Fludioxonil, fungicida imprescindible en la industria de la cereza

Fludioxonil, fungicida imprescindible en la industria de la cereza

Por: Héctor García O., Co-Fundador y Gerente Gral. Laboratorios Diagnofruit Ltda, Miembro SOCHIFIT hgarcia@diagnofruit.cl

Cuando pensamos en fruta de calidad y analizamos la postcosecha de la cereza, probablemente nos vamos a detener a analizar puntos críticos, como disminución de tiempos entre la cosecha y proceso, manejos de enfriado y mantención cercana a 0ºC, evitar contaminaciones de aguas con fitopatógenos a través de la incorporación de sistemas de sanitización y probablemente, uno de los más importantes, es la aplicación de fungicidas en la fruta, con el fin de que no nos ataquen hongos en el proceso almacenaje, viaje y venta final. Una década atrás, el uso de iprodione, del grupo de las dicarboximidas, era el fungicida clásico para aplicar en postcosecha de cerezas, su amplio espectro ofrecía un nivel de control aceptable, sin embargo, las restricciones de uso en Europa hicieron que su uso no continuara. Este argumento, y luego un ajuste considerable en los precios, permitió la entrada FLUDIOXONIL, casi único representante de los fenilpirroles, que con excelentes resultados reduce el riesgo de pudriciones causadas por Botrytis, Alternaria y Penicillium en cerezas y otros frutos, asegurando una venta y un alto grado aceptación del consumidor a las cerezas chilenas. En este artículo repasaremos la historia de fludioxonil, con el objetivo de revisar cómo funciona, sus ventajas y dar algunas claves para su uso seguro.

¿Un fungicida a partir de bacterias?

En la década de los 60´s, en Japón, un grupo de científicos trabajó un screenning de antibióticos obtenidos desde bacterias de suelo, y uno de los antibióticos detectados fue llamado pyrrolnitrina, debido a que la bacteria donde inicialmente se detectó fue Pseudomonas pyrrocinia; más tarde se ha descrito que otros Pseudomonidos son capaces de producirlas. Este nuevo biocida era capaz de inhibir el crecimiento de hongos, levaduras y bacterias gram positivas considerando hongos patógenos de animales y plantas; todos resultados muy promisorios, que probablemente en ese momento no se tenía claridad en lo importante que este descubrimiento sería varias décadas más tarde para la industria agrícola. 

Trabajos iniciales con pyrrolnitrina se realizaron con inoculaciones de P. fluorescens productoras de este metabolito y los resultados demostraron eficacia fitoprotectora contra Rhizoctonia solani, Alternaria sp., Fusarium sp., Verticillium dahliae y Thielaviopsis basicola; pero había un pequeño problema, se observaba una descomposición ligera que variaba dependiendo del ambiente a exponer, sobre todo en función de la presencia de  luz.

Ciba-Geigy (nombre que recuerdo en spots publicitarios cuando era niño, hoy es Syngenta) desarrolló con éxito dos análogos sintéticos a partir de la década de los 80’s e introdujo en el mercado para el tratamiento de semillas y uso foliar. De esta forma, el fenpiclonil y el fludioxonil, análogos 3-ciano-4-fenilpirrol de la pirrolnitrina con una fotoestabilidad mucho mayor y una actividad antifúngica similar, comenzaron un camino de éxito que hoy aún se mantiene, aunque con suertes dispares entre ambos activos. Primero, en 1988 fenpliclinol fue comercializado para tratamiento de semillas y foliar, pero fue reemplazado rápidamente en 1990 por fludioxonil que es más estable y activo, hoy como podemos observar en la tabla 1, se ha transformado en un fungicida muy versátil, ampliamente utilizado en la industria frutícola mundial. Tiene una acción principalmente profiláctica contra múltiples enfermedades fúngicas provocadas por ascomicetos o basidiomicetos y el fludioxonil no tiene actividad detectable en organismos no objetivo, como levadura de pan, humanos, plantas o animales; sin embargo, algunos autores exponen una preocupación en torno a la inocuidad, en virtud de que aun su modo de acción no se conoce con total certeza.

Tabla 1. Cultivos y enfermedades registrados para tratamiento pre o poscosecha con fenilpirroles (Modificado de Killani y Fillinger, 2016).

Control a toda prueba

Fludioxonil se considera un fungicida de superficie no sistémico, en Chile sus registros van desde la precosecha hasta la postcosecha en el caso de diversos frutales. A la fecha el formato más común en precosecha considera su formulación en mezcla, como fludioxonil&cyprodinil, fludioxonil&fenhexamid o, más reciente, el mix fludioxonil&boscalid; en el corto plazo se dispondrá de fludioxonil solo en precosecha, formulación que si está disponible para postcosecha.

Una de las gracias de fludioxonil es que inhiben todas las etapas del desarrollo fúngico, la germinación de esporas, la elongación del tubo germinativo y el crecimiento del micelio, transformando este biocida en un “todo terreno”.

En cuanto al modo de acción, existen dudas aun de cómo actúa y los modelos propuestos no tienen toda la aprobación de la comunidad científica. Dentro de lo más aceptado, está la hipótesis de fludioxonil actúa inhibiendo las histidinas quinasas híbridas de clase III (HHK) que son particulares de los hongos. Estas HHK regulan la vía de respuesta de osmolaridad HOG y se cree que responden a fludioxonil desencadenando una sobreproducción de glicerol que provoca que las células exploten, todas pruebas realizadas en el hongo modelo Neurospora crassa, que es la Arabidopsis de las plantas o el ratón blanco en las pruebas en mamíferos. Este modelo es el menos cuestionado, debido a que los raros casos de resistencia, generalmente inducidos en laboratorio, se registró una mayor frecuencia de mutaciones en la vía Hog1.

Resistencia a fludioxonil, ¿existe?

En 2016, la Dra. Sabine Fillinger, que pude conocer a través de nuestros trabajos en Botrytis y la discusión de estos en INRA-Francia, escribió un artículo con el sugerente título: “Fenilpirroles: 30 años, dos moléculas y (casi) ninguna resistencia”, que nos invita y nos lleva de inmediato a una de las características principales de este grupo que es la mínima generación de resistencia en poblaciones, de, por ejemplo,  B. cinerea (aunque en Chile tenemos una historia particular que nos llevó, por un tiempo, a entender en una idea distinta).

Foto 1: Prueba de sensibilidad in vitro crecimiento micelial hacia fludioxonil. Aislado de Botrytis cinerea rescatado de cereza sintomática. Se puede apreciar que a la dosis más baja el hongo es incapaz de desarrollarse, indicando su alta sensibilidad al activo.

El gen HHK es propenso a mutaciones puntuales que confieren resistencia a distintos grupos de fungicidas, entre esos, a las dicarboximidas, hidrocarburos aromáticos y los fenilpirroles. Se han seleccionado mutantes resistentes a fludioxonil en muchas especies de hongos, en condiciones de laboratorio y estos, generalmente presentan impactos severos en los parámetros de fitness, en otras palabras, poseen un alto costo metabólico con respecto a sus pares no mutantes, por lo que no logran persistir bajo las condiciones de un cultivo como el cerezo, por este motivo se cree que la detección de casos de individuos resistentes a fludioxonil en campo es muy escaso y poco probable. De acuerdo con varios años de monitoreo de resistencia en Botrytis hacia fludioxonil en poblaciones rescatadas de cerezas sintomáticas en Chile, todos los individuos han sido catalogados como sensibles, con valores de EC50s muy cercanos al individuo wild type (Foto 1), que nunca ha sido sometido a presión de selección por fungicidas. En el caso de Alternaria, y también lo menciona la literatura internacional, si es posible detectar individuos con EC50 mucho más alto que individuos wild type, y es un registro que hemos podido hacer en Chile también; sin embargo, la relevancia de estos individuos, en términos de frecuencia, es muy menor, no son dominantes.

La amenaza de la Resistencia Multidroga

Dentro de los casos de resistencia, generalmente leve a moderada, detectados en campo, existe una que de forma repetida podemos encontrar, y no tiene que ver con mutaciones en la vía HOG, sino estaría relacionado a lo que llamamos resistencia multidroga (RM). 

Varios de estos casos han sido registrados en el mundo y Chile, aunque no tengo conocimiento de estudios sobre poblaciones de cerezas. En bacterias inicialmente y luego en hongos, se descubrió hace algunas décadas, que estos microorganismos tienen la capacidad de “desintoxicarse” a través de unas proteínas que se insertan en la membrana plasmática celular, creando verdaderos puentes o caminos de una sola dirección, permitiendo expulsar una cantidad importante de fungicidas, metales pesados y otras sustancias nocivas. Con esto logran una resistencia inespecífica, que no alcanza valores tan altos de EC50 como si lo hace una resistencia específica, pero si hay un cambio en el comportamiento logrando sobrevivir en entornos aplicados con el fungicida. 

Pero, ¿de qué se trata la resistencia multidroga? De forma didáctica, en el individuo wild type, podemos detectar 10 de estas proteínas inmersas en la membrana de la célula del patógeno, en el caso de un individuo con RM, podríamos contar 100, o sea tendría una capacidad de desintoxicarse 10x más rápido de una molécula nociva permitiendo su supervivencia. ¿Cómo ocurre esto? Volvemos a las mutaciones, que en este caso se producen en lo que llamamos factores de transcripción, que son los que le dan la orden al sistema para que se generen estas proteínas; cuando hay mutaciones la fabricación de estas moléculas aumenta significativamente y el individuo se vuelve resistente, como es el caso de cambios en el factor Mrr1 y otros que han sido detectados recientemente por técnicas de secuenciación masiva.

Sin tener certeza absoluta, este tipo de poblaciones quizás fue detectada en uva de mesa entre los años 2007 y 2011, lo que hizo apartar fludioxonil de los programas contra botrytis, lo que obviamente es un error considerando todo lo mencionado. Entonces, resumiendo, RM no es un problema tan potente porque si bien eleva la resistencia, no lo hace al nivel de una resistencia específica, se puede tornar peligroso porque le permite al hongo resistir diferentes grupos de fungicidas, sin costos metabólicos pronunciados, resistiendo de esta forma el control a fludioxonil y otros activos de diversas familias, por lo que se hace imperativo estudiar las poblaciones locales para dirigir los programas fitosanitarios con una base técnica.

Fludioxonil y producción de cerezas de calidad, el equipo perfecto

Ya revisamos la historia de este fungicida, luego sus cualidades positivas y los riesgos, ahora daremos una mirada a su uso y esta comunión positiva que mantiene con la producción de cerezas.

Fludioxonil, en formato de mezcla con fenhexamid puede ser utilizado en cerezos en precosecha, donde lo recomendamos en plena flor y/o cercano a cosecha, con el fin de atacar Botrytis, Alternaria y eventualmente Monilia. Luego, en postcosecha, que es donde el producto hoy por hoy es imprescindible, lo aplicamos a través de inmersión en la última etapa de la calibración, lo que en general ayuda mucho a una aplicación homogénea. 

Hoy existen sistemas de control de inyección del fungicida al pozo de las líneas de cerezas, lo que asegura la presencia de fludioxonil en el agua. Sin embargo, y obviamente en la versión de dosificación manual, siempre es conveniente realizar estudios de residuos al menos al principio de la temporada, luego al acercarnos al peak de la temporada y en el peak. Desde el inicio del uso de la solución fungicida para proceso, debo muestrear fruta cada una hora con el objetivo de realizar una especie de “curva de degradación”, que me ayude a entender el momento crítico en que debo reponer.

Los residuos de fludioxonil deben conservar un espectro entre 0,7-1,2 ppm; y no es que a 0,5 o 0,6 ppm no vaya a funcionar, lo que ocurre es que si se presentan valores bajos como promedio, existirá fruta que quedará con menos de 0,5 ppm del activo considerando la variabilidad propia de una aplicación de fungicidas, entonces la idea es asegurar que eso no ocurra. En conversación con Juan Carlos Labarca, Pace Int., menciona que el umbral es 0,7 ppm como residuo en cerezas, lo que coincide con nuestras apreciaciones de campo.

En ensayos muy controlados de laboratorio, por lo que sus resultados deben ser analizados con criterio, fludioxonil mantiene su estabilidad en presencia de cloro (100 ppm) y ácido peracético (2.700 ppm), luego de periodos de incubación de 0,5 y 8 hrs, por lo que se adaptaría a la perfección con nuestros sistemas de sanitización. Sin embargo, esto en la realidad de un packing es diferente, muchas más horas (días) de exposición podrían desestabilizar la molécula. Hoy existen tecnologías que permiten disminuir la concentración de sanitizantes en la zona del fungicida a través del uso del potencial de oxido-reducción (ORP) para control de cloro y sumando además el pH y otras para control de ácido peracético, de esta forma reducimos el riesgo de descomposición del fungicida en uso continuo. Al mismo tiempo, como ya mencionamos, la inyección de fungicida, también se puede y debe automatizar.

Todo lo descrito genera una alta actividad de control para hongos filamentosos como Botrytis y Alternaria. En un trabajo exploratorio en conjunto con PACE Int., en diciembre 2022 rescatamos cerezas el día de embalaje desde un mismo lote, sin y con aplicación de fludioxonil (Shield Brite FDL 230 SC), generando residuos entre 1,0 y 1,2 ppm del ingrediente activo en las cerezas aplicadas. La fruta se incubó en cámara húmeda a 22ºC (+1ºC) por 2 semanas, con evaluaciones a los 5, 7, 10 y 14 días; los resultados se muestran en la figura 1. Luego de 14 días de incubación no hubo detección de pudrición gris causada por Botrytis cuando se aplicó fludioxonil, mientras que en la fruta no aplicada la frecuencia fue de un 30%. En el caso de pudriciones provocadas por Alternaria, la situación es similar, la fruta tratada mostró solo un 2% de la enfermedad mientras que aquella sin fungicida llegó a un 22% de infección.

Figura 1. Evolución de frecuencias (%) de frutos de cerezo afectados por pudriciones (Gráfico A, Botrytis y Gráfico B, Alternaria) con y sin fludioxonil aplicado en postcosecha el día del embalaje, evaluados luego de 5, 7, 10 y 14 días de incubación a 22ºC (+1ºC) en cámara húmeda.

En conclusión, fludioxonil es una herramienta fundamental para la exportación de cerezas de calidad y que en gran parte asegura la vida de postcosecha de esta y otras especies frutales, controlando ataques de Botrytis y Alternaria, principalmente. Su bajo riesgo de generación de resistencia transforma este fenilpirrol además, en un activo seguro para su aplicación en pre-cosecha, considerando siempre los cuidados y manejos antirresitencia requeridos para cualquier fungicida y un programa de monitoreo que incluya la detección de fenotipos con resistencia multidroga. Si bien existe control de Penicillium en cerezas por parte de fludioxonil, no siempre es exitoso, y se debe profundizar en las causas de esta debilidad; al mismo tiempo, otro tipo de pudriciones generadas por levaduras (que han aparecido con cada vez  más fuerza en las últimas temporadas en Chile) no son controladas por este fungicida, por lo que es de suma importancia explorar nuevos manejos enfocados a la disminución de este tipo enfermedades y desórdenes muy influenciados por el cambio climático y manejos culturales deficientes en huerto.

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