Aceite de Cymbopogon nardus y Pelargonium citrosum, como repelentes de Culex quinquefasciatus*

Cymbopogon nardus oil and Pelargonium citrosum as repellents for Culex quinquefasciatus

Agustín Aragón García^1§, José Luis De Vega Lotzin², Betzabeth Cecilia Pérez-Torres¹, Miguel Ángel Damián Huato¹, Omar Romero Arenas¹ y Jesús Francisco López Olguín¹

¹ Centro de Agroecología, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. ^§Autor para correspondencia: agustin.aragon@correo.buap.mx.

² Escuela de Biología. BUAP. 14 sur 6301. C. U. 72570 Puebla, Pue. Tel: (222) 2295500. Ext. 7354. (joseluisdevega@hotmail.com; betzycecyt@hotmail.com; damianhuato@hotmail.com; biol.ora@hotmail.com; olguin33@hotmail.com)

* Recibido: junio de 2013.
Aceptado: enero de 2014.

Resumen

Uno de los grupos de insectos que causan daños y molestias en los seres vivos, son los mosquitos, además son vectores de enfermedades. Generalmente, el método más utilizado para evitar los problemas ocasionados por estos insectos es la aplicación de productos químicos sintéticos; sin embargo, su mal manejo y abuso, causan resistencia a estos productos y que cada vez existan más organismos. Con base a lo anterior en el presente trabajo se evaluó la efectividad repelente del aceite esencial de citronela (Cymbopogon nardus L.), inflamable e incombustible, la planta Pelargonium citrosum (Van) y un gel comercial a base de extractos vegetales sobre adultos del mosquito Culex quinquefasciatus (Say). En Ciudad Universitaria de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y durante los meses de junio a septiembre de 2010, se realizaron cinco ensayos con diferente número de tratamiento. El aceite comercial de citronela (C nardus), tanto inflamable e incombustible, funcionó eficazmente como repelente contra C. quinquefasciatus, resultando mejor la combinación de ambos aceites. El gel elaborado a base de laurel, cedrón y lavanda, es un repelente natural que solo permite que se posen entre 14 y 23 mosquitos y la planta P. citrosum actúa como repelente de los mosquitos a distancias de 9 m².

Palabras clave: Cymbopogon nardus, Pelargonium citrosum, Culex quinquefasciatus, aceite esencial.

Abstract

Mosquitoes are one of the insect groups causing damage and discomfort in living beings, they are also disease vectors. The generalized method to avoid insect-related problems is the application of synthetic chemicals, but poor management and abuse cause resistance to these products and there are increasingly more organisms. Based on the above, the present study evaluated the repellent effectiveness of flammable and nonflammable citronella (Cymbopogon nardus L.) essential oils, the Pelargonium citrosum (Van) plant and a commercial plant extracts gel, on Culex quinquefasciatus (Say) mosquito adults. In University City from theAutonomous University of Puebla (BUAP), from June to September 2010, five trials with different number of treatments were conducted. Both flammable and nonflammable commercial citronella oils (C. nardus) effectively acted as repellents against C. quinquefasciatus, obtaining best results from the combination of both oils. The gel made from bay, lemon verbena and lavender is a natural insect repellent that only allows between 14 and 23 mosquitoes to land and P. citrosum plant acts as a repellent to mosquitoes at distances of 9 m².

Introducción

La familia Culicidae es una de las más primitivas del Rrden Diptera; se encuentra en todos los ecosistemas del mundo, excepto en aquellos que están permanentemente congelados. Viven en los trópicos húmedos y subtrópicos, donde las condiciones climáticas y la diversidad de hábitats son favorables para el rápido desarrollo y supervivencia de las especies (Clements, 1992).

La familia Culicidae en México se encuentra representada por 3 subfamilias, 10 tribus, 18 géneros, 247 especies lo que representa 7.2% de la fauna mundial de mosquitos, entre los que se encuentran los géneros: Anopheles, Aedes, Aedomygia, Haemagogus, Psorophora, Chagasia, Culex, Deinocerites, Culiseta, Mansonia, Ortophodomia, Wyeomya, Uranotaenia, Toxorhynchites, Coquillettidia, Limatus, Sabethes y Trichoprosopon, compartiendo éstos géneros con Estados Unidos de América y Centroamérica (Ibañez y Martínez 1996, Jacobs 2000).

Los adultos de algunas especies del mosquito Culex, pueden sobrevivir fuera del agua por varios meses, aunque preferentemente lo hacen en condiciones de humedad. La hembra oviposita de forma individual o en pequeños grupos, sobre la superficie o a lo largo de la orilla del estanque de agua y su eclosión es de 5 a 7 días dependiendo de la especie y de las condiciones ambientales (Sánchez, 1994). Todas las larvas del género Culex se desarrollan en el agua, en la cuarta muda se produce la pupa que dura aproximada tres días, la pupa es activa y sensible a molestias. Los adultos de Culex quinquefasciatus vuelan distancias muy largas. Las hembras son hematófagas y requieren de una ingestión obligada de sangre antes de iniciar la oviposición sustancias suplementales (proteína y hierro) para el desarrollo de los huevos y los machos permanecen vivos por no más de una semana (Sánchez, 1994; Ribeiro y Francischetti 2003).

Los daños que producen los mosquitos son principalmente de dos tipos: por las picaduras y porque son vectores de varios patógenos que producen enfermedades. La picadura tiende a distribuirse en forma irregular en las partes expuestas del cuerpo (cara, cuello, manos, piernas y tobillos). Los mosquitos son vectores de patógenos que causan malaria, fiebre amarilla y dengue humanos y son de primordial importancia en las filariasis y encefalitis (Harwood y James, 1993).

Debido a la importancia de los mosquitos como vectores de enfermedades, se les ha combatido ampliamente mediante campañas dirigidas por la Comisión Nacional para la Erradicación del Paludismo (CNEP) en México, utilizando métodos químicos. Desde hace aproximadamente 50 años, los programas de control de los vectores de enfermedades humanas y animales han estado principalmente apoyados en la utilización de compuestos orgánicos sintetizados artificialmente (DDT, HCH, esteres fosfóricos, etc.) (Gene et al., 1990). La utilización masiva de agroquímicos sintéticos de amplio espectro para el control de plagas y enfermedades ha ocasionado desarrollo de resistencia, aparición de nuevas plagas, eliminación de entomofauna benéfica, contaminación ambiental, daños a la salud y otros aspectos negativos derivados del mal uso y aplicación de los mismos (Caceres et al., 1988).

Sin embaigo, existen otros métodos de control más atractivos y menos contaminantes que los insecticidas de uso convencional, como el empleo de los insecticidas botánicos, constituyendo una alternativa posible para el manejo de plagas por su eficacia, bajo impacto ambiental y bajo costo de producción (Defagó et al, 1996; Pérez-Pacheco et al., 2004; Thomas et al., 2004).

Los trabajos de diversos autores (Shaaya etal., 1991; Regnault-Roger y Hamraqui, 1995; Pascual- Villalobos y Ballesta-Acosta, 2003) han atribuido a los aceites esenciales y extractos vegetales propiedades insecticidas, como ejemplos podemos citar la actividad larvicida del Noni (Morinda citrifolia), las especies Piper auritum, Piper aduncum y Chenopodium abrosioide de la familiasMyrtaceae, Pinaceae y Piperaceae y el aceite de extracto de Melia azadirach, sobre el mosquito Aedes aegypti el cual es considerado el principal vector del dengue (Coria et al, 2008, Leyva et al, 2009, Morales et al, 2010), así como, el aceite de citronela, el gel con extractos de cedrón, laurel, lavanda, entre otros. Estos productos naturales podrían ser desarrollados como nuevos agentes repelentes de insectos, particularmente para los vectores en zonas geográficas donde hay falta de alternativas disponibles.

Materiales y métodos

El trabajo experimental se llevó a cabo en los jardines de Ciudad Universitaria, en la ciudad de Puebla, Puebla, México; durante los meses de junio a septiembre de 2010, época en que se encuentra una actividad importante de mosquitos. Se realizaron cinco experimentos con diferente número de tratamientos. Durante los meses que se desarrollo el experimento la temperatura oscilo entre 13 y 26 °C con un promedio de 19 °C, y al precipitación promedio fue de 245 mm.

El primer experimento consistió en colocar cuatro antorchas encendidas con aceite de citronela inflamable a una distancia de 10 m entre cada una formando un cuadrado, con la finalidad de crear una barrera protectora contra mosquitos en un área de 100 m², se probaron cuatro tratamientos, donde los primeros tres consistieron en colocar tres personas hacia el centro del Cuadro a distancias de 1.5, 3 y 4.5 m de cada antorcha con un total de 12 personas, como testigo se expuso una personas a 20 m de distancia de cada antorchas, de forma que se colocaron cuatro personas como testigos (Figura 1) Para el análisis de datos cada antorcha se consideró como una repetición y se tomaron datos durante 40 min, este mismo experimento se realizó en cinco ocasiones en fechas diferentes, iniciando a las 20:00 h.

Para la evaluación del aceite esencial de citronela comercial incombustible se tomaron en cuenta cuatro tratamientos, que resultaron al colocar a dos personas a una distancia de 1.5 m entre ellas, a las que se le aplicó 0.4 ml de aceite en los brazos y el testigo que no se le aplicó nada, mismo que se colocó a 10 m de distancia de estas personas; en ambos tratamientos se tomaron datos a los 20 y 40 min, obteniendo así los cuatro tratamientos, se realizaron cuatro repeticiones y dicho experimento se realizó durante cinco fechas diferentes.

Para el tercer experimento se probó la combinación del aceite de citronela inflamable e incombustible, siguiendo el diseño del primer experimento, sólo que a las personas se les aplicó 0.4 ml de aceite incombustible en los brazos, obteniendo cuatro tratamientos, donde los primeros tres se colocaron tres personas hacia el centro del Cuadro a distancias de 1.5, 3 y 4.5 m de cada antorcha, como testigo se expuso unapersonas a20m de distancia de cada antorchas, se tomaron datos a los 20 min (Figura 1).

En el cuarto experimento, se colocaron cuatro macetas con la planta P. citrosum con un desarrollo de 30 cm de altura a una distancia de 5 m una de la otra formando un cuadro. Se probaron cuatro tratamientos que resultaron al colocar en cada planta a tres personas hacia el centro del Cuadro a distancias de 1, 1.5 y 2 m, el testigo se colocó a 10 m de distancia de cada maceta, en cada persona se tomaron datos durante 40 min, éste mismo experimento se realizó en cinco ocasiones en fechas diferentes.

En todos los experimentos, las personas fueron las mismas con edades entre 20 y 22 años, de ambos sexos, con un peso promedio de 52 k, se cubrieron el cuerpo y la cara, exponiendo únicamente los brazos para poder contar los mosquitos que se posarán durante el tiempo que duro cada experimento. Los datos obtenidos en cada uno de los experimentos se analizaron mediante un análisis de varianza de acuerdo al diseño experimental de bloques completos al azar y la comparación de medias se realizó mediante la prueba de Tukey (p< 0.05). Los cálculos y las pruebas estadísticas se realizaron utilizando el software Statgraphics Centurion XVI (Statgraphics, 2007) a un nivel de confianza del 95%.

Para la determinación de los mosquitos, se realizaron tres colectas con una separación de 15 días, colectando 50 organismos en cada una de ellas, el material colectado fue sacrificado en una cámara letal que consistió en una caja de petri que contenía algodón humedecido con cloroformo y sobre éste papel encerado, cuya finalidad fue proteger las escamas de los mosquitos. Los organismos colectados fueron fijados en alfiles entomológicos, etiquetados y depositados en la colección entomológica del Centro de Agroecología del Instituto de Ciencias de la BUAP. La identificación del material se llevó a cabo por el Dr. Sergio Ibáñez Bernal del Instituto de Ecología A. C. de Xalapa, Veracruz.

Resultados y discusión

En las muestras procesadas se determinó a Culex quinquefasciatus como especie única, estos datos difieren de los reportados por Sánchez (2003), quien cita que en la ciudad de Puebla, se encuentran distribuidas cuatro géneros, sin embargo en este trabajo sólo se encontró una especie, esto probablemente se debe a que en este trabajo se colectaron los individuos entre los meses de junio a septiembre y sólo en ciudad universitaria, mientras que Sánchez (2003) muestreó durante 2001 en varios puntos de la ciudad de Puebla.

Los datos obtenidos al evaluar la citronela inflamable colocada en las antorchas se presentan en el Cuadro 1, donde observamos que el número de mosquitos que se posaron sobre los brazos de la persona del testigo en un periodo de tiempo de 40 min fue mayor que en los demás tratamientos; asimismo, no hay diferencia significativa cuando una persona se coloca a 1.5 ó 3 m de distancia de la antorcha; mientras que a una distancia de 4.5 m existe diferencia significativa ésta y las otras dos distancias probadas. Se observó que el tratamiento testigo donde la persona se colocó a 20 m de la antorcha el número de mosquitos posados fue mayor en comparación al resto de los otros tres tratamientos. De lo anterior se de sprende que cuando se colocan y prenden las antorchas con aceite de citronela a una distancia de tres metros, el número de mosquitos que picarán disminuirá y contará con una mayor protección.

Estos datos concuerdan con lo registrado por Soares et al. (2010) quienes observaron que C. nardus actúa como repelente de 90% de las ninfas de la garrapataAmblyomma cajennense Fabricius (Acari: Ixodidae), y en este trabajo se presentó una repelencia promedio de 70% con relación al testigo con el aceite inflamable de citronela. Esta diferencia puede estar asociada a que en el trabajo antes citado aplicaron la esencia sobre las garrapatas, mientras que en ésta investigación el aceite inflamable estuvo expuesto a las condiciones ambientales. Nyamador et al. (2010) reportan que C. nardus presenta acción ovicida en hembras de Callosobruchus maculatus (Fabricius) y Callosobruchus subinnotatus (Pic.) (Coleoptera: Bruchidae), demostrando la toxicidad del aceite de citronela sobre artrópodos.

El análisis de varianza realizado a los datos obtenidos de las personas a las cuales se les aplicó el aceite esencial de citronela comercial incombustible, registró diferencia significativa (p> 0.05) entre los tratamientos. En el Cuadro 2, se tiene que entre las personas que recibieron el tratamiento y las que se sometieron al testigo el número de mosquitos en promedio bajó de 46 a 13, con relación al tiempo de exposición se encontró que no presentó diferencia significativa (p> 0.05), entre el número de mosquitos que se posaron en las personas a los 20 y 40 min, por lo que el aceite de citronela comercial puede presentar un efecto de repelencia en campo hasta por 40 min. Consistentemente las personas que recibieron el tratamiento de citronela, registraron un menor número de mosquitos en las diferentes fechas muestreadas en comparación al testigo.

Los resultados obtenidos en esta investigación concuerdan con Trongtokit, et al. (2005), quienes demostraron que el aceite esencial de C. nardus presenta acción repelente contra los mosquitos adultos de C. quinquefasciatus. En campo se reportó el efecto repelente del extracto acuoso de C. nardus sobre ninfas de la mosca blanca (Bemisia tabaci), además la oviposición de la mosca blanca se vio afectada al ser rociadas con C. nardus (Baldin and Souza, 2007). En éste trabajo se reporta la acción repelente del aceite de C. nardus y en los trabajo de (Magi et al., 2006), lo reportan como toxico, esto puede deberse a que el aceite se aplicó directamente a los ácaros ocasionando una mortandad, que difiere del aceite esencial aplicado en los brazos de las personas para crear una repelencia de los mosquitos.

En los resultados obtenidos en las pruebas realizadas, se puede notar que el aceite de citronela (C. nardus) funciona como repelente contra mosquitos, tanto en su combinación con hidrocarburos inflamables, como en su presentación como aceite esencial incombustible, siendo la combinación de ambos mucho más efectiva que si se aplican por separado.

El análisis de varianza en los datos sobre la evaluación de la planta de P. citrosum mostró diferencia significativa (p> 0.05) entre tratamientos. En el Cuadro 4 se observa que el número de mosquitos que se posaron en los brazos de las personas osciló entre 11.5 a un metro y 41.4 a 10 m. Estos resultados confirman que la planta P. citrosum es un buen repelente de mosquitos, lo cual puede estar asociado a que esta planta contiene geraniol y citronelol, considerados compuestos repelentes a insectos (Matsuda et al, 1996). Los resultados de este trabajo difieren con los reportados por Matsuda et al. (1996) refieren que con la presencia de la planta P. citrosum a una distancia de 1 m² se redujo la picadura de los mosquitos Aedes spp., en 90%, esto puede deberse a que en este trabajo la distancia más pequeña a la que se probó la planta fue de 1 m reduciéndose la picadura de los mosquitos en 3 0% y comportándose estadísticamente igual a una distancia de 2 m.

Sobre la utilización de plantas para el control de mosquitos, se tiene el Neem (Azadiractina) a concentraciones de 0,35 y 1,28 mg/L, que presenta un efecto directo en la fecundidad de mosquitos reduciendo notablemente su población (Abdelouaheb et al., 2009); asimismo, Pérez e Iannacone (2008) citan que la planta de tabaco presenta efecto insecticida contra C. quinquefasciatus, debido a la presencia de nicotina, afectando los receptores colinérgicos-nicotínicos, generando parálisis sostenida y muerte (Fuentes et al., 2007), probablemente es por esto que los mosquitos no se acercan a las personas que fuman.

En relación a la prueba con gel comercial a base de extractos vegetales el análisis de varianza mostró diferencia significativa (p> 0.05). En el Cuadro 5, se observa que el promedio de individuos posados de C. quinquefasciatus fue significativamente mayor en los tratamientos testigo que en los tratamientos donde se aplicó gel, en todas las fechas evaluadas. Los resultados obtenidos son similares a los señalados por Gillij et al. (2008), quienes probaron la eficacia del aceite de A. citriodora como repelente de mosquitos y sugieren que el limoneno y alcanfor son los principales componentes responsables de los efectos repelentes de A. citriodora.

Asimismo Neira et al. (2004), coinciden con los resultados de este trabajo, al evaluar el efecto repelente de L. officinalis, mostrando una alta tasa de repelencia. Ricci et al. (2002), señalaron el efecto repelente de L. nobilis sobre Brevicoryne brassicae L. (Hemiptera; Aphididae), obteniendo resultados similares con este trabajo, al reducir la población de pulgones presentes en las plantas de repollo. El número mosquitos que se presentaron en las diferentes fechas del cuadro 5 se debe al efecto de los tratamientos y a la variación en la temperatura que oscilo entre las 13 y 26 °C.

Los resultados del gel elaborado con extractos vegetales (A. citriodora, L. officinalis, L. nobilis), concuerdan con lo realizado por González et al. (2010), quienes resaltan el efecto repelente deA. citriodora contraNezara viridula L. (Hemiptera: Pentatomidae). Gillij et al., 2008, evaluaron la repelencia de extractos de A. citriodora y otras plantas aromáticas contra A. aegypti, siendo A. citriodora que presentó el mayor efecto repelente gracias a la presencia de limoneno y alcanfor. Erler et al. (2006), probaron la repelencia de L. nobilis en adultos de Culex pipiens L. (Diptera: Culicidae), mostrando también una alta tasa de repelencia, lo cual coincide con los resultados de éste estudio. Por lo que se puede sugerir que los extractos vegetales de A. citriodor, L. nobilis yL. officinalis son efectivos para repeler a C. quinquefasciatus, presentando así una posible alternativa a los insecticidas químicos, los cuales además de no dañar la salud humana, son amigables con el ambiente.

Dada la importancia que representa el control de vectores por su impacto en la salud pública, los resultados obtenidos permiten tomar decisiones en programas de vigilancia entomológica. Se han realizado trabaj os principalmente en los génerosAedes transmisor del dengue, yAnopheles transmisor del paludismo (Bazán-Calderón et al, 2001; Parra et al, 2007; Sanabria et al, 2009) y uno de los mosquitos más abundantes en Norteamérica y sobre los cuales hay poca información sobre su control es C. quinquefasciatus, quién además ha demostrado alta capacidad como agente transmisor del virus del Oeste del Nilo, y de los virus causantes de la encefalitis y encefalitis equina del Este (De la Mora y Granados, 2007). Por lo tanto, es importante determinar nuevos métodos que permitan controlar la población y los riesgos asociados con su presencia.

De acuerdo a los resultados de este trabajo, para crear una barrera repelente óptima sobre los mosquitos las antorchas encendidas con aceite de citronela inflamable se deben colocar a no más de seis metros de distancia, ya que se observó que su radio de acción es de tres metros; sin embargo, se recomienda realizar otros estudios a diferentes distancias de la colocación de las antorchas, ya que en las indicaciones no se especifica. Así mismo para tener un mejor efecto de repelencia de C. quinquefasciatus se recomienda la combinación del aceite de citronela inflamable e incombustible.

Es necesario destacar la resistencia que han desarrollado los mosquitos a los insecticidas químicos, relacionando la actividad biológica de las plantas, los metabolitos secundarios que se encuentran en sus tejidos, entre ellos puede destacarse la capacidad de sintetizar sustancias como fenoles, saponinas, quinolonas, flavonas, flavonoides, flavonoles, taninos, terpenoides, aceites esenciales, alcaloides, polipéptidos y otros compuestos (Balandrin et al., 1985; Cowan, 1999; Kumar etal., 2000), sustancias que es posible aprovechar para evitar el uso de plaguicidas y que muchas de ellas están en las esencias comerciales.

Conclusiones

El aceite comercial de citronela (Cymbopogon nardus) tanto inflamable como incombustible funcionan eficazmente como repelentes contra Culex quinquefasciatus siendo una alternativa viable, resultando ser más eficaces cuando se combinan ambos aceites.

El gel elaborado a base de laurel, cedrón y lavanda, es un posible repelente natural eficaz contra C. quinquefasciatus.

Agradecimientos

Los autores agradecen el Dr. Sergio Ibáñez Bernal profesor investigador del Instituto de Ecología A. C. de Xalapa, Veracruz, por la determinación taxonómica de los mosquitos colectados durante el desarrollo del presente trabajo, así como a la M en C Ana María Tapia Rojas y a las alumnas(o): Aponte Pozos Sergio, Díaz Rivas MarthaAzucena, Gabriela García Ramos, y Raquel Mercedes Larios Sánchez por su apoyo durante la realización de los experimentos.

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