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Efecto de cuatro aceites esenciales sobre hongos asociados al manchado del arroz
Effect of four essential oils on phytopathogenic fungi associated with spotted rains i n rice
Yanisia DuarteI, Oriela PinoII, Benedicto MartínezI
ILaboratorio de Micología Vegetal, Dpto. Fitopatología. Dirección de Sanidad Vegetal. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), Apartado 10, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. Correo electrónico: yanisia@censa.edu.cu; bmcoca@censa.edu.cu.]]>
RESUMEN
Este trabajo tuvo como objetivo determinar la actividad antifúngica in vitro de cuatro aceites esenciales sobre tres patógenos causantes del manchado del grano en arroz (Curvularia lunata (Wakker) Boedijn, Sarocladium oryzae (Sawada) W. Gams & D. Hawksworth y Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoemaker). El bioensayo se realizó según un diseño completamente aleatorizado, se utilizó el método de discos de papel de filtro inoculados con los aceites, colocados en contacto directo con los discos de los hongos fitopatógenos. Se evaluó el crecimiento radial de los hongos diariamente hasta las 96 horas. Los aceite de Piper auritum Kunth (caisimón de anís) y Piper aduncum subsp. ossanum (C. DC.) Saralegui (platanillo de Cuba) produjeron inhibición total del crecimiento en los tres aislados. De igual modo, el de Melaleuca quinquenervia (Cav) S.T. Blake (melaleuca) afectó el crecimiento de S. oryzae y B. oryzae; mientras que, el de Citrus sinensis (L.) Osbeck (naranjo dulce) solo inhibió a B. oryzae. Los aceites de P. aduncum y P. auritum, resultaron ser los más destacados. Se sugiere continuar investigando en el empleo de estos como fungicidas.
Palabras clave: manchado del grano, arroz, Oryza sativa, actividad antifúngica, Curvularia lunata, Sarocladium oryzae, Bipolaris oryzae.
ABSTRACT
This study was aimed to determine the in vitro antifungal activity of four essential oils on three pathogens causing spotted grains in rice Curvularia lunata (Wakker) Boedijn, Sarocladium oryzae (Sawada) W. Gams & D. Hawksworth and Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoemaker. The bioassay was performed as a completely randomized design; the method used consisted of filter paper disks soaked with the oils and placed in direct contact with the phytopathogenic fungi. The radial growth was evaluated daily for 96 hours. The oils of Piper auritum Kunth (Caisimón anise) and Piper aduncum subsp. ossanum (C. DC.) Saralegui (Platanilllo of Cuba) produced complete growth inhibition of the three isolates. Similarly, the oil of Melaleuca quinquenervia (Cav) ST Blake (melaleuca) affected the growth of S. oryzae and B. oryzae, while that of Citrus sinensis (L.) Osbeck (sweet orange) inhibited only B. oryzae growth. The oils of P. aduncum and P. auritum were the most prominent; further research on their use as fungicides is suggested.
Key words: Grain discoloration, rice, Oryza sativa, antifungal activity, Curvularia lunata, Sarocladium oryzae, Bipolaris oryzae.
Las enfermedades fungosas constituyen factores limitantes para la obtención de mayores rendimientos en el cultivo del arroz (Oryza sativa L.) en el mundo (1). En Cuba, en estos últimos años se incrementó la presencia de diversas enfermedades, ocasionando cuantiosos daños en las principales zonas arroceras relacionados, en sentido general, con la utilización de cultivares susceptibles como la J-104 y a deficientes labores agrotécnicas (altas densidades de siembra, elevados niveles de fertilización nitrogenada y mal manejo del riego), entre otras causas (1). ]]>
Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoemaker, Sarocladium oryzae (Sawada) W. Gams & D. Hawksworth y Curvularia sp. son patógenos de importancia que pueden limitar los rendimientos en el cultivo. Estos hongos participan además, en el síndrome del manchado del grano, y provocan altos porcentajes de vaneo, disminución en el poder germinativo, el vigor y tamaño de las plántulas, disminución del número de granos por panícula, granos quebradizos, coloraciones anormales y granos yesosos. Además, estas afectaciones tienen influencia en las siembras futuras, ya que estos hongos pueden trasmitirse y diseminarse por las semillas hacia otras zonas arroceras (2).En el ámbito mundial, las investigaciones relacionadas con la explotación de las plantas como materia prima de productos bioactivos experimentaron un auge extraordinario (3, 4). Los aceites esenciales constituyen una fuente promisoria de productos con propiedades plaguicidas y se encuentran entre los tres grupos de productos de origen botánico con mayores probabilidades de impacto en la protección de plantas en los próximos años (5). Se informó acerca del empleo de aceites esenciales en el tratamiento de semillas de arroz para el manejo de hongos patógenos de semillas (6, 7), entre otros usos.
En Cuba, estas sustancias son una alternativa poco explorada para la elaboración de plaguicidas, por lo que se requiere de la ejecución de investigaciones básicas sobre la actividad biológica y composición química de estos compuestos, elementos que garanticen buena eficacia, especificidad de acción sobre las plagas y un riesgo mínimo para el hombre y el ambiente (8).
El presente trabajo tuvo como objetivo determinar la actividad antifúngica in vitro de cuatro aceites esenciales sobre S. oryzae, C. lunata y B. oryzae.
La investigación se realizó en el Laboratorio de Micología Vegetal del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), provincia Mayabeque (Cuba).
Los aceites esenciales empleados en la investigación se obtuvieron en el Laboratorio de Productos Naturales del CENSA (8), a partir de las siguientes plantas: Piper auritum Kunth (caisimón de anís), Melaleuca quinquenervia (Cav) S.T. Blake (melaleuca), Piper aduncum subsp. ossanum (C. DC.) Saralegui (platanillo de Cuba) y Citrus sinensis L. Osbeck (naranjo dulce).
Los hongos fitopatógenos tratados con los aceites fueron: C. lunata, S. oryzae y B. oryzae, provenientes del cepario del Laboratorio de Micología Vegetal. Para obtener el material biológico, fragmentos de los hongos mencionados se sembraron en el centro de placas Petri contentivas de medio de cultivo Papa-Dextrosa-Agar (PDA) (Biocen), las que se incubaron a 28ºC ±2°C durante 7 días.
Se siguió igual procedimiento al descrito por Duarte et al. (9), siguiendo un diseño completamente aleatorizado, con cinco tratamientos y tres réplicas. La evaluación del crecimiento radial del hongo se realizó con una regla graduada diariamente hasta las 96 horas.
Se realizó la evaluación del Porcentaje de Inhibición del Crecimiento Radial (PICR), empleando la fórmula de Abbott (10):
Donde: RC = Radio del micelio del control, RT = Radio del micelio del tratamientoLos datos obtenidos fueron transformados mediante
, y sometidos a un Análisis de Varianza (ANOVA) de clasificación simple. Las medias se compararon según la Dócima de Rangos Múltiples de Duncan para p<0,05, con el paquete estadístico INFOSTAT Profesional ver. 2.1.
A las 96 horas, los aceites de caisimón de anís y platanillo de Cuba presentaron efecto fungicida sobre los tres hongos fitopatógenos (Tabla). Este resultado es afín con el obtenido por Kabore et al. (11), que informaron la inhibición total de B. oryzae y C. lunata, mediante el método de envenenamiento del medio con los aceites de Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf., Cymbopogon giganteus Chiov, Lippia multiflora Moldenke y Ocimum basilicum L.
Estos resultados coinciden con los informados por Udomsilp et al. (12), con el aceite de Acacia farnesiana Linn (Cassia) con el cual lograron obtener 100% de inhibición del crecimiento micelial sobre B. oryzae, Fusarium moniliforme Sheldon, F. proliferatum (Matsush.) Nirenberg ex Gerlach & Nirenberg, Pyricularia grisea Sacc., Rhizoctonia solani Kühn y Alternaria brassicicola (Schweinitz) Wiltshire, por la técnica de envenenamiento del medio.
De modo similar Lalitha et al. (13), notificaron 100% de inhibición del crecimiento micelial de C. lunata, con los aceites de Allium sativum L. y de Cuminum cyminum L, y sobre B. oryzae con el de Coriandrum sativum L.
El aceite de melaleuca inhibió en un 100% el crecimiento micelial de S. oryzae y B. oryzae, de igual modo el de cítrico inhibió a B. oryzae. Se evidenció efecto fungistático de la esencia de melaleuca sobre C. lunata, y la de cítrico sobre B. oryzae y C. lunata (Tabla). B. oryzae resultó ser el fitopatógeno más sensible al efecto de los aceites.
Los resultados obtenidos concuerdan con los informados por otros autores en estudio efectuados con S. oryzae y C. lunata. Así por ejemplo, Cruz y Rivero (14) informaron que el aceite OleoNim 50 CE produjo 67,4% de reducción del crecimiento micelial de S. oryzae, en un ensayo que empleó el método de envenenamiento del medio. Por su parte, Sawatdikarn (15) notificó el efecto fungistático de los aceites de Cymbopogon citratus (D.C) Staff., Allium ascolonicum L. y A. sativum L., con un 58,90%; 45,89% y 58,89%, respectivamente, sobre Curvularia sp.
Teniendo en cuenta los efectos negativos que causan a la salud humana y el ambiente, el uso indiscriminado de los pesticidas sintéticos (16), los productos naturales pueden convertirse en una alternativa excelente para disminuir estos daños.
Este estudio sugirió que los aceites de caisimón de anís y platanillo de Cuba deben ser objeto de futuras investigaciones pues podrían constituir promisorios candidatos para ser ingredientes activos de productos biofungicidas. ]]>
REFERENCIAS
1. Cordero V, Rivero LE. Instituto de Investigaciones del Arroz. MINAGRI. Principales enfermedades fungosas que inciden en el cultivo del arroz en Cuba. Cuba. 2001.
2. Barrios LM, Pérez IO. Nuevos registros de hongos en semillas de Oryza sativa en Cuba. Manejo Integrado de Plagas y Agroecología. 2005;75:64-67.
3. Galbis JAP. Panorama actual de la química farmacéutica. Capítulo 7. Diseño de nuevos fármacos: Productos Naturales. Edición 2, Madrid. 2004; 210-212.
4. Ravaschino EL. Diseño racional de drogas: en busca de la droga ideal. Química Viva. 2007;6(003):91-103. ]]>
5. Isman MB. Botanical insecticides, deterrents, and repellents in modern agriculture and an increasingly regulated world. Annu Rev Entomol. 2006;51:45-66.
6. Nguefack J, Leth V, Lekagne JB, Torp J, Amvam PH, Nyasse S. Use of Three Essential Oils as Seed Treatments Against Seed-borne Fungi of Rice (Oryza sativa L.). J Agric & Environ Sci. 2008;4(5):554-560.
7. Mishra D, Samuel CO, Tripathi SC. Evaluation of some essential oil against seed borne pathogen of rice. Indian Phytopath. 2003;56(2):212-213.
8. Pino O, Sánchez Y, Rojas MM, Rodríguez H, Abreu Y, Duarte Y, et al. Composición química y actividad plaguicida del aceite esencial de Melaleuca quinquenervia (Cav) S.T. Blake. Rev Protección Veg. 2011;26(3):177-186.
9. Duarte Y, Pino O, Infante D, Sánchez Y, Travieso MC, Martínez B. Efecto in vitro de aceites esenciales sobre Alternaria solani Sorauer. Rev Protección Veg. 2013;28(1):54-59. ]]>
10.Abbott WS. A method of computing the effectivenses of an insecticide. J Econ Entomol. 1925;18:264-267.
11.Kabore KB, Koïta E, Ouedraogo I, Nebie R. Efficiency of some local plants essential oil against seed-borne and seed transmitted fungi of rice. 2006. [consultado 5 de Diciembre de 2011] Disponible en: http://www.africarice.org.
12.Udomsilp J, Piyo A, Khang-Khun P, Thobunluepop P. Antifungal properties of essential oils from Thai medical plants against rice pathogenic fungi. As J Food Ag-Ind. 2009; 24-30.
13.Lalitha V, Kiran B, Raveesha KA. Antifungal and antibacterial potentiality of six essential oils extracted from plant source. Int J Eng Sci Technol. 2011;3(4):3029-3038.
14.Cruz A, Rivero D. Efecto del Oleonim 50 CE sobre el crecimiento y desarrollo in vitro de hongos fitopatógenos del arroz (Oryza sativa Lin.). Fitosanidad. 2009;13(4):271-276.
15.Sawatdikarn S. Antifungal activity of twenty-four medicinal crude extracts against Curvularia sp., the pathogen of dirty panicle disease in rice. 37th Congress on Science and Technology of Thailand. 2011. consultado el 4 de noviembre de 2011. Disponible en: http://gallery.aru.ac.th/~sci/QA/SAR%2054%20PDF.pdf.
16.Isman MB, Machial CM. Pesticides based on plant essential oils: from traditional practice to commercialization. In M. Rai and M.C. Carpinella (eds.), Naturally Occurring Bioactive Compounds, Elsevier, BV. 2006; 29-44.
Recibido: 3-4-2013.
Aceptado: 9-11-2013. ]]>
