Revista Mexicana de Fitopatología ISSN: Sociedad Mexicana de Fitopatología, A.C. México

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1 Revista Mexicana de Fitopatología ISSN: Sociedad Mexicana de Fitopatología, A.C. México ernández-lauzardo, Ana Niurka; Bautista-Baños, Silvia; Velázquez-del Valle, Miguel Gerardo; Rodríguez--Ambriz, Sandra Leticia; Corona-Rangel, María Luisa; Solano-Navarro, Araceli; Bosquez- Molina, Elsa Potencial del Quitosano en el Control de las Enfermedades Postcosecha Revista Mexicana de Fitopatología, vol. 23, núm. 2, julio - diciembre, 2005, pp Sociedad Mexicana de Fitopatología, A.C. Texcoco, México Disponible en: Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 198 / Volumen 23, Número 2, 2005 Potencial del Quitosano en el Control de las Enfermedades Postcosecha Ana Niurka ernández-lauzardo, Silvia Bautista-Baños, Miguel Gerardo Velázquezdel Valle, Sandra Leticia Rodríguez-Ambriz, María Luisa Corona-Rangel, Araceli Solano-Navarro, Instituto Politécnico Nacional, Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Apdo. Postal 24, km 8.5 Carr. Yautepec-Jojutla, San Isidro, Yautepec, Morelos, México CP 62731; y Elsa Bosquez-Molina, Universidad Autónoma Metropolitana- Iztapalapa, Av. San Rafael Atlixco 186 Michoacán y la Purísima, Col. Vicentina, México, D.F. CP Correspondencia: aniurka10@hotmail.com (Recibido: Noviembre 19, 2004 Aceptado: Enero 31, 2005) ernández-lauzardo, A.N., Bautista-Baños, S., Velázquezdel Valle, M.G., Rodríguez-Ambriz, S.L., Corona-Rangel, M.L., Solano-Navarro, A., y Bosquez-Molina, E Potencial del quitosano en el control de las enfermedades postcosecha. Revista Mexicana de Fitopatología 23: Resumen. La quitina parcial o totalmente desacetilada se conoce como quitosano, polímero constituído fundamentalmente por unidades de glucosamina. Este compuesto natural, biodegradable y no tóxico tiene un amplio potencial industrial en la cosmetología, alimentos, biotecnología y agricultura, entre otros. La actividad antifúngica del quitosano se ha comprobado en diferentes especies de hongos, afectando fundamentalmente el crecimiento micelial, la esporulación, la germinación y la morfología de las hifas y esporas. Recientemente, se ha comenzado a evaluar el efecto de inducción de resistencia vegetal producido por este biopolímero natural como respuesta a la infección por microorganismos durante el almacenamiento de las frutas y hortalizas, obteniéndose resultados alentadores relacionados con la reducción de la maceración celular y la producción de hidrolasas antifúngicas que actúan directamente sobre la pared celular del patógeno. Adicionalmente, se ha observado que el quitosano induce la formación de barreras estructurales de defensa que limitan el avance del patógeno. El uso del quitosano para el control de las enfermedades postcosecha promete ser una nueva alternativa de conservación de los productos hortícolas durante el almacenamiento sin riesgos ecológicos; sin embargo, es necesario continuar profundizando en los diferentes aspectos básicos que contribuyen a explicar el efecto de la aplicación de este biopolímero en las frutas y hortalizas. Palabras clave adicionales: Actividad antifúngica, maceración celular, inducción de resistencia, biopolímero. Abstract. Chitosan is the name given to partial or completely deacetilated chitin. It is a polymer composed mainly by glucosamine units. This natural, biodegradable and nontoxic compound has a broad potential in cosmetology, food, biotechnology and agriculture industries. The antifungal activity of chitosan has been proven on different fungal species, affecting mainly mycelial growth, sporulation, germination and morphology of hyphae and conidia. Recently, the effect of induced resistance in plants by this natural biopolymer as a response to infection by microorganisms during storage of fruit and vegetables has begun. Encouraging results have been obtained related to reduction of cellular maceration and production of antifungal hydrolases acting directly on pathogen cell wall. In addition, it has been observed that chitosan induces formation of defense structural barriers that limit pathogen invasion. Chitosan use for control of postharvest diseases promises to be a new alternative to preserve horticultural commodities during storage, with no ecological risks; however, it is necessary to continue with more in depth basic studies that could contribute to explain the effect of applying this biopolymer on fruits and vegetables. Additional keywords: Antifungal activity, cellular maceration, induction of resistance, biopolymer. Importancia del quitosano. Definición. La quitina es el segundo polímero más abundante en la naturaleza (Sandford, 1989). Se encuentra presente en la cutícula de los crustáceos, exoesqueleto de artrópodos y en las paredes celulares de los hongos. Está muy asociada con sales inorgánicas, proteínas, pigmentos y lípidos, por lo que el proceso convencional de extracción por métodos químicos incluye una desproteinización con álcalis, seguido de una desmineralización con ácidos diluídos, y por último se eliminan los lípidos presentes mediante el empleo de solventes orgánicos, aunque este último paso se considera opcional (Matsumoto et al., 1996). La quitina desacetilada se conoce como quitosano, polímero constituido fundamentalmente por

3 Revista Mexicana de FITPATLGIA/ 199 unidades de glucosamina (2-amino-2-desoxi-D-glucosa) con uniones β (1-4) (Fig. 1). El quitosano se comporta como un polielectrolito lineal a p ácido, posee una alta densidad de cargas, tiene la capacidad de quelar iones metálicos (Fe, metales pesados, etc.) y de adherirse facilmente a superficies cargadas negativamente. Este compuesto natural es biodegradable y no tóxico, sus cargas positivas le confieren propiedades biológicas y fisiológicas únicas (Sandford, 1989). Potencial industrial. El quitosano tiene un gran potencial industrial, destacándose su uso en la cosmetología (lociones, aditivos para el cabello, cremas faciales y para el cuerpo (Lang y Clausen, 1989), se emplea como preservante en productos alimenticios aprovechando sus características antimicrobianas y también como antioxidante (Benjakul et al., 2000; Shahidi et al., 2001). En biotecnología ha tenido diferentes usos entre los que figura la inmovilización de células y enzimas (Sandford, 1989), en farmacología y medicina (fibra dietética, medicamentos) (Liu et al., 2001), y en la agricultura se ha empleado como modificador de suelos y fungicida, entre otros (oagland y Parris, 1996; Lafontaine y Benhamou, 1996). Un uso muy importante en postcosecha ha sido su aplicación en forma de películas recubriendo los frutos, con el objetivo de encontrar una forma de preservarlos y contribuir a extender su vida útil. Actividad antifúngica del quitosano. Estudios in vitro. La actividad antifúngica del quitosano se ha evaluado en diferentes especies de hongos, los resultados derivados de los estudios in vitro fundamentalmente han estado relacionados con el crecimiento micelial, la esporulación, la germinación y la morfología de las hifas y esporas. Los efectos obtenidos han sido diferentes, algunos autores los relacionan con las concentraciones de quitosano aplicadas, otros con el grado de polimerización de la cadena de glucosamina, el nivel de desacetilación e inclusive con el tiempo de exposición del polímero en la célula fúngica (Bautista-Baños et al., 2004a; Cheah et al., 1997; Du et al., 1998; El Ghaouth et al., 1992a,b). Cepas de Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr. f. sp. radicis-lycopersici W.R. Jarvis y Shoemaker, Penicillium digitatum (Pers.:Fr.) Sacc. y Rhizopus stolonifer (Ehrenb.:Fr.) Vuill. aisladas de papaya (Carica papaya L.), presentaron una inhibición del crecimiento micelial (superior al 50%) a concentraciones de quitosano de 1.5% en adelante, observándose una correlación directa entre la concentración de quitosano y la inhibición del crecimiento. La esporulación mostró un comportamiento similar, a excepción de P. digitatum, la cual se estimuló en presencia de quitosano (Bautista-Baños et al., 2004a). Estos autores también reportan cambios en la morfología de las esporas (área, longitud y forma) de acuerdo al tratamiento y/o tiempo de incubación comparados con las esporas no tratadas. Por otro lado, concentraciones bajas de quitosano (0.05 y 0.20%) inhibieron marcadamente el crecimiento micelial de Botrytis cinerea C 2 C N C 8 C-2 C 2 C-2 C N C 2 C-2 N C C 8 Quitina C 8 C 2 C-2 N 2 C C-2 2 C-2 N 2 C 2 N 2 Quitosano Fig. 1. Estructura química de la quitina y del quitosano (Sandford, 1989).

4 200 / Volumen 23, Número 2, 2005 Pers.:Fr. aislado de durazno (Prunus persica Batsch), pera japonesa (Pyrus pynfolia Nakai cv. Shinko and ousui) y kiwi (Actinidia deliciosa (A. Chev.) C.F. Liang et AR. Ferguson var. deliciosa) (Du et al., 1997). En contraste, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, patógeno de las zanahorias (Daucus carota L.) presentó inhibición de su crecimiento radial sólo con altas concentraciones de quitosano (4%) (Cheah et al., 1997). tros estudios sugieren que el quitosano puede tener efecto fungicida o fungistático dependiendo de la concentración a la que se utilice. Por ejemplo, el crecimiento micelial de Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. y Sacc. aislado de papaya, se inhibió totalmente con concentraciones de quitosano al 2.5 y 3.0% durante 7 días de incubación, mientras que a 0.5 y 1.5% el hongo comenzó a crecer al segundo y cuarto día, respectivamente. Además se evidenciaron tanto una reducción en la esporulación como cambios morfológicos en los conidios (área y factor de forma elíptica) a concentraciones de quitosano superiores a 1.5% (Bautista-Baños et al., 2003). Sin embargo, a esa misma concentración de quitosano (1.5%) se le atribuye un efecto fungicida en el crecimiento de B. cinerea, Alternaria alternata (Fr.) Keissler f. sp. lycopersici, C. gloesporioides y R. stolonifer asociado al grado de desacetilación del quitosano (El Ghaouth, et al., 1992c). Por otra parte, irano y Nagao (1989) encontraron que el crecimiento micelial de 18 hongos fitopatógenos se inhibió en presencia de quitosano, dependiendo del grado de polimerización de la cadena. Adicionalmente, en B. cinerea y R. stolonifer se ha observado la salida de aminoácidos y proteínas del interior de la célula, manifestándose este efecto durante la hora siguiente de aplicarse el tratamiento. bservaciones microscópicas reflejaron que las hifas redujeron su tamaño y mostraron una forma anormal, evidenciándose un crecimiento aéreo anormal de las mismas (El Ghaouth et al., 1992c). No obstante, la germinación de las esporas y la elongación del tubo germinativo sólo se afectaron con altas concentraciones de quitosano (6 mg/ml) (El Ghaouth et al., 1992a). Estudios in situ. En el área del manejo postcosecha son escasos los estudios realizados donde se reporten alteraciones directamente sobre el hongo fitopatógeno o las alteraciones que suceden en la interacción quitosano-fruto. Así por ejemplo, en frutos de manzana (Malus pumila Mill.) tratados con quitosano al 1.2%, se observó que los conidios de B. cinerea exhibieron una forma anormal, inhibiéndose la germinación de los mismos y el crecimiento micelial (Du et al., 1998). El Ghaouth et al. (1994) con el apoyo de la microscopia de transmisión, observaron cambios ultraestructurales y citoquímicos en la interacción quitosano- B. cinerea en pimiento morrón (Capsicum annuum L. cv. Bellboy), encontrando que las hifas tratadas con quitosano presentaban varios grados de desorganización celular que se manifestaban desde perder la consistencia de la célula hasta la degradación del protoplasma, mientras que en los tratamientos donde no se aplicó este biopolímero las hifas conservaron su apariencia normal. En estudios posteriores, se analizaron otros aspectos bioquímicos y citoquímicos en el mismo modelo de estudio, corroborándose que el quitosano induce severos daños citológicos en las hifas invasoras, similares a los reportados anteriormente (El Ghaouth et al., 1997). ipótesis sobre los mecanismos de acción del quitosano. Los mecanismos por los cuales se presenta el efecto antifúngico del quitosano no han sido del todo dilucidados; sin embargo, existen tres hipótesis fundamentales que contribuyen a explicar este efecto (Cuadro 1). A pesar de que los estudios realizados en este sentido, son atribuidos por los autores a diferentes causas (concentración, polimerización, acetilación, tiempo de incubación, etc.) existe un factor común alrededor del cual versan todas las explicaciones, y es el relacionado con la naturaleza policatiónica de la molécula de quitosano, la cual le confiere propiedades biológicas y fisiológicas únicas. Inducción de una respuesta bioquímica de defensa en el hospedero. El uso del quitosano como inductor de resistencia puede ser significativo si consideramos la naturaleza sistémica Cuadro 1. ipótesis planteadas para explicar los mecanismos de acción del quitosano. Fuente microbiana ipótesis Efecto Referencia Fusarium solani Actúa a nivel Mejora la expresión adwiger y Loschke, 1981 cromosómico de genes involucrados en la resistencia Fusarium spp. Interactúa a nivel Interferencia en las Leuba y Stossel, 1986 de la membrana funciones de la plasmática membrana plasmática Botrytis cinerea Afecta la actividad de Influye en el balance El Ghaouth et al., 1992d y Rhizopus stolonifer la quitina desacetilasa entre la biosíntesis y degradación de los componentes de la pared celular

5 Revista Mexicana de FITPATLGIA/ 201 y persistente de las enzimas de defensa en los tejidos de las plantas en respuesta a la presencia del quitosano, lo cual puede ser importante en retardar la reanudación de una infección latente que típicamente comienza a activarse cuando la resistencia de los tejidos declina (Wilson et al., 1994). Una de las tendencias actuales en el control de las enfermedades postcosecha es la de ayudar al producto hortofrutícola a reactivar sus propios mecanismos de defensa (Bautista-Baños y Barrera-Necha, 2001). Wilson et al. (1994) mencionan que la inducción de resistencia promete ser una nueva tecnología para el control de las enfermedades postcosecha. En la última década, ha cobrado auge el interés por inducir la resistencia natural a enfermedades en productos hortofrutícolas una vez que son cosechados. Se considera que son cuatro los factores que fundamentalmente influyen en esta temática: los requerimientos nutricionales del patógeno, la activación de los factores de patogenicidad de los hongos (ambos factores se incrementan en los tejidos maduros), los compuestos antifúngicos existentes y el potencial para inducirlos (ambos factores tienden a suprimirse en frutos maduros) (Terry y Joyce, 2004). Los autores citados anteriormente resumen los inductores orgánicos naturales e inorgánicos que se han empleado hasta el momento, encontrándose dentro de ellos el quitosano. Son diversos los estudios que se han desarrollado empleando quitosano como inductor de resistencia durante la etapa precosecha, sin embargo, son escasos los que se han realizado en la etapa del manejo postcosecha. Se conocen tres aspectos básicos que se relacionan con la inducción de la respuesta bioquímica de defensa en frutos mediada por la acción del quitosano: 1) Reducción de la maceración celular. Para el desarrollo de las enfermedades postcosecha, se conoce que los hongos producen dos tipos de enzimas pectinolíticas fundamentalmente, las pectin metil esterasas y las poligalacturonasas (Barkai-Golan, 2001). A través de ellas se produce la maceración celular y el desarrollo de la enfermedad, sin embargo, en investigaciones realizadas aplicando quitosano en frutos cosechados, se ha observado una inhibición en la producción de enzimas fúngicas que participan en la maceración de los tejidos (poligalacturonasa, pectato liasa, celulasa y pectin metil esterasa) y de otros elementos relacionados con el efecto patogénico (producción de ácidos oxálicos y fumárico, así como de toxinas). Por ejemplo, la aplicación de quitosano en frutos de jitomate (Lycopersicon esculentum Mill.) redujo hasta en un 50% la actividad de las enzimas que participan en la maceración celular causada por A. alternata e indujo la formación de la fitoalexina risitina (Reddy et al., 2000a). Empleando técnicas de marcaje citoquímico, se ha comprobado que el quitosano preserva los puentes de unión de la pectina y mantiene la distribución de la celulosa en la pared celular del hospedero (pimiento morrón), aspectos importantes para evitar la maceración de los tejidos (El Ghaouth et al., 1997). Estudios previos realizados en jitomate reflejaron una reducción en los niveles de pectin metil esterasa al aplicar quitosano a los frutos, evidenciándose una correlación directa entre el incremento de la concentración de quitosano ( µg ml -1 ) y la disminución en la actividad enzimática (Reddy et al., 1998), aunque algunos autores (Srivastava y Walter, 1959) han tratado de correlacionar la patogenicidad con la actividad enzimática en la interacción R. stolonifer-camote (Ipomoea batatas L.), no siempre esta correlación ha sido directa, lo que significa que además de este factor existen otros que determinan tal característica. Cabe señalar, que diversos estudios relacionados con la maceración celular causada por hongos fitopatógenos avalan la teoría de la activación de proteínas inhibidoras de las enzimas pectinolíticas, las cuales se encuentran presentes en la pared celular del hospedero (Barkai-Golan, 2001); sin embargo, este efecto no se ha comprobado cuando se aplica quitosano a los frutos. 2) idrolasas antifúngicas. Las quitinasas y β 1-3 glucanasas, son hidrolasas antifúngicas que están directamente relacionadas con la resistencia contra patógenos en plantas, dado que hidrolizan los componentes principales de la pared celular de los hongos causando la inhibición de su crecimiento. Arlorio et al. (1992) purificaron quitinasas y β 1-3 glucanasas de chícharo (Pisum sativum L.) y evaluaron su efecto a nivel estructural y ultraestructural sobre el crecimiento celular de Trichoderma longlbrachiatum Rifai, encontrando que la quitinasa sola o en presencia de glucanasa detiene el crecimiento micelial, afectando el extremo apical de la hifa del hongo y produciendo un adelgazamiento de la pared, la formación de una estructura globosa y la ruptura de la membrana plasmática. Estos autores sugieren que el adelgazamiento de la pared en el extremo apical de la hifa conduce a un desbalance en la presión de turgencia y tensión en la pared celular, lo que causa que el ápice se hinche y se rompa. Asímismo, el recubrimiento con quitosano en fresas (Fragaria x ananassa Duch.) y cerezas (Rubus idaeus L.) durante su almacenamiento, provocó un incremento en la actividad de las enzimas quitinasas y β 1-3 glucanasas, además de observarse una reducción en la enfermedad causada por B. cinerea y Rhizopus spp. (Zhang y Quantick, 1998). Sin embargo, en otro estudio realizado por El Ghaouth et al. (1992a) donde los frutos de fresa se recubrieron con una concentración de quitosano de 15 mg/ml, los autores atribuyeron la reducción de la pudrición más bien a las propiedades fungistáticas del quitosano y no a la capacidad de inducir enzimas de defensa, tales como quitinasas, quitosinasas y β 1-3 glucanasas. 3) Compuestos fenólicos. Se conoce que la enzima clave que participa en la formación de compuestos fenólicos es la fenil alanina amonio liasa. Además, están involucradas otras enzimas como la peroxidasa y la polifenol oxidasa que permiten reacciones de óxidoreducción propiciando el incremento de los compuestos fenólicos presentes en el tejido hospedero (Dixon y Paiva, 1995). En general, los compuestos fenólicos pueden actuar directamente sobre el patógeno o contribuir a la formación de barreras estructurales que limiten su avance en el tejido hospedero. Son escasos los estudios realizados aplicando quitosano a frutos donde se evalúe el comportamiento de estas

6 202 / Volumen 23, Número 2, 2005 enzimas. En la reducción de la pudrición de uvas (Vitis vinifera L.) por B. cinerea, se encontró un incremento en la actividad de la fenil alanina amonio liasa mediante el uso de recubrimiento con quitosano (Romanazzi et al., 2002). Sin embargo, no siempre es beneficioso que el quitosano estimule la actividad de las enzimas de la vía del fenilpropanoide; por ejemplo, en el fruto de litchi (Litchi chinensis Sonn.), el oscurecimiento de los tejidos por acción de los compuestos fenólicos hace que la vida de anaquel sea corta (2-3 días), por lo que se han realizado estudios aplicando quitosano (1 y 2%) con el objetivo de disminuir la actividad enzimática, encontrándose que el recubrimiento con quitosano retardó el incremento de la actividad polifenol oxidasa y parcialmente inhibió la actividad peroxidasa (Zhang y Quantick, 1997). Formación de barreras estructurales de defensa. La formación de barreras estructurales de defensa es un proceso común que tiene lugar en respuesta a la invasión de microorganismos patógenos. En los frutos también se ha observado la formación de barreras estructurales (papilas, lignificación, tilosas) que limitan la disponibilidad de nutrientes al patógeno, además de impedirles físicamente avanzar hacia el interior de los tejidos. El Ghaouth et al. (1994) estudiaron a nivel ultraestructural el efecto del tratamiento del quitosano en el proceso de infección de B. cinerea en pimiento morrón, y observaron que en el tejido no tratado e inoculado, la colonización del hongo se realizó rápidamente, causando la degradación de las paredes celulares del hospedero y de la lámina media; sin embargo, en los tejidos tratados con quitosano, el crecimiento de las hifas se restringió al sitio de infección. Los autores atribuyeron este efecto en los tejidos donde se aplicó quitosano a la formación de deposiciones en las paredes celulares, y al llenado de los espacios intercelulares con material fibrilar. Estudios posteriores permitieron corroborar este efecto dado que el tratamiento con quitosano estimuló la formación de barreras estructurales en pimiento morrón, siendo la observación más común el adelgazamiento de la pared celular del hospedero, la formación de protuberancias celulares y el llenado de los espacios intercelulares con un material de naturaleza fibrilar (El Ghaouth et al., 1997). Conservación de frutas y hortalizas durante el almacenamiento. Control de las enfermedades poscosecha. Fundamentalmente, el uso de quitosano en el control de enfermedades postcosecha se atribuye a tres características esenciales: la propiedad de formar películas que protegen la superficie de los frutos y vegetales, regulando el intercambio de gases y la humedad; la actividad fungicida y/o fungistática, y la capacidad de inducir una respuesta de resistencia en los tejidos vegetales (Wilson et al., 1994). En el Cuadro 2 se resumen los principales estudios realizados para el control de enfermedades postcosecha mediante la aplicación de quitosano. Actualmente, el quitosano se ha aplicado a los frutos de forma individual o combinado con tratamientos hipobáricos, con extractos vegetales o con antagonistas microbianos (bacterias o levaduras); sin embargo, los resultados obtenidos no han superado los efectos de la aplicación del quitosano de manera individual. Por ejemplo, la aplicación de quitosano (1%) combinado con tratamientos hipobáricos (0.5 atm) para lograr controlar la pudrición de las cerezas dulces (Prunus avium L.) causada por Monilinia laxa (Aderh. and Ruhl.), B. cinerea, Penicillium expansum Link, R. stolonifer, A. alternata y Cladosporium spp. evidenció un efecto sinérgico en la reducción de la pudrición café y de las pudriciones totales en los frutos (Romanazzi et al., 2003). Para el caso de papayas tratadas con quitosano al 1.5% tuvieron un menor porcentaje de infección y menor índice de severidad al ser inoculadas con C. gloeosporioides; sin embargo, al combinarse el quitosano con extractos vegetales no se observó efecto sinérgico (Bautista-Baños et al., 2003). De manera similar, la combinación de quitosano (0.2% glycolquitosano) con el antagonista microbiano Candida saitoana (Nakase y Suzuki) no repercutió favorablemente en el control de la pudrición de manzanas y cítricos (El Ghaouth et al., 2000). Efecto del quitosano en la calidad de los frutos. De manera general, se puede señalar que el recubrimiento de los frutos con diferentes películas ha sido una técnica que ha dado buenos resultados en la conservación de los mismos. Las películas elaboradas con polisacáridos han sido muy utilizadas y dentro de ellas destaca el uso del quitosano, mostrando un efecto positivo en la calidad de los frutos (buena viscosidad, adhesión al producto, propiedades emulsificantes, etc.). Se han realizado diversos estudios enfocados a evaluar la calidad de los frutos, sin embargo, son escasos los trabajos que abordan el aspecto sensorial. El quitosano permite prolongar la vida media de frutos y vegetales al formar una capa semipermeable que regula el intercambio de gases y reduce las pérdidas por transpiración. Este efecto se ha reportado en numerosos productos hortofrutícolas, tales como fresas, manzanas, tomates y pimiento morrón, entre otros (Du et al., 1997; El Ghaouth et al., 1991; El Ghaouth et al., 1992e). En el proceso de maduración se ha encontrado que el quitosano interviene en la reducción de los niveles de etileno y C 2 en manzanas, pepinos (Cucumis sativus L.), pimientos, etc. (Du et al., 1997; El Ghaouth et al., 1991). En otros parámetros relacionados con la calidad de los frutos, también se ha evidenciado un efecto positivo al aplicar quitosano, observándose que la pérdida de peso disminuye, aumenta la firmeza y la acidez titulable de los frutos, y el contenido de sólidos solubles totales tiende a mantenerse o incrementarse (Bautista-Baños et al., 2003; Kittur et al., 2001). CNCLUSINES Tradicionalmente el control de las enfermedades ocasionadas por microorganismos durante el manejo postcosecha, se ha realizado mediante el uso de fungicidas sintéticos; la rapidez y eficacia con que actúan sobre el patógeno ha ocasionado que los compuestos sintéticos sean de primordial importancia, sin embargo, se menciona que su uso excesivo ha ocasionado numerosas contradicciones, como son daños al medio

7 Revista Mexicana de FITPATLGIA/ 203 Cuadro 2. Principales estudios realizados para el control de enfermedades postcosecha aplicando quitosano. ongo Enfermedad Concentración Condiciones Efectos obtenidos Referencia fitopatógeno de quitosano del experimento Sclerotinia Pudrición de 2-4% Almacenamiento Reducción significativa de la pudrición Cheah et al., 1997 sclerotiorum zanahorias a 22 C Botrytis cinerea Moho gris del 0.4-2% Almacenamiento Durazno: reducción del área de la lesión; Du et al., 1997 durazno, pera durazno y kiwi Pera japonesa: menor porcentaje de japonesa y kiwi (25 C), pera (24 C) infección en frutos tratados (0.4%); kiwi: reducción de la pudrición (1%) Monilinia Pudrición café 5.0 y 10.0 Almacenamiento Ambas concentraciones redujeron Li y Yu, 2000 fructicola de durazno mg ml -1 a 23 C significativamente la incidencia y retardaron el desarrollo de la enfermedad Botrytis cinerea y Moho gris y 10 y 15 mg Almacenamiento Ambas concentraciones redujeron la El Ghaouth et Rhizopus stolonifer pudrición en ml -1 a 13 C pudrición después de 14 días de al., 1992a fresa tratamiento. No se observó correlación directa al incrementar la concentración Botrytis cinerea y Moho gris y 1.0 y 2.0% Almacenamiento Reducción de la producción e incremento Zhang y Rhizopus stolonifer pudrición de a 13 C significativo de hidrolasas antifúngicas Quantick, 1998 fresa y grosella Botrytis cinerea Moho gris 1.0 y 1.5% Almacenamiento Reducción significativa de la pudrición, El Ghaouth de la fresa a 13 C comparable al tratamiento con fungicida et al., 1991 Botrytis cinerea Moho gris 2, 4 y 6 g -1 Almacenamiento a La incidencia de la pudrición decreció Reddy et al., de la fresa (tratamiento 3 y 13 C con el incremento en la concentración de 2000b en precosecha) quitosano y se incrementó con el período de almacenamiento y la temperatura Botrytis cinerea Moho gris de 0.5 y 1.0% Almacenamiento Reducción significativa de la infección Romanazzi et la uva de mesa a 20 C al., 2002 Alternaria Pudrición negra 10 g L -1 Almacenamiento Las lesiones fueron visibles 7 días después Reddy et al., alternata de tomates a 20 C de tratados los frutos, en el control se 2000a observaron a los 4 días de inoculados - Infecciones 1 y 2% Almacenamiento Con el 2% hubo un menor porcentaje El Ghaouth fúngicas en a 20 C de infección et al., 1992e tomate Rhizopus stolonifer Pudrición de 1, 1.5 y 2.0% Almacenamiento a No hubo diferencias en la actividad Bautista-Baños y tomates (bajo, mediano 14 C fungicida entre los diferentes tipos de Bravo-Luna, 2004 y alto peso quitosano y no superaron la actividad molecular) fungicida del compuesto sintético, pero si en la del fruto no tratado Penicillium Pudrición azul 1% Temperatura Menor infección en ambos estados de Bautista-Baños expansum de las manzanas ambiente y madurez y temperaturas de almacenamiento et al., 2004b (verde-madura almacenamiento y madura) a 4 C - Pudrición de 1.0 y 2.0% Almacenamiento La reducción de la pudrición fue limitada Zhang y Quantick, litchi a 4 C comparada al control con fungicida 1997 Colletotrichum Antracnosis de 1.5% Almacenamiento Control de la antracnosis hasta en un 40% Bautista-Baños gloeosporioides la papaya a temperatura et al., 2003 ambiente (25-28 C) - = Pudriciones en general. ambiente y a la salud humana. Actualmente, el registro para la fabricación y uso de fungicidas sintéticos se ha vuelto más riguroso. De ahí que se haya valorado el uso de productos naturales como el quitosano. El empleo de este compuesto natural promete ser una nueva alternativa de control durante el manejo postcosecha, sin riesgos ecológicos. Sin embargo, es necesario continuar profundizando en los diferentes aspectos básicos que contribuyen a explicar el efecto de la

8 204 / Volumen 23, Número 2, 2005 aplicación de este biopolímero en los frutos. Son diversos los aspectos aún por dilucidar, que una vez conocidos, podrían contribuir a seleccionar el mejor momento de aplicación del producto estudiado para lograr el éxito en la reducción de las pudriciones, y por ende, en la conservación de los productos hortofrutícolas. Entre ellos, se puede mencionar que es importante profundizar en el efecto del quitosano directamente sobre el microorganismo y sobre el tejido hospedero. De hecho, los estudios realizados en postcosecha son escasos y valdría la pena ahondar en esta temática. Por otra parte, el tejido hospedero al ser tratado evidencia una respuesta de defensa que ha resultado positiva en la inducción de ciertas enzimas relacionadas tanto con la reducción de la maceración celular, como con el incremento de compuestos fenólicos de naturaleza antifúngica o que actúan como barreras estructurales limitando el avance del patógeno. Cabe mencionar, la importancia de incursionar en las vías metabólicas que son activadas por la presencia del quitosano; pocos trabajos refieren este tópico, de igual forma, las hipótesis planteadas a nivel molecular deben ser comprobadas, su efecto no está del todo elucidado. Finalmente, se debe reflexionar sobre la manera práctica de lograr aplicar el producto a los frutos con éxito en su conservación y tener en cuenta no sólo la calidad de los mismos, sino también elementos tan importantes como la evaluación sensorial de éstos por parte del consumidor, considerando hasta que concentración el producto vegetal se considera todavía comestible e inocuo. Agradecimientos. Se agradece el apoyo financiero brindado por la Coordinación General de Posgrado e Investigación del Instituto Politécnico Nacional de México, a través del Proyecto CGPI : Uso potencial del quitosano como inductor de resistencia en el control de la pudrición blanda en jitomate. 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