Actividad antifúngica, antioxidante y efecto de preservación del quitosano modificado con sales de amonio cuaternario...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ciencias Agrícolas Ciencias Agrícolas
• La bioquímica es la bioquímica.

Sus antecedentes:

• El quitosano (CS) posee propiedades antimicrobianas inherentes, pero requiere modificación para una mayor eficacia.
• El desarrollo de agentes antifúngicos eficaces es crucial para proteger los cultivos y reducir las pérdidas posteriores a la cosecha.
• Los antioxidantes juegan un papel vital en la prevención de daños oxidativos y la prolongación de la vida útil de los productos perecederos.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar un nuevo derivado modificado de chitosano (CS) con actividades antifúngicas y antioxidantes mejoradas.
• Evaluar la eficacia in vitro e in vivo del CS modificado contra los patógenos vegetales.
• Evaluar el potencial del CS modificado para extender la vida útil de los productos agrícolas.

Principales métodos:

• El quitosano fue modificado usando ácido cafeico (CA) y 1-(4-carboxifenilo) -N, N, N-trimetilamonio cloruro (TMAC).
• La espectroscopia infrarroja con transformación de Fourier (FTIR) y la resonancia magnética nuclear H (HNMR) se utilizaron para la caracterización.
• La actividad antifúngica in vitro se evaluó utilizando el método de la tasa de crecimiento micelio contra cinco patógenos vegetales.
• Se realizó un análisis de morfología microscópica para comprender el mecanismo de inhibición fúngica.
• Se evaluaron los efectos terapéuticos y protectores in vivo, la actividad antioxidante y la extensión de la vida útil de las frutas.

Principales resultados:

• El derivado de CS co-injertado (TMACSCA) demostró una actividad antifúngica significativa in vitro, en particular contra Phytophthora capsici (EC50 = 37,826 μg/mL).
• El análisis microscópico reveló que TMACSCA daña la ultrastructura de las hifas fúngicas, inhibiendo el crecimiento.
• TMACSCA exhibió excelentes propiedades terapéuticas y protectoras in vivo y una fuerte actividad antioxidante.
• La aplicación de TMACSCA extendió la vida útil de los pimientos frescos en 21 días y los mangos en 18 días.

Conclusiones:

• El derivado modificado de quitosano (TMACSCA) exhibe una potente actividad antifúngica de amplio espectro y capacidades antioxidantes significativas.
• TMACSCA inhibe eficazmente el crecimiento de hongos al dañar las estructuras celulares de los hongos.
• El quitosano modificado es prometedor para aplicaciones agrícolas, incluida la protección de cultivos y la preservación después de la cosecha.
• Este estudio proporciona una base para el desarrollo de materiales avanzados a base de quitosano para soluciones antimicrobianas y de conservación de alimentos.