Influencia de las condiciones de almacenamiento en la viabilidad de agentes de biocontrol incorporados en películas biodegradables

Abstract

[ES] El control biológico es una de las alternativas más eficientes y prácticas a los fungicidas químicos para el control de enfermedades producidas por hongos en agricultura. Su aplicación práctica no ha tenido lugar en gran medida por la sensibilidad de los agentes de biocontrol (ABCs) a condiciones ambientales adversas, que dan lugar a variabilidad y poca reproducibilidad en los resultados. Se ha trabajado con el ABC Candida sake, una levadura efectiva en el control de enfermedades postcosecha, así como de podredumbres de campo. Se seleccionaron ingredientes formadores de recubrimiento compatibles con este ABC. En concreto dos tipos de polímeros: el almidón de maíz (AM) y el caseinato sódico (NaCas). Para conseguir mejorar la adherencia del ABC en condiciones de aplicación, se incorporaron a las formulaciones tres tensoactivos de diferente hidrofobicidad (ácido oleico, Span 80 y Tween 85). Se obtuvieron películas y se caracterizaron sus propiedades físicas más relevantes. Después se formularon conjuntamente y se caracterizó la viabilidad del ABC tras el secado de las películas y a diferentes tiempos de almacenamiento en condiciones controladas (25°C, HR de 53 y 68%). Para entender mejor los resultados obtenidos, se analizó la microestructura de las películas por microscopia óptica. Los resultados muestran que las películas de NaCas tuvieron peores propiedades barrera tanto al vapor de agua como al oxígeno, coherentemente con una estructura más abierta y heterogénea, en comparación con el AM. NaCas supuso un soporte más adecuado para favorecer la viabilidad de Candida sake, tanto inmediatamente después del secado como durante el almacenamiento en condiciones controladas, probablemente debido al mayor poder nutritivo de esta matriz. La viabilidad del ABC durante el almacenamiento se vio favorecida por la menor HR, lo que sugiere la supervivencia del antagonista en un estado latente con una baja disponibilidad de agua. Las observaciones microscópicas corroboraron las diferencias encontradas en las propiedades físicas de las películas.

[CA] El control biològic és una de les alternatives més eficients i pràctiques als fungicides químics per al control de malalties produïdes per fongs en agricultura. La seua aplicació pràctica no ha tingut lloc en gran mesura per la sensibilitat dels agents de biocontrol (ABCs) a condicions ambientals adverses, que donen lloc a variabilitat i poca reproductibilitat en els resultats. S’ha treballat amb l’ABC Candida sake, un llevat efectiu en el control de malalties postcollita, així com podridures de camp. Es varen seleccionar ingredients formadors de recobriments compatibles amb aquest ABC. En concret dos tipus de polímers: el midó de dacsa (AM) i el caseïnat sòdic (NaCas). Per a aconseguir millorar l’adherència de l’ABC en condicions d’aplicació, es varen incorporar a les formulacions tres tensoactius de diferent hidrofobicitat (àcid oleic, Span 80 y Tween 85). Es varen obtenir pel·lícules y es varen caracteritzar les seues propietats físiques més rellevants. Després es varen formular conjuntament y es va caracteritzar la viabilitat del ABC després de l’assecat de les pel·lícules y a diferents temps d’emmagatzematge en condicions controlades (25ºC, HR de 53 y 68%). Per a entendre millor els resultats obtinguts, es va analitzar la microestructura de les pel·lícules per microscopia òptica. Els resultats mostren que les pel·lícules de NaCas varen tindre pitjors propietats barrera tant al vapor d’aigua con a l’oxigen, coherentment amb una estructura més oberta i heterogènia, en comparació amb l’AM. NaCas va suposar un suport més adequat per a afavorir la viabilitat de Candida sake, tant immediatament després de l’assecat com durant l’emmagatzematge en condicions controlades, probablement degut al major poder nutritiu de la matriu. La viabilitat del ABC durant l’emmagatzematge es va veure afavorida per la menor HR, el que suggereix la supervivència de l’antagonista en un estat latent amb una baixa disponibilitat d’aigua. Les observacions microscòpiques varen corroborar les diferencies trobades en les propietats físiques de les pel·lícules.

[EN] Biological control is one of the most efficient and practical alternatives to chemical fungicides to control fungal diseases in agriculture. Its practical application has not happened largely because of the sensitivity of the biological control agents (ABCs) to adverse environmental conditions, which results in poor reproducibility and variability in results. The ABC chosen was Candida sake, effective yeast in controlling postharvest diseases, as well as field rots. Film forming ingredients were chosen according to its compatibility with this ABC. Specifically, two types of polymers: corn starch (AM) and sodium caseinate (NaCas). In order to improve the adherence of the ABC in application conditions, three different surfactants with different hidophobicity were added into the formulations (oleic acid, Span 80 and Tween 85). Films were obtained and their most relevant physical properties were characterized. After, they were formulated together, and viability of the ABC was characterised after drying and during different storage times in controlled storage conditions (25°C, 53 and 68% HR). In order to understand better the results obtained, the microstructure of the film was analyzed by optical microscopy. The results showed that NaCas films had worse barrier properties to both water vapour and oxygen, coherently with a more open and heterogeneous structure, in comparison with AM. NaCas meant a more suitable carrier to promote Candida sake viability, both immediately alter drying and during storage under controlled storage conditions, probably due to the greater nutritive value of this matrix. ABCs viability during storage was favoured by a lower HR, which suggests the survival of the antagonist in latency with low water availability. Microscopic observations corroborated the differences found between the physical properties of the films.