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Revista Peruana de Biología

versión On-line ISSN 1727-9933

Rev. peru biol. v.15 n.2 Lima  2008

 

TRABAJOS ORIGINALES

 

Efecto tóxico de Argemone subfusiformis Ownb. y Tagetes patula Link sobre larvas del IV estadio y pupas de Aedes aegypti L.

Toxic activity of Argemone subfusiformis Ownb. and Tagetes patula Link against Aedes aegypti L. fourth instar larvae and pupae

 

Judith Vidal1 ; Aida Carbajal1 ; Manuel Sisniegas2 ; Miguel Bobadilla3

1 Laboratorio de Entomología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo. Perú. Email: vida404@hotmail.com
2 Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad Nacional de Trujillo, Trujillo, Perú.
3 Laboratorio de Biología. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Santiago Antúnez de Manolo, Huaraz, Ancash, Perú.

 


RESUMEN

En el presente trabajo se evaluó el efecto tóxico de los extractos etanólicos foliares de Argemone subfusiformis “cardo santo” y Tagetes patula “marigold” sobre larvas IV y pupas de Aedes aegypti. El procesamiento de los extractos y los bioensayos se realizaron en el Laboratorio de Entomología de la Universidad Nacional de Trujillo, Perú, de abril a diciembre de 2007, basados en los lineamientos metodológicos de la World Health Organization (2005). En larvas, se registró 100% de mortalidad con 76,8 y 153,6 mg/L del extracto de A. subfusiformis a las 12 horas de exposición, mientras que en pupas el mismo porcentaje de mortalidad se alcanzó con 153,6 mg/L a las 24 horas. De otro lado, el 92% y 77% de mortalidad en larvas y pupas respectivamente se registró con el extracto de T. patula al emplear 153,6 mg/L del extracto a las 48 horas. En A. subfusiformis las concentraciones letales al 50% (CL50) y al 90% (CL90) a las 48 horas se registraron con 6,24 y 9,91 mg/L sobre larvas y con 9,45 mg/L. y 16,92 mg/L sobre pupas. En T. patula la CL50 y CL90 a las 48 horas se registraron con 72,21 mg/L. y 137,37 mg/L sobre larvas y con 89,1 mg/L. y 167,38 mg/L sobre para pupas. Según el ANAVA existen diferencias significativas entre los tiempos de exposición y los tratamientos. La susceptibilidad de larvas y pupas de A. aegypti se evidenciaron mediante las rectas probit-logarítmicas que indican efecto tóxico de sus hojas, siendo A. subfusiformis la especie con mayor índice de mortalidad.

Palabras clave: Biocida, dengue, extractos botánicos.

 


ABSTRACT

The aim of this research work was evaluate toxic activity of ethanolic extracts from Argemone subfusiformis “Holy thistle” & Tagetes patula “French marigold” leaves against Aedes aegypti fourth instar larvae and pupae were evaluated. Bioassay and extract processing were performed in Entomology Laboratory of National University of Trujillo, Perú, from April to December, 2007, outlined by World Health Organization (2005) standard protocol. Larvae and pupae mortality rates reached using A. subfusiformis extract were 100% with concentrations of 76,8 mg/L. and 153,6 mg/L. at 12 hours of exposure, while pupae mortality was to a concentration of 153,6 mg/L. at 24 hours of exposure. By using T. patula extract mortality rates reached were 92% and 77% on larvae and pupae, respectively with a concentration of 153,6 mg/L. at 48 hours of exposure. A. subfusiformis extracts showed LC50 and LC90 values at 48 hours on larvae which were 6,24 mg/L. and 9,91 mg/L. and pupae LC50 and LC90 values were 9,45 mg/L. and 16,92 mg/L. T patula extracts showed LC50 and LC90 values at 48 hours on larvae which were 72,21 mg/L. and 137,37 mg/L. and pupae LC50 and LC90 values were 89,1 mg/L. and 167,38 mg/L. According to ANAVA were observed significant difference among four times of exposure and five concentration levels. Larvae and pupae susceptibilities were assessed by means of log-dosage/probit lines. Both species showed leaf toxic activities against A. aegypti fourth instar larvae and pupae, being the major values of mortality to A. subfusiformis.

Keywords: Biopesticide, dengue, botanicals.

 


Introducción

Los mosquitos son los responsables de la transmisión biológica de varias enfermedades consideradas de alta incidencia y en muchos casos mortales en países tropicales y subtropicales (Organización Mundial de la Salud, 1984, Organización Mundial de la Salud, 1985). Según la Organización Panamericana de la Salud (2008) el cambio climático, escasez de políticas públicas en salud, presupuestos regionales y nacionales restringidos así como la falta de una educación y reordenamiento ambiental, además de los conocidos surgimientos de resistencia a insecticidas, condicionan el rápido desarrollo de vectores de malaria, dengue, fiebre amarilla, bartonelosis, leishmaniasis, entre otros, convirtiendo tales lugares en zonas de alto riesgo de transmisión (Ministerio de Salud, 1999; Organización Panamericana de la Salud, 2005; Yadón et al., 2006; Intergovernmental Panel On Climate Change, 2007). En lo concerniente al incremento de la resistencia de artrópodos se han llevado a cabo numerosos estudios que demuestran tal tendencia (Organización Mundial de la Salud, 1986; Montada et al., 2005; Figueroa et al., 2006: Vargas et al., 2006), lo cual ha conllevado a la búsqueda de nuevos principios activos para su evaluación y validación científica (Guerra et al., 2001; Beyra et al., 2004), orientados a la aceptación y uso de la población como actor principal en la solución del problema, tomando en cuenta la relación planta-problema de salud y eficacia fármaco-biocida (Pérez, 2002; Toledo-Romani et al., 2006). La Iniciativa del Programa sobre Enfoques Ecosistémicos en la Salud Humana del Centro Internacional de Investigación para el Desarrollo (CIID) propone una estrategia en el manejo integrado del ambiente y un enfoque ecológico-global para la promoción de la salud. (Feola & Bazzani, 2002; Bobadilla et al., 2008).

Coherentes con esta estrategia, la disponibilidad y uso de plantas aplicados para uso tanto medicinales como biocidas, concuerda con el bajo costo, disponibilidad, accesibilidad y biodegradabilidad en relación a su contraparte sintética (Parra et al., 2007). En el Perú, alrededor de 300 especies de plantas, entre nativas e introducidas, son potencialmente útiles para el manejo de poblaciones de insectos plagas (Gomero, 2000). En las colecciones del Herbario de la Universidad Nacional Agraria La Molina, se encuentran depositadas 229 plantas con propiedades biocidas efectivas sobre insectos (Vilcapoma, 2000) cuyo efecto biológico se debe a la acción de taninos, flavonoides, alcaloides, aceites esenciales entre otros (Spainhour, 2005; Lock, 1994; Medappa, 2003).

En Trujillo, Perú, se conocen dos géneros con bioactividades muy particulares: Argemone y Tagetes. Los extractos crudos de A. mexicana poseen efecto en Plasmodium berghei (Carrillo & Diaz, 2005), en tanto que los extractos etanólicos y metanólicos de A. subfusiformis "cardo santo" muestran propiedades abortivas (Carrizo et al., 2002). Se reconocen 9 especies de Tagetes en el Perú (Mostacero, 2002) de las cuales T. minuta denota actividad insecticida sobre Pediculus humanus capitis "piojo humano" (Cestari et al., 2004) y en asociación con sorgo posee propiedades repelentes sobre Bemisia spp. (González et al., 2006). Del mismo modo, T. patula "marigold" tiene acción antihelmíntica contra Haemonchus contortus (Varshneya & Telang, 2006). Sin embargo es conocido el uso de plantas para combatir mosquitos (Tamez et al., 2001; Choochote et al., 2004) ya sea mediante extractos acuosos, orgánicos o compuestos puros (Singh & Bansal, 2003; George & Vincent, 2005).

Ambas especies constituyen aportes significativos en el control de artrópodos de importancia en salud pública. Sin embargo, el conocimiento de sus actividades biológicas, adecuado procesamiento de la muestra y creación de productos terminales conllevan a abrir una excelente alternativa a mediano plazo, con desplazamiento competitivo, de los insecticidas sintéticos. En Trujillo, aun no se proponen estrategias bajo los paradigmas de enfoque ecosistémico y salud humana en la disminución del vector Aedes aegypti transmisor del dengue. A esto se añade que el programa de control vectorial usa tradicionalmente el insecticida órganofosforado temefós (Abate) para las fases larvarias de A. aegypti (Ministerio de Salud, 2002), vector que está mostrando resistencia en otras partes de Sudamérica y Perú (Bisset, 2002; Chávez et al., 2005; Ponlawat et al., 2005). Por lo tanto, en su primera fase, el el presente trabajo evaluó extractos etanólicos de las hojas de Argemone subfusiformis Ownb "cardosanto" y Tagetes patula Link "marigol" sobre larvas IV y pupas de Aedes aegypti, en laboratorio.

Materiales y métodos

El procesamiento de los extractos y la crianza de Aedes aegypti se realizaron en el laboratorio de Entomología de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Trujillo, provincia de Trujillo, departamento La Libertad, entre los meses de abril a diciembre de 2007, a una temperatura de 24 ± 2 oC y una humedad relativa de 55% ± 5 .

Material vegetal. Las hojas de Argemone subfusiformis Ownb y Tagetes patula Link, se colectaron en el Anexo La Merced, distrito de Laredo (8º08'30"S), provincia de Trujillo, luego de lavadas se colocaron en papel periódico bajo sombra durante 7 días. La muestra seca se trituró en un molino casero hasta alcanzar un tamaño entre 0,5 y 1 mm.

Procesamiento de los extractos. Por cada planta se maceraron 1500 g de hojas en 4 litros de etanol al 96% durante 7 días a temperatura ambiente, bajo condiciones de movimientos continuos del recipiente de contención para aumentar la superficie de extracción y difusión de las sustancia bioactivas. El macerado se filtró en papel Whatman Nº 1, concentró a sequedad con ventilación permanente de aire frio y pesó por diferencia en peso del recipiente y redisolvió con 45 mL de agua destilada. A partir de la sustancia madre biocida final, se obtuvieron las respectivas concentraciones de cada planta.

Bioensayo. En el bioensayo estándar se tomaron larvas y pupas procedentes de la quinta generación de crianza. Sin embargo, previo a este, se llevaron a cabo bioensayos preliminares para la determinación referencial de las concentraciones (Ventosilla, 2001). En el bioensayo estándar se emplearon 1000 larvas del IV estadío y 1000 pupas de A. aegypti, distribuidas en 80 vasos de tecnopor, con una disposición tal que abarque los 5 tratamientos más el testigo. A ambos grupos se añadieron 9,6; 19,2; 38,4; 76,8; y 153,6 mg/L de los extractos etanólicos de A. subfusiformis y T. patula hasta los 250 mL de capacidad con 25 larvas o pupas por 3 repeticiones y su correspondiente testigo a base de agua potable declorinada (World Health Organization, 2005).

Crianza de larvas, pupas y adultos de A. aegypti

Crianza de larvas. Las larvas de III y IV estadio de A. aegypti se colectaron de depósitos de cilindros con agua ubicados en la Universidad Nacional de Trujillo. Luego de trasladarlas al laboratorio de Entomología, las larvas se colocaron en fuentes de plástico de 40 x 28 x 5 cm con 4 litros de agua potable declorinada. El alimento para larvas consistió en un balance proteico 1:1 de hígado de pollo y res esterilizados a 80 °C a raciones de 2 veces por día aumentando la cantidad según densidad y estadio larval. El agua usada para la crianza se cambió diariamente evitando así el desarrollo de microorganismos patógenos (Ventosilla, 2001).

Crianza de pupas. Las pupas se extrajeron diariamente con pipetas plásticas de 5 mL y "cazadores manuales" de 2 cm de diámetro, para ser colocadas en vasos de plástico de 250 mL cubiertos con tul para evitar la salida de mosquitos adultos (Consoli, 1994).

Crianza de adultos. Los adultos emergidos se colocaron en 3 jaulas de organza de 60x60x60 cm sujetadas en armazones de madera de 70x70x70 cm. Para la alimentación de los machos se utilizaron frascos de 5 mL con solución de sacarosa al 10% en contacto con tiras de papel de filtro alternando con rodajas de manzana renovadas diariamente. Las hembras se alimentaron con sangre humana por exposición cutánea. La ovoposición se realizó en recipientes plásticos con papel filtro y agua dentro de cada jaula de crianza. Los huevos se colectaron y colocaron diariamente en recipientes de plástico de 250 mL con agua para su posterior eclosión. Luego de la eclosión, las larvas recibieron el mismo proceso de crianza empleado al inicio de su colección (Consoli, 1994).

Evaluación de la mortalidad. El registro de la mortalidad de larvas y pupas se realizó en una hoja estándar de evaluación proporcionada por la World Health Organization (2005). La lectura de la mortalidad se llevó a cabo a las 12, 24, 36 y 48 horas. Las larvas se consideraron muertas cuando no reaccionaban al momento de ser tocadas en la parte dorsal del tórax con un puntero (Consoli, 1994) mientras que en el caso de las pupas cuando mostraron una distensión corporal, además de no reaccionar, al ser tocadas con el puntero.

Análisis estadístico. Las concentraciones letales al 50% (CL50) y 90% (CL90), límites de confianza y ANAVA se determinaron mediante el software SPSS v12, y las rectas probit-logarítmicas se realizaron en Excel 2003.

Resultados

En la Tabla 1, se muestra el porcentaje promedio de mortalidad de larvas IV y pupas de A. aegypti por efecto de los extractos etanólicos en 4 intervalos de tiempo. A. subfusiformis indujo 100% de mortalidad en larvas a las 12 horas a partir de 76,8 mg/L y a las 24, 36 y 48 horas a partir de 38,4 mg/L., siendo el valor más bajo de mortalidad de 25% a las 12 horas a 9,6 mg/L. En pupas, se registró 100% de mortalidad a las 24 horas a 153,6 mg/L; a las 36 horas a partir de 76,8 mg/L y a las 48 horas a partir de 38,4 mg/L, siendo el valor más bajo de mortalidad de 20% a las 12 horas a 9,6 mg/L. T. patula provocó la mortalidad máxima de 92% en larvas a las 48 horas a 153,6 mg/L, con el valor más bajo de mortalidad a 1% a las 12 horas a 38,4 mg/L.; mientras que en pupas se registró 77% de mortalidad a las 48 horas a 153,6 mg/L, siendo la mortalidad más baja de 1% a las 36 horas a 9,6 mg/L.

 

 

En la Tabla 2, se observan las concentraciones letales al 50% (CL50) y 90% (CL90) de A. subfusiformis y T. patula a las 12, 24, 36 y 48 horas de exposición. La primera, en larvas, ejerció un control del 50% a las 24 y 48 horas de exposición con 12,2 y 6,24 mg/L respectivamente, en tanto que el control del 90% a las 24 y 48 horas se consiguió con 19,04 y 9,91 mg/L respectivamente. En pupas, se ejerció un control del 50% a las 24 y 48 horas de exposición con 25,93 y 9,45 mg/L respectivamente, en tanto que el control del 90% a las 24 y 48 horas se logró con 58,72 y 16,92 mg/L respectivamente. En tanto que en T. patula, se ejerció el 50% del control del 50% de larvas a las 24 y 48 horas de exposición con 143,8 y 72,21 mg/L respectivamente; mientras que el control del 90% a las 24 y 48 de exposición, se logró con 228,16 y 137,37 mg/L respectivamente. En pupas se ejerció un control del 50% a las 24 y 48 horas de exposición con 180,36 y 89,91 mg/L respectivamente; en tanto que el control del 90% a las 24 y 48 horas se logró con 271,51 y 167,38 mg/L.

 

 

En las Tablas 3, 4, 5 y 6 se muestran los resultados del ANAVA, evidenciando diferencias significativas entre los tiempos y tratamientos.

 

 

 

 

 

 

 

 

Las figuras 1 a, b, c y d muestran la mortalidad comparativa de larvas IV de A. aegypti por los extractos de A. subfusiformis y T. patula a las 12, 24, 36 y 48 horas respectivamente. En las figuras 1a y b se observa que los valores de las pendientes correspondientes a la mortalidad del extracto etanólico de A. subfusiformis son mayores a los valores de T. patula, mientras que en las figuras 1c y d la pendiente es menor.

 

 

Las figura 1 e, f, g y h muestran la mortalidad comparativa de pupas de A. aegypti por efecto de los extractos etanólicos de A. subfusiformis y T. patula a las 12, 24, 36 y 48 horas respectivamente. Los valores de las pendientes correspondientes a A. subfusiformis son mayores a los valores de las pendientes de T. patula.

Discusión

El extracto foliar etanólico de A. subfusiformis muestra 100% de mortalidad larvaria a las 12 horas de exposición a 76,8 y 153,6 mg/L mientras que en pupas a las 24 horas a la concentración de 153,6 mg/L. El efecto en tan corto tiempo en larvas, brinda una idea del efecto biocida que posee esta especie. Existen escasas referencias que permiten comparar resultados de mortalidad con los hallados en el presente trabajo, sin embargo se han reportado actividad antimalárica de A. subfusiformis sobre Plasmodium falciparum y P. berghei (Bourdy et al., 2004; Carrillo & Diaz, 2005). En Perú, ha sido efectivo controlando larvas de Spodoptera frugiperda (Gomero, 2000). Los extractos etanólicos de A. mexicana, son citotóxicos sobre Artemia salina (Díaz, 2000). La mortalidad ocasionada por A. subfusiformis es alta y se debería al mismo grupo alcaloidal isoquinoleínico protopina y berberina presentes en las hojas, causantes de la toxicidad en ambos estadios de A. aegypti (Carretero, 2001; González et al., 1997).

Green, Singer, Sutherland y Hibben (1991) demostraron actividad larvicida sobre A. aegypti en T. minuta a 10 mg/L. dentro de las 24 horas de exposición. Sin embargo, en el extracto etanólico de T. patula la máxima mortalidad fue de 48% con 153,6 mg/L, mientras que en pupas a igual tiempo y concentración se alcanzó un 29% de mortalidad; estos resultados son inferiores a los registrados por Macêdo et al. (1997), quienes obtuvieron sobre Aedes fluviatilis al mismo tiempo pero a menor concentración (100 mg/L) porcentajes de mortalidad mayores (65,6%), sin embargo, la mortalidad se incrementó a medida que el tiempo transcurrió hasta aproximarse al 100% a las 48 horas de exposición. Serrato et al. (2003) demostraron un porcentaje de mortalidad mayor (58,2%) sobre Trialurodes vaporariorum a las 24 horas y a menor concentración (3,5 mg/L) usando los aceites esenciales de Tagetes filifolia.

En el presente trabajo los extractos etanólicos de T. patula mostraron una actividad baja, y no controlan del todo a ningún estado biológico; sin embargo Rodriguez et al. (1999) y Kumar et al. (2000) evaluaron la eficacia de extractos acuosos y alcohólicos de raíces, tallos, hojas y flores de especies de Tagetes sobre macroinvertebrados acuáticos y adultos de Sitophilus oryzae cuyas soluciones etílicas de T. patula tienen un poder insecticida notablemente mayor que otras especies sobre todo en hojas y tallos. T. patula presenta piretrinas, tiofenos, tienilos, piperitonas entre otras sustancias vegetales responsables de los efectos contra insectos (Perich et al., 1995; Vasudevan et al., 1997; Serrato et al., 2003; Rondón et al., 2006). También se reporta para el género un principio insecticida y nematicida, la tagetona (Vasudevan et al., 1997; Del Vitto, 1998); todas ellas causantes de la toxicidad de T. patula sobre A. aegypti.

La fase larval es más susceptible a los extractos en comparación a la fase pupal, esto se evidencia porque existe una mayor mortalidad de las primeras en un menor tiempo de exposición, las sustancias responsables de la toxicidad de A. subfusiformis y T. patula podrían actuar en larvas a nivel del sistema digestivo, ya que al alimentarse mediante filtración y no tener una ingesta selectiva de partículas, las sustancias pueden ingresar produciendo toxicidad. Otra posibilidad sería por contacto y para el caso de pupas 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 (Bobadilla et al., 2002).

El extracto etanólico de T. patula registró en larvas y pupas, una CL50 de 143,8 y 180,36 mg/L respectivamente a las 24 horas de exposición, Serrato et al. (2003) registraron en aceites esenciales de T. filifolia en Trialurodes vaporariorum a igual tiempo de exposición, una CL50 de 3,54 mg/L, valor inferior al hallado en el presente trabajo, debido a que los aceites esenciales penetrar las membranas produciendo toxicidad de contacto o neurotoxicidad requiriendo por ello de cantidades menores (Kuklinski, 2000; Murray et al., 2007).

En la figura 1a y b los valores de la pendiente indican mayor efecto tóxico homogéneo del extracto etanólico de A. subfusiformis en relación al extracto etanólico de T. patula, lo cual indica que las larvas de A. aegypti son más susceptibles al primer extracto a las 12 y 24 horas de exposición, la susceptibilidad se evidencia en una mayor mortalidad. Sin embargo en las figuras 1c y d se establecen pendientes del extracto etanólico de A. subfusiformis comparativamente menores al extracto etanólico de T. patula, lo cual no significa menor toxicidad en el extracto de A. subfusiformis, sino que los valores de la mortalidad tienden a ser constantes a partir de una determinada concentración de modo que el valor de la pendiente se hace menor frente al valor de la pendiente de T. patula, quien registra una pendiente mayor por mostrar valores de mortalidad ascendentes para las distintas concentraciones.

En las figura 1 e, f, g y h se observan que la mortalidad del extracto etanólico de A. subfusiformis posee pendientes mayores que las correspondientes a la mortalidad por el extracto etanólico de T. patula, en todas ellas la mortalidad se incrementan con la concentración y tiempos de exposición. Aspectos que están en relación a sus variaciones genético-fisiológicas que condicionan diferencias en la absorción, metabolismo y excreción de la sustancia o sus catabolitos (Bobadilla et al., 2005; Bobadilla et al, 2008).

 

Literatura citada

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Presentado: 19/05/2008
Aceptado: 16/09/2008
Publicado online: 26/02/2009