Efeito biocontrolador de Tithonia diversifolia e Capsicum annuum contra fitopatógenos

Ciencias

Maria Franco Gonzalez

20/4/2021

¡Este material tiene más páginas!

Entonces, ¿te gustó este material?

Ayude a animar a otros estudiantes a mejorar el contenido

¿Te gustó este material? ¡Compartir! 🧡

Ciencias

89.171 Materiales compartidos

Descarga la aplicación para disfrutar aún más

Lea materiales sin conexión, sin usar Internet. Además de muchas otras características!

Vista previa del material en texto

EFECTO BIOCONTROLADOR DE TITHONIA DIVERSIFOLIA (HELMS.)
A. GREY Y CAPSICUM ANNUUM L. CONTRA LOS FITOPATÓGENOS
FUSARIUM SP. SCHLECHTENDAL Y COLLETOTRICHUM SP. PENZ
EN LA CIUDADELA TECNOLÓGICA LOS CEREZOS, SENA
REGIONAL CALDAS.

MARÍA CAMILA FRANCO GONZÁLEZ

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA
CENTRO PARA LA FORMACION CAFETERA
TECNOLOGÍA EN QUÍMICA APLICADA A LA INDUSTRIA
I.D. 628137
SENA REGIONAL CALDAS
MAIZALES – CALDAS
2015
EFECTO BIOCONTROLADOR DE TITHONIA DIVERSIFOLIA (HELMS.) A. GREY Y
CAPSICUM ANNUUM L. CONTRA LOS FITOPATÓGENOS FUSARIUM SP.
SCHLECHTENDAL Y COLLETOTRICHUM SP. PENZ EN LA CIUDADELA
TECNOLÓGICA LOS CEREZOS, SENA REGIONAL CALDAS.

MARÍA CAMILA FRANCO GONZÁLEZ
Semillero de investigación en biotecnología, seguridad alimentaria y nutricional BIOSAN
Trabajo de investigación presentado como requisito parcial para optar al título de:
Tecnólogo en Química Aplicada a la Industria

ASESORES:
GUIDO ERNESTO VILLOTA CALVACHI
1

ALEJANDRO CLAVIJO MALDONADO
1

FRANK ALBERTO CUESTA GONZALEZ
2

1
Tecnoparque nodo Manizales – Línea de biotecnología
3
Grupo de investigación en Biotecnología, Seguridad Alimentaria y Nutricional
BIOSAN

PRESENTADO A:
FRANK ALBERTO CUESTA GONZÁLEZ

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Procesos biotecnológicos
Grupo de Investigación Biotecnología, Seguridad Alimentaria y Nutricional
BIOSAN

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA
CENTRO PARA LA FORMACION CAFETERA
TECNOLOGÍA EN QUÍMICA APLICADA A LA INDUSTRIA
I.D. 628137
SENA REGIONAL CALDAS
MAIZALES – CALDAS
2015

III

Resumen
Se está desarrollando un fungicida como efecto biocontrolador de hongos fitopatógenos
en sistemas agropecuarios, los hongos fitopatógenos tienen como principal problemática
la gran contaminación de los suelos y las plantaciones debido al uso de agroquímicos
para su control y su gran adaptabilidad a los mismos, esto conlleva al incremento de los
tóxicos que se utilizan para su control y los costos que trae controlar una infestación
causada por estos fitoparásitos, una posible solución es la utilización de controladores
orgánicos (biofungicidas), los cuales no tengan un efecto negativo sobre el suelo ni se
vean afectadas las plantaciones.
El objetivo planteado fue la utilización de extractos vegetales para la elaboración de un
fungicida como efecto biocontrolador, el material vegetal utilizado para la elaboración de
los extractos son el botón de oro (Tithonia diversifolia) Helms. Y el ají (Capsicum
annuum) L., se desarrollaron varios métodos para la obtención de estos, hidrolatos,
purines y oleorresinas (por método soxhlet), los hongos fitopatogenos se obtuvieron
realizando un muestreo en la Ciudadela Tecnológica los Cerezos, SENA Regional
Caldas, realizando un sondeo por las diferentes plantaciones y recolectando hojas
infectadas por hongos para luego efectuar la siembra, el aislamiento, y la identificación
de estos, más adelante estas muestras fueron expuestos a los extractos, donde el hidrolato
de ají tuvo una velocidad de inhibición mayor que el purín de botón de oro que se demoró
cuatros días más para inhibir el crecimiento normal del hongo fitopatógeno, el control
que no contenía los extractos confirmo el crecimiento normal del hongo fitopatógeno.

Palabras Clave: Agroquímicos, Control Biológico, Fitopatógenos, Extractos naturales.

Agradecimientos

A mi madre Liliana que siempre estuvo presente a lo largo de este camino, su apoyo
incondicional y su total confianza en mis capacidades.
A mi familia y amigos que siempre confiaron en mis capacidades.
A todas aquellas personas que confiaron en mí.
A Jhon Ardenson Marulanda Castaño por su apoyo y colaboración para la realización de
este proyecto
A el Ingeniero Frank Alberto Cuesta González por su apoyo y paciencia para la
realización de este proyecto.
A Guido Ernesto Villota Calvachi por su comprensión, colaboración y tiempo.
A Alejandro Clavijo Maldonado por su comprensión, colaboración y tiempo.
A Diana Marcela Flores por tenerme paciencia y prestarme los materiales de laboratorio.
A mis compañeros del Tecnólogo Química Aplicada a la Industria por su apoyo y buena
energía.
A Tecnoparque nodo Manizales por su apoyo en la parte de asesorías y el uso de las
instalaciones.
A Tecnoacademia nodo Manizales por su apoyo en la parte de asesorías y el uso de las
instalaciones.
Al Semillero de investigación en biotecnología, seguridad alimentaria y nutricional
BIOSAN en la divulgación de este trabajo en el séptimo encuentro local de semilleros de
investigación nodo Caldas.

Contenido
Resumen ....................................................................................................................................................... III
Agradecimientos ......................................................................................................................................... IV
Índice de ilustraciones ................................................................................................................................ VII
Índice de tablas ........................................................................................................................................... VII
Índice de anexos ......................................................................................................................................... VII
Introducción .................................................................................................................................................. 1
1 Planteamiento del problema .................................................................................................................. 3
2 Justificación ........................................................................................................................................... 4
3 Objetivos ............................................................................................................................................... 5
3.1 Objetivo general ............................................................................................................................ 5
3.2 Objetivos específicos..................................................................................................................... 5
4 Marco teórico ........................................................................................................................................ 6
4.1 Generalidades de los extractos ...................................................................................................... 6
4.1.1 Purines ................................................................................................................................... 6
4.1.2 Hidrolatos .............................................................................................................................. 7
4.1.3 Aceites esenciales (extracción con solventes, soxlhet). ........................................................ 7
4.2 Generalidades de los biocontroladores .......................................................................................... 8
4.2.1 Pruebas antagónicas .............................................................................................................. 9
4.3 Generalidades de Tithonia diversifolia........................................................................................ 10
4.3.1 Taxonomía ........................................................................................................................... 10
4.3.2 Botánica ............................................................................................................................... 10
4.3.3 Factores agronómicos y producción de biomasa .................................................................11
4.3.4 Usos ..................................................................................................................................... 11
4.3.5 Composición nutricional y metabolitos secundarios ........................................................... 12
4.3.6 Análisis físico-químico. ...................................................................................................... 14
4.3.7 Siembra por estacas ............................................................................................................. 15
4.4 Generalidades de Capsicum annuum .......................................................................................... 16
4.4.1 Taxonomía ........................................................................................................................... 16
4.4.2 Cultivo ................................................................................................................................. 17
4.4.3 El ají como fuente de compuestos bioactivos ..................................................................... 17
4.4.4 Principio activo ................................................................................................................... 17

4.5 Generalidades de Fusarium sp. ................................................................................................... 19
4.5.1 Características morfológicas de Fusarium. ......................................................................... 19
4.5.2 Taxonomía ........................................................................................................................... 20
4.5.3 Patogenicidad ...................................................................................................................... 20
4.6 Generalidades de Colletotrichum sp............................................................................................ 21
4.6.1 Taxonomía ........................................................................................................................... 21
4.6.2 Síntomas .............................................................................................................................. 21
5 Antecedentes ....................................................................................................................................... 23
6 Metodología ........................................................................................................................................ 25
6.1 Obtención de los extractos vegetales........................................................................................... 25
6.1.1 Preparación de la materia prima .......................................................................................... 25
6.1.2 Hidrolatos: ........................................................................................................................... 25
6.1.3 Purines: ................................................................................................................................ 26
6.1.4 Oleorresinas (extracción por solventes, Soxhlet): ............................................................... 26
6.2 Aislamiento e identificación de hongos fitopatógenos mediante diferentes métodos
diagnósticos. ............................................................................................................................................ 27
6.2.1 Muestreo .............................................................................................................................. 27
6.2.2 Siembra de hongos fitopatógenos en caja Petri: .................................................................. 27
6.2.3 Aislamiento: ........................................................................................................................ 29
6.3 Pruebas de antagonismo in-vivo entre las cepas de hongos y los extractos crudos. ................... 30
6.3.1 Método 1: ............................................................................................................................ 30
6.3.2 Método 2: ............................................................................................................................ 30
7 Resultados y discusión ........................................................................................................................ 31
7.1 Obtención de los extractos vegetales........................................................................................... 31
7.1.1 Pruebas de FT-IR ................................................................................................................ 32
7.2 Aislamiento e identificación de hongos fitopatógenos mediante diferentes métodos
diagnósticos. ............................................................................................................................................ 33
7.3 Pruebas de antagonismo in-vivo entre las cepas de hongos y los extractos crudos. ................... 34
7.3.1 Evaluación de la inhibición del crecimiento radial ............................................................. 34
8 Conclusiones ....................................................................................................................................... 38
9 Recomendaciones ................................................................................................................................ 39
10 Anexos ............................................................................................................................................. 40

VII

11 Bibliografía ..................................................................................................................................... 42

Índice de ilustraciones
Ilustración 1. Siembra con estacas enterradas en surcos, distancia a 50 cm entre estacas y 1,20 entre
surcos. ......................................................................................................................................................... 15
Ilustración 2. Botón de oro (Tithonia diversifolia) establecido en surcos, siembra realizada con
estacas inclinadas sobre caballones de 20 a 30 cm de altura ................................................................. 16
Ilustración 3. Deshidratación del material. ............................................................................................. 25
Ilustración 4. Recolección de las hojas infectadas .................................................................................. 27
Ilustración 5. Desinfección de las hojas ................................................................................................... 28
Ilustración 6. Siembra de las hojas .......................................................................................................... 28
Ilustración 7.asilamiento de los hongos obtenidos .................................................................................. 33
Ilustración 8. Crecimiento de Fusarium.................................................................................................. 34
Ilustración 9. Crecimiento del hongo del tomate de árbol. .................................................................... 35
Ilustración 10. Crecimiento del hongo de lengua de vaca. ..................................................................... 35
Ilustración 11. Crecimiento del hongo de granadilla. ............................................................................ 36

Índice de tablas
Tabla 1.Contenido de nutrientes en T. diversifolia (%). ....................................................................... 12
Tabla 2.Contenido de algunos nutrientes en el follaje de T. diversifolia (%). ..................................... 12
Tabla 3.Contenido de minerales en T. diversifolia (%). ........................................................................14
Tabla 4.Condiciones ideales para sembrar botón de oro ....................................................................... 14
Tabla 5.Principales capsaicinoides encontrados en Capsicum spp....................................................... 18
Tabla 6. Obtención de hidrolatos. ............................................................................................................ 31
Tabla 7. Obtención de purines ................................................................................................................. 31
Tabla 8. Obtención de la oleorresina. ...................................................................................................... 32
Tabla 9. Crecimiento promedio de Fusarium y Colletotrichum, bajo condiciones de laboratorio y
algunas concentraciones de aceite esencial de Lippia origanoides......................................................... 37

Índice de anexos
Anexo 1. FT-IR Hidrolato de Ají ............................................................................................................. 40
Anexo 2. FT-IR Purín de Botón de oro ................................................................................................... 41

Introducción

El aumento de la población mundial, el deterioro del medio ambiente y calidad de vida del
hombre, son sólo algunos de los tantos factores que han motivado al ser humano a buscar
nuevos procesos de producción agrícola que permitan cubrir la demanda, cada vez más
creciente, de alimento y materias primas a través de procesos donde se aprovechen los
recursos naturales de manera sostenible e integrando así los conceptos de conservación y
desarrollo para la plena satisfacción de las necesidades humanas. No obstante las
actividades agrícolas extensivas y la ampliación de sus fronteras han traído consigo
problemas fitosanitarios en los sistemas naturales, especialmente en el suelo, que es
considerado el soporte principal de la agricultura. (Tovar, 2008).
La agricultura ecológica, orgánica o biológica enmarca todos los sistemas agrícolas que
promueven la producción sana y segura de fibras y alimentos, desde el punto de vista
ambiental, social y económico. Está basada en un sistema de producción sostenible, en el
cual no se hace uso de fertilizantes, herbicidas o pesticidas químicos, u otras sustancias
toxicas que pueden llegar a causar algún daño a la salud humana, animal y al medio
ambiente. Dicho de otra forma, la agricultura ecológica trabaja bajo el concepto de
producción sostenible y competitividad, sin deterioro de los recursos naturales, con un fin
muy claro, el crecimiento económico y del mejoramiento de la calidad de vida de la
población. (Lizcano, 2007).
En la actualidad se han ido desarrollando diferentes formas de contribuir a la conservación
del medio ambiente en el área agrícola con productos biológicos, estos productos evitan o
excluyen insumos externos de síntesis químicas que empobrecen el suelo contrarrestando
la acción de las poblaciones de organismos benéficos, disminuyendo los nutrientes para las
plantas y contaminando fuentes de agua. El manejo Integrado de Plagas es un método para
combatir poblaciones no deseadas siendo responsable con el medio ambiente Existen
productos biológicos que pueden llegar a ser muy efectivos para el control de plagas. Se
conocen sustancias extraídas de plantas que tiene un efecto antifúngico contra la población
dañina y sin contaminación del recurso suelo y agua. (Lizcano, 2007).
Los estudios biológicos y químicos de las plantas medicinales y aromáticas son útiles para
comprender, apreciar su diversidad biológica y revelar su composición química. Por esto es
interesante explorar en mayor profundidad el potencial de estas especies como fuente de
fungicidas naturales. (Rodríguez, 2010).
Los aceites esenciales son responsables de los mecanismos de defensa de las plantas ante el
ataque de microorganismo fitopatógenos. Los compuestos de los aceites esenciales, los

terpenoides, actúan en el metabolismo vegetal como antibióticos, y se producen en defensa
ante el ataque de microorganismos. Además, estas biomoléculas pueden actuar como
fitoalexinas y compuestos anti-alimentarios, que evitan el ataque de herbívoros.
(Buchanan, et al, 2000).
Teniendo conocimiento de la problemática que presentan los cultivos, se utilizó un
antifúngico natural, extractos acuosos de Botón de oro (Tithonia diversifolia) y ají
(Capsicum annuum) que son plantas reconocidas por sus propiedades de insecticidas,
cuyas partes aéreas ya han sido estudiadas comprobándose la existencia de sustancias en
ellas con actividad insecticida.
Se obtuvieron los extractos de hidrolatos por medio de cocciones, los purines por medio de
fermentaciones anaerobias y la oleorresina por método soxlhet, los hongos se aislaron y
purificaron mediante replicas en agar PDA, para los antagonismos los extractos se
inocularon en el medio de cultivo y el hongo se sembró en las cajas, y se tomaron los datos
en los siguientes seis días, determinando la inhibición mediante un control sin inoculación
de los extractos.
Se observó que el extracto de hidrolato de ají tuvo una velocidad de inhibición mayor que
el purín de botón de oro que se demoró cuatros días más para inhibir el crecimiento normal
del hongo fitopatógeno, el control que no contenía los extractos confirmo el crecimiento
normal del hongo fitopatógeno.

1 Planteamiento del problema

A nivel mundial los hongos fitopatógenos originan pérdidas que ascienden a miles de
millones de dólares al año (National Academy of Sciences 1980). El daño que ocasionan
no sólo se refiere a las pérdidas de producción económica, sino también a las pérdidas en
la producción biológica, es decir a la alteración que existe en el crecimiento y desarrollo
de las plantas hospedantes atacadas por estos microorganismos. En cuanto a las pérdidas
económicas, éstas pueden ser de tipo cuantitativo y/o cualitativo (sabor, textura, color y
forma) (Ashworth et al. 1981, Agrios 1988).
De los diversos microorganismos fitopatógenos que atacan a las plantas, como pueden ser
los virus, hongos, bacterias, nemátodos, fitoplasmas, y viroides, son los hongos el grupo
que más enfermedades ocasiona y por lo tanto sobre el que más investigación se ha
realizado. Se sabe que más de 8,000 especies de hongos pueden causar enfermedades en
las plantas. Todas las plantas superiores pueden ser infectadas y dañadas por más de una
especie de hongo fitopatógeno, y una especie de hongo fitopatógeno puede atacar a más
de una especie de planta (National Academy of Sciences 1980, Agrios 1988).
El incremento de enfermedades en plantas, causadas por un gran número de hongos
fitopatógenos ha obligado a los agricultores a la aplicación de grandes cantidades de
fungicidas e insecticidas químicos durante décadas. Este uso plantea una grave amenaza
para la salud de los humanos y el medio ambiente, provocando la aparición de
organismos resistentes a estos productos. La acción nociva de fungicidas químicos sobre
los cultivos agrícolas ha originado entre otros problemas resistencias de plagas y
patógenos, contaminación de los suelos y aguas de riego, de los animales y de los mismos
seres humanos. (Tovar, 2008).
La utilización de fungicidas químicos durante décadas para el control de enfermedades
en cultivos agrícolas ha hecho inminente la búsqueda de alternativas amigables, que
contribuyan a minimizar el impacto negativo sobre el medio ambiente. Este deterioro
ambiental en el tiempo ha llevado al hombre a buscar metodologías de control, que
contribuyan en la prevención o reducción de los efectos a corto o a mediano plazo de
estos compuestos frente al daño ambiental. (Tovar, 2008).
El manejo de enfermedades de plantas ocasionadas por patógenos del suelo son
verdaderos retos en la agriculturamundial que por su complejidad requieren un trato más
cuidadoso que en el caso de los patógenos de la aerobiota (Castro, 1995). Las
enfermedades no sólo tienen el potencial de destruir enteramente las cosechas, aun en los
casos en que no causan pérdidas totales, por lo general reducen en forma crónica el
rendimiento de la mayoría de los cultivos, obligando a tomar medidas de combate que
aumentan los costos de producción y afectan la calidad y la durabilidad de los productos
cosechados, de manera que constituyen una de las principales causas de inestabilidad en
la empresa agrícola y del déficit alimentario mundial (Strange & Scott, 2005).

2 Justificación
Pérez, (2004) hace referencia a una definición más reciente de control biológico
enunciada por Van Driesche & Bellows (1996) donde expresa que "el control biológico
es el uso de parasitoides, depredadores, patógenos, antagonistas y poblaciones
competidoras para suprimir una población de plagas, haciendo esta menos abundante y
por tanto menos dañina que en ausencia de éstos", esta definición es bastante amplia e
incluye todos los grupos de organismos con capacidad para mantener y regular
poblaciones de organismos plaga a un nivel bajo, por lo tanto todos pueden considerarse
agentes de control biológico y estar incluidos en la categoría de enemigo natural por ser
considerados parásitos, depredadores o patógenos, entre otros.
El control biológico de enfermedades en plantas o insectos con agentes microbianos es
una posibilidad atractiva, si se tiene en cuenta que los costos respecto al uso de otras
prácticas de control tradicionales pueden resultar menores y de mayor eficiencia, pues,
aunque los antagonistas pueden actuar en forma más lenta y en menor escala, su acción
puede ser más estable y duradera que el control químico (Papavizas & Lewis, et al.
1984).
EI desarrollo basado en la conservación, debe proteger la estructura, función y la
diversidad biológica de los sistemas naturales agrícolas, buscando mantener un equilibrio
y un control de nuestro medio ambiente y los recursos naturales. Uno de estos recursos es
el suelo que se constituye en el principal soporte de la agricultura. El manejo biológico y
controlado de los cultivos, se presenta como una alternativa ecológica y eficaz frente a los
numerosos y crecientes problemas causados por microorganismos patógenos presentes en
nuestro agroecosistema. (Tovar, 2008).
La producción agrícola es cada vez más dependiente del uso de agroquímicos, pero los
efectos negativos de los pesticidas y químicos en el medio ambiente y la salud humana
han promovido la investigación en nuevas alternativas de control amigables con el medio
ambiente, la flora y la fauna. El control biológico ha sido considerado como una vía
complementaria para reducir el uso de químicos en la agricultura (Gerhardson, 2002;
Compant et al., 2005; Paul, 2007; Van der Heijden et al., 2008)
Los estudios realizados en torno al efecto de los extractos vegetales sobre agentes
patógenos de plantas han mostrado el gran potencial como métodos de control, así como
su poder fungistático y antifúngico (Ruiz, 2008).

3 Objetivos

3.1 Objetivo general
Evaluar el efecto biocontrolador de Tithonia diversifolia (Helms.) A. Grey y Capsicum
annuum L. contra los fitopatógenos Fusarium sp. Schlechtendal y Colletotrichum sp.
Penz en la ciudadela Tecnológica los Cerezos, SENA Regional Caldas.

3.2 Objetivos específicos
- Obtener extracciones de hidrolatos, purines y oleorresinas a partir de botón de oro
(Tithonia diversifolia) (Helms.) A. Grey y ají (Capsicum annuum) L.
- Realizar el aislamiento de hongos fitopatógenos mediante diferentes métodos
diagnósticos.
- Efectuar pruebas antagónicas del efecto biocontrolador sobre los hongos
fitopatógenos con el botón de oro (Tithonia diversifolia) (Helms.) A. Grey y el ají
(Capsicum annuum) L.

4 Marco teórico

4.1 Generalidades de los extractos
Todas las plantas poseen mecanismos fisiológicos, elaboran sustancias y exudados que
son producidos por ellas mismas, los cuales les han permitido protegerse, convivir
mutuamente y en equilibrio natural con los insectos y agentes infecciosos, sin que estos
afecten o pongan en peligro la supervivencia de las especies en el planeta.
(Minagricultura, et al, 2002).
Esto se puede comprender mejor por medio de la teoría de la evolución: según esto, en el
curso de la biogénesis pudieron sobrevivir sólo las variedades /mutaciones que lograron
desarrollar dispositivos de protección contra los respectivos parásitos, por medio de la
producción de tóxicos, sustancias amargas, cáscaras más duras, etc., las variedades menos
protegidas o más débiles fueron eliminadas por los organismos nocivos. Incluso esta
lucha por la existencia nunca se detendrá, sino que por el contrario se encuentra en
permanente evolución. Dentro de todas las facetas que convergen hacia y para la
agricultura, está la de mantener estas poblaciones de insectos, bacterias, hongos, virus,
etc., en niveles tales que permitan una producción óptima de los cultivos, pero sin causar
detrimento a la biodiversidad y al ambiente. De esta forma y aprovechando inteligente y
racionalmente estos principios de supervivencia natural, se tiene que: modificando o
creando condiciones adversas en los cultivos para la multiplicación de los insectos-
plagas, empleando los efectos de repelencia, fagorepelencia, envenenamiento estomacal o
por contacto, causado por los ingredientes activos de los vegetales; y fortaleciendo los
tejidos de las plantas, nutriéndolas con productos ricos en sílice y en potasio por ejemplo,
se puede lograr con el tiempo, una mayor y mejor resistencia natural de los cultivos a la
proliferación de parásitos, insectos o demás agentes que puedan afectar los cultivos.
(Minagricultura, et al, 2002).
4.1.1 Purines
Un purín es el resultado de la descomposición de una planta en agua. La planta al
descomponerse suelta en el agua determinadas sustancias o principios que son la base del
purín. Estos purines, aplicados al suelo o al follaje, y dependiendo de la planta utilizada
para elaborarlos, del tiempo de fermentación y de la dilución, sirven para: estimular el
crecimiento de las plantas, fortalecerlas, como abono, como insecticida o como fungicida.
(Aldana, 2005).

Es claro que con este método de trabajo no se combaten ni eliminan las especies
indeseadas en forma inmediata, antes por el contrario, lo que se busca es modificar el
ambiente que las creó, de modo que este sea desfavorable para ellas y más favorable al
cultivo y para la multiplicación de otros seres vivos benéficos que propendan por
mantener un equilibrio bioecológico en las diferentes actividades de la agricultura.
(Minagricultura, et al, 2002).
4.1.2 Hidrolatos
Los hidrolatos son abonos orgánicos de origen vegetal, de plantas aromáticas o
medicinales, para su preparación, se someten a cocción la solución resultante de la
mezcla de plantas aromáticas y medicinales con agua. Los hidrolatos al igual que los
purines, al aplicarse a las plantas repelen insectos y previenen enfermedades causadas por
hongos y bacterias. (Cindap, 2006).
Es con la investigación, el estudio y análisis de tales propiedades lo que permite sugerir el
uso de los hidrolatos para la defensa de los cultivos contra el ataque de insectos y
enfermedades. (Minagricultura, et al, 2002).
Son preparados orgánicos sometidos a cocción: las hierbas y plantas aromáticas
finamente picadas se adicionan en forma de té al agua que comienza a hervir como
infusión y se dejan hasta cuando se enfrié el caldo. Dependiendo del daño y su incidencia,
se puede aplicar como preventivo ya que también funciona como aportante de
nutrimientos. (Salamanca. Et al, 2006)

4.1.3 Aceites esenciales (extracción con solventes, soxlhet).Los aceites esenciales son sustancias aromáticas de base lipídica encontradas
prácticamente en todas las plantas: son muy numerosos y están ampliamente distribuidos
en las distintas partes de la planta: raíces. Tallos, hojas, flores y frutos. Los aceites
esenciales son componentes heterogéneos de terpenos, sesquiterpenos, ácidos, ésteres,
fenoles, lactonas: separables por métodos químicos o físicos, como la destilación, la
refrigeración, la centrifugación, entre otros (Vásquez et al, 2001).

Los aceites esenciales se pueden extraer mediante diferentes métodos como: prensado,
destilación con vapor de agua, extracción con solventes volátiles, enfleurage y con
fluidos supercríticos.

El método de extracción con fluidos supercríticos, es de desarrollo más reciente. El
material vegetal cortado en trozos pequeños, licuado o molido, se empaca en una cámara
de acero inoxidable y se hace circular a través de la muestra un fluido en estado
supercrítico (por ejemplo C02). Las esencias son así solubilizadas y arrastradas mientras
que el fluido supercrítico, que actúa como solvente extractor, se elimina por

descompresión progresiva hasta alcanzar la presión y temperatura ambiente. Finalmente
se obtiene una esencia cuyo grado de pureza depende de las condiciones de extracción.
Este procedimiento presenta varias ventajas: alto rendimiento, fácil eliminación del
solvente (que además se puede reciclar), no se alteran las propiedades químicas de la
esencia por las bajas temperaturas utilizadas para su extracción. Sin embargo el equipo
requerido es relativamente costoso, ya que se requieren bombas de alta presión y sistemas
de extracción también resistentes a las altas presiones. (Günther, 1948).

En el método de extracción con solventes volátiles, la muestra seca y molida se pone en
contacto con solventes como alcohol o cloroformo. Estos compuestos solubilizan el
aceite esencial, pero también extraen otras sustancias como grasas y ceras, obteniéndose
al final una esencia impura. Se utiliza a escala de laboratorio, pues a nivel industrial
resulta costoso por el alto valor comercial de los solventes y porque se obtienen esencias
mezcladas con otras sustancias. (Günther, 1948).

Otro tipo de extracto derivado de las especias son las oleorresinas que están constituidas
por aceites esenciales, resinas orgánicamente solubles y otros materiales relacionados
como ácidos grasos no volátiles. La cantidad dc lípidos depende dc la materia prima y el
disolvente usado en la extracción. Las semillas tendrán una fracción lipídica mayor que
otras partes de la planta (Farrel, 1985). En las oleorresinas, los componentes deben estar
en la misma proporción que en la especia original. Las resinas y lípidos actúan como
fijadores naturales de los compuestos más volátiles de los aceites esenciales. Algunas son
difíciles de manejar por su viscosidad y su adherencia. Pueden agregarse otros
compuestos como aceite esencial, triacilglicéridos con el fin de estandarizar las
oleorresinas para obtener productos de mayor calidad (Farrel, 1985).

4.2 Generalidades de los biocontroladores
Los biopesticidas son derivados de materiales naturales como animales, plantas,
microorganismos y minerales. Los bioplaguicidas son altamente específicos contra las
plagas objetivo y generalmente representan poco o ningún riesgo para las personas o el
medio ambiente. Los pesticidas tradicionales, por el contrario, en general son materiales
sintéticos, que no sólo afectan a la plaga objetivo, sino también organismos no deseados,
tales como insectos benéficos, la vegetación circundante y la vida silvestre. (EPA, 2010).
Sin embargo, existen algunos inconvenientes en cuanto al uso de los bioinsecticidas, por
ejemplo estos pueden ser dañinos para otros organismos que no son el objetivo, o si se
trata de un organismo biorregulador, este elimine a otro que es importante en la cadena
trófica de un ecosistema, lo que repercutiría en la población de individuos que se
alimentan del insecto plaga que se está tratando de regular (Simberloff, 2012; Kehrli &
Wratten, 2011).
Por lo tanto debemos tener cuidado cuando se quiera utilizar algún bioinsecticida o
introducir algún organismo para este fin. Los bioplaguicidas son eficaces en el control de
plagas agrícolas, sin causar daños graves al ambiente o empeorar la contaminación del

medio ambiente. La investigación y el desarrollo de su aplicación práctica en el campo se
enfocan a mitigar la contaminación ambiental causada por residuos de plaguicidas
químicos, aunque por su naturaleza biológica también promueven el desarrollo
sustentable de la agricultura. El desarrollo de nuevos bioplaguicidas estimula la
modernización de la agricultura y sin duda, va a reemplazar gradualmente a una cantidad
de los plaguicidas químicos. En la producción agrícola, en ambientes libres de
contaminación, los bioplaguicidas son sustitutos ideales para sus homólogos químicos
tradicionales (Leng et al., 2011).
Los bioplaguicidas se dividen en general en dos grandes grupos: agentes o plaguicidas
microbianos, que incluyen las bacterias, hongos, virus y protozoos, y agentes o
plaguicidas bioquímicos, que comprenden los atrayentes, hormonas, reguladores del
crecimiento de plantas e insectos, enzimas y sustancias de señalización química, muy
importantes en la relación planta insecto (Alfonso, 2002).
Los plaguicidas botánicos son derivados de algunas partes o ingredientes activos de las
plantas. En los últimos años, la aplicación de varios productos de plantas medicinales ha
llamado mucho la atención como alternativas efectivas a los pesticidas sintéticos. Estos
productos vegetales son muy eficaces, menos costosos, biodegradables y más seguros que
sus equivalentes sintéticos, los cuales son altamente persistentes en el medio ambiente y
tóxico para los organismos no blanco, incluidos los humanos a los cuales le causan
muchas de las enfermedades no identificadas después de la bioacumulación (Singh et al.,
1996; Leng et al., 2011).
Se ha demostrado que estos compuestos afectan a las poblaciones de insectos,
disminuyen la supervivencia de desarrollo y la tasa de reproducción (Singh & Jain, 1987;
Carlini & Grossi 2002). Varias plantas que pertenecen a diferentes familias contienen una
serie de fitoquímicos tales como saponinas, taninos, alcaloides, di y triterpenoides, entre
otros, los cuales presentan alta actividad insecticida. El efecto nocivo de los extractos de
plantas o sus compuestos puros contra los insectos se puede manifestar de diversas
maneras, incluyendo la toxicidad, la mortalidad, inhiben el crecimiento, la supresión de
comportamiento reproductivo y reducen la fertilidad y la fecundidad. (BenJannet et al.,
2001).

4.2.1 Pruebas antagónicas

El efecto antagónico es muy frecuente en el ambiente marino y presentes por varios
grupos bacterianos Avendaño et al (2005). Se han identificado interacciones antagónicas
entre bacterias pelágicas y entre aquellas aisladas de la nieve. Long & Azam (2001).
También, bacterias asociadas a superficies de macroalgas Lemos et.al., (1985). En este
sentido, la competencia por el espacio y los nutrientes básicos es una poderosa fuente
selectiva que ha generado la evolución de variedades y adaptaciones efectivas en el
habitad bacteriano. La competencia por prevalecer la especie dentro de una comunidad de

microorganismos es una importante fuerza selectiva que promueve la biosíntesis de los
compuestos antimicrobianos.
4.3 Generalidades de Tithonia diversifolia

El árbol maravilla, el girasol mexicano, el falso girasol, el crisantemo de Nitobe, Quil
Amargo, Wild Sunflower (Cairns, 1996; Nash 1976) son algunos de los nombres con los
que se identifica a Tithonia diversifolia, planta de la familia Asteraceae, la cual se
encuentra en las áreas tropicales y subtropicalesdel Planeta y posee casi 15 000 especies
distribuidas por todo el mundo. En el caso del género Tithonia, posee 10 especies en
Centroamérica y es comúnmente aceptado que su centro de origen es América Central o
México (Nash, 1976), aunque no se descarta que lo sea América del Sur. Roig & Mesa
(1974) la observaron y clasificaron en Cuba, pero también ha sido reportada en Las
Filipinas y Kenia (Wanjau et al., 1998), India, Ceilán, sur de México, Guatemala, El
Salvador, Costa Rica, Honduras, Panamá, Colombia y Venezuela (Martínez, 1979; Ríos,
1993), con diversos nombres y usos, incluida la nutrición animal.
En el medio rural cubano se conoce como margaritona o árnica de la tierra (Roig y Mesa,
1974), pero en los últimos tiempos, dada su distribución acelerada, se identifican otros
nombres como girasolillo y el propio Tithonia. De acuerdo con las informaciones
brindadas por Murgueitio et al. (2001) la especie en cuestión se manifiesta con gran
plasticidad ecológica, lo cual han corroborado los autores del presente artículo.
4.3.1 Taxonomía

Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Eudicotyledoneae
Orden: Asterales
Familia: Astetaceae
Subfamilia: Asteroideae
Tribu: Heliantheae
Subtribu: Helianthinae
Género: Tithonia
Especie: T. diversifolia
(Hemsl.) A. Grey

4.3.2 Botánica

Según Nash & Williams (1976) su altura oscila entre 1,5 a 4,0 m; su tallo es erecto,
ramificado, las ramas tiernas cubiertas de pelillos, que con la edad se pierden. Posee
hojas alternas, pecioladas, de hasta 20 cm de largo y de ancho, generalmente divididas en

tres a cinco lóbulos, con dientes redondeados en el margen, con la base a veces algo
truncada pero muy angosta a lo largo del pecíolo, en cuya base se amplía en dos lóbulos
pequeños; la cara superior cubierta de pelos de base hinchada, con abundantes pelillos (a
veces sin pelillos) y con puntos glandulares en la cara inferior.

4.3.3 Factores agronómicos y producción de biomasa

En dependencia del área geográfica esta puede ser una planta anual o perenne. Tiene un
amplio rango de adaptación, tolera condiciones de acidez y baja fertilidad del suelo.
Florece y fructifica durante todo el año, principalmente en octubre y noviembre. Se
propaga por semillas o esquejes. Aunque se propaga fácilmente por semilla, se
recomienda la siembra a partir de material vegetativo. Al respecto, Ríos (1997) manifestó
que no se conocen cultivos establecidos en sistemas agroforestales en los cuales se haya
utilizado semilla sexual, gámica o semilla verdadera. Hartmann & Kester (1995) afirman
que la multiplicación por estacas que provienen de plantas herbáceas produce un
enraizamiento más eficaz, siempre que las condiciones de corte y siembra sean óptimas,
lo que proporciona un alto porcentaje de supervivencia. La experiencia acumulada por los
autores del presente artículo, en el trabajo de extensionismo agrícola en cooperativas y
empresas de producción agropecuaria de tres provincias de la República de Cuba, avalan
la información anterior. De hecho, todas las áreas que se establecieron en las provincias
de Matanzas y Cienfuegos en el año 2008, se sembraron mediante propágulos
vegetativos, provenientes de las áreas de semilla básica de la EEPF “Indio Hatuey”.
Salazar (1992) manifestó similares criterios y recomendó usar el primer tercio del
material vegetativo para la siembra. Sin embargo, es frecuente observar siembras exitosas
sin desechar ninguna porción del material cortado (Weaver, 1987).

4.3.4 Usos

Pedroso (2008) informó ganancias de más de 600 g/día en cerdos de 20 kg de peso a los
que se les suministró una ración que contenía sorgo y pienso, complementada con
Tithonia pre secada y molida en un 30%, sin que se detectaran problemas de salud u otra
deficiencia. Este autor refiere que el forraje de Tithonia (sobre todo cuando se suministra
fresco) es rechazado al inicio, aunque después los animales se adaptan y lo consumen
normalmente.

En Colombia y otros países del área tropical es una práctica el uso del follaje de Tithonia
en la alimentación de conejas de cría y animales de ceba (Rosales, 1992; 1996; Ríos &
Salazar, 1995; Ríos, 1999). El follaje se mezcla con concentrado y pasto de corte en la
fase de adaptación de los alimentos y posteriormente se utiliza como fuente alternativa de
proteína. También Rodríguez & Navarro (citados por Rodríguez, 1990) informaron que el
ganado, las cabras, las ovejas, los cuyes y los conejos consumen bien este forraje sin
necesidad de ser troceado, hasta un diámetro de tallo de 1,0 a 1,5 cm, especialmente

cuando se suministra tierno (alrededor de 50 días de edad), época en la cual presenta un
buen valor nutricional.

Mahecha & Rosales (2005) reportaron que la Tithonia es una fuente de carotenoides para
pigmentar las yemas de los huevos de las gallinas y también la citan como insecticida
para controlar las hormigas arrieras (bibijaguas, en Cuba), mejoradora de los suelos
degradados (sobre todo para la absorción de fósforo) y como cortinas rompe vientos y
cercas vivas. Giraldo et al. (2006) informaron que los extractos y las plantas tiene
propiedades insecticidas, lo que hace de este arbusto un protector de las demás plantas y
cultivos que sirven al hombre como alimento y maderables.

4.3.5 Composición nutricional y metabolitos secundarios

Existen evidencias de que las especies de plantas no leguminosas, como la Tithonia,
acumulan tanto nitrógeno en sus hojas como las leguminosas, además de que presentan
altos contenidos de fósforo (Wanjau et al., 1998). El follaje de titonia varía en su calidad
nutritiva, en dependencia del estado vegetativo en que se encuentre. En los estados de
crecimiento avanzado (30 días) y prefloración (50 días), se encontraron los valores más
altos de proteína (tabla 1).

En otro estudio realizado con Tithonia (Rosales, 1992) se encontraron valores de 23% de
materia seca y 21,4% de ceniza, 78,6% de materia orgánica, valores medios de fibra y
24,3% de proteína en la materia seca (tabla 2).

Tabla 1.Contenido de nutrientes en T. diversifolia
(%).
Tabla 2.Contenido de algunos nutrientes en el follaje de T. diversifolia (%).

Fuente: (Rosales, 1992).
Acorde con lo reportado por Navarro & Rodríguez (1990) y Mahecha & Rosales (2005),
en términos generales, el follaje de titonia se caracteriza por un alto contenido de
nitrógeno total, una alta proporción de nitrógeno de naturaleza aminoacídica, un alto
contenido de fósforo, una rápida degradabilidad y fermentación a nivel ruminal (lo que
coincide con las estimaciones de Mehrez & Ørskov, 1977), una baja proporción de N
ligado a la fibra dietética insoluble, así como un bajo contenido de fibra y de compuestos
del metabolismo secundario. Además, se presume la presencia de sustancias
pigmentantes.
En un trabajo realizado en Ibagué, Colombia (Navarro & Rodríguez, 1990), se estudió el
contenido de minerales y proteínas de la planta en cinco épocas de desarrollo (30, 50, 60,
74 y 89 días). Se encontró que el contenido de proteína bruta (base seca) varió desde
28,5% a los 30 días de edad hasta 14,8% a los 89 días. La proteína digestible por los
bovinos (técnica in saco en bovinos fistulados) también disminuyó de 22,2 al 10,1%, para
las mismas épocas de crecimiento. El porcentaje de fibra cruda de la materia seca fue
variable a través del tiempo, con valores entre 1,63 y 3,83%; la humedad del forraje
verde varió de 85,9 (a los 30 días) hasta 76,8% (a los 89 días). Los contenidos de calcio y
fósforo, expresados como porcentaje de la materia seca, disminuyeron a medida que se
desarrollaba la planta. Los valores de magnesio variaron entre 0,05 y 0,06% de la materia
seca.

4.3.6 Análisis físico-químico.
En un estudio fotoquímico de Tithoniadiversifolia (Hemsl) Gray, se encontró una
cumarina, posiblemente la colinina pero no se cuantificó su nivel (Sanchez 1991
mencionada por Rodríguez 1990). Sin embargo, no se observaron manifestaciones de
intoxicación en bovinos y conejos a los que se les suministró forraje de esta especie por
varios días consecutivos. Lo anterior induce a pensar que el nivel puede ser bajo, aunque
no se descartan niveles acumulativos por el consumo durante varias semanas (Rodríguez
y Navarro 1990 mencionados por Rodríguez 1990).
En análisis cuantitativos del follaje de botón de oro por medio de los cuales se trataba de
conocer sobre contenido de metabolitos secundarios, no se encontraron taninos ni fenoles
(Rosales 1992).
Tabla 4.Condiciones ideales para sembrar botón de oro

Fuente: (Fedegan-Sena, 2013)
Tabla 3.Contenido de minerales en T. diversifolia (%).

4.3.7 Siembra por estacas
Se siembran acostadas a chorro continuo, enterradas a dos centímetros de profundidad.
En suelos muy húmedos se debe construir un caballón y sembrar las estacas de 20 a 30
centímetros de longitud, en ángulo de 45º con el corte en bisel hacia el suelo (para
disminuir el riesgo de deshidratación) a una distancia de 3 metros entre surcos y 50
centímetros entre plantas. (Fedegan-Sena, 2013).
Es importante que el terreno tenga las condiciones ideales de humedad al momento de la
llegada de la semilla (estaca); se recomienda usar enraizador para mejorar la viabilidad de
las estacas. (Fedegan-Sena, 2013).
Estas últimas deben quedar firmemente enterradas de manera que no sufran estrés por
sequía y deshidratación, tampoco deben quedar expuestas totalmente al sol. (Fedegan-
Sena, 2013).

Ilustración 1. Siembra con estacas enterradas en surcos, distancia a 50 cm entre
estacas y 1,20 entre surcos.
Fuente: Fedegan – SENA (2013)

Ilustración 2. Botón de oro (Tithonia diversifolia) establecido en surcos, siembra
realizada con estacas inclinadas sobre caballones de 20 a 30 cm de altura
Fuente: Fedegan – SENA (2013)

4.4 Generalidades de Capsicum annuum

Como la papa y el tomate, el género Capsicum (ajíes y pimentones) es otra de las
solanáceas de mayor consumo a nivel mundial (IBPGR, 1983). El área mundial de
siembra de Capsicum es de 3.630.610 hectáreas, con un rendimiento promedio de 14.51
t./ha para pimentón y 12.4 t./ha para ajíes. Colombia produce 30.000 t. en 1.800 ha, con
un rendimiento promedio de 16.6 t./ha (FAO, 2005). La producción de ajíes en el país se
basa en la utilización de variedades foráneas como Cayenne, Tabasco y habanero, traídas
de EE. UU. Colombia presenta una alta distribución de formas cultivadas y silvestres de
Capsicum, por lo tanto es importante colectar y caracterizar dicho recurso genético
(García, 2006), para usarlo como fuente de genes de interés. Sin embargo, la situación
actual de los recursos genéticos de Capsicum en el país es semejante a la de otras
especies de importancia agrícola, cuya diversidad se está perdiendo. Se requiere ampliar
su conocimiento y valoración para enfrentar los problemas que impiden su
aprovechamiento de forma sostenible.
4.4.1 Taxonomía
Según López (1977).
División : Spermatofita
Clase : Dicotiledoneae
Orden : Solanales
Familia : Solanaceae
Género : Capsicum

Especies domesticadas: Capsicum annuum
C. chinense
C. baccatum
C. frutescens
C. pubescens

Debouck & Libreros (1993) revisaron la información existente sobre el número de
especies y reconocen entre 10 y 25, considerando 11 especies dudosas de pertenecer al
género.
Basados en el color de la flor (blanca y morada) se distinguen dos grupos de especies
(IBPGR, 1983). El grupo de flor morada reúne las especies Capsicum eximium, C.
cardenassi y C. pubescens. El grupo de flor blanca lo conforman dos subgrupos, el
primero constituido por C. baccatum con sus dos variedades botánicas C. baccatum var.
baccatum y C. baccatum var. pendulum (Eshbaugh, 1977), y el segundo conformado por
C. annuum, C. frutescens y C. chinense . Se presentan diferencias morfológicas entre
los dos grupos, lo cual dificulta el cruzamiento entre ellos (Eshbaugh, 1977; Gil Ortega,
1990). La especie C. chacoense, de flor blanca, parece ser el nexo entre los dos grupos
(Jensen et al., 1979).
4.4.2 Cultivo
Chile o ají, es el nombre común de la planta y su fruto pertenece a la familia de las
Solanáceas. La planta de tallo leñoso, forma normalmente un arbusto. Las flores son
blancas o verdosas en la mayoría de las variedades, las flores de Capsicum annuum son
solitarias en cada nudo (ocasionalmente fasiculadas). Pedicelos a menudo pendientes en
la antesis, corola blanca lechosa ocasionalmente purpura, sin manchas difusas en la base
de los pétalos; éstos de corola usualmente recta. Sus venas a menudo son prolongadas en
dientes cortos y las semillas son de color paja, salvo en el Capsicum pubescens, en que
tienen un color violáceo. El fruto, técnicamente una baya, varía en coloración y tamaño
de acuerdo a la variedad; puede ser cúbico, cónico o esférico (Nuez et al., 1996)
4.4.3 El ají como fuente de compuestos bioactivos
Según Somos (1984), divide a los componentes principales que determinan el valor
nutrimental del chile en dos grupos: El primero, fija el valor biológico, sabor específico,
color y su uso como condimento. A este grupo pertenecen las vitaminas, los
capsaicinoides, los carotenos y varios aceites volátiles. El segundo enmarca a los
azucares, la fibra, las proteínas, los minerales y cierto tipo de ácidos orgánicos (Nuez et
al., 1996).
4.4.4 Principio activo
Capsaicinoides: El consumo de chile se debe principalmente a su sabor pungente
(picante), causado por la presencia de capsaicinoides, los cuales son un grupo de amidas
ácidas derivadas de la vainillilamina, que se sintetizan y acumulan en el tejido de la

placenta. Las diferentes especies de Capsicum pueden variar en grado de picor, lo que se
relaciona con la capacidad de acumular capsaicinoides. El chile habanero (C. chinense) es
considerado el de mayor picor. Sin embargo, algunas variedades de C. annuum pueden
alcanzar niveles similares, en función de las condiciones que se cultiven (Cazares et al.,
2005).
Se conocen más de 20 capsaicinoides diferentes cuya estructura química consiste en un
núcleo fenólico unido mediante un enlace amida a un ácido graso. Sin embargo, la
capsaicina [(E)-N-(4-hidroxi-3-metoxibencil)-8- metil-6-noneamida] y la
dihidrocapsaicina (su análogo 6,7-dihidro) representan más del 90 % del contenido total
de los capsaicinoides en los chiles (Vázquez et al., 2007). La capsaicina, es el compuesto
más picante del grupo de los capsaicinoides. La capsaicina pura, es un compuesto
cristalino, ceroso, hidrofóbico e incoloro. Es poco soluble en agua, pero muy soluble en
grasas, aceites y alcohol. Entre otros capsaicinoides menores se encuentra a la
nordihidrocapsaicina, a la homocapsaicina y a la homodihidrocapsaicina (Appendino,
2008).
Tabla 5.Principales capsaicinoides encontrados en Capsicum spp.

Fuente: (Appendino, 2008).

4.5 Generalidades de Fusarium sp.

Fusarium es un género de hongos de distribución universal, ubicuos que se caracterizan
por ser hongos moniliaceos (hialinos), filamentosos, usualmente saprofitos de suelo,
asociados a materia orgánica en descomposición e insectos (Giani, 1997; Tosti et al.
2000; Summerell et al., 2001).
Tosti & colaboradores (2000) al igual que Summerell & colaboradores (2001), reportan
el género Fusarium como parásitos facultativosde numerosos hospederos, en los que se
incluyen plantas, humanos y animales.
La forma perfecta (telemorlo) de Fusarium en las especies que la presentan, pertenecen al
orden Hypocreales, a los géneros Nectria, Calonectria, Micronectriella y Gibberella, que
se caracterizan porque las ascosporas son producidas en ascocarpos en forma de
peritecio. La forma anamorfa pertenece al filo Deuteromycota o Fungi imperfecti
(hongos mitospóricos). Se describen 30 especies, de las cuales solo a 15 se les conoce su
fase telemórfica (Nelson et al.1983; Pardo & Durán, 1999; Summerell et al. 2001).

4.5.1 Características morfológicas de Fusarium.

Las características morfológicas que permiten la identificación del género Fusarium se
determinan macroscópica y microscópicamente. Éstas son agrupadas en características
primarias y secundarias que son utilizadas para separar las especies en los sistemas
taxonómicos existentes. Entre las características primarias se incluyen la forma de los
macroconidios, origen y forma de los microconidios, tipo de conidióforo y por último la
presencia o ausencia de clamidiosporas (posición y número), mientras que, en las
características secundarias, se encuentran la presencia o ausencia de esporodoquio,
morfología y pigmentación de la colonia (Nelson et al. 1994; Pardo & Durán, 1999).

Los conidios son esporas asexuales producidas por células conidiógenas formadas por la
diferenciación del extremo de la hifa. La diversidad de estas estructuras ha permitido la
utilización de esta característica para la clasificación de los hongos (Moore, 1996).
Partiendo de lo anterior, se ha determinado que la forma y tamaño de éstos, es la
característica principal para el reconocimiento de Fusarium sp. Los macroconidios son
curvados, hialinos, pluriseptados, con una célula apical más o menos puntiaguda y una
célula basal en forma de pie que constituye la base para la identificación. Los
microconidios son producidos en el micelio aéreo, comúnmente unicelulares,
elipsoidales, fusiformes, claviformes, piriformes o subglobosos, similares en ancho a los
macroconidios, con una base redondeada o truncada, por lo general formando cabezuelas
mucosas o cadenas basípetalas. No siempre se producen los dos tipos de esporas (Moore,
1996; Alexopoulos et al., 1996; Agrios, 2005).

Las colonias del género Fusarium sp. Crecen rápidamente y presentan diversos colores
(blanco, rosado pálido, rojo, anaranjado, púrpura, celeste, verde aceituna, pardo o no
presentan pigmento), aunque en el reverso de la colonia pueden presentar colores pardo
oscuro o negro. El micelio puede presentar una densidad alta o baja, ya sea algodonoso o

como un fieltro. Los pigmentos que difunden en el agar suelen variar de color o tono con
el pH. (Summerell et al., 2001; Carrillo, 2007).

4.5.2 Taxonomía

El género Fusarium fue descrito por Link en 1809, como esporas pluriseptadas
fusiformes que crecen sobre estromas. Algunos años más tarde, en 1821 el género fue
validado por Fries, quien lo incluyó en el orden Tuberculariae. Después Wollenweber &
Reinking en 1935, publicaron un trabajo sobre Fusarium. En este trabajo estudiaron 1000
cepas de Fusarium y las organizaron en 16 secciones que contenían 65 especies, 55
variedades y 22 formas especiales (Pardo & Durán, 1999; Summerell et al., 2001).

Reino: Fungi
Filo: Ascomycota
Clase: Sordariomycetes
Orden: Hypocreales
Familia: Nectriaceae
Género: Fuisarium (Link ex Grey, 1821)

4.5.3 Patogenicidad
El género Fusarium es un habitante del suelo de gran importancia económica para la
agricultura en el mundo ya que es causante del marchitamiento vascular y pudrición basal
(Monzón & Rodríguez, 2007).
Fusarium sp. Se comporta como fitopatógeno al encontrar la planta con las características
apropiadas de hospedero. Este penetra las diferentes capas de la corteza de la raíz hasta
alcanzar el sistema vascular. Una vez establecido, la colonización de la planta es llevada
a cabo rápidamente a través del xilema, que conlleva a la sintomatología característica de
marchitez (Roncero et al. 2000; Agrios, 2005).
Algunas especies de Fusarium son patógenas de los cereales pueden producir
micotoxinas en los granos aún antes de la cosecha. Otras pueden crecer en el refrigerador
y aquellas especies con capacidad competitiva contribuir a la podredumbre de frutas y
hortalizas almacenadas. La persistencia de Fusarium sp. En el suelo durante uno a varios
años se debe, principalmente, a la presencia de clamidosporas. Estas requieren para
germinar fuentes exógenas de nutrientes, por lo que son muy sensibles al antagonismo.
Pero su distribución casi universal indica la omnipresencia de los microambientes
específicos (Summerell, 2001; Agrios, 2005).

4.6 Generalidades de Colletotrichum sp.

Las especies de Colletotrichum sp. Causantes de la antracnosis en diversos cultivos,
exhiben dos fases principales de nutrición, durante la colonización de la planta; la fase
inicial biotrófica en la cual se obtienen los alimentos de las células vivas huésped, y la
segunda fase tardía necrotrófica donde los alimentos se obtienen de las células
hospederas muertas a causa del ataque del patógeno (Bailey et al., 1992). La fase biótrofa
es de corta duración y en ésta se asegura el establecimiento del patógeno, sin daños
severos en el tejido vegetal. La expresión enzimática para degradar la pared vegetal está
estrictamente limitada durante esta fase y la planta hospedera parece no reconocer al
patógeno. En consecuencia no se desencadena respuesta de defensa (Perfect et al., 1999).
A la fase necrótrofa se asocia la aparición de los síntomas de la antracnosis, con una
estrecha relación entre dicha aparición, el incremento en la expresión enzimática para
degradar la pared celular vegetal y la virulencia del patógeno (Centis et al., 1997).
El crecimiento micelial in vitro de Colletotrichum sp. Presenta algunas similitudes con el
desarrollo necrotrofo, en lo que se refiere a la expresión enzimática (Shih et al., 2000), la
rápida colonización y utilización de la fuente de alimento y la producción de amonio en
respuesta a pH ácido in vitro, incrementando de esta forma el pH hasta obtener el nivel
óptimo para la actividad pectato liasa (Mendgen & Hahn, 2000). Se ha reportado (Drori
et al., 2003; Prusky et al., 2001; Yakoby et al., 2000), para algunos hongos aso- ciados a
la antracnosis (Colletotrichum sp.) pre y pos-cosecha de frutos, el incremento del pH del
medio, tanto en el crecimiento necrótrofo como en el saprófito, la relación directa que
existe entre este fenómeno y la activación de enzimas relacionadas con la degradación de
pectinas; así como (Benito et al., 2000) la importancia de estos factores en el desarrollo
de la patogenicidad de hongos y bacterias.
4.6.1 Taxonomía
Según (Wallr.) S. Hughes, (1958)

Reino: Fungi
Clase: Sordariomycetes
Orden: Phyllachorales
Familia: Glomerellaceae
Género: Colletotrichum
Especie: Sp.
4.6.2 Síntomas
El hongo Colletotrichum es uno de los géneros patógenos de plantas más importantes y
de mayor distribución en el mundo ya que ataca especialmente cultivos de regiones
tropicales y subtropicales. (Manners et al., 2000; Waller & Brigde, 2000). La
sintomatología se presenta en las hojas, pecíolos y/o tallos. Inicialmente las hojas
afectadas presentan puntos rojizos, las lesiones crecen en forma irregular y se unen entre
sí ocasionando necrosis total de la hoja (Negrete & Redondo, 1997). En cuanto a las

condiciones predisponentes, tenemos que la enfermedad se ve favorecida durante los
periodos de invierno por lluvias intensas y fuertes con alta humedad relativa, ocasionando
en muy poco tiempo brotes epidémicos severos que comprometen casi toda la planta en
desarrollo (Melotto et al. 2000). La severidad de la antracnosis ha llevado a losproductores a realizar aplicaciones exageradas de fungicidas, causando contaminación
ambiental, un aumento en los costos de producción y en algunos casos el abandono total
del cultivo ante el fracaso de ésta práctica.
El agente causal de antracnosis Colletotrichum sp. Ha tomado gran importancia en
cultivos a nivel mundial, intentándose desarrollar sistemas que modelen los procesos de
infección y mecanismos de resistencia bioquímica para tener mayor conocimiento que
sustente el manejo del patógeno. (Rodríguez & Redman, 2000).

5 Antecedentes
Según Zambrano et al (2013), Universidad de Santander. Se evaluaron a nivel de
laboratorio el efecto de 7 extractos vegetales de hojas y frutos Neem (Azadirachta indica
A.Juss.), hojas de limoncillo (Cymbopogon citratus (DC) Stapf.), hojas de papaya
(Carica papaya L.), hojas de pringamosa (Urtica dioica L.), hojas de eucalipto
(Eucalyptus camaldulensis Dehn), frutos de ajo (Allium sativum L.) y frutos de ají
(Capsicum annuum L.), en el control del hongo (Colletotrichum sp Penz) agente causal
de la antracnosis en el cultivo del tomate de árbol (). El patógeno fue aislado en medio
PDA a partir de frutos de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.), los extractos se
obtuvieron mediante el picado y el licuado del material vegetal, se depositaron en baldes
plásticos, se les agregó agua en proporción 2.5:1 (agua: muestra procesada, vol.: peso), se
sometieron a fermentación por 24 horas. El producto se filtró utilizando gasa esterilizada
y se envasaron para su posterior evaluación. Las concentraciones de los tratamientos que
se trabajaron fueron de 25, 50, 75 y 100% sobre el agente infeccioso, determinando el
grado de inhibición del patógeno en las cajas de Petri. Los mejores resultados se
obtuvieron con la aplicación de las hojas de eucalipto, ya que su efecto fue del 100 % en
todas las concentraciones, sin dejar de lado los frutos del Neem y del ajo con porcentajes
de inhibición del 75 y 60 % respectivamente, presentaron un comportamiento
directamente proporcional a las concentraciones utilizadas, ya que a mayor cantidad de
extracto el efecto inhibitorio fue mejor en este caso a 75% y 100%.

Según Duarte et al (2013), CENSA, Cuba. Se evaluó la actividad antifúngica in vitro de
diez aceites esenciales sobre Alternaria solani Sorauer, importante patógeno de las
solanáceas. Se evaluó el efecto por contacto directo y por exposición a los vapores. Los
bioensayos se realizaron según diseño completamente aleatorizado, se utilizó el método
de discos de papel inoculados con los aceites, enfrentados a discos del fitopatógeno y se
evaluó el crecimiento radial del hongo. Todos los aceites, excepto Citrus sinensis (L.)
Osbeck (naranjo dulce), inhibieron el crecimiento micelial hasta los 7 días. A los 14 días
se observó inhibición total en los tratamientos con los aceites de Pimpinella anisum L.
(anís), Ocimum basilicum L. (albahaca blanca), Ocimum basilicum L. variedad genovese
(albahaca genovesa) y Piper auritum Kunth (caisimón de anís). Los metabolitos volátiles
de los aceites no mostraron efecto fungicida; no obstante se observó inhibición del
crecimiento micelial de A. solani en los tratamientos con los extractos de Ruta
chalepensis L. (ruda) y Piper auritum. Los resultados abren nuevas perspectivas para el
control de este patógeno.

Según Guerrero (2012), UNAL, sede Palmira. Se realizaron estudios con los aceites
esenciales de Lippia origanoides sobre hongos, han mostrado halos de inhibición en
placas de agar donde estos microrganismos crecen, por lo que despierta el interés en
determinar qué efecto tiene el aceite en cada uno de estos hongos. En condiciones de
laboratorio se evaluaron seis concentraciones de aceite esencial de Lippia origanoides,
473.5, 236.75, 121.2, 60.6, 30.3 y 0.0 mg l-1, utilizando un diseño completamente al azar
con cinco repeticiones; en condiciones de invernadero, se evaluaron dosis de 473.5,
236.75, y 0.00 mg l-1, de aceite, inoculando 120 plantas con los dos hongos
fitopatógenos. Para el primer experimento, se utilizó como variable de respuesta, el
crecimiento de los hongos fitopatógenos; en el caso del segundo ensayo, se midió la
mortandad en términos porcentuales. Para los datos provenientes de los dos experimentos
se realizó análisis de varianza, prueba múltiple de promedios de Tukey y análisis de
regresión, utilizando el modelo logístico. Para el procesamiento de los datos se utilizó el
paquete estadístico SAS Versión 9.3.

6 Metodología

6.1 Obtención de los extractos vegetales

Diferentes tipos de extracción del botón de oro (T. diversifolia) (Helms.) A. Grey y ají
(C.annuum) L. para la obtención de hidrolatos, purines y aceites esenciales.
6.1.1 Preparación de la materia prima
La materia prima obtenida se dejó secar en un lugar con poca humedad y ventilación por
dos semanas en ambiente cerrado, cuando termino el tiempo de secado se seleccionaron
las materias primas que no se encontraron en mal estado (hongos, bacterias, etc.), la
materia prima se macero para facilitar su manipulación.

Ilustración 3. Deshidratación del material.
Fuente: Autores (2014)

6.1.2 Hidrolatos:
En un recipiente se colocó entre 100 g a 1000 g de hoja macerada y/o frutos, se adicionó
un volumen de agua hasta cubrir las hojas y/o frutos, la mezcla se llevó a calentamiento
hasta que esta hierva, se dejó reposar hasta enfriar. (Cindap, 2006).

6.1.3 Purines:
En un recipiente se colocó entre 100 g y 1000 g de hoja macerada y/o frutos, se adicionó
agua hasta cubrir las hojas y/o frutos, se le adicionaron entre 5 g a 50 g de melaza
comercial y estiércol bovino entre 2g a 20g, la mezcla se cubrió con un lienzo y se dejó
fermentar por 8 días. (Cindap, 2006).

6.1.4 Oleorresinas (extracción por solventes, Soxhlet):
Se utilizó el método de extracción con alcohol etílico utilizando la técnica Soxhlet
mediante recirculación de este solvente durante 25 ciclos. (Núñez, 2008).

6.2 Aislamiento e identificación de hongos fitopatógenos
mediante diferentes métodos diagnósticos.
6.2.1 Muestreo
Se realizó un muestreo para la obtención de los fitopatogenos en la Ciudadela
Tecnológica los Cerezos, Centro Para La Formación Cafetera, SENA, Regional Caldas,
con el fin de obtener muestras vegetales afectadas.

Ilustración 4. Recolección de las hojas infectadas
Fuente: Autores
6.2.2 Siembra de hongos fitopatógenos en caja Petri:

Desinfección:
Se cortaron trozos pequeños de 2 mm de las hojas con un bisturí, teniendo en cuenta las
partes sanas e infectadas, separando cada conjunto de hojas para no confundir los
diferentes hongos, cada conjunto de trozos se introdujo en una caja de Petri con agua
destilada, los trozos se dejaron por 1 minuto, luego se pasaron a la siguiente caja que
contiene una solución de hipoclorito de sodio al 0,1% por 10 segundos, transcurrido este
tiempo se llevaron a una última caja de Petri que contenía agua destilada, se dejaron por 1
minuto, al final se depositaron sobre una toalla de papel para su secado. Nota: cada hoja
se desinfecta por separado. (Agrios, 1988).

Ilustración 5. Desinfección de las hojas

Siembra:
Los trozos previamente cortados de las hojas infectadas se depositaron en cajas Petri con
agar PDA previamente preparado y auto-clavado, donde los pedazos de las hojas se
depositaron en distintos ángulos de la caja, una vez hecho este proceso se llevaron a la
incubadora durante tres días. (Agrios, 1988).

Ilustración 6. Siembra de las hojas

6.2.3 Aislamiento:
Una vez obtenidoslos hongos que se incubaron se separaron cado uno de los diferentes
tipos de hongos encontrados y se tomó un pequeño trozo de 4mm de cada uno,
depositándolos en cajas Petri con agar PDA previamente preparado y auto-clavado. Se
llevaron a la incubadora y se realizaron varias réplicas. (Agrios, 1988).

6.3 Pruebas de antagonismo in-vivo entre las cepas de
hongos y los extractos crudos.

6.3.1 Método 1:
La evaluación de la actividad de los extractos contra los hongos, se realizó por medio de
la medición del halo del crecimiento del hongo respecto a un control positivo. Se preparó
Agar Papa Dextrosa como indica el fabricante. 39 gramos en 1000 ml de agua destilada
estéril, se dispuso a esterilización en autoclave a 121 C° por 15 minutos y luego se
dispuso en cajas de Petri estériles, los extractos se adicionaron al agar en concentraciones
de 1 % en dilución, se dejó solidificar y se llevaron a refrigeración a 4 C° hasta su
posterior utilización. Para la siembra se usaron rodajas de 3 mm de diámetro de colonias
de los hongos fitopatógenos de ocho días de edad, se posicionaron las rodajas con el
micelio en contacto con el medio de cultivo en el centro de la caja, se prepararon dos
replicas por cada hongo, las cajas se sellaron, etiquetaron y se incubaron al ambiente.
(Martínez, 1999).

6.3.2 Método 2:
En una caja de Petri con PDA se adiciono un ml del extracto, para la siembra se usaron
discos de 3 mm de diámetro de las colonias de los hongos fitopatógenos de ocho días de
edad, se posicionaron las rodajas con el micelio en contacto con el medio de cultivo en el
centro de la caja, las cajas se sellaron, etiquetaron y se incubaron al ambiente. (Martínez,
1999).

7 Resultados y discusión
7.1 Obtención de los extractos vegetales

Tabla 6. Obtención de hidrolatos.
Cantidad de material vegetal Cantidad de agua Cantidad de hidrolatos
100 g de ají 150 ml de agua 250 ml de hidrolatos ají
100 g de Botón oro 150 ml de agua
250 ml de hidrolatos de
Botón de oro

En la tabla 6. Se consignaron los resultados de la obtención de los hidrolatos de ambas
materias primas, se utilizaron 100 g de material vegetal y 150 ml de agua, y se obtuvieron
aproximadamente 250 ml de hidrolatos de ambas materias primas.

Tabla 7. Obtención de purines

En la tabla 7. Se consignaron los resultados de la obtención de los purines de ambas
materias primas, de botón de oro se utilizaron 150 g, se le agregaron 2 g de melaza, 5 g
de estiércol bovino y 100 ml de agua, de ají se utilizaron 100 g, se le adicionaron 2 g de
melaza, 5 g de estiércol bovino y 100 ml de agua, de purín de botón de oro se obtuvieron
aproximadamente 250 ml y de purín de ají aproximadamente 200 ml.

Cantidad de
material vegetal
Cantidad de
agua
Cantidad de
melaza
Cantidad de
estiércol bovino
Cantidad de
purines
100 g de ají
100 ml de
agua
2 g de
melaza
5 g de estiércol
bovino
200 ml de purín
ají
150 g de Botón
de oro
100 ml de
agua
2 g de
melaza
5 g de estiércol
bovino
250 ml de purín
Botón de oro.

Tabla 8. Obtención de la oleorresina.

En la tabla 8. Se consignaron los resultados de la obtención de la oleorresina de ají, de ají
se utilizaron 70 g y aproximadamente 250 ml de solvente (etanol), después de realizada la
separación del solvente por destilación se obtuvieron aproximadamente 8 ml de
oleorresina.
7.1.1 Pruebas de FT-IR
Los extractos fueron sometidos a pruebas en el FT-IR para conocer la composición
química de los extractos y obtener las curvas del FT-IR. Las curvas FT-IR de los
extractos se encuentran en los anexos.

Cantidad de material
vegetal
Cantidad de solvente Cantidad de oleorresina
70 g de ají
250 ml de solvente (etanol) 8 ml de oleorresina de
ají

7.2 Aislamiento e identificación de hongos fitopatógenos
mediante diferentes métodos diagnósticos.

A continuación se muestran las ilustraciones de las cepas obtenidas y aisladas

Ilustración 7.asilamiento de los hongos obtenidos

Se obtuvieron 4 cepas de hongos de las siembras realizadas, las cepas se aislaron en cajas
Petri con PDA previamente preparado y auto-clavado, el proceso se realizó por triplicado
y se realizaron replicas para obtener cepas purificadas como se muestra en la ilustración
7.
La Antracnosis puede considerarse como la enfermedad más cosmopolita en el mundo, su
severidad es mayor en regiones tropicales y subtropicales y esto es debido a la capacidad
de Colletotrichum para afectar un gran número de plantas entre las cuales se encuentran
guanábana, cítricos, mango, tomate de árbol, aguacate, cucurbitáceas, cafeto, catleya,
tomate, cacao, fríjol, habas, entre otras. Los síntomas son muy diversos y varían según el
huésped afectado y de acuerdo al órgano o tejido atacado teniendo un efecto devastador a
nivel de inflorescencias y frutos (Bailey & Jeger, 1992; Pérez, 1993).

7.3 Pruebas de antagonismo in-vivo entre las cepas de
hongos y los extractos crudos.

Muchas plantas han sido aceptadas para su uso antifúngico porque en si análisis químico
y evaluación farmacológica han demostrado que contienen un principio especial, (Zapata
et al, 2003) la búsqueda es muy intensa en casi todo el mundo y se basa en explorar el
parentesco sistemático con plantas curativas ya reconocidas que han servido para hallar
otras nuevas o bien se han descubierto por casualidad o por validación sistémica de la
flora de una región (Romero et al, 2006).
7.3.1 Evaluación de la inhibición del crecimiento radial

Ilustración 8. Crecimiento de Fusarium.
En la ilustración 8. Se observó que el extracto de hidrolato de ají tuvo una velocidad de
inhibición mayor que el purín de botón de oro que se demoró cuatros días más para
inhibir el crecimiento normal del hongo fitopatógeno, el control que no contenía los
extractos confirmo el crecimiento normal del hongo fitopatógeno.
Según Lizcano, (2007), La inhibición del crecimiento micelial de Fusarium oxysporurn
se observa donde el control, es decir el medio de cultivo que no tiene adición de extracto
acuoso de tomillo se ve invadido completamente con el hongo patógeno, mientras que
con la adición del extracto inhibe su normal desarrollo. El hongo presento un porcentaje
de inhibición el día 5 del 46% y el día 7 la inhibición aumento en un 28%.

Ilustración 9. Crecimiento del hongo del tomate de árbol.
En la ilustración 9. Se observó que el extracto de hidrolato de ají logro inhibir el
crecimiento normal del hongo fitopatógeno en el sexto día, el control que no contenía el
extracto confirmo el crecimiento normal del hongo fitopatógeno, probablemente
Colletotrichum.

Ilustración 10. Crecimiento del hongo de lengua de vaca.
En la ilustración 10. Se observó que el extracto de hidrolato de ají logro inhibir el
crecimiento normal del hongo fitopatógeno en el sexto día, el control que no contenía el
extracto confirmo el crecimiento normal del hongo fitopatógeno probablemente
Fusarium.

Ilustración 11. Crecimiento del hongo de granadilla.

En la ilustración 11. Se observó que el extracto de hidrolato de ají tuvo una velocidad de
inhibición mayor que el purín de botón de oro que se demoró cuatros días más para
inhibir el crecimiento normal del hongo fitopatógeno, el control que no contenía los
extractos confirmo el crecimiento normal del hongo fitopatógeno probablemente
Colletotrichum.

Tabla 9. Crecimiento promedio de Fusarium y Colletotrichum, bajo condiciones de
laboratorio y algunas concentraciones de aceite esencial de Lippia