Rev. Unell. Cienc. Tec. 30: 51-60. 2012
EFECTO DE EXTRACTOS ETANÓLICOS DE AJONJOLÍ (Sesamum indicum L.)
SOBRE Macrophomina phaseolina*
Sesame (Sesamum indicum L.) ethanolic extracts effect on Macrophomina phaseolina
Yuraima Mendoza1 y Hernán Laurentin1
RESUMEN
Uno de los principales problemas bióticos que presenta la producción de ajonjolí en Venezuela es la
pudrición carbonosa causada por el hongo Macrophomina phaseolina. Entre las estrategias más comunes
para su control se encuentra el control químico, sin embargo, existen otras posibilidades ambientalmente
más amigables como el uso de extractos vegetales que interfieren en el desarrollo del hongo. Con la
finalidad de evaluar el efecto de extractos etanólicos de raíz y tallo de cuatro cultivares de ajonjolí sobre el
crecimiento de tres aislamientos de M. phaseolina, se diseñó un experimento en el cual se determinó la
dinámica del crecimiento micelial mediante el monitoreo de la densidad óptica cada 12 h en celdas de
placas de ELISA (enzyme linked immunosorbent assay), en las cuales estuvieron creciendo los
aislamientos en presencia de extractos de raíz y tallo de cada uno de los cuatro genotipos de ajonjolí. Cada
tratamiento tuvo 24 repeticiones, distribuidas según un diseño experimental completamente al azar en
arreglo factorial de tratamientos. Adicionalmente se identificaron grupos de metabolitos en raíces y tallos
de los genotipos de ajonjolí evaluados. Los extractos de raíz inhibieron hasta en 82% el crecimiento
micelial de dos aislamientos. Los extractos de tallo tendieron a estimular el crecimiento, esta respuesta
fue variable entre genotipos y entre aislamientos del hongo. La caracterización metabólica de los
extractos resultó en una mayor concentración de alcaloides en raíces (su contenido varió según el genotipo
de ajonjolí), mientras que en tallo predominaron los flavonoides. No hubo una clara relación entre grupos
de metabolitos secundarios y el crecimiento del hongo.
Palabras clave: pudrición carbonosa, alcaloides, flavonoides, crecimiento micelial, densidad óptica.
ABSTRACT
Charcoal root rot, caused by Macrophomina phaseolina, is one of the most important diseases
affecting sesame in Venezuela. Among the most common strategies to control is the chemical control,
however, other more environmentally friendly possibilities can be used, such as vegetable extracts which
interfere with fungal growth. In order to evaluate the effect of ethanol extracts of root and stem of four
sesame cultivars on the growth of three isolates of M. phaseolina, an experiment was designed in which
the mycelial dynamics growth was determined by monitoring the optical density every 12 hours in ELISA
(enzyme linked immunosorbent assay) cell plates, in which were growing the isolates in the presence of
extracts root and stem of each of the four genotypes of sesame. Each treatment had 24 replicates,
distributed in a completely randomized design in factorial arrangement of treatments. Further groups of
metabolites were identified in roots and stems of sesame genotypes evaluated. Root extracts inhibited up
to 82% mycelial growth of two isolates. Stem extracts have a trend to promote fungus growth, but this
response was variable for sesame genotype and also for fungi isolates. Metabolic characterization of
extracts resulted in higher concentration of alkaloids in roots than in stems, but the contents were variable
depending on sesame genotype. For stems, flavonoids were prevalent. No correlation was found for
metabolic content of the extracts and effect of extracts on fungus growth.
Key words: charcoal rot, alkaloids, flavonoids, mycelial growth, optical density.
(*) Recibido: 23-05-2012
Aceptado: 26-07-2012
1
Decanato de Agronomía. Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA). Barquisimeto. Lara, Venezuela. email:
hlaurentin@ucla.edu.ve, yuraimamendozag85@hotmail.com
51
Efecto de extractos etanólicos sobre Macrophomina phaseolina / Mendoza y Laurentin
INTRODUCCIÓN
En Venezuela el cultivo del ajonjolí
(Sesamum indicum L.), tiene especial importancia
en la zona agrícola de Turén (estado Portuguesa),
donde es utilizado como cultivo de rotación,
proporciona trabajo a los habitantes de la zona
durante los meses comprendidos entre noviembre
y abril. El grano de ajonjolí es muy bien cotizado
en el mercado externo, por lo cual la vigencia del
cultivo se sustenta en la alta calidad de su
producción para exportar (Montilla y Terán 1996).
Una importante limitante de producción en
el cultivo está representada por el hongo del suelo
Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid, causante
de la enfermedad conocida como pudrición
carbonosa. El hongo sobrevive en el suelo
mediante los esclerocios presentes en los restos de
plantas enfermas. Al presentarse condiciones de
estrés para la planta como altas temperaturas y
baja humedad en el suelo (condiciones típicas en
la época de producción de ajonjolí), estos
esclerocios germinan logrando que sus hifas
penetren las células de la raíz (Edmunds 1964;
Dhingra y Sinclair 1978; Odvody y Dunkle 1979).
Las hifas crecen a través del sistema vascular,
logran finalmente obstruirlo (Wyllie 1989) y
produce el típico marchitamiento de la planta, con
lesiones de color pardo de consistencia seca y
dura. A medida que avanza el hongo por la planta
produce esclerocios tanto en la superficie como en
la región medular, la cual se torna seca y de color
gris, por tal razón la enfermedad se conoce con el
nombre de pudrición carbonosa.
En la búsqueda de alternativas de control de
M. phaseolina, se han estudiado numerosos
procedimientos para minimizar las pérdidas
económicas causadas, se ha utilizado control
químico con fungicidas, herbicidas (Pineda y
Avila 1988), control biológico, especialmente con
el hongo Trichoderma harzianum Rifaii (Cardona
y Rodríguez 2002) y desarrollo de cultivares
resistentes (Mazzani et al. 1973).
Para la
obtención de fungicidas naturales así como para el
desarrollo eficiente de cultivares resistentes, es
necesario identificar fuentes de compuestos
biológicamente activos que afecten el desarrollo
de hongos. Una de las formas de lograr esta
52
identificación es a través de la evaluación del
efecto de extractos vegetales. Extractos con
efectos fungicidas de algunas especies de plantas
representan un potencial para disminuir el uso de
agroquímicos, que no sólo atentan contra la
ecología y la salud, sino que además, permanecen
en el medio ambiente por años (Castillo 2004).
Los extractos vegetales se han empleado
desde tiempos remotos, principalmente en el
ámbito medicinal para el control de enfermedades,
y recientemente en el entorno agrícola contra
insectos e incluso en el control de algunos
microorganismos fitopatógenos; sin embargo, no
se ha definido en algunos casos cual es su
principio activo (Lagunes 1994). El número de
especies vegetales en el mundo es alrededor de
500.000, aunque en pocas se ha estudiado la
actividad antimicrobiana
que pudieran tener
extractos de alguno de sus órganos (De Lucca et
al. 2005), lo cual evidencia el potencial que
pudiera tener esta estrategia en el marco de un
manejo integrado de patógenos.
La evaluación de esta estrategia ha sido
realizada con distintos tipos de extractos de
diferentes órganos de plantas sobre hongos
fitopatógenos tales como Fusarium oxysporum
(Bautista-Baños y Hernández-López 2004),
Fusarium solanif. sp. Melongenae (Muzafar y
Kumar 2008), Aspergillus niger (Bobbarala et al.
2009), Pythium aphanidermatum (Suleiman y
Emua 2009) y Colletotrichum gloesporioides
(Johnny et al. 2010). En el caso de Macrophomina
phaseolina se ha evaluado el efecto de extractos
vegetales provenientes de diferentes especies de
plantas silvestres o medicinales sobre su
crecimiento (Dubey et al. 2009; Aslam et al. 2010;
Tandel et al. 2010; Wadikar y Nimbalkar, 2010;
Javaid y Rehman 2011) y cultivadas (Khan et al.
2007). La diversidad de efectos de los extractos
vegetales sobre el crecimiento de los hongos está
relacionada con la composición bioquímica de los
extractos, principalmente contenido de metabolitos
secundarios. Estos compuestos son definidos por
Croteau et al. (2000) como compuestos orgánicos
que no parecen tener participación directa en el
crecimiento y desarrollo de las plantas. En varias
investigaciones se ha intentado relacionar el efecto
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inhibitorio que tuvieron algunos extractos
vegetales sobre hongos, con la presencia de grupos
de metabolitos secundarios (Rodríguez et al. 2000;
Rodríguez y Sanabria 2005; Márquez et al. 2007).
El objetivo del presente trabajo fue evaluar
el efecto de extractos etanólicos de raíz y tallo de
cuatro genotipos de ajonjolí (Sesamum indicum L.)
sobre el crecimiento in vitro de tres aislamientos
de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., y
relacionarlo con la presencia o ausencia de grupos
de metabolitos secundarios en los órganos citados.
MATERIALES Y MÉTODOS
Aislamiento del hongo
Para la obtención de varios aislamientos del
hongo se tomaron muestras vegetales de siembras
comerciales en el estado Portuguesa, que
presentaran
sintomatología
de
pudrición
carbonosa. Una vez obtenido el tejido enfermo,
secciones pequeñas se colocaron en agar papa
dextrosa (medio PDA) en cápsulas de Petri, se
esperó el crecimiento micelial de M. phaseolina
para transferir secciones de medio PDA con
micelio a otra cápsula con PDA, operación que se
repitió tantas veces como fue necesario para
obtener aislamientos puros. De esta forma se
obtuvieron tres
aislamientos del hongo,
provenientes de los sitios geográficos indicados en
la Tabla 1.
Material vegetal
En base a estudios de diversidad genética de
ajonjolí (Laurentin y Karlovsky 2007), se
utilizaron los cultivares indicados en la Tabla 2.
La escogencia de estos cultivares abarca en gran
medida la diversidad genética de una amplia
colección de ajonjolí establecida principalmente en
el Banco de Germoplasma del Centro Nacional de
Investigaciones Agropecuarias (CENIAP) en
Maracay, estado Aragua, Venezuela.
Obtención de los extractos
Se colocaron, en vasos plásticos, a germinar
50 semillas de cada uno de los cultivares de
ajonjolí (Maporal, UCLA 295, 43x32 e India 7),
previamente desinfectadas superficialmente con
fungicida de contacto, en una mezcla esterilizada
de tierra negra – arena en proporción 1:1. Luego
de tres semanas de la germinación, las plántulas se
lavaron para remover la mezcla adherida, y se
separaron las raíces de los tallos. La masa total de
cada uno de los órganos por separado, fue
macerada en un mortero en presencia de 5 ml de
etanol 80% por cada gramo de tejido. La
suspensión obtenida fue filtrada y almacenada en
tubos de vidrio a una temperatura de -20ºC.
Determinación
secundarios
de
grupos
de
metabolitos
Se realizó un análisis fitoquímico para los
extractos de raíz y tallo de cada uno de los cuatro
genotipos. Se efectuó una determinación
cualitativa y otra cuantitativa. En la primera, se
determinó la presencia o ausencia de los grupos de
Tabla 1. Coordenadas geográficas, altitud y localidad de los puntos en que fue colectado el material enfermo que
originó los aislamientos de M. phaseolina utilizados.
Aislamientos
2-2010
C3
41-2010
Latitud
9º12´41,01´´ N
9º07´43,18´´ N
9º09´44,9´´ N
Longitud
68º56´47,8´´ O
69º01´44,54´´ O
68º54´06´´ O
Altitud msnm
100
114
100
Localidad
A 2 kms de Acequioncito
Entre Chorrerones y El Ají
Camino 8
Tabla 2. Cultivares de ajonjolí de distintos programas de mejoramiento genético utilizados en el presente trabajo
Cultivares
43 x 32
UCLA 295
Maporal
India 7
Descripción
Línea seleccionada del segundo ciclo de selección recurrente hacia altos rendimientos. La
población original fue obtenida por el cruzamiento entre 50 introducciones exóticas
(Laurentin et al. 2000)
Líneas élites del programa de mejoramiento genético de ajonjolí de la Universidad
Centroccidental Lisandro Alvarado. Origen desconocido
Línea seleccionada del cultivar Etíope Arapatol (Mazzani et al. 1973).
Banco de germoplasma CENIAP, Maracay, estado Aragua, Venezuela (Laurentin y
Karlovsky 2006)
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Efecto de extractos etanólicos sobre Macrophomina phaseolina / Mendoza y Laurentin
metabolitos alcaloides, flavonoides y fenoles
mediante cromatografía de capa fina. De cada uno
de los extractos etanólicos, se colocaron 5 µL
repetidos dos veces en un cromatofolio. Se utilizó
un cromatofolio para cada grupo de metabolitos a
determinar. Adicionalmente se utilizaron como
testigos negativos cromatofolios sin la adición del
extracto, sólo con etanol 80%. Los solventes
utilizados para cada grupo de metabolitos y la
determinación de su presencia se logró tal como lo
propusieron Marcano y Hasegawa (2002).
La aproximación cuantitativa se obtuvo
mediante la metodología reportada por Vásquez et
al. (2008). Brevemente, se demarcó en el
cromatofolio el área ocupada por el grupo de
metabolitos y se extrajo del sílica gel un área de
0,19625 cm2, la cual se pesó y se denominó peso
de área conocida (ac). Del resto de la mancha
ocupada por el grupo de metabolitos, también fue
extraído el sílica gel y se pesó, esto fue el peso del
área desconocida (ad). Del cromatofolio testigo se
extrajo también 0,19625 cm2 y se obtuvo su peso
(denominado peso del área testigo, at). Mediante la
siguiente fórmula, se obtuvo el peso de cada uno
de los grupos de metabolitos para cada uno de los
extractos evaluados:
(ad ) x(ac at )
(ac at ) x1000
Peso(mg )
ac
Esta determinación se efectuó en cada una
de las dos áreas ocupadas por los metabolitos en
cada cromatofolio.
Bioensayos
El efecto de extractos etanólicos de raíz y
tallo de ajonjolí sobre el crecimiento de tres
aislamientos de M. phaseolina se evaluó en placas
de ELISA de 96 celdas. Los microesclerocios
fueron el propágulo inicial. Para su obtención se
tomaron de cada aislamiento por separado, 2 g de
medio PDA que contenía el micelio y los
microesclerocios del hongo en crecimiento durante
7 días, los cuales se maceraron en 50 ml de agua
destilada, se cuantificó posteriormente la cantidad
de microesclerocios por unidad de volumen, al
tomar alícuotas de 50 μL y observar su contenido
54
bajo una lupa estereoscópica. La concentración fue
ajustada a 250 microesclerocios por mililitro
mediante la adición de medio caldo papa dextrosa.
Una
vez
obtenida
la
suspensión
de
microesclerocios, doscientos µL del extracto
equivalentes a 40 mg de peso fresco de tejido se
colocaron en celdas individuales de la placa de
ELISA. Como testigo se colocaron 200 µL de
etanol al 80%. Para los doce tratamientos
(combinación de cuatro genotipos de ajonjolí y
tres aislamientos del hongo) tanto en raíz como en
tallo, se realizaron cuatro repeticiones. Después de
la evaporación del etanol (aproximadamente 12 h),
tanto en los extractos como en el testigo, se
agregaron 0,2 mL de la suspensión de
microesclerocios
(aproximadamente
50
microesclerocios) en cada una de las celdas. Al
momento del establecimiento, se tomó la lectura
de densidad óptica a 550 nm con un lector μQuant
Universal (BioTekInstrument, Inc. USA) en cada
una de las celdas. Esta operación se repitió cada 12
h durante 120 h. Los cambios en la densidad
óptica son debidos a cambios en la turbidez en las
celdas, como consecuencia de la formación de
micelio.
Análisis estadístico
La cantidad de mg mL-1 de grupos de
metabolitos secundarios fue sometida a un análisis
de varianza en cada grupo y para cada órgano,
para identificar la existencia de diferencias entre
genotipos. En los grupos donde se detectaron
diferencias estadísticas, se realizó una prueba de
medias de Tukey.
Se aplicó un análisis de varianza para el
crecimiento de cada uno de los aislamientos en
presencia de extractos y genotipos de ajonjolí,
previa comprobación de sus supuestos, dentro de
cada uno de los tiempos de evaluación (10
mediciones cada 12 horas). El testigo fue incluido
en todos los análisis. El arreglo de tratamiento fue
factorial, los factores principales fueron
Aislamientos del Hongo y Genotipos de Ajonjolí.
En aquellas fuentes de variación donde hubo
diferencias significativas, se compararon los
promedios de cada tratamiento mediante la prueba
de Tukey. Al resultar algún tratamiento con menor
densidad óptica que el control (P<0,05) se
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concluyó que existía un efecto de inhibición, caso
contrario, se consideró un efecto de estímulo al
crecimiento micelial. Los análisis se efectuaron
con el programa estadístico Statistix for Windows
versión 8.0.
60 h para extractos de tallo (Tabla 4).
Tabla 4. Significación estadística para interacción
aislamientos del hongo x genotipos de ajonjolí en cada
tiempo de evaluación.
Significación estadística para
interacción aislamiento del hongo x
genotipo de ajonjolí
Raíz
Tallo
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El contenido de metabolitos secundarios
presentó variabilidad entre los genotipos de
ajonjolí evaluados, así como entre los órganos raíz
y tallo dentro de cada genotipo (Tabla 3). En la
raíz predominaron los alcaloides, se logró su
cuantificación en los genotipos evaluados, excepto
en Maporal. Los flavonoides fueron segundos en
cantidad y los fenoles no estuvieron presentes. En
el tallo, los flavonoides predominaron, se
identificaron en tres de los cuatro genotipos
evaluados. Los alcaloides sólo estuvieron
presentes en los extractos provenientes de India 7;
mientras que los fenoles, aun cuando en muy poca
cantidad, fueron identificados en Maporal y UCLA
295. La variabilidad entre órganos es esperada,
Azcon-Bieto y Talon (2000) señalaron que los
metabolitos secundarios no están uniformemente
distribuidos por toda la planta, y que por el
contrario, se ubican diferencialmente en
determinados órganos. La diversidad existente
entre genotipos de ajonjolí, de acuerdo con la
presencia o no de grupos de metabolitos
secundarios, aunque con otro tipo de
determinaciones, ha sido reportada (Laurentin et
al. 2008).
Los análisis de varianza realizados con las
valores de densidad óptica a 550 nm como
indicadores de crecimiento micelial mostraron
diferencias (P<0,05 ó P<0,01) para la interacción
Aislamientos del Hongo x Genotipos de Ajonjolí a
partir de 36 h para extractos de raíz, y a partir de
Medición
(horas)
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
ns
ns
*
**
**
**
**
**
**
**
ns
ns
ns
ns
*
**
**
**
**
**
ns = no significativa (P>0,05). * = (P<0,05) **= (P<0,01)
En la Figura 1 se muestra el efecto que
tuvieron los extractos etanólicos de raíz sobre el
crecimiento de los tres aislamientos de M.
phaseolina. Los aislamientos 2-2010 y 41-2010
presentaron inhibición en su crecimiento a partir
de 60 horas como consecuencia de la presencia de
extractos etanólicos en al menos dos de los
genotipos de ajonjolí evaluados, mientras que el
aislamiento C3 no fue inhibido por ninguno. Estos
resultados indican la existencia en las raíces de
India 7 y 43 x 32 de factores que impiden el libre
desarrollo de algunos aislamientos de M.
phaseolina, indican también la diversidad que a
nivel metabólico puedan tener distintos genotipos
de ajonjolí. El efecto no fue uniforme, así, la
consecuencia que sobre el crecimiento de los tres
aislamientos evaluados tuvo la presencia de los
extractos de Maporal y UCLA 295 no fue
consistente. Maporal presentó mayor inhibición
sobre el aislamiento 41-2010, pero promovió el
crecimiento de C3; mientras que UCLA 295
inhibió en distintos grados el crecimiento de 2-
Tabla 3. Cantidad de metabolitos secundarios presentes en los extractos etanólicos de raíz y tallo de cuatro genotipos
de ajonjolí.
Genotipo de
ajonjolí
43 x 32
India 7
Maporal
UCLA 295
Grupo de metabolitos en raíz
Fenoles
Alcaloides
Flavonoides
-mg mL-1103,44 a
0,00 c
0,00
103,63 a
63,87 a
0,00
0,00 c
25,71 b
0,00
62,85 b
52,50 a
0,00
Grupo de metabolitos en tallo
Alcaloides
Flavonoides
Fenoles
0,00 b
61,11 a
0,00 b
0,00 b
74,28 a
93,80 a
32,25 b
0,00 c
0,00
0,00
<25
<25
Nota: los promedios seguidos de una misma letra, dentro de una misma columna, no difieren estadísticamente (P<0,05)
55
Efecto de extractos etanólicos sobre Macrophomina phaseolina / Mendoza y Laurentin
2010 y 41-2010, pero al igual que Maporal,
estimuló el crecimiento de C3.
ninguno resultó en una inhibición representada por
un crecimiento significativamente menor que el
control, a excepción de 43 x 32 sobre el
aislamiento 41-2010 a las 120 h (Figura 2). En
general, se evidencia que el efecto de los extractos
de raíz fue distinto al efecto de los extractos de
tallo, puede observarse una tendencia de inhibición
más frecuente con extractos de raíz; mientras que
los casos de promoción del crecimiento ocurrieron
con mayor frecuencia al utilizar los extractos de
tallo.
Figura 1. Efecto de los extractos etanólicos de raíz de
cuatro genotipos de ajonjolí sobre el crecimiento micelial
in vitro de Macrophomina phaseolina: A. Aislamiento C3.
B. Aislamiento 2-2010.C. Aislamiento 41-2010.
Al comparar los aislamientos del hongo, se
observa una amplia variabilidad en la respuesta
que tuvieron. De manera general, C3 tuvo la
capacidad de utilizar los elementos presentes en
los extractos etanólicos para su nutrición y
desarrollo, expresado en un crecimiento mayor que
el control a partir de las 60 h, o al menos, estos no
afectaron significativamente su crecimiento;
mientras que en los otros dos aislamientos se
observó un efecto detrimental en crecimiento
como consecuencia de la presencia de extractos
etanólicos de raíz.
Los extractos de tallo tendieron a promover
el crecimiento de los aislamientos evaluados,
56
Figura 2. Efecto de los extractos etanólicos de tallo de
cuatro genotipos de ajonjolí sobre el crecimiento micelial
in vitro de Macrophomina phaseolina: A. Aislamiento C3.
B. Aislamiento 2-2010.C. Aislamiento 41-2010.
Los
metabolitos
secundarios
son
responsables de la actividad antimicrobiana de
extractos vegetales (Taiz y Zeiger 2010). En este
trabajo es evidente que la actividad antimicrobiana
Rev. Unell. Cienc. Tec. 30: 51-60. 2012
sucedió preferentemente en la raíz, lo cual puede
explicarse por los mecanismos de coevolución
ocurridos entre ajonjolí y M. phaseolina, ya que si
el patógeno entra por la raíz (Wyllie 1989), la
existencia de algún mecanismo de resistencia por
parte de la planta debe ubicarse en este órgano.
Oku (1994) establece que uno de los posibles
mecanismos de resistencia a patógenos ocurre
debido a la presencia de ciertos metabolitos que
les resultan tóxicos. Esto pudiera explicar que la
inhibición en el crecimiento micelial de M.
phaseolina ocurrió frecuentemente al desarrollarse
el hongo en presencia de extractos de raíz, y muy
raramente al desarrollarse en presencia de
extractos de tallo, puesto que sería en la raíz donde
estarían presentes los metabolitos responsables de
la eventual resistencia genética de la planta al
hongo.
Efectos de inhibición y de promoción de
crecimiento de M. phaseolina como consecuencia
de la adición de extractos vegetales en medios de
cultivo han sido previamente reportados, usando
principalmente
plantas
silvestres.
Efectos
inhibitorios han sido identificados con extractos de
hoja y corteza de nim (Azardirachta indica A.
Juss) (Dubey et al. 2009), hojas de la planta
medicinal Dodonaea viscosa (Aslam et al. 2010),
bulbos de cebolla (Allium cepa) (Tandel et al.
2010); mientras que efectos de estimulación de
crecimiento han sido reportados al usar extractos
de hojas de nim previamente esterilizados en
autoclave (Dubey et al. 2009). Ninguna de estas
especies es hospedera de M. phaseolina, todos
estos trabajos han usado sólo un aislamiento del
hongo.
La presente investigación, al igual que la de
Khan et al. (2007) son las únicas que enfocaron el
problema hacia la identificación de efectos
inhibitorios del hongo como consecuencia de la
adición de extractos vegetales, bajo la premisa de
que la coevolución definía algún tipo de
resistencia genética en hospederos habituales de
M. phaseolina, probablemente relacionada con la
composición metabólica de algún órgano de la
planta. En este sentido, Khan et al. (2007)
evaluaron tres aislamientos del hongo en un sólo
genotipo de girasol
e informaron resultados
parcialmente similares a los del presente trabajo, al
reportar que los extractos de raíz de girasol
tuvieron un mayor efecto inhibitorio que los de
tallo. La variabilidad que se visualiza en la
presente investigación en cuanto a la cantidad de
grupos de metabolitos secundarios presentes en los
extractos entre genotipos de ajonjolí, y la
variabilidad que tiene un mismo extracto sobre tres
aislamientos del hongo, refuerzan la importancia
de considerar y explorar la variabilidad
intraespecífica (tanto del patógeno como del
hospedero) en este tipo de trabajos.
La relación entre el efecto que tuvieron los
extractos etanólicos sobre el hongo y su
composición en lo referente a alcaloides,
flavonoides y fenoles no resultó clara. Si bien es
cierto que 43 x 32 e India 7 aportaron extractos
etanólicos de raíz con mayor contenido de
alcaloides, y que estos extractos tuvieron
capacidad de inhibir el crecimiento de dos de los
tres aislamientos del hongo, también es cierto que
la máxima inhibición se logró en presencia de
extractos etanólicos de raíz de Maporal, en el cual
no se encontraron alcaloides. No existen en esta
investigación elementos suficientes para señalar o
descartar a los alcaloides como responsables de la
inhibición del crecimiento del hongo. Debido a la
amplia variabilidad genómica de los materiales de
ajonjolí evaluados, pudiera existir distinta
composición bioquímica en los extractos como
consecuencia de distintos mecanismos de
resistencia; para India 7 y 43 x 32 pudiera suceder
que los alcaloides estén relacionados con algún
mecanismo de resistencia, pero esto no ocurriría
para Maporal. Esto pudiera ser soportado porque
en el tallo, cuyos extractos prevalentemente
tendieron a estimular el crecimiento, los alcaloides
estuvieron ausentes, excepto en India7.
La identificación de genotipos de ajonjolí, de
los cuales se obtienen extractos que inhiben el
crecimiento de M. phaseolina puede ser utilizada
como elemento a considerar en programas de
mejoramiento genético tendentes a la obtención de
cultivares resistentes; adicionalmente, esta
información puede ser utilizada para el control de
este hongo en otros cultivos. En este sentido, los
genotipos 43 x 32 e India 7 pudieran ser
considerados como padres de una población
segregante a obtener con fines de selección. Sus
57
Efecto de extractos etanólicos sobre Macrophomina phaseolina / Mendoza y Laurentin
raíces pueden ser fuente de extractos para uso en el
control de M. phaseolina en otros cultivos.
CONCLUSIONES
Hubo amplia variación en el efecto de
extractos de ajonjolí sobre el crecimiento del
hongo M. phaseolina, la cual fue causada tanto por
los genotipos de ajonjolí como por los
aislamientos del hongo, se evidenció variabilidad
intraespecífica en ambos. Los extractos de raíz
tendieron a mostrar inhibición en el crecimiento
del hongo, mientras que los extractos de tallo
presentaron tendencia a estimular el crecimiento.
No se obtuvo clara relación entre el
contenido de alcaloides, fenoles y flavonoides con
el efecto que hubo sobre el hongo.
AGRADECIMIENTO
Los
autores
desean
expresar
su
agradecimiento a International Foundation for
Sciences (IFS) por el financiamiento de la presente
investigación, derivada del proyecto IFS C/4408-1.
REFERENCIAS
Cardona, R. y Rodríguez, H. 2002. Evaluación de
Trichoderma harzianum en el control
biológico de Macrophomina phaseolina en
ajonjolí. Fitopatología Venezolana 15:2123.
Castillo, J. 2004. Determinación de metabolitos
secundarios en plantas silvestres del Parque
Nacional Terepaima, municipio Palavecino,
estado Lara. Saber 17: 280-282.
Croteau, R., Kutchan, T. and Lewis, N. 2000.
Natural products (secondary metabolites). In
Biochemistry and Molecular Biology of
Plants. Buchanan, B. Gruissem, W. and
Jones, R. (Editors). American Society of
Plant Physiologists. Rockville, Estados
Unidos. p. 1250-1318.
De Lucca, A., Cleveland, T. and Wedge, D. 2005.
Plant-derived antifungal proteins and
peptides. Canadian Journal of Microbiology
51:1001-1014.
Dhingra O. and Sinclair, J. 1978. Biology and
Pathology of Macrophomina phaseolina.
Universidad Federal de Vicosa, Vicosa,
Brasil. 166 p.
Aslam, A., Naz, F., Arshad, M., Qureshi, R. and
Rauf, C. 2010. In vitro antifungal activity of
selected medicinal plant diffusates against
Alternaria solani, Rhizoctonia solani and
Macrophomina phaseolina. Pak. J. Bot.
42:2911-2919.
Dubey, R., Kumar, H. and Pandey, R. 2009.
Fungitoxic effect of neem extracts on growth
and sclerotial survival of Macrophomina
phaseolina in vitro. Journal of American
Science 5:17-24.
Azcon-Bieto, J. y Talon, M. 2000. Fundamentos
de Fisiología Vegetal. MacGraw-Hill.
Madrid, España P. 169-171.
Edmunds, L. 1964. Combined relation of plant
maturity, temperature and soil moisture to
charcoal stalk rot development in grain
sorghum. Phytopathology 54:514-517.
Baustista-Baños, S. and Hernández-López, M.
2004. Growth inhibition of selected fungi by
chitosan and plant extracts. Revista
Mexicana de Fitopatología 22:178-186.
Bobbarala, V., Kumar, P., Chandrasekhar, K. and
Penumajji, S. 2009. Antifungal activity of
selected
plant
extracts
against
phytopathogenic fungi Aspergillus niger.
Indian Journal of Sciences and Technology
2:87-90.
58
Javaid, A. and Rehman, H. 2011. Antifungal
activity of leaf extracts of some medicinal
trees against Macrophomina phaseolina.
Journal of Medicinal Plants Research
5:2868-2872.
Johnny, L., Yusuf, U. and Nulit, R. 2010. The
effect of herbal plant extracts on the growth
and
sporulation
of
Colletotrichum
gloeosporioides. Journal of Applied
Biosciences 34:2218-2224.
Rev. Unell. Cienc. Tec. 30: 51-60. 2012
Khan, S., Ayub, N. and Ahmad, I. 2007. Inhibitory
effect of extracts of plant parts of sunflower
hybrids on sclerotia production of
Macrophomina
phaseolina.
Pak.
J.
Phytopathol. 19:150-154.
Lagunes, T. 1994. Extractos, polvos vegetales y
polvos minerales para el combate de plagas
del maíz y del fríjol en la agricultura de
subsistencia. Memorias del Colegio de
Postgraduados
USAIDCONACYTBORUCONSA.
Montecillo.
Texcoco.
México. 32 p.
Laurentin, H. and Karlovsky, P. 2006. Genetic
relationship and diversity in a sesame
(Sesamum indicum L.) gemplasm collection
using
amplified
fragment
length
polymorphism (AFLP). BMC Genetics 7:10.
Laurentin, H. and Karlovsky, P. 2007. AFLP
fingerprintin of sesame (Sesamum indicum
L.)
cultivars:
identification,
genetic
relationship and comparison of AFLP
informativeness
parameters.
Genetic
Resources and Crop Evolution 54:14371446.
Laurentin, H., A. Layrisse y Quijada, P. 2000.
Evaluación de dos ciclos de selección
recurrente para altos rendimientos de semilla
en una población de ajonjolí. Agronomía
Tropical 50:521-535.
Laurentin, H., Ratzinger, A. and Karlovsky, P.
2008. Relationship between metabolic and
genomic diversity in sesame (Sesamum
indicum L.). BMC Genomics 9:250.
Marcano, D. y Hasegawa, M. 2002. Fitoquímica
Orgánica. Universidad Central
de
Venezuela. Consejo de Desarrollo Científico
y Humanístico. Caracas Venezuela. Editorial
Torino. 588 p.
Márquez, R., Torres, C. y Mercado, A. 2007.
Actividad antifúngica del extracto total en
etanol de las hojas frescas de Pedilanthus
tithymaloides L. Poit (Ultimorrial). Scientia
Et Technica 13:155-159.
Mazzani, B., Nava, C., Martínez, A. y Layrisse, A.
1973. Maporal, una nueva variedad de
ajonjolí para los Llanos Occidentales.
Agronomia Tropical 23:501-508.
Montilla, D. y Terán, H. 1996. UCLA-1, una
nueva variedad de ajonjolí (Sesamum
indicum L.) Bioagro 8(1):26-29.
Muzafar, B. and Kumar, V. 2008. Bioefficacy of
plant extracts to control Fusarium solani
f.sp. melongenae incitant of brinjal wilt.
Global Journal of Biotechnology and
Biochemistry 3:56-59.
Odvody, G. and Dunkle, L. 1979. Charcoal stalk
rot of sorghum: effect of environment on
host-parasite relations. Phytopathology
69:250-254.
Oku, H. 1994. Plant pathogenesis and disease
control. Lewis Publishers. Boca Raton,
Florida, Estados Unidos. 193 p.
Pineda, J. y Avila, J. 1988. Alternativas para el
control de Macrophomina phaseolina y
Fusarium oxysporum patogenos del ajonjoli
(Sesamum indicum L.). Agronomia Tropical
(Maracay) 38(4-6):79-84.
Rodríguez, A., Morales, D. y Ramírez, M. 2000.
Efecto de extractos vegetales sobre el
crecimiento
in
vitro
de
hongos
fitopatógenos. Cultivos Tropicales 21:79-82.
Rodríguez, D. y Sanabria, M. 2005. Efecto del
extracto de tres plantas silvestres sobre la
rizoctonosis, la mancha sureña del maíz y los
patógenos que la causan. Interciencia
30:739-744.
Suleiman, M. and Emua, S. 2009. Efficacy of four
plant extracts in the control of root rot
disease of cowpea (Vigna unguiculata (L.)
Walp). African Journal of Biotechnology
8:3806-3808.
Taiz, L. and Zeiger, E. 2010. Plant Physiology.
Quinta edición. Asociación Sinauer.
Sunderland, Massachusetts. pp. 782.
59
Efecto de extractos etanólicos sobre Macrophomina phaseolina / Mendoza y Laurentin
Tandel, D., Sabalpara, A. and Pandya, J. 2010.
Efficacy of phytoextracts on Macrophomina
phaseolina (Tassi) goid. Causing leaf blight
of green gram. International Journal of
Pharma and BioSciences 1:1-5.
Vásquez, C., Aponte, O., Morales, J., Sanabria, M.
and García, G. 2008. Biological studies of
Oligonichus punicae (Acari: Tetranichidae)
on grapevine cultivars. Exp. Appl. Acarol.
45:59-69.
Wadikar, M. and Nimbalkar, R. 2010. Efficacy of
leaf extracts of Taphrosia purpurea and
Catharanthus roseus against root rot
diseases of chickpea (Cicer arietium L.).
Recent Research in Science and Technology
2:12-13.
Wyllie, T. 1989. Charcoal rot. En: Compendium of
soybean diseases. 3era. edición. J.B. Sinclair
y
P.A.
Backman
eds.
American
Phytopathological Society, St. Paul, MN. pp
30-33.
60