Efecto insecticida de extractos vegetales, sobre larvas de Culex tarsalis (Diptera: Culicidae) en laboratorio*

Insecticidal effect of plant extracts on Culex tarsalis (Diptera: Culicidae) in laboratory

Rebeca González Villegas^1§, Mariano Flores Dávila¹, Eugenio Guerrero Rodríguez (†)¹, Rosalinda Mendoza Villarreal², Antonio Cárdenas Elizondo ¹, Luis Alberto Aguirre Uribe ¹ y Ernesto Cerna Chavez¹

¹Departamento de Parasitología. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calzada Antonio Narro 2923. Buenavista, Saltillo, Coahuila, México. C. P. 25315. ^§Autora para correspondencia: leun21@hotmail.com.

*Recibido: julio de 2012
Aceptado: febrero de 2013

Resumen

Los mosquitos son una plaga en todo el mundo, debido a las enfermedades transmitidas a los seres humanos procedentes de mamíferos o aves que migran de un lugar a otro. Los extractos de plantas prometen ser una alternativa debido a que no provocan efectos secundarios para el medio ambiente y al ser humano. Por lo anterior el objetivo de este trabajo fue; determinar el efecto insecticida de extractos vegetales sobre larvas de Culex tarsalis en el laboratorio. El trabajo se desarrolló en el laboratorio de la Universidad (UAAAN), donde se obtuvieron los extractos (metanólicos y hexánicos) de plantas y se realizaron los bioensayos. Las concentraciones evaluadas fueron: 400, 500, 600, 700, 800, 900 y 1000 ppm y la lectura de muertos fue realizada a las 24, 48 y 72 h después de la aplicación de los tratamientos. Los resultados fueron analizados en el PC-Probit para la CL₅₀. Los extractos de semillas (Annona muricata, Carica papaya y Azadirachta indica) mostraron los mejores resultados al matar con 1000 ppm más de 80% de la población desde las 24 h. Los extractos vegetales de Annona muricata, Carica papaya y Azadirachta indica mostraron ser una buena alternativa para el control de Cx. tarsalis.

Palabras clave: guanabana, neem, papaya, metanol.

Abstract

Key words: guanabana, neem, papaya, methanol.

Introducción

La familia Culicidae es un grupo diverso de insectos en gran medida hematófagos con 3 523 especies distribuidos en todo el mundo, excepto en los lugares que son permanentemente congelados. La mayoría de las especies habitan en ambientes tropicales y subtropicales. Un número importante de especies son vectores de virus, bacterias, nematodos y protozoos que causan enfermedades en los animales domésticos y los seres humanos (Harbach 2007).

A través de la historia de la humanidad, las enfermedades transmisibles se han propagado de un continente a otro y de un país a otro, a través de las comunicaciones terrestres, marítimas y aéreas. En las últimas décadas de este siglo ha incrementado de riesgo de personas enfermas o portadores, vectores u hospederos intermediarios (Cuba, 2006 y Rivera, 2009). Durante los últimos años, existía gran optimismo a nivel mundial, pues se pensaba que la lucha contra las enfermedades infecciosas estaba ganada, pero actualmente, han ocurrido cambios que han propiciado la aparición y resurgimiento de muchas de ellas que eran consideradas ya superadas (Berdasquera, 2007).

Culex tarsalis se encuentra distribuido en Canadá, EE. UU y México (ampliamente distribuido en Tamaulipas, Coahuila y Nuevo León, y es vector de la Encefalitis Equina del Oeste (WEEV), también, el virus de la Encefalitis de San Luis (SLV) y el virus del Oeste del Nilo (WNV) han sido aislados de esta especie (Ortega, 2010).

Los primeros informes de actividad del virus del oeste del Nilo (VON) en México fueron publicadas en julio de 2003, cuando se detectaron anticuerpos contra el VON en caballos en los estados de Coahuila y Yucatán (Blitvich et al., 2003; Lorono et al., 2003). Comunicaciones más recientes incluyen la identificación de caballos, aves y mosquitos infectados, así como el informe de un caso confirmado en una persona en el estado de Sonora (Lorono et al., 2003; Elizondo et al., 2005; Blitvich et al., 2004; Deardorff et al., 2006).

El VON se desarrolla cuando las estaciones húmedas de primavera son seguidos por veranos calurosos y secos. La Lucha contra las poblaciones de mosquitos y los brotes del VON es más adecuado durante la primavera a través de medidas de control de larvas (Marra et al., 2004). Cx. tarsalis y otras especies de mosquitos ponen sus huevecillos en charcas permanentes, temporales, y en recipientes de retención de agua (Johnson et al., 2009). Cx. tarsalis tiene una amplia gama de los hábitats en los que las larvas pueden sobrevivir. Los cambios en el tamaño de la población pueden influir en la variación temporal de la población (Gimnig et al., 1999).

En muchos países, el empleo de agentes biológicos ha cobrado gran relevancia y se les considera con frecuencia alternativas ideales (De Barjac, 1987). Se sabe por ejemplo de la capacidad infectiva del hongo Beauveria bassiana, del nematodo Romanomermis culicivorax (Frederickson, 1993), de la bacteria Bacillus thuringiensis var. israelensis H-14 (Ventosilla et al., 2001) y de la capacidad depredadora del crustáceo Chlamydoteca sp. (Torres et al., 2002), entre otros, sobre larvas de culicidos. Asimismo, los productos naturales de origen vegetal están siendo investigados en cuanto a su actividad como repelentes en mosquitos (Novak, 2000), así como intoxicantes e inhibidores del crecimiento de entre los productos prometedores se encuentran el extracto de hojas de Ipomoea carneafistolasa eficaz contra larvas y pupas de Anopheles gambiae (OPS, 1999), además de la actividad de Azadirachta indica (Alva y Boyer, 2000) y Lonchocarpus utilis (Mariños et al., 2000). Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto insecticida de extractos vegetales sobre larvas de Culex tarsalis en laboratorio.

Materiales y métodos

Ubicación del experimento: el presente trabajo se realizó en el laboratorio de Toxicología del Departamento de Parasitología Agrícola de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), ubicada dentro de las coordenadas 25° 21' 08.07'' latitud norte y 101° 01'37.89'' longitud oeste, ubicada en Buenavista, Saltillo, Coahuila, México.

Extractos: se colectaron e identificaron las plantas empleadas en el presente estudio. Se obtuvieron 10 extractos con plantas de diferente familia taxonómica, de diferente parte de las plantas, estados de la república y solventes (Cuadro 1). Los materiales colectados se trasladaron al laboratorio para pesar el material vegetal, enseguida se molieron en una licuadora industrial y se les agrego el solvente. El material fue agitado constantemente por 3 días y guardado en un área oscura a temperatura ambiente. Posteriormente, se filtró el líquido y se procedió a la separación solvente-extracto con la ayuda de un rotavapor Buchii, dejando este último líquido para un mejor manejo. El extracto obtenido se vacío en un recipiente de plástico de 1 L el cual se cubrió con papel aluminio y se guardó en refrigeración a 4 °C para su conservación.

Incremento de las colonias: se colectaron huevecillos de campo, se llevaron al laboratorio para su identificación donde se les proporcionaron las condiciones adecuadas (25 ± 2 °C y 12:12 h luz y 65% de HR) para la eclosión. Se mantuvieron en laboratorio en recipientes plásticos de 2 L con agua donde se alimentaban con material vegetal. Este material se les, el cual se les cambiaba cada 72 h, hasta que emergieron los adultos, los cuales fueron determinados taxonómicamente para garantizar que la especie era Culex tarsalis. Los adultos se mantuvieron en jaulas de 1 m³ cubiertas con tela de organza donde se les proporcionaba el alimento por las noches para lo cuales se les colocaba pollos de 20 días de edad dentro de una jaula. Además se colocaban en la jaula recipientes con agua para que ovipositaran las hembras. Los huevos eran extraídos de los recipientes diariamente y colocados por separado para su incubación, de esta manera, fue posible obtener grupos de larvas de edad homogénea para llevar a cabo los bioensayos. El incremento de la población se llevo a cabo en una cámara bioclimática a 25 ± 2 °C y 12:12 h luz y 65% de HR de la misma universidad.

Bioensayos: las soluciones fueron preparadas mezclando con agua la cantidad necesaria de extracto. Se utilizo la técnica de inmersión, depositando 1 ml del extracto a la concentración deseada en vasos de plástico conteniendo 99 mL de agua. Posteriormente, se depositaron 10 larvas en cada vaso, teniendo 3 repeticiones por cada tratamiento. Además, se incluyó un testigo absoluto para cada concentración. Las concentraciones utilizadas para todos los extractos fueron desde 400 hasta 1 000 ppm. Las lecturas de mortalidad se tomaron a las 24, 48 y 72 h. Los resultados obtenidos fueron analizados en el programa computarizado de PC-Probit.

Resultados y discusión

Efecto a través del Tiempo de Culex tarsalis

Azadirachta indica: la Figura 1A, muestra que la concentración de 900 ppm mató a 50% de la población a las 24 h, en cambio 800 ppm fueron suficientes para matar a100% a las 48 h. finalmente, 700 ppm mataron a 78% de la población a las 72 h. El resultado coincide con el de Khan et al. (2000), quienes reportan que 150 ppm son suficientes para matar 85% de la población de Anopheles stephensi. Por otra parte Pérez et al. (2004) no obtuvieron resultados positivos al emplear aceite para el control de Culex quinquefasciatus.

Annona muricata (hoja): la Figura 1C muestra que la concentración menor (400 ppm) causó un 6.6 de mortalidad a las 24 h, en cambio 1 000 ppm mataron a 96.6% de la población a las 72 h. Tal efecto coincide con Bobadilla et al. (2005), quienes obtuvieron buenos resultados contra Aedes aegypti en el extracto de hoja de esta planta a las 36 h después de la aplicación. Por el contrario, Pérez et al. (2004) mencionan que no obtuvieron buenos resultados aplicando el extracto acuoso de hoja de A. muricata.

Annona muricata (semilla): la Figura 1D muestran que los extractos de semilla fueron mas tóxicos que los anteriores con 100 ppm murió 70% a las 24 h, mientras que 100% de las larvas murió a las 72 h. Éste resultado coincide con lo obtenido por Bobadilla et al. (2005) y Parra et al. (2007) quienes obtuvieron hasta 100% de muertos de Ae. aegypti. Por otra parte Bobadilla et al. (2002) encontraron efecto bioinsecticida con extractos de semilla de A. muricata y A. cherimolina contra Anopheles sp., siendo el mejor A. muricata al obtener 96% de mortalidad desde las 12 h. Pérez et al., (2004) obtuvieron 100% de muertos con extractos de semilla de A. squamosa con acetona contra Cx. quinquefasciatus. El efecto de las semillas de A. muricata puede deberse a la acumulación de metabolitos secundarios. García et al., (2004) obtuvieron 83% de muertos con alcaloides libres y alcaloides liberados de semillas de Erythrina americana contra Cx. quinquefasciatus.

Carica papaya (hoja): la Figura 1E, muestra en la concentración de 600 ppm una mortalidad del 10 a las 24 h, en cambio a 1 000 ppm logra matar 80% a las 72 h. Las hojas de papaya se han utilizado principalmente en el área medicinal. Pérez et al. (2004) encontraron que los extractos de Azadirachta indica, Bambusa vulgaris, Caryaillinoensis, etc. a partir de hojas al 5 y 15% mataban el 0%, caso contrario a lo sucedido con Taxus globosa al 15% que mató 67%.

Carica papaya (semilla): la Figura 1F, en la concentración de 900 ppm mata 100% a las 72 h, por otra parte a 1 000 ppm mata 88% a 24 h, alcanzando 100% a las 48 h, lo anterior coincide con Franco et al. (2006) quienes obtuvieron 100% de mortalidad de Spodoptera frugiperda con 15% de polvos de semilla de papaya de diferentes variedades, lo cual prueba la efectividad del extracto de semillas de papaya.

Euphorbia dentata (planta completa): la Figura 1G muestra que en la concentración de 1 000 ppm mata 68% a las 72 h, resultados similares a lo obtenido por Silva et al. (2010), quienes probaron extractos de varias especies del genero Euphorbia necesitando más de 1000 ppm para matar 50% de la población de Aedes aegypti. Por otro lado Tabares et al. (2007) mencionaron que algunas especies del genero Euphorbia presentan buenos efectos antivirales debido al látex característico de los integrantes de la familia Euphorbiaceae.

Sapindus saponaria (hoja): la Figura 1H mostró que a una concentración de 1000 ppm mata 53.3% a las 24 h, aumentando gradualmente a 60% a las 48 h, 86.6% a las 72 h. El efecto coincide con lo reportado por Cardona et al. (2007) quienes probaron S. saponaria contra hembras de Boophilus microplus que a 5000 ppm permite una sobrevivencia de 10.88 días, teniendo un efecto positivo en la disminución de la ovoposición de las hembras. Abreu et al. (2003) reporta que S. saponaria tiene efectos positivos al disminuir poblaciones de protozoarios ciliados con la fermentación ruminal.

Tagetes tenuifolia (planta completa): la Figura 1I, muestra efectos en su dosis más alta de 1 000 ppm de 68% de mortalidad a las 72 h. Martínez (2002), reporta una mortalidad de 88% con una concentración de 80 ppm con extracto fresco de Tagetes lucida y 94% con el extracto de un año de antigüedad. Por otra parte Iannacone et al. (2008), encontraron bajo efecto de Tagetes minuta sobre la mortalidad de Sitophilus zeamais. Lo anterior indica que el género Tagetes como insecticida muestra no funciona y que en algunos casos tiene efectos de atrayente. Por otra parte Serrato et al. (2003) reporta que Tagetes tenuifolia tiene efecto repelente contra Bemisia sp. y Trialeurodes sp.

Rodríguez et al. (1999) y Kumar et al. (2000) evaluaron la eficacia de extractos acuosos y alcohólicos de raíces, tallos, hojas y flores de especies de Tagetes sobre macroinvertebrados acuáticos y adultos de Sitophilusoryzae cuyas soluciones etílicas de T. patula tienen un poder insecticida notablemente mayor que otras especies sobre todo en hojas y tallos. T. patula presenta piretrinas, tiofenos, tienilos, piperitonas entre otras sustancias vegetales responsables de los efectos contra insectos (Perich et al., 1995; Vasudevan et al., 1997; Serrato et al., 2003; Rondón et al., 2006). También se reporta para el género un principio insecticida y nematicida, la tagetona; todas ellas causantes de la toxicidad de T. patula sobre A.aegypti (Vasudevan et al., 1997).

Thuja occidentalis (hoja): la Figura 1J, muestra que a 1000 ppm mata 35% a las 24 h, alcanzando 73% a las 24 h y un y 88% a las 72 h. T. occidentalis en mas empleada en el área farmacéuticos contra enfermedades en humanos. Algunos especies del Genero de Thuja presentan efecto insecticida, tal es el caso mencionado por Sharma et al. (2005) del extracto etanolico de Thuja orientalis que con 13.10 y 9.02 ppm obtuvieron 50% de mortalidad de Anopheles stephensi y con 22.74 y 16.72 ppm obtuvo 50% de mortalidad de Cx. quinquefasciatus a las 24 y 48 h respectivamente, también el autor realizo pruebas extracto de T. orientalis a base de acetona requiriendo 200.87 y 127.53 ppm para matar 50% de la población de Anopheles stephensi y con 69.03 y 51.14 ppm para matar 50% de la población de Cx. quinquefasciatus a las 24 y 48 h respectivamente.

Los extractos a base de A. muricata (semilla) presentaron buenos efectos de mortalidad, siendo de las CL₅₀ mas bajas de 235.23 ppm, lo anterior coincide con Rodríguez y Lagunes (1989), quienes demostraron que las plantas del género Annona son potencialmente toxicas para el control de larvas de Ae. aegypti,Cx. quinquefasciatus y Anopheles sp. con extractos acuosos y acetonicos. Las semillas causan un efecto más rápido sobre las larvas de Cx. Tarsalis lo cual coincide con Bobadilla et al. (2005) quienes en un trabajo realizado encontraron que las suspensiones de las semillas indican un patrón de efectividad muy superior comparado a las demás partes vegetales de A.muricata sobre las larvas de A. aegypti por ser un órgano de reserva con mayor probabilidad de contener los principios activos en comparación a la corteza de raíces cuya toxicidad fue muy baja. La mortalidad varió en función a la parte vegetal, proporción de principios activos y variación de concentraciones.

Los extractos a base de hoja son los seguidos después de los que son a base de semilla y también muestran buen efecto de mortalidad y su CL₅₀ no requiere de tanto producto, para el caso de A. muricata muestra buenos efectos aunque no alcanza los mismos niveles que al emplear semilla. Rodríguez (2000) en estudios realizados menciona que el extracto acuoso de flor y hoja de A. muricata muestran una leve mortalidad y que probablemente se incremente con el extracto de semilla, debido a que esta contiene anonacina, asimicina y bulatacina ingredientes activos contra larvas de mosquitos.

Pérez et al. (2004) obtuvo los mejores resultados de mortalidad en los productos a base de semillas en comparación a los que eran extraídos de hoja, flor, fruto, corteza, vaina o planta completa como fue el caso en el presente trabajo que los productos a base de hoja, planta completa o fruta dieron resultados mas bajos a los productos de semilla.

Conclusiones

Los extractos de semillas causaron porcentajes de mortalidad mayores que los frutos y hoja debido a la concentración de metabolitos secundarios acumulados en las semillas. Sin embargo, la obtención de semillas es más difícil ya que se requiere de grandes cantidades de fruta para obtener un kilo de semillas. Además, en la actualidad hay frutas que ya no producen semilla como es el caso de la papaya, lo cual hace más difícil la producción de un extracto de semillas a gran escala.

Los extractos de hoja muestran también buenos efectos y tienen la ventaja de poder producir cantidades más altas de extracto debido a que la remoción de hojas de los frutales tienen el efecto de una poda que ayuda a la obtención de más brotes nuevos sin causan daños al medio ambiente.

Algunas especies silvestres con acción insecticida se encuentran en proceso de domesticación, a fin de obtener la materia prima del medio cultivado en lugar de impactar aún más los ecosistemas naturales.

Al Dr. Eugenio Guerrero R. (†), por todas las aportaciones y enseñanzas en todo momento, los buenos MAESTROS perduran para siempre.

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