Descripción del mecanismo de acción del bicarbonato
El micelio fúngico está gobernado por un sofisticado lenguaje químico que utiliza señales extracelulares conocidas como señales autorreguladoras (Ugalde & Rodríguez-Urra, 2016). Estudiando estas señales autorreguladoras que utilizan los hongos para colonizar nuevos nichos, se observó que el crecimiento de Aspergillus nidulans era inhibido a concentraciones crecientes de bicarbonato (foto 1) (Rodriguez-Urra et al., 2009).
Los hongos son acidófilos y van acidificando el medio según va creciendo el micelio de forma radial (pH 6-7) por la secreción de ácidos orgánicos derivados de su metabolismo (foto 2). A medida que el micelio va creciendo, se crea un gradiente de pH, presentando en el centro del micelio, un pH ligeramente alcalino (pH 7.5-8).
En el centro del micelio, donde se encuentra una gran masa de éste, se desprende CO2 derivado de la respiración del hongo que, en condiciones de humedad y por equilibrio químico y a pH ligeramente alcalino (pH 7.5-8), se convierte en bicarbonato (foto 2).
Es este bicarbonato la señal de nicho ocupado que utilizan los hongos para saber que no pueden desarrollarse en los puntos donde detecten su presencia y que tienen que colonizar nuevos nichos.
Se trata de una señal fisiológica que utilizan los hongos, indirecta a su propio metabolismo, por lo que no pueden adquirir resistencia a la presencia de bicarbonato.
La formulación NonStop desarrollada por Biofungitek con la tecnología BioKarb y formulada con carbonato potásico, presenta en disolución un pH básico en un rango de 8.5-9.5. A este pH el equilibrio químico ácido carbónico (H2CO3) ↔ bicarbonato (HCO3-) ↔ carbonato (CO32-) se desplaza hacia la formación de bicarbonato (foto 2), señal fisiológica que utilizan los hongos para regular su crecimiento.
El uso de bicarbonato como fungicida se ha descrito en varias ocasiones (Wenneker and Kanne, 2010; Zamani et al., 2007): este compuesto limita el crecimiento de los hongos a nivel intracelular debido a su acción tampón (es decir, su habilidad para mantener el pH de una solución estable) y a la presencia del bicarbonato en sí.
En este sentido, Klengel et al. (2005) demostraron que la concentración intracelular de CO2/HCO3 estimula la actividad del AMPc (adenosín monofosfato cíclico), modificando el perfil de crecimiento de las especies fúngicas.
Características de NonStop
La formulación NonStop presenta una serie de características que le confieren diversas ventajas frente a formulaciones de bicarbonato presentes en el mercado.
A) Autodisolución
La formulación NonStop presenta una serie de características que le confieren diversas ventajas frente a formulaciones de bicarbonato presentes en el mercado.
En la foto 3A, se puede observar como la formulación NonStop de Biofungitek formulada con tecnología Biokarb presenta un efecto efervescente resultando en una disolución completa transcurridos 40 minutos sin agitación, mientras que en la foto 3B, se observa como un producto comercial formulado con bicarbonato (82%) no se diluye completamente tras 40 minutos.
B) Ausencia de manchado y eliminación de cristales fitotóxicos
Los fungicidas a base de bicarbonato pueden causar manchado debido a la aparición de depósitos de bicarbonato cuando son aplicados foliarmente a concentraciones altas. Cuando estas formulaciones se pulverizan sobre la superficie foliar, los cristales de bicarbonato que no se han disuelto se depositan sobre la hoja produciendo manchas fitotóxicas ya que cuando incide la radiación solar sobre las hojas se da un efecto lupa que causa fitotoxicidad. Además, cuando estos cristales son pulverizados sobre la superficie foliar, pueden causar heridas y facilitar la infección por hongos fitopatógenos que se introducen en el tejido foliar.
En la foto 4, se observa cómo se han depositado los cristales de bicarbonato no disueltos de una formulación desarrollada con bicarbonato, mientras que no hay presencia de estos cristales en la formulación NonStop cuando es aplicada por pulverización.
C) Elevada mojabilidad
La mojabilidad de la formulación NonStop se la da una rigurosa selección, fruto de una amplia investigación, de agentes mojantes que permiten romper la tensión superficial de la solución para elevar la capacidad de penetración sobre superficies hidrofóbicas, como hojas, pétalos u micelios de hongos fitopatógenos.
Como se aprecia en la foto 5, la formulación a base de bicarbonato solo es capaz de mojar un micelio hidrofóbico con tamaños de gota (5 ul) de 2.52 mm2 (prácticamente igual que el agua sola), las cuales no llegan a secarse transcurridos 120 minutos.
Por otro lado, en este ensayo se observa que la formulación Nonstop penetra el micelio, presentando una buena mojabilidad con áreas de cubrimiento de 4.7 mm2, es decir, hasta 3.6 veces más que la formulación a base de bicarbonato, quedando la gota seca a los 30 minutos.
La formulación NonStop es un producto fungistático de contacto que, aplicado sobre un micelio de mildiu polvoso en plantas de rosa (Foto 6), produce un efecto secado de retracción de micelio y de inhibición de las esporas viables. NonStop, a su vez, tiene un efecto de respuesta a dosis y a tiempo de esporulación del blanco biológico sobre el que actúa, con lo que es importante saber la fisiología del hongo fitopatógeno a tratar para maximizar su eficacia.
En resumen
La formulación NonStop no presenta clasificación FRAC ni periodo de reingreso, pudiendo ser utilizado en cualquier punto de la rotación de plaguicidas. Tampoco afecta al uso de organismos benéficos ni genera resistencias en las poblaciones de hongos fitopatógenos. No presenta efecto acumulativo gracias al efecto efervescente y a su capacidad de romper los cristales de bicarbonato, respondiendo a dosis y frecuencias de aplicación según el blanco biológico a tratar.
Autor: Igor Setien
Dr. En Fisiología Vegetal
Investigador científico en Biofungitek
S.L
Referencias
- Klengel, T., Liang, W-J., Chaloupka, J., Levin, L.R., Buck, J., Mühlschlegel, F.A. (2005). Fungal adenylyl cyclase integrates CO2 sensing with cAMP signaling and virulence. Curr. Biol. 15(22): 2021-2026.
- Rodríguez-Urra, A.B., Jiménez, C., Dueñas, M., Ugalde, U. (2009). Bicarbonate gradients modulate growth and colony morphology in Aspergillus nidulans. FEMS Microbiol. Lett. 300: 216-221.
- Ugalde, U., Rodríguez-Urra, A.B. (2016). “Chapter 9: Autoregulatory Signals in Mycelial Fungi” in J. Wendland (ed.) The Mycota I. Growth, Differentiation and Sexuality. Switzerland: Springer International Publishing, pp. 185-202.
- Wenneker, M., Kanne, J. (2010). Use of potassium bicarbonate (Armicarb) on the control of powdery mildew (Sphaerotheca mors-uvae) of gooseberry (Ribes uva-crispa). Commun. Agric. Appl. Biol. Sci. 75: 563-568.
- Zamani, M., Sharifi Tehrani, A., Ali Abadi, A.A. (2007). Evaluation of antifungal activity of carbonate and bicarbonate salts alone or in combination with biocontrol agents in control of citrus green mold. Commun. Agric. Appl. Biol. Sci. 72: 773-777.
