Utilización de extracto fenólico de residuo de Aloe vera en el control de hongos fitopatógenos.

Utilización de extracto fenólico de residuo de Aloe vera en el control de hongos fitopatógenos.

La presente invención se refiere a un método para obtener un extracto fenólico a partir del residuo agro-industrial que se obtiene de la corteza de la hoja (estructura externa de la hoja) de Aloe vera y comprende una mezcla de compuestos en donde predominan compuestos de naturaleza fenólica. También se refiere al extracto fenólico y a su uso como producto fitosanitario para la prevención contra enfermedades causadas por hongos fitopatógenos. La invención es de gran interés en el sector agrario ya que se refiere a una nueva aplicación del Aloe vera como producto de origen natural para el control biológico de las infecciones de hongos fitopatógenos en cultivos agrícolas económicamente importantes.

Utilización de extracto fenólico de residuo de Aloe vera en el control de hongos fitopatógenos.

Sector de la Técnica

La presente invención se encuadra dentro del sector agrario en el campo del control de infección por hongos en plantas y, especialmente se refiere a una 10 nueva aplicación del Aloe vera como producto de origen natural para el control biológico de hongos fitopatógenos en cultivos agrícolas. Está relacionada con los sectores de la Fitopatología y la Industria agroalimentaria; Fungicidas de amplio espectro; Fungicidas selectivos; Patógenos de plantas.

Estado de la técnica

Los cultivos vegetales son atacados por una amplia variedad de hongos que les producen enfermedades y podredumbres y que son la causa de pérdidas considerables de calidad y rendimiento de estos cultivos. En la naturaleza 20 existen aproximadamente 100.000 especies de hongos, de las cuales casi 8.000 son fitopatógenas y causan unas 80.000 enfermedades. Sus efectos destructivos en los cultivos se deben a que estos hongos tienen un crecimiento muy rápido, una reproducción explosiva, fácil dispersión y alta tasa de supervivencia a través de sus estructuras de resistencia. El daño que 25 ocasionan estos hongos fitopatógenos no sólo se refiere a las pérdidas de producción económica, sino también a las pérdidas en la producción biológica, es decir a la alteración que existe en el crecimiento y desarrollo de las plantas hospedantes atacadas por estos microorganismos. Hoy en día, las pérdidas económicas debidas al ataque de estos hongos superan los US$ 30 200.000 millones anuales, y se invierten anualmente cerca de US$ 6.000

millones en protección de cultivos contra enfermedades fúngicas.

En la agricultura comercial contemporánea, el combate de plagas y enfermedades sigue siendo una cuestión muy importante; esta actividad llega a representar hasta un 20 por ciento o más del costo de producción, dependiendo de la severidad del daño. Las pérdidas de productos agrícolas relacionadas con el ataque de plagas y enfermedades durante las etapas de pre y post-cosecha pueden llegar hasta un 50 por ciento.

Uno de los métodos más utilizados para contribuir al aumento de la calidad del producto y contrarrestar las pérdidas en cultivos agrícolas por organismos o plagas causantes de enfermedades es el uso de pesticidas o plaguicidas químicos, debido en gran parte al fuerte apoyo que ha recibido la investigación y desarrollo de la industria agroquímica. Sin embargo, el uso excesivo de estas sustancias químicas tiene muchas limitaciones y es por tanto susceptible de mejora. Entre dichas limitaciones destacan la aparición de resistencias en los hongos fitopatógenos, efectos negativos sobre el ecosistema ya que afectan también a los enemigos naturales de los organismos nocivos causándoles la muerte o reduciendo las poblaciones de especies que les sirven de alimento, no discriminan entre la especie patógena que se desea eliminar u otra beneficiosa, persistencia ambiental de residuos químicos tóxicos, contaminación de alimentos, suelos y recursos hídricos y efectos perniciosos sobre la salud humana.

Todos estos factores junto con el hecho de que en la regulación venidera de la Unión Europea se espera que se prohíban algunas de estas sustancias químicas, hacen que actualmente se imponga la tendencia en el área agroindustrial de disminuir la presencia de residuos de pesticidas o plaguicidas químicos en los productos agrícolas e implantar y desarrollar tecnologías y estrategias de producción de nuevos agentes antifúngicos (fungicidas naturales) que respeten el medio ambiente y sean efectivos para el control biológico de los organismos fitopatógenos que ocasionan plagas y enfermedades en los vegetales.

El control biológico se ha convertido hoy en día en uno de los componentes principales de la protección de cultivos en todo el mundo. Estos antifúngicos naturales utilizados en el control biológico son de naturaleza muy variada, desde sustancias biológicamente activas de origen marino, exudados de raíz y, los más comunes, productos procedentes de la totalidad de la planta o de partes de una planta fresca o seca como son los extractos vegetales, constituidos por una mezcla de principios activos y sustancias inertes y que están siendo muy utilizados en agroecología para combatir organismos fitopatógenos sin recurrir a sustancias químicas y sin contaminar los suelos y aguas. Actualmente, se han aislado alrededor de 12.000 compuestos de origen vegetal con algún tipo de actividad biológica, de los cuales un porcentaje importante posee actividad frente a determinados

microorganismos. Entre estos productos procedentes de plantas nos encontramos compuestos fenólicos sencillos (hidroxibenzoicos o hidroxicinámicos), aceites esenciales, alcoholes, terpenoides, aldehidos, heterósidos, quinonas, taninos, cumarinas, isoflavonoides, saponinas, crómenos, benzofuranos, flavonas y alcaloides.

Por otra parte, entre las distintas especies vegetales cuyo uso más se ha extendido en los últimos años con distintas finalidades está el Aloe. El Aloe es una planta perenne, xerófita, de la familia de las Aloeáceas, con hojas largas, duras y carnosas, dispuestas en rosetones o alternadamente, con forma de lanza y una espina en el vértice y varias en los bordes. Las hojas están compuestas de tres capas: una protección coriácea exterior, debajo de ésta una capa fibrosa donde se concentra la aloína, consistente en una mezcla de principios activos que incluye uno o más alcaloides y cuyo gusto amargo sirve a la planta como protección contra los predadores, y un corazón gelatinoso donde almacena sus reservas de agua y que contiene una gran cantidad de polisacáridos entre los que se encuentran los acemananos y con el que se preparan gran cantidad de productos farmacéuticos.

Existen más de 400 especies de Aloe distribuidas en Asia, África, América y Europa, pero solo unas pocas contienen principios con propiedades curativas. La variedad más utilizada es el Aloe vera L. (también denominada por Miller como Aloe barbadensis Mili.) debido a sus amplias cualidades curativas de amplio espectro, las cuales varían en función de sus componentes: enzimas, monosacáridos, polisacáridos, antraquinonas, aminoácidos, minerales y vitaminas (Capasso y col., 1998). Aunque la composición principal del Aloe es agua y representa un 99-99.5% del total de la planta, el resto, entre el 0.5- 1%, consiste en una elevada concentración de azúcares (hasta un 60% de la materia seca), vitaminas (A, B1, B2, B6, B12, C), proteínas y aminoácidos (valina, metionina, fenilalanina, lisina y leucina), ácidos orgánicos, compuestos de naturaleza fenólica, minerales (yodo, cobre, hierro, cinc, fósforo, sodio, potasio, manganeso, azufre, magnesio, calcio y germanio), entre los que se encuentran más de 150 componentes distintos que teóricamente podrían tener una actividad potencial, de los cuales, 75 son compuestos biológicamente activos. Muchos de sus principios activos han sido identificados (Byeon y col., 1998; Yagi y col., 1999) y se han utilizado contra enfermedades como la diabetes, heridas debidas a quemaduras o cortes, e incluso como paliativo de los efectos de la radiación UV.

Las actividades más destacables atribuidas a Aloe vera son, entre otras: regenerador celular, actividad antifúngica, antiviral y antimicrobiana, antioxidante, etc... En todos los casos estos efectos son producidos por extractos vegetales procedentes tanto del exudado de la hoja, rico en aloeresinas, aloesinas, aloínas, emodina y antraquinonas, como de la pulpa o gel que es una sustancia mucilaginosa incolora que proviene del parénquima no clorofílico.

Ejemplos de esta actividad antimicrobiana se describen en los trabajos de Ferro et al., (2003) que demostraron que el gel de la hoja de Aloe vera puede inhibir el crecimiento de dos bacterias gram positivas; Shigella flexneri y Streptococcus. Suleyman & Sema, (2009) demostraron la actividad

antimicrobiana del jugo de Aloe vera contra Mycobacterium smegmatis, Klebisella pneumoniae, Enterococcus faecalis, Micrococcus luteus, y Bacillus sphrícus. Renisheya et al., (2012) demostraron que el gel de Aloe vera inhibe el crecimiento de Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Salmonella typhi, Escherichia coli y Proteus vulgaris y Candida albicans. En cuanto a la actividad antifúngica atribuida a Aloe vera cabe destacar el trabajo de Casian et al., (2007) en el que muestran como los extractos hidroalcohólicos de hojas frescas de Aloe vera tienen un efecto inhibitorio sobre el crecimiento micelial de Botrytis gladiolorum, Fusarium oxysporum, Heterosporium pruneti y Penicillium gladioli. Jasso de Rodríguez et al., (2005) también evaluaron la actividad antifúngica de la pulpa... [Seguir leyendo]

1. Método de obtención de un extracto fenólico de Aloe vera que incluye:

- la maceración en oscuridad y en medio acuoso y el calentamiento a reflujo del residuo industrial de corteza de la hoja de Aloe vera,

- el filtrado y la centrifugación del producto obtenido tras el paso anterior.

2. Método según la reivindicación 1 en el que el calentamiento a reflujo se realiza a una temperatura de entre 55°C y 65°C durante un intervalo de tiempo entre 10 y 15 horas.

3. Extracto fenólico de Aloe vera obtenible mediante el método definido en las reivindicaciones 1-2.

4. Extracto fenólico de residuo industrial de corteza de Aloe vera con actividad fungicida, fungiestática y/o antifúngica.

5. Composición con actividad fungicida, fungiestática y/o antifúngica que incluye el extracto fenólico definido en cualquiera de las reivindicaciones 3-4.

6. Uso de la composición de la reivindicación 5 en el tratamiento fungicida, fungiestático y/o antifúngico de semillas y/o plantas cosechadas, frente a hongos fitopatógenos.

7. Uso de la composición de la reivindicación 5 en el tratamiento fungicida, fungiestático y/o antifúngico de embalajes para semillas y/o materiales de plantas cosechadas, frente a hongos fitopatógenos.

8. Uso de la composición de la reivindicación 5 en el tratamiento fungicida, fungiestático y/o antifúngico de la tierra en la que las plantas están creciendo o crecerán, frente a hongos fitopatógenos.

9. Uso de la composición de la reivindicación 5 en la elaboración de productos fitosanitarios.

10. Uso de la composición de la reivindicación 5 para tratar enfermedades 5 producidas por hongos fitopatógenos

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 17.04.2013 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

© lnt.CI.: A01N65/42 (2009.01)

A01P3/00 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados

Reivindicaciones

afectadas

OSORIO, E. et al. Biological efficiency of polyphenolic extraets from pecan nuts shell (Carya illinoensis), pomegranate husk (Púnica granatum) and creosote bush leaves (Larrea tridentata Cov.) against plant pathogenic fungi. Industrial Crops and Products, 2010. Vol. 31, n° 1, páginas 153-157. ISSN 0926 6690. Doi: 10.1016/j.indcrop.2009.09.017.

JASSO DE RODRIGUEZ, D. et al. Antlfungal actlvlty in vitro oí Aloe vera pulp and liquid fraction against plant pathogenic fungí. Industrial Crops and Products, 2005. Vol. 21, n° 1, páginas 81-87. ISSN 0926 6690. Doi:10.1016/j.indcrop.2004.01.002.

SAKS, Y. BARKAI-GOLAN, R. Aloe vera gel actlvlty against plant pathogenic fungi. Postharvest Biology and Technology, 1995, Vol. 6, n° 1-2, páginas 159-165. ISSN 0925 5214.

CASTILLO, S. et al. Antifungal efficacy of Aloe vera in vitro and its use as a preharvest treatment to maintain postharvest table grape quality. Postharvest Biology and Technology, 2010. Vol. 57, n° 3, páginas 183-188. ISSN 0925 5214. Doi: 10.1016/j.postharvbio.2010.04.006.

ROSCA-CASIAN, O. et al. Antifungal activity of Aloe vera leaves. Fitoterapia, 2007. Vol. 78, n° 3, páginas 219-222. ISSN 0367 326X. Doi: 10.1016/j.fitote.2006.11.008.

SITARA, U. et al. Antifungal activity of Aloe vera gel against plant pathogenic fungi. Pak. J. Bot., 2011. Vol. 43, n° 4, páginas 2231-2233.

NIDIRY, E. S. J. et al. Antifungal activity of some extractives and constituents of Aloe vera. Research Journal of Medicinal Plant, 2011. Vol. 5, n° 2, páginas 196-200. ISSN 1819 3455.

D0¡: 10.3923/rjmp.2011.196.200.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita

P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud

E: documento anterior, pero publicado después de la fecha