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Figura 1. Comparación del tratamiento XT05 (0.0001 % de aceite esencial contra testigo 2.

Extensión de la vida de anaquel de Fresa Común (Fragaria vesca) mediante microdosis de aceite esencial de Pirul (Schinus molle) y Zacate Limón (Cymbopogon citratus)

INVESTIGACIÓN REALIZADA POR EDGAR LÓPEZ LÓPEZ, MIGUEL LECHUGA GARCÍA, AXEL REYES VIVANCO. Universidad Tecnológica de Mineral de la Reforma, Hidalgo.

INTRODUCCIÓN. Las plantas aromáticas tienen propiedades biológicas contra organismos dañinos a cultivos de importancia económica: bacterias, hongos, nematodos, insectos y malezas (Serrato y Quijano, 1993). Tales propiedades se deben a la presencia de metabolitos secundarios como alcoholes, éteres, ésteres, aldehídos, cetonas, flavonoides y tiofenos que actúan como defensas químicas contra plagas y enfermedades (Duke, 2008). En forma natural, estos compuestos químicos pueden ser liberados por volatilización, exudados radiculares, lixiviación y por descomposición de residuos (Halbrendt, 1996). Mediante manejo de material vegetal se ha logrado obtener sustancias vegetales como polvos, extractos (acuosos o con solventes) y aceites esenciales que se han evaluado por su efecto contra hongos. No obstante, son pocos los estudios toxicológicos al respecto, particularmente bioensayos con aceites esenciales (Serrato-Cruz et al., 2007).

Entre algunos hongos fitopatógenos de importancia económica, por el daño que causan a diversos cultivos, se encuentran: Fusarium oxysporum (Deuteromiceto), causante de enfermedad en cultivos como sorgo (Sorghum bicolor), maíz (Zea mays) y alfalfa (Medicago sativa) en sus diferentes etapas fenológicas, así como en árboles frutales y forestales (Singh et al., 2007); Penicillium spp. (Ascomiceto) causa pudriciones en postcosecha de granos básicos (Lemmen, 1999); Aspergillus spp. (Ascomiceto) en condiciones de alta humedad en postcosecha produce moho en hortalizas como lechuga, jitomate y acelgas (Raper, 1965) y Rhizoctonia solani (Basidiomiceto) provoca la pudrición de semillas en postcosecha de numerosas especies hortícolas (Anderson, 1982).

Como parte del control de estos hongos, se ha recurrido al empleo de sustancias de origen vegetal, entre ellas, los aceites esenciales de cebolla (Allium cepa) o de ajo (Allium sativum) que, aplicados in vitro contra A. niger, F. oxysporum y Penicillium cyclopium no ocasionan daños aparentes en el primero, pero en los demás, hay actividad fungistática (Benkeblia, 2004). Contra los mismos hongos, el aceite esencial de orégano (Origanum syriacum) también produce fuerte acción inhibitoria (Daouk et al., 1995). No obstante, no se han realizado pruebas con aceites esenciales como lo son el de pirúl (Schinus molle) y el de zacate limón (Cymbopogon citratus) en productos postcosecha como en el caso de la fresa común (Fragaria vesca).

OBJETIVOS

Elaborar un producto de origen natural mediante el uso de microdosis de aceites esenciales de pirúl (Schinus molle) y zacate limón (Cymbopogon citratus) para combatir los microorganismos que causan la pudrición de la fresa en postcosecha y extender su vida de anaquel sin alterar sus características físicas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material Vegetal

Se colectó semilla de árboles de pirúl (Schinus molle) en etapa fenológica de fructificación terminal, en un terreno semiárido (cordenadas 19°50’23.6172″ N y 98°47′ 17.2464″ O y 774 msnm), en la población de la localidad de Téllez, Zempoala, estado de Hidalgo donde el clima predomínate seco y frio. Para el caso de Zacate limón (Cymbopogon citratus), el material se obtuvo recién cortado en la Central de Abastos de la ciudad de Pachuca de Soto, Hidalgo. Las fresas que se utilizaron en el experimento pertenecen a una marca comercial, de la empresa Driscoll´s, las cuales fueron seleccionadas con características similares para tener un mejor control en los tratamientos llevados a cabo.

Extracción, rendimiento de aceite e identificación de compuestos

La extracción del aceite esencial se llevó a cabo mediante hidrodestilación a nivel laboratorio en un destilador de cristal modelo italiano de 6 L de capacidad. Para realizar la extracción se utilizó 1.5 kg de material vegetal para una destilación y se hicieron cuatro repeticiones, el periodo de la destilación fue de 45 min. Del destilado se obtuvieron dos fases (acuosa y aceitosa), la parte aceitosa separada en frascos ámbar conservados en cuarto oscuro a temperatura de 18±2 0C. El rendimiento de aceite esencial se obtuvo referido en biomasa fresca.

Bioensayo de aceites esenciales

A partir de los productos obtenidos por la hidrodestilación, únicamente se utilizó la fracción aceitosa resultante para llevar a cabo los ensayos correspondientes. El aceite de ambas plantas (Schinus molle y Cymbopogon citratus) se diluyó en alcohol de grado alimenticio para preparar soluciones madre fáciles de disolver en agua y a partir de las cuales se prepararon diferentes microdosis. El diseño del experimento arrojó 6 tratamientos y 3 testigos para cada aceite como se muestra en la tabla 1, quedando de la siguiente manera: T01, solución madre (10% de aceite); T02 (1% de aceite); T03 (0.01% de aceite); T04 (0.001% de aceite); T05 (0.0001% de aceite); T06 (0.00001% de aceite); Testigo 0 (0% de aceite); Testigo 1 (antibenzil® al 1%); Testigo 2 (agua). Cabe mencionar que los tratamientos y testigos se realizaron con cuatro repeticiones en las mismas condiciones.

Taba 1. Tratamientos utilizados con microdosis de aceite esencial de Schinus molle y Cymbopogon citratus.

TratamientoCantidad de aceite por mL.Porcentaje de aceite en SoluciónConcentración
T010.110 %1:10
T020.011 %1:100
T030.0010.01 %1:1000
T040.00010.001 %1:1×104
T050.000010.0001 %1:1×105
T060.0000010.00001%1:1×106
Testigo 0n/an/an/a
Testigo 1 (benzil)0.011%1:100
Testigo 2 (agua)n/an/an/a

Una vez diseñados los tratamientos, el material vegetal se colocó de manera individual en envases de plástico para que estuviesen aislados unos de otros y no generaran interferencia; posteriormente, se procedió a administrar las diferentes microdosis mediante la utilización de un aspersor empapando completamente la fresa tratando de cubrir toda su superficie sin generar exceso para evitar escurrimiento. Finalmente, las muestras fueron cubiertas con papel aluminio y almacenadas en refrigeración con una temperatura constante de 4 ºC para sus posteriores evaluaciones.

Para la evaluación del efecto de las microdosis se propuso un sistema de infección de microorganismos que causan pudrición de la fresa que consistió en una escala de 0 a 5, en la cual 0 representa frutos sanos sin señales aparentes de infección, 5 se refiere a fruto totalmente infectado y las escalas intermedias se refieren a lesiones de menor a mayor grado. Las evaluaciones se realizaron diariamente en las mismas condiciones hasta que se alcanzara el máximo grado de infección en todas las muestras.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Rendimiento de aceite esencial e identificación de compuestos

El rendimiento promedio de aceite esencial fue de 0.18 % Schinus molle y de 0.32 % para Cymbopogon citratus con respecto al material freso utilizado. Las características del hábitat en el que se desarrollan estas plantas seguramente debe ser importante en la respuesta de productividad natural; al respecto, Haslam (1986) propone que factores como el suelo y el clima son los principales factores que influyen en el rendimiento y calidad del aceite esencial.

Evaluación de la actividad biológica

Las microdosis evaluadas en los diferentes tratamientos mostraron una notable capacidad de inhibir el crecimiento de microorganismos que producen pudrición en la fresa, como se puede observar en las tablas 1 y 2, las lesiones en la fruta alcanzan su máxima infección hasta el día 21 después de la inoculación en algunos casos, mientras que en los testigos incluso no superan la primer semana.

Tabla 2. Evaluación de aceite de Pirul (Schinus molle).

Trat.Porcentaje de aceiteTiempo de evaluación (días)
123456789101112131415161718192021
PT0110 %000000000000000001235
PT021 %000000113344455555555
PT030.01 %012245555555555555555
PT040.001 %111234445555555555555
PT050.0001 %122222445555555555555
PT060.00001%111112555555555555555
Testigo 0n/a134555555555555555555
Testigo 1n/a000000000000001135555
Testigo 2n/a234555555555555555555

Tabla 3. Evaluación de aceite de Zacate limón (Cymbopogon citratus).

Trat.Porcentaje de aceiteTiempo de evaluación (días)
123456789101112131415161718192021
ZT0110 %000000000012245555555
ZT021 %000000000001334555555
ZT030.01 %000000000000000000255
ZT040.001 %012334455555555555555
ZT050.0001 %000011233345555555555
ZT060.00001%001111123444455555555
Testigo 0n/a001223455555555555555
Testigo 1n/a000000000000011135555
Testigo 2n/a012345555555555555555

Referente a las microdosis llevadas a cabo con el aceite esencial de pirul, se puede observar en la tabla 1 que el mejor resultado lo presenta el tratamiento PT01 (10 % de aceite esencial), alcanzando 17 días sin presentar lesiones; seguido del tratamiento PT02 (1% de aceite esencial) el cual, únicamente llegó a 7 días sin lesiones aparentes. No obstante, en cuanto a los testigos, el testigo sin aceite y el testigo con agua presentaron infección al día siguiente de iniciado el experimento, no así con el testigo 1 (1 % de antifúngico comercial antibenzil®), el cual comenzó a presentar infección hasta el día 15, sin embargo, cabe mencionar que este antifungico, a pesar de que es amigable con el ser humano, no es comestible.

Figura 1. Comparación del tratamiento XT05 (0.0001 % de aceite esencial contra testigo 2.

En la figura 1 se muestra la comparación en la primer semana del tratamiento ZT05 (0.0001 % de aceite esencial) contra el testigo 2 al cual únicamente se le aplicó agua, con lo cual se puede apreciar la notable mejoría de la extensión de vida en los tratamientos respecto de los testigos.

Por otra parte, las microdosis con aceite esencial de zacate limón mostraron mejor eficiencia tal como se presenta en la tabla 3, obteniendo el mejor resultado el tratamiento ZT03 (0.01 % de aceite esencial), el cual comenzó a presentar infección microbiana hasta el día 19; en contraste el tratamiento ZT04 (0.001 % de aceite esencial) que presentó lesión al segundo día de comenzado el experimento. No obstante, en comparación con los testigos, los testigos 0 y 2 mostraron lesiones por infección microbiana entre el segundo y tercer día de aplicación, no así con el testigo 1 (1 % de antifúngico comercial antibenzil®) que mostró lesiones hasta el día 14 lo cual se puede comparar con el testigo de la evaluación de aceite de pirúl que presenta resistencia similar. En la figura 2 se puede apreciar la comparación entre el tratamiento ZT03 (0.01 % de aceite esencial) y el testigo 2 (agua) en la segunda semana de aplicación de los diferentes tratamientos, con lo cual se puede evidenciar la eficiencia del aceite utilizado que es incluso mejor que los antifungicos comerciales actuales.

Figura 2. Comparación del tratamiento XT05 (0.0001 % de aceite esencial contra testigo 2.

CONCLUSIONES

Con base en las evidencias presentadas de la aplicación de microdosis de aceite esencial de pirul (Schinus molle) y zacate limón (Cymbopogon citratus) se determinó que esta última presenta mejor efecto antimicrobiano sobre la fresa común utilizada en este experimento alargando su vida útil y apta para consumo.

La dosis evaluada de aceite esencial de Cymbopogon citratus con mayor éxito fue de la 0.01 % en microdosis, con lo cual se puede aseverar que la elaboración de un producto comercial con estos elementos sería eficiente y de bajo costo ya que los rendimientos de aceite de esta planta son altos y la cantidad necesaria para causar un efecto biológico tomando en cuenta que la fresa en un situación convencional tiene un tiempo de vida relativamente corteo, de apenas un par de días en tiendas comerciales comunes en condiciones controladas. Es por ello que lo resultados obtenidos en el experimento elevan el tiempo de consumo del alimento.

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PARA MÁS INFORMACIÓN:

Miguel Lechuga García1, Axel Reyes Vivanco1, Edgar López López

1Universidad Tecnológica de Mineral de la Reforma, Casco Exhacienda Chavarría. Mineral de la Reforma, Hgo. C. P. 42186. Área académica de Agrobiotecnología.

Autor por correspondencia: [email protected]

 

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