168 EFECTIVIDAD INSECTICIDA DE Piper auritum y Eucalyptus

EFECTIVIDAD INSECTICIDA DE Piper auritum y Eucalyptus cinerea PARA EL
CONTROL DE Zabrotes subfasciatus BOH
José Cruz Salazar-Torres1, Benito Reyes-Trejo1, Diana Guerra-Ramírez1 y César Augusto Yescas-Albarrán2.
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Departamento de Preparatoria Agrícola. 2Dpto. de Agroecología. Universidad Autónoma Chapingo. Km 38.5 carr.
México-Texcoco. CP 56230, Chapingo, Estado de México. Tel. (595)9521500. [email protected]
RESUMEN. Con la finalidad de contribuir al conocimiento de alternativas ecológicas en el manejo de plagas de frijol
almacenado, en esta investigación se evaluó la efectividad insecticida de los extractos y aceite esencial de hoja santa (Piper
auritum H.B.K.) y eucalipto dolar (Eucalyptus cinerea F. J. Muell. ex Benth.) para el control de Zabrotes subfasciatus Boh. en
frijol peruano. Las variables evaluadas fueron: porcentaje de insectos vivos, huevecillos y número de insectos en la primera
generación filial; las dos últimas para evaluar la viabilidad del insecto plaga. El análisis del bioensayo mostró que el extracto
hexánico de Piper auritum a 100 µg/mL, provocó un 44% de mortalidad en Zabrotes subfasciatus; mientras que la aplicación del
aceite esencial de Eucalyptus cinerea inhibió mas de 65% de la viabilidad del insecto en concentración de 10 µg/mL.
Palabras clave: Zabrotes subfasciatus, granos almacenados, plagas de almacén.
ABSTRACT. With the aim of give ecologycal alternatives in the management of pests of storage grains, in this research we
studied the insecticide activity of extracts and essential oils of Piper auritum and Eucalyptus cinerea were evaluated in the
bioassay of Zabrotes subfasciatus as a pest associated in peruvian bean. Variables such as live insects percentage, eggs and insects
emerged after the first filial generation were considered.
During the bioassay was observed a mortality of 44 % over Zabrotes subfasciatus developed by the concentration 100 µg/mL of
hexane extract of P. auritum. On another hand, the 65 % of viability inhibition was calculated after the application of 1000 and 10
µg/mL of essential oil of Eucalyptus cinerea.
Key words: Zabrotes subfasciatus, storage grains, storage grain pests.
Introducción
El fríjol es uno de los granos básicos más importantes en nuestro país y tiene raíces
milenarias desde hace 7000 años. Esta leguminosa sigue siendo actualmente fundamental porque
ocupa un lugar económico y social entre los productores, ya que representa en la dieta una fuente
importante de proteínas, almidón, fibra, vitaminas (tiamina, riboflavina, niacina, acido fólico,
etc.) y minerales (Ca, Fe, Cu, Zn, P, Mg, entre otros) (Aykroid y Dough, 1982; citado por Ríos,
2000). Este grano, presenta problemas de almacenamiento, debido a factores físicos (la humedad
y la alta temperatura) que favorecen el rápido desarrollo de plagas (insectos y roedores), hongos y
bacterias, lo que provoca importantes pérdidas.
Una de las plagas que atacan al fríjol almacenado es el gorgojo pinto (Zabrotes
subfasciatus Boh.), esta plaga puede causar pérdidas de hasta 35% en el fríjol almacenado (Pinto
y Carranza, 1994), principalmente cuando el grano recién cosechado no se maneja
adecuadamente. Pues de acuerdo con Solórzano (1994) con una humedad mayor de 14 % y
temperaturas superiores a los 28 °C, favorecen el desarrollo del gorgojo. Para el control químico
de la plaga en el almacén, se emplean insecticidas de síntesis química como el fosfuro de
aluminio y el malatión, entre otros; pero sus excesivas aplicaciones provocan contaminación al
ambiente, intoxicaciones y resistencia de los insectos.
En algunas comunidades de nuestro país se emplean alternativas naturales de control de
plagas en granos almacenados. Por lo que el propósito de este trabajo fue determinar la
efectividad insecticida de Piper auritum y Eucalyptus cinerea en el control del gorgojo del fríjol
(Zabrotes subfasciatus Boh).
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Materiales y Método
Para la obtención de los extractos orgánicos de P. auritum, las hojas fueron secadas a la
sombra durante 15 días y molidas con un molino manual; 450 g de hojas secas se colocaron en un
frasco de 1 litro y se les agregaron 500 mL de hexano, vía maceración por tres días.
Posteriormente el disolvente se evaporó por destilación en el rotavapor, el cual se reutilizó
agregándolo al mismo material vegetal, aforando a 500 mL; este procedimiento se repitió tres
veces. Al mismo residuo vegetal se le adicionaron 500 mL de una mezcla de cloruro de metileno–
metanol (1:1) y se realizó el mismo procedimiento anterior, después de evaporar los disolventes,
se obtuvieron los extractos de hexano y de cloruro de metileno-metanol y un residuo vegetal.
Finalmente, al residuo vegetal de la segunda extracción se le agregaron 500 mL de agua, dejando
reposar durante tres días. Transcurrido dicho tiempo se filtró y el filtrado se secó a temperatura
ambiente durante una semana extendiéndolo en un plato plano de 30 cm de diámetro, el extracto
fue raspado y guardado bajo refrigeración.
La obtención de los aceites esenciales de P. auritum y E. cinerea se realizó de la siguiente
manera, en un matraz de bola de fondo redondo de 1000 mL se colocaron 100 g de hojas frescas
de eucalipto dólar o de hoja santa, respectivamente, se le adicionó agua destilada sin rebasar la
mitad del matraz; se conectó el matraz a un aparato de destilación y se calentó a punto de
ebullición por 45 minutos, para finalmente separar la fase aceitosa en la llave de tres pasos y se
pesó la cantidad de aceite obtenido; lo anterior se repitió una vez para el caso de E. cinerea, y de
5 a 8 veces una veces para P. auritum de hasta obtener una cantidad suficiente de aceites
esenciales.
A partir de un pie de cría de gorgojos se incrementó la colonia de los insectos, para ello se
utilizó una cámara de madera de 75 cm de alto, 40 cm de ancho y de largo. Los gorgojos se
alimentaron con frijol peruano. Durante este proceso la cámara se mantuvo a una temperatura
constante de 28 °C y humedad relativa de aproximadamente 80%, esto último se consiguió
introduciendo a la cámara una disolución saturada de cloruro de sodio disuelta en agua destilada
tal como lo indica Marques y De Queiroz (1991).
La efectividad insecticida de los extractos y aceites obtenidos se evaluó utilizando el
método de Singh et al., (1989) que se usó originalmente para el gorgojo Sithopilus oryzae, y el
cual se ajustó a la secuencia siguiente: 1. Para alimentar a los gorgojos se utilizó frijol peruano,
mismo que se limpió previamente con un trapo húmedo y se refrigeró a una temperatura de 3°C
por tres días, con el propósito de eliminar las impurezas que pudieran afectar el desarrollo normal
del gorgojo, 2. A 15 mg de cada extracto o aceite de P. auritum y a 15 mg de aceite de E. cinerea,
se adicionó una gota de Tween 80, más 15 mL de acetona; dicha mezcla se suspendió por
sonicación durante 1 minuto. La preparación anterior se diluyó con más acetona hasta tener
concentraciones de 1000, 100, 10 µg/mL, 3. Se colocaron 40 granos de frijol peruano en una caja
petri a los que se le aplicaron 2 mL de cada concentración, posteriormente se agitó
mecánicamente para que el frijol quedara completamente impregnado, 4. El frijol impregnado
permaneció 24 horas en la caja petri descubierta, para que la acetona y el agua se evaporaran
completamente; una vez evaporadas, se pasaron los granos a tubos de ensayo de 2.5 cm de
diámetro y 14.5 cm de largo, realizado lo anterior se introdujeron 15 gorgojos de 1 a 3 días de
emergidos (10 hembras y 5 machos); los tubos de ensayo se taparon con algodón, para favorecer
la aireación y evitar que los gorgojos escaparan, 5. Otro lote de frijol se impregnó con malatión a
las mismas concentraciones de las especies vegetales, para comparar su efecto con los extractos y
aceites de P. auritum y E. cinerea, 6. El extracto acuoso de P. auritum se disolvió en 15 mL de
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agua destilada ya que éste no se disuelve en acetona, 7. Se evaluó la mortalidad de los gorgojos,
la oviposición, el número de insectos vivos en la primera generación (F1) y la viabilidad del
insecto, de cada concentración de los extractos y aceite esenciales, y 8. La evaluación de cada
extracto orgánico y aceite esencial de P. auritum y el aceite esencial de E. cinerea, se efectuó con
5 repeticiones.
Para el análisis de los datos se utilizó un diseño experimental completamente al azar con
diecinueve tratamientos y cinco repeticiones. Se registraron cuatro variables: mortalidad de los
insectos al tercer, cuarto, quinto y sexto días; número de huevecillos sobre la testa 15 días
después de aplicados los tratamientos; número de insectos vivos de la primera generación filial
(F1) a los 30 días de la aplicación de los tratamientos; y por último se obtuvo la viabilidad de los
insectos, dividiendo el número de insectos de la F1 entre el número de huevecillos. Posterior al
conteo se analizó la efectividad insecticida entre las especies (P. auritum; E. cinerea) y el
malatión; extractos y aceite esencial de P. auritum y por último los extractos y aceites esenciales.
Resultados y Discusión
El malatión provocó una mortalidad del 85% de los individuos adultos del gorgojo,
presentes en los granos de frijol, mientras que los extractos y aceite esencial de P. auritum, y
aceite esencial de E. cinerea, provocaron una mortalidad de 30 y 35%, respectivamente. Para el
caso del promedio total de huevecillos ovipositados por los gorgojos supervivientes, se encontró
que, en correspondencia con el menor número de adultos supervivientes, el número de
huevecillos fue del 30% cuando se aplicó malatión y se incrementó en los lotes tratados con
extractos de P. auritum y aceite esencial de E. cinerea, en 110 y 100 huevecillos,
respectivamente. Aunque el total de insectos vivos de la primera generación filial (F1) siguió un
patrón similar, el porcentaje de supervivencia del gorgojo, no mostró diferencias estadísticamente
significativas (p<0.05) entre el malatión y el aceite esencial de E. cinerea; en el primer caso se
encontró que sólo el 30% de los huevecillos llegaron al estado adulto y en el segundo, lo hizo el
40%. Al no existir diferencias significativas se infiere que la aplicación de malatión o de
extractos de eucalipto reducen en un nivel similar la cantidad de adultos. Con la aplicación de los
extractos de P. auritum, sólo el 50% de los huevecillos llegaron al estado adulto, su efecto no
debe ser despreciado.
Al analizar por separado el efecto de los diferentes extractos de P. auritum sobre la
mortalidad promedio de gorgojos adultos, se encontró que el extracto acuoso causó apenas el
18 % de mortalidad; en tanto que en el extracto hexánico fue del 35 %; para el cloruro de
metileno-metanol de 30% y del aceite esencial 28%, este nivel de mortalidad es estadísticamente
similar en todos estos casos (p < 0.05); y en el promedio de huevecillos encontrados en cada
tratamiento no presentó diferencias estadísticamente significativas (p ≤ 0.0 ), no obstante el
mayor número de éstos se encontró en los lotes a los que se les aplicó el extracto acuoso y el
aceite esencial. En el caso del número de insectos vivos en la primera generación filial (F1)
tampoco se detectaron diferencias estadísticamente significativas (p ≤ 0.0 ) y se presentó un
comportamiento similar al de los huevecillos. En el porcentaje de supervivencia del gorgojo, no
se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre la aplicación de los diferentes
extractos y aceite esencial de P. auritum, lo que tuvieron efectos similares en la reducción del
número de adultos en la generación posterior a su aplicación; pues en todos el valor obtenido no
rebasó el 50%.
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Para evaluar el efecto que podrían tener las concentraciones de los extractos hexánicos de
P. auritum; aceite esencial de E. cinerea y el del malatión, se seleccionaron aquellos tratamientos
que afectaron más la supervivencia de Z. subfasciatus: a) extracto hexánico de P. auritum, b)
aceite esencial de E. cinerea y c) Malatión.
La aplicación de las tres concentraciones del extracto hexánico de P. auritum y del aceite
esencial de E. cinerea, no mostraron diferencias significativas (p ≤ 0.0 ) para ninguna de las
variables evaluadas; en tanto que las concentraciones de 100 y 1000 µg/mL de malatión, fueron
estadísticamente mayores que la de 10 µg/mL en las variables evaluadas, es decir mortalidad de
gorgojos adultos, cantidad de huevecillos ovipositados, número de insectos vivos en la primera
generación filial (F1). En el caso de la variable supervivencia del gorgojo, no se presentaron
diferencias significativas en las tres concentraciones.
En el estudio se encontró que al comparar el efecto insecticida entre las especies
vegetales, E. cinerea provocó mayor mortalidad que P. auritum pues se sabe que las hojas de la
primer planta contienen mayor concentración del metabolito secundario 1,8-cineol, el cual inhibe
la función de la enzima acetilcolinesterasa; por lo que es probable que la mortalidad de los
gorgojos adultos en el bioensayo, se deba a esta acción. Para la variable número de huevecillos
no hubo diferencias significativas al aplicar extractos de P. auritum y E. cinerea; no obstante, el
número de insectos vivos en la primera generación filial (F1) mostró una disminución en la
emergencia de los gorgojos respecto a los huevecillos ovipositados, esto concuerda con lo
afirmado por Aguilera (1991) y Duke (1993) en el sentido de que los insecticidas vegetales tiene
un efecto, principalmente de ovicida y de larvicida en estadios tempranos, o que actúan como
supresores de la oviposición o que interfieren el apareamiento.
Asimismo, el extracto hexánico de P. auritum mostró mayor efectividad insecticida
respecto que el extractos acuosos, el cloruro de metileno-metanol y el aceite esencial, ya que en
él se han identificado diversos metabolitos secundarios, siendo el safrol el más abundante en este
tipo de extractos. De acuerdo con Hernández (2000) el safrol es un compuesto que no presenta
actividad insecticida, sin embargo, en el estudio mostró una mortalidad del 30%. Esto indica que
probablemente un compuesto diferente al safrol sea el responsable de la actividad insecticida. El
1,8-cineol es un componente minoritario de P. auritum lo que hace suponer que además de éste
exista otro metabolito secundario que ejerza actividad insecticida contra los gorgojos adultos.
Sin lugar a dudas, las tres concentraciones del Malatión mostraron mayor efecto
insecticida en todas la variables evaluadas, no obstante cabe destacar que al observar una mayor
efectividad insecticida del aceite esencial de E. cinerea y del extracto hexánico de P. auritum y
de comparar las concentraciones de 10, 100 y 1000 µg/mL, para la variable mortalidad del
insecto; se observa que el aceite esencial de E. cinerea a 10 µg/mL provocó 40% de mortalidad,
lo que en cuestiones económicas resulta viable para el productor porque con cantidades mínimas
se puede controlar una población considerable de gorgojos.
Conclusiones
El extracto hexánico de P. auritum a la concentración de 10 µg/mL presentó mayor efecto
insecticida que el aceite esencial de E. cinerea; sin embargo, este último a las concentraciones de
10 y 100 µg/mL interfio ciclo biológico de Z. subfasciatus.
Los tratamientos que presentaron mayor efectividad insecticida fueron el Malation a la
concentración de 1000 µg/mL; el extracto hexánico de P. auritum a la concentración de 100
µg/mL; y el aceite esencial de E. cinerea a la concentración 10 µg/mL.
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El aceite esencial de E. cinerea aplicado a las concentraciones 10 y 100 µg/mL, redujo el
numero de individuos en la primera generación filial.
Literatura Citada
Aguilera, M. 1991 Validación semicomercial de polvos vegetales y minerales para el combate de
Sitophilus zeamais Motsc, Prostephanus truncatus (HORN) y Rhyzopertha dominica
(FABR). Tesis de Maestria en Ciencias. Colegio de Postgraduados, Montecillos,
México.138p
Duke, O. S. 1993. Plant terpenoids as pesticides, in Handbook of natural toxins Vol. 6. Keeler
F.,R, and Tu T.,(Eds) Ed Marcel Dekker, INC. USA. pp 269-291.
Hernández, R. J. R. 2000. Actividad insecticida de la hierba santa (Piper auritum HBK.), sobre el
gorgojo pinto del frijol (Zabrotes subfasciatus Boheman).Tesis de Licenciatura.
Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Estado de
México. 82 pp.
Marques, P. J. A. y De Queiroz, D. M. 1991.Entalpía de vaporización. FAO. En línea. Disponible
en: www.fao.org/docrep/x50575/x5057501.htm. [Consultado 11 Enero 2007]
Pinto, V. M. y Carranza, V. 1994. Preferencias de Zabrotes subfasciatus Boh. en seis especies de
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