Introducción

El cacao es originario de las zonas tropicales de América (cuencas del Amazonas y del Orinoco). Su manejo fue extensivo en Mesoamérica, y luego cultivado intensivamente por los mayas en México (^{Mendoza, 2013}). Actualmente, se cultiva en más de 60 países, la producción mundial se concentra en África, Asia, Centro, Norte y Sudamérica. Hoy en día, más de 20 millones de personas de todo el mundo dependen directamente del cultivo para subsistir. México tiene un aporte cercano al 1% a la producción mundial de cacao, procedente de 61168.10 ha, ubicadas en cuatro estados, siendo Tabasco y Chiapas los mayores productores, generando más de ocho millones de jornales al año, con una contribución de 27 844.12 t, en cuanto a su rendimiento promedio reportado para el año 2014 fue de 0.46 t ha^-1. (^{SIAP, 2014})

La M. roreri es el principal problema fitosanitario que enfrenta la producción cacaotera en México y la mayoría de los países de Centro y Suramérica, esta enfermedad genera grandes pérdidas en el cultivo de cacao, llegando a ser hasta 100% si las condiciones climáticas son favorables y los árboles son altamente susceptibles a la enfermedad (^{López et al., 2006}; ^{Ramírez, 2008}). El manejo de esta enfermedad se basa en la integración de prácticas agronómicas como la tecnificación, la reducción del inóculo primario, la siembra de clones de alta productividad y la implementación permanente de prácticas de saneamiento y manejo cultural; sin embargo, la poca capacitación a los productores y sus bajos recursos económicos para implementarlos hacen difícil su control (^{López et al., 2006}). Por ello, es necesario generar alternativas que permitan reducir las pérdidas ocasionadas por este patógeno y que permitan mejorar los rendimientos (^{Meza y León, 1972}; ^{Merchán, 1980}; ^{Reyes y Marín, 1981}; ^{Barros, 1982}; ^{González, 1982}; ^{Sánchez, 1982}; ^{Cruz, 1986}; Gamboa y Rincón, 2003; ^{Palencia y Mejía, 2003}; ^{Phillips, 2004}; ^{Phillips, 2006}).

Existe un incremento sostenido en la demanda de cacao orgánico; sin embargo, la oferta es insuficiente (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, 2010), por lo cual, se plantea la necesidad de desarrollar alternativas para el control de la moniliasis, aceptadas dentro de la normatividad de producción orgánica. El uso de extractos de origen vegetal permite que los cultivos obtengan con mayor facilidad el certificado orgánico. Otra ventaja es que sus costos de producción son bajos y con un adecuado plan de manejo se aumentan las probabilidades de controlar las plagas y obtener un producto de buena calidad para el mercado.

La humanidad tuvo conocimiento de las virtudes toxicológicas, farmacológicas y alucinógenas de las plantas con mucha anterioridad a su real descubrimiento por la fitoquímica. Los plaguicidas naturales han sido usados en la agricultura como una alternativa para el manejo de problemas fitosanitarios (^{Vergara, 1997}). Diversas investigaciones demuestran el potencial de los extractos de plantas en el manejo de problemas fitosanitarios ocasionados por hongos (^{Hernández et al., 2007}; ^{Ramírez, 2008}; ^{Barrera y Bautista, 2008}; según lo reporta ^{Ramírez et al., 2011}); la misma autora, reportó el efecto inhibitorio en el crecimiento y desarrollo de M. roreri con extractos obtenidos de Origanum vulgare L (orégano), Tradescantia spathacea Swartz (maguey morado) y Zingiber officinale Roscoe (jengibre). Por lo tanto, el presente trabajo plantea optimizar el proceso de obtención de los extractos, evaluando la relación soluto-solvente en el proceso de extracción mediante destilación tanto con material fresco como seco de Origanum vulgare, Tradescantia spathacea y Zingiber officinale sobre la inhibición del crecimiento y formación de conidias de M. roreri en condiciones de laboratorio y como alternativa para el manejo de la moniliasis del cacao en sistemas de producción orgánica.

Materiales y métodos

El trabajo de investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Agrotecnologías de la AUDES Cacao-Chocolate de la UNACH, ubicado en Ciudad Universitaria, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas- México.

Resultados y discusión

Los resultados obtenidos para el extracto de orégano mostraron efecto inhibitorio sobre el crecimiento micelial de M. roreri y formación de conidias: totales y germinadas (Cuadro 2) a concentraciones de 50 y 40%. Los tratamientos O1, O2, O3, O5 y O6 presentaron inhibición de 100%, tanto para crecimiento micelial como para formación de conidias; en este caso la CMI fue de 40%. Estos datos ratifican los resultados obtenidos por ^{Ramírez et al. (2011)} quienes mencionan que el hidrolato de orégano al 50% inhibe completamente el patógeno.

Es muy importante señalar que para extraer la mayor cantidad de metabolitos presentes en la planta fue necesario utilizar 300 g L^-1 (planta fresca) y la relación agua-alcohol como solvente (10:1), ya que al utilizar material seco los metabolitos presentes en la planta al parecer se degradaron. De la misma manera, ^{Álvarez et al. (2008)} evaluaron la influencia del método de secado de las hojas del género Erythroxylum confusum, sobre la composición fitoquímica y variación de los metabolitos, recomendaron utilizar el secado a la sombra del material vegetal como vía para ahorrar recursos y eliminar posible descomposición de los metabolitos.

Los tratamientos O4, O7 y O8 permitieron el crecimiento del micelio y formación de conidias en todas las concentraciones; sin embargo, el orégano tuvo un efecto inhibitorio sobre la germinación de las mismas a 50 y 40%; resultados que concuerdan con lo reportado por ^{Ramírez et al. (2011)} quienes mencionan que todos los extractos obtenidos de orégano inhibieron la formación de conidias entre el 100 y 71% a pesar de que, como se vio anteriormente, se presentó formación de micelio, por lo tanto estos extractos muestran actividad antiesporulante. ^{Cáceres et al. (2013)} determinaron el efecto inhibitorio del clavo Eugenia cariophyllata, canela Cinnamomum zeylanicum y orégano de la variedad Lippia berlandieri obtenidos mediante la técnica de hidrodestilación sobre seis de los principales patógenos que atacan a los alimentos (Fusarium oxysporum, Alternaria alternata, Geotrichum candidum, Trichoderma spp., Penicillum digitatum y Aspergillus niger), los autores mencionan que el extracto acuoso de orégano presentó mayor actividad biológica frente a los hongos en estudio.

La comparación de medias (Tukey p≤ 0.05) mostró diferencias entre los hidrolatos de orégano al compararlos con el testigo químico y absoluto, el cual registró el mayor valor de esporulación con 951.94 x 10⁵ conidias totales mL^-1 y, 6.66x10⁵ conidias germinadas mL^-1, el O1 mostró los mejores resultados ya que no presentó formación conidias; además de que el hidrolato obtenido en este tratamiento comparado con los demás tratamientos utilizó menos tiempo de destilación, eficientando con ello el tiempo y el consumo de energía requerida para su extracción. Según ^{Carrillo et al. (2010} reportado por Kordal et al., 2008) mencionan que el carvacrol y el timol son compuestos de unidades terpénicas presentes en los aceites esenciales de algunas especies de la familia Lamiaceae como O. vulgare, T. vulgaris K y M. piperita, de los cuales se han encontrado que actúan causando alteraciones en la morfología y agregados hifales, lo que hace que se reduzca el crecimiento y se produzca lisis en la pared y la membrana celular del agente patógeno.

En el Cuadro 3 se aprecia el potencial antifúngico del extracto de maguey morado sobre el crecimiento micelial y formación de conidias de M. roreri. Se aprecia que los tratamientos M1, M2, M5, M6 y M7 inhiben el crecimiento micelial del patógeno en 100% a 50 y 40%; por lo que CMI fue de 40%. Los tratamientos M3 y M4 a 50% presentan inhibición total del hongo; pero a concentraciones de 40%, presentaron porcentajes de inhibición de 52 a 70%. Con respecto al tratamiento M8, éste inhibió de 48 a 100% el crecimiento micelial del hongo a las cinco concentraciones evaluadas. El M1 fue el tratamiento que permitió mayor extracción de metabolitos, los cuales inhibieron el crecimiento micelial. Además, presentó el menor tiempo utilizado para obtener el extracto (2 h 46 min), comparado con los extractos elaborados con material seco.

La información generada demuestra que el maguey morado posee metabolitos capaces de inhibir el crecimiento del hongo causante de la enfermedad ya que su CMI fue de 40%; mejorando con ello los reportado por ^{Ramírez et al. (2011)} quienes mencionan que el hidrolato de maguey morado al 50% inhibe completamente el patógeno.

^{Pupo et al. (2010)} mencionan que el maguey morado tiene potencial antifúngico frente al agente causal del tizón temprano del tomate (Solanum lycopersicum), ya que los autores evaluaron extractos vegetales de once plantas, entre las cuales los extractos de Cleome gynandra, Tradescantia pallida (Rose) y T. spathacea, no alcanzaron 10% de inhibición con ninguna de las dosis utilizadas en el estudio. Por lo cual los datos de estos autores difieren con los resultados obtenidos en la presente investigación.

Con respecto a la formación de conidias totales y germinadas, se observa que hay diferencias significativas (p≤ 0.05) entre los tratamientos aplicados; es decir, los tratamientos M1, M2, M4, M5, M6 Y M7 presentan inhibición en la formación de conidias totales y germinadas a concentraciones de 50 y 40%, siendo el valor más bajo de su CMI (40%).

El tratamiento M3 a 50% inhibió la formación de conidias, pero a concentración de 40% presentó 2.69 x 10⁵ conidias totales mL^-1; aunque en este caso las conidias no lograron formar el tubo germinativo. El tratamiento M8 muestra que a pesar que se presentó formación de conidias en un rango de 52.69 x 10⁵ a 180.62 x 10⁵ conidias totales mL^-1 en las cinco concentraciones evaluadas, no logran germinar, por lo tanto no permitiría que se produjera la infección del patógeno en el fruto y así mismo se reduce la producción de conidias al compararse con el testigo absoluto el cual registró un valor de 591.94 x 10⁵ conidias mL^-1, y 6.66 x 10⁵ conidias germinadas. Las hojas de maguey morado utilizadas para la elaboración de los extractos tuvieron una humedad de 91%, estos datos concuerdan con lo reportado por ^{Reyes et al. (2009)} quienes expresaron que la humedad de las hojas frescas del maguey morado es de 91.5%.

En el Cuadro 4 se detalla el efecto del extracto de jengibre frente al patógeno, los tratamientos J1, J2, J5 y J6 inhiben el crecimiento micelial al utilizar la relación 10:1, esto a 50 y 40%, con un porcentaje de inhibición de 100% siendo su CMI de 40%. Se observa que los tratamientos J3, J4, J7 y J8 presentan inhibición del crecimiento micelial en porcentajes que van del 0 a 58% a las cinco concentraciones; por lo que los metabolitos presentes en el jengibre fueron extraídos en menor cantidad ya que se utilizó agua como solvente, sumado a que el material vegetal fue secado al sol. Al parecer el tratamiento J1 que para su obtención se utilizó material vegetal fresco y la relación (10:1) fue el más eficiente en el proceso de extracción, requiriéndose un tiempo en el proceso de destilación de 2 h 36 min. Los resultados obtenidos coinciden con los reportados por ^{Nguefack et al. (2004)}, quienes evaluaron el efecto inhibitorio de extractos de Cymbopogon citratus, Monodora myristica, Ocinum gratissimum, Thymus vulgaris y Origanum vulgare frente a tres hongos de los alimentos Fusarium moniliforme, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, encontrando que los hidrolatos de las cinco plantas presentan metabolitos que inhiben el crecimiento y formación de conidias de los tres hongos estudiados.

Por otro lado, los tratamientos J1, J2, J5 y J6 obtenidos en relación 10:1 inhibieron la formación y germinación de conidias a 50 y 40% y, el J3, J4, J7, y J8 en relación 10:0 registraron 100% de inhibición en conidias germinadas, a pesar de que permitieron la formación de conidias, sin embargo están por debajo del total de conidias del testigo absoluto, cuyo valor fue de 591.94 x 10⁵ conidias totales mL^-1. ^{Ramírez et al. (2011)} afirman que el hidrolato de jengibre registró la mayor efectividad ya que su CMI es la más baja 30%. ^{Peña et al. (2004)} muestran el efecto de diferentes extractos vegetales (ajo, jengibre, nim, zábila, entre otros) contra Thielaviopsis paradoxa de piña, causante de la pudrición negra de la planta. ^{Sivasothy et al. (2011)} evaluaron los aceites esenciales de orégano obtenidos por hidrodestilación de las hojas y rizomas de la planta, encontrando que los aceites obtenidos tanto de la hoja como del rizoma del Zingiber officinale var. Rubrum Theilade, poseen actividades antibacterianas contra bacterias Gram positivas Bacillus cheniformis Bacillus spizizenii y Staphylococcus aureus y bacterias Gram- negativas Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas stutzeri.

Conclusiones

Los hidrolatos de orégano, maguey morado y jengibre a concentraciones de 50 y 40% tanto en planta fresca como material secado al sol, poseen metabolitos capaces de inhibir el crecimiento y formación de conidias del hongo de M. roreri. Tomando en cuenta que para la mejor extracción de sus metabolitos, las plantas estudiadas requieren alcohol y material vegetal fresco (300 g L^-1).

Para la extracción de los metabolitos de maguey morado que inhiban el crecimiento y desarrollo de M. roreri es posible realizarlo con agua como solvente, ya que inhibe igual que con solvente agua- alcohol (10:1).

Los hidrolatos de jengibre y orégano más eficaces en la inhibición del crecimiento y desarrollo de M. roreri fueron los obtenidos con 300 g L^-1 (fresco), 45 g L^-1 y 90 g L^-1 (seco) con un solvente agua-alcohol (10:1).