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Febrero 2017 | Enfermedades

FIA e INIA

Novedades en la detección y mapeo de botrytis

Un proyecto realizado por FIA y el INIA, pudo establecer algunos sitios con mayor presencia de Botrytis cinerea en las regiones Metropolitana, de Valparaíso y O’Higgins. A su vez, constató que el uso de cámaras húmedas es el método más fiable para predecir la manifestación de la enfermedad.

Por Jorge Velasco Cruz

Chile es uno de los principales exportadores mundiales de uva de mesa pero a diferencia de otros proveedores importantes como Italia, Estados Unidos, Sudáfrica y Turquía, se encuentra a gran distancia de los centros de consumo. Entonces, cualquier iniciativa que ayude a que la uva llegue a destino en las mejores condiciones puede ser de gran utilidad.

Es lo que ocurre con la investigación “Catastro de la presencia de Botrytis en las regiones V, VI y RM, para diferentes estados fenológicos de la uva de mesa”, financiado por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA) y ejecutado por el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) entre enero de 2013 y junio de 2014.

El hongo de la Botrytis cinerea produce grandes pérdidas de la fruta incluso después de varios días de haber sido cosechada. Se desarrolla en condiciones de alta humedad y temperatura, cubriendo los frutos con masas de conidias de coloración gris, desarrollando una pudrición blanda y acuosa en las bayas, la que puede expandirse a todo el racimo. Los periodos más susceptibles son floración y de pinta a cosecha. La botrytis puede permanecer latente hasta que las bayas aumenten su contenido de azúcar.

Debido a ello, ambas instituciones gubernamentales buscaron, primero, contar con un registro o mapa geográfico en las zonas más propensas (regiones Metropolitana, de Valparaíso y O’Higgins), que les permitieran a los agricultores tener mayores herramientas para prevenir la infección. Y, en segundo término, intentaron detectar la presencia de botrytis en una etapa precoz, por medio de un equipo biosensor monoparamétrico que detecta el ácido glucónico presente en las plantas como índice del patógeno.

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EL BIOSENSOR DE BIOLAN

Un biosensor es una herramienta analítica compacta, para la cuantificación de moléculas. Consta de tres partes: un elemento de reconocimiento biológico (molécula biológica que interacciona con el analito: enzimas, anticuerpo o fragmento de ADN); un detector (óptico, piezoeléctrico, térmico, magnético, etc.); un transductor físico-químico que convierte la señal biológica en una señal eléctrica (electroquímica, óptica, colorimétrica) detectable y cuantificable. 

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El biosensor de Biolan es un equipo electrónico que funciona con corriente alterna de 220 V y con corriente continua de 7,5 V. Se trata de un biosensor enzimático amperomé¬trico. Se usan enzimas específicas, purificadas y patentadas por la empresa, con el objeto de que interaccionen con el analito de interés. En tanto, es amperométrico porque se registran corrientes eléctricas. Los tiempos de análisis duran entre 2:20 minutos minutos/ y 3:20. Además, hay un tiempo de calibración de cuatro minutos al encender el equipo.  

El precio varía entre US$ 8.150 y US$ 11.150, dependiendo de la cantidad de parámetros que disponga. Los parámetros disponibles para instalar en el equipo son: ácido glucónico, fructosa/glucosa, ácido málico, ácido láctico e histamina.

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MAPA GEORREFERENCIADO EN SULTANINA Y RED GLOBE

En su primera etapa, el estudio consistió en una investigación de campo llevada a cabo en treinta lugares de las regiones mencionadas. Fueron diez campos de cada región, elegidos al azar, en los cuales se evaluó la presencia de botrytis en floración, pre cosecha y cosecha –principalmente en la variedad de uva Sultanina y, en segundo término, Red Globe-, para determinar en qué sitios y en qué momentos había más o menos presencia del patógeno. “En cada uno de estos lugares se habían aplicado químicos (fungicidas) para el control del hongo. Es decir, que cuando nosotros encontramos la botrytis no se había hecho un buen control”, explica Paulina Sepúlveda, coordinadora del proyecto, y fitopatóloga de INIA La Platina.

Se extrajeron 15 racimos por cuartel, de los que se sacaron 400 bayas que se almacenaron en frío para ser colocadas posteriormente en frascos o en cámaras húmedas con agua estéril (humedad). A su vez, también se utilizaron los equipos biosensores. Este proceso permitió determinar un porcentaje de infección, aunque no pudo establecerse una correlación entre ambos sistemas.

Se estableció, no obstante, un mapa georreferenciado con coordenadas y presencia de la enfermedad. En pre cosecha, por ejemplo, en la RM se encontró que en ocho sitios de once no había presencia de botrytis, en dos había un índice muy bajo y sólo era alto en uno de los sitios. En la Región de Valparaíso, en tanto, a cosecha en el 66,6% la presencia era inexistente o muy baja, en un 22 % era baja y moderada en otro 11,1 %. Mientras tanto, en cosecha en O’Higgins, la presencia era muy alta en el 7,7 % de los casos, moderada en otro 7,7 %, baja en 15,4 % y muy baja o inexistente en el 69,2% restante.

“El aporte de hacer el mapa es que se puede entregar información de cuáles son los lugares con más susceptibilidad a botrytis. Con ello, el agricultor sabe en qué sitios y momentos debe realizar aplicaciones… Se concluyó que la Región de O’Higgins presenta mayor incidencia de la enfermedad que la de Valparaíso, y dentro de la Región Metropolitana, Melipilla tiene más botrytis que Til Til”, explica Paulina Sepúlveda.

Se trata, en definitiva, de una fotografía de un momento específico. El desafío, advierte la investigadora, sería replicar el mismo procedimiento en las mismas zonas durante unos cinco años, para tener información más concluyente.

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Beneficios Potenciales para Uva de Mesa

Actualmente, la manera más rápida de determinar la concentración de Botrytis en uva de mesa es a través de porcentajes visuales y métodos interpretativos. No obstante, es indispensable contar con un método cuantitativo que ayude a manejar una base de datos histórica, con valores reales en diferentes etapas de maduración. 

“La tecnología de BIOLAN es capaz de determinar la presencia del hongo de forma objetiva, eficaz, rápida y de bajo costo, basándose en la medición del ácido glucónico”, dice Esteban Soto, gerente comercial de Biolan Latinoamérica. Por otro lado, agrega, “determinar diferentes concentraciones de ácido glucónico ayudaría a seleccionar calidades de uva y destinos de exportación, ya que claramente uvas con alto contenido de glucónico se traducirían en una mayor presencia de Botrytis y, por ende, no podrían ser exportadas a destinos tan lejanos”. 

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BIOSENSOR Y CÁMARAS HÚMEDAS

En la segunda etapa de investigación se buscó definir la utilidad del biosensor. Dicho instrumento se empleó en cultivos de las empresas Rio Blanco (12 campos), Subsole (5) y Frusan (3 predios), en pre cosecha (1 a 3 días antes de aplicación de fungicidas) y cosecha (3 días post aplicación), 2 y 30 días de almacenaje de la fruta cosechada, para determinar en forma temprana si la uva estaba infectada por botrytis.

De esta manera los productores podrían cosechar y, una vez analizado el ácido glucónico, pronosticar rápidamente si la uva se deterioraría en el futuro. Para eso se realizó una capacitación a los distintas personas encargadas de la operación del equipo. “Era una forma de disponer de una metodología más rápida –un día- que lo que normalmente se obtiene hoy, que son las cámaras húmedas… Es una metodología muy moderna. No hay otra que pueda determinar ácido glucónico”, dice Paulina Sepúlveda.

Al mismo tiempo, se emplearon los sistemas de frascos con agua destilada y el de cámaras húmedas. Este método consiste en colocar la uva en una condición favorable para el desarrollo de botrytis –una caja con humedad y muestras de precosecha (10 a 5 días antes) o cosecha-, de tal forma que exprese la enfermedad, lo que se demora aproximadamente una semana en mostrar resultados.

El equipo biocensor de la empresa Biolan, de origen español, se había utilizado con éxito en uva de vino, debido a que el objetivo con ella es producir un mosto que acepta cierto grado de botrytis antes de menoscabar su calidad. En este caso, explica Sepúlveda, lo que se busca es que no haya botrytis, porque de otra forma, la uva sencillamente no se puede comercializar.

Se intentó, en definitiva, buscar una correlación (Pearson) entre las distintas metodologías de análisis. Sin embargo, la experiencia no funcionó según lo esperado, ya que -en conclusión- es necesario calibrar mejor el equipo -a un nivel más bajo- y, al mismo tiempo, evaluar la presencia de ácido glucónico todos los días antes de la manifestación de la botrytis.

A fin de cuentas, concluyó la investigación, sólo hubo correlación positiva entre las variables de ácido glucónico (mg/L) y las evaluaciones de Botrytis cinerea de la uva en post cosecha en una de las tres empresas, Subsole. Y, por otra parte, existió una correlación positiva entre la incidencia medida en cámaras húmedas con el número de bayas con botrytis, encontradas en cajas con 30 días de almacenaje, para las tres empresas.

“Dados estos resultados, no es posible garantizar la eficiencia del biosensor… Para ello, debemos hacer una investigación en la que se inocule artificialmente la uva y se mida todos los días el ácido glucónico hasta que se exprese la botrytis. Así podemos ver los niveles de glucónico antes de que se exprese la enfermedad… De todas formas, el proyecto fue bueno. Por lo menos, sabemos que este sistema, tal como nosotros lo aplicamos, para la uva de mesa no sirve”, explica Sepúlveda.

Con todo, el uso de cámaras húmedas mostró su eficiencia. “Se puede predecir cómo va a estar la condición sanitaria de la uva en destino, sólo con métodos biológicos como éste. Es lo más preciso hasta hoy día”, explica la coordinadora del proyecto. Sin embargo, el punto en contra de este sistema, argumenta, es que precisa de mucho espacio -varias cajas por cuartel-, de personal capacitado y tiempo para aplicarlo. 

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BENEFICIOS PARA LA UVA DE VINIFICACIÓN

Los parámetros de calidad que pueden ser analizados con el biosensor son ácido glucónico, fructosa/glucosa, ácido málico, ácido láctico e histamina.

Ácido Glucónico: El índice o parámetro que determina la sanidad de la uva en maduración es, entre otros, el ácido glucónico. La detección de este parámetro permite la estimación del estado sanitario de la uva en vendimia, por lo que se presenta como una buena herramienta para el control y aseguramiento de la calidad dentro del ciclo productivo en bodega.

Azúcares Finales (Glucosa/Fructosa): En los procesos de elaboración del vino, hay momentos clave para determinar la calidad final del producto. Uno de ellos es al final de la fermentación, donde es importante determinar el contenido en azúcares residuales que no han finalizado el proceso. La medida del contenido en fructosa es un parámetro válido para poder actuar a tiempo.

Ácido Málico: El ácido málico es completamente fermentado por bacterias que lo transforman en ácido láctico y anhídrido carbónico. Este fenómeno se llama fermentación maloláctica y supone, normalmente, una mejora del vino, pues éste adquiere suavidad y pierde la acidez de los vinos recientes. Además de esto, cuando la fermentación maloláctica se produce de manera espontánea pueden formarse compuestos indeseables, que disminuyen la calidad. La medida del ácido málico es fundamental en las bodegas modernas.

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