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2. Título: Salvando tomates con las propiedades antifúngicas del tomillo y del
chile piquín.
En la actualidad, la resistencia de los microorganismos patógenos a los antibióticos
ha causado grandes problemas a los cultivos en nuestro país. Mediante este
proyecto, se emplearon extractos naturales que permiten mejorar el tiempo de vida
del tomate, un cultivo exportado a nivel nacional, inhibiendo el desarrollo de uno de
sus hongos más comunes, buscando así evitar pérdidas económicas.
3. Resumen
A través del presente proyectó se realizó el análisis de las propiedades antifúngicas
del aceite esencial de tomillo (Thymus vulgaris), obtenido mediante una destilación
por arrastre de vapor, y el extracto de capsicina obtenido del chile piquín (Capsicum
annuum L.) a través de una extracción por medio de solventes orgánicos (acetona) y
una destilación para separar la acetona de la capsaicina; con el fin de encontrar el
porcentaje de concentración de dichas sustancias que inhibe de mejor forma el
crecimiento del hongo Botrytis cinerea, mismo que es de las principales
enfermedades que el tomate puede contraer durante el periodo de cosecha y
postcosecha.
Primero que nada, la investigación se llevó a cabo in vitro, observando el desarrollo
del hongo mencionado en medios de cultivo agar papa-dextrosa con la presencia de
distintas concentraciones de los extractos obtenidos. Basándonos en los resultados
del análisis in vitro, se procedió a realizar una cera con el porcentaje que mostró un
mejor factor inhibitorio de ambos extractos, para observar el comportamiento in vivo
en los tomates protegidos por la cera.
4. Introducción
4.1. Marco teórico
4.1.1 Generalidades del tomillo: Thymus vulgaris
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Tomillo es el nombre común con el que se conocen a diversas plantas del género
Thymus, de la familia de las lamiáceas. El más común y conocido es Thymus
vulgaris, que se emplea como condimento y como planta medicinal. Este ejemplar
principalmente se localiza en el norte de África (Argelia, Túnez) y en la Europa
mediterránea (Fundación Española de la Nutrición, s.f.).
Los antiguos egipcios utilizaban esta hierba en los embalsamamientos. Los griegos
la utilizaban en sus baños y la quemaban como incienso en sus templos. Se cree que
su extensión por toda Europa, se debe a los romanos y al uso que de ella hacían
para purificar sus viviendas. En la Edad Media, las mujeres daban a sus caballeros y
a los guerreros regalos en los que incluían hojas de tomillo, ya que creían que con
esto aumentaban el coraje del portador. El tomillo también se usaba como incienso
en los funerales y se ponía en el ataúd, con lo que suponían asegurar un buen
tránsito a la próxima vida (Fundación Española de la Nutrición, s.f.).
4.1.2 Propiedades antifúngicas del tomillo
La infusión del Tomillo se puede utilizar como loción sobre heridas infectadas,
infecciones de piel causadas por hongos y dermatosis, en tratamiento de forúnculos
y herpes. En algunas del Mediterráneo se utiliza como repelente de los mosquitos y
para tratar picaduras de insectos. Hay constancia de que los antiguos egipcios
utilizaron ya el tomillo en la conservación de sus momias debido a sus propiedades
bactericidas (Rovetto, et al., 2009).
El aceite esencial de tomillo, Thymus vulgaris, presenta como componente
mayoritario el timol y en algunas variedades su composición puede alcanzar valores
hasta del 80%. Se comprueba además la presencia de carvacrol, gamma-terpineno y
p-cimeno (precursor del timol). Tanto los aceites esenciales obtenidos de las
especies de Thymus, como el timol, han sido reconocidos por su actividad
antibacteriana y antifúngica, razón por la cual se emplean industrialmente en la
preparación de desinfectantes de uso humano, enjuagues bucales y otros agentes
antimicrobianos utilizados a nivel doméstico (Marqués, 2015).
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En el aceite esencial de tomillo se ha encontrado una importante cantidad de
compuestos fenólicos thymol (51,34%) y carvacrol (3,7%) y de sus precursores
biogénicos p-cymene (35,16%) y γ-terpinene (3,53%). Este aceite ha mostrado en el
presente trabajo una elevada actividad antifúngica frente a Alternaria alternata,
Bipolaris spicifera, Rhizoctonia solani, Colletotrichum gloeosporoides, Curvularia
hawaiiensis, Fusarium oxysporum lycopersici, Fusarium equiseti, Fusarium
graminearum, Penicillium expansum y Penicillium italicum, llegando incluso a valores
de MGI del 100%. Resultados que concuerdan con los obtenidos por Bouchra et al.,
(2003, citado por Marqués, 2015) frente a Botrytis cinerea, y por los obtenidos por
Bluma y Etcheverry (2008, citado por Marqués, 2015) en ensayos realizados frente a
hongos productores de micotoxinas en maíz almacenado.
Por otra parte, el thymol ha sido recientemente aprobado (Reg. (EU) Nº 568/2013
(Dossier completo 2011/266/EU) por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria
(EFSA) como sustancia activa autorizada en la categoría de fungicida, con fecha de
aprobación de 01/12/2013 hasta el 30/11/2023 (Marqués, 2015).
4.1.3 Mecanismo de acción del aceite esencial
En específico, los estudios demuestran que el carvacrol y el timol tienen varios sitios
de acción dentro de las células, y dependiendo de las concentraciones utilizadas
pueden causar la inhibición o inactivación de los microorganismos. Los blancos o
puntos de ataque de estos agentes antimicrobianos dentro de las células incluyen la
pared y membrana celular, enzimas metabólicas, síntesis de proteínas y sistema
genético (Davidson y Branen, 1993, citados por García, et al., 2008)
Considerando el gran número de diferentes grupos de compuestos químicos
presentes en los aceites esenciales, es importante decir que su actividad
antimicrobiana no se atribuye a un mecanismo específico; sin embargo existen
algunos sitios de acción en la célula, en dónde pueden ocurrir los siguientes efectos:
daño a la membrana citoplásmica, degradación de la pared celular, daño a las
proteínas, filtración del contenido celular, coagulación del citoplasma, y disminución
de la fuerza motriz (Skandamis y Nychas, 2001, citados por García, et al., 2008)
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4.1.4 El chile piquín (Capsicum annum L.) y sus propiedades
El chile piquín (Capsicum annuum L var. aviculare Dierb.) es una planta que crece en
forma silvestre en las regiones semiáridas del estado de Nuevo León, Laborde y
Pozo (1982), mencionan que también se localiza en toda la zona costera de país,
desde Sonora hasta Chiapas, por el Pacífico y desde Tamaulipas hasta la península
de Yucatán, incluyendo Quintana Roo por el Golfo de México, donde es aprovechado
por los habitantes de estos lugares y para los cuales reviste una gran importancia
socioeconómica, el fruto es usado principalmente como alimento, en la elaboración
de algunos platillos regionales (Almanza, 1993, citado por Moreno, et al., 2012).
Otros atributos de los chiles incluyen algunas propiedades medicinales,
cosmetologías, antisépticas y como repelentes de algunas plagas agrícolas, por lo
que existe en la actualidad un interés por probar algunos componentes de los chiles
como sinergistas de los insecticidas órgano-fosforados. Los poderes curativos del
chile dependen de diferentes compuestos encontrados en las venas, las hojas y los
tallos de las plantas. (Dewitt et al. 2000, citado por Moreno, et al., 2012), mencionan
entre algunos de los componentes: la capsicina, la capsicidina, el capsidol, los
capsianósidos y la capsicodendrina, compuestos que además de muchas otras
propiedades han demostrado ser antibacteriales e incluso fungicidas (Moreno, et al.,
2012)
4.1.5 Pérdidas económicas por desarrollo de hongos en cultivos
Las pérdidas económicas debidas a enfermedades de postcosecha en granos, frutas
y hortalizas son provocadas principalmente por hongos y bacterias que causan la
degradación de los tejidos y su consiguiente pudrición. El control de plagas y
enfermedades dependen principalmente de la utilización de agroquímicos sintéticos,
lo que ha incrementado la población de organismos fitopatógenos resistentes
provocando un aumento significativo de los costos de producción y problemas graves
de contaminación ambiental. A través del tiempo, los métodos de combate de
microorganismos patógenos o deterioradores de alimentos, han tenido innovaciones
significativas, las cuales han sido motivadas principalmente por la emergencia de
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nuevos patógenos, la creciente demanda de alimentos y la necesidad de evitar la
contaminación del medio ambiente. Tomando en cuenta estos tres factores, uno de
los controles que ha adquirido mayor importancia en los últimos años, es aquel que
basa su acción en el uso de sustancias de origen natural, esto es, extractos
obtenidos de plantas con actividad como fungicidas, herbicidas bactericidas e
insecticidas (Rovalo, 1983, citado por Moreno, et al., 2012).
4.1.6 ¿Cuál es uno de los hongos que más afecta al tomate?
Agente causal: Botrytis cinerea.
Distribución: En todo el mundo.
Síntomas: Este hongo puede infectar todas las partes superficiales de la planta, y
generalmente ingresa a través de lesiones. En el tallo, la infección inicial aparece
como lesiones elípticas y acuosas. Bajo condiciones de humedad alta, estas
lesiones crecen y se vuelven grises y mohosas, las cuales pueden rodear y matar
a la planta. Este hongo comúnmente infecta la punta del cáliz de la fruta, en el
cual se puede propagar rápidamente, formando lesiones esporulativas que van de
gris a café y que después se vuelven pudrición acuosa. La mancha fantasma, un
síntoma inusual en la fruta que se observa con frecuencia, se caracteriza por
anillos pequeños que van de blanco a amarillo pálido que aparecen en fruta verde
o roja. Éstas aparecen cuando el hongo infecta la fruta pero la enfermedad es
detenida cuando la fruta se expone a la luz directa del sol o a las altas
temperaturas. La mancha fantasma no se extiende, pero las manchas reducen la
calidad comercial de la fruta (Seminis, s.f.).
Condiciones para el desarrollo de la enfermedad: Este hongo tiene una amplia
gama de hospederos, es un saprofito eficiente y puede sobrevivir en el suelo o en
residuos vegetales infectados por largos periodos en forma de esclerocios. Es
considerado un parásito débil, y típicamente infecta a las plantas a través de
lesiones. Cuando la humedad es adecuada, se producen masas grises de
esporas y se propagan inmediatamente a través del viento. Los climas nublados,
fríos y húmedos son condiciones indispensables para el desarrollo de la
enfermedad. La falta de espacio y la mala ventilación pueden causar problemas
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severos de podredumbre gris. La actividad del hongo abarca un rango muy
amplio de temperaturas comprendido entre 0 y 40º C, si bien la germinación de la
conidias (propagadoras de la enfermedad) se activa con temperaturas próximas a
15º C (Seminis, s.f.).
4.2 Objetivo
Objetivo general: Realizar una investigación experimental que nos permita conocer el
factor inhibitorio del aceite esencial de tomillo y el extracto de capsicina del chile
piquín ante uno de los hongos más comunes del tomate (Botrytis cinerea).
Objetivos particulares:
Conocer los mecanismos de acción de las sustancias presentes en el chile
piquín y en el tomillo, que permiten inhibir el desarrollo de hongos y bacterias.
Analizar en un cultivo del hongo mencionado, bajo distintos porcentajes del
aceite esencial de tomillo y la capsicina, la capacidad de dichas sustancias para
detener el desarrollo del hongo, en relación con su concentración.
A partir de la investigación experimental del desarrollo del hongo in vitro, crear
una cera que al cubrir los tomates, les otorgue mayor tiempo de vida y
contribuya a evitar pérdidas económicas durante los periodos de exportación.
4.3 Problema
Como se mencionaba anteriormente en el marco teórico, el desarrollo de
microorganismos patógenos en el tomate, puede originar amplias pérdidas
económicas al momento de exportar dicho producto, tanto internamente como
externamente, sin embargo, nuestro país es tan rico en plantas con propiedades
antifúngicas, que se debe comenzar a tomar provecho de ellas, por lo que ante tal
situación se realizó el siguiente planteamiento del problema, ¿bajo qué porcentaje de
concentración, la capsicina y el aceite esencial de tomillo pueden inhibir el desarrollo
del hongo Botrytis cinerea (uno de los hongos que más afecta al tomate)?
4.4 Hipótesis
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Para realizar el proyecto, se planteó la siguiente hipótesis: Si al realizar el medio de
cultivo, la concentración de la capsicina y del aceite esencial de tomillo presente en
el mismo (cada sustancia en su respectivo medio), es del 50%; entonces se inhibirá
el desarrollo del hongo Botrytis cinerea.
5. Desarrollo
5.1 Extracción del aceite esencial de tomillo
Materiales y sustancias: Probeta de 250ml, vaso de precipitados de 250ml, 3
matraces Erlenmeyer de 250ml, mangueras de látex, embudo de vidrio, embudo de
decantación, 3 pinzas de tres dedos con nuez, 3 soportes universales, 3 anillos de
hierro, mechero de Bunsen, 3 tapones horadados, 2 varillas huecas de cristal, hojas
de tomillo, agua, tubo refrigerante, papel filtro, 1 termómetro, sal.
La obtención del aceite esencial de tomillo se realizó mediante una destilación por
arrastre de vapor, lo primero que se pudo observar fue que conforme la temperatura
del agua fue subiendo en el matraz que contenía los 400 ml de esta, el matraz con el
tomillo se comenzó a empañar. Al momento en que la temperatura llegó a los 100°C,
el agua comenzó a hervir y se produjo un burbujeo, por otra parte, la cantidad de
vapor que se desprendía aumentó y se empezaron a notar gotas de agua caer poco
a poco en el matraz con las hojas de tomillo; conforme el agua proveniente del primer
matraz caía, se veía como se producía vapor en el segundo matraz, mismo que
subía hasta llegar al tubo refrigerante, donde el flujo del agua provocaba que la
temperatura cambiase, haciendo pasar al vapor de estado gaseoso a estado líquido.
Conforme se producía la destilación por arrastre de vapor, se percibió un aroma
fuerte, similar al de las infusiones, cuando dicho aroma dejó de percibirse, fue el
momento en que se terminaron de arrastrar los compuestos del aceite esencial, y el
mechero fue apagado para finalizar la extracción.
La extracción funcionó gracias a que, cuando el vapor entró en contacto con el
material vegetal, hizo que los compuestos aromáticos, que generalmente poseen un
punto de ebullición más bajo que el agua, se vaporizaran y fueran arrastrados junto
con el vapor hasta el tubo refrigerante, donde se condensaron junto con el vapor de
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agua. También la temperatura del vapor hizo que las células y las estructuras
vegetales se rompieran y liberaran más compuestos esenciales. En este caso el
compuesto principal obtenido dentro del aceite esencial fue el timol, conocido como
2-isopropil-5-metilfenol. A continuación se puede observar la ruta crítica de dicha
destilación.
1. 2. 3.
4. 5. 6.
7.
Al finalizar la destilación, se dejo enfriar el aceite y se depositó a través de un
embudo con papel filtro en un embudo de decantación, aplicando sal dentro del
mismo para cambiar la densidad del agua y poder obtener el aceite en un grado de
pureza mayor,
Todo el proceso anterior se realizó tres veces para obtener una cantidad suficiente
de aceite esencial para las pruebas, el total de aceite obtenido fue de 150 ml.
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La destilación por arrastre de vapor se realizó basándose en los principios que
marcan Peredo, et al., (2009).
5.2 Obtención de la capsicina del chile piquín
Materiales y sustancias: 2 soportes universales, 1 termoagitador, 1 recipiente de
vidrio para baño maría, 1 vaso de precipitados de 200 ml, 2 pinzas de tres dedos con
nuez, 1 tubo refrigerante, mangueras de látex, 2 tapones horadados, 1 varilla hueca
de cristal, 1 termómetro, 1 matraz erlenmeyer de 250 ml, 1 matraz de destilación, 1
licuadora, papel filtro, 1 embudo, agua, acetona pura, chile piquín, 1agitador de
vidrio.
Primero que nada, se molieron 500 gr de chile piquín seco en la licuadora hasta
obtener un polvo homogéneo, los chiles se fueron depositando en varias tandas para
evitar forzar el motor de la licuadora.
Posteriormente, el polvo obtenido se fue colocando en el vaso de precipitados de 200
ml, en una relación de 1:5 (soluto-solvente) en masa con la acetona, por lo que
primero se pesó el vaso de precipitados para después agregar 20 gr del polvo de
chile piquín y posteriormente 100 gr de acetona pura, se agitó durante 15 minutos y
se observó un cambio de color tanto en el polvo del chile piquín, como en la acetona
que se había colocado, todo ello debido a que este proceso sirve para separar la
capsicina mediante solventes orgánicos, al ser esta misma soluble en acetona.
El líquido obtenido de la separación por solventes se colocó en el matraz de
destilación mediante un embudo con papel filtro para proceder a separar la acetona y
obtener un mayor grado de pureza de la capsicina mediante una destilación. Dicha
destilación se llevo a cabo empleando la técnica de baño maría para transferir calor
al matraz de destilación debido a que la acetona es un compuesto volátil, así que no
podía estar en contacto directo con la fuente de calor, la temperatura a la que se
colocó el termoagitador fue de 35° C ya que a esa temperatura la acetona se
evapora. La destilación se efectuó durante 20 minutos. A continuación se puede
observar la ruta crítica del proceso:
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1. 2. 3.
4. 5. 6.
7. 8.
Todo lo indicado con anterioridad se repitió cinco veces para obtener la cantidad
necesaria para las pruebas, con un volumen final total de 50 ml de extracto de
capsicina.
El proceso anterior se realizó de acuerdo a las especificaciones indicadas por
Lobato, et al., (2014).
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5.3 Cultivo del hongo Botrytis cinerea
Materiales y sustancias: 200 gr de papa, 20 gr de agar, 10 gr de dextrosa, 1000 ml
agua, 1 matraz de 1 litro, antibiótico de amplio espectro algodón con gasa, 2
mecheros de Bunsen, autoclave, incubadora, 24 cajas de petri, asa bacteriológica, 3
pipetas de plástico, aceite esencial de tomillo, extracto de capsicina, muestra del
hongo, cinta parafilm, 1 torunda.
La muestra del hongo fue obtenida gracias a que uno de los tomates que se habían
comprado como parte de la despensa de uno de los integrantes del equipo comenzó
a podrirse y se generó el hongo descrito con anterioridad en el marco teórico, por lo
que dicho tomate fue aislado y colocado en una bolsa sellada para ser usado el día
de la siembra del hongo en el cultivo.
El medio de cultivo se preparó calentando los 200 gr de papas en 500 ml de agua
hasta que estas estuvieran suaves, momento en el que se exprimieron con ayuda de
una tela porosa para obtener el caldo rico en nutrientes. Posteriormente el caldo fue
depositado en el matraz junto con los 20 gr de agar, 10 gr de dextrosa y 1 mg de
clindamicina para inhibir el crecimiento de bacterias que puedan intervenir con los
resultados del experimento. Se mezclaron todas las sustancias y se colocó la base
del matraz cerca del mechero para clarificar la mezcla. Posteriormente se tapó la
boquilla del matraz con una torunda y se colocó en autoclave para esterilizar a 15
libras de presión durante 15 minutos.
Al terminar la esterilización, se vertió el medio de cultivo en las cajas de petri con
distintos porcentajes de concentración de los extractos de las sustancias obtenidas
en los procesos anteriores de la siguiente manera:
Pruebas con el aceite esencial de tomillo
Control: 0% 10% 30% 50%
20 ml de medio de cultivo.
18 ml de medio de cultivo, 2 ml de
aceite esencial de tomillo.
14 ml de medio de cultivo, 6 ml de
aceite esencial de tomillo.
10 ml de medio de cultivo, 10 ml de
aceite esencial de tomillo.
Pruebas con el extracto de capsicina
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Control: 0% 10% 30% 50%
20 ml de medio de cultivo.
18 ml de medio de cultivo, 2 ml extracto de capsicina.
14 ml de medio de cultivo, 6 ml de
extracto de capsicina.
10 ml de medio de cultivo, 10 ml de
extracto de capsicina.
Las cajas de petri con los medios de cultivo dejaron reposar durante 48 horas para
comprobar que no se desarrollara algún microorganismo ajeno a la investigación.
Al terminar el periodo de prueba, se procedió a realizar la siembra. La mesa de
trabajo del laboratorio fue limpiada con jabón y alcohol y se prendieron dos mecheros
para crear una zona de siembra estéril. El asa bacteriológica se esterilizó con el
mechero antes y después de cambiar de caja de petri. Para colocar el hongo, se
realizaron movimientos en zig-zag a lo largo de la superficie para formar estrías en la
misma. Al finalizar, las cajas fueron selladas con cinta parafilm alrededor del borde y
la mesa de trabajo se limpió nuevamente con jabón y alcohol. Las cajas de petri con
la siembra del hongo se colocaron en una incubadora para mantenerlas seguras
durante tres días a temperatura ambiente ya que tal como lo menciona la
organización Seminis (s.f.), el hongo se desarrolla de mejor manera en temperaturas
próximas a los 15°C y 24°C, temperatura que estuvo presente durante los días de la
investigación, oscilando entre los 14°C y los 25°C.
La preparación del medio de cultivo se realizó de acuerdo a lo indicado en el
documento Anexo I: Preparación de Medios de Cultivo, ubicado en la biblioteca
digital de tesis cuyo enlace se encuentra en la bibliografía.
Figura 1.0 Tomate con el hongo Botrytis
cinerea.
Figura 1.1 Medios de cultivo con
distintos porcentajes de los extractos.
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Figura 1.2 Zona de siembra estéril.
Figura 1.3 Se realiza la siembra del
hongo con el asa bacteriológica previamente esterilizada.
Figura 1.4 Se tapa la caja de petri.
Figura 1.5 Se sella la caja de petri con
cinta parafilm.
Figura 1.6 Medios de cultivo con aceite esencial de tomillo: control, 10%, 30% y
50% (de izquierda a derecha).
Figura 1.7 Medios de cultivo con
extracto de capsicina: control, 10%, 30% y 50% (de izquierda a derecha).
Figura 1.8 Las cajas de petri dentro de
la incubadora.
Figura 1.9 Se deposita el medio de
cultivo en las cajas de petri.
5.4 Elaboración de la cera
Materiales y sustancias: 2 tazas de azúcar blanca, ¼ de taza de jugo de limón, ¼ de
taza de agua, 3 tazas, 1 cacerola, estufa, aceite esencial de tomillo, extracto de
capsicina, 1 pala o agitador, 1 termómetro, 2 recipientes de 1 litro.
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El proceso para realizar la cera fue sumamente sencillo, ya que consistió únicamente
en mezclar todas las sustancias mencionadas anteriormente hasta que llegaran a los
120° C, agitando constantemente; en caso de que la consistencia sea muy espesa,
se puede añadir más agua para cambiar su consistencia. La cera fue elaborada a
partir de azúcar debido a que dicho componente orgánico es soluble en agua, por lo
que al momento de que los tomates lleguen a los hogares de las personas, pueda
ser sencillo lavarlos y quitarles dicha cera.
Una cantidad de la cera obtenida fue mezclada en una relación 50/50 con el aceite
esencial de tomillo, de igual forma, el resto fue mezclado con una relación 50/50 con
el extracto de capsicina del chile piquín.
La cera fue aplicada en los tomates y se dejaron en una zona done recibieran la luz
del sol y el calor para observar su comportamiento.
6. Resultados
6.1 Pruebas in vitro
Día uno: Los tres medios de cultivo control comenzaron a presentar un desarrollo
del hongo que se podía observar como pequeños puntos. De los medios que
contenían un 10% de concentración del aceite esencial de tomillo, uno de ellos
mostró pequeños puntos en los cuales el hongo comenzaba a crecer. De igual
forma, en uno de los cultivos que contenía un 10% de extracto de capsicina se
comenzó a observar un punto pequeño. Los cultivos con el 30% y 50% de
concentración, por parte de ambos extractos, no mostraron desarrollo del hongo.
Muestra 1 2 3
Control
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10% aceite esencial de tomillo
30% aceite esencial de tomillo
50% aceite esencial de tomillo
Control
10% extracto de capsicina
30% extracto de capsicina
50% extracto de capsicina
Día dos: Los medios de cultivo que funcionaban como control comenzaron a tener
un desarrollo más notorio del hongo sembrado. No se detectaron avances del
crecimiento del hongo en los medios con la concentración del 10% por parte de
ambas sustancias. En dos de los medios de cultivo con concentración del 30% de
aceite esencial de tomillo se comenzó a desarrollar de manera poco perceptible el
hongo, algo que también sucedió en uno de los medios de cultivo con extracto de
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capsicina al 30%. Las muestras con concentraciones del 50% permanecieron sin
mostrar crecimiento del hongo.
Muestra 1 2 3
Control
10% aceite esencial de tomillo
30% aceite esencial de tomillo
50% aceite esencial de tomillo
Control
10% extracto de capsicina
30% extracto de capsicina
18
50% extracto de capsicina
Día tres: Varias de las pruebas control tuvieron un desarrollo muy notorio del
hongo. En los medios con el 10% de concentración de aceite esencial de tomillo,
el desarrollo comenzó propagarse, a diferencia de la muestra con el 10% de
capsicina, misma en la que el hongo casi no creció tanto desde el día dos. Los
cultivos con concentraciones del 30% comenzaron a tener un desarrollo del
hongo solo en algunas zonas. Los medios con el 50% continuaron sin mostrar
desarrollo del hongo.
Muestra 1 2 3
Control
10% aceite esencial de tomillo
30% aceite esencial de tomillo
50% aceite esencial de tomillo
19
Control
10% extracto de capsicina
30% extracto de capsicina
50% extracto de capsicina
6.2 Pruebas in vivo
Día uno: No hubo ningún cambio notable, sin embargo hay que destacar que los
tomates que tienen la cera muestran una mejor presentación debido al brillo que
les proporciona, a diferencia de los tomates que no tenían cera, que lucían
menos.
Muestra 1 2 3 Control
Tomates con cera del 50%de aceite esencial
de tomillo.
Tomates con cera del 50% de
extracto de capsicina.
20
Día dos: Los tomates con la cera no mostraron cambios notables, al sentirlos su
consistencia continuaba siendo firme, a diferencia de los tomates sin cera, que se
sentían más blandos.
Muestra 1 2 3 Control
Tomates con cera del 50%de aceite esencial
de tomillo.
Tomates con cera del 50% de
extracto de capsicina.
Día tres: Los tomates con cera se continuaron conservando de manera correcta y
su presentación no cambió, los tomates sin cera que comenzaban a notarse con
un tono menos fresco y su consistencia resultó ser un poco más blanda que el día
anterior, además comenzaron a aparecer manchas negras en su cáscara.
Muestra 1 2 3 Control
Tomates con cera del 50%de aceite esencial
de tomillo.
Tomates con cera del 50% de
extracto de capsicina.
7. Análisis e interpretación de resultados
Según Davidson y Branen (1993), citados por García, et al. (2008), hay estudios que
demuestran que el carvacrol y el timol tienen varios sitios de acción dentro de las
células, y dependiendo de las concentraciones utilizadas pueden causar la inhibición
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o inactivación de los microorganismos. Los blancos o puntos de ataque de estos
agentes antimicrobianos dentro de las células incluyen la pared y membrana celular,
enzimas metabólicas, síntesis de proteínas y sistema genético.
Además, según Skandamis y Nychas (2001), citados por García, et al. (2008),
considerando el gran número de diferentes grupos de compuestos químicos
presentes en los aceites esenciales, es importante decir que su actividad
antimicrobiana no se atribuye a un mecanismo específico; sin embargo existen
algunos sitios de acción en la célula, en dónde pueden ocurrir los siguientes efectos:
daño a la membrana citoplásmica, degradación de la pared celular, daño a las
proteínas, filtración del contenido celular, coagulación del citoplasma, y disminución
de la fuerza motriz.
Nosotros concordamos con lo mencionado por dichos autores debido a que mediante
las pruebas in vitro se logró determinar el porcentaje de concentración de el aceite
esencial de tomillo que inhibe el desarrollo del hongo Botrytis cinerea, ello debido a
las modificaciones celulares que dicho extracto puede llegar a generar en
organismos patógenos, impidiendo procesos fundamentales para que la célula pueda
realizar sus funciones vitales y por consiguiente propiciando su muerte. En el caso
del aceite esencial de tomillo, la concentración que inhibió más el crecimiento de
dicho hongo fue la del 50%, seguida de la del 30% y finalmente la del 10%. Gracias a
lo anterior, la concentración usada para la cera fue la del 50%, dando un mayor
tiempo de vida a los tomates en los que se colocó la cera, a diferencia del tomate
control.
Por otra parte, según Moreno, et al. (2012) los atributos de los chiles incluyen
algunas propiedades medicinales, cosmetologías, antisépticas y como repelentes de
algunas plagas agrícolas, por lo que existe en la actualidad un interés por probar
algunos componentes de los chiles como sinergistas de los insecticidas órgano-
fosforados. Los poderes curativos del chile dependen de diferentes compuestos
encontrados en las venas, las hojas y los tallos de las plantas. Y según Dewitt et al.
(2000) citado por Moreno, et al., (2012), mencionan entre algunos de los
componentes: la capsicina, la capsicidina, el capsidol, los capsianósidos y la
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capsicodendrina, compuestos que además de muchas otras propiedades han
demostrado ser antibacteriales e incluso fungicidas.
De igual manera, se concuerda con dichos autores debido a que la presencia de la
capsicina en los medios de cultivo tuvo un efecto inhibitorio muy notorio en las
concentraciones del 30% y del 50%, mientras que en la del 10% el desarrollo del
hongo fue mayor. Debido a lo observado in vitro, se optó por usar la concentración
del 50% de capsicina en la cera, mostrando resultados muy importantes ya que a
diferencia del tomate control, los tomates con la cera se apreciaban mucho mejor
conservados y con una mejor presentación.
Finalmente, según Gómez (2011), los recubrimientos a base de ceras o de otros
productos (como polisacáridos), juegan un papel fundamental en el mantenimiento
de la calidad organoléptica de frutas frescas durante sus procesos de
comercialización, fundamentalmente cuando se exportan a largas distancias. La
tecnología de la formulación de estos recubrimientos continúa avanzando para
conseguir cada vez en mayor medida una optimización del producto por cultivo y
objetivo pretendido.
Nosotros concordamos con dicho autor debido a que el producto final al que se llegó
después de la investigación en el laboratorio, es una cera que puede permitir
aumentar el tiempo de vida de los tomates que son exportados a grandes distancias
y por consiguiente, reducir las pérdidas económicas que puede generar su temprana
descomposición.
8. Conclusiones
El objetivo general planteado al comienzo de la investigación se cumplió de manera
correcta, ya que a través de las pruebas in vitro de nuestra experimentación,
logramos conocer el factor inhibitorio del aceite esencial de tomillo y el extracto de
capsicina del chile piquín ante uno de los hongos más comunes del tomate (Botrytis
cinerea). En cuanto a los objetivos particulares, todos se cumplieron de forma
correcta, salvo por el hecho de que tras la investigación, no se logró conocer de
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manera precisa el mecanismo de acción que la capsicina efectúa para inhibir el
desarrollo de microorganismos patógenos.
Por su parte, la cera elaborada fue un objetivo particular logrado correctamente
dentro de este proyecto, debido a que muchas veces las investigaciones científicas
se quedan como tales, sin sacar el máximo provecho de lo descubierto dentro de
ellas; sin embargo el presente proyecto es muy completo debido a que con base en
lo analizado en el laboratorio, se procedió a crear un bien que pueda contribuir a
mejorar la economía de nuestro país, en este caso una cera que tiene la capacidad
de aumentar el tiempo de vida del tomate, y otro aspecto importante de ello es que el
hongo con el que se realizaron las pruebas, es muy común en las frutas, por lo que la
cera creada puede servir también para otros tipos de cultivos. A pesar de lo anterior,
se deben seguir realizando pruebas para mejorar la cera y hacer que tenga una
mayor duración, además se deben buscar métodos eficientes para su producción en
masa.
En adición a lo anterior, la hipótesis fue comprobada ya que en los medio de cultivo
cuya concentración del aceite esencial de tomillo y el extracto de capsicina era del
50%, no se desarrollo el hongo; en los del 30% tuvo un desarrollo más lento, pero
finalmente se dio, especialmente en los medios que contenían el aceite esencial de
tomillo, ya que los del extracto de capsicina casi no mostraron indicios del hongo; y
en los que tenían una concentración del 10%, tanto de aceite esencial de tomillo
como de capsicina, el hongo se desarrolló más fácilmente. Dentro de las pruebas
control el hongo se desarrollo sin ningún problema.
El presente proyecto representa una de las muchas formas en que la ciencia puede
apoyar a ámbitos tan variados de la vida; siempre hay que tratar de buscar
soluciones a los problemas que surgen y hacer lo mejor por ayudar a nuestro país,
en este caso, los resultados generados pueden ser empleados para mejorar las
exportaciones de México y fortalecer los ingresos, evitando pérdidas de productos
sumamente valiosos como lo son los cultivos que producimos.
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9. Fuentes de información
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