Abstract
The corn weevil Sitophilus zeamais is a very significant pest worldwide that causes severe damage to stored grains resulting in high economic losses. In the present study, the insecticidal effect of Annona muricata (soursop) seed extracts was evaluated. The extracts were obtained using hexane (non polar), ethyl acetate (half polar) and ethanol (polar), and these were applied to S. zeamais adults using ingestion and topical application. The emergence of new adults in corn seeds treated with the extracts was also evaluated. The LC50 (median lethal concentration) obtained in the ingestion bioassays for the hexane extract was 4,009, 3,854 and 3,760 ppm at 24, 48 and 72 hours, respectively. For the ethyl acetate extract it was 3,280, 2,667 and 2,542 ppm at the same times. The LC50 of the hexane extract in the topical application was 9,368 ppm at 72 hours. The other extracts in both bioassays showed little insecticidal activity. Emergence was 100% inhibited at concentrations of 2,500 ppm for the ethyl acetate and hexane extracts and at 5,000 for the ethanol extract. The insecticidal effect of the ethanol extracts is debatable given their low efficacy. The extracts are more effective through ingestion than by contact. The insecticidal effect is probably caused by the presence of acetogenins in the less polar fractions of the A. muricata seeds.
Introducción
A nivel mundial, el manejo de los granos almacenados se ha tornado en un problema de difícil control por la gran cantidad de plagas que atacan directamente la calidad física, química y biológica de los diferentes productos. Las pérdidas más relevantes se encuentran en países tropicales y subtropicales en los que las condiciones de humedad relativa y temperatura son idóneas para la propagación a gran escala de toda clase de insectos. Las plagas de los granos almacenados no sólo afectan la calidad, sino que además, son precursores de hongos y otros microorganismos indeseables a la hora de comercializar y consumir los productos (Andrews y Quezada 1989). En Colombia, las deficientes prácticas de cosecha y condiciones precarias de almacenamiento de granos han favorecido la supervivencia de gran cantidad de especies insectiles, entre las cuales se destaca Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855. Las pérdidas que ocasiona esta especie son incalculables en algunos casos (Vergara 1994). Especialmente en el maíz (Zea mays L.) en regiones tropicales (Throne 1994; Danho et al. 2002), con el agravante de que puede atacar incluso pastas alimenticias (Dobie et al. 1991).
El gorgojo del maíz S. zeamais, es un coleóptero perteneciente a la familia Curculionidae. Fue descrito por Motschulsky en 1855, como aclaración a la clasificación hecha por Linnaeus en 1763 del S. oryzae. Muchos autores relacionan S. zeamais y S. oryzae como una especie; pero en 1961 Kuschel propuso diferenciar ambas especies por medio de su genitalia. Es originario de la India, pero ha sido encontrado también en Europa y en regiones tropicales del mundo entero. Es una especie distribuida extensamente en los trópicos y subtrópicos, presente en países como Brasil, México, Colombia, Venezuela, Perú y Chile (Andrews y Quezada 1989). S. zeamais tiene gran capacidad de vuelo, lo que le permite infestar los cereales desde el campo. Ataca todos los cereales, siendo extraordinariamente destructivo. Las hembras horadan el grano y depositan en cada diminuta perforación un huevecillo que posteriormente es cubierto con una secreción, por lo que su presencia pasa inadvertida. Cada hembra deposita de 300 a 400 huevos que tardan entre cuatro y seis semanas en transformarse en adultos. La larva, carente de patas, se alimenta, se transforma en pupa y finalmente en adulto, dentro del grano. El adulto vive de cuatro a cinco meses. La hembra alcanza su máxima actividad de oviposición después de tres semanas de haber emergido. Se considera una plaga primaria porque los adultos son capaces de perforar los granos (Arias y Dell'Orto 1983).
El uso de insecticidas de síntesis química para tratar este tipo de insectos ya no constituye un medio eficaz de control. Estos compuestos químicos suelen ser altamente tóxicos y tener un espectro bastante amplio, además, pueden generar problemas de residualidad en los alimentos en los cuales han sido utilizados (Vergara et al. 2000). Se han utilizado estrategias alternas de control de plagas en los granos almacenados: Uso de temperaturas extremas, radiación, almacenamiento hermético, sonido y percusión, polvos inertes, tierra de diatomeas, atmósferas modificadas, depredadores, parasitoides, polvos vegetales, hongos entomopatógenos y aceites (Silva-Aguayo 2006).
El control con extractos de plantas, utilizando diferentes métodos de obtención y aplicación, también ha sido ampliamente usado, generalmente a nivel artesanal. Las plantas que tradicionalmente se han utilizado en graneros rústicos para evitar el daño del grano por insectos son: cebolla (Allium cepa L.), ajo (Allium sativum L.), neem (Azadirachta indica A. Juss.), ají o chile (Capsicum spp.), cedro (Cedrela spp.), Croton spp., colorín (Erytrina americana Miller), eucalipto (Eucalyptus globulus Labill.), paraíso (Melia azedarach L.), menta (Mentha spicata L.), tabaco (Nicotiana tabacum L.), hierba santa (Piper auritum Kunth), homeoquelite (Piper sanctum (Miq.) Schltdl.), sáuco (Sambucus mexicana Presl.), jaboncillo (Sapindus spp.) y ramatinaja (Trichilia havanensi Jacq.) (Rodríguez 2000). Los insecticidas botánicos han sido utilizados desde mucho antes que los insecticidas de síntesis química. La mayoría de las especies de plantas que se utilizan en la protección vegetal, exhiben un efecto insectistático más que insecticida (Silva et al. 2002). Los compuestos naturales tienen un efecto repelente, disuasivo de la alimentación o de la oviposición y regulador de crecimiento (Coats 1994). Además, también tienen efecto confusor o disruptor (Metcalf y Metcalf 1992). En el caso de los granos almacenados se debe buscar efectos preventivos, pues una vez que el insecto ya penetró el grano, cualquier polvo vegetal de probada eficacia protectora no tendrá efecto (Lagunes 1994).
Una de las familias vegetales más promisoria para la obtención de fitoinsecticidas es Anonaceae a la cual pertenece la guanábana Annona muricata L. (Saxena 1987; Mclaughlin et al. 1997; González 2000; Salamanca et al. 2001; Morales et al. 2004). De las semillas de esta familia se han aislado químicamente un grupo de metabolitos secundarios bioactivos conocidos como acetogeninas. Estos compuestos policétidos cuentan con una prometedora actividad antitumoral, antiparasitaria e insecticida (Rupprecht et al. 1990). Las acetogeninas exhiben su potencial bioactivo a través de una reducción de los niveles de ATP inhibiendo el complejo I, afectando directamente el proceso de transporte de electrones en la mitocondria y causando apoptosis (Alali et al. 1999).
En muchas de las industrias destinadas a la producción de pulpas de fruta, las semillas se convierten en desecho sin ningún valor aparente. Tal es el caso de la guanábana (A. muricata) donde existe la posibilidad de dar un valor agregado a través de las utilización de sus semillas como materia prima para la elaboración de fitoinsecticidas. El objetivo de esta investigación es determinar si diferentes extractos de semilla de guanábana obtenidos a partir de tres solventes orgánicos causan mortalidad o efecto antialimentario en poblaciones adultas de S. zeamais.
Materiales y Métodos
El trabajo fue realizado en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Agroindustrial, Campus Laureles de la Universidad Pontificia Bolivariana. La cepa de S. zeamais se obtuvo por intermedio del Museo Entomológico Francisco Luís Gallego (MEFLG) de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Para obtener una cría masiva del insecto, la cepa se replicó repartiendo equitativamente la población inicial en frascos de vidrio y con alimento suficiente. Se taparon con una tela porosa para permitir el paso del aire. Como alimento se utilizaron granos de maíz amarillo tipo cáscara, totalmente sanos.
Para la obtención de los extractos se empleó un kilogramo de semillas de A. muricata. Se secaron a 40°C por 72 horas en estufa y posteriormente fueron sometidas a un proceso de reducción de tamaño en un molino de cuchilla (Cutting Mill SM 100 Standard, Retsch GmbH; Haan, Alemania) provisto de una malla de 4 mm. Posteriormente, se maceró dejando sin agitación el material con hexano (C6H14) durante 72 horas a una temperatura promedio de 25°C ± 2. Posteriormente, el material vegetal resultante (marco vegetal) se secó a 35 ± 2°C, para eliminar el hexano. Este marco se sometió a maceración, según proceso descrito anteriormente, con acetato de etilo (CH3COOCH2CH3) por igual número de horas e iguales condiciones de temperatura que con el solvente anterior. A continuación, el marco resultante se secó a 35 ± 2°C, para eliminar el acetato de etilo. Finalmente, el marco del extracto anterior se maceró con alcohol etílico (C6H5OH) en iguales condiciones que con los otros solventes para completar el proceso. Este método de extracción, con la misma combinación de solventes o con otras pero con propiedades similares, ha sido usado y recomendado por varios investigadores para la obtención de acetogeninas (Jaramillo 1997; Salamanca et al. 2001; Morales et al. 2004). En las tres extracciones la relación entre el solvente y el material vegetal fue 2:1. Para evitar su deterioro, el extracto obtenido en cada uno de los tres pasos anteriores se separó de su respectivo solvente por destilación a presión reducida en rotaevaporador (Laborota 4010, Heidolph Instruments GmbH & Co. KG; Schwabach, Germany). Esta separación se adelantó hasta eliminar los solventes de los extractos para evitar la incidencia de aquellos sobre los tratamientos.
Los extractos se dispersaron en agua destilada y esterilizada. Para los extractos con hexano se utilizó un tensoactivo (Polivinil pirrolidona marca PVP K30) en una proporción de 0,01 mg de tensoactivo / mg de extracto. Este polímero se usa para aumentar la solubilidad del extracto polar, pues originalmente es insoluble en agua, que es el solvente utilizado. El control se preparó en las mismas condiciones de los extractos dispersos, utilizando agua destilada y tensoactivo como testigo para los extractos obtenidos por hexano, y solo agua destilada para los extractos obtenidos con acetato de etilo y etanol. Se aplicó un diseño completamente al azar con 11 tratamientos y tres repeticiones para el método de aplicación topical y con 10 tratamientos con igual numero de repeticiones para el ensayo por ingestión y para medir la cantidad de emergencia de los adultos. Los extractos dispersos se aplicaron de manera tópica en las concentraciones de 5.000, 10.000, 25.000 y 50.000 ppm para el hexano y solo las tres últimas para el acetato de etilo y el etanol. Esto se debió a los resultados de pruebas preliminares. Para el método de ingestión se aplicó al alimento en las concentraciones de 1.000, 2.500, 5.000 ppm. Estas concentraciones se escogieron con base en pruebas preliminares a diferentes concentraciones hasta encontrar un rango que permitiera obtener datos donde se pudiera aplicar el método Probit de manera adecuada. Los tratamientos corresponden a los extractos mediante maceración con hexano, acetato de etilo y etanol en las concentraciones mencionadas. Para el bioensayo de aplicación topical se utilizó una unidad experimental de 10 adultos de S. zeamais recién emergidos, los cuales se colocaron en cajas de Petri. A cada individuo se le aplicó en el dorso una gota de extracto con un pincel. Este método a diferencia de otros como el de aplicación por spray, garantiza que cada individuo sea sometido a aproximadamente la misma cantidad de extracto. El conteo de mortalidad se efectuó a las 24, 48 y 72 horas. Para cada tratamiento se utilizó un testigo absoluto. Se consideró muerto aquel individuo que presentó sus extremidades completamente extendidas y no reaccionó al contacto con un pincel.
Para el método de ingestión se pesaron 7 g de maíz amarillo tipo cáscara, totalmente sano y se impregnaron con cada uno de los extractos. Posteriormente, se ubicaron 10 adultos (cinco machos y cinco hembras) recién emergidos en recipientes de vidrio y posteriormente se taparon con tela para asegurar el paso del aire. Los frascos se colocaron a 25 ± 2°C. El conteo de mortalidad se realizó a las 24, 48 y 72 horas. La prueba se extendió posteriormente por dos meses para observar el desarrollo de diferentes estados del insecto (larva, pupa y adulto) y determinar si los insectos son capaces de continuar con su proceso reproductivo habitual y si el extracto inhibe su capacidad de infestar los granos de maíz. En todas las pruebas se aplicó la fórmula de Abbott para corregir la mortalidad (Abbott 1925). Los datos de mortalidad se analizaron usando el módulo PROBIT del programa SAS®, donde se determinó la CL50 (Concentración Letal Media). La actividad insecticida de los diferentes extractos sobre S. zeamais se expresa en términos de porcentaje de mortalidad de adultos y Concentración Letal Media (CL50). Estos resultados están corregidos para asegurar que la mortalidad es causada por el extracto y no por otras razones. La fórmula de Abbott (1925) para esta corrección es la siguiente:
mt = mortalidad en el tratamiento.
mta = mortalidad en testigo absoluto.
Resultados y Discusión
Método de aplicación topical.
El extracto por maceración con hexano mostró mayor actividad insecticida (Tabla 1) que los demás en este tipo de ensayo, obteniendo a una concentración de 50.000 ppm mortalidades del 100% desde las 48 horas. Este tratamiento es diferente estadísticamente en todos los tiempos de observación del tratamiento que siguió en efectividad (Hexano a 25.000 ppm). Estos dos tratamientos fueron muy superiores a los demás, los cuales causaron mortalidades muy bajas aún en las concentraciones más altas (Fig. 1). La mayor actividad insecticida se presenta durante las primeras 24 horas, disminuyendo de manera apreciable con el paso de tiempo, lo cual se puede ver en el comportamiento de las curvas de mortalidad (Fig. 1). Para los extractos obtenidos con acetato de etilo y etanol no se pudo determinar por las bajas mortalidades presentadas. Esto impidió el análisis por el método Probit de los datos. La mayor efectividad del extracto hexánico puede deberse a su naturaleza altamente lipofílica, lo que permite penetrar la cutícula de los insectos (Richards 1978).
Porcentaje de Mortalidad por los métodos aplicación topical y de ingestión y porcentaje de emergencia para cada tratamiento.
Datos con la misma letra dentro de cada tipo de ensayo no son diferentes estadísticamente según la prueba de Duncan.
Porcentaje de mortalidad causado por los extractos más activos de A. muricata analizados sobre S. zeamais usando aplicación topical.
Método de ingestión.
El extracto que presentó mejor actividad insecticida al tratar los granos de maíz fue el obtenido con acetato de etilo a una concentración del 5.000 ppm con una mortalidad del 97% a las 72 horas de aplicación del tratamiento, seguido del extracto hexánico a 5.000 ppm. (Tabla 1). Entre estos dos tratamientos y los demás hay diferencias muy notorias (Fig. 2). Este extracto presentó una CL50 de 2.542 ppm a las 72 horas, seguido del extracto hexánico con una CL50 de 3.760 ppm (Tabla 2). Los resultados con estos dos extractos pueden ser considerados promisorios, debido a que se encuentran por debajo de la concentración máxima (5.000 ppm) recomendada por la Agencia de Cooperación Técnica Alemana (GTZ) para condiciones de laboratorio (Hellpap 1993).
CL50 para cada extracto por los métodos de aplicación topical e ingestión.
Porcentaje de mortalidad causado por los extractos más activos de A. muricata sobre S. zeamais usando ingestión.
Resultados similares fueron obtenidos por Salamanca et al. (2001) quienes encontraron que los extractos con acetato de etilo a partir de semillas de A. muricata mostraron mayor efectividad con respecto a los obtenidos con solventes de polaridades diferentes para el control de Phyllophaga obsoleta (Blanchard 1850). Los investigadores mencionados estudiaron diferentes extractos, entre ellos, de semillas de A. muricata encontrando que a los 15 días después de la aplicación, con el extracto obtenido usando acetato de etilo, se registró una mortalidad del 40%, con respecto al 20% logrado con el extracto obtenido con éter de petróleo y el 19% para el extracto metanólico. Los resultados de este trabajo son similares a los de Ohsawa et al. (1990), quienes obtuvieron sobre Callosobrochus chinensis L. (Coleoptera: Bruchidae) buenos resultados con el extracto obtenido con éter de petróleo a partir de semillas de la anonácea A. squamosa.
La efectividad de las anonáceas sobre S. zeamais también se comprobó en un estudio con aceites esenciales de Annona senegalensis Pers. (Annonaceae), Eucalyptus citriodora Hook y Eucalyptus saligna Smith (Myrtaceae), Lippia rugosa L. (Verbenaceae) y Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae). Estos aceites tuvieron importante actividad insecticida desde el primer día de aplicación, pero la actividad decreció después de dos días. Después de ocho días la eficacia se perdió en más de un 50% excepto en A. senegalensis (Ngamo-Tinkeu et al. 2004).
Los extractos a partir de semillas de A. muricata obtenidos en este estudio, mostraron mejores resultados que las plantas estudiadas por Arannilewa et al. (2006), quienes analizaron extractos obtenidos con éter de petróleo (apolar) usando Aristolochia ringens Vahl., Al. sativum, Garcinia kola Heckel, Ficus exasperata (Vahl.) concentrados a 15.000 ppm. Estos causaron mortalidades de 100, 85, 50 y 20% respectivamente al tercer día después de la aplicación. Igual sucedió con respecto a otras investigaciones. Tal es el caso de la investigación realizada por Silva-Aguayo et al. (2005), quienes estudiaron polvos vegetales de diferentes partes de tres especies de plantas del género Chenopodium. En cuanto a mortalidad, sus mejores resultados se lograron a partir de la pulverización de diferentes partes de Chenopodium ambrosoides L., 1753 (37,18%, 38,51% y 67,90% de mortalidad con concentraciones de 5.000, 10.000 y 20.000 ppm, respectivamente para hojas y tallos; 37,50 %, 45,84% y 69,45% de mortalidad con concentraciones de 5.000, 10.000 y 20.000 ppm, respectivamente para inflorescencias). Las otras plantas estudiadas por ellos y con las que no se obtuvieron buenos resultados fueron Chenopodium album L. y Chenopodium quinoa Willd. En otra investigación (Silva et al. 2003a) se estudiaron polvos a partir de diversas partes de las plantas Azadirachta indica J., Chenopodium ambrosioides, P. boldus M., Piper auritum Kunth, Citrus sinensis (L.) Osbeck Eucaliptus globules L., Laurus nobilis L., Ligustrum japonicum T., Occinum basilicum L., Ricinus communis L., Rosmarinnus officinalis L. Arthemis nobilis L. y Ruta graveolens L. La concentración estudiada para cada uno de los polvos aplicados fue de 10.000 ppm. Solo las cuatro primeras tuvieron resultados importantes de mortalidad (semilla 88,4%; 100%; 99,1% у 65,80%, respectivamente); las demás plantas no lograron causar mortalidades superiores al 16,2%. Otra investigación (Silva et al. 2003b) sobre S. zeamais, usando también polvos de plantas obtuvo las mayores mortalidades con P. boldus Mol. a 10.000 y 20.000 ppm con valores de 50,5 y 82,8%, respectivamente. La CL50 para este producto fue de 7400 ppm. Esta CL50 es significativamente mayor a las obtenidas con los extractos obtenidos con acetato de etilo y hexano (Tabla 2). En otro estudio, Silva et al. (2005) después de analizar 23 especies de plantas, encontraron que los mejores resultados se obtuvieron con polvos de Chenopodium ambrosioides L. y Peumus boldus Mol. con un 65,8% y 99,3% de mortalidad, respectivamente, a 10.000 ppm.
Los resultados de este estudio superan por mucho a los resultados de Ogendo et al. (2005) tras la aplicación de polvo a partir de las plantas Lantana camara L. y Tephrosia vogelii Hook, que causaron 82,7-90,0% y 85,0-93,7% de mortalidad del insecto, pero en concentraciones de 75.000-100.000 ppm, respectivamente. Además, el Tiempo Letal Medio de exposición (TL50) para lograr el 50% de mortalidad estuvo entre cinco y seis días. Con concentraciones de 25.000-50.000 ppm para ambas plantas se alcanzó un TL50 de siete a ocho días. Todos estos resultados demuestran la mayor efectividad de los extractos obtenidos con los mencionados solventes sobre los obtenidos por otros investigadores.
Un aspecto relevante en este bioensayo, fue la mortalidad total de todos los insectos tratados con los extractos de hexano y acetato de etilo a los ocho días de la aplicación, mientras que los testigos continuaban todos con vida. Lo anterior da una idea de las propiedades antialimentarias de ambos extractos. Esto puede ser importante en la conservación de granos almacenados para evitar que sean atacados por esta plaga pero deben ser objeto de estudios posteriores. La CL50 del extracto obtenido con etanol para este método no se determinó por no presentarse mortalidad durante el ensayo.
Prueba de emergencia.
A los 60 días de la aplicación, se encontró una inhibición total de la emergencia de adultos en los tratamientos con extractos obtenidos con acetato de etilo y hexano en concentraciones de 2.500 y 5.000 ppm, así como en el extracto etanólico a 5.000 ppm. Esto puede servir como prueba preliminar del efecto sobre la reproducción del insecto estudiado (Tabla 1). En la figura 3 se puede observar el porcentaje de emergencia de insectos bajo cada uno de los extractos. Un resultado similar obtuvieron Haque et al. (2000), al encontrar que la concentración de 5.000 ppm de extractos de hojas de dos plantas tropicales Operculina turpethum (L.) Silva Manso y Calotropis gigantea R. Br. sobre S. zeamais reducen hasta en un 95% su emergencia. Los resultados del presente trabajo son más promisorios que los de Silva et al. (2003b), quienes después de analizar la emergencia de S. zeamais después de 55 días de la aplicación del pulverizado de siete plantas, obtuvieron un máximo de inhibición con P. boldus en concentraciones de 10.000 y 20.000 ppm con un porcentaje de emergencia de 28,8% y 5,5%, respectivamente. Otros resultados para resaltar fueron los obtenidos con Foeniculum vulgare var. vulgare Mill. a 10.000 у 20.000, Melissa officinalis L. a 1.000, 10.000 у 20.000 ppm y Ro. officinalis a 10.000 ppm. En otra investigación, donde se usaron partes pulverizadas de las plantas C. ambrosioides y P. boldus a 10.000 ppm la emergencia de insectos fue de un 11,6% y 0% respectivamente. Estos fueron los mejores resultados después de analizar 23 especies de plantas (Silva et al. 2005). De igual forma sucede con respecto al trabajo de Silva-Aguayo et al. (2005), quienes analizaron polvos vegetales de diferentes partes de tres especies de plantas del género Chenopodium. Estos investigadores lograron los mejores resultados a partir de la pulverización de las inflorescencias de Chenopodium ambrosoides (15,72 %, 7,21% y 14,26% de emergencia con 5.000, 10.000 y 20.000 ppm, respectivamente). Otra investigación (Silva et al. 2003a) evaluó polvos a partir de diversas partes de las plantas Ar. nobilis, Az. indica, C. ambrosioides, E. globules, La. nobilis, O. basilicum, P. boldus, Pi. auritum, Ri. communis, Ro. officinalis, Ci. sinensis, Li. japonicum y Ru. graveolens. La concentración estudiada para cada uno de los polvos aplicados fue de 10.000 ppm. Solo las tres últimas no tuvieron resultados importantes de inhibición de la emergencia. Los autores de ese estudio atribuyen estos resultados a un efecto insectiestático más que a un efecto insecticida de las plantas, pues los resultados de mortalidad no fueron tan positivos como los de emergencia. Sin embargo, hay que recalcar que estos índices fueron obtenidos a 10.000 ppm, mientras que en el presente trabajo ya había inhibición del 100% de la emergencia desde concentraciones de 2.500 ppm.
Porcentaje de emergencia reducida causado por los extractos de A. muricata sobre S. zeamais usando ingestión. Los tratamientos incluyen tanto el tipo de solvente como su concentración.
Un estudio obtuvo los siguientes resultados de emergencia, después de siete semanas de la aplicación de extractos obtenidos con éter de petróleo (apolar) y utilizando concentraciones de 5.000 ppm los siguientes: Ar. ringens (12,5%), Al. sativum (21,77%), G. kola (33,47%) y F. exasperata (68,14%) (Arannilewa et al. 2006). A esta misma concentración los extractos del mismo tipo a partir de semillas de A. muricata provocaron una inhibición total de la emergencia. Durante toda la investigación el extracto hexánico mostró un efecto insecticida importante con mortalidades superiores al 70%. Como en ambas pruebas la mortalidad fue representativa, este tipo de extracto puede ser más eficaz en un manejo integrado del S. zeamais.
Debido a la baja efectividad que mostró el extracto etanólico, su uso como posible fitoinsecticida para tratar al S. zeamais es discutido. Sin embargo, este resultado contrasta con los obtenidos por Leatemia e Isman (2004), quienes al evaluar el efecto tóxico y antialimentario de extracto de semillas de A. squamosa contra dos especies de lepidópteros: Plutella xylostella (L.) y Trichoplusia ni (Hübner), encontraron que extractos acuosos y etanólicos de esta Annonaceae resultaron tóxicos para ambas especies. Usando extractos etanólicos a partir de semillas de esta misma planta Al Lawati et al. (2002) encontraron mortalidades del 100% a partir de la cuarta hora de exposición sobre C. chinensis. Así mismo, Bobadilla et al. (2005), registraron en larvas de Aedes aegypti una mortalidad del 100% a las 24 horas de aplicar el tratamiento con extractos etanólicos de semilla de A. muricata. De manera similar, Morales et al. (2004) utilizaron extractos de semillas A. muricata sobre larvas de Ae. aegypti L., 1762 y Anopheles albimanus Wiedemann, 1820 obteniendo unas CL50 para el primer insecto de 74,68 ppm (extracto con etanol), 236,23 ppm (extracto con éter de petróleo); y unas CL50 para el segundo insecto de 0,82 ppm (extracto con etanol) y 16,2 ppm (extracto con éter de petróleo). Aunque las diferencias no son muy grandes, se evidenciaron mejores resultados con los extractos etanólicos.
Una posible explicación de las diferencias en los resultados en este estudio frente a los de otros investigadores puede estar en el método de extracción. Las extracciones en algunas investigaciones se realizaron directamente sobre la semilla seca, mientras que en ésta se realizó después de haber sometido la misma a hexano y posteriormente a acetato de etilo. A pesar de tener polaridades diferentes, con los dos últimos solventes pudo haberse extraído compuestos polares (afines con el etanol) gracias a fuerzas de atracción intermolecular de algunos compuestos apolares y medianamente polares (afines con hexano y acetato de etilo) con los compuestos polares. Sin embargo esto debe ser comprobado por medio de experimentos posteriores, pues también existe la posibilidad de que los compuestos contenidos en la fracción polar (extracto etanólico) no ejerzan ningún efecto sobre S. zeamais mientras si lo hagan sobre P. xylostella, T. ni, C. chinensis, Ae. aegypti y An. albimanus. De todos modos, es importante recordar que el método de extracción usado en esta investigación ha sido utilizado con éxito por muchos investigadores (Jaramillo 1997; Salamanca et al. 2001; Morales et al. 2004) y contrastar los resultados con los obtenidos mediante otros métodos es relevante pues al momento de escalar el proceso a planta industrial, es necesario buscar cuál es el que permite obtener la mejor actividad biológica, la mayor eficiencia en cuanto a obtención de compuestos activos y los menores costos desde el punto de vista del valor del solvente y el gasto energético.
Conclusiones
Los extractos de semilla de A. muricata obtenidos con hexano y aplicados por ingestión son sustancialmente más efectivos para el control de S. zeamais que polvos obtenidos a partir de algunas plantas como P. boldus, M. officinalis, R. officinalis, C. ambrosoides, Ar. nobilis, Az. indica, E. globules, La. nobilis, O. basilicum, Pi. auritum, Ri. communis, Ci. sinensis, L. japonicum y Ru. graveolens, entre otras. Los extractos, en concentraciones mucho menores, provocan un mejor control del insecto. Los polvos de plantas han sido usados de manera recurrente por algunos investigadores en los últimos años (Silva et al. 2002, 2003a, 2003b, 2005; Silva-Aguayo 2005; Ogendo et al. 2005). Los resultados de inhibición de emergencia de adultos de S. zeamais de los extractos obtenidos con semilla de A. muricata son mejores que los obtenidos por otros investigadores con partes pulverizadas de las plantas citadas arriba y los obtenidos con éter de petróleo a partir de Ar. ringens, Al. sativum, G. kola y F. exasperata.
El extracto hexánico mostró un importante efecto insecticida en ambas pruebas la mortalidad, por lo que puede concluirse que este tipo de extracto tiene alto potencial para ser usado en un programa de manejo integrado del S. zeamais. Los de este estudio amplían el espectro de los insectos que pueden ser controlados con extractos a partir de anonáceas. El efecto insecticida de los extractos de estas plantas es atribuido principalmente a acetogeninas y alcaloides (Rieser et al. 1991; Correa 1992; Saxena et al. 1993; McLaughlin et al. 1997; Alali et al. 1998; Alali et al. 1999; González 2000; Salamanca et al. 2001).
Footnotes
Agradecimientos
Los autores expresan sus agradecimientos a la Facultad de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Pontificia Bolivariana y al CIDI por la financiación de este proyecto; al Ingeniero Agrónomo M. Sc. Rodrigo Vergara Ruiz, así como al personal del Museo Entomológico Francisco Luís Gallego de la Universidad Nacional de Medellín.