Desde los inicios de la medicina humana, se han buscado soluciones a las diversas enfermedades que afectan la población, un proceso que ha atravesado diferentes etapas, incluyendo periodos de ocultismo y alquimia. Estas prácticas, aunque cargadas de misticismo, sentaron las bases para el rigor científico que se establecería posteriormente, siendo Paracelso (1493-1541) una figura clave en esta transición. Paracelso promovió el uso de minerales en la preparación de medicamentos (BBC, 2018), considerando sus fundamentos para la búsqueda de la comprensión de la salud e igualmente de la enfermedad. Siguiendo esta línea de pensamiento, intelectuales como Goethe y Steiner comenzaron a distanciar el uso de los minerales de la mitificación, otorgándole un enfoque más pragmático y realista. Más adelante, Gabriel Bertrand (1897) y Menetrier (1974) acuñaron el término «oligoelementos” (Ramírez Hernández et al., 2015), estableciendo así el concepto de minerales como eslabones esenciales en el correcto funcionamiento del organismo humano. Este avance no solo ha enriquecido nuestra comprensión de la biología humana, sino que también ha tejido una conexión fundamental con la agricultura, ya que los oligoelementos no solo representan un papel importante para la salud, sino también para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En este sentido, la evolución de la medicina hacia un enfoque más científico ha permitido de manera transversal asociar el uso de los elementos empleados en la salud humana, para su uso e implementación en la agricultura, como podría resaltarse la importancia de los minerales tanto en la dieta como en la fertilidad del suelo, un aspecto que continúa siendo objeto de investigación y desarrollo en el sector agro y alimentario:
En el ámbito de la agricultura
El uso de sales inorgánicas ha cobrado una relevancia significativa, no solo como fuente de nutrición para las plantas, sino también como una estrategia eficaz para el manejo de diversas enfermedades a través del control de fitopatógenos. Según Homma et al. (1981), estas sales, reconocidas por su baja toxicidad hacia mamíferos y su compatibilidad con el medio ambiente, han sido categorizadas como «compuestos biocompatibles» (Horst et al., 1992; Zavaleta, 1999). Entre las sales inorgánicas más destacadas en el control de fitopatógenos se encuentran el bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio, bicarbonato de amonio y el sulfato de cobre, los cuales han demostrado eficacia contra una variedad de agentes patógenos como Alternaria spp., Aspergillus niger y Botrytis cinerea, entre otros (Karabulut et al., 2003; Bombelli y Wright, 2006). Además, estas sales pueden ser efectivas en el control de fitopatógenos que generan cenicillas, tales como Leveillula taurica y Oidium lycopersicum (Fallik et al., 1997; McGrath y Shishkoff, 1999). En este contexto, surge el concepto de Fitomineraloterapia, propuesto por Zabaleta-Mejía en 1999, que describe de manera integral el uso de estas sales inorgánicas en el manejo y control de hongos fitopatógenos. Esta metodología no solo optimiza la fitosanidad, sino que también promueve prácticas agrícolas sostenibles y ecoamigables, contribuyendo así a un desarrollo agrícola más responsable y consciente de las dinámicas medioambientales.
Modo de acción
El modo de acción de las sales minerales en el contexto de la interacción con las plantas y los hongos es un tema relevante en la agronomía moderna, dado su impacto en la fertilización y en su implementación para el manejo y control de fitopatógenos. Las plantas, a través de sus raíces, absorben sales minerales siguiendo la ruta del apoplasto; sin embargo, el proceso de penetración de estos solutos está considerablemente limitado por la cutícula, una barrera inerte e hidrofóbica que recubre la mayor parte del follaje. La cutícula, compuesta por polímero tridimensional de cutina, junto con lípidos, presenta una permeabilidad muy baja para los solutos hidrofílicos, lo que dificulta la eficiencia en la absorción de fertilizantes. Por ejemplo, la solubilidad del nitrato de amonio (NH4NO4) en la cutícula es más de 107 veces inferior a la que se observa en el agua, según lo estimado por el coeficiente de partición entre octanol y agua (Equipo Redagrícola, 2016). Este fenómeno es también evidente en otras sales minerales, lo que resalta la dificultad que estas presentan para ser absorbidas eficientemente, aunque esto puede ser revertido en el modelo de poros acuosos polares, para el caso de las sales minerales en fertilizantes.
Mecanismos de acción de las sales inorgánicas
1) Efecto hiperosmótico. Las sales pueden generar un ambiente hiperosmótico alrededor de las estructuras de los hongos, y en el contacto extraen agua de las células fúngicas por osmosis, produciendo deshidratación y posterior muerte de estas.
2) Activación de enzimas. El potasio es esencial en procesos metabólicos de la célula fúngica, en una alta concentración de potasio producido por una sal de potasio interfiere en estos procesos alterando su correcto funcionamiento.
3) Alteración del pH intracelular. Las sales pueden alterar el equilibrio ácido-base dentro de la célula fúngica alterando la estructura y función de las proteínas fundamentales para el desarrollo del hongo.
4) Inhibición del crecimiento micelial. Algunas sales pueden afectar directamente la elongación y ramificación del micelio. Por lo anteriormente expuesto y en un estudio sobre el hongo Aspergillus nidulans (Rodríguez Urra et al., 2009) se han estudiado las señales químicas responsables de la inhibición del crecimiento en las zonas internas de colonias de Aspergillus nidulans cultivadas en un medio mínimo. Se demuestra que, en estas condiciones, el bicarbonato se acumulaba de forma dependiente del crecimiento, formando un gradiente de concentración desde la periferia (bajo) hasta el centro (alto). Este gradiente era responsable del aumento de la ramificación en las zonas subperiféricas y de una reducción gradual de la tasa de crecimiento en las zonas distales, lo que en última instancia provocaba la detención del crecimiento.
Aunque se ha demostrado que el bicarbonato actúa como un inhibidor del crecimiento cuando se agrega exógenamente (DePasquale y Montville, 1990)no hay informes de acumulación de bicarbonato que ocurra como una consecuencia natural del crecimiento, con efectos moduladores dentro de las colonias de hongos. La acumulación de bicarbonatos producidos por los hongos, son una señal química para el crecimiento.
Productos como ACTIVE PRO® y DRAGON FIRE®, que contienen sales de potasio sódicas y amoniacales, representan una alternativa efectiva en el manejo de diversos hongos fitopatógenos, aprovechando las propiedades de la Fitomineraloterapia a través de formulaciones específicas diseñadas para aplicaciones foliares, lo que permite optimizar los resultados en la sanidad vegetal.
Referencias
BBC. (2018, julio 18). BBC Mundo sitio noticias. Retrieved Noviembre 29, 2024, from BBC Mundo sitio noticias: https://www.bbc.com/mundo/ noticias-44854542
Deliopoulos, T.; Kettlewell, P. S. and Hare, M. C. 2010. Fungal disease suppression by inorganic salts: a review. Crop Protection. 29 (10):1059-1075
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DePasquale DA, Montville TJ. Mechanism by which ammonium bicarbonate and ammonium sulfate inhibit mycotoxigenic fungi. Appl Environ Microbiol. 1990 Dec;56(12):3711-7. doi: 10.1128/ aem.56.12.3711-3717.1990. PMID: 2082821; PMCID: PMC185056.
Equipo Redagrícola. (2016, Noviembre 30). Redagrícola. Retrieved Noviembre 29, 2024, from Redagricola: https://redagricola.com/mitos-realidad-la-nutricion-foliar/
Hasan, M. F.; Mahmud, T. M. M.; Kadir, J.; Ding, P. and Zaidul, I. S. M. 2012. Sensitivity of Colletotrichum gloeosporioides to sodium bicarbonate on the development of anthracnose in papaya (Carica papaya L. cv. Frangi). Aus. J. Crop Sci. 6(1):17-22
Homma, Y., Y. Arimoto y T. Misato. 1981. Effect of sodium bicarbonate on each growth stage of cucumber powdery mildew fungus (Spharotheca fuliginea) in its life cycle. J. Pest Sci. 6: 201-209.
Horst, R.K., S.O. Kawamoto y L.L. Porte. 1992. Effect of sodium bicarbonate and oils on the control of powdery mildew and black spot of roses. Plant Disease 76: 247-251.
Ramírez Hernández, J., Bonete, M. J., & Martínez-Espinosa, R. M. (2015). Propuesta de una nueva clasificación de los oligoelementos para su aplicación en nutrición, oligoterapia, y otras estrategias terapéuticas. Nutrición hospitalaria(ISSN 0212-1611), 1020-1033. Retrieved from https://scielo.isciii.es/pdf/nh/v31n3/04revision04.pdf
Rodríguez-Urra AB, Jimenez C, Dueñas M, Ugalde U. Bicarbonate gradients modulate growth and colony morphology in Aspergillus nidulans. FEMS Microbiol Lett. 2009 Nov;300(2):216- 21. doi: 10.1111/j.1574-6968.2009.01780.x. Epub 2009 Sep 4. PMID: 19799635.
Zavaleta Mejía, E. Alternativas de manejo de las enfermedades de las plantas Terra Latinoamericana, vol. 17, núm. 3, julio-septiembre, 1999, pp. 201-207 Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, A.C. Chapingo, México
Elaborado por: Leonardo Sierra García
Ingeniero Ambiental y Especialista en manejo de plagas
para: AGROLÓGICA
