Catálogo de publicaciones

Tesis (Doctor en Ciencias Agropecuarias) -- UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2017

Las cerezas, frambuesas y zarzamoras se comercializan frescas y se almacenan en frío para extender su vida útil. Un problema de estos productos son las pérdidas en poscosecha causada por mohos. En nuestro país no hay fungicidas registrados para la etapa posterior a la cosecha en estas frutas. Motivo por el cual, el uso de agentes de control biológico (ACB) se propone como un método alternativo para el control de las enfermedades de poscosecha. En este marco, el objetivo general de esta tesis fue generar información sobre los mohos causantes de enfermedades de poscosecha en fruta fina; y seleccionar levaduras indígenas de Patagonia como potenciales ACB para estos patógenos. Para ello se llevó a cabo: 1) Aislamiento e identificación de hongos patógenos y levaduras endo y epifíticas a partir de frutos en condiciones de producción convencional y orgánica; 2) Caracterización y selección de hongos en base a su virulencia, resistencia a fungicida y concentración infectiva mínima (CIM); 3) Selección de levaduras antagonistas por su capacidad biocontroladora en condiciones de conservación de la fruta; 4) Determinación de mecanismos de acción involucrados en la capacidad antagónica de las levaduras seleccionadas; 5) Evaluación de la disponibilidad de agua (aw), temperatura y pH en el crecimiento de las levaduras; 6) Determinación de la concentración efectiva mínima (CEM) de cada aislamiento de levadura. Como resultado se obtuvieron 43 aislamientos de mohos a partir de fruta con síntomas con enfermedad, determinados taxonómicamente en 5 géneros y 9 especies. La caracterización de la virulencia, CIM y resistencia al fungicida iprodione, demostró que Mucor piriformis ccCIEFAP501 y Penicillium crustosum ccCIEFAP491 son aislamientos altamente patogénicos para las frutas finas desde el almacenamiento hasta su comercialización. Ambas especies fueron aisladas de la zona del Paralelo 42°. Se obtuvieron 660 aislamientos de levaduras nativas de cerezas, frambuesas y zarzamoras, a partir de aguas de lavados, utilizando diferentes técnicas y tiempos de conservación de la fruta. Posteriormente, la evaluación de la adaptación al frío demostró que 100 aislamientos fueron capaces de crecer a 0°C (temperatura de almacenamiento de la fruta). A partir de la identificación molecular, las levaduras se distribuyeron en 9 géneros y 20 especies. Se seleccionaron 52 aislamientos de levaduras para evaluar su capacidad antagonista frente a Mucor piriformis ccCIEFAP501 y Penicillium crustosum ccCIEFAP491 en cerezas y 15 aislamientos para ensayos en frambuesas y zarzamoras. Además, se evaluó la eficacia de levaduras de formulación comercial (Yield Plus y Boni Protect) y NPCC1250 Pichia membranifaciens y NPCC1263 Vishniacozyma victoriae, levaduras biocontroladoras de patógenos de pera. Las características de las frambuesas y zarzamoras, pérdida de firmeza y alto nivel de inóculo de patógenos que traen estos frutos del campo, requirieron desarrollar una metodología para la evaluación del potencial biocontrolador de las levaduras sobre la infección natural de mohos. Se determinó también, que las frambuesas y zarzamoras traen una alta carga de inóculo de Botrytis cinerea, capaz de causar el deterioro de la fruta en poscosecha, por lo que se incluyó también en los análisis posteriores. Luego, se seleccionaron los diez aislamientos de levaduras con mayor efecto sobre la virulencia (reduccion del 50% o más) de uno o ambos patógenos en fruta almacenada a 0°C y/o 22°C. La levadura comercial Yield Plus mostró resultados equiparables a los obtenidos con levaduras nativas, mientras que Bony Protect y las levaduras ACB de pera, redujeron la incidencia de los patógenos en menor porcentaje que las nativas (entre 0 - 32%). Se evaluó la posibilidad de mejorar la eficacia de los ACB a través de mezclas de dos levaduras (1:1), pero estas no evidenciaron actividad sinérgica que aumente la efectividad que tienen las levaduras por separado. En cuanto a la determinación de los mecanismos de acción in vitro, vinculados a la actividad antagonista de los diez aislamientos de levaduras, se observó que: Vishniacozyma victoriae ccSL30, Aureobasidium pullulans ccSL1141 y Cystofilobasidium capitatum ccSL1204 fueron las levaduras con una batería de mecanismos de acción más amplia pero no fueron capaces de producir toxinas killer ni de competir por hierro. A partir de estas observaciones se concluyó que estos tres asilamientos presentan mayor potencial ACB, por lo cual se evaluó su comportamiento frente a cambios fisiológicos (temperatura, pH y actividad de agua (aw) y la determinación de la CEM de inóculo de ACB para obtener la mayor efectividad frente a Mucor piriformis, Penicillium crustosum, y B. cinerea. Estos ensayos mostraron que: las tres levaduras tienen mayor crecimiento en la combinación aw x temperatura 0.995 a 20°C y tolerancia a modificación del pH. A. pullulans ccSL1141 fue el que mostró mayor crecimiento a 0° y 5°C. Cystofilobasidium capitatum ccSL1204 fue capaz de crecer en todas las temperaturas, rangos de pH y aw. Las CEM de las tres levaduras se encuentran en concentraciones del orden de 107 cél/mL. Cystofilobasidium capitatum ccSL1204 fue la levadura más efectiva al producir reducción sobre la virulencia de los tres patógenos evaluados. De esta manera esta Tesis aporta: - los primeros registros de la diversidad de hongos y levaduras asociadas a frutas finas de Patagonia, - el primer registro de P. crustosum y M. piriformis como los patógenos más frecuentes, responsables del deterioro de cerezas, frambuesas y zarzamoras en Patagonia, - el primer estudio de la capacidad antagónica de levaduras nativas adaptadas al frío frente a patógenos de poscosecha de interés regional, - la caracterización de diez levaduras nativas adaptadas al frío con capacidad antagonista a través del estudio de los mecanismos de acción en ensayos in vitro, - información relevante para futuros procesos de producción de biomasa a gran escala a través del comportamiento de Vishniacozyma victoriae ccSL30, Aureobasidium pullulans ccSL1141 y Cystofilobasidium capitatum ccSL1204 frente a cambios fisiológicos y de la CEM para asegurar el efecto antagónico, - el primer registro y caracterización de la especie Cystofilobasidium capitatum como potencial ACB con condiciones para continuar con las etapas de desarrollo de un bioproducto por su capacidad de crecimiento en un amplio rango de temperaturas, pH, aw, espectro de acción más amplio y concentraciones efectivas bajas.

La región denominada Sudeste de Sudamérica (SESA), abarca centro y norte de Argentina, Uruguay, Paraguay y el sur de Brasil, reviste particular interés debido a su alta variabilidad hidroclimática y su gran biodiversidad. La variabilidad hidroclimática a lo largo del SESA está condicionada por el Sistema Monzónico Sudamericano (SAMS) que determina el balance hídrico de los sistemas lacustres y fluviales que se encuentran en ella. La información contenida en los sedimentos lacustres del SESA ofrece valiosos registros paleolimnológicos para reconstruir cambios climáticos y ambientales ocurridos en la región desde el Último Máximo Glacial (UMG) hasta el presente. En la región costera de Uruguay se analizó la laguna Peña (34° 00' S - 53° 33' O), la cual provee valiosos registros de la variabilidad ambiental Holocena. El análisis conjunto de los ensambles de diatomeas, la composición de la materia orgánica y variables sedimentológicas permitieron reconocer cuatro etapas de evolución ambiental durante los últimos 2458 cal años: (1) desde 2458 - 1415 cal. a AP, se desarrolló un sistema meso - eutrófico poco profundo con alta abundancia de especies bentónicas aerófilas, con importantes aportes de la cuenca y señales de materia orgánica alóctona. El final de este período es sincrónico con el inicio del Período Cálido Medieval; (2) entre 1415 - 390 cal. a AP, se instaló un sistema dominado por especies dulceacuícolas/salobres, con importante aporte terrestre y bajas temperaturas. La cronología permite asignarlo al registro de la Anomalía Climática Medieval (ACM) y la Pequeña Edad de Hielo (PEH); (3) posterior a 390 cal. a AP, durante el Período Cálido Actual, se identifica el desarrollo de un sistema dominado por especies planctónicas dulceacuícolas, con alta generación de materia orgánica sedimentaria autóctona, y (4) entre 1962 - 2010 cal. a. AD, se desarrolla un sistema eutrófico con altas proporciones de taxones epifíticos y proliferación de macrófitas en la zona litoral debido al impacto antrópico. Por otro lado, en la región central Argentina se analizó el archivo paleolimnológico de la Laguna Mar Chiquita, un sistema hipersalino de origen tectónico (30°54′ S ? 62°51′ O), cuyo registro permite analizar la variabilidad hidroclimática de alta y baja frecuencia desde el UMG. La reconstrucción paleoambiental basada en el análisis de multi-indicadores sedimentológicos, geoquímicos y biológicos permitió definir y caracterizar las variaciones ocurridas en la laguna Mar Chiquita durante los últimos 23680 cal a AP. Se identificaron 3 estadios: (1) desarrollo de un sistema lacustre efímero hipersalino que abarca el UMG-Último Terminal-estadial HS1-ACR; (2) un sistema transicional desde condiciones someras a un sistema efímero hipersalino, el cual se habría desarrollado bajo condiciones de extrema sequía, sincrónicas con el Holoceno Medio y (3) un sistema lacustre perenne variable y con mayor productividad primaria, divido en tres subestadios (I ? III) que corresponden al registro de la ACM, la PEH y el siglo XX-XXI, respectivamente.Considerando que las diatomeas son buenos bioindicadores de las fluctuaciones ambientales y que dichos cambios se ven reflejados en la morfología diatomologica, se analizó la variación de tamaño de las especies dominantes a lo largo de los registros paleolimnológicos de la Laguna Peña y Laguna Mar Chiquita. El análisis de las variaciones del área valvar de las especies dominantes en el registro del Holoceno tardío de la Laguna Peña (Aulacoseira ambigua, Aulacoseira granulata y Staurosira construens) mostraron tendencias diferenciales durante períodos cálidos y fríos. Por otro lado, el tamaño de la especie analizada a lo largo del registro sedimentario de la Laguna Mar Chiquita (Tryblionella punctata) mostró variaciones significativas entre el registro de la Pequeña Edad del Hielo y el Periodo Cálido Actual, donde se evidencia una notable disminución del area valvar a partir de 1981. Esta última consideración puede ser atribuida a la disminución de la salinidad del agua y al incremento de nutrientes en el sistema durante la fase de altas precipitaciones desarrollada en la región para ese período.