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REBIOL. Vol. 29, N° 1: enero - junio, 2009
Organo oficial de la Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo-Perú
Artículo original
Efecto antifúngico del extracto acuoso de
semillas del chocho, Lupinus mutabilis sobre
Alternaria solani y Fusarium solani
Antifungi effect of the Lupinus mutabilis seeds on Alternaria
solani and Fusarium solani
A. Yepes Ponte1, Marlene Rodriguez Espejo2, P. Enriquez Lara1, H.
Zafra Pflucker1, S. Villegas Layza1, Y. Barboza Astolingon1 y P.
Alvarado Castro1
1
Exalumos de la Escuela AP de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de Trujillo (UNT), Trujillo. Perú.
2
Departamento de Ciencias Biológicas-UNT
RESUMEN
Se evaluó el efecto antifúngico del extracto acuoso de semillas de Lupinus mutabilis “chocho” o
“tarwi”, sobre los hongos: Alternaria solani y Fusarium solani Las semillas fueron trituradas hasta
convertirlas en harina luego se eliminó la concentración de grasa con cloroformo haciendo uso de
un equipo Soxhlet. Se tomó 50 g de harina desengrasada y en 100 mL de agua destilada se obtuvo
el extracto acuoso mediante ebullición por 10 minutos. Luego se adicionó en cajas petri en
combinación con el medio de cultivo agar papa a concentraciones de 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 mL%,
Para cada concentración se usaron tres repeticiones, los hongos se inocularon en cajas petri, a
través de una punteadura central. Al cabo de 5 días de incubación a 25°C se realizó la medida del
crecimiento micelial (cm) observándose que el el efecto antifúngico del extracto acuoso de semillas
de Lupinus mutabilis “chocho” o “tarwi” mostró una inhibición del crecimiento micelial en Alternaria
solani del 74,2% y en Fusarium solani del 66,86% con la concentración de 13 mL% y a la
concentración de 1 mL% la inhibición del crecimiento micelial alcanzó el 10,33% para Fusarium
solani y 14,66% en Alternaria solani
Palabras clave: Lupinus mutabilis, Alternaria solani, Fusarium solani, efecto antifungico
ABSTRACT
Antifungic effect of the watery-extract of Lupinus mutabilis seeds on Alternaria solani and Fusarium
solani was evaluated. For this, seeds were crashed until to obtained floor sustance; remove the grease
from this with using cloroformo with the aid of Soxhlet equipe. Then, watery-extract was prepared
with 50g ungreased floor mixed with 100mL of desliled water during 10min boiling. At
concentration of 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, and 13mL% on Petri dish with cultures of fungi in agar-potato
media. Petri dish, so, were incubated to environmental temperatute during five days. It was found
inhibition at 74.2% in micelial growth of A. solani and 66.8% in F- solani with 13% watery-extract
concentration, as well as, 10.3% for A. solani and 14.7% for F. solani when were used concentration
of 1% of watery-extract
Key words: Lupinus mutabilis, Alternaria solani, Fusarium solani, antifungi effect
INTRODUCCIÓN
Como parte de la respuesta de la defensa química contra el daño que ocasionan las
heridas y el ataque de microorganismos patógenos en las plantas superiores, se induce la
síntesis y acumulación de compuestos de bajo peso molecular, conocidos como metabolitos
secundarios9. De estos, los alcaloides quinolizidinicos se caracterizan por presentar un
núcleo quinolizinico y constituyen un grupo importante de compuestos naturales en la
familia Fabaceae, especialmente en los géneros: Lupinus, Baptista, Thermopsis, Genista,
Cytisus, Chamaecytisus, Laburnum y Calia11.
En el género Lupinus, estos compuestos se sintetizan en los cloroplastos de las hojas y son
transportados via floema a otros órganos de la planta para su almacenamiento en tejido
epidémico y subepidérmico de hojas, tallos y principalmente semillas10. Como se sabe, las
semillas de L. mutabilis son usadas en la alimentación humana, ya que esta especie ocupa
uno de los primeros lugares entre los alimentos nativos con elevado contenido de proteínas
y aceites a nivel mundial. Sin embargo, el grano requiere un tratamiento previo para su
consumo, siendo necesario eliminar las sustancias antinutricionales que contiene y que le
permiten a la planta disponer de defensas naturales contra el ataque de otros organismos7.
L. mtabilis presenta variabilidad morfológica y de adaptación ecológica en los Andes, por
lo cual se ha sugerido que puede incluirse a tres variedades: “chocho”distribuido en el norte
del Perú y en el Ecuador, presenta mayor ramificación, mayor pilosidad en hojas y tallos,
algunos ecotipos se comportan como bianuales, son tardíos en su crecimiento y tolerantes a
la antracnosis; “tarwi” distribuido en el centro del Perú, tiene escasa ramificación, es
medianamente tardío y algo tolerante a la antracnosis; y “tauri” distribuido en el altiplano
de Perú y Bolivia, presenta de menor tamaño (1-1,40 m) que los anteriores, con un tallo
principal desarrollado y es muy precoz y susceptible a la antracnosis5,6.
Otras especies de Lupinus, como es el caso de L. ballianus, también presentan sustancias
con acción antibacteriana, habiendose demostrado que posee en las hojas flavonoides y
alcaloides con marcada acción antibacteriana y antifúngica4. Además de estas propiedades
se ha observado que el desamargado de las semillas es utilizado por pequeños agricultores
para combatir a las garrapatas en el ganado ovino y en camélidos sudamericanos, como
regulador del crecimiento o fertilizante en los cultivos de maíz, trigo, soya y papa1,2,3
En este informe se presentan los resultados de una investigación que se dirigió a determinar la
capacidad antifungica del extracto acuoso de las semillas de L. mutabilis, sobre los hongos
fitopatógenos: Alternaria solani Soraeur y Fusarium solani Mart.
MATERIAL Y MÉTODOS
Material Biológico.
Semillas de Lupinus mutabilis “chocho”o “tarwi” adquiridas en el Mercado Mayorista
de Trujillo. Trujillo. Perú.
Cultivos puros de Alternaria solanni y Fusarium solani proporcionados por el laboratorio
de Fitopatología de la Universidad Nacional de Trujillo, extraídos previamente de
Capsicum annuum “pimiento” (Figs. 1 y 2)
Fig 1. Monocultivos de Alternaria solani (izquierda) y Fusarium solani (derecha).
Fig. 2. Colonias en placas de Petri de Alternaria solani (izquierda) y de Fusarium solani (derecha).
Preparación de harina de semillas de chocho desgrasadas.
Las semillas fueron trituradas hasta convertirlas en harina luego se eliminó la
concentración de grasa con cloroformo haciendo uso de un equipo SOXHLET12. Esto se
basa en la extracción de la grasa de cualquier sustancia mediante un disolvente orgánico
(cloroformo) en forma continua8.
Se prepararon 5 cartuchos cilíndricos los cuales contendrán la harina de chocho y
asegurados con algodón en las puntas (Fig. 3).
Fig. 3. Obtención de cartucho de 100g de harina de semillas desengrasadas de Lupinus mutabilis.
A continuación en el equipo soxhlet se colocaron los cartuchos más el cloroformo que
serviría como disolvente continúo.
Fig. 4. Proceso de desengrasado de semillas de Lupinus mutabilis usando cloroformo en el equipo SOXHLET
Al término de siete horas a más se procedió a retirar los cartuchos cuando el disolvente
haya tomado un color totalmente transparente y se le coloco en la estufa a secar obteniendo
el producto libre de aceites y humedad que pudieran afectar la acción de los alcaloides
presentes en la muestra (Fig. 5).
Fig. 5. Proceso de obtención de la harina de semillas de Lupinus mutabilis: Cloroformo totalmente transparente
(superior izquierda), obtención de aceite (superior derecha), secado de la harina de chocho en la estufa (inferior
izquierda) y harina sin grasa (inferior derecha).
Obtención de extracto acuoso de semillas
Para ello, primero se abrió los cartuchos, los cuales contenían la harina de chocho de consistencia
crocante, luego se pesó 50 g de harina desgrasada por cada 100 mL de agua destilada empleada para
el extracto, se procedió a hervir la mezcla por diez minutos hasta que tomó una consistencia
pastosa, finalmente se procedió a centrifugar por 15 minutos. El sobrenadante conseguido fue
dispensado en un matraz herméticamente sellado el cual sirvió para realizar los bioensayos.
Preparación de medio de cultivo agar papa dextrosa
Se preparó 100 mL de cultivo a partir de 30 g de papa variedad “Peruanita”, la cual fue
trozada en partes muy pequeñas y colocada en un vaso de precipitación con agua destilada
hasta el hervir durante 10 minutos. Luego de lo cual se procedió a filtrar. Aparte se disolvió
3 g de Azúcar blanca y 2 g de Agar por 100 mL de cultivo. Finalmente se le adicionó el
filtrado de papa, enrasando en un matraz a 100 mL con Agua destilada. En total se preparó
200 mL de cultivo por cada tratamiento aplicado.
Dosificación del extracto de chocho para cada tratamiento
El extracto fue disuelto a las concentraciones de 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 mL% y un testigo
(cero) en placas de Petri conteniendo 100 mL de medio de cultivo agar papa dextrosa
previamente esterilizado por 15 minutos en autoclave.
Sembrado de fitopatógenos en las unidades experimentales
Las esporas fueron inoculadas por punteadura en la parte central de las placas petri
conteniendo el medio de cultivo y se colocaron en una estufa a 25°C. Los tratamientos se
llevaron a cabo con 3 repeticiones (Fig. 6).
Medición del diámetro de los halos de crecimiento de los fitopatógenos
Cuando el micelio del hongo cubrió la superficie del medio en el testigo se retiró todas las
cajas de la estufa y se procedió a medir el diámetro del micelio.
Fig. 6. Crecimiento de Alternaria solani en los medios de cultivo a diferente concentración de de extracto
acuoso.
El porcentaje de inhibición fue calculado por la formula:
I = [(C- T)/ C] *100
Donde:
I: es la inhibición expresada en porcentaje.
C: diámetro del micelio en la caja petri del testigo.
T: diámetro del micelio en las cajas de los tratamientos.
RESULTADOS
Al medir el crecimiento del diámetro del micelio de A. solani y F. solani a los cinco días
de siembra se pudo apreciar un crecimiento deciduo a través de todas las placas petri
conforme fue aumentada la concentración de extracto acuoso respecto al testigo (Tabla 1).
Tabla 1. Efecto del extracto acuoso de semillas de Lupinus mutabilis “chocho” sobre el crecimiento
del diámetro del micelio (cm) de Alternaria solani y Fusarium solani a diferentes concentraciones.
Especie de hongo
fitopatógeno
Fusarium solani CDM/(cm)
Concentración delextracto en el medio de
cultivo (mL%)
0
1
3
5
7
9
11
13
5.13 4.61 3.80 3.12 2.50 2.13 2.10 1.70
5.66
4.83
4.23
3.43
2.40
2.30
2.06
1.46
Alternaria solani CDM/(cm)
CDM= crecimiento del diámetro del micelio
CDM
Fig. 7. Efecto del extracto acuoso de semillas de Lupinus mutabilis “chocho” sobre el crecimiento del diámetro
del micelio (CDM) de Alternaria solani y Fusarium solani a diferentes concentraciones (mL%).
Al obtener las medidas del diámetro del crecimiento se obtuvo también los porcentajes
de inhibición de crecimiento (Tabla 2)
Tabla 2. Efecto del extracto acuoso a diferentes concentraciones de semillas Lupinus mutabilis
“chocho” sobre el porcentaje (%) de inhibición del crecimiento del micelio de Alternaria solani y
Fusarium solani.
Especie de hongo
fitopatógeno
Fusarium solani (%I)
Concentración delextracto en el medio de
cultivo (mL%)
1
3
5
7
9
11
13
10.13 25.92 39.18 51.26 58.47 59.06 66.86
14.66
25.26
39.39
57.59
59.36
63.60
74.20
Alternaria solani (%I)
%
I
mL%
Fig. 7. Efecto del extracto acuoso a diferentes concentraciones de semillas Lupinus mutabilis “chocho” sobre el
porcentaje (%) de inhibición del crecimiento del micelio de Alternaria solani y Fusarium solani.
DISCUSIÓN
El porcentaje de inhibición del crecimiento que posee el extracto acuoso de semillas de
Lupinus mutabilis “chocho” o “tarwi” fue de 14,66% a 74,2% para Alternaria solani, mientras
que en Fusarium solani se halló desde los 10,13% hasta los 66,86% a la concentración 1 y 13
mL de extracto acuoso/100mL de medio de cultivo, respectivamente; para ambos casos
con la mayor concentración de extracto acuoso fue aumentando el porcentaje de inhibición
de crecimiento. Al igual que este estudio, en otra investigación12 se encontró una inhibición
del crecimiento para Alternaria solani, del 94,7%, utilizando extracto de alcaloides de
semillas de Lupinus exaltatus Zuc. mucho mayor al encontrado en este caso; esto puede
deberse a que la mayor concentración de sustancias puras en el extracto alcaloideo ejerce
una mejor acción conjunta, mientras que del extracto acuoso usado todas las sustancias
presentes, algunas de ellas pueden interferir en el efecto antifúngico. Con respecto a
Fusarium sp. Zamora et al12 no encontraron inhibición del crecimiento micelial en Fusarium
oxysporum con el extracto alcaloideo de semillas de Lupinus exaltatus Zuc. De la misma
forma, en Fusarium moniliforme Sheld. al incorporar al medio de cultivo semillas molidas de
L. campestris y L. mutabilis Sweet1. A diferencia de nuestros resultados que presento
inhibición del 66.86%. Lo cual indica poco efecto antifúngico de los extractos de las
especies mencionadas sobre este hongo fitopatógeno. Esto se debió tal vez a que Fusarium
solani presenta una mayor sensibilidad a las propiedades antifungicas del extracto acuoso
de L. mutabilis.
CONCLUSIÓN
El extracto acuoso de semillas L. mutabilis presenta actividad antifúngica frente al
crecimiento micelial de los hongos fitopatógenos: Fusarium solani y Alternaria solani.
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Correspondencia: A Yepes Ponte
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