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Title:
APPLICATION OF SHORT-CHAIN MONOCARBOXYLIC ACIDS FOR CROP PROTECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/136642
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the agricultural use of hexanoic acid and monocarboxylic acids having a similar structure with a chain of between 5 and 8 carbons, as well as the salts and derivatives thereof and the aqueous mixtures of same with modified hexoses and/or amines as plant growth stimulants, anti-senescents and inducers of resistance to biotic and abiotic stresses. The invention also relates to the use of caproic acid (hexanoic) as an inhibitor of spore germination and of growth of the mycelium of phytopathogenic fungi. The invention further relates to the use of same as a fungicide, both in pre- and post-harvest treatments. The invention has been shown to induce plant defences against phytopathogenic fungi without demonstrating phytotoxic effects at the concentrations used.

Inventors:
GARCIA AGUSTIN PILAR (ES)
FLORS HERRERO VICTOR (ES)
GONZALEZ BOSCH CARMEN (ES)
REAL GARCIA MARIA DOLORES (ES)
Application Number:
PCT/ES2006/070087
Publication Date:
December 28, 2006
Filing Date:
June 22, 2006
Export Citation:
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Assignee:
UNI JAUME I (ES)
UNIV VALENCIA (ES)
GARCIA AGUSTIN PILAR (ES)
FLORS HERRERO VICTOR (ES)
GONZALEZ BOSCH CARMEN (ES)
REAL GARCIA MARIA DOLORES (ES)
International Classes:
A01N37/02
Domestic Patent References:
WO1993013661A11993-07-22
WO2001015536A12001-03-08
Foreign References:
GB2134505A1984-08-15
Attorney, Agent or Firm:
Zea Checa, Bernabé (114 4°, Barcelona, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES
1. Utilización de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono, sus derivados, sus sales o de una mezcla acuosa de los mismos con hexosas modificadas y/o aminas para Ia protección de cultivos.
2. Utilización según Ia reivindicación 1 de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono o de sus derivados, o de una mezcla acuosa de los mismos con hexosas modificadas y/o aminas para Ia protección de cultivos.
3. Utilización según Ia reivindicación 1 , de al menos un ácido monocarboxílico lineal de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono, sus derivados, sus sales o de una mezcla acuosa de los mismos con hexosas modificadas y/o aminas para Ia protección de cultivos.
4. Utilización según Ia reivindicación 1 de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono, o de una mezcla acuosa de los mismos con aminas para Ia protección de cultivos.
5. Utilización según Ia reivindicación 4, en donde las aminas de Ia mezcla acuosa se seleccionan del grupo que consiste en: amoniaco, 1 ,3 diaminopropano, furfurilamina, alantoína, putresceína, espermidina, espermina, αaminoácidos y una mezcla de las mismas.
6. Utilización según Ia reivindicación 1 , en donde las sales de ácidos monocarboxílicos son sales de metales alcalinos o álcali nótemeos.
7. Utilización según Ia reivindicación 6, en donde las sales de ácidos monocarboxílicos son sales potásicas.
8. Utilización según Ia reivindicación 1 , en donde el ácido monocarboxílico es el ácido hexanoico o una sal alcalina o alcalinotérrea del mismo.
9. Utilización según Ia reivindicación 8, que es Ia sal potásica del ácido hexanoico.
10. Utilización según Ia reivindicación 8, en donde el ácido hexanoico se utiliza a una concentración que no produce efectos fitotóxicos.
11. Utilización según Ia reivindicación 10, en donde Ia concentración de ácido hexanoico oscila entre 3 y 16 mM.
12. Utilización según Ia reivindicación 8, en donde el ácido hexanoico se aplica en forma de solución a un pH que está comprendido entre 3 y 6.
13. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, como agentes estimulantes del crecimiento vegetal, como antisenescentes o como inductores de resistencias frente a estrés biótico y abiótico en cultivos.
14. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, como inductores de resistencia frente a estrés biótico y abiótico en cultivos.
15. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como biocida.
16. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como fungicida.
17. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para el tratamiento pre y/o postcosecha del cultivo.
18. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para el tratamiento de Ia necrosis en plantas.
Description:
Aplicación de ácidos monocarboxílicos de cadena corta para Ia protección de cultivos

La invención se encuadra en el sector técnico de productos fitosanitarios, en particular se refiere al uso de ácidos monocarboxílicos de cadena corta o de sus derivados para Ia protección de cultivos, y más en particular a su uso como inductores de resistencia frente a diferentes tipos de estrés en plantas, en tratamientos pre y post cosecha. También se refiere a su uso como biocidas.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Las aplicaciones exógenas de fitohormonas como citoquininas, auxinas, giberelinas y etileno presentan limitaciones, debido a Ia gran variabilidad de respuestas observadas y a los diferentes efectos que producen, según las condiciones de cultivo (cfr., Alexieva V., "Chemical structure, plant growth regulating activity of some naturally occurring and synthetic aliphatic amines", 1994, Compt. Rend. Acad. Bula. Sci. vol. 47, pp. 779-782). Al mismo tiempo, debido a Ia multiplicidad de efectos fisiológicos que ejercen sobre Ia planta, estos fitorreguladores pueden provocar desórdenes nutricionales, de floración y crecimiento. Algunas fitohormonas, como las citoquininas sintéticas, por su similitud con las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos pueden inducir alteraciones fisiológicas (cfr., Al-Khativ K, et al., "Use of growth regulators to control senescence of wheat at different temperaturas during grain development", 1985, Journal of Aqricultural Food and Chemistrv. vol. 33, pp. 866-870.).

Por todo ello, hace varios años que los investigadores están dedicando su esfuerzo a desarrollar nuevos reguladores del crecimiento vegetal.

Los primeros estudios realizados sobre Ia aplicación de ácidos dicarboxílicos en plantas fueron realizados por Muñoz (cfr., Muñoz, C. S., " Physiological alterations in com Zea mays L. using monoesters from some low weight organic acids", 1978, Gradúate Collaqe ESAHE. Research Report, School Main Library) y Velichkov (cfr., Velichkov, D. et al., "Effects of some aliphatic dicarboxylic acid esters on soybean Glycine max M. photosyntesis and transpiration", 1989, Fiziolna. Rast. Sofia. vol. 15, pp. 21-26). En estos

trabajos se constataba que en las plantas sometidas a tratamientos foliares con el monoéster del ácido succínico y del ácido adípico se estimulaba Ia fotosíntesis, produciendo un incremento en Ia biomasa y una mejora en Ia asimilación de nutrientes.

A medida que se han ido acumulando datos experimentales, como los descritos previamente, se ha ido poniendo de manifiesto que estos actúan sobre mecanismos básicos de las plantas. Así, Stutte y col. (cfr., Stutte et al., "Evolutions of carboxylic acids on soybean nutrients uptake, 1989, Research Report. Universitv of Arkansas. pp. 3), demostraron una relación directa entre Ia aplicación foliar de ácido trihidroxiglutárico y el aumento de Ia concentración de ácido málico y cítrico en raíces, y de ácido cítrico en tallos, garantizando una mayor asimilación de nutrientes y de agua, y un mayor transporte vía xilema.

Cabe destacar también que en algunos trabajos posteriores se muestra que el ácido hidroxiglutárico favorece Ia síntesis de polialcoholes, el incremento de polialcoholes circulantes, el desarrollo radicular, y los procesos fotosintéticos.

Por otra parte, también se ha demostrado que Ia aplicación de aminas puede alterar Ia composición fenólica de las hojas, actuando sobre Ia ruta del ácido siquímico. Dado que esta ruta está implicada en los mecanismos de defensa de las plantas, este tratamiento puede proteger a Ia planta frente al posible ataque de patógenos (Del Rio et al., "Effect of benzylaminopurine on the flavonones hesperidin, hesperitin 7-O-glucoside and purin in tangüelo Nova frutis, 1995, J. Agrie. Food Chem.. vol 43 (8), pp. 2030-2034). La acumulación de compuestos fenólicos, isoflavonoides y sus precursores es una respuesta habitual de las plantas a un elicitor fúngico o al ataque patogénico.

Se conocen algunos compuestos que actúan como inductores de las defensas naturales de las plantas, como es el caso del ácido salicílico y de sus análogos estructurales, benzotiadiazol (BTH) y ácido isonicotínico (INA), así como los chitosanos, o el aminoácido no proteico β-aminobutírico (BABA). Así, de Io que se conoce en Ia técnica se deduce que el proporcionar compuestos que refuercen las defensas de las plantas frente a diferentes

situaciones de estrés, sigue siendo de gran interés en el sector de Ia agricultura.

La efectividad de estos compuestos varía entre especies vegetales y entre especies monocotiledóneas y dicotiledóneas. Por Io que se conoce hasta el momento, Ia capacidad del BABA para inducir resistencia depende de Ia ruta de señalización mediada por el ácido abscísico (ABA) y de Ia acumulación de calosa.

Al margen de los compuestos que pueden ejercer un control directo sobre el crecimiento de patógenos, es de gran interés el estudio de nuevos compuestos que logren el control de enfermedades patogénicas mediante Ia estimulación de las defensas endógenas de los vegetales.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al uso agrícola del ácido hexanoico y ácidos monocarboxílicos de estructura similar en cadena de 5 a 8 carbonos, sus derivados, sales y mezclas acuosas con hexosas modificadas y/o aminas como estimulantes del crecimiento vegetal, antisenescentes y como inductores de resistencia frente a estreses bióticos y abióticos en diferentes especies vegetales y por tanto para Ia protección de cultivos. Asimismo se propone el uso de dichos compuestos en aplicaciones en pre y post-cosecha o como biocidas directos frente a bacterias, oomicetos, nemátodos, hongos, virus e insectos. Aplicados a concentraciones superiores a las utilizadas en los tratamientos inductores en planta, el ácido hexanoico presenta un efecto fungicida directo.

Una ventaja del uso en agricultura de los compuestos de Ia presente invención es que tienen un amplio espectro de acción, pudiendo llegar a ser efectivos en especies vegetales muy distintas, tanto hortícolas, como ornamentales e incluso leñosas. Aplicados a Ia planta vía radicular, a bajas concentraciones (0.6mM), estimulan los mecanismos de defensa de Ia planta.

Además, dichos compuestos pueden proteger los cultivos sin que esto suponga un coste adicional para Ia planta y sin producir efectos aparentes en ausencia de estrés (fenómeno denominado en inglés "príming"). En este

sentido, se ha demostrado que Ia capacidad de inducir defensas en los vegetales mediante Ia imitación de señales hormonales, puede tener un coste metabólico sobre Ia planta puesto que Ia protección del cultivo, suele ir acompañada de Ia inducción de Ia denominada respuesta hipersensible (HR) (necrosis en ausencia de patógenos) e incluso de una reducción del crecimiento y/o de Ia producción (cfr., van Hulten et al, "Costs and benefits for priming for defence in Arabidopsis", 2006, PNAS 103: 5602).

Sin embargo, Ia utilización de los ácidos monocarboxílicos, de acuerdo con Ia presente invención, da lugar a un efecto protector adecuado ya que inducen las defensas de Ia planta sin que exista un coste metabólico para ésta, evitando Ia inducción de respuestas indeseadas como Ia hipersensibilidad, y sin afectar a su crecimiento y/o producción.

Además, los investigadores de Ia presente invención han encontrado que los ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono tienen un efecto inductor más potente que el conseguido con ácidos dicarboxílicos o aminas. En consecuencia, utilizando concentraciones inferiores de ácidos monocarboxílicos se consigue el mismo efecto que el conseguido con otros compuestos del estado de Ia técnica con Ia ventaja adicional de que al usarse a bajas concentraciones se evitan problemas de toxicidad sobre el cultivo (ya sea planta, fruto, etc).

De acuerdo con el objeto de Ia presente invención, Ia utilización de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono se refiere tanto al uso de un único ácido monocarboxílico como al de una mezcla de estos.

Ejemplos ilustrativos y no limitativos de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono incluyen el ácido pentanoico (C5), hexanoico (C6), heptanoico (C7) y octanoico (C8).

En Ia presente invención se entiende por "estrés biótico" el daño producido por patógenos tales como: hongos, oomicetos, bacterias, nemátodos, virus e insectos.

En Ia presente invención se entiende por "estrés abiótico" el daño producido por salinidad, sequía y carencias nutricionales.

En Ia presente invención por "biocida" se entiende una sustancia que puede matar a diversos organismos.

En una realización preferida, Ia presente invención se refiere a Ia utilización de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono o de sus derivados, o de una mezcla acuosa de los mismos con hexosas modificadas y/o aminas para Ia protección de cultivos.

En otra realización preferida, Ia presente invención se refiere a Ia utilización de al menos un ácido monocarboxílico lineal de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono, sus derivados, sus sales o una mezcla acuosa de los mismos con hexosas modificadas y/o aminas.

En aún otra realización preferida, Ia presente invención se refiere a Ia utilización de ácidos monocarboxílicos de cadena corta de 5 a 8 átomos de carbono, o de una mezcla acuosa de los mismos con aminas para Ia protección de cultivos.

En todavía realización de Ia presente invención las aminas de Ia mezcla acuosa se seleccionan del grupo que consiste en: amoniaco, 1 ,3- diaminopropano, furfurilamina, alantoína, putresceína, espermidina, espermina, α-aminoácidos y una mezcla de las mismas.

En aún otra realización de Ia presente invención las sales de ácidos monocarboxílicos son sales de metales alcalinos o alcalinotérreos. Preferiblemente las sales de ácidos monocarboxílicos son sales potásicas

De hecho, los inventores de Ia presente invención han comprobado que utilizando una sal o una mezcla de sales alcalino o alcalinotérreas de ácidos monocarboxílicos de 5 a 8 átomos de carbono se consigue un efecto mejorado (véase Ejemplo 3).

La presente invención se refiere al uso del ácido caproico (hexanoico) o a una sal alcalina o alcalinotérrea del mismo, como inhibidor de Ia germinación de esporas y del crecimiento del micelio de hongos fitopatógenos. Se

propone su utilización como fungicida, tanto en tratamientos pre como postcosecha así como inductor de las defensas de las plantas frente a hongos fitopatógenos y determinados estreses abióticos, sin mostrar efectos fitotóxicos a las concentraciones utilizadas.

Este doble efecto, sobre el hongo (fungicida) y sobre las defensas de las plantas (inductor), Ie convierte en un producto muy atractivo para combatir las infecciones producidas por hongos patógenos. También resulta efectivo frente a otros tipos de patógenos como bacterias y virus.

En una realización preferida, Ia concentración de ácido hexanoico oscila entre 3 y 16 mM para mostrar efecto fungicida

En otra realización preferida el ácido hexanoico se aplica en forma de solución a un pH que está comprendido entre 3 y 6.

En aún otra realización preferida Ia sal del ácido hexanoico es Ia sal potásica.

La utilización del ácido hexanoico para Ia inducción de resistencia de las plantas conlleva las siguientes ventajas: a) En cultivo hidropónico o en suelo, su aplicación por vía radicular incrementa significativamente Ia protección de plantas de tomate frente a B. cinérea. Este efecto inductor es dependiente de Ia concentración, en un rango comprendido entre 0.6 y 3OmM, mostrando efecto predominantemente inductor a 0.6mM, ya que a 3 mM ya muestra efecto fungicida directo (véanse Tablas 1 y 2); b) El nivel de protección ejercido es similar al de inductores bien caracterizados como el ácido β-aminobutírico (BABA). c) Resulta eficaz sobre hongos tanto in vitro como aplicado en planta mediante spray). d) Reduce significativamente Ia germinación a partir de concentraciones de 3 mM y Ia inhibe por completo a una concentración de 16 mM, Io que demuestra que tiene efecto fungicida, afectando a las etapas iniciales del proceso de germinación, ya que no desarrolla el tubo germinativo. Asimismo, se ha comprobado que el ácido heptanoico

muestra el mismo efecto en el mismo rango de concentraciones que el ácido hexanoico. e) El efecto inhibidor del ácido hexanoico se mantiene tras inocular esporas tratadas con Ia concentración mínima fungicida (de aquí en adelante abreviada como MCF) de ácido hexanoico, en frutos y hojas de tomate. El efecto producido es un efecto fungicida irreversible, ya que las esporas no recuperan Ia capacidad de germinar, después de eliminar el tratamiento mediante el lavado de las misma f) Inhibe el desarrollo del micelio en esporas ya germinadas.

El doble efecto mostrado por el ácido hexanoico, tanto sobre Ia germinación de las esporas como sobre el desarrollo de las hifas, es particularmente interesante ya que los otros fungicidas conocidos afectan preferentemente a uno de los procesos. De hecho, Ia germinación de las esporas constituye el estado de desarrollo más sensible a Ia inhibición por parte de Ia mayoría de los compuestos antimicrobianos utilizados, como es el caso de los fungicidas de Ia clase de las estrobirulinas, que son poco efectivos como inhibidores del crecimiento del micelio. Sin embargo, otros compuestos inhiben fuertemente el crecimiento del micelio, sin afectar Ia germinación de las esporas, como es el caso de compuestos que afectan a los microtúbulos, como carbendazim y los N-fenilcarbamatos, que inhiben Ia división nuclear, así como inhibidores de Ia biosíntesis de ergosterol.

A Io largo de Ia descripción y las reivindicaciones Ia palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en Ia materia, otros objetos, ventajas y características de Ia invención se desprenderán en parte de Ia descripción y en parte de Ia práctica de Ia invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de Ia presente invención.

EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Los resultados obtenidos con Ia utilización del ácido hexanoico (también denominado ácido caproico) indican que es efectivo en plantas hortícolas como el tomate, y en plantas modelo como Arabidopsis thaliana. Esto sugiere que el ácido hexanoico puede tener un amplio espectro de acción, pudiendo

llegar a ser efectivo en especies vegetales muy distintas, tanto hortícolas, como ornamentales e incluso leñosas.

La aplicación de ácido hexanoico, vía radicular, en plantas de tomate incrementa Ia resistencia frente al hongo necrótrofo Botrytis cinérea. Este patógeno es el causante de importantes pérdidas en los cultivos del tomate, debido a que es un hongo muy polífago, que ataca tanto a plántulas jóvenes, como a distintos tejidos (hojas, tallos y frutos).

En los estudios llevados a cabo con Arabidopsis thaliana se ha observado que el ácido hexanoico induce Ia resistencia frente a diversos patógenos como el hongo necrótrofo Alternaría brassicicola, el oomiceto biótrofo Peronospora parasítica y Ia bacteria Pseudomonas syringae.

Aunque todavía no se ha determinado el mecanismo de acción del ácido hexanoico, se dispone de algunos datos preliminares, obtenidos por comparación con otros inductores bien caracterizados como el ácido β- aminobutírico. El efecto inductor de este compuesto frente a necrótrofos se debe, en parte, a una rápida deposición de calosa en los lugares de penetración del hongo.. Por otra parte, mutantes de Arabidopsis, que se muestran insensibles a Ia inducción de defensas por otros compuestos químicos conocidos, son igualmente insensibles a Ia resistencia inducida por el ácido hexanoico. Estos resultados demuestran que este compuesto, aplicado a Ia planta vía radicular, no actúa preferentemente como un fungicida con efectos directos sobre el patógeno, si no que estimula mecanismos de defensa, que por el momento son desconocidos.

Otros estudios llevados a cabo en cultivo in vitro de hongos, han demostrado que, a concentraciones superiores a las utilizadas en los tratamientos en planta, el ácido hexanoico puede tener un efecto fungicida directo. Los ensayos realizados apuntan a un efecto inhibidor sobre Ia germinación de esporas, así como sobre el desarrollo de las hifas.

Se han realizado igualmente estudios preliminares sobre Ia aplicación del ácido hexanoico como tratamiento en postcosecha. Los estudios realizados hasta el momento demuestran que Ia inoculación conjunta de este compuesto con esporas del hongo patógeno Botrytis cinérea, en frutos de tomate, produce una notable reducción en Ia tasa de infección en los frutos tratados,

lográndose la inhibición total del patógeno a las dosis más altas.

Es importante destacar que el uso de otros ácidos carboxílicos de similar estructura de acuerdo con Ia presente invención, ha demostrado que cuando estos se combinan en soluciones acuosas con hexosas modificadas o con aminas, tienen un efecto estimulante del crecimiento para las plantas, y reducen las infecciones por hongos. Igualmente cuando estos ácidos se combinan mediante enlaces éster y/o amida con los azúcares y las aminas respectivamente, se produce un efecto similar, potenciando Ia resistencia de las plantas frente a estrés biótico y abiótico.

Ejemplo 1. Inducción de resistencia frente a estrés biótico y abiótico Estudios en plantas de tomate

a) Efecto sobre necrótrofos: B. cinérea

Los ensayos se han realizado con plantas de tomate de 4 semanas de edad (Cv. Ailsa Craig) en cultivo hidropónico. Las plantas se mantuvieron durante una semana en cultivo hidropónico, antes de los tratamientos, para habituarlas a estas condiciones de cultivo. El tratamiento se realizó adicionando hexanoico a Ia solución nutritiva (solución de Hoagland) a las siguientes concentraciones: 0,06mM, 0,6mM, 3mM, 6mM, 16mM y 2OmM, ajustándose el pH a 6. Tras 48 horas de tratamiento, se inocularon los foliólos de Ia tercera y cuarta hoja verdadera con 5μl de una suspensión de 10 6 conidios de B.cinerea/m\. Previamente las esporas se habían incubado en medio de Gamborg (Duchefa Biochemie, The Netherlands) suplementado con sacarosa y fosfato, durante 2 h. Las esporas se inocularon en este medio. Para cada tratamiento se utilizaron 10 plantas que se mantuvieron en condiciones controladas de humedad relativa (80%) y temperatura (21 0 C) durante 5 días. Los muéstreos se realizaron a 48, 72, 96 y 120 hpi.

Los resultados obtenidos son

Tabla 1 : Efecto inductor de Ia aplicación radicular del ácido hexanoico a distintas concentraciones en cultivo hidropónico sobre Ia protección de plantas de tomate frente B. cinérea:

0,06 mM \ 0,6 mM \ 3 mM \ 6 mM 16 mM \ 20 mM

Control: agua

De esta manera, se demuestra que el ácido hexanoico en cultivo hidropónico protege a Ia planta frente a B. cinérea, actuando muy probablemente como inductor a una concentración de 0.6mM, ya que a partir de 3mM ya muestra efecto fungicida

Aplicación del ácido hexanoico en suelo.

Las plantas fueron cultivadas en suelo y las soluciones de ácido hexanoico, a las diferentes concentraciones, se prepararon y se aplicaron de manera análoga a Ia descrita anteriormente. El control fue agua.

La aplicación radicular del ácido hexanoico en suelo es igualmente efectiva, incrementando Ia protección de plantas de tomate frente a B. cinérea. El efecto inductor se consigue a bajas concentraciones (0.6mM), tal y como se observa en Ia siguiente tabla:

Tabla 2. Efecto inductor de Ia aplicación radicular del ácido hexanoico en suelo sobre Ia protección de plantas de tomate frente a B. cinérea

Control: agua

b) Efecto sobre Arabidopsis thaliana Los ensayos se realizaron con plantas de Arabidopsis de 5 semanas de edad cultivadas en suelo. Dos semanas después de Ia germinación se transplantaron en maceta individual y se mantuvieron a 2O 0 C día/18 0 C noche de temperatura y 8.5 h de luz durante 24 h y 60% de humedad relativa (RH).

Las plantas se trataron con diferentes concentraciones de ácido hexanoico (0,6 mM, 0,8 mM y 1 mM) y se inocularon con 6μl de 2.5 x 10 4 esporas/mL c Botrytis cinérea y 2 x 10 6 esporas/mL de Alternaría brassicicola.

Los muéstreos se realizaron a las 48, 72, 96 y 120 horas después de Ia inoculación.

Tabla 3. A) Efecto inductor de Ia aplicación radicular del ácido hexanoico en suelo sobre Ia protección de plantas de Arabidopsis frente B. cinérea. B) Efecto de Ia aplicación radicular de ácido hexanoico (0,8 mM) en suelo, a diferentes tiempos después de Ia inoculación sobre Ia protección de plantas de Arabidopsis frente A. Brassicicola

A)

De esta manera se demuestra que Ia aplicación vía radicular del ácido hexanoico, incrementa Ia inducción de defensas de plantas de Arabidopsis frente a muy diversos fitopatógenos. Entre ellos, cabe destacar los hongos necrótrofos Botrytis cinérea y Alternaría brassicicola, (Tabla 3) Lo que confirma su efecto inductor a bajas concentraciones

Ejemplo 2. Efecto antimicrobiano directo del ácido hexanoico y heptanoico.

La mezcla de ensayo contenía 4-10 6 conidios/ml de PDB (potatodextrose broth, Difco, Detroit, Ml, USA). Los tratamientos (ácido hexanoico y heptanoico) se añadieron al PDB a partir de soluciones stock, para lograr las distintas concentraciones (0,06 a 30 mM). El pH del medio se ajustó entre 3,6-5,5, utilizando HCI o NaOH. Un mi de cada mezcla fue dispensado en

microplacas estériles de 24 pocilios, y se incubaron a 20 0 C, con agitación suave. El porcentaje de esporas germinadas se estimó tras 20 h de incubación, mediante tinción con 0,1% lacto-fucshina (1 :1 ), seguida de Ia observación microscópica de 100 esporas. Se consideraron germinadas aquellas esporas en las que Ia longitud del tubo germinativo fuera igual o superior a Ia de Ia espora. Para examinar el efecto de los tratamientos tras prolongados periodos de tiempo, el cultivo se dejó incubando durante 7 días en las condiciones previamente indicadas, estimándose el desarrollo del micelio del siguiente modo: 3 mi de cada cultivo se filtraron a vacío, utilizando filtros de nitrocelulosa pre-pesados (Millipore, ref. HAWP02500). Los filtros se secaron a 85 0 C hasta que el peso fue constante a temperatura ambiente.

Para estudiar el efecto de los tratamientos sobre el crecimiento del micelio, se inocularon 9 x 10 6 esporas en un volumen final de 150 mi de PDB. Tras 2Oh de incubación, se comprobó mediante análisis microscópico que las esporas habían germinado y entonces se añadieron los tratamientos, ajustando el pH a 5.5. Los cultivos se incubaron a 20 0 C con suave agitación. Tras 96 h se determinó el crecimiento del micelio, estimando el peso seco, tal como se ha indicado previamente. La concentración mínima inhibitoria (MIC) es Ia concentración más baja de los compuestos estudiados a Ia que no se produjo germinación de las esporas o crecimiento visible de micelio, tras 20 h de incubación (tiempo de germinación de las esporas de B. cinérea en las condiciones utilizadas). Una vez determinada Ia MIC, se estimó Ia mínima concentración fungicida (MFC) como sigue. Tras 2Oh de incubación, se tomó una alícuota de los cultivos en los que no se había detectado crecimiento, se lavaron tres veces y se añadieron a un medio fresco, sin tratamiento añadido. Tras 2Oh de incubación, en las condiciones ya indicadas, se estimó el porcentaje de germinación. La MFC es Ia mínima concentración del compuesto ensayado a Ia que no se recuperan microorganismos.

Resultados:

Tabla 4. Efecto de Ia aplicación en tomate mediante spray del ácido hexanoico a distintas concentraciones frente B. cinérea.

La aplicación en plantas de tomate mediante spray, ha permitido demostrar Ia eficacia del ácido hexanoico como tratamiento antimicrobiano. La aplicación de ácido hexanoico a Ia MCF (16 mM) redujo Ia necrosis producida por el hongo en un 67 %, siendo el efecto incluso superior a 20 mM, que produjo una reducción del 81 % (tabla 4)

Resultados preliminares muestran que Ia aplicación del ácido hexanoico puede tener también un efecto curativo en plantas ya inoculadas con el hongo B. cinérea, ya que su aplicación sobre dichas plantas frena el avance de Ia necrosis.

Se ha mostrado también que el ácido heptanoico es eficaz como inhibidor de Ia germinación de las esporas, a partir de 6mM. En este caso, al igual que en el ácido hexanoico, el compuesto previene por completo el desarrollo del tubo germinativo, indicando que actúa en las etapas previas de Ia germinación.

Ejemplo 3. Tratamiento por spray con Ia sal potásica del ácido hexanoico, de plantas de tomate (Cv Ailsa Craig).

La sal potásica del hexanoico se obtuvo preparando una solución mol a mol de ácido Hexanoico con K 2 CO 3 . Se preparó una solución concentrada, se ajustó a pH 6 y se procedió a realizar las diluciones para obtener las concentraciones de uso que son: 2OmM, 1OmM, 6mM y 3mM.

Las plantas se trataron con Ia sal por spray, dejándolas secar durante 30 minutos e inoculando las hojas tratadas con 5μl de una suspensión de 10 6 esporas/ml de B. cinérea previamente incubadas durante dos horas en medio de Gamborg suplementado con sacarosa y fosfato. Se dejaron en Ia cámara en condiciones de alta humedad y 25 0 C durante 72h y se midió el diámetro de Ia infección. Finalmente, se estimó el porcentaje de germinación.

Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Los resultados muestran que Ia dosis más efectiva de Ia sal potásica es 2OmM. Se observa una inhibición de Ia infección causada por el hongo del 80%. Cuando se aplicó Ia sal a 3mM también se observa una inhibición de aproximadamente el 50%, hecho que no se observaba al aplicar el ácido hexanoico.