Pupiro-Martínez, Madruga, and Pino-Pérez: Actividad acaricida de aceites esenciales de especies pertenecientes a las familias Myrtaceae, Lamiaceae y Rutaceae sobre Tetranychus tumidus Banks
Comunicación Cortahttp://opn.to/a/SSa1P

Actividad acaricida de aceites esenciales de especies pertenecientes a las familias Myrtaceae, Lamiaceae y Rutaceae sobre Tetranychus tumidus Banks

Acaricidal activity of essential oils from species belonging to Myrtaceae, Lamiaceae and Rutaceae families against Tetranychus tumidus Banks


RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue determinar la actividad acaricida de aceites esenciales de especies pertenecientes a las familias Myrtaceae, Lamiaceae y Rutaceae sobre Tetranychus tumidus Banks. Los aceites esenciales estudiados son comercializados en Nicaragua y provienen de las especies Eucalipto (Eucaliptus globulus Labill), Romero (Rosmarinus officinalis L.), Menta (Mentha piperita L.), limonero (Citrus limon (L.) Osbeck), naranjo dulce (Citrus sinensis (L.) Osbeck) y Pimienta (Pimienta dioica L. Merr). La actividad acaricida de estos aceites esenciales y el Dicofol se determinaron por el método de microinmersión, a una concentración de 1 %. Todos los aceites esenciales evaluados provocaron mortalidad superior al 50 % en los ácaros tratados. El aceite esencial de P. dioica evidenció la mayor actividad acaricida, causó una mortalidad mayor al 90 % transcurridas 72 horas del tratamiento, seguido de los aceites de M. piperita y C. limon.


ABSTRACT

The aim of this work was to determine the acaricidal activity of essential oils from plant species belonging to the families Myrtaceae, Lamiaceae, and Rutaceae against Tetranychus tumidus Banks. The studied essential oils are marketed in Nicaragua and obtained from eucalyptus (Eucalyptus globulus Labill), Rosemary (Rosmarinus officinalis L.), peppermint (Mentha piperita L.), lemon (Citrus limon (L.) Osbeck), sweet orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck), and pepper (Pimienta dioica L. Merr). The acaricidal activity of these oils and Dicofol at 1% was determined by the microimmersion method. All the evaluated essential oils caused mortalities above 50 % in the treated mites. The essential oils of P. dioica, M. piperita and C. lemon showed the highest acaricidal activity; mortality was over 90 % after 72 hours only by P. dioica essential oil.


El ácaro rojo, Tetranychus tumidus Banks (Acari: Tetranychidae), es una de las plagas más importantes para el cultivo del plátano en el mundo (1). Las colonias se localizan cerca del nervio central y en el envés de las hojas; provocan manchas de color blanquecino y, al intensificarse el ataque, las hojas se tornan amarillas y se secan; en plantaciones jóvenes pueden causar defoliación y hasta la muerte de las plantas cuando los daños son severos (2). Es un ácaro extremadamente polífago y afecta otros cultivos de interés económico como Phaseolus spp., Allium cepa L., Ipomoea batata L., Solanum melongena L., Carica papaya L., Xanthosoma robusta S., Manihot esculenta L., Zea mays L. y algunas plantas ornamentales (2,3).

Para el manejo de este ácaro se emplean medidas culturales, biológicas y químicas (4). Sin embargo, la utilización indiscriminada de los plaguicidas sintéticos provocó diversas consecuencias negativas en la salud humana y en el medio ambiente (5), así como el desarrollo de resistencia, fenómeno informado para más de 80 productos acaricidas en varios países (6).

Estos problemas, originados por los plaguicidas sintéticos en los cultivos en todo el mundo, compulsaron a la búsqueda de nuevas sustancias con efecto acaricida, en especial provenientes de plantas. Como resultado, se intensificaron los estudios con aceites esenciales extraídos de plantas, porque presentan, entre otras propiedades biológicas, actividad acaricida (7).

Por sus múltiples ventajas, los aceites esenciales se sugieren como una alternativa adecuada para el manejo de organismos nocivos. Estas sustancias naturales, además de un amplio rango de acciones plaguicidas, poseen diferentes modos de acción y menor potencial para el desarrollo de resistencia, tienen baja toxicidad en mamíferos e impacto ambiental, son específicos y compatibles con agentes de control biológico y muchos de ellos se encuentran disponibles en el mercado (8).

En Nicaragua, T. tumidus representa un problema fitosanitario, pues las medidas utilizadas para su control no son siempre efectivas, por ello el objetivo de este trabajo fue determinar la actividad acaricida de aceites esenciales de especies pertenecientes a las familias Myrtaceae, Lamiaceae y Rutaceae sobre T. tumidus Banks.

Los aceites esenciales de eucalipto (Eucalyptus globulus Labill), romero (Rosmarinus officinalis L.), menta (Mentha piperita L.), limonero (Citrus limon (L.) Osbeck), naranjo dulce (Citrus sinensis (L.) Osbeck), provinieron de la Empresa Miaroma de Estados Unidos. El aceite de pimienta (Pimienta dioica L. Merr) fue proporcionado por la Empresa CooperSiuna de Nicaragua.

Los ácaros utilizados en el bioensayo provenían de la colonia mantenida en el Laboratorio de Acarología del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), Mayabeque, Cuba. T. tumidus se crio por el método de sobrevivencia sobre hojas de plátano (Musa sp. cultivar ‛ciento en boca‛), con algodón humedecido en bandejas. En el mantenimiento de la cría y en el bioensayo se utilizaron hojas maduras de esta misma especie vegetal, provenientes de plantas libres de aplicaciones de plaguicidas existentes en las áreas del CENSA.

El ensayo se realizó en condiciones de laboratorio, a 22,33 ± 2,86 °C de temperatura y 69,41 ± 10,48 % de humedad relativa; estas se midieron con un Termohigrómetro digital (Testo 608-H2) y fotoperiodo natural.

La actividad acaricida de cada aceite esencial (1 %) se evaluó por el método de microinmersión (9). Como unidades experimentales se utilizaron placas Petri (9 cm de diámetro) con algodón humedecido en su interior. Sobre el algodón se colocaron secciones de hojas (5 cm de diámetro) con el envés hacia arriba. Las hembras adultas se succionaron de hojas infestadas y se sumergieron en las muestras a evaluar durante 30 s. Los ácaros tratados se secaron sobre discos de papel de filtro durante 10 s y, posteriormente, se transfirieron a hojas sanas.

Los ácaros vivos y muertos se contabilizaron, bajo un estereomicroscopio Zeiss Stemi SV-6, a las 24, 48 y 72 horas de realizada la aplicación, y se calculó la mortalidad correspondiente. Los individuos tratados se consideraron muertos cuando no movieron los apéndices al ser estimulados con un pincel 0.0.

Se establecieron dos tratamientos controles, uno en el cual los ácaros se sumergieron en agua destilada y otro en el que se trataron con una mezcla acuosa de dimetilsulfóxido (DMSO, Fluka, PA) al 5 % y Tween 20 (LobaChemie, PA) al 1 %, en la que se disolvieron los aceites. El acaricida Dicofol (1 %) se usó como control positivo.

Se utilizó un diseño completamente aleatorizado y todas las variantes experimentales se replicaron cuatro veces, con 25 hembras por placa Petri y 100 ácaros por variante, aproximadamente. Los resultados se analizaron estadísticamente mediante una comparación múltiple de proporciones, por el método de Wald para un nivel de confianza de 0,05; se utilizó el Software estadístico CompaProWin 2.0.1 desarrollado en el CENSA (10).

Los seis aceites estudiados provocaron la muerte de los ácaros tratados, superiores al 50 % en todos los tiempos de evaluación (24, 48 y 72 h); sin embargo, solo el aceite esencial de P. dioica provocó una mortalidad superior al 90 %. (Tabla 1)

Familia botánicaTratamientoMortalidad (%)*
24 h48 h72 h
Dicofol100 aA100 aA100 aA
MyrtaceaePimienta dioica73,00 cB94,18 bA94,18 bA
Eucalyptus globulus68,91 cdA69,33 cA70,59 dA
LamiaceaeMentha piperita85,71bA88,02 bA88,48 cA
Rosmarinus officinalis64,34 deA66,80 cA67,21 dA
Rutaceae Citrus sinensis56,09 eA60,97 cA62,43 dA
Citrus limon83,09 bA83,10 bA83,57 cA
DMSO (5%) + Tween 20 (1%)0,34 fA4,31 dA4,31 dA
Agua2,26 fA2,06 dA2,06 dA

*Letras minúsculas diferentes, en una misma columna, indican diferencias significativas entre tratamientos (p≤0,05); letras mayúsculas diferentes, en una misma fila, indican diferencias significativas entre tiempos de evaluación (p≤0,05)

El efecto letal de los aceites esenciales se manifestó transcurridas solo 24 horas de la aplicación, lo que indica que poseen una acción acaricida rápida. En ese tiempo de evaluación, los aceites esenciales de M. piperita y C. limon mostraron la mayor actividad acaricida, seguidos del aceite de P. dioica.

Para este último aceite se observó un aumento del número de ácaros muertos en el tiempo; a las 48 h y 72 h evidenció el mayor efecto acaricida; mientras que los aceites de M. piperita y C. limon pasaron a ocupar una segunda posición en orden decreciente de eficacia. Esto pudiera deberse a variaciones en la cinética de penetración hasta el sitio de acción.

Durante las últimas dos décadas se produjo un notable incremento de las investigaciones publicadas sobre plaguicidas botánicos, basados en aceites esenciales (11). La actividad insecticida de los seis aceites estudiados se refiere en estudios anteriores (12); sin embargo, el efecto acaricida fue menos informado.

Choi et al. (13) investigaron el efecto fumigante de 53 aceites esenciales sobre Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) y Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot (Acari: Phytoseiidae), entre los que se encontraban los seis evaluados en el presente trabajo. Estos autores plantearon que el efecto acaricida dependía del aceite, la dosis y el tipo de ácaro.

El aceite esencial de P. dioica provocó más de 94 % de mortalidad sobre T. tumidus (Tabla 1), mientras que fue menor del 60 % sobre T. urticae (13). Por su parte, Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae), ácaro que representa un importante problema para productores de ganado vacuno, fue altamente susceptible al aceite de P. dioica (100 % de mortalidad) (14).

Las diferencias observadas en el efecto acaricida de P. dioica podrían ser causadas por los factores señalados por Choi et al. (13). Adicionalmente, podrían deberse al modo de exposición al aceite; los individuos de T. tumidus y R. microplus se expusieron por inhalación y contacto; resultaron más sensibles que los de T. urticae, sobre los que actuaron solo los vapores del aceite.

Los análisis previos de la composición química del aceite de pimienta evidenciaron la presencia frecuente de metileugenol, eugenol y 1,8 cineol como componentes mayoritarios (15). La actividad sobre T. tumidus de este aceite pudiera ser atribuida a estos compuestos que poseen antecedentes de acción acaricida (16).

El aceite de menta fue altamente tóxico a T. urticae, a dosis de 14, 7,1 y 4,7 x 10-3 µl . ml-1 (13) y su actividad acaricida se confirmó con los resultados del presente estudio sobre T. tumidus. El aceite de menta contiene, normalmente, mentol y mentona como componentes mayoritarios; también están presentes pulegona, acetato de metilo, mentofurano, isomentona, 1,8-cineol, limoneno, α pineno, β pineno y γ terpineno (17); compuestos capaces de producir el efecto acaricida observado (17,18).

En todos los tiempos evaluados, los dos aceites del género Citrus mostraron diferencias en la acción letal sobre T. tumidus (Tabla 1). Similares diferencias se informaron en una investigación realizada con una especie plaga en almacén, en la respuesta de ácaros adultos a siete especies de cítricos (20).

El aceite más tóxico a los adultos de Tyrophagus putrescentiae Schrank fue Citrus aurantifolia Swingle, seguido por C. limon; se observó menor actividad en los aceites de Citrus aurantium L., Citrus bergamia Wight y Arnott, Citrus paradisi Macf., Citrus reticulata Blanco y C. sinensis. En el presente estudio con T. tumidus, el aceite de C. limon demostró mayor efecto acaricida que el de C. sinensis. La distinta susceptibilidad de los ácaros adultos a aceites esenciales, obtenidos de plantas del mismo género, sugiere una elevada sensibilidad a cambios en la composición; estas diferencias químicas pudieran ser tanto cualitativas como cuantitativas y estar asociadas a componentes mayoritarios y/o minoritarios.

El aceite de R. officinalis puro y en formulaciones comerciales ha evidenciado acción acaricida sobre T. tumidus (21) y T. urticae (17,18). Sin embargo, en el presente trabajo este aceite solo alcanzó 67,21 % de mortalidad, transcurridas 72 h de aplicación.

Romeu et al. (21) evaluaron el efecto del aceite esencial de R. officinalis sobre T. tumidus, por inmersión y aspersión, y obtuvieron valores de mortalidad similares a los del Dicofol a las 72 h. Estos autores plantean que, a las dosis más bajas (0,25 % y 0,50 %), el tratamiento por inmersión tendió a ser menos tóxico. La aplicación por aspersión, después de haber colocado los individuos, implica que la sustancia tóxica está presente en el sustrato del que se alimentan los ácaros; por tanto, se puede producir un efecto por ingestión además de la acción por contacto y/o inhalación, que se manifiesta cuando el aceite se aplica por inmersión, como en el presente trabajo.

Otro factor que puede incidir en las diferencias de actividad observadas para el aceite de romero es la susceptibilidad de las poblaciones de ácaros utilizadas. Miresmailli et al. (23) encontraron que el aceite de romero fue efectivo sobre dos cepas de T. urticae, una proveniente de frijol (Phaseolus vulgaris L. cv. Speculator #24A Stokes) y otra de tomate (Solanum lycopersicum L. cv. Clarence), las LC50 para ambas cepas no se diferenciaron, pero la mortalidad del 100 % de los ácaros se obtuvo con una concentración de 20 ml . L−1 sobre frijol y con 40 ml . L−1 sobre tomate.

Otra característica importante del aceite de R. officinalis, que incide en su actividad biológica, es su compleja y variable composición química. La variabilidad entre plantas pertenecientes a esta especie es especialmente alta; esto complica la extrapolación de resultados concernientes a la aplicación biológica de este aceite, que dependerá del origen de las plantas y su correspondiente composición química (24). El 1,8-cineol y el α-pineno fueron los componentes de mayor contribución a la actividad acaricida del aceite de romero sobre T. urticae; sin embargo, los constituyentes individuales difirieron en su toxicidad sobre las dos cepas de este ácaro y parecen ser más tóxicos a los individuos que se alimentan sobre tomate (22). En este estudio precedente, también se observó que las mezclas artificiales de constituyentes activos e inactivos no alcanzaron el nivel del aceite natural, lo que indica que los constituyentes “inactivos” tienen efecto sinérgico sobre los activos (23).

Los aceites de Eucalyptus han sido efectivos sobre T. urticae (89 % de mortalidad) (13) y Varroa destructor (Anderson y Trueman) (96,7 % de mortalidad) (ácaro que afecta a las abejas) (25). El aceite de E. globulus se caracteriza por la presencia de 1,8-cineol, limoneno y α-pineno (24). Entre estos componentes, el 1,8-cineol es muy importante por la diversidad de efectos plaguicidas que se informan para este aceite (26) y los dos últimos evidenciaron acción sobre T. urticae (19,20). Variaciones en la abundancia relativa de estos componentes y en la susceptibilidad de las diferentes especies de ácaros, entre otros factores, podrían ser responsables del menor efecto biológico observado sobre T. tumidus.

La acción de los aceites P. dioica, M. piperita, C. limon, C. sinensis y E. globulus sobre el ácaro rojo se informa por primera vez y aumenta el conocimiento para lograr el aprovechamiento sostenible de los aceites esenciales en la protección de plantas. Los resultados sugieren que los aceites de P. dioica, M. piperita y C. limon pueden ser útiles en el manejo de T. tumidus y en combinación con otros productos y tácticas se podrán diseñar estrategias de manejo eficientes, seguras y con un impacto ambiental positivo.

Sin embargo, para el uso práctico y exitoso de estos aceites como nuevos acaricidas, se requiere profundizar en aspectos como su fitotoxicidad y la obtención de nuevas formulaciones, que contribuirían a mejorar la estabilidad y disminuir el efecto residual, realizar estudios de modo de acción de los aceites y sus componentes sobre poblaciones susceptibles y resistentes, así como establecer su compatibilidad con otros productos disponibles, entre otros. En Cuba, los aceites esenciales de P. dioica, M. piperita y C. limon podrán ser valorados para el desarrollo de nuevos acaricidas destinados al manejo de T. tumidus en viveros.

AGRADECIMIENTOS

A los técnicos Cécil González Suárez y a Reinaldo Chico Morejón, por su valiosa participación en la realización del bioensayo.

Los resultados de este trabajo son parte de los proyectos “Mejoramiento de la acción microbiana para el manejo sostenible de las principales plagas y enfermedades del plátano y banano” y Project 727624 H2020: Microbial uptakes for sustainable management of major banana pests and diseases (MUSA2020).

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Los autores de este trabajo declaran no presentar conflicto de intereses.

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