El quitooligosacárido, potencial antifúngico para la podredumbre seca de la patata

La patata (Solanum tuberosum familia Solanaceae) es un tubérculo rico en nutrientes, incluyendo aminoácidos esenciales, vitaminas y carbohidratos. Es uno de los principales cultivos alimentarios del mundo. 

La podredumbre seca de la patata

La podredumbre seca de la patata, causada por diversos hongos del género Fusarium, como F. oxysporum, F. sambucinum y F. solani, es una de las enfermedades más extendidas y destructivas transmitidas por el suelo, causando pérdidas significativas.

Para prevenir y controlar la podredumbre seca de la patata en almacenes, el método más eficaz y ampliamente utilizado es la aplicación de fungicidas sintéticos, pero el uso excesivo de estos productos químicos ha tenido consecuencias preocupantes como contaminación ambiental por residuos persistentes, posibles riesgos para la salud de consumidores y aplicadores, y una creciente resistencia a los fungicidas en las poblaciones de patógenos.

Estas limitaciones apremiantes han creado una necesidad urgente de desarrollar alternativas sostenibles. En consecuencia, los agentes de biocontrol respetuosos con el medio ambiente se han convertido en una prioridad en el manejo integrado de esta enfermedad. 

Quitooligosacárido, un derivado de la quitina con mejores prestaciones que el quitosano

El quitooligosacárido es una biomolécula lineal, compuesta por unidades de N-acetil-D-glucosamina y D-glucosamina, y caracterizada por un grado de acetilación superior al 90%, un grado de polimerización inferior al 20 y un peso molecular medio inferior a 3900 Da. En el proceso de producción, la quitina procedente de artrópodos, se desacetila a quitosano, y los enlaces glucosídicos de las moléculas de quitosano se quiebran mediante hidrólisis física, química o enzimática para producir el quitooligosacárido. 

Es importante destacar que estas características estructurales le confieren ventajas distintivas sobre su precursor, el quitosano, particularmente en términos de solubilidad en agua y viscosidad reducida, que se derivan de sus cadenas de polímero más cortas y grupos amino expuestos. 

Además, el quitooligosacárido es biocompatible, no tóxico, mucoadhesivo y no alergénico, por lo que es adecuado para su aplicación en las industrias alimentaria, farmacéutica y agrícola sin ocasionar daños ambientales. 

Fisiológicamente, el quitooligosacárido exhibe diversas actividades biológicas, incluyendo antimicrobianas, antioxidantes, antiinflamatorias antiobesidad, antitumorales, potenciadores de la absorción de calcio;  además, se utiliza como excipiente de fármacos, y también, como prebióticos para promover la salud humana. 

Aplicaciones

En la agricultura, el quitooligosacárido puede mejorar la resistencia de las plantas al estrés abiótico o biótico, promover el crecimiento vegetal, mejorar la calidad de los frutos. Es utilizado también comúnmente como bioestimulante, agente antifúngico, agente de tratamiento de semillas, enmienda del suelo y fertilizante. 

Como bioestimulante, el quitooligosacárido puede mejorar la resistencia de los cultivos a enfermedades al estimular la secreción de enzimas y compuestos inmunitarios (ácido salicílico y ácido jasmónico), fortalecer las paredes celulares, aumentar la producción de especies reactivas de oxígeno en los patógenos, así como inducir la muerte celular mediada por hipersensibilidad. 

Se ha comprobado que el quitooligosacárido es eficaz contra Aspergillus niger, Saccharomyces cerevisiae, Botrytis cinerea, Monilinia fructicola, Penicillium expansum, Candida albicans entre otros hongos.

Forma de acción

El quitooligosacárido generalmente inicia su actividad antimicrobiana al unirse a receptores de la pared celular. Esto provoca el desplazamiento y pérdida de los iones de potasio (K+) de la membrana celular, ocasionando la acidificación extracelular, aumentando así la diferencia de potencial transmembrana y potenciando la captación de Ca2+. 

Estos cambios afectan la supervivencia de las células microbianas, provocando su muerte. 

Investigación sobre el control de F. oxysporum

Basándose en estos efectos comprobados del quitooligosacárido sobre patógenos vegetales y considerando la actividad conocida del quitosano contra F. oxysporum, un grupo de investigadores planteó la hipótesis de que este compuesto podría ofrecer una eficacia superior contra este patógeno de importancia económica. 

Para validar sistemáticamente esta hipótesis, el presente estudio fue diseñado para investigar la actividad y el mecanismo de quitooligosacárido en múltiples niveles:

• los efectos directos de quitooligosacárido en el crecimiento micelial, 
• la germinación de esporas, 
• la alteración de la membrana celular y la quitina de la pared celular
• el efecto sobre la virulencia de F. oxysporum,  
• los impactos de quitooligosacárido en el desarrollo de F. oxysporum en diferentes ambientes de estrés, 
• la capacidad de resistencia inducida por quitooligosacárido de la patata contra F. oxysporum, y 
• el mecanismo molecular contra F. oxysporum mediante análisis del transcriptoma.

El análisis del transcriptoma de F. oxysporum con y sin quitooligosacárido reveló un total de 3949 genes de expresión diferencial, de los cuales 2293 estaban sobreexpresados y 1656 inexpresados.

Los genes de expresión diferencial se relacionan principalmente con el metabolismo y el transporte.

Este estudio proporciona una nueva estrategia para el desarrollo del quitooligosacárido como posible agente de biocontrol contra la podredumbre seca de la patata.

Fuentes

Huang, A.; Ren, J.; Zhang, J.; Jia, Y.; Zhou, J.; Liu, P.; Zhang, C.; Huang, X.; Luo, X.; Shi, L.; Yang, L.; Zhao, Y.; Huang, Z.;   Luo, X.; L, Z.; Dong, P. (2026).
A multi-pronged approach to understanding the antifungal mechanism of chitooligosaccharide against Fusarium oxysporum, a major pathogen causing potato dry rot
Postharvest Biology and Technology, 232: 114005.

Imagen
https://www.uol.com.br/vivabem/noticias/redacao/2018/11/03/batata-ajuda-a-reduzir-estresse-e-pressao-veja-estes-e-mais-10-beneficios.htm   Ac ceso el 26/11/2025.