En un estudio reciente, nuestro nuevo desinfectante de oxicloruro mineral, DZ 9966, se probó contra las bacterias que afectan a los árboles frutales en Florida. El oxidante de especies reactivas de oxígeno (ROS) ofrece una defensa natural contra Xylella fastidiosa y las enfermedades de los cítricos relacionadas.
El estudio de campo
Durante cuatro años se probó un desinfectante experimental para controlar el huanglongbing (HLB). En una prueba de 90 días, la huerta de cítricos recibió riego por inundación radicular tres veces por semana con una solución de +750 mV (25 mg/L de DZ 9966), además de nebulización vespertina dos veces por semana a 3 oz por galón de agua. En tres semanas, los árboles tratados empezaron a desarrollar follaje nuevo y se reanudó la producción de fruta.
¿Cómo funciona DZ 9966?
DZ 9966 funciona como un oxidante de especies reactivas de oxígeno (ROS). Genera un ion de radical hidroxilo que ataca la sustancia polimérica extracelular (EPS) que protege los biofilms bacterianos y luego continúa con un ataque oxidativo al ADN bacteriano para impedir su replicación.
Contexto científico
Una investigación de una universidad de Nueva Jersey documentó cómo ciertas bacterias del suelo estimulan el crecimiento de los pelos radiculares mediante la producción de etileno y el ciclo del nitrógeno por medio de interacciones entre superóxido y óxido nítrico.
Datos de eficacia
Las pruebas poscosecha universitarias indicaron que DZ 9966 a +700 mV inactivó E. coli y Salmonella en menos de 10 segundos. El potencial de oxidación del radical hidroxilo (2.80 V) es aproximadamente el doble que el del cloro gas (1.36 V).
A +700 mV, DZ 9966 inactivó E. coli y Salmonella en menos de 10 segundos.
¿Qué le hace Xylella fastidiosa a los árboles?
Xylella fastidiosa es una bacteria limitada al xilema. No pudre la fruta ni mancha las hojas como lo haría un patógeno fúngico; coloniza el tejido que conduce el agua y forma ahí un biofilm, de modo que el árbol muere de sed aun con el suelo húmedo. Ese solo hecho explica por qué la enfermedad es tan difícil de tratar. El organismo vive dentro de la tubería de la planta, detrás de una barrera de sustancia polimérica extracelular (EPS) que él mismo secreta, en un compartimento al que casi ningún producto químico foliar llega.
La misma arquitectura aparece en las enfermedades que causa la bacteria (la enfermedad de Pierce en la vid, el declive rápido del olivo, la quemadura de la hoja del almendro y la clorosis variegada de los cítricos) y por eso los programas de control se han dirigido históricamente al insecto vector y no al patógeno. El huanglongbing (enverdecimiento de los cítricos), causado por un organismo distinto limitado al xilema y al floema, le plantea al productor el mismo problema práctico: una bacteria protegida por biofilm dentro del tejido vascular.
¿Qué es el mecanismo oxidativo de dos etapas?
DZ 9966 es un oxicloruro mineral que genera una familia de especies reactivas de oxígeno (superóxido, radical hidroxilo, oxígeno singlete, hidroperoxilo y peróxido) con un potencial de oxidación de 2.8–2.9 V. Es el segundo después del flúor, con 3.06 V, está a la par del propio radical hidroxilo, con 2.80 V, y muy por encima del ozono (2.07 V), el dióxido de cloro (1.57 V), el cloro gas (1.36 V) y el hipoclorito de sodio (0.94 V).
| Oxidante | Potencial de oxidación (V) |
|---|---|
| Flúor | 3.06 |
| Oxicloruro mineral DZ 9966 | 2.8–2.9 |
| Radical hidroxilo | 2.80 |
| Ozono | 2.07 |
| Dióxido de cloro | 1.57 |
| Cloro gas | 1.36 |
| Hipoclorito de sodio | 0.94 |
La secuencia importa tanto como el potencial. La primera etapa es la EPS: la población de radicales despolimeriza la matriz protectora, algo que los bactericidas convencionales no logran. Solo cuando se abre ese escudo es posible la segunda etapa, el ataque oxidativo al ADN bacteriano que impide su replicación. Es el mismo mecanismo que se describe en el artículo sobre la remoción de biofilm en sistemas industriales; cambia el sustrato, no la química.
¿Cómo se aplica y se dosifica?
El programa en Florida se dosificó a un punto de ajuste de ORP y no a una cifra en ppm. El riego por inundación radicular se hizo tres veces por semana a +750 mV, equivalente a unos 25 mg/L de DZ 9966, con nebulización vespertina dos veces por semana a 3 oz por galón. La elección de +750 mV no es arbitraria: está en el extremo superior de la banda de desinfección en campo y poscosecha.
| Aplicación | ORP objetivo |
|---|---|
| Desinfección en campo y poscosecha | 650–750 mV |
| Desinfección de agua potable | 650–750 mV |
| Destrucción de biofilm / EPS | 600–800 mV |
| Esterilización | +800 mV |
La aplicación vespertina es deliberada. Una menor temperatura y menos luz reducen la pérdida por evaporación y prolongan el tiempo de contacto sobre las superficies de hojas y corteza. El intervalo de pH efectivo es de 4–9, lo que cubre la mayoría del agua de riego sin ajuste, y la dosificación se hace al punto de ajuste de ORP y no a una concentración fija, para que el programa se corrija solo según la carga orgánica de la fuente de riego.
¿Cómo se relaciona con otros trabajos agrícolas?
La investigación universitaria sobre bacterias del suelo que estimulan el crecimiento de pelos radiculares mediante la producción de etileno y el ciclo del nitrógeno con superóxido y óxido nítrico es un contexto relevante, no una afirmación sobre este producto: establece que las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno forman parte de la señalización normal de la zona radicular y no le son ajenas.
En cuanto a la desinfección, las pruebas poscosecha universitarias mostraron que DZ 9966 a +700 mV inactivó E. coli y Salmonella en menos de 10 segundos. Contra Salmonella, DZ 9966 logró una reducción de 6.60 log con 2 ppm, mientras que el hipoclorito de sodio requirió 100 ppm para llegar a 6.49 log y solo alcanzó 2.02 log con 10 ppm.
DZ 9966 cuenta con registro EPA FIFRA como biocida y alguicida y con certificación del Programa Orgánico Nacional (NOP) del USDA, lo que permite usarlo en operaciones orgánicas de cítricos y viñedos. Entre el trabajo de campo relacionado están el caso de estudio del enverdecimiento de los cítricos, las ROS en la agricultura, la prueba de pudrición ácida en viñedos de California y el control del oídio. La biblioteca completa está en investigación agrícola y Alimentos y agricultura.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es tan difícil controlar Xylella fastidiosa?
Está limitada al xilema. La bacteria coloniza el tejido que conduce el agua dentro de la planta y se protege con un biofilm polimérico extracelular, de modo que queda detrás de una barrera a la que casi ningún producto químico foliar llega. Históricamente, los programas de control se han dirigido al insecto vector.
¿En qué se diferencia el enfoque con especies reactivas de oxígeno?
Actúa en dos etapas. DZ 9966 genera un ion de radical hidroxilo, y esa población de radicales primero despolimeriza la sustancia polimérica extracelular que protege a la colonia y después ataca el ADN bacteriano para impedir su replicación. Los bactericidas convencionales por lo general no logran la primera etapa. Eliminar la capa protectora importa porque el biofilm deja fuera de alcance a los organismos que contiene, así que un agente que no puede atravesarlo tiene un efecto limitado sobre una colonia establecida.
¿Cuál fue el calendario de aplicación en el estudio de campo en Florida?
Riego por inundación radicular tres veces por semana con una solución de +750 mV, aproximadamente 25 mg/L de DZ 9966, además de nebulización vespertina dos veces por semana a 3 oz por galón de agua. Los árboles tratados empezaron a desarrollar follaje nuevo en tres semanas y se reanudó la producción de fruta.
¿Por qué aplicar por la tarde?
Una menor temperatura y menos luz reducen la pérdida por evaporación y prolongan el tiempo de contacto sobre las superficies de hojas y corteza. En el estudio de campo en Florida, la huerta se nebulizó por la tarde dos veces por semana a 3 oz por galón de agua, junto con riego por inundación radicular tres veces por semana. Mantener la solución aplicada más tiempo sobre la superficie le da al oxidante más tiempo para actuar antes de que el aspersado se seque sobre el árbol.
¿DZ 9966 está aprobado para cultivo orgánico?
DZ 9966 cuenta con registro EPA FIFRA como biocida y alguicida y con certificación del Programa Orgánico Nacional (NOP) del USDA, lo que permite su uso en operaciones orgánicas certificadas de cítricos y viñedos. En el estudio de campo en Florida se aplicó en una huerta de cítricos mediante riego por inundación radicular tres veces por semana y nebulización vespertina dos veces por semana, bajo esas mismas certificaciones.
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