Evaluación de nanopartículas metálicas como una estrategia alternativa para el control de podredumbres fúngicas postcosecha en citrus

Abstract

Tucumán (Argentina) concentra el 90% de la producción nacional de limón, siendo ésta una actividad económica central para nuestra región. Las enfermedades fúngicas de postcosecha, como la podredumbre verde y azul causadas por Penicillium digitatum y Penicillium italicum, respectivamente, y la podredumbre amarga debida a Geotrichum citri-aurantii, generan cada año pérdidas económicas significativas. Para el manejo de estas enfermedades se aplican fungicidas de síntesis química que, aunque son muy eficientes, se asocian con la aparición de cepas resistentes y el dan o al medio ambiente por su uso continuo. Así , hay una bu squeda permanente de me todos alternativos no contaminantes que actúen sobre blancos de acción inespecíficos en los patógenos. En este contexto, las nanopartículas (NPs) aparecen como agentes antimicrobianos por su elevada relación superficie-volumen. El objetivo de este trabajo de Tesis fue evaluar la acción antimicrobiana de NPs metálicas sobre fitopatógenos sensibles o resistentes a fungicidas, para desarrollar nuevas estrategias para el control de las principales podredumbres postcosecha en limones. Para ello se sintetizaron tres NPs metálicas, de óxido de zinc (ZnO), de óxido de cobre (CuO) y de plata (Ag), y se caracterizaron por dispersión dinámica de la luz, rayos X y microscopía electrónica de barrido y de transmisión, para determinar la composición química, forma, tamaño y carga superficial de las mismas. La actividad antifúngica de las NPs se evaluó in vitro frente a aislados locales sensibles o resistentes a fungicidas de P. digitatum (PDS y PDR, respectivamente), de P. italicum (PIS y PIR, respectivamente) y un aislado de G. citri-aurantii (GC). Las NPs-Ag y NPs CuO mostraron acción antifúngica dependiente de la concentración aplicada, mientras que las NPs-ZnO no fueron efectivas frente a los patógenos. Las NPs-Ag fueron las más activas con una Concentración Fungicida Mínima (CFM) de 10 µg/mL mientras que para las NPs-CuO, la CFM fue de 1000 µg/mL. Además, suspensiones conidiales tratadas con NPs-Ag redujeron su capacidad infectiva al ser usadas para la inoculación artificial de limones, incluso a concentraciones por debajo de la CFM. Respecto al mecanismo de acción responsable de la actividad antimicrobiana, se demostró que las NPs-CuO y NPs-Ag aumentaron la permeabilidad de la membrana plasmática y causaron un daño intracelular irreversible. Además, las NPs-CuO provocaron la acumulación de especies reactivas del oxígeno, a concentración iguales o mayores a la CFM. Para determinar la inocuidad de las NPs, se estudió su efecto en un modelo de toxicidad aguda usando Caenorhabditis elegans. No se registró disminución en la viabilidad del nematodo cuando se expuso a concentraciones iguales o superiores a la CFM, aunque si se afectó la capacidad reproductiva del mismo. Finalmente, cuando se ensayó la aplicación in situ de las NPs-Ag en experimentos in vivo, disminuyó significativamente la incidencia de podredumbres causadas por PDS y PDR en limones inoculados artificialmente. En este trabajo de Tesis se demostró la potencialidad de las NPs-Ag como alternativa eficaz e inocua para el desarrollo de métodos alternativos que controlen las podredumbres fúngicas que afectan a los limones en postcosecha.