COMPUESTOS PUROS DE CARICA PAPAYA CONTRA SPODOPTERA FRUGIPERDA.

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1 COMPUESTOS PUROS DE CARICA PAPAYA CONTRA SPODOPTERA FRUGIPERDA. Rodolfo FIGUEROA-BRITO, Mirna GUTIÉRREZ-OCHOA, Lucila ALDANA-LLANOS, Ma. Elena VALDÉS-ESTRADA y Maria Candelaria HERNÁNDEZ-REYES Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Departamento de interacciones Planta e Insecto, Laboratorio de Entomología, Instituto Politécnico Nacional, Yautepec, Morelos, México, Código Postal 62731, correo electrónico: rfigueroa@ipn.mx Palabras clave: plaga, maíz, bioinsecticida. RESUMEN El gusano cogollero del maíz es tradicionalmente controlado con insecticidas químico y con este uso se contamina al medio ambiente, en cambio, los productos naturales derivados de las plantas, pueden convertirse en una alternativa importante para el control de insectos nocivos en la agricultura como Spodoptera frugiperda. En esta investigación se estudiaron las propiedades insecticidas de los ácidos mirístico y arachidico de las semillas de Carica papaya variedad mamey sobre larvas de este insecto. Los compuestos fueron incorporados en una dieta artificial de S. frugiperda a nivel laboratorio. Su selección fue a través de resultados obtenidos en investigaciones anteriores donde como polvo y extracto las semillas de C. papaya provocan un 100% de mortalidad larval del insecto. Los resultaron indicaron que los dos compuestos no fueron tóxicos sobre el gusano cogollero del maíz. Por lo tanto, se intuye que los compuestos tóxicos que presenta C. papaya sobre S. frugiperda funcionan de manera sinergista, es decir, de manera complementaria. INTRODUCCIÓN Importancia de las plantas. Desde tiempos muy remotos, las plantas han sido parte fundamental en la vida del hombre y de los animales. Además de proveer alimento, se utilizan en la industria, en la medicina y como medio tóxico o repelente para los insectos (Mayorga-Hernández et al., 2004; Isman, 1997). Las sustancias insecticidas provenientes de las plantas, se han usado por el hombre desde hace mucho tiempo (Metcalf y Flint, 1965). Estos productos vegetales pueden ser muy útiles, ya que permiten prescindir de los agroquímicos, mientras se avanza en el proceso de recuperación de la entomofauna benéfica y las prácticas de conservación (Bahena et al., 2003). Las ventajas de utilizarlos son la especificidad en su actuación y respeto al medio ambiente; además, los insectos tienden a desarrollar menos resistencia a estos productos que a los insecticidas químicos (Boyetchko et al., 1998). Productos tóxicos insecticidas derivados de las plantas. La búsqueda de estas sustancias en las plantas se ha realizado mediante bioensayos con polvos y extractos 1

2 vegetales. Un biensayo es un conjunto de procedimientos experimentales mediante el cual se determina la susceptibilidad de los organismos a un tóxico (Vásquez, 1993). De igual manera existen técnicas más específicas, como el fraccionamiento de extractos activos, para encontrar compuestos naturales para el control de plagas. Es así como se han encontrado diferentes sustancias y entre las más conocidas estan: la nicotina (Nicotiana tabacum), anabasina o neonicotina (Anabasis aphylla), piretrina (Chrysantemum cinaerifolium), rianodina (Riania speciosa), sabadilla (Schoenocaulon officinale), rotenona (Derris elliptica y Lonchocarpus utilis) (Primo, 1991; Falcón, 1992) y últimamente la azadadiratina (Azadirachta indica). Por otro lado, algunas veces es común que las plantas de la misma familia como por ejemplo Derris elliptica y Lonchocarpus utilis (rotenona), o género Nicotiana tabacum y Nicotiana rustica (nicotina) contengan los mismos compuestos. De tal manera que es importante investigar sobre estos compuestos encontrados en el misma familia, género e incluso en las diferentes variedades de una misma planta. Actualmente el Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional a través del Departamento de Interacciones Planta e Insecto investiga plantas con propiedades insecticidas obteniendo resultados favorables con los polvos y extractos de semillas de Carica papaya (variedad mamey) sobre Spodoptera frugiperda (Figueroa-Brito, 2002, García-Ramírez, 2004, Franco-Archundia et al., 2006). En esta investigación se continúa con la búsqueda de nuevos productos para el control de plagas agrícolas, utilizando a dos compuestos puros de las semillas de C. papaya variedad mamey como fuente potencial de insecticida. El modelo que se utiliza en este trabajo es un lepidóptero de la familia Noctuidae, el gusano cogollero, Spodoptera frugiperda Smith, el cual es una especie insectil que ataca a muchas plantas silvestres y cultivadas como el maíz, la alfalfa, el fríjol, papa, sorgo, soya, cebolla y tomate de cáscara (Morón y Terrón, 1988; Lagunes et al., 1994). Se trata de una de las plagas más importantes en el Continente Americano, se encuentra particularmente en las regiones tropicales y subtropicales donde los daños que causa a los cultivos son regularmente superiores al 50% (Murua y Virla, 2004). Considerando lo anteriormente expuesto se planteó la siguiente objetivo: evaluar el efecto tóxico de compuestos puros de semillas de Carica papaya variedad mamey sobre Spodoptera frugiperda (Lepidóptera: Noctuidae). MATERIALES Y MÉTODOS El presente trabajo se llevó a cabo en el laboratorio de Interacciones Planta- Insecto del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional (CeProBi-IPN) ubicado en San Isidro, Yautepec, Morelos, México. Colecta y cría de S. frugiperda. Se realizaron colectas de larvas de S. frugiperda en cultivos de maíz en Yautepec, Morelos. Todas las larvas colectadas fueron llevadas al 2

3 laboratorio y alimentadas con una dieta merídica (Burton y Perkins, 1987). Los adultos obtenidos de estas larvas fueron apareados entre si al azar. Larvas neonatas de la F 1 se usaron en los bioensayos. Preparación de dieta artificial. Para preparar 250g de dieta adicionada con 50, 100 y 200 ppm de los ácidos mirístico y arachidonico de semillas de C. papaya, 2.5, 12.5 y 25mg de cada compuesto se incorporaron con los ingredientes de la dieta (Burton y Perkins, 1987). Los ingredientes y los compuestos puros se mezclaron siguiendo la metodología propuesta por Figueroa-Brito (2002). Se colocaron 5ml de la dieta en viales de plástico con tapa de 3 x 3.5cm de altura-diámetro. Bioensayo. Una larva de primer estadio fue colocada con ayuda de un pincel fino en cada vial. Se realizaron cinco repeticiones de cada tratamiento usándose 20 larvas por cada repetición. El testigo fue alimentado con la dieta original (Burton y Perkins, 1987). Los viales con las larvas fueron colocados en una cámara de cría (Marca Presicion, incubator 818, modelo no. FFU20FC4CW0 18, Electrolux Home Products, USA) a 27 ± 1.5 C, 60 ± 7% HR y un fotoperiodo de 12luz:12obscuridad. La mortalidad del testigo fue de 3.33% y la mortalidad de los demás tratamientos fue corregida de acuerdo a Abbot (Abbot, 1925). Los datos de mortalidad fueron transformados a arcoseno (Steel et al., 1997) y sometidos a un ANOVA seguido por una separación de medias (SNK). Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con igual número de repeticiones por tratamiento. Todos los análisis estadísticos se llevaron a cabo en el paquete estadístico SigmaStat (Systat Software Co.) a una probabilidad de Se reportan datos no transformados. Todos los datos de mortalidad que se reportan son mortalidad corregida. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Este trabajo muestra que los ácidos mirístico y arachidonico de semillas de C. papaya variedad mamey no fueron tóxicos contra Spodoptera frugiperda, ya que a concentraciones de 50, 100 y 200 ppm provocaron una mortalidad menor del 50% como mortalidad corregida. En cambio, Figueroa-Brito (2002) concluyó que en forma de polvo, extractos causan un 100% de mortalidad larval y después como fracciones y mezclas, los ácidos grasos (incluyendo al mírístico y arachidonico) causaron una mortalidad larval del insecto igual o mayor del 50%. Por lo tanto, se intuye que los compuestos tóxicos que presenta C. papaya sobre S. frugiperda funcionan de manera sinergista, es decir, de manera complementaria. Además Franco-Archundia (2006, datos no publicados) reporto que las semillas de C. papaya variedad maradol en forma de polvo y extracto también causan un 100% de mortalidad del insecto y al fraccionar al extracto acetónico varias fracciones continúan causando actividad. Es necesario realizar pruebas con estos ácidos grasos a dosis más elevadas como evaluar a los demás compuestos de C. papaya para determinar el ingrediente activo 3

4 causante de la actividad tóxica sobre S. frugiperda. También es necesario determinar si existe un efecto antialimentario sobre las larvas sobrevivientes. REFERENCIAS Abbot W. (1925). A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. of Econ. Entomo. 18, Bahena J. F., Sánchez M. y Miranda M. A. (2003). Extractos vegetales y bioplaguicidas, alternativas para el combate del gusano cogollero del maíz Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). En: Entomología Mexicana Vol. II. pp Boyetchko S., Pedersen E., Punja Z. and Reddy M. (1998). Formulations of biopesticides. Meths. in Biotech. 5, Burton L. R. and Perkins W. D. (1987). Rearing the corn earworm an fall armyworm for maize resistance studies. Proc., Intl. Symp. on Metodologies for Developing Host Plant Resistance to Maize Insects. CIMMYT. México pp. Falcón F. (1992). Toxicidad de sustancias vegetales contra el gusano cogollero del maíz Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) bajo condiciones de campo en la región del Valle del Fuerte, Sinaloa. Tesis de Licenciatura. ENEP-Iztacala. Universidad Nacional Autónoma de México. México. 76 pp. Figueroa-Brito R. (2002). Evaluación de extractos vegetales contra el gusano cogollero Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae) en maíz. Tesis de Maestría. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Autónoma de México. México, D. F pp. Franco-Archundia S. L., Jiménez-Pérez A., Luna-León C. y Figueroa-Brito R. (2006). Efecto tóxico de semillas de cuatro variedades de Carica papaya (Caricaceae) en Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Folia Entomol. Mex. (aceptado). García-Ramírez R. (2004). Efectividad de polvos de cuatro variedades de Carica papaya (Caricaceae) contra Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Tesis de Licenciatura. Unidad Académica de Ciencias Agropecuarias y Ambientales. Universidad Autónoma de Guerrero. Iguala, Guerrero, México pp. Isman M. (1997). Neem and other botanical insecticides: barriers to commercialization. Phytopara. 25(4), Lagunes T. A., Rodríguez M. J. C. y Mota S. D. (1994). Combate químico de plagas agrícolas en México. Colegio de Postgraduados. Chapingo, México pp. 4

5 Mayorga-Hernández E., Rössel-Kipping D., Ortiz-Laurel H., Quero-Carrillo A. R. y Amante-Orozco A. (2004). Análisis comparativo en la calidad de fibra de Agave lecheguilla Torr., procesada manual y mecánicamente. Agroc. 38(2), Metcalf C. L. y Flint W. P. (1965). Insectos destructivos e insectos útiles. Sus costumbres y su control. Tratad. de la 4ª ed. CECSA. México pp. Morón M. A. y Terrón R. A. (1988). Entomología práctica. Instituto de Ecología. México pp. Murua M. G. y Virla E. G. (2004). Presencia invernal de Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) en al área maicera de la provincia de Tucumán, Argentina. Rev. de la Fac. de Agron. 105(2), Primo E Ecología química. Nuevos aspectos de la lucha contra insectos. Mundi- Prensa. España pp. Steel R. G. D., Torrie J. H. and Dickey D. A. (1997). Principles and procedures of statistics: a biometrical approach. 3r. edition. McGraw-Hill. 165 pp. 5