Evaluación de la actividad fungicida de una matriz triple de quitosano, nanopartículas de cobalto y hierro y extracto de ají habanero (Capsicum annuum) frente al hongo Fusarium oxyspurum
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Date
2025-08-05
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
The fungus Fusarium oxysporum is a phytopathogen of agricultural soils, causing vascular wilt and crop losses. Controlling it is a challenge, which has led to the development of sustainable alternatives with antifungal action. In this study, a triple matrix consisting of chitosan, cobalt (Co) and iron (Fe) nanoparticles (NPs), and habanero pepper (Capsicum annuum) extract was evaluated for its antifungal activity against F. oxysporum. Chitosan is a natural polymer with antifungal properties that acts as a support, allowing for the controlled release of compounds. Co₂.₂Fe₂.₂O₂ nanoparticles, synthesized by the sol-gel method and characterized by AFM, XRF, and FTIR, provide structural stability and magnetic properties. The oleoresin from the habanero chili pepper (Capsicum annuum), rich in capsaicinoids, was obtained by temperature-assisted maceration and analyzed by UV-Vis and FTIR spectroscopy, showing high antifungal potential. Each component separately showed antifungal activity against F. oxysporum. Subsequently, double and triple matrices were prepared by combining these components using air-drying and microwave techniques, evaluating different concentrations of each compound and testing their release in media with pH values of 5, 6, 7, and 8, simulating soil conditions. Finally, agar diffusion bioassays (PDA) were performed at 26°C for 5 days. The results showed qualitative evidence of significant inhibition of F. oxysporum growth, demonstrating a synergistic action between these matrix components. This evidence highlights the antifungal potential of this formulation as a sustainable alternative for controlling phytopathogens.
Resumen
El hongo Fusarium oxysporum es fitopatógeno de suelos agrícolas, causante de marchitez vascular y pérdidas en cultivos. Su control representa un desafío, lo que ha motivado el desarrollo de alternativas sostenibles con acción antifúngica. En este estudio se evaluó una matriz triple conformada por quitosano, nanopartículas (NPs) de Cobalto (Co) y Hierro (Fe) y extracto de ají habanero (Capsicum annuum) con actividad antifúngica contra F. oxysporum. El quitosano es un polímero natural con propiedades antifúngicas, que actúa como soporte permitiendo la liberación controlada de compuestos. Las nanopartículas del tipo Co₂.₂Fe₂.₂O₂, sintetizadas por el método sol-gel y caracterizadas mediante AFM, XRF y FTIR, aportan estabilidad estructural y propiedades magnéticas. Por su parte, la oleorresina del ají habanero (Capsicum annuum), rica en capsaicinoides, fue obtenida por maceración asistida por temperatura y analizada por espectroscopía UV-Vis y FTIR, mostrando un alto potencial antifúngico. Cada componente por separado mostró actividad antifúngica contra F. oxysporum. Posteriormente, se elaboraron matrices dobles y triples combinando estos componentes utilizando técnicas de secado al aire y microondas, evaluando diferentes concentraciones de cada compuesto y su ensayo de liberación en medios con pH de 5, 6, 7 y 8, simulando condiciones del suelo. Finalmente, se realizaron bioensayos por difusión en agar (PDA) a 26 °C durante 5 días. Los resultados evidenciaron de manera cualitativa, una inhibición significativa del crecimiento de F. oxysporum, lo cual demuestra una acción sinérgica entre estos componentes de la matriz, esto evidencia el potencial antifúngico de esta formulación como alternativa sostenible para el control de fitopatógenos.
Keywords
Bioquímica, Polímeros, Biofungicidas, Antifúngicas
Citation
Código de tesis
TBQ; 928
Código de tesis
Grado Académico
Bioquímico Farmacéutico