Actividad insecticida de 3 aceites esenciales de plantas en Musca domestica (Diptera: Muscidae)
Insecticidal activity of 3 essential oils from plants on Musca domestica (Diptera: Muscidae)
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Maureen LeyvaI; Juan E TacoronteII; María del Carmen MarquettiIII; Domingo MontadaIV
I Ingeniera Química. Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí" (IPK), Ciudad de La Habana, Cuba.
II Doctor en Ciencias Químicas. Investigador Auxiliar. Centro de Investigaciones e Ingenierías Químicas (CIIQ). Ciudad de La Habana, Cuba.
III Doctora en Ciencias de la Salud. Investigadora Auxiliar. IPK. Ciudad de La Habana, Cuba.
IV Licenciado en Ciencias Biológicas. Investigador Agregado. IPK. Ciudad de La Habana, Cuba.
RESUMEN
INTRODUCCIÓN: Musca domestica se transforma en vectores mecánicos de diversas enfermedades, transportando diferentes microorganismos patógenos en su morfología externa y en su tracto digestivo. Son numerosos los métodos utilizados para el control de esta especie con insecticidas químicos, tanto adulticidas como larvicidas, a los cuales se ha reportado resistencia.
OBJETIVO: evaluar la acción insecticida de 3 extractos de aceites esenciales aislados de plantas sobre Musca domestica y obtener las dosis diagnóstico respectivas.
MÉTODOS: se utilizaron aceites esenciales de las especies botánicas Eugenia melanadenia (Myrtales: Myrtacea); Psidium rotundatum Griseg (Myrtales: Myrtacea) y Piper aduncum (Piperales: Piperacea) en la determinación de actividad insecticida potencial. Los bioensayos de laboratorio se desarrollaron utilizando una cepa procedente de una localidad rural nombrada "Bentre". Se prepararon varias concentraciones de cada aceite para evaluar la mortalidades entre 10 y 100 %, aplicando 1 µL en el tórax, según metodología de la OMS para pruebas de susceptibilidad a insecticidas. ]]>
RESULTADOS: para Eugenia melanadenia se obtuvieron valores de LD50= 0,21 % y LD95= 1,33 %, y una línea de regresión y= 4,82 + 2,05x. Los valores de las dosis letales (LD50 y LD95) para el aceite de Psidium rotundatum correspondieron a 0,18 y 2,4 %, respectivamente, la ecuación de la recta resultó y= 4,92 + 1,49x. El aceite de Piper aduncum mostró LD50= 0, 04 % y LD95= 0,33 % y su ecuación y= 5,19 + 2,10x.
CONCLUSIONES: se comprobó la acción insecticida de estos aceites sobre hembras adultas de M. domestica. Se estimaron las dosis diagnóstico para Eugenia melanadenia (2 µg/insecto a 2,88 %); Psidium rotundatum (2 µg/insecto a 7 %) y Piper aduncum (2 µg/insecto a 0,6 %) para su utilización, como método alternativo de control, en la vigilancia de poblaciones adultas de Musca domestica.
Palabras clave: Aceite esencial, Piper, Eugenia, Psidium, Musca domestica, control.
ABSTRACT
BACKGROUND: musca domestica turns into vectors of several diseases by transporting different pathogenic microorganisms in its external morphology and digestive tract. A number of methods has been used to control this species by means of chemical insecticides both adulticides and larvicides, to which resistance has been reported.
OBJECTIVES: to evaluate the insecticidal action of 3 essential oil extracts from plants on Musca domestica and to obtain the respective diagnostic doses.
METHODS: essential oils from Eugenia melanadenia (Myrtales: Myrtacea); Psidium rotundatum Griseg (Myrtales: Myrtacea) y Piper aduncum (Piperales: Piperacea) were used to determine the potential insecticidal action. The lab bioassays used a strain from a rural area named "Bentre". Several concentrations of each of these oils were prepared to evaluate mortality from 10 to 100 %, by applying 1 µL on Musca domestica thorax according to WHO methodology for insecticide susceptibility tests.
RESULTS: Lethal dose values for Eugenia melanadenia were LD50= 0.21 % and LD95= 1.33 %, being the regression line y= 4.82 + 2.05x. Psidium rotundatum oil had LD50= 0.18 and LD95= 2.4 % and its line equation y was 4.92 + 1.49x. Piper aduncum oil showed LD50= 0.04 % and LD95= 0.33 % and its line equation y= 5.19 + 2.10x.
CONCLUSIONS: the insecticidal action of these essential oils on M. domestica adult females was confirmed. Diagnostic doses for Eugenia melanadenia (2 µg/insect at 2.88 %); Psidium rotundatum (2 µg/insect at 7 %) and Piper aduncum (2 µg / insect at 0.6 %) were estimated to be used as alternative controlling method in the surveillance of adult Musca domestica populations.
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Key words: Essential oil, Piper, Eugenia, Psidium, Musca domestica, control.
INTRODUCCIÓN
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Musca domestica Linnaeus (1758) (Diptera: Muscidae) es una especie cosmopolita que constituye un serio problema en la salud pública tanto en áreas urbanas como rurales. Para su alimentación y oviposición es atraída por diferentes sustratos entre los que se encuentran desperdicios de alimentos y excretas. Al estar en contacto con estas fuentes se transforman en vectores mecánicos de diversas enfermedades, transportan diferentes microorganismos patógenos en su morfología externa y en su tracto digestivo.1 Se le atribuye la transmisión de Vibrio cholerae, Escherichia coli, Areomona caviae,2-4 lo que le confiere gran importancia en la salud pública desde el punto de vista higiénico-ambiental.Son numerosos los métodos utilizados para el control de esta especie con insecticidas químicos, tanto adulticidas como larvicidas, a los cuales se ha reportado resistencia.5,6 En Cuba, los primeros reportes de resistencia química asociada a DDT en poblaciones de Musca domestica datan de 1984 y 1989.7,8
En este contexto, la búsqueda de nuevas alternativas y compuestos ambientalmente inocuos y que generen mínima resistencia, como los productos naturales y metabolitos de origen vegetal, constituye una importante línea de investigación en el control integrado de plagas y vectores. En Cuba existe una gran diversidad florística con especies endémicas, que poseen acción insecticida potencial, pertenecientes a las familias Mirtaceas y Piperaceas.9,10
El objetivo de la presente comunicación es evaluar la acción insecticida de 3 extractos de aceites esenciales aislados de plantas: Eugenia melanadenia; Psidium rotundatum y Piper aduncum sobre Musca domestica y obtener las dosis diagnóstico respectivas.
MÉTODOS
Todas las especies botánicas estudiadas fueron recolectadas en las localidades de Cajálbana, La Palma y Guane, provincia Pinar del Río. Cada especie fue identificada desde el punto de vista taxonómico, y comparada con muestras existentes en el Herbario del Jardín Botánico de Pinar del Río por el doctor Armando J. Urquiola. Los extractos de aceites esenciales se obtuvieron mediante hidrodestilación (50 g de hojas secas en presencia de agua destilada: relación 1:10 m/v) y conservados a 4 ºC en frascos ambar. Las plantas utilizadas fueron:
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· Eugenia melanadenia Krug & Urb (Myrtales; Myrtacea. Voucher 7947, época de colecta Julio 2000, Cajálbana).
· Psidium rotundatum Griseb (Myrtales; Myrtacea. Voucher 8312, época de colecta Julio 1998, Cajálbana, Ladera Sur, La Palma).
· Piper aduncum (C.D.C) Trel (Piperales: Piperacea, Voucher 8458, época de colecta Mayo 1999, Cerro Paso Real de Guane).
Los bioensayos de laboratorio se realizaron según la metodología de la Organización Mundial de la Salud (OMS)11 y se utilizó una cepa de terreno de Musca domestica estabilizada durante 8 años en el insectario del Departamento de Control de Vectores del Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí" (IPK), denominada "Bentre", con las siguientes CL90 para los insecticidas convencionales: lambda (l)- cialotrina 17 ppm; permetrina 35 ppm; metil-pirimifos 170 ppm; y propoxur 840 ppm.
Se realizaron 3 bioensayos por cada concentración evaluada, con un diseño experimental de 4 réplicas y 1 control, en las que se utilizaron 25 ejemplares hembras de 3 a 6 d de edad, alimentadas con una solución azucarada (sacarosa 10 %) y leche en polvo. Se evaluaron 4 dosificaciones por aceite, solubilizadas en butanona, se aplicó 1 µL en el tórax de los insectos previamente anestesiados con hielo. Los controles de cada dosis evaluada fueron tratados con 1 µL de butanona. La lectura de la mortalidad se realizó a las 24 h y se utilizó un programa computarizado probit-log12 para la obtención de las LD50 y LD95.
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RESULTADOS
En la tabla se muestran los porcentajes de mortalidades obtenidos para cada dosificación evaluada, así como las respectivas DL50 y DL95. El extracto esencial de Eugenia melanadenia mostró valores de DL50 y DL95 de 0,21 y 1,33 %, respectivamente, con una línea de regresión Y= 4,82 + 2,05X. Las dosis para el aceite esencial de Psidium rotundatum mostraron DL50 y DL95 de 0,18 y 2,4 % con una ecuación de la recta igual a Y= 4,92 + 1,49X. Para Piper aduncum se obtuvieron dosis DL50 y DL95 de 0,04 % y 0,30 %, respectivamente, y una ecuación Y= 5,19 + 1,49X.
En la figura se representan las líneas de regresión para cada aceite esencial evaluado. Eugenia melanadenia y Piper aduncum muestran similares pendientes (2,05 y 2,10). El valor más bajo (1,49) se observa para Psidium rotundatum por causa de la gama de concentraciones evaluadas para lograr entre 10 y 100 % de mortalidad. Este valor de pendiente de la recta revela tolerancia de Musca domestica ante la composición de este aceite esencial.
DISCUSIÓN
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Los aceites esenciales de plantas se consideran en la actualidad como una alternativa más de control ante diferentes especies de insectos. Algunos estudios han demostrado la versatilidad como potencial insecticida de aceites y sus extractos como Fenugeek, Eucalyptus y Lantana camara en Musca domestica,13-15 se reportó su efecto negativo sobre el crecimiento, desarrollo y reproducción de este insecto.16-18Los aceites esenciales son mezclas policomponentes de metabolitos secundarios de tipo monoterpenos y sesquiterpenos, a los cuales se atribuye la acción insecticida. Entre los componentes biológicamente activos como insecticidas potenciales se destacan el d-limoneno, el a-terpineol, a-mirceno y linalool.16
Estudios similares más recientes, desarrollados con aceites esenciales para el control de Musca domestica,18 corroboran la capacidad insecticida de estos metabolitos, además de timol y 1,8-cineol.
En la composición del aceite de Eugenia melanadenia, potencial agente insecticida natural, ecosostenible y no tóxico, se reporta 4-terpineol (10,6 %) y 1,8-cineol (45,3 %), los que constituyen 55,9 % de toda la mezcla de componentes en el aceite evaluado.19
La fitoquímica del género Piper ha revelado la ocurrencia de diversos metabolitos como alcaloides, arilalquilamidas, lignanos, neolignanos, terpenos y flavanonas,20,21 reconocidos sinergistas moleculares de insecticidas naturales y sintéticos.
El estudio analítico del aceite esencial de Psidium rotundatum reveló la existencia de 47 compuestos volátiles de naturaleza terpénica, que representan 98,1 % de la composición total, donde se destacan como componentes mayoritarios 1,8-cineol (28,0 %) y a-pineno (18,3 %).
Los datos obtenidos para estos 3 aceites esenciales demuestran un significativo efecto insecticida vs. hembras adultas de Musca domestica. El patrón estructural-composicional para estos aceites esenciales evaluados se caracteriza, molecularmente, por la presencia mayoritaria de 4-terpineol, 1,8-cineol y a-pineno, a concentraciones que oscilan en un rango entre 18 y 45 %.
Estos resultados fundamentan la utilización de esos aceites como un método alternativo de control y vigilancia de poblaciones adultas de Musca domestica; se recomiendan las dosis diagnóstico (dosis que provocan 100 % de mortalidad multiplicado x 2 en una población susceptible) siguientes: para Eugenia melanadenia (2 µg/insecto a 2,88 %); para Psidium rotundatum (2 µg/insecto a 7 %), y para Piper aduncum (2 µg/insecto a 0,6 %) las que pueden utilizarse en la preparación de formulaciones con estos aceites, y sus componentes mayoritarios.
Actualmente se desarrollan investigaciones con mezclas sinergistas de compuestos y metabolitos mayoritarios para evaluar su efecto insecticida.
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Recibido: 20 de agosto de 2007.
Aprobado: 26 de septiembre de 2007. ]]>
Ing. Maureen Leyva Silva. Departamento Control de Vectores. Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí". Autopista Novia del Mediodía Km 6 ½. AP 601, municipio La Lisa, Ciudad de La Habana, Cuba Fax: 53-7-2046051 y 53-7-2020633. Correo electrónico: maureen@ipk.sld.cu ]]>