Las Hortalizas

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

               UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL SIMÓN RODRÍGUEZ                  NÚCLEO REGIONAL DE EDUCACIÓN AVANZADA VALENCIA

     MAESTRIA EN BIOTECNOLOGIA ALIMENTARIA

MICROBIOLOGIA DE LAS HORTALIZAS

                                                             PARTICIPANTE:

                                                                                      Jailyn Becerra

                                                                                           Joselyn Sampayo

                                                                                        Keiber Salones

                                                                                  Yenny Salas

                                                          FACILITADORA

                                                                                                        Ing. Msc.Rosana Oliveros

INDEPENDENCIA, ABRIL 2015

INTRODUCCION

Las hortalizas representan una fuente alimenticia para el hombre y los animales desde su existencia en el planeta, puesto que provee de fibra, azucares, carbohidratos, proteínas, minerales de la forma más económica y de fácil acceso. La proteína de fuente animal (carne de bovino, porcino, aves, otras), necesariamente requiere de ser complementada por otras fuentes vegetales (zanahorias, granos, tubérculos), de los cuales son ricos en vitaminas y minerales esenciales y fácilmente metabolizables por el organismo.

La producción agrícola en cultivos de hortalizas en sus diferentes rubros, se visto afectada por diversos factores ambientales en el cambio climático, el uso de agroquímico y la proliferación de patógenos, fuertemente desarrollado en el ambiente y resistentes alos controles químicos y físicos. Los hongos y bacterias, se consideran microorganismos patógenos cuando su formación, desarrollo y acción en el ambiente generan efectos adversos en las plantas y animales, inclusive al hombre; enfermedades en plantas de interés comerciales y destinadas al consumo humano y animal, representan una amenaza a la salud pública. Son los responsables del deterioro de los alimentos en los almacenes dependiendo de las condiciones que los favorezcan en su desarrollo y permanencia en los alimentos perecederos y los procesados. La falta de higiene durante la cosecha, los mecanismos de manipulación en los centros de acopios, el transporte a las plantas de recepción son algunos factores de contaminación. 

En este aspecto, se pretende realizar una compilación de material didáctico a través del método de investigación documental sobre las características, efectos, factores y daños en la salud de los principales microorganismos patógenos que se desarrollan en las plantas que cumplen funciones en la alimentación de origen vegetal englobadas dentro de las hortalizas como principales fuentes de vitaminas y minerales de gran importancia para el desarrollo de las funciones metabólicas en el hombre.

LAS HORTALIZAS

Las hortalizas son aquellas plantas herbáceas o sub-leñosas, destinadas a la alimentación humana y animal y que pueden ser consumidas frescas, cocidasy semi-industrializadas, puesto que se caracteriza por ser muy perecederas. Su valor nutritivo lo forman entre los 7 alimentos de consumo humano obligatoria a diario, según la FAO. Las propiedades alimenticias en vitaminas, minerales, fibra, carbohidratos, azucares, otros. 

TIPOS DE HORTALIZAS

Según la parte de la planta que se consume, tenemos las siguientes:

a-    Hortalizas de Raíz: Yuca, Remolacha, Zanahoria, Rábano, Nabo, Chicoria, Otros.

b-    Hortalizas de Tallo: Espárragos.

c-    Hortalizas de Hojas: Lechuga, Repollo, Cebolla, Repollito Chino, Espinaca, Otros.

d-    Hortalizas de Flor No Madura: Brócoli, Coliflor, Alcachofa, Otros.

e-    Hortalizas de Fruto No Maduro: Pepeno, Maíz Dulce, Guisante, Vainitas, Otros.

f-     Hortalizas de Fruto Maduro: Melón, Patilla, Tomate, Pimentón, Auyama, Cambur, Parchita, Otros. 

 MICROFLORA ASOCIADA EN HORTALIZAS

La gran gama de microorganismos relacionados con las plantas de hortalizas que se cultivan para el consumo fresco y procesado, son microbios patógenos puesto que la gran mayoría son causantes de enfermedades y daños en las plantas; tenemos algunas enfermedades y el agente causal:

Hongos Penetran en el tejido de la planta a través de heridas, aberturas naturales,o directamente por la superficie sana.

Bacterias Las bacterias son organismos unicelulares. Se multiplican asexualmente por división. Penetran en el tejido de la planta a través de heridas, aberturas naturales o por insectos. Setrasmite por semillas e disemina por el salpique de lluvia o por el paso de animales o personas por el campo mojado.

• -Agalla o Buba. Hongo Fusarium roseum, Fusarium oxysporum. Produce el marchitamiento vascular de flores, hojas, debilitamiento de la plantas. Se reproducen por medio de microconidio. Ataca el tomate, aclaramiento de las nervaduras de los foliolos, muerte repentina de las plantas.

• -Antracnosis. Hongos Colleterichum spp y Gloesporium spp.Hongos Ascomycetos Imperfectos. Ataca hojas, tallo y frutos manchas grandes de color oscuro, lesiones con bordes levantados. Principal daños en tomates. Se reproducen con esporas asexuales (conidio), en altas temperaturas y mucha humedad.

• -Candelilla Tardía o TizónTardío. Hongo Phytophtora infestans,Phytophtora cactorum, Phytophtora capsici, Phytophtora cinnamomi. Presentes en temperaturas entre 15 ºC y 23 ºC y en suelo muy húmedos. Produce la pudrición de la raíz y se debilita la planta, en plántulas la destruye completamente, igualmente en plantas suculentas y en plantas perennes mueren de 3 a 10 años de edad. Se reproducen por medio de  Oosporas, micelio (esporangioforos) que germina en forma de zoosporas diseminándose por medio del agua.

• -Candelilla Temprana o Tizón Temprano. Hongo Alternaria solani. Enfermedad de hojas, tallo, fruto. Produciendo manchas foliares, lesiones en el tallo con pudrición del cuello del tallo. Produce conidióforo cortos, erectos saprofitos, produce una toxina  (tentoxina) que es un tetrapeptido cíclico que inactiva la proteína que une el cloroplasto en la transferencia de energía y el ADP en ATP.

• - Carbón. Hongo Ustilago. Hongos Basidiomycetes producen esporas polvorientas de color negro (semejante al polvorín), atacan a plantas de grano, frutos secos, destruyéndolos por completo. Se reproducen por medio de teliospora y basidiospora. Existen 1100 especies identificadas de carbones en 75 familias, como: Ustilago maydis o Ustilago zea (maíz); Ustilago cepulae (cebolla).

• Oidiosis.HongosOidium spp, Erysiphe sp, Microsphaera sp, Phyllactinia sp, Podosphaera sp, Sphaerotheca sp y Uncinula sp. En las hojas aparecen, en primer lugar, manchas claras y después un moho blanco o blanco - grisáceo, de aspecto pulverulento.Estos mismos síntomas se presentan también en tallos jóvenes y en las flores. Las hojas se abarquillan y llegan a secarse. Los tallos se deforman.

• -Escobilla. Hongo Collectotrichum gossypii.Hongos Ascomycetos Imperfectos. Forma ramilletes en las hojas de los cereales de maíz, sorgo, arroz, otros. Se le conoce como enfermedad de la punta loca del cereal.

• - Manchas Angulares yTizones Bacteriano. Bacteria de la familia Pseudomonadecea. Especies gram negativas Xantomonas malvacearum,Xantomonas campestrisy Zanthosomas phaselicola (frijol). Bacterias de forma de bacilos flagelados polares que forman colonias blancas y amarillas. La manchas en hojas, tallos y frutos como necrosis continuos llamados tizones que destruye totalmente a la planta. Ataca a plantas de tomate, frijol, algodón, cereales, cucurbitáceas, marchitez de las solanáceas (papa); pudrición de las nervaduras negras de las crucíferas; gomosis de la caña de azúcar, otras.

• -Agrobacterium. Bacteria de la familia de Rhyzobiaceae. Forma colonias blancas gram negativas. Produce un muscilago polisacárido en las plantas enfermas.

• -Clavobacter. Bacteria de género Corynebacterium. Son bacilos gram positivo no móviles, aerobios obligados. Produce el marchitamiento de las hojas del frijol; pudrición anular de la papa; marchitamiento y cancrosis del tomate.

• - Marchitez y Pudrición del Tallo. Bacteriade la familia de Rhizobiaceae. Especie gram negativaErwimia carotovora.Pudrición blanda en frutos carnosos, hortalizas, plantas ornamentales. Ataca cultivo de cebolla, papa, zanahoria, rábano, pepino, calabaza, otras. Se propaga por medio del contacto físico con semillas, herramientas de trabajo, a través de heridas en los tejidos de las plantas. Ocasiona el marchitamiento de la cucurbitáceas; marchitez del maíz.

• -Pudrición de la Raíz. Hongo Rhyzoctonia solani. Hongo Basidiomycetes que se reproducen por basidiospora. Ocasiona el ahogamiento de las plántulas y pudrición de la raíz, cancrosis del tallo de las plantas adultas, muerte de las plántulas al poco tiempo de germinación en el semillero, pudrición de color café en raíces, tubérculos y tallo. Ataca cultivos de pepino, tomate, frijol, berenjena.

• - Pudrición de la Raíz. Hongo Pythium sp.Hongo Oomycetos del orden Saprolegniales y Peronosporales que se reproducen por Oosporas y zoosporangios o zoospora (esporas asexuales). Causa la pudrición de las semillas, ahogamiento de las plántulas, pudrición de la raíz en la mayoría de las plantas y pudrición blanda de los frutos que tengan contacto con el suelo.

• -Pudrición Blanca. Hongo Sclerotium cepivorum. Hongo Basidiomycetes que se reproducen por basidiospora. Produce enfermedades en ahogamiento en plántulas, cancrosis del tallo, tizón de la corona, pudrición de la raíz, pudrición del fruto y bulbos. Ataca cultivos como: cebolla, cucurbitáceas, pimienta, cereales, otros. Produce un micelio de forma de masa blanca algodonosa (esclerocio) que avanza y cubre toda la planta debilitándola y forma la pudrición (acido oxálico), enzimas pectinolitica y celulolitica.

• -Roya. Hongos del Orden Uredinales. Hongos Basidiomyecetes que atacan hojas, tallos, frutos y flores. Producen manchas rojizas, anaranjadas, amarillentas, blanco. Rompen la epidermis de las hojas, hinchamiento y agallas. Existen 4000 especies identificadas de royas dependiendo del cultivo donde se desarrolla, entre las cuales se mencionan: Puccinia graminis (trigo, cebada, centeno), Puccinia sacchari (caña de azúcar), otras. Se reproducen por basidiospora o uredinios.  

  

FACTORES EN EL DESARROLLO MICROBIANO EN HORTALIZAS

La importancia de los factores que favorecen el desarrollo de los hongos y bacterias en plantas que forman parte de la alimentación humana; si bien en aquellas hortalizas que son para el consumo fresco y que son cultivadas en campo abierto y en zonas que no cubren los requerimientos de suelo, clima, humedad, fertilización para su buen desarrollo; igualmente el manejo inadecuado y las prácticas de mantenimiento ineficientes. Sin embargo, los cultivos de hortalizas en ambiente artificiales como: Invernaderos, Casas de Cultivos, Almacenes de Semilleros, cuyas prácticas de mantenimiento son controladas también presentan factores que favorecen el desarrollo microbiano. Entre los principales factores tenemos: 

  

Efecto de la Temperatura:

Las plantas en condiciones naturales (sin modificación genética) se desarrollan y se reproducen dentro de límites de temperaturas ambientales. Así se tiene que muchos tipos de vegetales presentan buen desarrollo con temperaturas de 15 ºC a 30 ºC como es el caso de la lechuga, el repollo, coliflor, otras; por su parte existen plantas perennes y anuales que poseen requerimientos de temperaturas con rango mayor de 1 ºC a 40 ºCcomo el caso del tomate, cítricas, otras tropicales. En este punto, las altas temperaturas afectan ciertos cultivos como la cebolla, el tomate, los pimientos, la papa por manchas por quemaduras por ser plantas muy suculentas carnosas. Por su parte, en bajas temperaturas favorecen la aparición de bacterias en las hojas como Pseudomonas syringae y algunas bacterias saprofitas en las cavidades estomática de las hojas.

Efecto de la Humedad del Suelo:

Representa uno de los factores más importantes para el buen desarrollo de los cultivos en campo abierto. La humedad en el suelo o la actividad del agua (aw) es garantía del abastecimiento hídrico necesario para obtener rendimiento en llenado de fruto. Este factor está muy relacionado con la temperatura de la región, el tipo de suelo y la topografía del terreno.La marchitez o amarillamiento de las hojas es en su mayoría la sintomatología por deficiencia de humedad en el suelo. En altos contenido de humedad en el suelo propician el desarrollo de microorganismos anaerobios y patógenos facultativos en el suelo y en las plantas representándose por la gran mayoría de las especies de Hongos o Mohos

Efecto de la Luz Solar o Radiación Solar:

Las plantas requieren de luz solar para su síntesis de clorofila en el cual dispone de los nutrientes que adsorben del suelo y los convierten en carbohidratos para su buen desarrollo en crecimiento y llenado de frutos. Este factor se relaciona con la temperatura y la humedad del suelo. Las horas luz dependen de la región geográfica por lo tanto las plantas posee ciertas características sobre todo en el tamaño de la planta y desarrollo de follaje. En este aspecto, la intensidad de luz solar en aquellas regiones templadas con bajas temperaturas tiene incidencia con el desarrollo de microorganismos en las plantas; sin embargo, el manejo de los cultivos en la distancia de siembra favorece el aprovechamiento de la luz solar disminuyendo la aparición de microbios patógenos.

Efecto del pH:

La mayoría de las bacterias pueden crecer dentro de un margen de pH de su medio, manteniendo al mismo tiempo su pH interno óptimo prácticamente constante.Por ejemplo, la bacteria E. coli, puede crecer entre pH 6 y pH 8, pero su pH interno es siempre 7.6 o cercano a este valor.Según el margen normal de pH a los que crecen las bacterias, estas se pueden clasificar en: Neutrofilas: si crecen de modo optima en torno a al neutralidad (pH entre 5.5 y 8).Acidofilas: si crecen de modo optimo entre pH 0 y 5.Alcalofilas: si crecen de modo optimo entre pH 8.5 y 11.5. Así tenemos que la siguiente relación: Moho: pH mínimo: 1,5 a 3,5. Su pH optimo: 4,5 a 6,8 y el pH máximo: 8 a 11. Las levaduras, pH mínimo: 1,5 a 3,5. Su pH optimo: 4 a 6,5 y el pH máximo: 8 a 8,5. La mayoría de las bacterias, pH mínimo: 4,5 a 5,5. Su pH optimo: 6,5 a 7,5 y su pH máximo: 8,5 a 9. Las bacterias lácticas: pH mínimo: 3 a 5, su pH optimo: 5,5 a 7,5 y su pH máximo: 6,5 a 8.

Efecto del Tipo de Suelo:

Suelos arenosos, arcillosos, limoso. Los suelos con características de porcentajes de Limo, posee materia orgánica ya descompuestas en donde fácilmente se desarrolla microorganismos patógenos (hongos, levaduras y bacterias facultativas).

CONSERVACION DE LAS HORTALIZAS

Algunos ejemplos más comunes de la degradación de alimentos, post-cosecha y en condiciones de almacenamiento en frutas, hortalizas, granos, leguminosas; presentan deterioros físicos y químicas que requieren de ciertas condiciones para su conservación, dependiendo de las características y ciclo de vida del patógeno. En tal sentido, el manejo adecuado durante el proceso de tratamiento de recolección, clasificación, empacado y almacenado de los frutos secos, granos, derivados; contralando las posibles amenazas de microorganismos mediante la desinfección con productos antibióticos, tratamiento térmico, refrigeración. El control de humedad en el almacenaje de granos por debajo del 13%; las temperaturas del grano almacenado sea lo más bajo posible entre los 25 ºC y 30 ºC. El uso de la fumigación con productos repelentes de insectos y ácaros. Los granos deben estar en su punto de madures fisiológica para su almacenaje, evitando los granos que presenten daños físicos-mecánicos (triturados); el sistema de ventilación para eliminación del calor excesivo y la humedad alta.      

DAÑOS FISICOS Y QUIMICOS DE MOCROORGANISMO EN HORTALIZAS

Los hongos y bacterias mencionados anteriormente como causante de enfermedades en los cultivos comerciales pre-cosecha, son organismos parásitos primarios porque atacan los tejidos vivos y sanos de las plantas hasta que alcanzan la pudrición de los órganos y muerte de la planta. Otros se le consideran como parásitos secundarios porque viven saprofitamente en los tejidos muertos por los parásitos primarios, de tal manera que los daños en los órganos de las plantas suculentas y herbáceas como hojas, frutos, raíz, representan la disminución del rendimiento en cosecha y por su parte afecta la comercialización debido a la poca aceptación por parte de los consumidores. Por otra parte, se mantiene las amenazas de ataques de microorganismos parásitos después de la cosecha o recolección, es decir, la post-cosecha y almacenamiento de frutos, hortalizas, granos, leguminosas, otras. En este punto, los ascomicetes y hongos imperfectos como: la Alternariasp causa manchas de color café y negro en frutas y hortalizas con pudrición hundida; el Fusarium sp, produce moho de color amarillo o color rosado en hortalizas de raíz, tubérculos y bulbos en almacenaje post-cosecha  con pudrición de color oscuro; los Penicillium sp  causan pudriciones por moho de colores azules y verdes en cítricas, hortalizas, bulbos, melones, otras, en el almacén en donde sufren descomposición con manchas blandas, en pocos días.

La disipación de los microorganismos a través de máquinas y accesorios que no estén bien limpios son inevitablemente fuentes de contaminación. Lo mismo ocurre con otros utensilios como cuchillos, tablas de corte y recipientes. Es fundamental que no se usen los mismos utensilios para manipular o guardar alimentos diferentes para evitar así la contaminación cruzada. Esta transferencia puede ocurrir a través de los útiles, equipos, manos, trapos, etc. La presencia de plagas, especialmente insectos voladores, junto con el uso de recipientes de alimentos no cerrados constituye un gran riesgo de contaminación cruzada. De esta manera, una superficie limpia o un alimento no contaminado puede serlo por un microorganismo transportado desde otro lugar.

Otro aspecto de daños de los alimentos en frigorífico con carne cruda destapada y una ensalada ya higienizada y lista para ser servida. El aire que circula dentro del frigorífico puede transferir los microorganismos de la carne a la ensalada. También las manos, útiles o equipos que estén en contacto con alimentos crudos (sin higienizar o “in natura”), entran en contacto con los alimentos listos para servir. Ejemplo: mano que manipula carne cruda no puede ser la misma que toca la cafetera. El recipiente que se usa para batir huevos crudos no puede ser el mismo que se use para guardar alimentos listos. 

Las palabras “Riesgo” y “Peligro” tienen en la Higiene y Seguridad Alimentaria un significado diferente del que le damos diariamente, donde generalmente, se consideran como sinónimos. Existen así, diversos tipos de peligros: microbiológicos, químicos, físicos, otros.

DEGRADACION DE COMPUESTOS EN EL ALIMENTO EJEMPLO: PRODUCCION  AMINAS BIOGENICAS, REDUCCION DE NITRATOS

Uno de los efectos más importantes de las pudriciones de frutos, semillas y hortalizas durante el periodo post-cosecha y almacenaje, es el deterioro de los alimentos por hongos en la cual se da la aparición de toxinas peligrosas para el ser humano y los animales superiores debido al ergotismo y envenenamiento, denominados Micotoxicosis. La Micotoxina,puede ocasionar la necrosis en la piel, hemorragias, insuficiencia renal y hepática, la muerte tanto en el hombre como en el animal. Hongos como Aspergillus, Penicillium, Fusarium y otras; producen toxinas en semillas almacenadas (maíz), heno (pastos), alimentos forrajeros procesados (ensilajes) con fines comerciales. 

Otras toxinas como Aflatoxina sonproducidas por el hongo Aspergillussp en semillas de cereales y leguminosas; en animales produce enfermedades como el debilitamiento, aborto, crecimiento deficiente, nauseas, repulsión por el alimento.

Las toxinas de Zearelenonas (micotoxina F-2) y Tricotecenos (micotoxina T-2) y otros derivados producidos por el hongo Fusarium sp en granos de maíz almacenado produce enfermedades en el cerdo como vómitos, rechazo al alimento, atrofiamiento de los genitales tanto en hembras como en machos, diarrea, hemorragia y la muerte.

La toxina Strachybotryotoxina en pastos, trigo, granos, henos, material de forraje; producida por el hongo Strachybotris sp, causa enfermedades crónicas en el hombre y animales como el caballo, perro, aves de corral, otros; síntomas de necrosis de la piel, hemorragia del estomago, intestinos, hígado, riñón, corazón. Si se quema el material forrajero como el heno contaminados por la toxina puede ocasionar dermatitis toxica (piel) y conjuntivitis, otras enfermedades. 

La toxina Ocratoxina (pastos contaminados), compuestos de Citreoviridina, Citrinina, Luteoskyrina, Cicloclotina (arroz, maíz cebada, pescado seco); la toxina Tremorgénica produce temblores en el cuerpo, descarga de orina; el acido Penicilico (carcinógeno), en granos de cereales, forrajes; la toxina Patulina (carcinógena), en frutos y jugos elaborados. Todas estas toxinas son producidos por los hongos Aspergillus sp, Penicillium sp. Produce enfermedades en el hombre y animales domésticos como ataques convulsivos, alteraciones nerviosas, alteraciones circulatorias, beri-beri cardiaco, degradaciones del hígado, riñones, la muerte.

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BIBLIOGRAFIAS CONSULTADA

• Agrios, G. (2004). Fitopatología.2^da Edición. Traducción del Ingles: Plant Pathology. Grupo deEditores Noriega, Editorial Limusa, S.A.Banderas, México, D.F. Republica de México.
• Guzmán,J.(2004).Cultivo de Hortalizas y Frutales.5^ta Edición.Editores, Espasande, S.R.L. Caracas, Republica Bolivariana de Venezuela 
• Microorganismos  y  Alimentos. (S/F).  Education  and  Culture Lifelong Learning, Programme Leonardo Da Vinci. Disponible en: http://www.epralima.com/infoodquality/materiaisespanhol/Manuais/3.Microorganismos_y_alimentos. pdf.  Fecha de Consulta: 06/04/2015