Actividad repelente y citotóxica del extracto etanólico de Palicourea guianensis frente a Tribolium castaneum, Herbst

 

Repellent activity and cytotoxic of the ethanol extract from Palicourea guianensis against Tribolium castaneum, Herbst

Nayive Pino Benitez1,2, Carlos Manuel Valencia Asprilla2

1        Grupo Productos Naturales, Universidad Tecnológica del Chocó, Quibdó, Colombia. e-mail: nayivepino@gmail.com

2        Centro Nacional de Investigaciones para la Agroindustrialización de Especies Vegetales Aromáticas y Medicinales Tropicales (Bio-Red-CO-CENIVAM), Bucaramanga, Colombia. e-mail: camava@hotmail.com

Fecha de recibido: Agosto 6, 2013                            Fecha de aprobación: Septiembre 14, 2013       DOI: http://dx.doi.org/10.18636/riutch.v33i1%20Ene-Jun.412

Resumen

Objetivo: Evaluar la actividad repelente y citotóxica del extracto etanólico obtenido de Palicourea guianensis de la flora del departamento del Chocó, frente al escarabajo rojo de la harina Tribolium castaneum, considerado una de las principales plagas de los granos almacenados.
Materiales y métodos: Los ensayos de la actividad repelente fueron realizados por el método de área de preferencia y para evaluar el efecto insecticida por el método de impregnación de papel.
Resultados: El extracto mostró buena actividad repelente contra T. castaneum, este efecto fue dependiente de la concentración utilizada, el cual no reportó toxicidad frente a la especie T. castaneum.
Discusión: P. guianensis no mostró diferencias estadísticamente significativas con respecto al control IR3535. El extracto de P. guianensis reportó una leve mortalidad de 9% para la máxima concentración de 4000 µg/ml. Conclusión: Estos resultados son alentadores porque demuestran el potencial de la flora chocoana como fuente importante de repelentes naturales.

 
Palabras clave: Flora del Chocó, Palicourea guianensis, Repelencia, Toxicidad, Tribolium castaneum.

 

Abstract

 

Objective: To assess the repellent and insecticidal ethanol extract from plant of the flora of the department of Chocó, in front of the red flour beetle Tribolium castaneum, considered a major pest of stored grain.
Materials and methods: Activity assays were performed by the repellent area method preferably, in the case of the insecticidal activity by the method of impregnating paper.
Results: The extract showed repellent activity against T. castaneum, this effect was dependent on the concentration used. The extract repellency obtained from Palicourea Guianensis.
Discussion: P. guianensis differences reported no statistically significant compared to control (IR3535). The extract of P. guianensis reported a slight mortality of 9% for the concentration of 4000 mg/ ml.
Conclusion: The results have shown that plant extracts Chocó flora are a major source of repellents, so that could be used for natural insect control.

Keywords: Flora of Chocó, Palicourea guianensis, Repellency, Toxicity, Tribolium castaneum.

 

El aumento de la producción agrícola ha generado la búsqueda de nuevas técnicas que permitan desarrollar un buen manejo de los granos almacenados y otros productos agrícolas que garanticen el uso de estos recursos para las generaciones futuras y a su vez ayuden al mantenimiento de la buena salud en los humanos (Olivero-Verbel et al., 2009). Los daños que ocasionan los insectos y otras plagas de los granos, en productos alimenticios almacenados, son en ocasiones incalculables. De acuerdo con lo reportado por Silva et al. (2006), las pérdidas generadas por estos organismos antes de la cosecha y en el almacenamiento, oscila entre 20% y 80% del total anual producido, sobre todo porque afectan la calidad y el valor comercial del producto (Saini & Rodríguez, 2004; Vergara, 1994). Para su control por lo general se utilizan compuestos químicos (FAO, 2002; Bourguet et al., 2000) conocidos como plaguicidas. Sin embargo, su uso indiscriminado ha generado un problema de contaminación por sus efectos negativos irreversibles en la mayoría de los ecosistemas, causando problemas toxicológicos en animales, plantas y ser humano. Debido a sus propiedades fisico-químicas, aumenta su persistencia lo cual trae como consecuencia el surgimientos de nuevas generaciones resistente a los plaguicidas (Césped & Alarcón, 2011; Limoee et al., 2007; Rosegrant et al., 2007; Riebeiro et al., 2003). A partir de la necesidad por encontrar nuevas alternativas naturales para el control de insectos plagas y reemplazar así los pesticidas sintéticos, aparecen los compuestos bioactivos presentes en las plantas ofreciendo seguridad al medio ambiente y una opción agronómica eficiente (González et al., 2002; Calderón et al., 2001). Muchas plantas son capaces de sintetizar metabolitos secundarios que poseen propiedades biológicas importantes contra insectos (Céspedes & Alarcón, 2011; Ducrot, 2005); entre los más importante están terpenos, lignanos, alcaloides, esteroides, sesequiterpenos, aldehídos y ácidos grasos (Vázquez et al., 2007; Ducrot, 2005; Dixon, 2001). Hasta la fecha son pocos los estudios donde se ha evaluado la actividad repelente y/o insecticida de los extractos obtenidos de plantas endémicas. Sin embargo, se han reportado algunos extractos promisorios como repelentes naturales como es el caso de las especies del género Palicourea, cuyos componentes químicos principales son: fenilpropanoides, monoterpenoides, taninos y flavonoides (García et al., 2009; Pino, 2009; Dhawan et al., 2004; Reginatto et al., 2001; Armason et al., 1987). . Además, extractos obtenidos de esta planta se han informado como antibacterianos (Sánchez et al., 2000; Pino, 2009).

En Colombia se ha estimado que por lo menos existe alrededor de 50 plagas de insectos de orden Coleópteras y Lepidóptera (Vergara, 1994). La especie de mayor importancia y ampliamente distribuida es Tribolium castaneum, especie cosmopolita que infesta principalmente harinas y otros sitios derivados de la molienda en depósitos, almacenes y silos (Olivero-Verbel et al., 2009), reduciendo la cantidad del producto apto para el consumo (Stefanazzi et al., 2006; Dal Bello & Padín, 2006). Para el control de estos se utilizan insecticidas sintéticos. De igual forma algunos extractos y aceites esenciales se han evaluado para el control de esta especie (Caballero-Gallardo et al., 2011; Nerio et al., 2010; Olivero-Verbel et al., 2009; Gutiérrez et al., 2008; Jbilou et al., 2006; Pascual-Villalobos, 1998). A partir de las necesidades por encontrar una nueva alternativa natural para el control de insectos plagas y reemplazar así los pesticidas sintéticos, en este estudio se evaluó la acción repelente e insecticida del extracto etanólico obtenido de la especie P. guianensis contra T. castaneum, una plaga de productos almacenados.

Materiales y métodos

Insectos. Para los bioensayos se utilizó la especie de T. castaneum, Herbst (Coleóptera: Tenebrionidae), conocida comúnmente como gorgojo castaño de la harina; este organismo se obtuvo del afrecho de maíz infectado por esta plaga en locales comerciales del mercado municipal de la ciudad de Cartagena, Colombia. En el laboratorio esta especie fue cultivada en recipientes de vidrios cubiertos por una malla de plástico, con el fin de permitir el libre paso del aire y evitar que se escaparan. Las cepas se mantuvieron bajo condiciones controladas (fotoperíodos de 10:14 h, luz: oscuridad, temperatura de 26±2ºC y humedad relativa entre 70% y 85%). Para los ensayos se seleccionaron organismos adultos. Además, se ubicaron en los frascos de avena molida utilizada como sustrato (Olivero-Verbel  et al., 2009; Caballero-Gallardo et al., 2011). 

Determinación de la actividad repelente del extracto etanólico. La actividad repelente del extracto vegetal se evaluó mediante el método de área de preferencia (Tapondjou et al., 2005). Los insectos se ubicaron en el interior de la caja de Petri que contenía un papel filtro cortado por la mitad, colocando sobre una de las mitades la solución a evaluar (extracto vegetal) y sobre la otra el respectivo vehículo (acetona). Para las evaluaciones se emplearon concentraciones de 100, 150, 200, 250, y 300 µg/ml. Como control positivo se utilizó una formulación repelente comercial (Stay off), que contiene como ingrediente activo etil-butil.acetil-aminopropiano (IR3535) al 15%. Inicialmente se ubicaron en la parte central de cada caja de Petri 20 insectos adultos de la especie T. castaneum, contando los organismos presentes en cada mitad a las 2 y 4 horas de exposición. Los datos se registraron como porcentaje de repelencia (PR) por medio de la siguiente fórmula:

PR (%)= (Nc-Nt) / (Nc+Nt)*100

donde Nc es el porcentaje de gorgojos presentes en la mitad no tratada

Nt porcentaje de gorgojos presente en la mitad tratada

Valores positivos (+) indican repelencia y valores negativos (-) indican atracción

Determinación de la actividad insecticida del extracto etanólico. La actividad insecticida se evaluó mediante el método de impregnación de papel propuesto por Tapondjou et al. (2005). Se aplicó al papel de filtro 1 ml de solución del extracto y como control se utilizó acetona. El solvente fue evaporado durante 10 minutos. Cada papel de filtro fue ubicado dentro de una caja Petri de vidrio de 9 cm de diámetro en cuyo interior se liberaron 20 insectos de la especie T. castaneum. Luego se taparon y se dejaron bajo oscuridad a una temperatura de 26±2°C y una humedad relativa entre 70% y 85%. Para los ensayos se emplearon cuatro concentraciones 1000, 2000, 3000 y 4000 µg/ml. La mortalidad de los insectos se registró a las 24, 48 y 72 horas de exposición. Cada concentración de extracto vegetal fue evaluada tres veces con una repetición.

 Análisis de los datos. Los resultados se reportaron como la media del porcentaje de repelencia e insecticida ± error estándar (X± SE). Para la actividad repelente el número de insectos presentes en cada mitad del papel filtro se comparó mediante la prueba t-pareada. Se utilizó un Anova de variables múltiples para observar la presencia de diferencias estadísticamente significativas entre el extracto y el control a diferentes concentraciones, apoyado de una prueba de Tukey (Prueba de comparación múltiple) a través del programa Statgraphics Centurión xv.

Resultados

Actividad repelente. Los resultados de la actividad repelente del extracto vegetal y el repelente comercial contra la especie T. castaneum aparecen en la Tabla 1. El extracto de P. guianensis a la concentración más baja ensayada, mostró actividad atrayente en los dos tiempos de exposición con valores similares (-57% y -67%). A las concentraciones entre 100 y 300 µg/ml, la repelencia del extracto vegetal varió entre 15% y 87%.

Al realizar el análisis estadístico de la actividad repelente de los extractos y el repelente comercial, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas. Es de interés anotar que la repelencia generada tanto para los extractos vegetales como para el producto comercial no presentó diferencias significativas cuando fueron comparados los dos tiempos de exposición.

Actividad insecticida. La Tabla 2 resume el porcentaje de mortalidad de los insectos expuestos al extracto vegetal de P. guianensis, frente a la especie T. castaneum.