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Idesia (Arica)

versión On-line ISSN 0718-3429

Idesia vol.34 no.2 Arica abr. 2016  Epub 03-Feb-2016

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292016005000001 

Efectividad in vitro del extracto etanólico de Cymbopogon citratus (D.L.) Stapf y hexythiazox sobre Raoiella indica Hirst

 

In vitro effectiveness ethanol extract of Cymbopogon citratus (D.L.) Stapf and hexythiazox on Raoiella indica Hirst

 

Oriana Fernández1, María Fernanda Sandoval2, María Elena Sanabria3, Carlos Vásquez1*

1 Laboratorio de Investigación de Zoología Agrícola. Departamento de Ciencias Biológicas. Decanato de Agronomía. Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado. Estado Lara, Venezuela.* Autor para correspondencia: carlosvasquez@ucla.edu.ve
2 Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas. Unidad de Producción Vegetal. Laboratorio de Entomología. Maracay, estado Aragua, Venezuela.
3 Postgrados de Agronomía. Decanato de Agronomía. Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado. Estado Lara, Venezuela


RESUMEN

Raoiella indica es una plaga de importancia económica en plantaciones de coco, sin embargo no existe información disponible respecto de las estrategias de control ecológicamente sustentables en Venezuela. Se evaluó el efecto de diferentes dosis del extracto etanólico de Cymbopogon citratus y hexythiazox en la mortalidad y oviposición de R. indica bajo condiciones de laboratorio. El extracto etanólico al 7,5% produjo la mayor mortalidad (92,5%) y reducción de la oviposición (100%), mientras que bajas concentraciones de hexythiazox resultaron en reducción de la mortalidad >80%, aunque mostró resultados variables en relación con la oviposición. Los resultados sirven de base en el uso de biopesticidas para el control de R. indica, sin embargo se requieren evaluaciones de su efectividad bajo condiciones de campo.

Palabras clave: ácaro rojo de las palmeras, biopesticida, control químico, manejo integrado de plaga.


ABSTRACT

Raoiella indica is an economic pest in coconut plantations however; information on strategies for ecologically sustainable control is still lacking in Venezuela. Effect of different doses of Cymbopogon citratus ethanolic extract and hexythiazox on mortality and oviposition of R. indica under laboratory conditions was evaluated. Higher mortality (92.5%) and reduced oviposition (100%) were observed with 7.5% ethanolic extract, while low concentrations of hexythiazox resulted in reduction of mortality > 80%, although showed variable results in relation to oviposition. Results support idea about using biopesticides for R. indica control, however effectiveness under field conditions are required.

Key words: red palm mite, biopesticide, chemical control, integrated pest management.


Introducción

El ácaro rojo de las palmeras, Raoiella indica Hirst, ha sido reportado causando daño en especies de Arecaceae, principalmente en coco (Cocos nucifera L.), provocando muerte de plantas jóvenes, mientras que en plantas adultas el daño es evidenciado por un marcado amarillamiento de hojas maduras y disminución de la producción (Vásquez et al., 2008a). Aparte del daño en cocoteros, otras especies de palmeras y también otras familias botánicas como Musaceae, Heliconiaceae, Strelitziaceae y Zingiberaceae han sido señaladas como hospederas (Carrillo et al., 2012) cuando estas crecen cerca de plantaciones de coco en las islas del Caribe (Roda et al., 2008).

Hasta el presente no existen estudios formales acerca del impacto de R. indica en el rendimiento en plantaciones de coco, sin embargo se estima que desde su detección en América la producción ha disminuido y la información disponible para su control está basada principalmente en el uso de acaricidas químicos. En la región Neotropical, Rodrigues y Peña (2012) encontraron que las aplicaciones de spiromesifen, dicofol y acequinocyl en plantaciones de coco fueron efectivas para la reducción de las poblaciones del ácaro R. indica en Puerto Rico, mientras que en Florida este ácaro fue controlado con aspersiones con etoxanol, abamectina, pyridaben, milbemectina y azufre.

Aparte de las moléculas químicas convencionalmente utilizadas para el control de plagas, la aplicación de extractos vegetales ha demostrado tener efecto negativo para diferentes especies de importancia económica. Su uso no considera su erradicación total, sino que procura la reducción de las poblaciones, buscando restablecer el equilibrio biológico (Gómez et al., 2010), por lo que actualmente existe un interés creciente en su inclusión como alternativa a los plaguicidas químicos sintéticos (Koul y Walia 2009). En tal sentido, la aplicación de extractos vegetales ha demostrado incremento en la tasa de mortalidad y reducción de la fecundidad en las hembras de Tetranychus urticae (Koch) (Erdogan et al., 2012) y Tetranychus cinnabarinus (Boisduval) (Sivira et al., 2011) y Oligonychus coffeae Neitner (Sarmah et al., 2009).

Con relación al efecto biocida de citronela (Cymbogom citratus (D.L.) Stapf), estudios previos han señalado sus propiedades acaricidas (Gómez et al., 2010). Sin embargo, no existe información disponible concerniente al posible efecto de esta especie vegetal sobre R. indica. Por ello, en el presente estudio se evaluó la susceptibilidad del ácaro rojo de las palmeras a las aplicaciones del extracto etanólico (EE) de citronela, con miras al establecimiento de estrategias alternativas de manejo sustentable de las poblaciones de este ácaro de importancia agrícola, así como también evaluar el efecto de hexythiazox para probar la efectividad de mínimas concentraciones del producto con un enfoque para obtener el menor impacto ecológico posible.

Materiales y Métodos

Colecta y mantenimiento de la colonia de ácaros de R. indica

El ácaro rojo de las palmeras fue colectado en plantas de coco mantenidas en el umbráculo de la Estación "Miguel Luna Lugo", Decanato de Agronomía, Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA), Estado Lara, Venezuela. Las muestras de hoja fueron envueltas en papel absorbente, colocadas en bolsas plásticas con cierre hermético y llevadas al laboratorio.

Para la obtención de una cohorte de edad homogénea, los ácaros fueron reproducidos en unidades de cría siguiendo la metodología de Rivero y Vásquez (2009) (27 ± 1 °C; 47 ± 10% HR; 12:12 L:O). Cada unidad de cría consistió de una lámina de poliuretano (100 cm2) donde fueron colocados cuatro discos de hoja (3 cm de diámetro) de coco cultivar Enano Amarillo Malayo con la cara abaxial hacia arriba. Cada disco de hoja fue bordeado con una banda de algodón humedecida con agua destilada para evitar el escape de los ácaros y mantener la turgencia de la hoja. Diariamente, tanto el poliuretano como la banda de algodón fueron saturados con agua destilada.

Para la obtención de los huevos, en cada disco de hoja fueron colocadas 20 hembras adultas de R. indica, estas fueron observadas a intervalos de 6 h hasta obtener el número suficiente de huevos para dar inicio al estudio. Posteriormente, las hembras fueron descartadas y los huevos fueron observados cada 12 horas bajo lupa estereoscópica para registrar el tiempo de incubación. Una vez emergidas las larvas, estas fueron igualmente observadas hasta alcanzar el estado adulto para luego iniciar el ensayo de efectividad del extracto etanólico y hexythiazox.

Obtención del extracto etanólico de Cymbopogon citratus

El extracto etanólico (EE) fue obtenido a partir de hojas de C. citratus colectadas en la Unidad de Producción Socialista Indio Butaque, municipio Trujillo, estado Trujillo. En el laboratorio, las hojas fueron lavadas con agua corriente para eliminar partículas del suelo y secadas bajo sombra en un umbráculo de Postgrado Agronomía de la UCLA. Una vez secas, fueron pulverizadas en licuadora convencional y 50 g del polvo fueron adicionados a 150 ml de etanol (96%). Posteriormente la mezcla fue macerada en frascos de vidrios durante 24 h, filtrada usando 4 capas de gasa y destilada en un rotovapor BrinkmannMR hasta la obtención del EE, el que fue envasado en un frasco estéril color ámbar y almacenado bajo refrigeración (8±20C), hasta su utilización en los análisis fitoquímicos y aplicación en las pruebas biológicas.

Determinación de metabolitos secundarios (MS) en el extracto etanólico de C. citratus

Determinación cualitativa

Alcaloides, fenoles y flavonoides: la determinación cualitativa fue realizada por cromatografía de capa fina siguiendo la metodología sugerida por Marcano y Hasegawa (2002). Para ello, dos gotas del extracto etanólico de citronela fueron colocadas a 1cm de uno de los extremos de un cromatofolio de sílica gel (Merk®, TLC60 F254) (6,5 cm de largo x 2,5 cm de ancho) usando una micropipeta. Posteriormente, los cromatofolios fueron tratados con diferentes solventes de acuerdo con el metabolito secundario a ser determinado, colocados en una cámara cromatográfica y finalmente revelado (Tabla 1).

Tabla 1. Eluyentes y métodos de revelados para la determinación de los grupos de metabolitos secundarios presentes en el extracto etanólico de C. citratus.

Fuente: Marcano y Hasegawa (2002).

Saponinas: el extracto etanólico fue diluido en agua destilada (1:1) y agitado vigorosamente durante 1 min hasta la formación de espuma. La persistencia después de 15 min fue considerada positiva, de acuerdo con Marcano y Hasegawa (2002). El contenido de saponinas fue valorado de acuerdo con la escala de Cuéllar et al., (1999): 0 mm (negativo); 0,1-5,0 mm (muy bajo); 5,1-9,0 mm (bajo); 9,1-14 mm (moderado) y > 14 mm (alto).

Aceites esenciales: la presencia fue determinada por la emisión de aroma característico que contiene este grupo de MS al EE (olor cítrico).

Determinación cuantitativa

La cuantificación fue hecha siguiendo la metodología de Vásquez et al. (2008b). Esta consistió en marcar el área ocupada por la presencia del metabolito secundario en el cromatofolio de sílica-gel. Posteriormente fueron extraídas tres secciones de área conocida (AC) con ayuda de un perforador, raspadas y pesadas en una balanza analítica (Ohaus Adventure N° AR2140) para determinar el peso (g) de cada metabolito. Estas secciones estaban conformadas por MS + sílica + solvente. De manera similar, el espacio restante del área recorrida por el MS, constituido por MS+ sílica+ solvente, fue raspado y denotado como área desconocida (AD). Adicionalmente se preparó un número similar de discos de cromatofolios conteniendo solo sílica + solvente, los que constituyeron el control. Estos discos también fueron raspados y pesados para obtener el área de control (ACt).

La cantidad total de metabolitos secundarios (expresada en mg/ml) contenidas en la mancha del cromatofolio fue calculada mediante la siguiente fórmula:

Donde los 10 μ l representaron la cantidad de extracto que se agregó a cada cromatofolio.

Toxicidad del extracto etanólico y hexythiazox a R. indica

La toxicidad de las diferentes dosis del extracto etanólico y del acaricida hexythiazox de C. citratus a R. indica fue evaluada siguiendo Cowles et al. (2000). Los discos de hoja (6 cm de diámetro) fueron sumergidos durante 20 seg de acuerdo con el tratamiento (extracto etanólico: 2,5; 5,0 y 7,5%) o hexythiazox (12,5; 25; 50; 75 y 100%) o en agua destilada que fue usado como tratamiento control (0%). Posteriormente el exceso de líquido fue eliminado y los discos de hoja fueron secados a temperatura ambiente (25 ± 2 oQ durante 0,5 h, antes de ser ofrecidos como un sustrato en las unidades de cría. Una vez secos, sobre los discos de hoja tratados con la concentración respectiva del extracto o acaricida fueron colocadas 10 hembras de 1-2 días de edad seleccionadas al azar de la cría de laboratorio previamente descrita. Cada tratamiento fue repetido 10 veces. Las evaluaciones se realizaron a 24, 48 y 72 h después del tratamiento para determinar la mortalidad y la oviposición. Una hembra fue considerada muerta cuando no respondió al toque de un pincel fino (000).

Análisis estadístico

Los datos de mortalidad y oviposición fueron sometidos a análisis de varianza y posteriormente prueba de medias según Tukey utilizando el paquete estadístico Statistix versión 8.0. El porcentaje de efectividad se realizó mediante la siguiente fórmula: ((A-B)/A)* 100, donde A= número inicial de ácaros; B= número final de ácaros (Gómez et al., 2010).

Resultados y Discusión

Determinación cualitativa y cuantitativa de los grupos de MS presentes en el extracto etanólico de C. citratus

La composición química del extracto etanólico de citronela se muestra en la Tabla 2. Estudios previos han demostrado la variabilidad en la composición química de los extractos alcohólicos de C. citratus. Hindumanthy (2011) detectó la presencia de alcaloides, saponinas, taninos y fenoles, pero no detectó flavonoides. Las diferencias en cuanto a la síntesis de un grupo de metabolito secundario en la planta es influenciado por la dinámica de las interacciones entre esta y su ambiente biótico y abiótico (Vilela et al., 2011). Estos compuestos químicos cumplen diversas funciones en las plantas, como funciones alelopáticas, contra ataque de agentes fitopatógenos, como atractivo de polinizadores y como moléculas portadoras de información relacionada con posibles funciones defensivas, entre otras (Ramos et al., 1998). En este último caso, cada grupo de metabolito puede mostrar efectos diferentes.

Tabla 2. Grupos de metabolitos secundarios determinados en extracto etanólico de C. citratus.

+= presencia; -=ausencia.

La importancia de la detección de alcaloides en el EE de citronela radica en que este grupo de compuestos puede provocar desde retardo en el desarrollo, crecimiento y reproducción hasta parálisis y mortalidad de insectos y ácaros fitófagos, dependiendo de la dosis aplicada (Levinson 1976). En comparación con otros metabolitos secundarios, algunos flavonoides pueden actuar como agentes de antialimentación, como reductor de la digestibilidad del alimento o como toxina (Treutter 2006). Por otra parte, las saponinas provocan ruptura de la membrana celular, inhiben la respiración celular por medio del cianuro de hidrógeno liberado a partir de los glucósidos cianogénicos y pueden inhibir las ATPasa dependientes de Na+/K+ (Wittstock y Gershenzon 2002).

Debido al potencial mostrado por los metabolitos secundarios en la defensa de las plantas contra herbívoros, su inclusión en programas de manejo de problemas fitosanitarios complejos podría ser considerada como una alternativa viable mediante el uso de algunos extractos vegetales en diferentes sistemas agrícolas.

Efecto de diferentes dosis del extracto etanólico de C. citratus en la mortalidad y oviposición de R. indica

Se observó aumento en la tasa de mortalidad de R. indica con el incremento de la concentración del extracto etanólico de C. citratus (Tabla 3) siendo la mayor tasa de mortalidad producida por la aplicación de 7,5%. Sin embargo, dosis inferiores del EE (2,5 y 5,0%) también provocaron tasas de mortalidad superiores al 80%.

Tabla 3. Mortalidad y oviposición de R. indica por efecto del extracto etanólico de C. citratus.

Valores promedio en una columna seguidos de la misma letra no mostraron diferencias significativas de acuerdo con prueba de medias de Tukey (p<0,05).
Números entre paréntesis representan valores mínimos y máximos de mortalidad u oviposición.

De manera similar, la oviposición también fue reducida totalmente con aplicaciones de EE al 7,5%, mientras que con dosis de 2,5 y 5,0% la oviposición apenas alcanzó 20,4 y 6,1% en relación con el control (Tabla 3). En general, la oviposición diaria de R. indica fue consistentemente baja en discos de hoja tratados con 2,5 y 5,0% del EE de citronela, en las que se obtuvo menos de 1,0 o 2,5 huevos/día, respectivamente, mientras que cuando en discos de hoja tratados con extracto al 7,5% la oviposición fue nula durante todo el ensayo (Figura 1).


Figura 1. Oviposición diaria en hembras de R. indica criadas en discos de hoja de coco tratados con diferentes dosis del extracto etanólico de C. citratus.

De acuerdo con la línea de regresión que correlacionan la concentración del EE y la oviposición, se observó mayor número de huevos cuando las hojas fueron tratadas con agua y 2,5%, mientras que la máxima reducción fue alcanzada en hembras tratadas al 7,5%, con un 100% de efectividad (Figura 2).


Figura 2. Curva de regresión entre la concentración del extracto etanólico de C. citratus y la oviposición de R. indica.

Los resultados por la aplicación de productos botánicos con actividad acaricida tanto en condiciones de campo (Sarmah et al., 2009) como en laboratorio (Sivira et al., 2011; Erdogan et al., 2012) podrían ser atribuidos al efecto de los diferentes grupos de metabolitos secundarios. En tal sentido, el efecto de diferentes especies de plantas sobre ácaros tetraníquidos de importancia económica ha sido demostrado por Erdogan et al. (2012), quienes observaron que el incremento de la concentración de los extractos etanólicos de Allium sativum L., Rhododendron luteum Sweet, Helichrysum arenarium (L.) Moench, Veratrum album L. y Tanacetum parthenium (L.) Sch. Bip. provocó aumento en la tasa de mortalidad y disminución de la oviposición de T. urticae. Asimismo, Sivira et al. (2011) demostraron que la aplicación de extractos etanólicos de Lippia origanoides Kunth y Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. resultaron ser eficientes en la mortalidad de T. cinnabarinus. De igual forma, la aplicación de extractos de Azadirachta indica A. Juss. provocó mortalidad acumulada en fases inmaduras de Mononychellus tanajoa (Bondar) entre 55 y 84,6% cuando fue aplicado a 0,75 y 1%, respectivamente (Gonçalves et al., 2001a), mientras que a dosis mayores (2,5 y 5%) provocó mortalidad entre 57,5 y 100%, respectivamente (Gonçalves et al., 2001b).

Con relación al efecto acaricida de C. citratus existen algunos estudios que reportan su efectividad mostrando resultados variables (Borges et al., 2011). Choi et al. (2004) reportaron una tasa de mortalidad del 100% sobre huevos y adultos de T. urticae tratados con aceites esenciales de citronela. Debido a la falta de información, el presente estudio constituye el primer aporte del efecto del extracto etanólico de citronela sobre R. indica, abriendo así un campo de estudio para su uso en el manejo de esta especie plaga en la región Neotropical.

Efecto de la aplicación de diferentes dosis de hexythiazox en la mortalidad y oviposición de R. indica

La tasa de mortalidad de R. indica fue negativamente afectada por el incremento en la dosis de hexythiazox, siendo mayor en discos tratados con 100 ppm (Tabla 4). Sin embargo, la aplicación de dosis inferiores (12,5, 25, 50 y 75 ppm) provocó efecto similar, mostrando mortalidad superior al 80%.

Tabla 4. Mortalidad y oviposición de R. indica por efecto de diferentes dosis de hexythiazox.

Valores promedio en una columna seguidos de la misma letra no mostraron diferencias significativas de acuerdo con prueba de medias de Tukey (p<0,05).

Adicionalmente, fueron observadas diferencias en la oviposición de hembras de R. indica cuando fueron expuestas a diferentes dosis de este producto (Tabla 4). La mayor disminución fue evidenciada en hembras tratadas con solución de hexythiazox a 100 ppm, en la que fue nula durante todo el ensayo. Sin embargo, la aplicación de 12,5 y 50 ppm provocó reducción de 90,1 y 45,5% con relación a la oviposición alcanzada por hembras no tratadas (control). Esta tendencia se mantuvo al observar la oviposición diaria de R. indica, esta fue constantemente baja cuando las hembras fueron criadas en discos de hoja tratados a concentraciones de 12,5 y 50 ppm, donde se obtuvieron menos de 1,5 huevos/hembra desde el día 3 del ensayo (Figura 3).


Figura 3. Oviposición diaria en hembras de R. indica criadas en discos de hoja de coco tratados con diferentes dosis de hexythiazox.

A pesar de que R. indica representa una seria amenaza para el cultivo de coco en países productores de América (Vásquez y Moraes 2013), hasta el presente existe poca información disponible concerniente al efecto de productos químicos para su control (Rodrigues y Peña 2012). En general, las moléculas químicas sintéticas ejercen un buen efecto de control en algunos ácaros fitófagos que han resultado ser plagas importantes para algunas zonas productoras tanto de coco como de banana. Sin embargo, a causa del efecto detrimental de estas moléculas, se hace necesario buscar alternativas de manejo de poblaciones plagas sustentables y económicas para los productores de la región Neotropical. En tal sentido, el efecto negativo mostrado por la aplicación del extracto etanólico de C. citratus en la alimentación y reproducción de R. indica permite sugerir su uso como una alternativa viable para el manejo de las poblaciones de esta especie plaga en plantas de coco con una visión sustentable. Sin embargo, se requiere realizar evaluaciones del efecto de extractos etanólicos tanto bajo condiciones in vitro como in vivo, incluyendo extractos obtenidos de raíces de esta planta.

La aplicación de hexythiazox también mostró efectividad para el manejo de poblaciones del ácaro rojo de las palmeras, sin embargo su inclusión dentro de los Programas de Manejo de Plagas debería estar basada en estudios que evalúen su efecto sobre la fauna benéfica encontrada en plantas de coco en el país, incluyendo Amblyseius largoensis (Muma), el principal depredador de esta especie plaga.

Literatura Citada

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Fecha de Recepción: 3 Abril, 2015. Fecha de Aceptación: 20 Octubre, 2015.

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