Investigadores brasileños identificaron las moléculas utilizadas por Penicillium italicum para invadir naranjas, limones y mandarinas, un avance que puede facilitar métodos de control más específicos y con menor dependencia de agroquímicos.
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Camila Herrera R.
Investigadores de la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp) y de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, describieron la estrategia química utilizada por el hongo Penicillium italicum para superar las defensas naturales de naranjas, limones y mandarinas durante el período de poscosecha.
Este patógeno es responsable del moho azul, una enfermedad que comienza generalmente con una pequeña mancha blanquecina o azulada en la cáscara y puede extenderse rápidamente hasta cubrir varios frutos almacenados dentro de una misma caja.
El estudio, respaldado por la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo (FAPESP), identificó por primera vez el conjunto de moléculas que permite al hongo neutralizar tanto las defensas químicas del fruto como los microorganismos beneficiosos presentes sobre su superficie.
El descubrimiento abre una vía para desarrollar tratamientos dirigidos contra las rutas metabólicas esenciales del patógeno, sin afectar directamente al fruto y con menor dependencia de fungicidas sintéticos.
El moho azul ataca las defensas naturales del fruto
Cuando Penicillium italicum consigue instalarse en la cáscara, el cítrico activa rápidamente diferentes mecanismos químicos para intentar detener la infección.
Entre esas respuestas se encuentra la producción de flavonoides con propiedades antifúngicas, como la naringenina y la diosmina. Sin embargo, el hongo responde liberando sus propios compuestos bioactivos, entre ellos la brevianamida F y la desoxibrevianamida E.
Estas sustancias ayudan al patógeno a contrarrestar las defensas del fruto y favorecen su desarrollo dentro de los tejidos. El proceso convierte la infección en una competencia química entre el cítrico y el microorganismo invasor.
La investigación amplía el conocimiento disponible sobre las enfermedades poscosecha de los cítricos, entre las que también se encuentra el moho verde causado por Penicillium digitatum.
El hongo también elimina microorganismos beneficiosos
Los científicos comprobaron que el ataque de P. italicum no se limita a neutralizar las moléculas defensivas producidas por la naranja, el limón o la mandarina.
El patógeno también altera la comunidad de microorganismos endófitos que vive naturalmente en la superficie de la cáscara y que puede contribuir a proteger el fruto frente a agentes infecciosos.
Las moléculas liberadas por el hongo modifican esa comunidad microbiana y reducen la capacidad de los microorganismos beneficiosos para contener la invasión.
De esta manera, P. italicum libra un combate simultáneo contra las defensas del fruto y contra los microbios protectores que ocupan la misma superficie. Al imponerse sobre ambos, logra establecerse y extender la infección.
La infección comienza a través de pequeñas lesiones
El equipo analizó distintas etapas del proceso infeccioso y observó que el hongo penetra principalmente por pequeñas lesiones presentes en la cáscara.
Durante los primeros días, el patógeno libera enzimas capaces de desmantelar progresivamente la pared celular del fruto. La degradación de esos tejidos le permite obtener nutrientes y avanzar hacia las zonas sanas.
Una vez iniciada la infección, el moho puede propagarse rápidamente entre frutos que están almacenados en contacto directo. Este fenómeno, conocido como nesting, puede provocar la aparición de grandes agrupaciones de cítricos afectados dentro de las cajas.
En China, tercer mayor productor de naranjas del mundo y con amplias regiones de clima templado favorables al moho azul, este proceso puede estar relacionado con hasta el 50 % de las pérdidas del cultivo.
Brasil enfrenta importantes pérdidas poscosecha
Brasil es el mayor productor mundial de naranjas y el principal exportador de jugo de naranja, pero una parte de la producción puede perderse después de la cosecha debido a enfermedades causadas por hongos.
El moho azul es considerado el segundo problema fúngico poscosecha más importante para los cítricos, después del moho verde. Este último puede representar hasta el 90 % de las pérdidas causadas por hongos en regiones tropicales.
Taícia Pacheco Fill, profesora del Instituto de Química de la Unicamp y autora principal del estudio, destacó que el moho azul ha recibido menos atención científica a pesar de su importancia para la citricultura.
El almacenamiento y el transporte son etapas especialmente sensibles, ya que una sola fruta infectada puede favorecer la contaminación de otros productos. La situación refuerza la necesidad de mejorar las estrategias de protección de los cultivos frutales antes y después de la cosecha.
Metabolómica para identificar el arsenal químico
Para determinar qué moléculas utiliza el patógeno durante la infección, los científicos recurrieron a técnicas avanzadas de metabolómica.
Esta metodología permite analizar los metabolitos, es decir, los compuestos producidos como resultado de las diferentes reacciones químicas que ocurren dentro de un organismo.
El equipo también utilizó imágenes obtenidas mediante espectrometría de masas para observar la distribución espacial de las moléculas en la superficie y los tejidos del fruto durante las distintas fases de la infección.
Los resultados permitieron identificar sustancias esenciales para el crecimiento de P. italicum. En las pruebas de laboratorio, el hongo apenas logró desarrollarse cuando esas moléculas no estaban disponibles.
Una posible alternativa al uso de fungicidas sintéticos
El control actual del moho azul depende principalmente de fungicidas sintéticos como el imazalil y el tiabendazol.
Sin embargo, el uso reiterado de estos productos ha favorecido la aparición de poblaciones fúngicas resistentes. También existen preocupaciones relacionadas con sus efectos ambientales y con la necesidad de reducir los residuos químicos en los alimentos.
La resistencia a los fungicidas se desarrolla cuando los ejemplares menos sensibles sobreviven a los tratamientos y transmiten esa capacidad a nuevas generaciones.
La identificación de las rutas metabólicas empleadas por el moho azul permitiría diseñar inhibidores específicos capaces de bloquear las sustancias necesarias para la infección.
El objetivo de los investigadores es desarmar químicamente al patógeno sin dañar al cítrico, utilizando compuestos más seguros para el ambiente y con un menor riesgo de generar nuevas resistencias.
Nuevos biofungicidas para proteger los cítricos
Los resultados también pueden contribuir al desarrollo de biofungicidas y otros tratamientos que aprovechen sustancias de origen biológico para limitar el crecimiento del hongo.
En diferentes cultivos se estudian moléculas naturales capaces de mejorar la resistencia frente a patógenos. Entre ellas se encuentra la melatonina vegetal como alternativa fitosanitaria, cuyo potencial ha sido evaluado frente a especies de Penicillium que afectan a los cítricos.
La próxima etapa del proyecto brasileño consistirá en desarrollar inhibidores dirigidos específicamente contra las vías metabólicas identificadas durante el estudio.
Estas moléculas deberán impedir que P. italicum produzca los compuestos necesarios para neutralizar las defensas del fruto y modificar su comunidad microbiana protectora.
Un estudio reconocido internacionalmente
El trabajo fue publicado en la revista científica Journal of Agricultural and Food Chemistry con el título Decoding the Penicillium italicum-citrus interaction: untargeted metabolomics sheds light on a neglected postharvest pathogen.
La revista estadounidense seleccionó la investigación como el mejor artículo científico publicado durante 2025.
Evandro Silva, becario de la FAPESP y primer autor del estudio, participó en la identificación de los compuestos producidos por el fruto y por el hongo durante las distintas fases de la infección.
La investigación contó con apoyo de la FAPESP mediante los proyectos 22/02992-0 y 19/17721-9. Una parte posterior del trabajo, centrada en los compuestos esenciales para el crecimiento del patógeno, fue publicada en la revista Postharvest Biology and Technology.
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