EVALUACIÓN DE FITOEXTRACTOS SOBRE LARVAS DE Scyphophorus acupunctatus PLAGA DE NARDO Y AGAVE. Ma. Elena Valdés Estrada11 Lucila Aldana Llanos1 Mirna Gutiérrez Ochoa1 María C. Hernández Reyes1 David O. Salinas Sánchez2 RESUMEN En el estado de Morelos S. acupunctatus es la principal plaga del nardo, en la actualidad existe un interés mundial en el desarrollo de estrategias alternativas para el control de insectos plaga, una de ellas es la búsqueda de nuevos tipos de insecticidas por lo que el objetivo del presente trabajo fue evaluar los efectos tóxicos (antialimentarios, insecticidas) de extractos vegetales de Chenopodium ambrosioides (epazote), Tagetes erecta (cempoaxóchitl) y Castela tortuosa (chaparro amargo) sobre Scyphophorus acupunctatus. Los resultados de los tratamientos con los extractos de Ch. ambrosioides ocasionaron un 40% de mortalidad en larvas y pupas de S. acupunctatus, Castela tortuosa 70% y Tagetes erecta un 48%, también se observo que en cuanto al peso de larvas a los 12 y 24 días mostraron diferencia estadística significativa entre los tratamientos y el testigo. Considerando estos resultados, las plantas evaluadas presentan un efecto antialimentario y un potencial insecticida, para el control del insecto. Palabras clave: Epazote, insecticida, cempoaxochitl

INTRODUCCION Polianthes tuberosa L. (Liliales:Agavaceae) tiene importancia como flor de corte, planta ornamental para jardín y para extracción de aceites esenciales para perfumería. Se cultiva a partir de bulbos y al final del ciclo se obtiene una colonia de bulbos hijos. (Benschop, 1993). El tamaño de la colonia cosechada depende de la fecha de plantación, del calibre de bulbo plantado y si llegó o no a floración (Longoni, et al., 2005). El picudo Scyphophorus acupunctatus Gyllenhal (Coleoptera:Curculionidae) en el estado de Morelos es la principal plaga del nardo en campo se ha observado que las larvas de S. acupunctatus se alimentan de bulbos de nardo (Polianthes tuberosa) hasta completar sus estadios larvales, pupan dentro de un capullo y emerge el adulto, la cópula se lleva a cabo en el interior de los bulbos donde forman una serie de galerías y la hembra pone sus huevos; causando la pudrición del bulbo. El mayor porcentaje de plantas dañadas por este picudo fue observado en Coatlán del Río, Morelos, con 69% (Camino et al., 2002). Para su control se realizan aspersiones de insecticidas químicos indiscriminadamente, los productores de nardo invierten el 60% cada ciclo (1.5 a 2.0 años) en insecticidas, ademas la cantidad de insecticidas que se aplican tiene repercusiones negativas, debido a que el nardo se siembra entre cultivos básicos (maíz, fríjol, cebolla, calabaza etc.), donde el agua de riego es común, por lo que es urgente dar alternativas de control. 11

Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional. Becarias COFAA–EDI. Carretera Yautepec-Jojutla Km. 8.5, A.P. 24, 62731 San Isidro, Yautepec, Morelos, México. 2 Departamento de Recursos Naturales del Centro de Educación Ambiental e Investigación de la Sierra de Huautla UAEM. [email protected].

Los recursos botánicos constituyen una fuente incalculable de compuestos útiles para la medicina, la agricultura y la industria. Entre los productos sintéticos mas utilizados en la agricultura y muy difundidos se encuentran los piretroides, derivados de estructuras moleculares obtenidas de flores de crisantemo (Chrysanthemun cinerariaefolium); actualmente en algunos países latinoamericanos se incentiva la aplicación de extractos obtenidos en forma directa de las plantas, dada su efectividad, bajo costo de preparación, fácil obtención y degradación. Su uso y empleo responden principalmente al conocimiento tradicional relacionado con las plantas medicinales (www.inta.gov.ar). En la actualidad existe un interés mundial en el desarrollo de estrategias alternativas para el control de insectos plaga, una de ellas es la búsqueda de nuevos tipos de insecticidas, como son los plaguicidas botánicos o fitoquímicos (Talukder & Howse, 1995). De esta forma plantas con potencial biocida constituyen un componente importante de control, dentro del contexto de manejo integrado de plagas (Estrada y López, 1998; Lannacone y Montoro, 2002; Iannacone y Lamas, 2003). La revalorización de las plantas, como fuente de sustancias con propiedades insecticidas, se viene difundiendo desde los últimos 35 años. En algunos países de America latina se han desarrollado interesantes líneas de investigación, que buscan en las plantas compuestos químicos con menor impacto ambiental y con potencial para el control de plagas agrícolas (Mareggiani, 2001; Mazzonetto, 2002; Tavares, 2002). Actualmente se están desarrollando líneas de investigación que analizan la efectividad de extractos de plantas para el control de distintos organismos tanto en laboratorio como en campo. Para el control de coleópteros se tienen evaluadas las siguientes plantas: Mentha rotundifolia, origanum vulgare, urtica urens, lavandula spica, allium sativum,Chenopodium multifidum y Aristolochia argentina. www.inta.gov.ar. Nava y Luna (1998) reportaron el daño del picudo negro en maguey en el Estado de Guerrero y mediante substancias naturales (té de higuerilla) se controló el 100 % de la población, mencionan que magueyes a punto de morir, sanaron, después de aplicaciones de infusiones al 5 % de higuerilla Ricinus communis. La selección de la especie de planta es el primer paso; uno de los métodos claves en la investigación de nuevos plaguicidas botánicos son los bioensayos. Estos bioensayos se emplean para estudiar las propiedades biocidas de las diferentes partes de las plantas (raíces, corteza, hojas, frutos, flores, etc), la eficacia de los diferentes extractos y formulaciones, y el modo de acción de los ingredientes activos. Los bioensayos deben ser altamente sensitivos a las sustancias biocidas, fáciles de manipular, baratos, de amplio espectro, y dar rápidos resultados (Lannacone, 2000). En relación a Chenopodium ambrosioides L.; Chenopodiaceae ha sido una de las especies vegetales evaluada por algunos autores, quienes han encontrado que posee propiedades insecticidas sobre diversas especies asociadas a granos almacenados (Paez, 1987; Rodríguez & Lagunes, 1992; Rodríguez, 2000; Mazzonetto, 2002; Tavares, 2002; Procopio et al., 2003ª, 2003b; Silva et al., 2003; Orrego, 2004). Las especies Chenopodium album L. (Quingüilla) y Chenopodium quinoa Willd. (Quinoa) pertenecen a la misma familia y género que C. ambrosioides, por lo que sería lógico suponer que estas plantas pudieran compartir algunos de los compuestos químicos, presentes en el epazote, causantes de las propiedades insecticidas reportadas. El uso de polvos vegetales de especies del género Chenopodium para el control del gorgojo del maíz (S. zeamais Mots.) viene a satisfacer una creciente demanda por investigaciones de este tipo que tienen la finalidad de obtener productos inocuos para el ser humano, naturales de fácil acceso, económicos y efectivamente aplicables que den una solución a los problemas de los insectos en los granos almacenados (Mazzotto, 2002; Tavares, 2002). En algunos ejemplares del género Tagetes como en la especie T. filifolia, cuyos aceites esenciales (Serrato et al., 1993), presentan aroma anisado, se han mostrado indicios de repelencia a la mosquita blanca, insecto biotransmisor de virus que pueden causar daños severos a los cultivos y enormes pérdidas económicas. En agricultura orgánica, las plantas de

cempoalxóchitl se pueden utilizar en las más variadas formas (Serrato et al., 1999). De Tagetes erecta y T. patula se extrae abono orgánico para la tierra de cultivo, no solo para mejorar la calidad del suelo, también para controlar nemátodos en cultivo de piña, fresa, papa, gladiola y, en general en áreas hortícolas y florícolas afectados por ese tipo de plagas: También se pueden aplicar extractos acuosos y polvos de diferentes partes de la planta (raíces, tallos y hojas, inflorescencias o toda la planta) para repeler o matar insectos y como nematicida o nematostático, según el caso, para cultivos en pie o para granos almacenados. La planta presenta piretrinas y tiofenos, que son las sustancias vegetales responsables de los efectos contra insectos y gusanos, respectivamente. T. lunulata y T. patula han tenido efecto fungicidas y bactericidas, mediante la aplicación directa de extractos acuosos a cultivos agrícolas (Chi et al., 2002). Castela tortuosa como Quassia amara pertenecen a la familia Simaroubaceae a las cuales se les atribuyen propiedades antitumorales , antituberculosis, antiulcerosas, antivirales, fungicidas, herbicidas e insecticidas, esto debido a los quasinoides (Polonsky, 1982; Evans y Raj, 1991; Hoffmann et al., 1992; van Dang et al., 1994; Rahman et al., 1997, 1999; Okano et al 1995, 2003; Kubota et al., 1997; Dayan et al.,1999; Tamura et al., 2002; Toma et al., 2002, 2003; Murakami et al., 2004; Guo et al., 2005; Curcino Viera y Braz-Felho, 2006) en López Sáez y Pérez Soto 2008. Castela tortuosa presenta en su tallo, hojas flores y frutos una gran variedad de compuestos secundarios (derivados del metabolismo primario de las plantas) como alcaloides, fenoles y terpenos, los cuales le confieren un sabor amargo. Debido a tales compuestos secundarios, esta planta ha sido ampliamente utilizada en el tratamiento de diversas enfermedades, como la amibiasis, la diabetes, la diarrea, la disentería y la tricomoniasis. Los compuestos secundarios cumplen diversas funciones en las plantas, entre las que se encuentran la protección contra depredadores, la coloración de flores y frutos, y la inhibición a su alrededor de la germinación y crecimiento de individuos de otras especies de plantas. La protección contra depredadores es una de las funciones mas importantes, ya que se ha demostrado que la presencia de terpenos y algunos fenoles, como los flavonoides y los taninos, inhiben el consumo de estructuras vegetativas y reproductivas por animales vertebrados e invertebrados (Chi, 2006). El objetivo del presente trabajo fue evaluar los efectos tóxicos (antialimentarios e insecticidas) de extractos vegetales de Chenopodium ambrosioides (epazote), Tagetes erecta (cempaxóchitl) y Castela tortuosa (chaparro amargo) sobre Scyphophorus acupunctatus. MATERIAL Y MÉTODOS La investigación se realizó en el laboratorio de Entomología del Departamento de Interacciones Planta-Insecto, del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional, México. Material vegetal Las plantas colectadas se llevaron al Laboratorio de Principios Fitoquímicos Bioactivos del CEAMISH de la UAEM, donde se puso a secar bajo la sombra, a temperatura ambiente durante 15 días. Una vez seca, se trituró en una malla de 0.25 del molino eléctrico Ika Wearke (modelo MF 10 Basic, GMBH & Co. Germany) obteniendo 9.23Kg en polvo. Extracción Se pesaron 2,5Kg del polvo que fue depositado en un vaso de precipitado de 4L para su maceración secuencial con 12.5lml de etanol al 96%; el vaso se agitó ligeramente y dejó reposar durante 72h a temperatura ambiente. Después de este tiempo, la mezcla se filtró al vacío usando papel filtro Whatman® No. 5. Los restos fueron cubiertos nuevamente con etanol siguiendo el mismo procedimiento por dos ocasiones más. De la solución obtenida fue eliminado el etanol por destilación a presión reducida usando un rotavapor marca Buchi modelo

R-205; obteniendo 83.6g de extracto etanólico. El extracto crudo final estuvo libre de agua y se utilizó para la prueba biológica. Insectos Se colectaron en el campo bulbos de nardo dañados con larvas de diferentes estadios de S. acupunctatus, en laboratorio fueron separadas y colocadas individualmente en recipientes de plástico de 100 ml con papel filtro húmedo y se depositaron en una cámara incubadora marca Precision modelo 818 a 27±1 ºC de temperatura, humedad relativa de 60-70% y fotoperiodo de 12-12 L-O, hasta la emergencia de los adultos. De los adultos emergidos se formaron parejas las cuales fueron colocadas en recipientes de plástico de 5.8 x 2.7 cm, con perforaciones en la tapa para permitir la circulación del aire y evitar el crecimiento de hongos; se colocaron dentro de estas porciones de 15g de bulbo de nardo para la alimentación y oviposición. Este nardo fue reemplazado cada tercer día y disectado para la obtención de los huevos. Los huevos fueron depositados en cajas petri (15/60mm) con papel filtro humedecido e incubados a 27°±1°C, hasta la emergencia de las larvas, las cuales se colocaron en dieta artificial preparada con salvado de trigo, levadura de cerveza, bactoagar marca Bioxon tabletas de vitaminas (Centrum; Laboratorios Wyeth), colesterol, sales de Wesson, agua y como conservadores ácido ascórbico, ácido sórbico y m-parahidroxibenzoato y como fagoestimulante bulbo de nardo. La dieta se preparó moliendo en licuadora todos los ingredientes, agregando al final el agar bacteriológico preparado en el horno de microondas por 1 a 2 minutos disuelto en agua (Valdés et al 2006) Bioensayos con extractos Se utilizaron 30 larvas neonatas de S. acupunctatus por tratamiento, se evaluaron los extractos vegetales de Chenopodium ambrosioides (epazote), Tagetes erecta (cempoaxochitl) y Castela tortuosa (chaparro amargo) a 500 ppm, los cuales se incorporaron a la dieta artificial, se colocaron 15 ml de éAutor: CeProBista, en recipientes de plástico con tapa de 2.6cm de alto por 5.7cm de diámetro y se colocó una larva con un pincel del número 2. El control fue dieta, las cajas selladas se colocaron en una cámara incubadora marca Precision modelo 818 a 25±1 °C de temperatura, humedad relativa de 60-70% y fotoperíodo de 12-12 L-O. El diseño experimental fue completamente al azar con cuatro tratamientos y tres repeticiones, las variables de respuesta fueron mortalidad, peso de las larvas a los 12 y 24 días, peso de pupas y adultos. Se aplicó análisis de varianza y prueba de medias. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los resultados de los tratamientos con extractos etanolicos se muestran en la tabla 1 donde se aprecia que Ch. ambrosioides presentó un 20% de mortalidad, C. tortuosa y T. erecta ocasionaron un 35 y 43% de mortalidad en las larvas de S. acupunctatus, también se muestra que en cuanto al peso de larvas, pupas y adultos mostraron diferencia estadística significativa entre los tratamientos y el testigo. De acuerdo al criterio propuesto por Silva et al, (2003) quienes señalan como prometedores los extractos que causen una mortalidad superior al 40% se puede indicar que todos los tratamientos evaluados sobrepasan el umbral fijado como se muestra en las tablas 1 y 2 observándose que la mortalidad larval y de pupas fue de 40% con Ch. ambrosioides, 70% con C. tortuosa y 48% con T. erecta; el tratamiento de C. tortuosa mostró mayor mortalidad y presentó una menor emergencia de insectos (tabla 2). De acuerdo al peso larval a los 12 y 24 días existieron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos, por lo que se esperaría diferencias en los pesos de pupas y adultos lo cual no ocurrió (tablas 1 y 2).

Castela tortuosa ocasionó un menor peso en larvas, el porcentaje de mortalidad de larvas y pupas fue igual y menor emergencia de adultos. En Tagetes erecta el peso de las larvas tratadas a los 12 y 24 días fue diferente a las de los otros tratamientos, la mortalidad larval fue mayor a la de pupas. Los valores del peso de las larvas, pupas y adultos que causó Ch. ambrosioides fueron menores al peso de las diferentes etapas de desarrollo de los insectos testigo. El porcentaje de mortalidad obtenido con este tratamiento apenas esta dentro del umbral establecido por Silva et al., (2003).

Tabla 1. Efecto de extractos vegetales sobre larvas de S. acupunctatus Tratamiento Peso de Peso de % mortalidad 500ppm larvas g. 12 larvas g. 24 de larvas días días Ch. 0.095b 0.108bc 20 ambrosioides C. tortuosa 0.018c 0.064c 35 t. erecta 0.072b 0.147b 43 Testigo 0.20a 0.405a 0 Tratamientos con la misma letra son iguales. Prueba DMS (0.05%)

Tabla 2. efecto de extractos sobre pupas y adultos de S. acupunctatus Tratamiento Peso de % Peso de 500ppm pupas mortalidad adultos g g de pupas Ch. 0.122b 20 0.069b ambrosioides C. tortuosa 0.101b 35 0.052b t. erecta 0.120b 5 0.058b Testigo 0.177a 0 0.138a

% de emergencia de adultos 60 30 52 100

Tratamientos con la misma letra son iguales. Prueba DMS (0.05%)

Los resultados muestran que en general las concentraciones y extractos de todas las plantas empleadas tienen un efecto antialimentario e insecticida por lo que son adecuadas y promisorias para ser usadas con otras herramientas en el manejo integrado de plagas para el control de S. acupunctatus. LITERATURA CITADA Benschop, M. 1993 Polianthes p. 589 – 599. En: Hertog, A. & Le Nard (Ed.). The phisiology of flower bulbs. Elsevier. Amsterdam. Camino, L. M., Castrejón G. V., Figueroa B. R., Aldana L. L. y Valdés E. M. E. 2002. Scyphophorus acupunctatus Gyllenhall, (Coleoptera: Curculionidae) Attaking Polianthes tuberosa (Liliales: Agavaceae) in Morelos, México. Florida Entomologist. 85 (2): 392-393 Chi manzanero, B. H., P. Flores y R. Rivera. 2002. Cempasúchil: fuente importante de carotenoides. Revista Ciencia y Desarrollo. Vol. XXVIII no. 165, pp. 20-25. Estrada, J. y M. López. 1998. Los bioplaguicidas, tecnología para la agricultura sostenible. Red

de acción en alternativas al uso de agroquímicos (RAAA) Lima, Perú. p. 39 Iannacone, J. 2000. La pulga del agua Moina macrocopa y el nemátodo Panagrellus redivivus como modelos alternativos de bioensayos para la detección de sustancias biocidas fisiológicamente activas. P.13-26. In Arning, I. H. Velásquez (eds.). plantas con potencial biocida. Metodologías y experiencias para su desarrollo. Red de acción en alternativas al uso de agroquímicos (RAAA) Lima Perú. Iannacone, J. y G. Lamas. 2003. Efecto tóxicologico de extractos de molle (Schinus molle) y lantana (Lantana camara) sobre Chrysoperla externa (Neuroptera:Chrysopidae) Trichogramma pintoi (Hymenoptera:Trichogrammatidae) y Copidosoma koehleri (Hymenoptera:Encyrtidae) en el Perú. Agric. Téc. (Chile) 63:347-360 Iannacone, J. e Y. Montoro, 2002. impacto de dos productos botánicos bioinsecticidas (azadiractina y rotenona) sobre la artropofauna capturada con trampas de suelo en el tomate en Ica Perú. Rev. Col. Entomol. 28:191-198 Longoni, P.; Klasman, R.; Carrizo, P. 2005. Perímetros de colonias de Polianthes tuberosa L. (agavacea) como respuesta a los tamaños de bulbos plantados y a las fechas de plantación. VII Jornadas Nacionales de Floricultura. Trevelin. Chubut. López Sáes J. A. y J. Pérez Soto. 2008. Etnofarmacología y actividad biológica de Quassia amara (Simaroubaceae): Estado de la cuestión. Bol. Latinoam. Caribe plant. Med. Aromaticas. Vol. 7(5) pp.234-246. Mac Gregor, R. y O. Gutiérrez. 1993. Guía de insectos nocivos para la agricultura en México. Ed. Alhambra Mexicana. pp. 166. Mareggiani G. 2001. Manejo de insectos plaga mediante siustancias semioquímicas de origen vegetal. Manejo Integrado de Plagas. 60:22-20 Mazzonetto, F. 2002. Efeito de genótipos de feijoeiro e de pós origem vegetal sobre sabrotes subfacitus (Boh.) e Acantocelides obtectus (Say) (Col.:bruchidae) tesis Doctor en Ciencias. Universidad de Sao paulo, Piracicaba, sao Paulo, Brasil. P. 134 Mendoza O. M. 2006. Características demográficas de Castela tortuosa Liebm.en dos terrazas aluviales con distinto grado de deterioro en el valle de Zapotitlan delas Salinas, Puebla. Tesis profesional, FES Iztacala, UNAM. Nava, Zavaleta J. Y C. Luna León. 1998. Ensayos sobre el uso de higuerilla (Ricinus communis) contra Scyphophorus sp en maguey mezcalero (Agave cupreata). Memorias XXXIII Congreso Nacional de Entomología, Acapulco, Guerrero. 24-27 Mayo. pp 322-324. Páez A. 1987. uso de polvos vegetales e inertes minerales como una alternativa para el combate del gorgojo del maíz Sitophilus zeamaiz Motschulsky (Coleoptera:Curculionidae) en maíz almacenado. Tesis de maestría Colegio de postgraduados en Ciencias Agrícolas Montecillo, México. 135 p. Procopio, S., Vendramin, J., Ribeiro J., Santos, J. Dos. 2003b. bioactividade de diversos pós de origen vegetal em relacao a Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera:Curculionidae). Ciencia Agrotecnica, v. 27 p. 1231-1236.

Procopio, S., Vendramin, J., Ribeiro J., Santos, J. Dos. 2003a Efeito de post vegetais sobre Acantocelides optectus (Say) e Zabrotes subfaciatus (Boh.) (Coleoptera:Curculionidae). Revista Ceres. V. 50 p. 395-405. Rodríguez, C., y A. Lagunes. 1992. plantas con propiedades insecticidas: resultados de pruebas experimentales en laboratorio, campo y granos almacenados. Agroproductividad no. 1 p.17-25 Rodríguez, H. C. 2000. plantas contra plagas:Potencial práctico de ajo, Ancona, nim, chile y tabaco. Red de acción sobre plaguicidas y alternativas en México (RAPAM). 133p. Romero Nápoles, J. Y S. Anaya R., A. Equihua, M. 1980. Catálogo de Insectos. C. P. Fitosanidad. Montecillos, Edo. De México. 253 – 254. Serrato Cruz M. A y Ma. de L. Quijano. 1993. usos de algunas especies de tagetes: revisión bibliográfica (1984-1992), Proceedings of the International Simposium and II National meeting on sustainable agriculture, México. Pp 228-238. Serrato Cruz M. A. 1999. Variabilidad genética de plantas Cempoalxóchitl (Tagetes spp), tesis de doctorado, Colegio de postgraduados en Ciencias Agrícolas, Montecillo, México. Silva, G., Lagunes, A., Rodríguez J., Rodríguez D. 2003. Evaluación de polvos vegetales solos y en mezcla con carbonato de calcio para el control de Sitophilus zeamaiz Motschulsky. En maíz almacenado. Ciencia e investigación agraria. V. 30 p.153-160 Talukder A.F. and P.E.Howse 1995. Evaluation of Aphanamixis polystachia as a source of repellents, antifeedants, toxicants and protectans in storage against tribolium castaneum (herbst). Journal of Stored Products Research. Vol 31. pp.55-61. USA. Tavares, M. A. G. C. 2002. bioatividade da erva-de-santa-maria, Chenopodium ambrosioides L. (Chenopodiaceae), em relacao a Sitophiñus zeamais (Col.:Curculionidae) tese (mestrado) Universidade de Sao Paulo, Piracicaba. P.59 Valdés, Estrada, Ma. E., M. C.Hernández R. y M. Gutiérrez O. 2006. Dietas oligidicas para la cría de Scyphophorus acupunctatus plaga del nardo. Proceedings of the Interamerican society for Tropical Horticulture. Vol. 50. pp130-132. www.inta.gov.ar. Extractos vegetales: Posibles usos como agentes de control de plagas y enfermedades.