SAN DIEGO, 23 de marzo de 2025 — Los perros tienen muchos trabajos, pero uno que quizá usted ni siquiera se imagina es la identificación de vides recubiertas de un hongo destructivo y sumamente contagioso. Aunque los perros pueden detectar infecciones graves de la vid por el olor, los científicos no saben exactamente cuáles son las moléculas de olor que desencadenan la respuesta. En la actualidad, los investigadores están analizando sustancias químicas volátiles que provienen de hojas de parra infectadas por un hongo llamado oídio. Su objetivo es mejorar el entrenamiento de los canes de los viñedos.
Nayelly Rangel, estudiante graduada de la Universidad Tecnológica de Texas, presentará los resultados de su equipo en el encuentro de primavera de la American Chemical Society (ACS). El encuentro de primavera de 2025 de la ACS, que se realizará del 23 al 27 de marzo, incluirá unas 12 000 presentaciones sobre diversos temas científicos.
«El oídio es una de las enfermedades más contagiosas que afectan a las vides», señala Rangel. «Reduce el crecimiento de las plantas, afecta la calidad y la cantidad de los frutos, y puede hacer que la calidad del vino disminuya».
El método actual para identificar una infección consiste en que las personas busquen manchas indicadoras de polvo gris en las hojas de las plantas. Pero, para entonces, la enfermedad suele ser grave y erradicarla requiere grandes cantidades de fungicida. Las investigaciones anteriores mostraron que los perros pueden identificar el oídio por su olor. Sin embargo, no se sabe mucho en materia de química sobre lo que huelen estos animales, o si el perfil de olor de las plantas cambia a medida que avanza la infección.
«Como nuestros amigos de cuatro patas no hablan, estamos tratando de entender qué es lo que detectan al olfatear», dice Paola Prada-Tiedemann, profesora de Ciencia Forense en la Universidad Tecnológica de Texas y líder de este estudio. Por lo tanto, los investigadores se propusieron identificar cuáles son los compuestos orgánicos volátiles, o aromas aerotransportados, que desprenden las hojas de vid en diferentes etapas de la infección del oídio.
En primer lugar, el equipo necesitaba contar con una técnica que mantuviera intactas las muestras de hojas para entrenar a los perros. Para ello, colocaron una hoja dentro de un vial junto con una pequeña fibra absorbente que recogiera las sustancias químicas del aire sobre la hoja. A partir de ahí, los investigadores caracterizaron los compuestos orgánicos volátiles (COV) que se adhirieron a la fibra introduciéndolos directamente en un cromatógrafo de gases/espectrómetro de masas.
«Nuestro enfoque es único porque estamos poniendo a prueba la ubicación exacta donde un perro huele la hoja de parra», indica Rangel. «Así que estamos analizando el mismo espacio aéreo en ambos escenarios, ya sea en el laboratorio de química o en el laboratorio canino».
Hasta ahora, el equipo ha optimizado el proceso a partir de los COV que desprenden las hojas sanas. Los resultados iniciales, que se obtuvieron comparando uvas sanas con otras afectadas por hongos, revelaron que los olores basales que desprenden las hojas sanas son más ácidos que los de las hojas enfermas. De hecho, Rangel afirma que, en un mismo plazo, las hojas sanas liberaron menos vapores que las hojas enfermas, que expulsaron más COV a medida que la infección avanzaba.
Posteriormente, los investigadores analizarán la composición química de las emanaciones de las hojas en diferentes etapas de la infección. Una vez que identifiquen algunas moléculas clave, las presentarán individualmente a los canes, medirán las respuestas de los animales a cada una y buscarán cuál es la menor cantidad necesaria para su detección. Al igual que ocurre con algunos aromas, como el del vinagre, que son intensos en pequeñas cantidades, los investigadores creen que los perros pueden captar ciertos COV más con mayor facilidad que otros. El uso de estos compuestos en los entrenamientos podría permitir una identificación de hongos más sensible y precisa, en especial para las infecciones en fases iniciales.
«El objetivo final es dejar de lado el diagnóstico visual del hongo para pasar el diagnóstico olfativo como criterio de referencia», explica Prada-Tiedemann. «Incluso si nosotros no podemos verlo, un perro sentado junto a una planta puede decirnos con la nariz: oh oh, esa vid está empezando a enfermarse».
Al «combinar el uso de canes con la química», como dice Prada-Tiedemann, el equipo quiere encontrar una solución más eficiente para proteger las vides de una enfermedad generalizada y dañina. Después de todo, añade, «¡todos queremos un buen vino!».
Los investigadores informan que este trabajo no cuenta con financiación externa.
El domingo 23 de marzo se publicará un vídeo Headline Science sobre este tema. Los reporteros pueden acceder a los vídeos durante el período de retención, y una vez que se levante el embargo, las mismas URL permitirán al público acceder al contenido. Visite el programa de la ACS Spring 2025 para obtener más información sobre esta presentación, “Evaluating chemical odor profiles of Vitis vinifera: Odor profiling for pathogen identification,” y otras presentaciones científicas.
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Nota para los periodistas: Notifique que esta investigación se presentó en una reunión de la American Chemical Society. La ACS no realiza investigaciones, sino que publica y difunde estudios científicos revisados por expertos.
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Title
Evaluating chemical odor profiles of Vitis vinifera: Odor profiling for pathogen identification
Abstract
Powdery mildew is a highly contagious fungal disease that can target a wide variety of plants. Though this disease is rarely fatal, it can severely weaken the plant, reduce growth and fruit yield, and increase susceptibility to other diseases. This pathogen has risen in importance to viticulturists due to its impact on vineyards economy and fruit quality. There is an increasing need to develop more precise methods of disease identification to enhance current mitigation strategies. One such method involves the use of detection dogs. Biological detection dog training must adequately reflect what canines will encounter in the field, and to do so, research must be conducted not just to optimize training methods but to also understand the target odor source composition. Therefore, the goal of this research is to identify grapevine powdery mildew specific volatile organic compounds (VOCs) through the headspace analysis of healthy and infected plant leaves using solid-phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry. Targeted method parameters for headspace diagnostic applications included the optimization of the SPME fiber and extraction time to determine maximum extraction efficiency. Evaluating the VOC profiles of grape leaves as the infection progresses gives insight on characteristic volatile biomarkers, which can aid in canine detection training by providing an objective volatolomic approach on pathogen identification.