Derivados del ácido ferúlico, componente de las paredes celulares, controlan el crecimiento de Alternaria alternata

Investigaciones recientes muestran el efecto de los ésteres derivados del ácido ferúlico contra Alternaria alternata en frutas almacenadas

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

  Alternaria alternata (ascomiceto) es un hongo patógeno oportunista que causa enfermedades en más de 380 especies de plantas hospedantes. Causa manchas en las hojas, y pudriciones y tizones en muchas partes de la planta. Posee gran adaptabilidad, y desarrollo y reproducción muy rápidos con una alta capacidad de esporulación. Puede infectar muchos tipos de verduras y frutas, tales como: tomates, melocotones, peras, manzanas, y cítricos. Esto causa pudrición durante el almacenamiento y el transporte. Esto da como resultado una disminución de la calidad de las frutas y una alta tasa de descomposición, lo que contribuye a un enorme desperdicio y pérdidas económicas. Además, A. alternata también produce una variedad de micotoxinas durante la reproducción, principalmente alternariol, alternariol monometil éter, ácido tenuazónico, altenueno y altertoxinas, siendo algunas de estos compuestos mutagénicos y cancerígenos para animales y humanos.  

Control convencional

Los fungicidas químicos sintéticos tradicionales, como ortofenilfenol, imazalil y tiabendazol, se usan comúnmente para controlar la pudrición poscosecha por Alternaria debido al bajo costo y la conveniencia para la aplicación práctica. Sin embargo, el uso prolongado y excesivo de estos fungicidas no solo es dañino para el medio ambiente, la seguridad alimentaria y la salud humana, sino que también conduce a la resistencia de los patógenos a estas sustancias, limitando su amplia aplicación.  

Alternativas de control

En los últimos años, se ha demostrado que muchas sustancias antifúngicas naturales, como los aceites esenciales, los ácidos fenólicos y sus derivados, así como los terpenoides, inhiben el crecimiento de A. alternata y controlan la aparición de enfermedades poscosecha en frutas y hortalizas. Entre ellos, los ácidos fenólicos aplicados para el control de A. alternata en la actualidad contienen ácido clorogénico, ácido salicílico, ácido gálico, ácido p-cumárico, etc. Además, se ha informado que los ácidos fenólicos esterificados, debido a su buena biocompatibilidad con las membranas lipídicas de los patógenos, presentan una mayor actividad antifúngica en comparación con los ácidos fenólicos libres correspondientes.  

El ácido ferúlico, componente de paredes celulares

El ácido ferúlico, uno de los derivados del ácido hidroxicinámico, es un ácido fenólico natural que se encuentra ampliamente en las paredes celulares de granos, vegetales y frutas. El ferulato de metilo y el ferulato de etilo son derivados esterificados de ácido felúrico. Se ha demostrado que los tres compuestos son seguros, no mutagénicos y de menor impacto en el medio ambiente. Además, también se informó que exhiben actividades antimicrobianas, lo que los hace mostrar un gran potencial de aplicación en la conservación de alimentos.  

Ácido ferúlico contra Alternaria alternata

Un grupo de científicos exploró la actividad antifúngica del ácido ferúlico (FA) y sus dos derivados esterificados simples, ferulato de metilo (MF) y ferulato de etilo (EF), sobre A. alternata in vitro e in vivo, y revelaron los mecanismos inhibidores subyacentes. Los resultados mostraron que MF y EF exhibieron efectos inhibitorios más fuertes que FA sobre el crecimiento del micelio, la germinación de esporas y el alargamiento del tubo germinativo de A. alternata. Las imágenes de microscopía electrónica mostraron que la superficie de las hifas del hongo tratadas con FA, MF y EF presentaba una deformación irreversible, y que MF y EF causaron daños más graves en las membranas celulares, el citoplasma y los orgánulos. de A. alternata que FA, lo que impidió su crecimiento normal. En particular, EF fue ligeramente mejor que MF para inhibir la germinación de esporas y dañar la ultraestructura celular. Además, se observó que los tratamientos con MF y EF dañaron la integridad de la membrana plasmática de las esporas induciendo la fuga de electrolitos intercelulares, ácidos nucleicos y proteínas, lo que indica un aumento de la permeabilidad de la membrana celular. Estos resultados proporcionan una comprensión más clara del mecanismo antifúngico de FA, MF y EF, que es de gran importancia para controlar la pudrición poscosecha por Alternaria y reducir sus pérdidas económicas.  

Fuentes

Kong, H.; Fu, X.; Chang,X.;  Ding, Z.; Yu, Y.;  Xu, H.;  Wang, R.;  Shan, Y.;  Ding, S. (2023). The ester derivatives of ferulic acid exhibit strong inhibitory effect on the growth of Alternaria alternata in vitro and in vivo. Postharvest Biology and Technology, 196: 112158 Ma , S.;  Jia , R.;  Li , X.;  Wang , W.;  Jin , L.;   Zhang, X.;   Yu , H.;  Yang , J.;  Dong , L.;  Zhang , L.;  Dong, J. (2023). Herbicidal Active Compound Ferulic Acid Ethyl Ester Affects Fatty Acid Synthesis by Targeting the 3-Ketoacyl-Acyl Carrier Protein Synthase I (KAS I). J Agric Food Chem, 71(1):276-287. Ergün , B. C.;  Coban, T.; Onurdag, F. K.; Banoglu, E. (2011). Synthesis, antioxidant and antimicrobial evaluation of simple aromatic esters of ferulic acid. Arch Pharm Res, 34(8):1251-61.