Variación de los constituyentes químicos y potencialidad antifúngica de individuos de Piper eriopodon frente a fitopatógenos asociados a cultivos agrícolas

dc.contributor.advisorMatulevich Peláez, Javier Andrés
dc.contributor.advisorPatiño Ladino, Óscar Javier
dc.contributor.authorMoncada Sánchez, Johan Sebastián
dc.contributor.orcidMoncada Sánchez, Johan Sebastián [0009-0000-3331-8662]
dc.contributor.orcidMatulevich Peláez, Javier Andrés [0000-0002-6346-510X]
dc.contributor.orcidPatiño Ladino, Óscar Javier [0000-0003-1290-7964]
dc.contributor.otherGarcía Barreto, Germán Alberto (Catalogador)
dc.date.accessioned2025-06-06T14:56:17Z
dc.date.available2025-06-06T14:56:17Z
dc.date.created2025-05-29
dc.descriptionExiste un creciente interés comercial de exportación a las frutas o productos provenientes de algunas especies de la familia Passiflorae, particularmente las conocidas como granadilla (Passiflora ligularis), gulupa (P. edulis var edulis) y maracuyá (P. edulis flavicarpa). Sin embargo, los rendimientos de producción son bajos en comparación a los principales productores mundiales, lo que se debe a diversos factores entre los que se destaca las enfermedades generadas por agentes fitopatógenos en los cultivos. En el control de este tipo de fitopatógenos se ha implementado el uso de sustancias químicas que resultan ser de baja selectividad, nocivos para el medio ambiente y que suelen dejar residuos en límites de concentración no permitidos por los países consumidores. Piper eriopodon (Miq.) C.DC es una especie perteneciente a la familia Piperaceae que por sus antecedentes de investigación tiene gran potencial para el control de hongos que afectan a cultivos de importancia comercial, sin embargo, tiene estudios muy limitados frente a fitopatógenos asociados al cultivo de pasifloras. El presente estudio contribuye a establecer relaciones entre los perfiles metabolómicos de P. eriopodon de distintas zonas geográficas de Colombia y su actividad antifúngica frente a hongos fitopatógenos de Passifloras. La metodología comprendió la colecta de diferentes muestras de P. eriopodon en municipios de Santander, Boyacá y Cundinamarca. A partir del material vegetal se obtuvieron extractos etanólicos, los cuales fueron analizados mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (UHPLC-MS). Los datos se procesaron mediante análisis estadísticos multivariados para identificar patrones químicos diferenciadores entre individuos. En paralelo, se evaluó la actividad antifúngica de los extractos, fracciones y compuestos aislados mediante ensayos in vitro, determinando el porcentaje de inhibición del crecimiento micelial (%ICM) frente a los tres hongos. Los análisis metabolómicos evidenciaron una alta diversidad química en P. eriopodon, con diferencias marcadas entre órganos, pero solo variaciones moderadas por localidad y sin una relación clara con la altitud. Aunque algunos metabolitos fueron más abundantes en individuos recolectados por encima de los 2000 msnm, esta tendencia no fue consistente. El análisis multivariado permitió identificar un posible marcador antifúngico (m/z 291.1597, tr = 10.27 min), más abundante en el extracto del individuo de Arcabuco (Boyacá), que mostró la mayor actividad frente a los tres fitopatógenos evaluados. Los tallos e inflorescencias destacaron por su mayor inhibición contra Fusarium sp. En conjunto, los resultados sugieren que P. eriopodon es una fuente prometedora de compuestos bioactivos para el desarrollo de fungicidas naturales, particularmente frente a patógenos de cultivos de pasifloras.
dc.description.abstractThere is a growing commercial interest in the export of fruits or products derived from certain species of the Passifloraceae family, particularly those known as granadilla (Passiflora ligularis), gulupa (P. edulis var. edulis), and passion fruit (P. edulis var. flavicarpa). However, production yields are low compared to the main global producers, due to various factors, among which diseases caused by phytopathogenic agents in the crops stand out. To control these types of phytopathogens, chemical substances have been used, which tend to have low selectivity, are harmful to the environment, and often leave residues exceeding the concentration limits allowed by consumer countries. Piper eriopodon (Miq.) C.DC is a species belonging to the Piperaceae family that, based on previous research, has great potential for controlling fungi that affect commercially important crops. However, studies on its effects against phytopathogens associated with Passifloraceae crops are very limited. This study contributes to establishing relationships between the metabolomic profiles of P. eriopodon from different geographic regions of Colombia and its antifungal activity against phytopathogenic fungi of Passifloraceae. The methodology included collecting different samples of P. eriopodon from municipalities in Santander, Boyacá, and Cundinamarca. Ethanol extracts were obtained from the plant material, which were analyzed using ultra-high performance liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (UHPLC-MS). The data were processed through multivariate statistical analyses to identify differentiating chemical patterns among individuals. In parallel, the antifungal activity of the extracts, fractions, and isolated compounds was evaluated through in vitro assays, determining the percentage of mycelial growth inhibition (%MGI) against the three fungi. The metabolomic analyses revealed high chemical diversity in P. eriopodon, with marked differences between organs but only moderate variations by locality and no clear relationship with altitude. Although some metabolites were more abundant in individuals collected above 2000 meters above sea level, this trend was inconsistent. Multivariate analysis allowed the identification of a possible antifungal marker (m/z 291.1597, retention time = 10.27 min), more abundant in the extract from the individual collected in Arcabuco (Boyacá), which showed the highest activity against the three evaluated phytopathogens. Stems and inflorescences stood out for their greater inhibition against Fusarium sp. Together, the results suggest that P. eriopodon is a promising source of bioactive compounds for the development of natural fungicides, particularly against pathogens of Passifloraceae crops.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11349/95954
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Distrital Francisco José de Caldas
dc.relation.referencesAbdullah, N. A., Zain, W. Z. W. M., Hamid, N. A., y Ramli, N. W. (2020). Essential oil from Piperaceae as a potential for biopesticide agents: A review
dc.relation.referencesAgencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN). (2025). Residuos de plaguicidas.
dc.relation.referencesAndrade, G., Delgado, A, Herrera, B., Arévalo, G, & Caso, L. (2018). Variación de compuestos fenólicos totales, flavonoides y taninos en Vanilla planifolia jacks. ex Andrews de la Huasteca Hidalguense, México
dc.relation.referencesAutoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA). (2024). The 2022 European Union report on pesticide residues in food.
dc.relation.referencesBaruah, I. K., Shao, J., Ali, S. S., Schmidt, M. E., Meinhardt, L. W., Bailey, B. A., y Cohen, S. P. (2024). Cacao pod transcriptome profiling of seven genotypes identifies features associated with post- penetration resistance to Phytophthora palmivora
dc.relation.referencesBen-Jabeur, M., Ghabri, E., Myriam, M., & Hamada, W. (2015). Thyme essential oil as a defense inducer of tomato against gray mold and Fusarium wilt
dc.relation.referencesChitiva, L., Rezende-Teixeira, P., Leão, F., Puentes, S., Londoño, X., Diaz, L., Costa-Lotufo, L., Prieto-Rodríguez, J., Modesti, G., & Castro-Gamboa, I. (2024). Metabolomic Profiling of Guadua Species and Its Correlation with Antioxidant and Cytotoxic Activities.
dc.relation.referencesComisión Europea. (2023). Reglamento (UE) 2023/1029 de la Comisión de 25 de mayo de 2023 que modifica los anexos III y V del Reglamento (CE) nº 396/2005 del Parlamento Europeo y del Consejo por lo que respecta a los límites máximos de residuos de fosmet en determinados productos.
dc.relation.referencesCorrea Navarro, Y. M., Palomino García, L. R., & Marino Mosquera, O. (2015). Actividad antioxidante y antifúngica de Piperáceas de la flora colombiana.
dc.relation.referencesFlórez, G. S. J., Stashenko, E. E., Ocazionez, R. E., Vinardell, M. P., y Fuentes, J. L. (2024). In vitro Safety Assessment of Extracts and Compounds From Plants as Sunscreen Ingredients
dc.relation.referencesGonzalez, G. & Bustos, G. (2016). Evaluación de la actividad biológica de dos extractos vegetales de Piper arthante y Piper eriopodon para el control de Fusarium oxysporum en plántulas de gulupa (Passiflora edulis Sims).
dc.relation.referencesGonzalez, M., Hernandez, A., Casanova, A., Depestre, T., Gomez, L., & Rodríguez, M. (2008). El injerto herbáceo: alternativa para el manejo de plagas del suelo.
dc.relation.referencesHarborne, J.B. (1998). Phytochemical Methods: A Guide to Modern Techniques of Plant Analysis.
dc.relation.referencesHernández, L. (2022). Efecto inhibitorio de las sustancias provenientes de especies del Piper sobre Quorum Sensing de Pseudomonas aeruginosa.
dc.relation.referencesJandaik, S., Thakur, P., y Kumar, V. (2015). Efficacy of Cow Urine as Plant Growth Enhancer and Antifungal Agent. Advances in Agriculture.
dc.relation.referencesLadino, C. (2017). Potencialidad del género Piper como fuente de sustancias para el control de hongos fitopatógenos
dc.relation.referencesLadino, C. (2025). Búsqueda de agentes fitosanitarios provenientes del genero Piper para el control de hongos que afectan el cultivo de cacao (Theobroma cacao L.).
dc.relation.referencesMahecha, Y. (2021). Potencial antifúngico de constituyentes aislados de especies del género Piper presentes en Cundinamarca contra hongos fitopatógenos asociados al cacao (Theobroma Cacao L).
dc.relation.referencesMarques, J., Kitamura, R., Lago, J., Young, M., Guimarães, E., & Kato, M. (2007). Antifungal amides from Piper scutifolium and Piper Hoffmanseggianum.
dc.relation.referencesMartínez, R (2007) Farmacognosia.
dc.relation.referencesMbadiko, C., Bongo, G., Kapepula, P., Yandju, M. C., Mpiana, T., y Mbemba, T. (2023). Uses, phytochemistry and biological activity of Piper genus: a review.
dc.relation.referencesMeneses, L. (2022). Consumo e impactos de los agrotóxicos en Colombia: comunidades envenenadas
dc.relation.referencesMesa V, A. M., Wagner A, J., Ocampo J, O. O., y Monsalve F, I. Z. (2023). Nematicidal activity and in vitro radical scavenging from Piper cumbricola and Piper eriopodon.
dc.relation.referencesMinisterio de Agricultura y Desarrollo rural. (2021). Cadena del Pasifloras: indicadores e instrumentos., primer trimestre 2021.
dc.relation.referencesMinisterio de Agricultura y Desarrollo Rural. (2023). MinAgricultura pide a exportadores emplear métodos de producción más sostenibles para acatar legislación de la Unión Europea.
dc.relation.referencesMoreno, J. (2011). Actividad antifúngica de los extractos vegetales de Piper eriopodon y Zanthoxylum monophyllum y sus metabolitos secundarios mayoritarios sobre dos hongos fitopatógenos de clavel (Dianthus caryophyllus).
dc.relation.referencesMuñoz, A. a., González, M. C., De Moya, Y. S., y Rodríguez, J. D. (2023). Volatile Metabolites of Piper eriopodon (Miq.) C.DC. from Northern Region of Colombia and Assessment of In Vitro Bioactivities of the Leaf Essential Oil.
dc.relation.referencesMuñoz, D. (2008). Estudio fitoquímico y evaluación de la actividad fungicida e insecticida de la especie Piper eriopodon (Piperaceae)
dc.relation.referencesNerdy, N.; Ritarwan, K. Hepatoprotective activity and nephroprotective activity of, peel extract from three varieties of the passion fruit (Passiflora sp.) in the albino rat.
dc.relation.referencesNikolova, K., Velikova, M., Gentscheva, G., Gerasimova, A., Slavov, P., Harbaliev, N., Makedonski, L., Buhalova, D., Petkova, N., & Gavrilova, A. (2024). Chemical compositions, pharmacological properties and medicinal effects of genus Passiflora L.: A review.
dc.relation.referencesParra, J., Patiño, O., Prieto, J., Delgado, W., & Cuca, L. (2013). A new benzoic acid derivative isolated from Piper cf. cumanense Kunth (Piperaceae).
dc.relation.referencesPortafolio. (2024). América Latina ante las nuevas regulaciones ambientales en el comercio internacional: retos y oportunidades.
dc.relation.referencesRamírez, G. S. I., Isabel, S., Báez, L., Hernández, G., Ulloa, M., y Zaragoza, E. (2011). Actividad antifúngica in vitro de extractos de Origanum vulgare L., Tradescantia spathacea Swartz y Zingiber officinale Roscoe sobre Moniliophthora roreri (Cif y Par)
dc.relation.referencesRodriguez, C., Barrios-Jaén, M., Mejía, L. C., y Gutiérrez, M. (2024). Antifungal Activity of Menisporopsin A against Relevant Plant Pathogens.
dc.relation.referencesRodríguez, T. (2024). Exportaciones de gulupa colombiana crecen un 20% en 2024.
dc.relation.referencesSchneider, G. F., Salazar, D., Hildreth, S. B., Helm, R. F., & Whitehead, S. R. (2021). Comparative metabolomics of fruits and leaves in a hyperdiverse lineage suggests fruits are a key incubator of phytochemical diversification.
dc.relation.referencesShabeer, S., R. Tahira y A. Jamal. 2021. Producción de micotoxinas, enfermedades y manejo de Fusarium spp.: una descripción general.
dc.relation.referencesUniversidad de los Andes. (2022, diciembre 2). Medidas sanitarias europeas ponen en riesgo principales exportaciones colombianas.
dc.relation.referencesXu, W., & Li, X. (2011). Antifungal compounds from Piper species.
dc.relation.referencesXu, X., Zhang, L., Yang, X., Cao, H., Li, J., Cao, P., Guo, L., Wang, X., Zhao, J. & Xiang, W. (2022). Alternariaspp. Associated with Leaf Blight of Maize in Heilongjiang Province, China.
dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)
dc.rights.accessrightsOpenAccess
dc.subjectPerfiles metabolómicos
dc.subjectActividad antifúngica
dc.subjectPiper eriopodon
dc.subjectPassifloras
dc.subjectAlternaria sp
dc.subjectCladosporium sp
dc.subjectFusarium sp
dc.subject.keywordMetabolomic profile
dc.subject.keywordAntifungal activity
dc.subject.keywordPiper eriopodon
dc.subject.keywordPassifloras
dc.subject.keywordAlternaria sp
dc.subject.keywordCladosporium sp
dc.subject.keywordFusarium sp
dc.subject.lembLicenciatura en Química -- Tesis y disertaciones académicas
dc.subject.lembControl biológico de microorganismos fitopatógenos
dc.subject.lembVirología molecular de las plantas
dc.subject.lembMicroorganismos fitopatógenos
dc.subject.lembControl químico de Hongos fitopatógenos
dc.subject.lembIdentificación de hongos fitopatógenos
dc.titleVariación de los constituyentes químicos y potencialidad antifúngica de individuos de Piper eriopodon frente a fitopatógenos asociados a cultivos agrícolas
dc.title.titleenglishVariation in chemical constituents and antifungal potential of Piper eriopodon individuals against phytopathogens associated with agricultural crops
dc.typebachelorThesis
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.degreePasantía
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 2 de 2
Cargando...
Miniatura
Nombre:
MoncadaSánchezJohanSebastián2025.pdf
Tamaño:
1.43 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Trabajo de Grado
No hay miniatura disponible
Nombre:
Licencia de uso y publicación.pdf
Tamaño:
219.07 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Licencia de uso y autorización

Bloque de licencias

Mostrando 1 - 1 de 1
No hay miniatura disponible
Nombre:
license.txt
Tamaño:
7 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: