ARTÍCULO ORIGINAL
Utilización de aceites esenciales de pinaceas endémicas como una alternativa en el control del Aedes aegypti
Use of essential oils from endemic pinaceae as an alternative for Aedes aegypti control
Maureen LeyvaI; Juan E. TacoronteII; María del Carmen MarquettiIII; Ramón ScullIV; Olinka TiomnoV; Antonio MesaV; Domingo MontadaVI ]]>
I Máster en Entomología Médica y Control de Vectores. Aspirante a Investigadora. Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí" (IPK). Ciudad de La Habana, Cuba.
II Doctor en Ciencias Químicas. Investigador Auxiliar. Centro de Investigaciones e Ingeniería Química (CIIQ). Ciudad de La Habana, Cuba.
III Doctora en Ciencias de la Salud. Investigadora Auxiliar. IPK. Ciudad de La Habana, Cuba.
IV Ingeniero Agrónomo. Investigador Agregado. Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). Ciudad de La Habana, Cuba.
V Máster en Química. Investigador Agregado. CIIQ. Ciudad de La Habana, Cuba.
VI Licenciado en Biología. Investigador Auxiliar. IPK. Ciudad de La Habana, Cuba.
INTRODUCCIÓN: Pinus caribaea y Pinus tropicalis son especies de plantas endémicas de Cuba y en su composición química presentan estructuras que se reportan en otras especies de plantas con fuerte actividad insecticida. ]]>
OBJETIVO: evaluar el efecto larvicida de dos Pinaceas y sus derivados (aceites de trementina) en, Aedes aegypti, además de determinar el efecto ovicida de estos últimos en huevos de esta especie.
MÉTODOS: se utilizó una cepa susceptible de referencia Rockefeller, suministrada por el Centro de Control de Enfermedades de San Juan de Puerto Rico y los bioensayos se realizaron según metodología de la Organización Mundial de la Salud para determinar resistencia y(o) susceptibilidad a insecticidas en mosquitos. El aceite de Pinus tropicalis fue obtenido por hidrodestilación y el aceite de Pinus caribaea se obtuvo por arrastre al vapor. El aceite de trementina (AT01) fue obtenido destilando la resina de pinos y una parte de este fue sometido a un tratamiento fotoquímico (AT02) de izomerización del a-pineno y b-pineno como componentes mayoritarios.
RESULTADOS: el aceite de P. tropicalis mostró una concentración letal CL50= 42 mg/L y una CL95= 57 mg/L, y para P. caribaea la CL50= 51 mg/L y CL95= 181 mg/L. Los 2 aceites de trementina utilizados AT01 y AT02 mostraron alta acción larvicida al obtenerse las CL50 más bajas de este estudio (21,4 mg/L y 23,9 mg/L). El mayor efecto ovicida se mostró con la dosis diagnóstico del aceite de trementina AT02, con 94 % de no eclosión.
CONCLUSIONES: los aceites foliales y sus derivados son candidatos para el control de esta especie de insecto, tanto por actividad insecticida como por su factibilidad, extracción y escalado.
Palabras clave: Aedes aegypti, Pinus, trementina, aceites esenciales.
INTRODUCTION: Pinus caribaea and Pinus tropicalis are endemic plants of Cuba and their chemical composition exhibits structures similar to those reported in other plant species with strong insecticidal action.
OBJECTIVE: to evaluate the larvicidal effect of two pinaceae and their derivatives (turpentine oils) on Aedes aegypti in addition to determine the ovicidal effect of the latter on this species' eggs.
METHODS: a reference susceptible strain called Rockefeller supplied by the Center of Disease Control in San Juan, Porto Rico was the choice whereas bioassays were conducted according to the World Health Organization methodology to ascertain resistance and (or) susceptibility of mosquitoes to insecticides. Water distillation allowed obtaining Pinus tropicalis oil and vapour dragging. Turpentine oil (AT01) was obtained by distilling pine resin and one part of it (AT02) underwent photochemical treatment of izomerization of a-pinen y b-pinen as main components.
RESULTS: P. tropicalis showed lethal concentration LC50= 42 mg/L and LC95= 57 mg/L, and for P. caribaea, LC50= 51 mg/L and LC95= 181 mg/L. The two turpentine oils AT01 and AT02 exhibited high larvicidal action since they recorded the lowest LC50 of this study (21,4 mg/L and 23,9 mg/L). The greatest ovicidal effect went to diagnostic dose of AT02 turpentine oil, with 94% of hatching-deterrent action. ]]>
CONCLUSIONS: leaf oils and their derivatives are candidates for the control of this species, because of their insecticidal action and also their feasibility, extraction and scaling.
Key words: Aedes aegypti, Pinus, turpentine, essential oils.
INTRODUCCIÓN
A partir de la necesidad de encontrar una nueva alternativa para el control de insectos vectores de enfermedades y disminuir la aplicación de los insecticidas sintéticos surgen los insecticidas botánicos, los que ofrecen seguridad para el medio ambiente. La selección de plantas que contengan metabolitos secundarios capaces de ser utilizados como insecticidas naturales deben cumplir una serie de requisitos como son estar ampliamente distribuida, de asequible obtención, con principios activos potentes, y alta estabilidad química.1 Por causa de la resistencia y toxicidad asociadas a los insecticidas sintéticos, además de sus altos costos, la utilización de plantas y sus aceites esenciales constituye una fuerte tendencia actual como alternativa para el control de insectos.2-5 Tal es el caso de 2 especies de la familia Pinaceas; Pinus caribaea y Pinus tropicales, las cuales son endémicas de Cuba y en su composición química presentan estructuras que se reportan en otras especies de plantas con fuerte actividad insecticida.6,7
Como parte del aprovechamiento de los recursos forestales se hace necesaria la utilización de la flora autóctona como fuente ecosostenible para el control de insectos en el contexto de búsqueda de soluciones más ecológicas.8 ]]>
Es por eso que el objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto larvicida de 2 Pinaceas y sus derivados (aceites de trementina), además de determinar el efecto ovicida de estos últimos en huevos de Aedes aegypti.
MÉTODOS
Para evaluar la actividad larvicida de los aceites foliales y aceites de trementina en larvas de mosquito, se realizaron los bioensayos según la metodología de la Organización Mundial de la Salud (OMS);9 se utilizó una cepa susceptible de referencia Rockefeller, suministrada por el Centro de Control de Enfermedades de San Juan, Puerto Rico, cuya CL90 para lambdacialotrina fue de 0,014 ppm, para cipermetrina 0,006 ppm y para clorpirifos 0,012 ppm. En cada concentración evaluada se utilizó un control y 4 réplicas, a los cuales se les añadió 1 mL de las soluciones preparadas del aceite (que fueron disueltas en etanol) y se añadió en 249 mL de agua y al control 1 mL de etanol en el mismo volumen. Para cada concentración probada se utilizaron 125 larvas de tercer instar (25 para cada frasco). Las dosificaciones por aceite se replicaron 3 veces. La temperatura ambiente osciló entre 28 y 30 oC. Se realizó la lectura de la mortalidad a las 24 h. En los bioensayos para medir la acción ovicida se tomaron huevos recién puestos acondicionados en cámara húmeda, se supervisó su viabilidad bajo un microscopio estéreo. Se expusieron los huevos contados (nH» 300 por cada concentración) a las CL50, CL70, CL95 y las dosis diagnóstico obtenidas de los aceites de trementina en 100 mL de agua declorinada con una pizca de alimento. Cada concentración ensayada constó de 1 control y 4 réplicas. A las 24 h se extrajeron los huevos para ser contados bajo el estéreo y calculado el porcentaje de no eclosión. Posteriormente se introdujeron de nuevo en agua limpia con una pizca de alimento, para observar si ocurría eclosión después de 24 h de exposición a estas dosis.
Para el procesamiento de los datos se utilizó el programa Probit Log,10 el cual brinda la CL50 y CL90 además de la ecuación de la línea de regresión y se aplicó también una prueba de comparación de proporciones para evaluar el efecto ovicida.
El aceite de Pinus tropicalis fue obtenido por hidrodestilación y el aceite de Pinus caribaea se obtuvo por arrastre al vapor. El aceite de trementina fue obtenido por destilación de la resina de pinos, el cual por nomenclatura se nombró AT01. Una parte de este aceite fue sometido a un tratamiento fotoquímico de izomerización de componentes mayoritarios; a-pineno y b-pineno, se nombró AT02.
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RESULTADOS
En la tabla se observan los resultados obtenidos con los aceites de Pinus tropicalis y Pinus caribaea. Se pudo constatar que el aceite de P. tropicalis mostró una CL50= 0,0042 % (42 mg/L) y una CL95= 0,0057 % (57 mg/L), y para P. caribaea la CL50= 0,0051 % (51 mg/L) y CL95= 0,0181 % (181 mg/L). De la misma forma se observaron los resultados obtenidos con los 2 aceites de trementina, los cuales mostraron alta acción larvicida al obtenerse las CL50 más bajas de este estudio (21,4 mg/L y 23,9mg/L).
Al aplicar un prueba de c2 la probabilidad resultó mayor que 0,5, por lo que las mortalidades ocurridas están asociadas de manera directa con las concentraciones ensayadas. En la figura se muestran los resultados al evaluar el efecto ovicida de las dosis subletales 50, 70 y 95, además de las concentraciones diagnóstico de cada aceite de trementina. El mayor efecto ovicida se mostró con la dosis diagnóstico del aceite de trementina y el tratamiento fotoquímico (AT02), con 94 % de no eclosión a las 24 h, no ocurrió eclosión en las 48 h posteriores.
Al aplicar una prueba de comparación de proporciones a estos resultados se compararon las diferentes dosis de cada aceite entre sí y, a su vez, cada CL95 y dosis diagnóstico fue comparada; se encontró que para una p= 0,05 existen diferencias significativas entre las dosis probadas con el aceite de trementina modificado (AT02), mientras que para el aceite sin modificar (AT01) solo se encontró diferencia significativa al comparar la CL95 y la dosis diagnóstico. Al comparar las CL95 y las dosis diagnóstico entre sí, se encontró diferencia significativa para p= 0,05.
DISCUSIÓN
Los aceites esenciales reportan además de sus propiedades medicinales, la acción insecticida como mecanismo milenario de defensa ante el ataque de insectos. El estudio de estas propiedades en la flora autóctona de cada país se hace necesario, como parte del aprovechamiento de sus recursos forestales. Las 2 especies de Pinus utilizadas en este estudio son endémicas de Cuba, los taxónomos reconocen 3 variedades de pino caribeño: P. caribaea var. caribaea de Cuba, P. caribaea var. hondurensis de la América Central y P. caribaea var. bahamensis de las Bahamas y las Islas Caicos; las cuales difieren un tanto unas de otras en el número de agujas por fascículo, el tamaño de los conos y la anatomía de la semilla.11 Al ser estas 2 especies endémicas (P. tropicalis y P. caribaea), son los primeros reportes sobre la acción larvicida específicamente para Ae. aegypti que se realizan con estas especies en Cuba. Ambas presentan en su composición hidrocarburos monoterpénicos: a-tuyeno, a-pineno, canfeno, sabineno, b-pineno y mirceno; el a-pineno constituye 26,5 % y 23,6 %, respectivamente, de su composición. Se le puede atribuir al método de obtención el hecho de que sus concentraciones letales y las pendientes de las rectas de regresión sean diferentes entre sí. Las dosis obtenidas son más bajas que las obtenidas en estudios realizados por otros autores, al evaluar la acción larvicida y repelente del aceite de Pinus longifolia en Ae. aegypti, Cx. quinquefasciatus y An. stephensi, las dosis menores resultan las obtenidas para Ae. aegypti que para las demás especies12 (CL50= 82,1 mg/L y CL90= 252 mg/L). En otros estudios al ser evaluadas con soluciones acuosas a 0,1 %, en Culex quinquefasciatus se obtuvo una mortalidad de 20 %, el autor plantea que esto puede deberse a la especie de mosquito utilizada, porque la acción larvicida y repelente del aceite de pino ha sido reportada por otros autores para Ae. aegypti 13 ]]>
Los aceites de trementina que se obtienen de destilar la resina presentan en su composición altos porcentajes de a y b-pinenos. Existen reportes en la literatura de que el aceite de trementina ha sido utilizado para el control en específico de moscas14,15 Lucia y otros (2007), al evaluar el aceite de trementina en larvas de Ae. aegypti encontraron una CL50 menor (14,7 mg/L) que la reportada en nuestros estudios, también evaluó por separado alfa y beta pineno como componentes mayoritarios de este aceite, lo cual comprueba que ambos influyeron en su actividad larvicida.16 En los experimentos de este estudio el aceite sometido a fotoizomerización del a-pineno y b-pineno a derivados del limoneno con funciones oxigenadas como verbenona y pulegona presentó valores más altos de CL50 y CL95 y más bajos de pendiente; esto corroboró que la alta actividad insecticida del aceite de trementina sin tratar (AT01) encontrada en estos ensayos, se debió al a-pineno y b-pineno y no a otras estructuras que se obtengan por la fotoizomerización, aunque posean también actividad insecticida.En estos estudios se encontró una diferencia en la acción ovicida entre un aceite de trementina y otro, se pudo observar 94 % de no eclosión en los huevos expuestos al aceite de trementina modificado (AT02) y 54,3 % para el aceite de trementina puro (AT01) y aunque no todas las esencias de plantas poseen acción ovicida, estos resultados deben tenerse en cuenta para estudios posteriores. Bassole y otros (2003), al ensayar esencias de 3 plantas en Anopheles y Ae. aegypti, encontraron mayor acción ovicida en los huevos de Anopheles y mayor acción larvicida en Ae. aegypti.17 Por otra parte, con el aceite esencial de Cymbopogan citratus en Cx. quinquefasciatus, se obtuvo 100 % de acción ovicida a 300 mg/L18 (dosis más alta que la obtenida en este estudio); de la misma manera Prajapati y otros evaluaron 10 aceites de plantas en Ae. aegypti, Cx. quinquefasciatus y An. stephensi;ellos encontraron solo 2 plantas de las ensayadas con acción ovicida en las 3 especies de mosquitos.19
El aceite de pino muestra actividad insecticida en larvas de mosquitos, lo cual ha sido publicado por diferentes autores.11,12 Las esencias de estos no han podido ser utilizadas en formulaciones para cuerpos de agua no potable, porque se requieren grandes cantidades, pero pudiera tenerse en cuenta que formulaciones de estas plantas pueden ser usadas en pequeños depósitos domésticos y peridomésticos, los cuales sirven de almacenamiento de agua para diversos usos por el hombre, no de consumo humano, y proporcionan un sitio de cría al vector del dengue
Pinus tropicalis mostró mayor acción larvicida al presentar menor CL50 que P. caribaea, aunque presentan similar composición química de sus estructuras terpénicas. El aceite de trementina s/modificar posee mayor actividad larvicida, con la menor CL50 (21,4 mg/L). El aceite de trementina modificado mostró mayor acción ovicida (94 % de no eclosión) a la dosis diagnóstico (111 mg/L). Los aceites foliales y sus derivados son candidatos para el control de esta especie de insecto, tanto por su actividad insecticida como por su factibilidad, extracción y escalado.
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Recibido: 6 de octubre de 2008.
Aprobado: 13 de enero de 2009.
Ing. Maureen Leyva Silva. Departamento Control de Vectores. Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí". Autopista Novia del Mediodía Km 6 ½. AP 601, Lisa, Ciudad de La Habana, Cuba. Fax: 53-7-2046051 y 53-7-2020633. Correo electrónico: maureen@ipk.sld.cu ]]>