| El quitosano, biopolímero derivado de la quitina presente en los exoesqueletos del Tenebrio Molitor, es un compuesto biodegradable con múltiples propiedades beneficiosas para la agricultura. Se ha comprobado que es eficaz para controlar enfermedades pre y postcosecha en cultivos hortícolas producidos por patógenos fúngicos, bacterianos y virales. |
En las últimas décadas, el uso excesivo de fungicidas sintéticos ha tenido un impacto negativo en el medio ambiente y en la salud humana, existiendo una gran demanda de frutas y verduras frescas libres de residuos. Además, un problema añadido es la creciente resistencia que algunas bacterias y hongos patógenos han desarrollado a estos diversos fungicidas, lo que supone un grave problema que tienen los agricultores a la hora de luchar contra las enfermedades producidas por microorganismos patógenos.
Es un problema muy similar al que de vez en cuando oímos en las noticias, cuando los científicos hablan de que cierta bacteria que produce tal o cual enfermedad en humanos ha desarrollado tolerancia a los antibióticos que hasta ahora se usaban para luchar contra ella y dejan de ser efectivos.
El carácter biodegradable y no tóxico del quitosano lo posiciona como una alternativa prometedora para proteger cultivos y avanzar hacia una agricultura sostenible. El mecanismo de acción del quitosano presenta triple acción al entrar en contacto con la planta.
Activación de defensas de la planta hospedante.
Existen ciertos productos y compuestos químicos que se aplican a las plantas en bajas concentraciones para potenciar sus mecanismos de defensa. Se ha demostrado que el quitosano contiene una gran efectividad en la lucha de las plantas, permitiendo que éstas resistan o toleren una gran variedad de enfermedades.
Las membranas celulares de las plantas contienen receptores específicos de quitosano, por lo que activan los mecanismos de defensa inducidos. Una vez se activan las defensas, se produce la liberación, producción y/o activación de fitoalexinas, fenólicos, terpenos y especies reactivas de oxígeno Todos estos compuestos son como los “glóbulos blancos” de las plantas, ayudándolas a combatir las infecciones y enfermedades
Actividad Antimicrobiana: Efectividad del Quitosano en el Control de Enfermedades Bacterianas, fúngicas y Virales.
El quitosano ha mostrado propiedades bactericidas y bacteriostáticas al inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos, dependiendo de su concentración. Además, puede alterar la membrana bacteriana, causando fugas celulares y en última instancia la muerte de la bacteria. También depende de la longitud de la cadena del polímero, ya que a medida que aumenta la longitud de la cadena, aumenta la superficie catiónica que entra en contacto.
La actividad antimicrobiana se produce por interacción entre el quitosano cargado positivamente y membranas celulares cargadas negativamente, dicha interacción se produce por las fuerzas electrostáticas. Esta interacción produce cambios en las propiedades de la pared de la membrana de la célula provocando desequilibrios que inhiben el crecimiento de microorganismos.
En cuanto a enfermedades virales, el quitosano ha demostrado eficacia al controlar infecciones locales, ya que su aplicación no solo reduce la incidencia de infecciones, sino que también induce resistencia sistemática en las plantas tratadas, contribuyendo significativamente a la protección frente a patógenos.
Formación de una película sobre la superficie de frutas y verduras: Calidad Postcosecha de frutas y verduras, efecto del quitosano.
Los recubrimientos de quitosano prolongan la vida útil de frutas y verduras al formar una película semipermeable que regula el intercambio de gases, reduce la pérdida de agua y ralentiza la maduración. Este efecto se ha documentado en productos como tomates, fresas, mangos y pimientos. Además, el quitosano disminuye la producción de CO2 y etileno, especialmente cuando se combina con bajas temperaturas de almacenamiento.
También retrasa la pérdida de firmeza en frutas tratadas, como fresas, frambuesas y papayas, asegurando una mejor textura al final del almacenamiento. En fresas, la concentración de quitosano aplicada, junto con la temperatura y el tiempo de almacenamiento, resultaron en frutos más firmes.
Rendimiento de la cosecha con la utilización de Quitosano.
El quitosano demuestra efectos positivos en el rendimiento de cultivos cuando se aplica en la etapa poscosecha, especialmente en suelos infectados con patógenos.
Estudios indican que su aplicación aumentó la producción de tomate en suelos inoculados con Fusarium oxysporum, mientras que en suelos sin infección no existen diferencias significativas.
Esto da lugar a que el mayor rendimiento se debe a la reducción de enfermedades por efecto del quitosano.
En cuanto a las perspectivas de futuro en el estudio del quitosano, ha tomado mayor relevancia, ya que, al ser un polímero natural, biodegradable y no tóxico, podría contribuir a transitar hacia una agricultura más sostenible.
En Protiberia estamos trabajando para seguir descrubiendo nuevas aplicaciones del quitosano y mejorar las ya conocidas, ayudando a establecer una agricultura más verde y comprometida con las nuevas generaciones. ¡Síguenos en este apasionante viaje!
Referencias.
Bautista-Baños, S., Hernández-Lauzardo, AN, Velázquez-del Valle, MG, Hernández-López, M., Ait Barka, E., Bosquez-Molina, E., & Wilon, CL (2006). Chitosan as a potential natural compound to control pre and posthaverst diseases of horticultural commodities. Crop Protection, 25 (2), 108-118 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0261219405001110
Sharp, RG (2013). A Review of the Applications of Chitin and Its Derivatives in Agriculture to Modify Plant-Microbial Interactions and Improve Crop Yields. Agronomy, 3(4), 757-793. https://www.mdpi.com/2073-4395/3/4/757
