El ácido 2-metilbutírico, un compuesto natural, controla el moho gris en tomate

Los tomates cherry tienen un alto valor nutricional y se cultivan ampliamente en todo el mundo. 

Sin embargo, las epidermis de las frutas son susceptibles a daños mecánicos y roturas, lo que aumenta el riesgo de infección por patógenos. 

Botrytis cinerea (Ascomycota) puede infectar a más de 1000 especies de plantas y causar graves daños a las frutas y verduras poscosecha, como los tomates. 

El moho gris causado por B. cinerea es una de los enfermedades fúngicas más importantes, que está ampliamente extendida en el mundo y causa graves pérdidas económicas.

En la actualidad, para controlar este hongo se utilizan fungicidas químicos, pero su uso a largo plazo provoca una serie de problemas como contaminación ambiental, residuos químicos perjudiciales a la salud y generación de cepas resistentes.

Compuestos orgánicos volátiles como tratamientos alternativos 

Los compuestos orgánicos volátiles microbianos tienen bajo punto de ebullición, bajo peso molecular (normalmente menos de 300 Da) y baja presión de vapor, lo que les permite difundirse y funcionar a largas distancias en el suelo y el aire.

Por lo tanto, no hay contacto físico directo entre el microorganismo productor de compuestos orgánicos volátiles y el objeto de aplicación, lo que hace que sean moléculas de señalización ideales.

Los principales componentes de los compuestos orgánicos volátiles microbianos incluyen alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres, etc., muchos de los cuales son aditivos comunes en las industrias alimentaria y cosmética.

Se ha informado que muchos microorganismos producen compuestos orgánicos volátiles que inhiben directamente a los patógenos o inducen indirectamente la resistencia sistémica a los patógenos en las plantas; 

Ácido 2-metilbutírico obtenido de Bacillus tequilensis XK29

Un grupo de investigadores seleccionó una cepa productora de compuestos orgánicos volátiles, Bacillus tequilensis XK29, del suelo de la rizosfera del boniato. 

El análisis metabolómico mostró que el ácido 2-metilbutírico es uno de los principales componentes volátiles liberados por la cepa. 

Este compuesto existe de forma natural en manzanas y fresas, y ha sido aprobado para su uso como aditivo alimentario en muchos países del mundo. 

La evaluación de seguridad reveló que el ácido 2-metilbutírico  no produce sensibilización cutánea, toxicidad genética ni toxicidad respiratoria para los humanos.

Efectos del ácido 2-metilbutirico en B. cinerea

Liang, S. et al. investigaron el efecto antagonista y el mecanismo subyacente del ácido 2-metilbutírico volátil sobre B. cinerea; también analizaron el efecto de la fumigación en el control sobre la enfermedad del moho gris de los tomates cherry.

Se verificó que la actividad antifúngica del tratamiento por fumigación de contacto con ácido 2-metilbutírico sobre B. cinerea, induce un daño oxidativo ocasionado por la acumulación de ROS y la disfunción mitocondrial en el patógeno. 

Los resultados muestran que el ácido 2-metilbutírico  inhibe el crecimiento micelial alterando su morfología, y la germinación de esporas.

Además, el ácido 2-metilbutírico induce daño oxidativo al estimular, los niveles de malondialdehído (indicador de estrés oxidativo) y disminuye la proporción de glutatión reducido/oxidado (el glutatión es de los antioxidantes más poderosos). 

También, el ácido 2-metilbutírico reduce el potencial de membrana mitocondrial, interfiriendo en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos (o ciclo de Krebs) al disminuir la actividad de la enzima succinato deshidrogenasa y el contenido de ATP, lo que conduce a una disminución de la función mitocondrial. 

Por otro lado, se comprobó que el ácido 2-metilbutírico induce resistencia a B. cinerea en tomates cherry.

En conjunto, este compuesto es un fumigante eficaz y prometedor para controlar el moho gris causado por B. cinérea.

Fuentes

Liang, S. Y.; Yang, S.; Ding, K. X.; Xu, Y.; Zhao, Z. Y.; Yu, Y; V.; Huang, Y. X.; Qin, S.; Xing, K. (2025).
2-Methylbutyric acid functions as a potential antifungal fumigant by inhibiting Botrytis cinerea and inducing resistance to gray mold in cherry tomatoes
Postharvest Biology and Technology, 222:113343

Imagen
https://entresementes.pt/tomates/1728-tomate-cherry-vermelho-sementes.html  Acceso el 28/12/2024.