Diseño de un biofungicida encapsulado a partir de extractos de productos naturales para el control de botrytis cinerea

Abstract

La floricultura es una de las actividades del sector agrícola con mayor impacto en la economía colombiana. Sin embargo, su producción se ve afectada por la diversidad de plagas que pueden afectarla, de las cuales, los hongos son los más representativos. De estos se destaca Botrytis cinerea, porque afecta un amplio rango de hospederos lo que ocasiona pérdidas de hasta 100 billones de dólares. Para controlar su presencia, los agricultores emplean en exceso variedad de fungicidas, que como consecuencia generan problemas ambientales y de salud pública. Por lo cual, hoy en día se ha planteado como alternativa ecológica y sostenible el uso de extractos de productos naturales para su reemplazo, los cuales actúan como principio activo de los biofungicidas. Por las razones anteriores, el objetivo de esta investigación es desarrollar un biofungicida encapsulado a partir de extractos de productos naturales para el control de Botrytis cinerea evaluado en ensayos in vitro. Para desarrollar esta propuesta se emplearon extractos de octocorales, plantas, bacterias y aceites esenciales obtenidos de la colección del Grupo de investigación GIBP de la Universidad de La Sabana, se evaluó su potencial antifúngico contra Botrytis cinerea; de los cuales, se seleccionarán los aceites esenciales de romero, clavo de olor y árbol de té. Posteriormente, se realizó un diseño de mezclas en el que se obtuvo la proporción de los aceites (8% de arbol de té, 28% de clavo de olor y 64% de romero) que maximizó la actividad antifúngica de la mezcla. Posteriormente, se realizó un Box Behnken en el que se evaluó las condiciones del proceso de encapsulación, la proporción de la mezcla de extractos y la mezcla de los materiales de pared. Con ello, se obtuvieron las mejores condiciones de la formulación para desarrollar el biofungicida encapsulado, que se validó en ensayos in vitro.

Floriculture is one of the agricultural sector activities with the most significant impact on the Colombian economy. However, its production is affected by the diversity of pests that can affect it, which fungi are the most representative. Of these, Botrytis cinerea stands out because it causes losses of up to 100 billion dollars, covering a wide range of hosts. Farmers use various fungicides to control their presence, causing environmental and public health problems. Therefore, the use of natural product extracts, which are the active principle of encapsulated biofungicides, has been proposed as an ecological and sustainable alternative to replace fungicides. For the above reasons, this research aims to develop a biofungicide based on natural product extracts to control Botrytis cinerea evaluated in in-vitro assays. The extracts of octocorals, plants, bacteria, and essential oils obtained from the collection of the GIBP research group of the Universidad de La Sabana were evaluated against Botrytis cinerea. From these results, the selection of the essential oils of rosemary, clove, and tea tree was made according to their antifungal activity. Subsequently, a mixture design was carried out in which the proportion of the oils (8% tea tree, 28% clove, and 64% rosemary) that maximized the antifungal activity of the mixture was obtained, followed by a Box Behnken in which the conditions of the encapsulation process, adjuvant, and the proportion of the mixture of extracts were evaluated. The best formulation conditions were obtained to develop the encapsulated biofungicide, which was validated in in-vitro assays showing an antifungal inhibition (100%) highest compared with the antifungal inhibition (77.9%) essential oils mixture without encapsulate.