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Ecología Aplicada

versión impresa ISSN 1726-2216

Ecol. apl. v.3 n.1-2 Lima ene./dic. 2004

 

ARTÍCULO ORIGINAL

Efecto insecticida de sacha yoco (Paullinia clavigera var. bullata Simpson) (Sapindaceae) y oreja de tigre (Tradescantia zebrina Hort ex Bosse) (Commelinaceae) en el control de Anopheles benarrochi Gabaldon, Cova García y López, 1941, principal vector de malaria en Ucayali, Perú

Insecticidal effect of Paullinia clavigera var. bullata Simpson (Sapindaceae) and Tradescantia zebrina Hort ex Bosse (Commelinaceae) in the control of Anopheles benarrochi Gabaldon, Cova García & López 1941, main vector of malaria in Ucayali, Peru

Diana Pérez1 y José Iannacone2

1 Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana – Ucayali. Jr. Progreso 102, Pucallpa, Ucayali, Perú. E-mail: jfalcon36@hotmail.com / dperez@iiap.org.pe 
2 Laboratorio de Ecofisiología Animal. Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas. Universidad Nacional Federico Villarreal. Calle San Marcos 383, Pueblo Libre, Lima, Perú. E-mail: joseiannacone@hotmail.com 

 


Resumen

La resistencia de los mosquitos vectores de enfermedades metaxénicas a los insecticidas químicos, se ha incrementado en los últimos años. Frente a esta realidad, se está realizando la búsqueda de métodos alternativos, utilizando extractos de plantas con actividad larvicida. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la mortalidad larvaria del III estadio de Anopheles benarrochi Gabaldon, Cova García & Lopez, 1941 bajo la decocción de Paullinia clavigera var. bullata Simpson (Sapindaceae) y de la infusión de Tradescantia zebrina Hort ex Bosse (Commelinaceae). Los mayores porcentajes de mortalidad, fueron de 100 % a 24 h de exposición a las concentraciones de 10 y 20 % en P. clavigera y de 10 % en T. zebrina. P. clavigera mostró más eficiencia insecticida sobre A. benarrochi en comparación con T. zebrina en términos de CL50 de 1 a 12 h de exposición; sin embargo, a las 24 h los valores de CL50 fueron similares (P. clavigera, CL50 = 0.81 % y T. zebrina CL50 = 0.86 %).

Palabras clave: Anopheles benarrochi, biocida, extractos vegetales, mortalidad larvaria, Paullinia, Tradescantia.

 


Abstract

The resistance of mosquito vectors of metaxenic diseases to chemical pesticides has increased in the last years. Facing this reality, a search of alternative methods has begun employing plant extracts with larvicide activity. The aim of the current research was to evaluate the mortality on third stage larvae of Anopheles benarrochi Gabaldon, Cova García & Lopez, 1941 using cooked extract of Paullinia clavigera var. bullata Simpson (Sapindaceae) and tea extract of Tradescantia zebrina Hort ex Bosse (Commelinaceae). The highest mortality percentages were 100 % on 24 h at 10 % and 20 % concentrations with P. clavigera and at 10 % with T. zebrina. Paullinia clavigera showed more insecticide efficient over A. benarrochi in comparison to T. zebrina in terms of LC50 at 1 to 12 h exposure; however, at 24 h, the values of LC50 were similar (P. clavigera, LC50 = 0.81 % and T. zebrina LC50 = 0.86 %). 

Key words: Anopheles benarrochi, biocide, larval mortality, Paullinia, Tradescantia, vegetable extracts.

 


Introducción

La malaria es un problema de salud pública en numerosos países de América Latina, donde se le considera una enfermedad endémica de alta prevalencia (Iannacone & Caballero, 1999; Blanco et al., 2000; Bobadilla et al., 2002), cuya distribución en Latinoamérica hasta el año 1999, sitúa a Brasil como el país con mayor número absoluto de casos (50.5 %), seguido por los países de la región subandina con 32.3% (OPS 2001). En la actualidad, las estrategias mundiales para prevenir y controlar la expansión de la enfermedad se basan en la utilización de insecticidas químicos en el control del vector Anopheles, pero su uso indiscriminado, ha favorecido el desarrollo de mecanismos de resistencia (Klein et al., 1991). En efecto, según la OMS (1992) en América se ha demostrado la resistencia de especies vectoras tales como Anopheles albimanus (Wiedemann, 1821), Anopheles pseudopunctipennis Theobald, 1901, Anopheles darlingi (Root, 1926) y Anopheles vestitipennis Dyar & Knab, 1906, a carbamatos, piretroides y organofosforados; este último grupo químico, es responsable de la resistencia en más de veinte especies de mosquitos a nivel mundial. En el Perú se emplea el temefos en los programas de control larvario, constituyendo un elemento de riesgo en salud pública debido a su toxicidad en humanos y su moderado impacto en el ambiente (Iannacone & Alvariño, 1998).

En muchos países, el empleo de controladores biológicos ha cobrado gran relevancia y se considera con frecuencia una alternativa a los insecticidas (De Barjac, 1987). Se conoce la capacidad infectiva del hongo Beauveria bassiana (Bals-Criv) Vuill, el nemátodo Romanomermis culicivorax Ross & Smith, 1976 (Santamarina & Perez, 1997), la bacteria Bacillus thuringiensis var. israelensis H-14 (Iannacone & Alvariño, 1997), el crustáceo Chlamydoteca sp.; así como de peces larvívoros (Iannacone & Alvariño, 1997; Iannacone et al., 2000), entre otros, sobre larvas de anofelinos. 

El empleo de productos derivados de plantas para el control de larvas de mosquitos, es una alternativa natural y es considerada segura para el medio ambiente (Iannacone et al., 2002); tal es así que se continúan investigando como repelentes en mosquitos adultos (Yang et al., 2004), y como intoxicantes e inhibidores del crecimiento frente a larvas (OPS, 1999, 2000; Iannacone et al., 2002).

La Región Ucayali cuenta con una gran diversidad de especies vegetales que, entre otros usos, pueden ser utilizadas como biocidas; sin embargo es muy limitado el conocimiento y uso de estas especies. Mediante estudios etnobotánicos en Ucayali, Paullinia clavigera Simpson y Tradescantia zebrina Hort ex Bosse han sido seleccionadas con potencial biocida para ser investigadas en el control de los vectores de la malaria, especialmente en A. benarrochi considerado en Ucayali el vector primario (Pérez, 2002; Schoeler et al., 2003).

Las poblaciones naturales de P. clavigera se ubican en ecosistemas de altura Amazónica, formando parte del bosque primario y en planicies anegadizas, requieren de poca luminosidad, de moderada a alta humedad relativa y de altitudes de 150 a 2000 msnm. Prefieren los suelos arcillosos. Su raíz se utiliza como ictiotóxico para la pesca, y presenta actividad antifúngica y molusquicida. El contenido de taninos (principalmente ácido catecutánico y catecol) es muy alto, por lo que provoca efectos en el sistema nervioso central; asimismo presenta una gran cantidad de cafeína que varía de 3 a 5 % del peso seco, y una saponina llamada timbonina con propiedades ictiotóxicas, se encuentra en cantidades pequeñas. En la especie congenérica a P. clavigera, Paullinia pinnata se han registrado actividades molusquicidas contra Biomphalaria glabrata, hospedero intermediario de Schistosoma mansoni (Melendez & Carriles, 2002), posiblemente debido a flaconas glicosiladas (Abourashed et al., 1999). En Paullinia cupana “Guarana” se ha evaluado su importancia como remedio herbal natural y etnobotánico (Myerscough, 1998) y se ha evaluado la toxicidad del extracto acuoso sobre células de ovario de hamster y sobre la bacteria Vibrio fisheri, encontrándose que dosis altas pudieran ser dañinas para la salud humana (Santa María et al., 1998). Extractos acuosos de P. cupana han mostrado actividad genotóxica y mutagénica en células bacterias de Escherichia coli (da Fonseca et al., 1994). Altas concentraciones de cafeína se han encontrado en Paullina yoco y P. cupana (Schutter, 1994; Cipollini, 2000). Plotkin (1988) señala a P. cupana como una fuente potencial de plaguicida biodegradable. 

En el caso de T. zebrina se le encuentra en ecosistemas de Bosque húmedo tropical, en suelos franco limosos con abundante materia orgánica, no tolera inundaciones prolongadas, ni exposición directa al sol. Se reporta que la hoja por contacto puede desencadenar picazón tóxica, con propiedades cáusticas e inflamatorias a la piel. La planta posee principalmente antocianinas. Se le considera una planta de importancia ornamental; se le ha usado para la detección de radiaciones y para el biomonitoreo de la calidad del aire para detectar metales trazas (Isidoro et al., 2003; Kim et al., 2003; Sumita et al., 2003).

Bajo estas consideraciones, el objetivo del presente trabajo fue evaluar in vitro la mortalidad de larvas de A. benarrochi empleando el extracto por decocción de P. clavigera var. bullata y por infusión de T. zebrina.

Materiales y métodos

Mosquitos adultos
Se colectaron los mosquitos en estado adulto según el protocolo propuesto por Macedo et al. (1997) intradomiciliariamente, con cebo animal, en el caserío San José del distrito de Campo Verde, provincia de Coronel Portillo, departamento de Ucayali, Perú. Zona de alto riesgo endémico para malaria. Luego se trasladaron al Laboratorio de Entomología del Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana (IIAP), filial Ucayali, ubicado en la carretera Federico Basadre (CFB) km 12.400. La especie A. benarrochi se identificó a nivel del estadio adulto usando las claves de determinación taxonómica (Lounibos et al., 1997; Sallum et al., 1997; Calle et al., 2002). 

Crianza de larvas 
Se siguió las recomendaciones de Macedo et al. (1997), usando fuentes de porcelana de 40 x 28 x 5 cm con agua de criadero artificial, la cual se adicionó interdiariamente. La alimentación a base de materia orgánica fue provista ad libitum mediante la planta acuática Pistia stratiotes L., las cuales fueron introducidas en el medio de crianza, así como por microorganismos en suspensión provenientes del agua de criadero.

Extractos botánicos
Las lianas de P. clavigera (PC) fueron colectadas en el km 83 de la CFB, Caserío “Señor de los Milagros”, jurisdicción del distrito de Irazola, Provincia de Padre Abad y T. zebrina (TZ) fue obtenida del Banco de Genes de Plantas Biocidas y Medicinales del Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana (IIAP), Ucayali, ubicada en la CFB km 12.400. Las lianas de PC fueron secadas directamente al sol por espacio de dos semanas aproximadamente y se trituraron en un molino de martillo. Se pesaron 250 g de PC y se realizó la decocción con 2.5 L de agua destilada, la cual fue estandarizada a pH 7 con NaON 1N, la decocción se realizó por espacio de 2 h hasta obtener un L de solución madre de color rojo tinto. Para el caso de TZ se secó toda la planta directamente al sol hasta perder el 90 % de humedad aproximadamente, se trituró en un molino de martillo; se realizó una infusión con 100 g de TZ triturada en 1 L de agua destilada a 80 ºC, del cual se obtuvo 800 ml de solución madre. 

Bioensayos
Se utilizaron larvas del III estadio de A. benarrochi, los cuales se expusieron al extracto de PC por decocción y a TZ por infusión. Se prepararon concentraciones al 5 %, 10 %, 15 % y 20 % para PC y concentraciones de 2.5 %, 5 %, 7.5 % y 10 % para TZ ([peso seco en g de la planta/ volumen de agua destilada] x 100), los cuales correspondieron a agregar 20; 40; 60; y 80 ml del extracto patrón (Solución Madre) de ambas especies de plantas, y enrasados a 100 ml con agua destilada. Se emplearon vasos de plástico circulares descartables de 250 ml de capacidad. Todos los bioensayos se realizaron a una temperatura no controlada de 30 °C ± 5 °C y humedad relativa entre 60 y 85 %.

Evaluación de la mortalidad 
Las lecturas de mortalidad de A. benarrochi se realizaron a 1, 4, 8, 12 y 24 h de exposición. Las larvas se consideraron muertas cuando no reaccionaron al momento de ser tocadas con un puntero romo en la región cervical durante 10 seg. de observación (Macedo et al., 1997).

Análisis estadístico 
Las pruebas de toxicidad aguda de los extractos acuosos sobre A. benarrochi se evaluaron en cuatro concentraciones más el control, con cuatro repeticiones, en un diseño de Bloque Completo al Azar (DBCA): 5 x 4. La eficacia de los tratamientos y las repeticiones se evaluó a través de un análisis de varianza (ANDEVA) de dos vías, previa transformación de los datos a raíz cuadrada del arcoseno. En el caso de existir diferencias significativas entre los tratamientos y entre las repeticiones se realizó la prueba de Tukey. Los cálculos de la mortalidad corregida se realizaron mediante la fórmula de Abbott en caso de muerte natural en el grupo testigo cuando éste era menor al 20 % (Macedo et al., 1997). Los datos se analizaron mediante el paquete SAS Institute Inc, 1989. Las concentraciones letales medias (CL50), así como sus límites de confianza se determinaron utilizando el programa de la EPA Probit. 

Resultados y discusión

Las principales condiciones y criterios de aceptabilidad para la prueba de toxicidad aguda con las formas larvarias del mosquito A. benarrochi, empleando extractos de PC por decocción y de TZ por infusión, mostraron un 80 % de sobrevivencia en los controles (Tabla 1).

 

 

Los resultados de mortalidad de larvas después de la aplicación del extracto de PC por decocción a las concentraciones de 5, 10, 15 y 20 % a 24 h de evaluación mostraron diferencias significativas en comparación con el testigo absoluto (agua destilada). Las mortalidades diferentes al control se inician a 1 h de exposición en concentraciones de 10, 15 y 20 %; asimismo, la concentración al 5 %, inicia su efecto a 4 h de exposición con 10 % de mortalidad y se va incrementando hasta 24 horas con 95 % (Tabla 2). 

 

 

A diferencia de PC, Tradescantia inicia recién su efecto biocida a 8 h de exposición, en forma significativa con respecto al testigo (agua destilada), en concentración del 10 %; observándose a las 12 h y a las 24 h mortalidades significativas a las diferentes concentraciones (Tabla 3).

 

 

El PC presenta mayor efecto insecticida que TZ de 1 a 12 h de exposición. Sin embargo, a 24 h de exposición los valores de CL50 son numéricamente semejantes (Tabla 4).

 

 

Más de 2000 especies de plantas poseen químicos con propiedades biocidas en el control de plagas, y entre éstas, 344 especies han demostrado que tienen algún grado de actividad contra las larvas de mosquitos (Sukumar et al., 1991). La Tabla 5 muestra 54 plantas pertenecientes a 30 familias con propiedades larvicidas contra culícidos reportadas en la literatura mundial en los últimos seis años (entre 1998 al 2003). 

 

 

La efectividad de los insecticidas vegetales es dependiente de algunos factores extrínsecos, tales como la especie y variedad de la planta, época de recolección, parte cosechada y forma de preparación, extracción y aplicación (Iannacone et al., 2002). Además Amadiola (2000), señala que las diferencias en la toxicidad de diferentes extractos pudieran deberse a la solubilidad de sus compuestos activos en los solventes o a la presencia de inhibidores activos en los solventes o a la presencia de inhibidores de principios insecticidas. En el presente estudio, en ambas especies de plantas se empleó agua destilada como solvente.

Entre los factores inherentes al organismo de prueba, es de destacar la variación de la susceptibilidad de acuerdo a la edad, estado de desarrollo, reorganización anatómica y a las variaciones propias de la muda; existe además, una tasa metabólica muy baja en individuos cercanos a la pupación, como las larvas; tal es así que se prefirió trabajar con el III estadio, debido a que Mulla & Su (1999) muestran que este estadio fue el más susceptible en comparación con el IV (Xue et al., 2000).

De otro lado, la actividad tóxica de los principios activos de las plantas biocidas empleadas sería de ingesta y de contacto (Stoll, 1989; Rodríguez, 2000). De ingesta, porque al alimentarse las larvas mediante filtración y al no poseer una ingestión selectiva de partículas, los larvicidas pueden ingresar libremente produciendo toxicidad digestiva (Macedo et al., 1997); y de contacto, mediante tres mecanismos interdependientes: transporte desde la cutícula al sitio de acción, inhibición enzimática y efecto sobre el sistema nervioso central, respiratorio u otro sistema involucrado como una consecuencia bioquímica del primer mecanismo (Gunther & Jeppson, 1962).

Se concluye que ambas especies de plantas P. clavigera y T. zebrina son candidatas ideales y promisorias como agentes biocidas naturales para el control larvario de A. benarrochi, debido a que producen CL50s de 0.81 % a 0.86 % a las 24 h de exposición (Tablas 2 y 3).

 

Literatura citada

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