El problema de las enfermedades de postrecolección se ha resuelto a lo largo de los tiempos por medio del desarrollo y la aplicación de fungicidas. Desde la aparición del primer fungicida con suficiente eficacia comercial, el ortofenilfenol, hasta los últimos desarrollos de fungicidas de bajo riesgo, la ciencia y la técnica se han esforzado en encontrar un equilibrio entre el control del podrido y adecuación a las necesidades y exigencias toxicológicas y medioambientales. En el presente artículo se hace un resumen de la evolución y propiedades de las materias activas fungicidas de postcosecha.
El problema de las enfermedades y fisiopatías de postcosecha
Todos los productos vegetales sin procesar son objeto después de la recolección del ataque por parte de microorganismos, tanto hongos como bacterias.
Las frutas frescas en especial, y aquellas hortalizas con un alto contenido de humedad y de nutrientes, son los más susceptibles a estos ataques parasitarios.
Esto provoca graves mermas y pérdidas por podredumbres durante la comercialización de estos productos, si no se actúa de una manera eficaz contra dichos agentes patógenos.
Los tratamientos postcosecha son aquellos que aseguran el control de las enfermedades de dichos cultivares durante los procesos realizados desde la recolección de la fruta hasta la llegada al cliente final, pasando por todas las fases de clasificación en su caso desverdización/maduración/ conservación, clasificación, empaquetado, transporte a los mayoristas-minoristas o supermercados y compra y consumo final por parte de usuario final, el consumidor.
No fue hasta la aparición de los fungicidas de postcosecha, cuando se consiguió controlar de una forma efectiva las enfermedades con unos márgenes de seguridad adecuados desde el punto de vista no sólo comercial sino también toxicológico.
Los principales métodos de aplicación, en los que no nos vamos a detener en demasía, son por medio de la ducha o drencher, inmersión en balsa, aplicador en línea (boquillas) y encerado con fungicidas. Las principales enfermedades de postocosecha por cultivos se presentan en la Tabla 1.
Los fungicidas
La mayoría de las estrategias de control de podredumbres parasitarias de postcosecha a lo largo del mundo, se basan en el empleo de fungicidas.
En la Tabla 2 se presentan los principales fungicidas empleados en postcosecha de frutas y hortalizas.
En la Figura 1 se presenta la estructura química de los principales fungicidas empleados en todo el mundo en postcosecha de frutas y hortalizas.
A continuación hablaremos de las materias activas fungicidas de síntesis desarrolladas por orden cronológico, centrándonos en las actualmente todavía vigentes. Descartando algunos productos empleados originalmente con mayor o menor eficacia, como el bórax, el carbonato y bicarbonato, etc, y descartando otros productos ya no utilizados, como el bifenilo y el 2 aminobutano, el primer fungicida de importancia desarrollado fue el ortofenilfenol.
Ortofenilfenol
El ortofenilfenol (OPP) ha sido uno de los fungicidas más importantes usados en los tratamientos postcosecha de numerosas frutas incluyendo los cítricos, fruta de pepita, melon, kiwi, banana e incluso patatas. Sin embargo, su contribución más importante al control de las enfermedades de postcosecha productoras de podredumbres ha sido en los cítricos. El OPP fue realmente el primer fungicida de síntesis usado para el control de las enfermedades de postcosecha, funcionando bien durante más de 50 años. El OPP es un biocida de amplio espectro en comparación con la mayoría de los otros fungicidas orgánicos empleados en el control de las enfermedades de postrecolección. El grupo fenol es letal para los microorganismos y daña a los cítricos a concentraciones de 200-400 mg/litro, dependiendo de la temperatura de la solución y del período de contacto. ("Post harvest citrus diseases and their control" JOSEPH W. ECKERT AND G. ELDON BROWN, "Fresh Citrus Fruits". Avi Publishing Company Inc. 1986).
El OPP fue introducido en 1936 por Tompkins, R.G., ("Treated wraps for the prevention of rotting". Rep. Fd. Investigation Board for 1936; London, p.149-151), para tratamientos con evolturas de papel para prevenir el podrido aplicando las investigaciones de Sharma (Improvements in the art of preventing decay, S. Afr. Pat. No. 1255/35, 1935) con otros desarrollos realizados por van der Plank y Rattray ("The use of solutions of OPP and sodium o-phenylphenate as disinfectants for oranges" Rep. Low Temp. Res. Lab. Cape Town, 93-8, 1939) y fundamentalmente las debidas a Hopkins y Loucks (en los años cincuenta del siglo XX).
Modo de acción
El ortofenilfenol tiene un modo de acción primario y secundario cuando se aplica a frutos con heridas. El modo de acción primario es el mismo modo de acción que el de la familia de los fenoles:
De acuerdo con A.D. Russell, W.B. Hugo y G.A.J. Ayliffe "Principles and practice of disinfection, preservation and sterilization" Second Edition Blackwell Scientific Publications páginas 201 y 204, los objetivos de reacción atacados son los siguientes para los fenoles (y por lo tanto para el 2-fenilfenol, ortofenilfenol) dependiendo de la concentración de uso, alta, moderada o baja:
1. Pared celular: Actividad a bajas concentraciones.
2.Membrana citoplasmática:
2.1. Acción en los potenciales de membrana: Actividad a bajas concentraciones.
2.2. Acción en la permeabilidad general de la membrana: Actividad a concentraciones moderadas.
3. Citoplasma:
3.1. Coagulación general: Actividad a altas concentraciones.
Queda evidenciado que el 2-fenilfenol es un fungicida multisitio con actividad básica en la pared cellular, disrupción de los potenciales de membrane y permeabilidad general de la membrane de la membrane citoplasmática y a altas concentraciones, actividad en el citoplasma por coagulación general. Esta actividad multisitio es importante para reducir la incidencia de resistencias respecto de otros fungicidas de postcosecha con una actividad monositio (imazalil, tiabendazol).
El modo de acción secundario es debido a sus propiedades fisicoquímicas. El 2-fenilfenol precipita a pH inferiores a 11, cuando el producto penetra en el interior de las heridas de los frutos cítricos y de las peras. Entra en contacto con los ácidos naturals de la fruta (fundamentalmente ácido cítrico en los frutos cítricos y ácido málico en las peras), los cuales tienen un pH ácido que provoca su precipitación cauterizando las heridas y matando a las esporas fúngicas. Por tanto, su actividad es básicamente por contacto.
Esta última actividad es muy importante como complementaria de la actividad primaria (ó intrínseca).
En la Figura 2 se muestran los diferentes objetivos de actuación de los fenoles (como el 2-fenilfenol).
Los tratamientos inicialmente fueron fundamentalmente en balsa, sin embargo en los últimos años se ha empleado más los tratamientos por medio de cortina de espuma. Un solución estándar es una combinación del 2% de ortofenilfenato sódico, 0.1% de dodecilbencenosulfonato sódico y un 0.2% de carbonato sódico, que por medio de los sistemas adecuados de tratamiento se agita formando una espuma que cae sobre la línea de confección pasando los frutos a través de ella y recibiendo el tratamiento. El fruto cubierto con espuma se cepi lla durante unos 15 segundos antes de ser enjuagado con agua. Aunque si bien el tratamiento es menos eficaz, no hay problemas con el pH porque la espuma no se recicla.
Estos tratamientos en balsa o cortina, pueden ser considerados desinfecciones superficiales de los frutos, y son muy útiles para el control por ejemplo de Rhizopus spp y otros hongos.
El ortofenilfenol también puede ser aplicado en ducha (drencher) o en cera.
En el primer caso es necesario emplear formulaciones EC (Concentrado Emulsionable) en donde el ortofenilfenol no está en forma sal sódica, sino que está emulsionado con tensioactivos no iónicos.
Así mismo, el ortofenilfenol se puede emplear mezclado con la cera a la concentración de 6.500ppm. En este caso el efecto del ortofenilfenol, encapsulado por la cera, actua como un conservante fungiestático que controla la contaminación superficial de los frutos. El alto poder fungiestático del ortofenilfenol, al permitir el encapsulado de la cera su permanencia, hace que la eficacia de este tratamiento sea muy alto. A muestra de ejemplo se adjuntan los siguientes ensayos oficiales realizados (Figura 3), con ortofenilfenol sólo a la dosis de 4000ppm cuando se permiten en el registro hasta 6.500ppm.
Como puede verse el tratamiento más eficaz ha sido el imazalil a la dosis máxima de aplicación, pero en el caso del ortofenilfenol, aún aplicando prácticamente la mitad de dosis autorizada, ha tenido una alta eficacia, comparable a la del segundo tratamiento, Tratamiento 4, combinación de imazalil y tiabendazol.
Autorizaciones (Codex Alimentarius FAO 2008):
Bencimidazoles
Fueron los siguientes fungicidas de suficiente entidad y eficacia que aparecieron, siendo todavía en la actualidad empleados. Los bencimidazoles más importantes que se emplean en postcosecha de cítricos son el tiabendazol y el metiltiofanato, aunque de este último fungicida está actualmente suspendida su autorización aunque el propietario de la materia activa está actualmente defendiendo su uso para obtener el registro europeo.
El tiabendazol es un fungicida sistémico estable, soluble en agua pura en un rango de concentraciones, según autores entre 2 y 50.6 ?g/ml. El tiabendazol en soluciones por debajo de pH 3 está como catión fundamentalmente y por encima de pH 14 está como anión. La estabilidad térmica del tiabendazol hace que se posible sublimarlo a 310ºC en aplicaciones fumígenas.
Si las cepas de Penicillium spp son sensibles al tiabendazol está demostrado que aplicaciones del orden de 1.000-1.200ppm por medio de baño o drencher son eficaces para controlar esta enfermedad en frutos cítricos y fruta de pepita. Lo mismo ocurre con otras enfermedades en el espectro de su actuación, principalmente podredumbres pedunculares en cítricos (Colletotrichum spp, Diplodia spp., Phomopsis spp) o en enfermedades que afectan tanto a los cítricos como a la fruta de pepita como Botrytis spp. El Gloeosporium spp, enfermedad lenticular de manzanas también es bien controlado por el TBZ. Otro amplio rango de aplicación son las frutas tropicales como los plátanos, mangos, aguacates, papayas, aplicaciones que oscilan entre 400-1.000ppm y que han conseguido un buen control de las enfermedades que afectan a estos cultivos en postcosecha, fundamentalmente la antracnosis (Colletotrichum spp.).
En frutos cítricos una de las aplicaciones más exitosas y adecuadas es en aplicación conjunta con formulaciones céreas. En este caso, la dosis de aplicación es el doble que en baño/drencher, siendo habitual dosis de 5.000ppm de tiabendazol en cera, aplicándose normalmente combinado con el imazalil en la misma formulación. En este caso el efecto fundamental del tiabendazol, aparte del fungicida es de preservar la fruta de daños, fundamentalmente daños por frío, por lo que es de mucha utilidad en procesos por ejemplo de conservación.
Sin embargo, toda esta eficacia testada a lo largo de muchos años se ha visto muy afectada por la aparición de cepas resistentes a los bencimidazoles en general, y al tiabendazol, el más usado, muy en particular.
En el Codex Alimentarius de la FAO (2008) el tiabendazol tiene los siguientes Límites Máximos de Residuos admitidos para postcosecha:
IMAZALIL:
El imazalil pertenece a la familia de los fungicidas imidazoles, cuyo modo de acción es por medio de la inhibición de la biosíntesis del ergosterol, modo de acción que coincide con el de otros fungicidas como piperazinas, morfolinas, piridinas, pirimidinas y triazoles. Todos ellos coinciden en su estructura química en:
1. Tienen un anillo que al menos contiene un nitrógeno.
2. La mayoría contienen al menos un átomo de carbono asimétrico.
3. Prácticamente todos interfieren con la síntesis del ergosterol inhibiendo el paso de desmetilación C-14.
El ergosterol es un componente lipídico de la membrana. Es el esterol que predomina en las células fúngicas y, entre sus funciones, da fluidez e integridad a la membrana, permite la función apropiada de muchas enzimas unidas a ella y, al favorecer la función de la quitina sintetasa, permite el crecimiento y la división celular. Las levaduras y los hongos filamentosos presentan, generalmente, yemaciones o células hijas, por lo que es preciso que la membrana sea bastante dinámica. La síntesis del ergosterol, cuyo precursor es el escualeno, está compuesta por una serie de etapas. Los fungicidas que inhiben la síntesis del ergosterol, en concreto los azoles (incluídos los bencimidazoles) bloquean la 14 alfa lanosterol desmetilasa, por lo que inhibie el paso de desmetilación C-14 como se ha indicado.
Hoy por hoy el imazalil se puede considerar el mejor fungicida de postcosecha, por sus propiedades generales y antiesporulantes. No obstante el uso contínuo durante casi 30 años ha provocado la aparición de cepas resistentes aunque con menos gravedad y más controlables que en el caso de los bencimidazoles.
La aparición de mezclas sinérgicas con el fungicida pirimetanil favorecerá la aún mayor reducción de estas incidencias de resistencias.
PROCLORAZ:
El procloraz es un fungicida de amplio espectro, con efecto curativo y preventivo frente a ascomicetos y deuteromicetos en numerosos cultivos. No es un fungicida sistémico al uso, pero sin embargo tiene cierta acción translaminar.
Experimentalmente tiene el espectro de actuación del imazalil, aunque es algo más activo que en el control de alternaria. El efecto antiesporulante, sin embargo es mayor en el imazalil en el caso de los naranjas y mandarina y algo mayor el del Procloraz en limones.
Aún siendo de la misma familia química, efectos estéricos implicados en el modo de acción y durante el efecto de mutación a resistencias, hace que inicialmente la resistencia a imazalil implique una ligeramente menor resistencias a procloraz, aunque a medio plazo las resistencias se igualan.
El procloraz ha sido empleado en tratamientos postcosecha de frutos cítricos, plátanos, frutos tropicales como el mango y el aguacate, en donde su actividad en el control de Antracnosis es muy elevada y su inicial empleo en peras y manzanas fue abandonado por conferir sabor a los frutos.
Actualmente, en la Unión Europea tiene fijando un LMR para frutos cítricos de 10ppm. En el Codex Alimentarius tiene establecidos los siguientes LMRs:
Guazatina
La mayoría de los fungicidas anteriores, salvo el ortofenilfenol, pero con mucha menor eficacia que la guazatina, no controlan el hongo saprófito geotrichum, que ataca fundamentalmente a los cítricos pero que también afecta en postcosecha a otros cultivos (melones y fruta de hueso, fundamentalmente).
La guazatina tiene unas propiedades que la hacen diferente:
a) Es de diferente familia química que el resto de los fungicidas de postcosecha, con lo que sirve para eliminar y reducir la presencia de cepas resistentes, sobre todo a bencimidazoles e imidazoles.
b) Es específico contra Geotrichum candidum.
c) Se ha demostrado que tiene una elevada sinergia con los imidazoles en el control Penicillium, puesto que los dos fungicidas controlan el hongo,y además con un modo de acción diferente, con lo que se suman losefectos.
En la Figura 4 se presentan los distintos modos de actuación de los fungicidas.
Su eficacia en el control de Geotrichum es muy alta, llegando frecuentemente al 100%, tal y como muestran los resultados de un Ensayo Oficialmente
Reconocido inoculando en naranjas cepas de Geotrichum candidum realizado en el año 2004 (Figura 5).
También tiene un buen control de cepas de Penicillium spp. resistentes a los bencimidazoles y a los imidazoles.
No se conocen casos de resistencia cruzada guazatina/imidazoles aunque trabajos realizados en Australia en los años 80 (donde se inició la comercialización de la guazatina en los años 70 a través de la Shell) detectaron cepas de Penicillium spp doblemente resistentes a bencimidazoles y a la guazatina.
(Fuente: Annals of Applied Biology, 1983. "Double resistance by citrus green mould Penicillium digitatum to the fungicides guazatine and benomyl". B. L. WILD1 New South Wales Department of Agriculture, Gosford Horticultural Postharvest Laboratory, Gosford, 2250, Australia).
Pirimetanil
Respecto al modo de acción, el pirimetanil interfiere en la secreción de los enzimas del hongo necesarios para la penetración en el fruto (infección) y la biosíntesis de la metionina.
El fungicida Pirimetanil pertenece a la clase de los anilinopirimidinas, y antes de su registro como fungicida de postcosecha, tiene una historia de más de catorce años como tratamiento precosecha en muchos cultivos. El ingrediente activo es eficaz contra enfermedades causadas por Botrytis spp., Monilia spp y Venturia entre otros. Las anilinopirimidinas tienen poco efecto en la germinación de la espora pero inhiben en gran medida la germinación del tubo de elongación y el crecimiento miceliar. Por sus propiedades de traslocación sistémica en el tejido de la planta, el pirimetanil ha sido empleado como tratamiento protector y curativo. Diversos autores (KANETIS & ADASKAVEG, 2007; SHOLBERG et al, 2005) han demostrado la alta eficacia del pirimetanil en el control de las enfermedades postcosecha de cítricos y fruta de pepita, como son el Penicillium digitatum, italicum y expansum, y la Botrytis spp. Kanetis & Adaskaverg estudiaron detenidamente la eficacia del pirimetanil sólo o en mezcla con imazalil en el control de Penicillium digitatum en postcosecha de cítricos.
En estos estudios se estudió la aplicación del pirimetanil junto con los fungicidas autorizados en Estados Unidos Fludioxonil y Azoxystrobin solos o en mezcla en limones que fueron inoculados con cepas de Penicillium digitatum sensibles o resistentes al imazalil/tiabendazol.
El pirimetanil fue el fungicida que mayor control del moho verde, Penicillium digitatum, obtuvo. Tanto el Fludioxonil como el Azoxystrobin tuvieron una eficacia inicial muy alta, que luego fue disminuyendo con el tiempo. Cuando el pirimetanil se mezcló con el imazalil (como es la formulación autorizada en España Philabuster) fue el tratamiento más eficaz.
El Philabuster está registrado en España desde el pasado 7 de marzo de 2008 con número de registro 24278/17 para su uso como fungicida postcosecha de frutos cítricos, peras y manzanas.
Límites Máximos de Residuos
La situación a la fecha de Abril 2008 es la siguiente:
Aunque el pirimetanil se ha autorizado en Europa para tratamientos postcosecha de cítricos y pepita (peras y manzanas) en Estados Unidos se ha abierto del vía de registro (o se ha registrado) como tratamientos postcosecha para un gran número de frutas.
En los tratamientos en frutos cítricos, el pirimetanil ha demostrado una gran eficacia en el control de las enfermedades de postrecolección, incluídas cepas con baja sensibilidad al imazalil como se muestra en la Figura 6 en la que la mezcla pirimetanil + imazalil incrementa en gran medida la eficacia del imazalil.
Así mismo el Pirimetanil es muy eficaz en fruta de hueso (Reduced-risk fungicides help manage brown rot and other fungal diseases of stone fruit, ADASKAVEG et al)
Fludioxonil y Azoxystrobin
Estos dos fungicidas han sido desarrollados por Syngenta para su uso postcosecha en frutos cítricos, fruta de pepita y de hueso y otros usos menores (como granadas) en Estados Unidos. Actualmente no están registrados en Europa.
El azoxystrobin pertenece a la clase de fungicidas de los metoxiacrilatos o Inhibidores externos de la Quinona (sus siglas en inglés QoI). Se emplea principalmente para prevenir la germinación de las esporas y se emplea comúnmente como tratamiento protector antes o en los estadios iniciales de desarrollo de la enfermedad. El azoxystrobin se ha empleado en muchos cultivos, aunque se han detectado casos de resistencias.
El fludioxonil es un fungicida del grupo de los fenilpirroles que inhibe la germinación de las esporas, la elongacion del tubo germinativo, y el crecimiento miceliar y también se cree que provoca distorsiones del tubo germinativo y destrucción de la célula. Este fungicida se emplea en tratamientos protectores.
Se han realizado un gran número de estudios de eficacia con los preparado Fludioxonil y Azoxystrobin, fundamentalmente en Estados Unidos donde están registrados para su empleo como fungicidas de postcosecha.
Paul Reising de Syngenta presentó una batería de resultados sobre la eficacia de fludioxonil y el azoxystrobin empleados sólos o en mezcla entre sí frente a la eficacia del imazalil, tanto en ensayos por infección natural como en ensayos con fruta inoculada realizados durante los años 2001 y 2002. (Dr Adaskaveg, Syngenta). Figura 7.
Las conclusiones fueron claras:
1. El Fludioxonil sólo, el azoxystrobin sólo y la mezcla de ambos reduce la incidencia de Penicillium digitatum a niveles muy bajos.
2. No se produjeron diferencias en el control del moho verde a las dosis de aplicación de 150, 300, 600 y 1.200 ppm de Fludioxonil y Azoxystrobin o en la mezcla de ambos.
3. El imazalil tiene un mejor control general que el el azoxystrobin y el fludioxonil sólos o en mezcla.
Conclusiones
Los fungicidas de postcosecha, al igual que los de precosecha, son fundamentales para una adecuada comercialización de la fruta en condiciones tanto de rentabilidad económica como de calidad sanitaria y organoléptica. La gran tendencia de los frutos durante la postrecolección a ser atacados por organismos patógenos (fundamentalmente hongos) hacen los tratamientos fungicidas una de las partes fundamentales de los procesos postcosecha, además de asegurar el empleo de frutas y hortalizas sin problemas de contaminaciones secundarias a los hongos (como las micotoxinas), que a lo largo de la historia han provocado grandes alertas alimentarias. Por otro lado, en zonas con malas comunicaciones y climas extremos de calor y humedad, resulta fundamental la protección fungicida de los frutos para asegurar la llegada a su destino final en condiciones comerciales y consumibles.
Los productos empleados en postcosecha son sin lugar a dudas aquellos a los que más exigencias desde el punto de vista de la seguridad alimentaria se les aplica, lo cuál garantiza con la fijación de su pertinente LMR (Límite Máximo de Residuos) la inocuidad de uso. Más aún, la nueva generación de fungicidas de "bajo riesgo", como el pirimetanil, el fludioxonil y el azoxystrobin, indican el camino a seguir de futuros desarrollos, que es no sólo asegurar la inocuidad de los productos agroquímicos de postcosecha autorizados, sino desarrollar y aplicar el empleo de productos que de per se tiene un perfil toxicológico muy inocuo.
Todo lo anterior no es óbice para estudiar vías alternativas que reduzcan o coadyuven el empleo de los fungicidas de postcosecha, para en su caso emplearlos al mínimo posible, dentro de las actuales tendencias mundiales en cuanto al menor uso posible de insumos, pero en todo caso mientras no haya alternativas más fiables el empleo de estos productos es fundamental para un adecuado control de los procesos de postcosecha.
Abstract
Postharvest diseases are a problem solved across the time by development and application of adequate fungicides. From the commercialization of the first fungicide with enough commercial efficacy, orthophenylphenol, until the last development of low risk fungicides, science and technology have done their best to achieve an equilibrium between the neededs and the toxicological and environmental requeriments. In this article a summary of the evolution and properties of postharvest fungicide active ingredients is done.
Comprar Revista Phytoma 201 - AGOSTO/SEPTIEMBRE 2008
