MoA

1. MODO DE ACCIÓN DE LOS FUNGICIDAS: LA GUÍA DE LABCOAT PARA PLAGUICIDAS Y
BIOPLAGUICIDAS (X)
Los fungicidas son compuestos químicos sintéticos o naturales u organismos biológicos capaces de
matar o inhibir la germinación de hongos o esporas de hongos, así como oomicetos. Esto se logra a
través de varios modos de acción diferentes (MOA). La estructura química del ingrediente activo
fungicida (IA) generalmente define su modo de acción al determinar su absorción y sistémica, y su
capacidad para alcanzar y unirse a su sitio objetivo: la ubicación física donde actúa el fungicida. Un
conocimiento sólido de la biología de los hongos y el modo de acción de los fungicidas es importante
para determinar cómo usar un fungicida de manera óptima y para comprender los mecanismos
subyacentes de resistencia y selectividad.
Biología fúngica
Los verdaderos hongos (Reino Mycota) comparten varias características bioquímicas o estructurales,
que son el objetivo de los fungicidas y que pueden impartir especificidad, es decir, el fungicida mata o
inhibe los hongos. El objetivo fungicida, la quitina, es un componente de las paredes celulares de los
hongos y los insectos, y el ergosterol es un componente de las membranas celulares de los hongos,
pero está ausente en las membranas de las células animales y vegetales. El ergosterol se forma en los
hongos a través de una vía de síntesis de ergosterol de varios pasos, un factor que tiene importantes
implicaciones para el manejo de la resistencia.
Figura 1: Clasificación de los principales patógenos de plantas fúngicas y oomicetos.
Los Oomycetes(Reino Protista) no son verdaderos hongos, pero usan los mismos mecanismos y
estrategias para infectar plantas. Los fitopatólogos se agrupan luego con hongos patógenos. Los
oomicetos incluyen patógenos de plantas destructivas, incluido el género Phytophthora (tizón tardío
de la papa), Pythium (enfermedad de amortiguación) y Peronospora / Pseudoperonospora (mildiú
velloso). En lugar de quitina, las paredes celulares de los oomicetos contienen celulosa y el ergosterol

2. no es un esterol principal en la membrana celular de los oomicetos. Por tanto, los fungicidas que se
dirigen a la síntesis de quitina y ergosterol generalmente no son eficaces contra estos patógenos. El
mildiú velloso se puede confundir con el mildiú polvoroso fúngico no relacionado, pero son
insensibles a los fungicidas capaces de controlar el mildiú polvoriento.
Modo de acción
A continuación, los fungicidas y sus modos de acción se clasifican en tres grandes grupos:
• Inhibidores de la síntesis de esteroles.
• Inhibidores del transporte de electrones mitocondrial (inhibidores de la respiración).
• Inhibidores de enzimas multisitio, inhibidores de la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas.
Figura 2: Resumen de fungicidas clave y sus modos de acción.
Inhibidores de la síntesis de ergosterol (síntesis e integridad de la membrana celular)
Debido a que el ergosterol es un componente de las membranas celulares de los hongos, pero está
ausente en las membranas de las células animales y vegetales, su síntesis es un objetivo importante
para los fungicidas. El ergosterol se forma a partir de su precursor escualeno a través de una vía de
síntesis de ergosterol de varios pasos, y es necesario para la estructura, integridad y función de la
membrana.
Los inhibidores de la desmetilación (DMI) son un grupo de fungicidas sistémicos que se dirigen a la
integridad de la membrana celular mediante la inhibición de la desmetilación de C14 durante la
biosíntesis de ergosterol. Los DMI incluyen imidazoles, pirimidinas y triazoles con actividad primaria
principalmente curativa. Como este grupo de fungicidas se dirige a un único sitio metabólico, el riesgo

3. de resistencia es alto a menos que se utilicen con otros fungicidas que tengan diferentes modos de
acción. Su principal eficacia es contra los basidiomicetos (patógenos de la roya), seguidos por los
deuteromicetos (Septoria) y, en menor medida, los ascomicetos (mildiú polvoroso).
Un segundo grupo de inhibidores de la síntesis de ergosterol son las morfolinas, que actúan inhibiendo
las enzimas esterol reductasa y esterol isomerasa de la vía de síntesis del ergosterol. Este grupo de
fungicidas tiene actividad curativa sistémica y, a diferencia de los DMI, es eficaz contra los ascomicetos .
Al tener múltiples sitios de acción, el riesgo de desarrollo de resistencia es bajo para este grupo.
Las morfolinas se pueden utilizar en tanque o en mezclas formuladas con DMI, ampliando el espectro
de actividad y reduciendo el riesgo de resistencia. Las morfolinas tienden a ser menos costosas que
las DMI, y las combinaciones de estos productos pueden reducir el costo general del control de
patógenos. Aunque tanto el dimetomorfo como el fenpropimorfo se clasifican como morfolinas, el
primero es un inhibidor de la celulosa sintasa y actúa contra los oomicetos, mientras que el segundo
es un inhibidor de la biosíntesis de ergosterol y actúa contra los ascomicetos foliares.
Inhibidores del transporte de electrones mitocondrial (inhibidores de la respiración)
El segundo grupo principal de fungicidas son los inhibidores de la respiración mitocondrial. Como la
respiración mitocondrial es un proceso metabólico común en todos los organismos, la inhibición de la
respiración puede dar lugar a problemas de selectividad, es decir, podrían ser tóxicos para organismos
no objetivo. Sin embargo, la mayoría de los fungicidas de este grupo muestran toxicidad selectiva hacia
los hongos, en parte debido a la captación selectiva y la translocación.
Las estrobilurinas forman parte del grupo de fungicidasinhibidores de quinonasexternas(QoI),
que inhiben la respiración mitocondrial en el sitio Qo del citocromo b, parte del complejo citocromo
bc1 (Complejo III), evitando la germinación de esporas y el crecimiento micelial en patógenos fúngicos.
Los fungicidas de estrobilurina pueden ser parcialmente sistémicos y de acción protectora. Son activos
contra la mayoría de las enfermedades causadas por hongos de los cereales, como la septoria, las royas
y el moho.
Como la respiración mitocondrial también ocurre en Oomycetes, este grupo de fungicidas también
puede controlar patógenos como Plasmoparaviticola , responsable del mildiú velloso. Las
estrobilurinas también tienen beneficios fisiológicos, ya que mantienen el área verde de las hojas
durante más tiempo (lo que se denomina "enverdecimiento") y retrasan la senescencia del cultivo.
Las estrobilurinas son generalmente tan eficaces como los triazoles, aunque los triazoles son más
sistémicos y tienen una mayor actividad curativa. Las estrobilurinas tienen una gran actividad residual
a largo plazo y se pueden usar en tanque o en mezclas formuladas con triazoles, ampliando el
espectro de actividad y permitiendo una mayor flexibilidad en la sincronización de la pulverización.
También inhibe la respiración mitocondrial en el Complejo Ⅲ, Cyazofamid es un fungicida
inhibidordequinonaen el interior(QiI) selectivo de oomicetos .

4. Figura 3: Modos de acción de los inhibidores de la respiración mitocondrial.
Las carboxamidas forman parte del grupo de inhibidoresde la succinato deshidrogenasa
(SDHI), inhibiendo la actividad del Complejo mitocondrial II (succinato deshidrogenasa) y por tanto
la respiración en las células fúngicas. Como el Complejo II es un sistema enzimático mitocondrial común
que se encuentra en organismos eucariotas y procariotas, se deben considerar los efectos no diana de
los inhibidores del complejo II.
El grupo de fungicidas Piridina son desacopladores de gradiente de protones, que inhiben la
respiración mitocondrial en patógenos fúngicos al desacoplar el gradiente de protones y reducir la
síntesis de ATP impulsada por protones a través de la enzima ATP sintasa.
Folpet y el fungicida de ftalimida Captan son reactivos de tiol , que bloquean la actividad de las
enzimas que contienen tiol involucradas en la respiración mitocondrial en las esporas de hongos. Su
acción protectora se debe principalmente a la inhibición de la germinación de las esporas. Al igual que
muchos otros inhibidores de la respiración, también son activos contra ciertos oomicetos, como
Pythium.
Otros: inhibidores de enzimas multisitio, inhibidores de la síntesis de ácidos nucleicos y
proteínas.
Losinhibidoresdeenzimasdesitiosmúltiples como el clorotalonil y el tiram inhiben varias
enzimas que contienen tiol involucradas en la respiración, mientras que los fungicidas de sitio único,
como el epoxiconazol y la azoxistrobina, solo inhiben un proceso metabólico específico.
Dado que los patógenos luchan por superar múltiples procesos metabólicos, el riesgo de resistencia
es bajo para los fungicidas multisitio. Además de los fungicidas multisitio, los programas de gestión
de riesgos se basan en el uso de múltiples ingredientes activos con diferentes modos de acción.

5. Los inhibidoresdelmetabolismodelos ácidosnucleicosy de la síntesisde
proteínasincluyen benzimidazoles, fenilamidas y dicarboximidas, e inhiben la síntesis de ADN y
ARN, lo que afecta la división celular y el metabolismo celular.
Sistemicidad fungicida
La absorción y distribución de fungicidas en hojas y plantas (sistémica) depende de la lipofilicidad o
hidrofilicidad (determinada por logP y pKa) de sus ingredientes activos constituyentes.
Figura4:Modelo de Bromilow para la predicción de la movilidad de plaguicidas en
plantas para fungicidas comunes.
El coeficientedepartición (logP) y la constantededisociación(pKa) de un ingrediente activo
fungicida son determinantes de su movilidad en las plantas. El logP de una molécula de fungicida
describe su lipofilicidad o hidrofilicidad, donde lipofiliadescribe la capacidad de una molécula para
disolverse en soluciones lipofílicas (no acuosas), permitiendo la permeación a través de membranas
biológicas.

6. El valor de pKa de una molécula de fungicida define el pH en el que es neutral. A valores de pH más
altos, se cargarán grupos ácidos, mientras que a valores de pH más bajos se cargarán grupos
básicos. El número y la distribución de cargas en una molécula afectan su solubilidad acuosa.
Se puede ver que muchos fungicidas comunes se agrupan alrededor del extremo "bajo" de la escala
de sistémica y son principalmente xilema móviles. Para los triazoles, la sistémica puede ser
relativamente baja, por ejemplo, tebuconazol, TEB; logP = 3.7, pKa = 5.0) mientras que Flutriafol (FLU;
logP = 2.3, pKa = 2.3) se considera el triazol más sistémico.
Aquí, el modelo de Bromilow demuestra su valor para los fisiólogos de plantas: aunque los Triazoles
se encuentran dentro de un intervalo relativamente estrecho en el modelo de Bromilow, su movilidad
varía de sistémica a relativamente no sistémica, y se debe tener cuidado antes de recomendar
fungicidas Triazole como tratamientoscurativos.
Modos de acción protectores y curativos
Para que un fungicida se considere curativo , es necesario que el ingrediente activo se transloque
sistémicamente dentro de la planta, para permitirle inhibir (curar) el crecimiento de hifas fúngicas
existente dentro de la hoja.
Losfungicidascurativos pueden aplicarse poco después de la infección, aunque debe tenerse en
cuenta que su eficacia disminuye una vez que la enfermedad se establece en el campo. Son
sistémicos y pueden absorberse en la hoja y trasladarse a través del xilema dentro de la hoja
(localmente sistémico) o de la planta (sistémico acropetal). Además de controlar los patógenos que ya
han entrado en la planta, los fungicidas sistémicos o curativos tienen una actividad residual más
prolongada, ya que están protegidos contra el lavado y la intemperie. Debido a su naturaleza
sistémica, los fungicidas curativos pueden llegar a los tejidos de las plantas de difícil acceso utilizando
equipos de aspersión.
Figura 5: Momento de aplicación de fungicidas de contacto (protector) frente a
fungicidas sistémicos (curativos).

7. En contraste, se describe que los fungicidasprotectores(protectores) tienen una acción de
contacto (pero pueden exhibir alguna actividad sistémica), permaneciendo en la superficie de la hoja
donde pueden proteger a la planta contra la germinación de esporas de hongos recién
desembarcadas. Los fungicidas protectores deben aplicarse antes de que se produzca la infección por
el patógeno.
Los fungicidas translaminares (localmente sistémicos), como QoI o fungicidas estrobilurínicos,
redistribuyen el fungicida desde la superficie superior de la hoja rociada hacia la superficie inferior sin
rociar. El movimiento translaminar tiene lugar a través de la superficie de la hoja lipofílica y las vías
extracelulares lipofílicas. Algunos fungicidas de triazol (protectores y de curación temprana) también
pueden tener actividad translaminar.
Figura6:Captacióny movimientodelashojasparafungicidasdecontacto(protector) y
sistémicos (curativos y translaminares).
Captación y translocación de fungicidas
Al afectar la absorción a través de la cutícula y el transporte intracelular o extracelular dentro de la
planta, los adyuvantes son un factor adicional que decide si los ingredientes activos químicos y
bioquímicos tienen actividad apoplástica (extracelular), simplástica (intracelular) o translaminar (de la
superficie de la hoja adaxial a abaxial).

8. Figura 7: Vías de ingredientes activos apoplásticas (extracelulares), simplásticas
(intracelulares) o translaminares (de la superficie de la hoja adaxial a la abaxial).
Modo de acción del biofungicida
Los biofungicidas son formulaciones de organismos vivos o metabolitos naturales que se utilizan para
controlar los hongos patógenos de las plantas. Muchos biofungicidas microbianos exitosos pueden
colonizar y crecer en suelos tratados o en hojas de plantas, proporcionando una fuente a largo plazo
de modos de acción microbianos y bioquímicos.
Las estrategias de biofungicidas dependen de múltiples factores, incluida la eficacia de los
metabolitos microbianos, la inducción de respuestas de defensa localizadas o sistémicas de las
plantas, la parasitación de (o la competencia con) otros hongos y la estimulación del crecimiento de
las plantas, y pueden proporcionar una alternativa viable o un complemento a la protección de
cultivos convencional. estrategias.