Biocontrol de la pudrición blanda en boniatos poscosecha 

El boniato (Ipomoea batatas [L.] Lam familia Convolvulaceae) se cultiva en muchos países de regiones tropicales, subtropicales y templadas. Sus raíces ocupan el sexto lugar entre los cultivos alimentarios más producidos a nivel mundial. Son ricas en nutrientes esenciales, como proteínas, fibra, vitaminas, minerales, flavonoides, polifenoles y carotenoides.

Sin embargo, debido a su piel fina y su alto contenido de humedad, que oscila entre el 50 % y el 80 %, son susceptibles a daños mecánicos y microbianos durante la manipulación en la cosecha y el almacenamiento, lo que puede provocar su descomposición. 

Los hongos son los principales agentes responsables de la descomposición del boniato, con pérdidas anuales entre el 20 % y el 40 %.

Rhizopus stolonifer, el principal causante de podredumbres

Entre estos patógenos, Rhizopus stolonifer (Zygomycota) representa una amenaza particularmente significativa al causar hasta un 30 %–50 % de las pérdidas en la cadena de suministro. 

Además, los boniatos infectados por R. stolonifer contienen cantidades significativas del compuesto hepatotóxico ipomeamarona, que representa un riesgo para la salud humana.

Este patógeno también afecta a una variedad de otros cultivos, incluidos el tomate, el melocotón y la fresa. 

En la actualidad, el tratamiento es a base de fungicidas sintéticos como tiofanato-metil y carbendazim, pero el uso prolongado y generalizado de estos productos químicos ha provocado un aumento de la resistencia de R. stolonifer; además, el uso de pesticidas sintéticos puede provocar la acumulación excesiva de sustancias tóxicas, lo que conlleva a la contaminación ambiental y problemas asociados. 

Por consiguiente, es muy importante explorar la eficacia y las estrategias antifúngicas ecológicas para limitar la aparición de enfermedades fúngicas. 

Estrategias modernas de control

Los compuestos orgánicos volátiles derivados de microorganismos y plantas se caracterizan por su bajo peso molecular y alta volatilidad, y presentan diversas estructuras químicas. 

La fumigación con fungicidas gaseosos naturales es una estrategia prometedora para el control de enfermedades fúngicas poscosecha.

Por ejemplo, los compuestos como ácido isobutírico, perilaldehído, salicilaldehído, salicilato de metilo y cinamaldehído comprometen la integridad de las membranas plasmáticas y suprimen la tasa de germinación de esporas en Rhizopus stolonifer inhibiendo el desarrollo micelial. 

Las ventajas de los compuestos orgánicos volátiles de origen microbiano, como su eficacia, seguridad, respeto al medio ambiente, biodegradabilidad y bajos residuos, han atraído cada vez más la atención de los investigadores.

Se ha demostrado que los compuestos volátiles sintetizados por Streptomyces, Nocardiopsis, Pseudomonas y Bacillus inhiben eficazmente el crecimiento de diversos hongos patógenos, como Alternaria alternata, Alternaria solani y Colletotrichum lindemuthianum lo que indica que son factores eficaces de biocontrol para la prevención y el control de enfermedades fúngicas poscosecha.

Potencial de compuestos producidos por Nocardiopsis

El género Nocardiopsis pertenece al filo Actinomycetota y está ampliamente distribuido en ambientes desérticos, alcalinos y salinos. Un número significativo de especies de Nocardiopsis son conocidas por su capacidad para producir nuevos productos naturales bioactivos, incluyendo antibióticos y extremozimas. 

Por ejemplo, la cepa Nocardiopsis aegyptica H14 mostró una fuerte protección antifúngica en cultivos de tomate y zanahoria. 

N. dassonvillei MI-S24 en boniato

Una investigación reciente estudió un aislado de suelo desértico, Nocardiopsis dassonvillei MI-S24, en relación con su efecto de biocontrol sobre el patógeno responsable de la podredumbre blanda de boniatos.

Esta cepa mostró una actividad antifúngica de amplio espectro contra diversos hongos fitopatógenos, con especial énfasis en R. stolonifer, patógeno que afecta frecuentemente al boniato. 

Además, se observó que la fumigación con productos volátiles producidos por esta bacteria mejoran la actividad de las enzimas que participan en los procesos antioxidativos y protege el almidón de la degradación y la oxidación de los azúcares solubles, preservando la calidad general del boniato. 

El análisis químico-estructural de los componentes volátiles con actividad antifúngica contra R. stolonifer reveló el 2-metil-3-(metiltio) furano y el 2-undecanol.

La membrana celular de R. stolonifer se ve afectada

Investigaciones posteriores demostraron que estas sustancias afectan la integridad de la membrana celular en R. stolonifer, estimulan la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS), reducen la actividad enzimática antioxidante, elevan los niveles de malondialdehído (indicador de estrés oxidativo), e interrumpen la síntesis de ATP, así como reacciones del ciclo de Krebs (o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) al disminuir el potencial de membrana mitocondrial junto con la actividad de la enzima succinato deshidrogenasa, lo que finalmente conduce a la disfunción mitocondrial. 

Este estudio presenta una excelente estrategia biológica dirigida a prevenir y controlar la enfermedad de podredumbre blanda en boniatos poscosecha.

Resumen gráfico según Gomaa, A. E.F. et al., 2025

Fuentes

Gomaa, A. E.F.; Tao, J.; Liang, S. Y.; Liu, J. Q.; Yang, S.; Shi, X. Q.; El-Sayed, M. H.; Xing, K.; Qin. S. (2025).
Biocontrol of postharvest soft rot caused by Rhizopus stolonifer in sweet potatoes using volatile organic compounds from actinomycete Nocardiopsis dassonvillei MI-S24
Food Control, 176: 111359.

Imagen
https://www.liderfrutas.com/produtos/batata-doce-roxa/  Acceso el 02/05/2025.