo C)Esterilización del medio D) Desinfección del
sitio de siembra E)Llenado y Gelatinizado (Fotos: Rojop, 2008).
4.5. Siembra de los patógenos.
™ Elaboración de agua destilada con PDA y con extracto.
Se prepararon 100 ml de medio de cultivo del cual 50 ml fue de agua destilada
mezclado con PDA y los otros 50 ml fue del extracto (ajo, gobernadora paraíso o
tatalencho), quedando una proporción medio de cultivo de PDA 50% de agua destilada y
con 50% del extracto (Cuadro 4.1.). El extracto se adiciono a la mezcla de agua destilada
con PDA (después de su esterilización, para evitar la desnaturalización de los compuestos
del extracto) teniendo esta mezcla una temperatura aproximadamente a 40° C. se dejo
gelatinizar aproximadamente unos 10 min y se inoculo un trozo pequeño del borde del
micelio de la cepa (Cladosporium cladosporoides o Aspergillus niger), de modo que el
micelio quedara en contacto con la superficie del medio (Miño, 2000). Este mismo
procedimiento se aplico para la siembra de la bacteria en donde la única diferencia fue en la
forma de sembrado de la bacteria. Se inoculo la bacteria (Xanthomonas campestris) con
una aguja de disección, se toma una muestra de la bacteria y se prosigue a sembrar al medio
con el método de estriado (Ávila, 2004). Las cajas se sellaron, rotularan e incubaran a una
temperatura de 28° C al resguardo de la luz, hasta que el micelio cubriera en su totalidad la
caja del testigo absoluto, de cada tratamiento se elaboraron 5 repeticiones (Figura 4.3).
Cuadro 4.1. Descripción de los tratamientos con 50% agua destilada y 50% de extracto, en los tres
hongos fitopatógenos.
Número de
tratamiento
1
2
Medio
(%)
50
50
Extracto
(%)
50
50
Código
A-CLA
G-CLA
3
4
50
50
50
50
P-CLA
T-CLA
47
Descripción
Ajo-Cladosporium cladosporoides
Gobernadora-Cladosporium
cladosporoides
Paraíso-Cladosporium cladosporoides
TatalenchoCladosporium
cladosporoides
5
50
50
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
TA-CLA Tes.Absoluto-Cladosporium
cladosporoides
A-ASP
Ajo- Aspergillus niger.
G-ASP
Gobernadora- Aspergillus niger.
P-ASP
Paraíso- Aspergillus niger.
T-ASP
Tatalencho- Aspergillus niger.
TA-ASP Tes.Absoluto- Aspergillus niger.
A-XAN Ajo- Xanthomonas campestris
G-XAN Gobernadora-Xanthomonas campestris
P-XAN
Paraíso-Xanthomonas campestris
T-XAN Tatalencho- Xanthomonas campestris
TATes Absoluto-Xanthomonas campestris
XAN
En el anexo 1 se muestra el formato utilizado para la toma de resultados, en el cual
se describe los tratamientos y clave utilizados para la identificación de cada caja petri
utilizada en el experimento, para determinar el efecto inhibitorio sobre el patógeno
(Xanthomonas campestris, Cladosporium cladosporoides y Aspergillus niger), con 50% de
agua destilada con PDA y 50% del extracto (ajo, tatalencho, gobernadora y paraíso).
B)
C)
A)
I)
H)
D)
G)
F)
48
Figura 4.3. Procedimiento para la elaboración del medio de cultivo con extracto (ajo, gobernadora,
paraíso o tatalencho), para la siembra de los hongos fitopatógenos A)50 ml del extracto
B)50 ml del Medio C)Se mezclan y se agita para uniformizar el medio D)El medio
Mezclado E)Se vacía a las cajas petri F)Siembra del patógeno G)Sellado y rotulado
H)Incubado a 28°C I) Se evaluó el crecimiento del patógeno (Fotos: Rojop, 2008).
4.6. Determinación de la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI).
Después de haber observado inhibición del patógeno (Xanthomonas campestris,
Cladosporium cladosporoides y Aspergillus niger) con algunos extractos, se procedió a
encontrar la CMI. Para ello se prepararon una serie de placas con medio, conteniendo
concentraciones diferentes del extracto 10%, 20%, 30% y 40% como se describió en el
apartado 4.4, para posteriormente realizar las siembras de la cepa y de la bacteria. Cada
tratamiento tuvo 5 repeticiones. Se midió crecimiento en diámetro en el hongo y en la
bacteria se inoculo la bacteria con el método de estriado (Ávila, 2004), de modo que
quedará en contacto con la superficie del medio. Este procedimiento se repitió con cada uno
de los extractos antes preparados y sus diferentes diluciones. Se midió presencia de
colonias (Figura 4.4).
En el anexo 2 se muestra el formato utilizado para la toma de resultados, en el cual
se describe los tratamientos y clave utilizados para la identificación de cada caja petri
utilizada en el experimento, para determinar el efecto inhibitorio sobre los hongos
fitopatógenos con 60% 70% 80% y 90% de agua destilada con PDA y 40%, 30%, 20% y
10% del extracto (ajo, tatalencho, gobernadora y paraíso).
49
C)
A)
B)
H)
G)
D)
F)
E)
Figura 4.4. Procedimiento para encontrar la concentración mínima inhibitoria (MIC) A)Extractos
40%, 30%, 20% Y 10% B)Agua destilada con PDA 60%, 70%, 80% Y 90% C)Se mezclan
y se agita para uniformizar el medio D)El medio mezclado se vacía a las cajas petri
E)Siembra del patógeno F)Sellado y rotulado G)Incubado a 28°C. H) Evaluación del
crecimiento de colonias de la bacteria y diámetro del hongo (Fotos: Rojop, 2008).
4.7 Diseño experimental
El diseño experimental que se empleó en esta investigación fue el de bloques
completamente al azar, con 15 tratamientos correspondientes a cuatro materiales biológicos
(ajo, gobernadora paraíso y tatalencho) y un testigo absoluto, cada una con la forma de
extracción de presurizado. Cada tratamiento tuvo 5 repeticiones.
50
4.7.1. Evaluación.
™ Crecimiento de los hongos: Se midió el crecimiento del micelio en milímetros cada 24
h. (esta medición se realizo verticalmente, con una regla de 30 cm.). La última medición se
realizó cuando el micelio cubrió toda la placa del testigo absoluto. Se evaluó el crecimiento
(diámetro) del hongo.
™ Crecimiento de la Bacteria: Se observó el crecimiento de las colonias cada 24 h. Se
observó la presencia de la bacteria en cada uno de los tratamientos y se comparó con el
testigo absoluto.
4.7.2. Duración del estudio.
Esta investigación se inició en el mes febrero del 2008 y terminó en el mes de julio
del mismo año.
4.8. Determinación total de compuestos Fenólicos y Flavonoides
4.8.1. Determinación de fenoles totales.
El análisis de fenoles totales de los extractos fue determinado por el método
calorimétrico de Folin Ciocalteu (Dewanto et al., 2002).
Cien µl de las diluciones adecuadas de los extractos estos, se mezclaron con 400 µl
de agua destilada y 250 µl 1N del reactivo Folin. Después de 5 min., se adicionó 1.25 ml de
una solución de Na2CO3 al 20% , la reacción se mantuvo en oscuridad durante 2 h. A
continuación, la absorbancia se midió contra un blanco preparado a 760 nm. Los resultados
se expresaron en miligramos equivalentes de ácido gálico por ml de extracto (Figura 4.5.)
(Dewanto et al., 2002).
51
Paso 1
Paso 2, 3 y 4
Paso 8
Paso 5
RESULTADOS
Paso 7
Paso 6
Figura 4.5. Procedimiento para la determinación de fenoles totales (Foto: Rojop, 2008).
4.8.2 Determinación de flavonoides totales.
El contenido total de flavonoides se determinó por el método descrito por Liu y
colabores (2002). A 75µl de una solución 5µl NaNO2, se añadió 100µl de dilución del
extracto. Después de 6 minutos, se añadió 150µl de una solución de 10µl AlCl3.6H2O,
después de 5 min. se agregó 0,5 ml de NaOH 1M y se llevó a un volumen total de 2,5 ml
con agua destilada. La solución fue bien mezclada, y la absorbancia se midió contra un
blanco preparado a 510 nm. Los resultados se expresan en miligramos equivalentes de (+)
catequiza por ml de extracto. Los datos se obtienen en ± SD de al menos tres repeticiones
(figura 4.6).
52
A)
B)
RESULTADOS
E)
C)
D)
Figura 4.6. Procedimiento para la determinación total de flavonoides (Fotos: Rojop, 2008).
53
V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1. Evaluación de Extractos vegetales
Al llevar a cabo el método de presurizado con los diferentes materiales vegetales,
el líquido obtenido de cada una de las extracciones varios dependiendo del material vegetal
con que se presurizo (cuadro 5.1).
Cuadro 5.1. Volumen final extractos de cuatro especies vegetales por el método de presurizado (ajo,
gobernadora, paraíso y tatalencho).
Material vegetal
Ajo
Gobernadora
Paraíso
Tatalencho
Perdida
(mililitros)
200
480
470
450
Liquido final
(extracto)(mililitros)
800
520
530
550
Porcentaje
80%
52%
53%
55%
5.2. Siembra de los patógenos
5.2.1. Resultados de la siembra de Cladosporium cladosporoides
Los resultados que se obtuvieron de la siembra del hongo Cladosporium
cladosporoides con en PDA con el 50% de agua destilada y 50% de extracto (ajo,
gobernadora, paraíso o tatalencho), nos indican que para el testigo absoluto se observó
crecimiento de Cladosporium cladosporoides desde el segundo día de la evaluación, para el
quinto día el patógeno cubrió por completo la caja petri (50 mm). Los resultados
correspondientes al extracto de ajo con el patógeno demuestran que no existió inhibición
del patógeno, ya que al segundo día de evaluación se presentó crecimiento micelial.
Resultados similares obtuvimos con el extracto de tatalencho, en este caso al tercer día se
observó crecimiento del micelio. Con respecto a los resultados obtenidos con el extracto de
la gobernadora se observó que no hubo crecimiento micelial del patógeno en el transcurso
54
de los cinco días de evaluación, este resultado nos indica que sí existió efecto antifúngico,
el mismo resultado se observo para el extracto de paraíso.
En el Cuadro 5.2., se muestran las medias correspondientes a cada tratamiento, se
pueden observar el crecimiento micelial en milímetros de cada una de las cepas en los
cuatro extractos y el testigo absoluto.
Cuadro 5.2. Comparación de los resultados del crecimiento de Cladosporium cladosporoides,
durante los 5 días de evaluación en los cuatro extractos.
Tratamiento
T1
T2
T3
T4
T5
Cladosporium cladosporoides
Extracto
Rep
Días de crecimiento (mm)
1
2
3
4
5
Ajo
5
0
7.6
21.2 33.8 46.6
Gobernadora
5
0
0
0
0
0
Tatalencho
5
0
0
10.2 24.4 43
Paraíso
5
0
0
0
0
0
Tes. Absoluto
5
0
16.2 28
41.2 50
El la Figura 5.1. Se muestra el crecimiento del micelio en mm, el tratamiento de ajo
comparado con el testigo absoluto en el segundo día de la evaluación, observando que si
hubo crecimiento del micelio en ambos tratamientos.
Figura 5.1. Comparación del tratamiento de extracto de ajo con el testigo absoluto con
Cladosporium cladosporoides
TESTIGO ABSOLUTOEXTRACTO DE AJO
Cladosporium cladosporoides
55
En a Figura 5.2., se muestra el tratamiento de gobernadora comparado con el
testigo absoluto en el tercer día de la investigación observando la inhibición del patógeno
en el extracto de la gobernadora.
Cladosporium cladosporoides
EXTRACTO DE
GOBERNADORA
TESTIGO
ABSOLUTO
Figura 5.2. Comparación del tratamiento del extracto de gobernadora con el testigo absoluto con
Cladosporium cladosporoides.
En el Cuadro 5.3, se muestran los resultados obtenidos en el análisis estadístico
(Anova) efectuado a los datos correspondientes de los extractos evaluados sobre el
crecimiento micelial de Cladosporium cladosporoides, los resultados indican que si existen
diferencias altamente significativas entre extractos (Cuadro 5.2.).
Cuadro 5.3. Análisis estadístico (Anova) del efecto antifúngico en los cuatro extractos sobre el
crecimiento de Cladosporium cladosporoides.
Fuente de
Grados de
Suma de
Medios
F
Variación
Libertad
Cuadrados
Cuadrados
calculado
Tratamientos
4
13077.441406
3269.360352
280.3921
Error
20
233.199219
11.659961
Total
24
13310.640625
C.V. = 12.25 %
56
Prob > F
0.000
Según la prueba de Tukey (nivel de significancía = 0.05), (cuadro 5.4.), el extracto
de ajo, no presentó mucha diferencia significativa (AB) con respecto al testigo absoluto
(A). El extracto de tatalencho presentó diferencia significativa (B) con respecto al testigo
absoluto (A). De igual manera se encontró diferencia significativa en los extractos de
paraíso(C) y gobernadora (C).
Cuadro 5.4. Prueba de comparación de media de Tukey (nivel de significancia = 0.05) para
variables del crecimiento micelial de Cladosporium cladosporoides con los cuatro extractos.
Grupo Tukey *
A
AB
B
C
C
Crecimiento
promedio en mm
50.0000
46.4000
43.0000
0.0000
0.0000
Tratamiento
Testigo Absoluto (T5)
Extracto de Ajo(T1)
Extracto de Tatalencho (T4)
Extracto de Paraíso(T2)
Extracto de Gobernadora(T3)
*Medias con igual letra no son estadísticamente diferentes
En la Figura 5.3, se muestran los resultados correspondientes a los cuatro extractos
evaluados en el hongo Cladosporium cladosporoides, observando que la gobernadora y el
paraíso no tuvieron crecimiento micelial en los cinco días de la evaluación. En el extracto
de ajo se observó un crecimiento progresivo junto con tatalencho, ambos teniendo un
crecimiento micelial similar al testigo absoluto y observando en este último que en el
segundo día de la evaluación presentó crecimiento del micelio cubriendo la caja petri al
quinto día.
crecimiento en
mm
60
50
Ajo
40
Gobernadora
30
Tatalencho
20
Paraiso
10
Tes. Abs
0
1
2
3
4
dias
57
5
Figura 5.3. Efecto antifúngico de los cuatro extractos sobre el crecimiento del Cladosporium
cladosporoides.
5.2.2. Resultados de las siembras de Aspergillus niger.
Los resultados que se obtuvieron de la siembra del hongo Aspergillus niger con el
50% agua destilada con PDA y 50% del extracto (ajo, gobernadora, paraíso o tatalencho),
nos indican que ningún extracto tuvo efecto inhibitorio sobre el hongo, ya que en todas las
cajas se presento crecimiento micelial.
En el Cuadro 5.5., se muestran las medias de crecimiento de Aspergillus niger
durantes los días de evaluación, observando el crecimiento en milímetros de cada
tratamiento.
Cuadro 5.5. Comparación de los resultados del crecimiento de Aspergillus niger durante los 4 días
de evaluación en los cuatro extractos.
Tratamiento
T1
T2
T3
T4
T5
Aspergillus niger
Planta
Rep
1
Ajo
5
0
Gobernadora
5
0
Paraíso
5
0
Tatalencho
5
0
Tes. Absoluto
5
0
Días crecimiento (mm)
2
3
4
5
11.2 24.4 41
8.6
24.6 41.6
9.6
24.8 35.5
8.6
27.4 42
16
31.4 50
En la figura 5.4. Se muestra la comparación del tratamiento de extracto de ajo con el
testigo absoluto en el último día de la evaluación donde se observa claramente el
crecimiento del micelio del patógeno en ambos tratamientos.
58
Aspergillus niger
TESTIGO
ABSOLUTO
EXTRACTO DE
AJO
Figura 5.4. Comparación de las cajas petri del tratamiento de ajo contra el testigo absoluto en el
último día de la evaluación con Aspergillus niger.
En la Figura 5.5 se muestra la comparación del tratamiento de paraíso con el testigo
absoluto en el último día de evaluación observando el crecimiento del micelio en ambos
tratamientos.
Aspergillus niger
TESTIGO
ABSOLUTO
EXTRACTO DE
PARAISO
Figura 5.5. Comparación de los tratamientos de extracto de paraíso con el testigo absoluto en el
último día de evaluación con Aspergillus niger.
59
En el Cuadro 5.6., se muestra los resultados obtenidos en el análisis estadístico
(Anova) efectuado a los datos correspondientes a los extractos evaluados sobre el
crecimiento micelial de Aspergillus niger, los resultados indican que no existen diferencias
significativas entre extractos.
Cuadro 5.6. Análisis estadístico (Anova) del efecto antifúngico en los cuatro extractos sobre el
crecimiento de Aspergillus niger.
Fuente de
Variación
Tratamientos
Error
Total
Grados de
Libertad
4
20
24
Suma de
Cuadrados
517.839844
582.000000
1099.839844
Medios
Cuadrados
129.459961
29.100000
F
calculado
4.4488
Prob > F
0.010
C. V. = 12.82 %
Según la prueba de Tukey (nivel de significancia = 0.05), (Cuadro 5.7), para los
cuatro extractos (ajo, gobernadora, paraíso y tatalencho) presenta diferencia significativa
(B) con respecto al testigo absoluto (A). Entre los cuatro extractos estadísticamente no
presentan diferencia significativa.
Cuadro 5.7. Prueba de comparación de media de Tukey (nivel de significancia = 0.05) para
variables del crecimiento micelial de Aspergillus niger con los cuatro extractos.
Grupo Tukey *
A
B
B
B
B
Crecimiento
promedio en mm
50.0000
42.0000
41.6000
41.0000
35.8000
Tratamiento
Testigo Absoluto (T5)
Extracto de Tatalencho (T4)
Extracto de Paraíso(T2)
Extracto de Ajo(T1)
Extracto de Gobernadora(T3)
*Medias con igual letra no son estadísticamente diferentes
En la Figura 5.6. Se muestran los resultados correspondientes a los
cuatro
extractos evaluados en el hongo Aspergillus niger observando que la gobernadora y el paraíso
no tuvieron crecimiento micelial en los cinco días de la evaluación. En el extracto de ajo se
60
observo un crecimiento progresivo junto con tatalencho, ambos teniendo un crecimiento
micelial similar al testigo absoluto y observando en este ultimo que en el segundo día de la
evaluación presento crecimiento del micelio cubriendo la caja petri al quinto día.
crecimiento en
mm
60
50
Ajo
40
Gobernadora
30
Tatalencho
20
Paraiso
10
Tes. Abs
0
1
2
3
4
dias
Figura 5.6. Crecimiento del hongo Aspergillus niger con los cuatro extractos evaluados.
5.2.3. Siembra de la bacteria Xanthomonas campestris
Los resultados que se obtuvieron de la siembra de la bacteria Xanthomonas
campestris con 50% de agua destilada con PDA y 50% con el extracto (ajo, gobernadora,
paraíso o tatalencho), nos indican que el tratamiento con el extracto de ajo y de paraíso al
tercer día de la evaluación no tuvieron ningún efecto antibacteriano sobre el patógeno. Sin
embargo, los tratamientos con extractos de gobernadora y tatalencho presentaron un efecto
antibacteriano (Cuadro 5.8.).
61
Cuadro 5.8. Resultados de la evaluación de los extractos con Xanthomonas campestris.
Xanthomonas campestris
Tratamiento
T1
T2
T3
T4
T5
Extracto
1
NO
NO
NO
NO
NO
Ajo
Gobernadora
Paraíso
Tatalencho
Tes.Absoluto
SI, indica que si hubo presencia de la bacteria.
DÍAS
2
SI
NO
NO
NO
NO
3
SI
NO
SI
NO
SI
NO, indica que no hubo presencia de la bacteria.
En la figura 5.7., se observa la comparación del tratamiento de ajo con el testigo
absoluto, en ambos tratamiento existió crecimiento de la colonia de Xanthomonas
campestris.
Figura 5.7. Comparación del testigo absoluto con el tratamiento del extracto de ajo con
Xanthomonas campestris
TESTIGO ABSOLUTO
EXTRACTO DE AJO
Xanthomonas campestris
En la figura 5.8., se observa la comparación del tratamiento de gobernadora con el
testigo absoluto, observando que el extracto de gobernadora no permitió el crecimiento de
colonias de Xanthomonas campestris.
62
Figura 5.8. Comparación del tratamiento con extracto de gobernadora con el testigo absoluto con
Xanthomonas campestris.
TESTIGO ABSOLUTO
EXTRACTO DE
GOBERNADORA
Xanthomonas campestris
5.3. Resultados finales de la evaluación con 50% agua destilada con PDA y 50%
extracto
Los resultados obtenidos de la inhibición de crecimiento de Cladosporium
cladosporoides, Aspergillus niger y del efecto bactericida en Xanthomonas campestris
(cuadro 5.9.), con 50% medio de PDA y 50% de los extractos (gobernadora paraíso y
tatalencho), muestran un efecto muy importantes para la utilización de estos bioplaguicida
en el cultivo de jitomate en invernadero.
En esta investigación el paraíso (Melia azedarach) resulto con potencial de
bioplaguicida como inhibidor del hongo Cladosporium cladosporoides, estos resultados son
similares a la investigación hecha por Hernández et al., (1994), donde menciona que se ha
observado que diferentes extractos de alrededor de 40 especies pertenecientes a 25 familias
poseen actividad biológica sobre hongos, insectos, moluscos y roedores. Entre las familias
más importantes tanto por el número de especies estudiadas con resultados positivos, como
por la versatibilidad de su bioactividad, se encuentran las siguientes: Meliaceae,
63
Asteraceae, Fabaceae y Solanaceae. Las especies más significativas son el árbol del neem
(Azadirachta indica), el paraíso (Melia azedarach), el güirito espinoso (Solanum
mammosum) y la damasquina (Tagetes patula) (Hernández et al., 1994).
Resultados similares a esta tesis confirman que extractos de diferentes plantas
inhiben el crecimiento de algunos hongos como lo demuestra Miño, et-al; 2000, con la
evaluación de seis métodos farmacológicos de preparación de extractos de repollo
(Brassica oleraceae), ajo (Allium sativum) y eucalipto (Eucaliptus globulus) en el control
de Botrytis cinerea. pers. en el cultivo de la mora (Rubus glaucus) en condiciones de
laboratorio en Tunja Boyacá, Colombia.
Cuadro 5.9. Resultados obtenidos de la evaluación 50% agua destilada con PDA y 50% con extracto
(ajo, gobernadora, paraíso y tatalencho), en los patógenos (Cladosporium cladosporoides,
Aspergillus niger y del efecto bactericida en de Xanthomonas campestris.
Patógeno
Extracto
Cladosporium cladosporoides
Ajo
Gobernadora
Paraíso
Tatalencho
Ajo
Gobernadora
Paraíso
Tatalencho
Ajo
Gobernadora
Paraíso
Tatalencho
Aspergillus niger
Xanthomonas campestris
50% agua destilada con PDA y 50%
extracto
No permite su crecimiento
Permite su crecimiento
Permite su crecimiento
No permite su crecimiento
No permite su crecimiento
No permite su crecimiento
No permite su crecimiento
No permite su crecimiento
No permite su crecimiento
Permite su crecimiento
No permite su crecimiento
Permite su crecimiento
5.4. Determinación de la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI)
Con los resultados anteriores (cuadro5.9.) se procedió a encontrar la CMI, para
ello se prepararon una serie de placas con medio de PDA con extracto, evaluando cuatro
concentraciones diferentes de cada uno de los extracto (10%, 20%, 30%, 40%) y los
resultados que se obtuvieron se muestran a continuación.
64
5.4.1. Resultados de la siembra de Cladosporium cladosporoides
Después de observar que los extractos de gobernadora y paraíso que tienen efecto
fungicida en el crecimiento micelial de Cladosporium cladosporoides, se determinó la
concentración mínima inhibitoria de cada extracto.
El tratamiento del extractos de gobernadora al 30 % y del extracto de paraíso al
40% (Cuadro 5.10.y Cuadro 5.11.) son los extractos que mejor resultados se obtuvo ya que
no permite el crecimiento de Cladosporium cladosporoides, debido a que los días que duró
el experimento no se encontró crecimiento del micelio.
Cuadro 5.10. Resultados obtenidos de la evaluación de dosis con el tratamiento de gobernadora.
Tratamiento
T1
T2
T3
T4
T5
Cladosporium cladosporoides
Extracto
Dilución
Días de crecimiento (mm)
1
2
3
4
5
Gobernadora
40%
0 0
0
0
0
Gobernadora
30%
0 0
0
0
0
Gobernadora
20%
0 6.4
19
38.4 48
Gobernadora
10%
0 6
27.6 39.2 50
Tes. Absoluto
0 20
35.6 47.6 50
Cuadro 5.11. Resultados obtenidos de la evaluación de dosis con el tratamiento de paraíso
Tratamiento
T1
T2
T3
T4
T5
Cladosporium cladosporoides
Extracto
Dilución
Días de crecimiento (mm)
1
2
3
4
5
Paraíso
40%
0 0
0
0
0
Paraíso
30%
0 6.6
14.6 36.6 48
Paraíso
20%
0 12.6 37.6 42.4 49.4
Paraíso
10%
0 17.6 31.8 45.8 49.4
Tes. Absoluto
0 20
35.6 47.6 50
En la figura 5.9 se observa la comparación del tratamiento de extracto de paraíso
en el segundo día de evaluación contra el testigo absoluto observando que no hubo
crecimiento del micelio de Cladosporium cladosporoides.
65
Figura 5.9. Compasión del tratamiento con extracto de paraíso al 40% contra el testigo absoluto
con Cladosporium cladosporoides.
TRATAMIENTO DE PARAISO
AL
40%
TESTIGO ABSOLUTO
Cladosporium cladosporoides
En la figura 5.10. Comparación del tratamiento del extracto de paraíso al 30%
contra el testigo absoluto en el segundo día de la evaluación. Ambos tratamientos existe
crecimiento del micelio de Cladosporium cladosporoides.
Figura 5.10. Comparación del tratamiento con extracto de paraíso al 30% contra el testigo absoluto
con Cladosporium cladosporoides.
TRATAMIENTO DE PARAISO
AL 30%
TESTIGO ABSOLUTO
Cladosporium cladosporoides
En el Cuadro 5.12. se muestra los resultados obtenidos en el análisis estadístico
(Anova) efectuado a los datos correspondientes al extracto de gobernadora con las cuatro
diluciones (10% 20% 30% y 40%) sobre el crecimiento micelial de Cladosporium
66
cladosporoides, los resultados indican que si existen diferencias altamente significativas
entre extractos.
En las concentraciones del 10 % y 20% del extracto de gobernadora se encontró
crecimiento de Cladosporium cladosporoides, en el segundo día de medición se observó el
micelio.
Cuadro 5.12. Análisis estadístico (Anova) del efecto final antifúngico del extracto de gobernadora
sobre el crecimiento de Cladosporium cladosporoides con diluciones al 10, 20, 30 y 40%.
Fuente de
Variación
Tratamientos
Error
Total
Grados de
Libertad
4
20
24
Suma de
Cuadrados
14616.000000
22.000000
14638.000000
Medios
Cuadrados
3654.000000
1.100000
F
calculado
3321.8181
Prob > F
0.000
C.V. = 3.54 %
Según la prueba de Tukey (nivel de significancia = 0.05), (cuadro 5.13.), para el
extracto de gobernadora al 10% (A), no presento estadísticamente diferencia significativa
con respecto al testigo absoluto, con respecto a la gobernadora al 20%(B) tubo diferencia
significativa con respecto al testigo absoluto (A), el extracto de gobernadora al 30% (C) y
40% (C) estadísticamente tienen diferencia altamente significativa con respecto al testigo
absoluto (A).
Cuadro 5.13. Prueba de comparación de media de Tukey (nivel de significancia = 0.05) para
variables del crecimiento micelial de Cladosporium cladosporoides con las diferentes
concentraciones (10%, 20%, 30% y 40%).
Grupo Tukey *
A
A
B
C
C
Crecimiento
promedio en mm
50.0000
50.0000
48.0000
0.0000
0.0000
Tratamiento
Extracto de Tatalencho (T4)
Testigo Absoluto (T5)
Extracto de Gobernadora(T3)
Extracto de Paraíso(T2)
Extracto de Ajo(T1)
*Medias con igual letra no son estadísticamente diferentes
67
En la Figura 5.11., se muestran los resultados correspondientes a las diluciones
evaluadas sobre el hongo Cladosporium cladosporoides, observando que la gobernadora al
40% y 30% no tuvieron crecimiento micelial en los cinco días de la evaluación. Con
respecto a las diluciones al 20% y 10% se encontró un crecimiento micelial muy similar al
testigo absoluto en los tres tratamientos se observo al segundo día crecimiento del micelio.
crecimiento en
mm
60
50
GOBERNADORA 40%
40
GOBERNADORA 30%
30
GOBERNADORA 20%
20
GOBERNADORA 10%
TESTIGO ABSO
10
0
1
2
3
4
5
dias
Figura 5.11. Efecto antifúngico de los cuatro extractos sobre el crecimiento del hongo Cladosporium
cladosporoides, en las diferentes diluciones (10%, 20%, 30% y 40%).
Según estudios realizados en condiciones in vitro, por el grupo GIPA de La
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, en Tunja, Boyacá, Colombia;
adelantados dentro del desarrollo del proyecto “Manejo de la pudrición del fruto (B.
cinerea) en cultivos de mora en municipios productores del Departamento de Boyacá, se
determino que las formas de extracción presurizado, fermentado aeróbico y hidrolato de
canela astilla a concentraciones del 10, 40 y 50 % respectivamente, inhiben el hongo B.
cinerea (Miño, et-al,2000).
El cual confirma los resultados que se obtuvo en esta investigación en donde el
método de
presurizado con extracto de gobernadora al 30 % y paraíso al 40%
respectivamente inhiben al hongo de Cladosporium cladosporoides.
68
5.4.2. Siembra de la bacteria Xanthomonas campestris
Después de observar que los extractos de gobernadora y tatalencho inhibieron el
crecimiento de las colonias de la bacteria de Xanthomonas campestris, se llevo a encontrar
la concentración mínima inhibitoria de cada extracto.
Los resultados obtenidos de las diferentes diluciones con extracto de gobernadora
nos indican que para la diluciones al 40%, 30% y 20% no hubo presencia de colonia de la
bacteria y para la dilución al 10% al segundo día de la evaluación encontramos presencia
de Xanthomonas campestris (Cuadro5.14).
Cuadro 5.14. Resultados de los diferentes porcentajes con extracto de gobernadora con
Xanthomonas campestris.
Tratamiento
T1
T2
T3
T4
T5
Xanthomonas campestris
Extracto
Dilución
Días de crecimiento (mm)
1
2
3
4
5
Gobernadora
40%
NO
NO
NO NO
Gobernadora
30%
NO
NO
NO NO
Gobernadora
20%
NO
NO
NO NO
Gobernadora
10%
NO
SI
SI
SI
Tes. Absoluto
NO
SI
SI
SI
NO, indica que no hubo presencia de la bacteria.
SI, indica que si hubo presencia de la bacteria.
En la figura 5.12., se observa la comparación del tratamiento del extracto de
tatalencho contra el testigo absoluto en el tercer día de la evaluación, se observa el
crecimiento de la colonia en el testigo absoluto y el efecto antiobacteriano del extracto de
tatalencho al 30%.
69
Figura. 5.12. Comparación del extractote tatalencho al 30% con el testigo absoluto en
Xanthomonas campestris
EXTRACTO DE TATALENCHO
AL 30%
TESTIGO
ABSOLUTO
Xanthomonas campestris
Resultados finales de la CMI
El tratamiento de extractos de gobernadora al 20 % y
tatalencho al 30%
presentaron los mejores resultados ya que hubo presencia del crecimiento de la bacteria
Xanthomonas campestris (cuadro 5.15.).
Cuadro 5.15. Porcentajes de inhibición sobre el hongo Cladosporium cladosporoides y del efecto
bactericida contra Xanthomonas campestris.
Patógeno
Cladosporium cladosporoides
Xanthomonas campestris
Extracto
Gobernadora
Paraíso
Gobernadora
Tatalencho
% del extracto
30 %
40 %
20 %
30 %
Dentro de los pocos trabajos realizados con extractos se encuentra el de Kamel
(2004), quien hace mención que ha tenido éxito en el control de bacterias con diferentes
extractos, resultados similares encontramos en esta investigación en donde el extracto de
gobernadora (Larrea tridentata) y tatalencho (Gymnosperma glutinosum) inhibieron el
crecimiento de la bacteria Xanthomonas campestris.
70
Según estudios realizados por Stauffer (2000), con el tema “selección de extractos
vegetales con efecto fungicida y/o bactericida”, obtuvieron como resultados que, la
propiedad de diferentes plantas inhibir el crecimiento de ciertos hongos como bacterias. De
las 9 especies de hongos utilizadas en el estudio, 7 de ellas ( Penicillium sp.; Aspergillus
sp.; Fusarium sp.; Alternaria sp.; Colletotrichum sp.; y Pythium sp.) han sido eficazmente
controladas sin tener diferencias significativas entre sí, aunque con Rhizoctonia sp. se ha
obtenido el mayor diámetro de inhibición con 21.0 mm. El cual confirma los resultados que
se obtuvo en esta investigación, en donde la gobernadora (Larrea tridentata) y tatalencho
(Gymnosperma glutinosum) no hubo presencia del crecimiento de la bacteria Xanthomonas
campestris. La gobernadora (Larrea tridentata) y el paraíso (Melia azedarach) no tuvieron
presencia del crecimiento de Cladosporium cladosporoides en condiciones de laboratorio.
5.5. Costos para producir el extracto
En el cuadro 5.16 se muestra la cantidad de planta en kilogramos y extracto en
mililitros que se necesitan para una bomba de 20 litros de agua y el costo de elaboración de
cada uno de los extractos.
Cuadro 5.16, cantidades y precio para la aplicación de los extractos en una bomba de 20 litros de
agua.
Extracto
Kilos de planta
Extracto para
para 20 litros de 20 litros de
Planta
Planta cosechada
comprada
($3 el kilo)
agua
agua
($25 el kilo)
Gobernadora 30%
4.9
8.5
$122
$14.7
Gobernadora 20%
2.6
5
$65
$7.8
Tatalencho 30%
4.6
8.5
$115
$13.8
Paraíso 40%
7.5
13.3
$187.5
$22.5
71
5.6. Resultados de la determinación total de compuestos Fenólicos y Flavonoides
El Cuadro 5.17. Presenta los resultados obtenidos para la cuantificación de fenoles
y flavonoides totales.
Cuadro 5.17. Fenoles totales y flavonoides contenidos de los extractos. Los valores son los
promedios ± S.D.
Extract
Ajo
Tatalencho
Gobernadora
Paraíso
Fenoles1
0.074 ± 0.002
6.798 ± 0.289
20.567 ±0.531
1.168 ± 0.046
Flavonoides2
3.870 ± 0.645
3.136 ± 0.132
7.722 ± 0.672
0.179 ± 0.015
1 Datos, expresado en miligramos de ácido gálico equivalentes por ml de extracto.
2 Datos, expresado en miligramos de catequina equivalentes por ml de extracto.
Los compuestos fenólicos han demostrado ser responsables de las actividades
biológicas de extractos de plantas (Soobrattee et al., 2005, Fresco, et al., 2006). El total de
fenoles y flavonoides contenidos de los extractos fueron investigados y los resultados se
muestran en la Tabla 1. El contenido de fenoles totales, osciló alrededor de 0.07 y 0.7 mg.
equivs de ácido gálico. / ml. de extracto. Los extractos de gobernadora tienen importante
contenido fenólico. El contenido de flavonoides totales osciló entre 0,17 y 7,7 mg. (+)
equivs de (+) catequina / ml. de extracto.
Estos resultados nos indican que la cuantificación de fenoles totales incluye a los
flavonoides, grupo de compuestos que se encuentran con mayor frecuencia y abundancia en
las plantas y a los que se les han atribuido múltiples propiedades biológicas, resultados
similares a esta tesis obtuvieron Zavala et al (2002), en donde mencionaba que extractos
obtenidos de plantas que contiene fenoles y flavonoides son inhibidores de enfermedades
humanas como de hongos fitopatógeno en algunos cultivos.
72
5.6.1. Descripción de los extractos en contenido de Ácido gálico y Catequina
En el cuadro 5.18, se muestra los miligramos de acido gálico y de catequina
contenido en cada uno de los extractos que tuvieron efecto ante los microorganismos
estudiados.
Cuadro 5.18. Descripción de los extractos en contenido de Ácido gálico y Catequina
Patógeno
Cladosporium
cladosporoides
Extracto
Extracto en ml
Gobernadora
Ácido gálico
Catequina
2.220 ml
116.100 ml
271.920 ml
125.440 ml
411.340 ml
154.440 ml
35.040 ml
5.370 ml
30
Paraíso
Xanthomonas
campestris
Miligramos de (Ácido gálico o
Catequina) equivalentes por ml de
extracto
40
Gobernadora
20
Tatalencho
30
5.6.2. Prueba de fitotoxicidad
En el cuadro 5.19 se muestran la los mililitros obtenidos en cada aspersión aplicada
a cada una de las hojas de jitomate donde se hizo la prueba de fitotoxicidad
Cuadro 5.19 mililitros de extracto aplicados en cada aspersión.
Gobernadora 30%
Repetición 1
(ml)
.5
.6
Repetición 3
(ml)
.6
Media aspersión
(ml)
.56
Gobernadora 20%
.7
.6
.6
.63
Tatalencho 30%
.4
.5
.5
.46
Paraíso 40%
.6
.6
.7
.63
Extracto
Repetición 2
(ml)
73
En la figura 5.13, A)se muestra la hoja de jitomate antes de la aplicación del
extracto de gobernadora 30% B) se muestra la misma hoja de jitomate a los 5 días después
de la aplicación, en donde podemos observar que no existe ningún daño físico en la hoja.
A)
B)
Figura 5.13 A) hoja de jitomate sin extracto de gobernadora al 30% B) hoja de jitomate a los 5 días
después de la aplicación del extracto de gobernadora al 30%.
En la figura 5.14, A) se muestra la hoja antes de la aplicación del extracto de
gobernadora 20% B)se muestra la misma hoja de jitomate a los 5 días después de la
aplicación, observando que el extracto no provoco ningún daño a la hoja.
A)
B)
Figura 5.14, A) hoja de jitomate sin aplicación del extracto de gobernadora 20% B) hoja de jitomate
a los 5 días después de la aplicación del extracto de gobernadora 20%.
74
En la figura 5.15, A) Se muestra la hoja antes de la aplicación del extracto de
tatalencho 30% B) se muestra la misma hoja a los 5 días después de la aplicación del
extracto de tatalencho 30%, donde se observa que no existió ningún daño de la hoja
transcurrido los 5 días de observación.
A)
B)
Figura 5.15, A) hoja de jitomate sin extracto de tatalencho 30% B) hoja de jitomate con extracto de
tatalencho 30% a los 5 días después de su aplicación.
En la figura 5.16 se muestra A) la hoja antes de la aplicación del extracto de paraíso
40% B) se muestra la misma hoja jitomate a los 5 días de la aplicación del extracto de
paraíso 40%, observando que el extracto no tubo efecto fitotoxico sobre la hoja durante los
5 días de observación.
A)
B)
Figura 5.16, A) hoja de jitomate sin extracto de paraíso 40% B) hoja de jitomate con extracto de
paraíso 40% a los 5 días después de su aplicación.
75
CONCLUSIÓN
Los resultados recabados de la obtención del extracto nos indican que el material
ya filtrado varía en volumen final de acuerdo a la especie, es decir, del ajo se obtuvo 800 ml
del extracto de gobernadora 520 ml. paraíso 530 ml. y de tatalencho 550 ml de los 1000 ml
iniciales. Estos resultados nos indican que para obtener un litro de extracto se necesitan
calcular las proporciones iniciales de cada uno de los materiales ya que el volumen final del
extracto va a depender de la especie vegetal con que se trabaje.
Por lo que los resultados obtenidos en esta investigación, permitirán pasar a una
siguiente etapa de evaluación en campo, en donde se utilicen los extractos con sus dosis
respectivas en plantas de jitomate infestadas con dichos patógenos.
Los resultados muestran que existe un potencial en el uso de los extractos vegetales
como alternativa para el control de Cladosporium cladosporoides y de la bacteria
Xanthomonas campestris. Los resultados de esta investigación indican que el extracto de
paraíso (Melia azedarach) al 40 % y el extracto de gobernadora (Larrea tridentata) al 30 %
y el tatalencho (Gymnosperma glutinosum) al 30 % tienen efecto antifúngico sobre
Cladosporium cladosporoides.
La gobernadora (Larrea tridentata) al 20 % y el tatalencho (Gymnosperma
glutinosum) al 30% tienen efecto antibacteriano sobre el crecimiento de Xanthomona
campestris, siendo estos extractos los idóneos para el control de estas dos enfermedades
que se presentan en el cultivo de jitomate.
Los resultados que se obtuvieron de la siembra del hongo Aspergillus niger con el
50% agua destilada con PDA y 50% del extracto (ajo, gobernadora, paraíso o tatalencho),
nos indican que ningún extracto tuvo efecto antifúngico sobre Aspergillus niger, ya que en
el transcurso de los cinco días de la evaluación el hongo creció en todas las cajas petri
evaluadas,
76
Por lo que los resultados obtenidos en esta investigación son indicadores de que en
el caso del jitomate en invernadero, es posible establecer tecnologías sustentables para el
manejo de el hongo Cladosporium cladosporoides y de la bacteria Xanthomonas
campestris que ocasiona daños a las plantaciones.
Los resultados obtenidos de la cuantificación de flavonoides totales nos indican que
a pesar de que el extracto de ajo contiene un alto contenido de flavonoides (3.870 ± 0.645)
a comparación del extracto de paraíso (0.179 ± 0.015), éste no demostró un control en el
crecimiento de los microorganismos evaluados.
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