insecticidas naturales chapingo

7/23/2019 insecticidas naturales chapingo

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UNIVERSIDAD AUTNOMA CHAPINGO

DEPARTAMENTO DE FITOTECNIAPOSGRADO EN BIOTECNOLOGA

AGRCOLA

PROPIED DES ENTOMOTXIC S DE LOS

EXTR CTOS VEGET LES DE Azadirachta

indica Piper auritum Y Petiveria alliacea

P R EL CONTROL DE Spodoptera exigua

TESIS

Requisito parcial para obtener el grado de:

M ESTRO EN CIENCI S EN

BIOTECNOLOG GRCOL

PRESENTA:

DELG DO B RRETO ERIK

Junio 2011Chapingo, Estado de Mxico.

Ensear la Explotacin de

la Tierra, no la del Hombre


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Erika Delgado arreto


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AGRADECIMIENTOS

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa, por la ayuda y oportunidad para

realizar mis estudios de posgrado.

A la Universidad Autnoma Chapingo y al Departamento de Fitotecnia por

permitirme realizar mis estudios de posgrado y forjarme an mas como

profesionista.

A la Dra. Ma. Del Rosario Garca Mateos, por sus enseanzas, ejemplo, apoyo y

confianza que me brindo da a da en la realizacin de este trabajo, mil gracias.

A la Dra. Ma. Carmen Ybarra Moncada por sus sabios consejos, apoyo y

revisiones en este trabajo.

A la Dra. Ma. Teresa Martnez Damin y al Dr. Cesar Del Carmen Luna Morales,

por sus valiosas aportaciones y disposicin.

A la Dra. Rosario Melina Barrn Yanez, por sus enseanzas y sus acertadascontribuciones.

A todos y cada uno de mis profesores de la Maestra en Biotecnologa Agrcola,

por sus enseanzas y compartir sus experiencia profesionales.

Al Ing. No Adn Estrada Arriaga, por el gran cario que le tena a la agricultura.

A mis compaeros de la maestra, por permitirme compartir experiencias y

brindarme su amistad.

Mil Gracias!!!


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DEDICATORIAS

A mis padres:

Yolanda Barreto Gonzlez

Jos Luis Delgado Snchez

Por ser el ejemplo para seguir creciendo como persona y profesionista, son mis

ngeles.

A mis hermanos:

Rosa Elvira, Miriam y Jos Luis

Por la camaradera que nos une a cada instante.

A mis sobr inos :

Alfonso, Rosel, Alberto y Rebeca

Por ser mis grandes amores y sirva para que Ustedes

sean an ms grandes, los quiero mucho.

A mis grandes amigas: Ldice y Tania, aunque la distancia nos separe estamos

dentro de la misma magia, siempre.

A Oscar Bustillos, Liliana Castillo y Claudia Palominos, que aparecieron en mi vida

para ser amigos, cmplices y hermanos en todo momento.

Para mis entraables amigos con los cuales he compartido muchas alegras,

tristezas y logros, pero estamos unidos por esta gran amistad: Marco Antonio,

Mireya, Rogelio, Vctor, Miguel A. y Zuilma.

GRACIAS!!!


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Erika Delgado arreto i

TABLA DE CONTENIDO

Pgina

NDICE DE CUADROS iv

NDICE DE FIGURAS.. v

RESUMEN. vii

I. INTRODUCCIN.. 1

II. OBJETIVO. 3

2.1. Objetivo General.... 3

2.2. Objetivos Especficos.... 3

2.3.Hiptesis..... 3

III. REVISIN DE LITERATURA... 4

3.1. Generalidades de la Produccin Agrcola Orgnica.. 4

3.2. Cultivo de tomate (Solanumlycopersicum). 5

3.2.1. Composicin y valor nutricional .. 5

3.2.2. Variedades de tomates. 6

3.2.3. Tomate uva var. Santa. 6

3.2.4. Plagas.. 8

3.3. Caractersticas del gusano soldado(Spodopteraexigua).. 8

3.3.1. Distribucin.. 8

3.3.2. Ciclo biolgico. 9

3.3.3. Importancia.. 10

3.3.4. Manejo agrcola.. 10

3.4. Importancia de los metabolitos secundarios. 113.5. Extractos vegetales en la agricultura 13

3.5.1.Efectos de los insecticidas vegetales... 14

3.5.2. Ventajas... 17

3.6. Azadirachta indicaJuss (Neem) ... 18


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3.6.1. Composicin qumica 18

3.6.2. Actividad Insecticida . 19

3.6.3. Usos . 20

3.7. Piper auritum(Hoja Santa) .. 20



3.7.3. Usos . 23

3.8. Petiveria alliacea(Hierba del Zorrillo) 23



3.8.3. Uso .. 25

IV. MATERIALES Y MTODOS 26

4.1. Fase de laboratorio 27

4.1.1. Material vegetal.. 27

4.1.2. Preparacin de extractos vegetales... 28

4.1.2.1. Extracto hexnico. 28

4.1.2.2. Extracto metanlico.. 28

4.1.3. Anlisis fitoqumico. 29

4.1.3.1 Identificacin de alcaloides. 29

4.1.3.2. Identificacin de flavonoides 29

4.1.3.3. Identificacin de terpenoides. 30

4.1.4. Larvas de gusano soldado (Spodoptera exigua) 30

4.1.5. Diseo experimental.. 30

4.1.6. Pruebas antialimentaria. 31

4.1.7. Evaluacin de toxicidad in vitro... 34

4.2. Fase de campo. 354.2.1. Cultivo de tomate uva var. Santa 35

4.2.2. Manejo del cultivo.. 35

4.2.3. Eleccin, infestacin y tratamientos en el cultivo 37

4.3. Anlisis estadstico.. 39


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Erika Delgado arreto iii

4.3.1. Variables respuesta.. 39

V. RESULTADOS Y DISCUSIN 40

5.1. Identificacin fitoqumica de P. alliacea, P. auritum y A. indica. 40

5.1.1. Alcaloides. 40

5.1.2. Flavonoides. 41

5.1.3. Terpenoides. 42

5.2. Pruebas antialimentarias en Spodoptera exigua.. 45

5.2.1. ndice de disuasin alimentaria (FDI).. 45

5.2.2. ndice de supresin alimentaria (FSI). 48

5.2.3. Diferencia de peso en larvas de S. exigua4 instar 51

5.2.4. Diferencia de peso en discos foliares con extractos hexnicos ymetanlico.. 52

5.3. Pruebas de toxicidad con extractos hexnico y metanlico de

P. alliacea, P. auritum y A. indicasobre Spodoptera exigua 4 instar. 54

5.3.1. Toxicidad en laboratorio 54

5.3.2. Toxicidad en campo... 57

5.4. Concentracin Letal Media (CL50). 59

5.4.1. CL50 en laboratorio 59

5.4.2. CL50 en campo ... 61

VI. CONCLUSIONES... 64

VII. BIBLIOGRAFA..... 65


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NDICE DE CUADROS

Cuadro Pgina

1 Actividades realizadas en fase de laboratorio y campo.. 26

2 Diseo de tratamientos para pruebas antialimentarias y

toxicidad en laboratorio...... 31

3 Rendimiento de extractos hexnico y metanlico en tres

especies vegetales............................. 40

4 Anlisis fitoqumico de extractos hexnicos (H) y metanlicos

(M) de tres especies vegetales. 44

5 Indice de disuasin alimentaria (FDI), ndice de supresin

alimentaria (FSI), diferencia de peso de larvas (DPL) deS. exigua y diferencia de peso de discos foliares (DPD) con

extractos hexnicos y metanlicos..................................... 45

6 Mortalidad en larvas de S. exigua con extractos hexnicos y

metanolicos en laboratorio y campo 58

7 CL50 de P. alliacea, P. auritum y A. indica en Spodoptera

exigua en laboratorio.. 60

8 CL50 de P. alliacea, P. auritum y A. indica en Spodoptera

exigua en campo. 62


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Erika Delgado arreto v

NDICE DE FIGURAS

Figura Pgina

1 Tomate uva var. Santa..... 7

2 Semilla Tomate Uva var. Santa.. 7

3 Ciclo Biolgico de Spodoptera exigua 9

4 Vas generales del metabolismo secundario de las plantas, que

producen los tres tipos generales de compuestos secundarios:

Productos nitrogenados, compuestos fenlicos y terpenoides.. 12

5 Material Vegetal. 28

6 Peso de discos foliares y vista en cajas petri 32

7 Peso de larvas y vista en cajas petri.. 338 Siembra en invernadero... 36

9 Eleccin de plantas... 37

10 Aislamiento de plantas. 38

11 Cromatografa de alcaloides con extractos hexnico (A) y

metanlico (B) de P. alliacea, P. auritum y A. indica.................... 41

12 Cromatografa de flavonoides con extractos hexnico (A) y

metanlico (B) de P. alliacea, P. auritum y A. indica.. 42

13 Cromatografa de terpenoides con extractos hexnico (A) y

metanlico (B) de P. alliacea, P. auritum y A. indica.. 43

14 ndice de Disuasin Alimentaria (FDI) en larvas de S. exigua con

extractos hexnicos.. 46

15 ndice de Disuacin Alimentaria (FDI) en larvas de S. exigua con

extractos metanlicos... 47

16 ndice de Supresin Alimentaria (FSI) en larvas de S. exigua con

extractos hexnicos...... 4917 ndice de Supresin Alimentaria (FSI) en larvas de S. exigua con

extractos metanlicos... 50

18 Diferencia de peso de larva (g) de Spodoptera exigua 4 instar

con extracto hexnico.. 51


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Erika Delgado arreto vi

19 Diferencia de peso de larva (g) de Spodoptera exigua 4 instar

con extractos metanlicos... 52

20 Diferencia de peso de discos foliares (g) con extractos

hexnicos. 53

21 Diferencia de peso de discos foliares (g) con extractos

metanlicos. 54

22 Mortalidad en Spodoptera exigua por efecto de extracto

hexnico de P. alliacea, P. auritum y A. indica en laboratorio 55


metanlico de P. alliacea, P. auritum y A. indica en laboratorio. 56


metanlico de P. alliacea, P. auritum y A. indica en campo 57

25 CL50 de extractos de P. alliacea, P. auritum y A. indica en

laboratorio 59

26 CL50 de extractos de P. alliacea, P. auritum y A. indica en

Spodoptera exigua en campo..... 61


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Erika Delgado arreto vii

PROPIEDADES ENTOMOTXICAS DE LOS EXTRACTOS VEGETALES DEAzadirachta indica,Piper auritum Y Petiveria alliacea PARA EL CONTROL DE

Spodoptera exigua

ENTOMOTOXIC PROPERTIES OF PLANT EXTRACTS OFAzadirachta ind ica,Piper auritumAND Pet iveria all iacea FOR THE CONTROL OF Spodoptera exigua

Delgado Barreto, E.1; Garca-Mateos, M. R.2*

RESUMENSe evalu el efecto antialimentario y latoxicidad de los extractos de Azadirachtaindica, Piper auritum y Petiveria alliacea enlarvas de S. exigua en condiciones delaboratorio y en un cultivo orgnico detomate uva var. Santa a campo abierto. Eltrabajo se realiz con los extractos hexnicoy metanlico de semillas deA. indica y hojasde P. auritum y P. alliacea aplicados en

diferentes concentraciones en larvas 4toinstar de S. exigua. Las variables que seevaluaron fueron ndice disuasinalimentaria (FDI), porcentaje de mortalidad yCL50. Se realizo un anlisis de varianza(ANOVA) y una prueba de comparacin demedias de LSD Fisher. El mayor efectodisuasivo alimentario se encontr en elextracto metanlico de neem, seguido por elde P. auritum y el menor efecto en elextracto de P.alliacea. Los porcentajes demortalidad para A. indica, P. auritum yP. alliacea fueron 38.88, 28.8, 21.22 %,respectivamente, en condiciones delaboratorio, la misma tendencia se encontren campo. La CL50 mostr que el extractometanlico de A. indica fue el ms txico(4.03 ppm), le sigui en efectividad el deP. auritum (42.08 ppm). En campo, la CL50de los extractos metanlico de A. indica,P. auritum y P. alliaceafueron 9.61, 21.21 y104.1 ppm, respectivamente. En el presenteestudio se encontr que son marcadas lasdiferencias que existen entre las variacionesde toxicidad por especie y el tipo deextracto.

Palabras clave adicionales: Azadirachtaindica, disuasin alimentaria, extractos, Piperauritum, Petiveria alliacea, toxicidad.

ABSTRACTThe antifeedant effect and toxicity of

Azadirachta indica, Piper auritum andPetiveria alliacea extracts on Spodopteraexigua larvae were evaluated underlaboratory conditions and on an organically-grown crop of grape tomatoes, var. Santa, inan open field. The work was carried out withhexane and methanol extracts of seeds ofA. indica and leaves of P. auritum and

P. alliaceaapplied in different concentrationsin the 4th instar larvae of S. exigua. Thevariables evaluated were feeding deterrenceindex (FDI), mortality rate and LC50. Theexperimental design was completely randomwith five replications. An analysis of variance(ANOVA) and Fishers LSD meanscomparison test were performed. Thegreatest antifeedant effect was found in themethanolic extract of neem, followed indescending order by that of P. auritum andP. alliacea, respectively. The mortality ratesforA. indica, P. auritum and P. alliaceawere38.88, 28.88 88 and 21.22 %, respectively,under laboratory conditions; the same trendwas found in the field. The LC50showed thatthe methanol extract of A. indica was themost toxic (4.03 ppm), followed ineffectiveness by that of P. auritum (42.08ppm). In the field, the LC50 of methanolextracts of A. indica, P. auritum andP. alliaceawere 9.61, 21.21 and 104.1 ppm,respectively. In this study, marked differenceswere found between variations in toxicity byspecies and type of extract.

Addi tional key words: Azadiractha indica,

feeding deterrence, extracts, Piper auritum,Petiveria alliacea, toxicity.

1Autor de la tesis, requisito para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Biotecnologa Agrcola. Universidad AutnomaChapingo. Km. 38.5 Carretera Mxico-Texcoco. Chapingo. Mxico.2*

Profesor-investigador. Departamento de Preparatoria Agrcola, Universidad Autnoma Chapingo. Km. 38.5 CarreteraMxico-Texcoco. Chapingo. Mxico.


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Erika Delgado arreto 1

I. INTRODUCCIN

Los esfuerzos por evitar las prdidas econmicas en la produccin de algunos

cultivos por la infestacin de insectos plaga ha conducido al uso indiscriminado de

insecticidas sintticos, ocasionando problemas de contaminacin en el planeta

(Lyndon et al., 1997; Zapata et al., 2009), as como, un aumento potencial de la

resistencia de insectos plaga (Lagunes y Villanueva, 1999), como es el caso del

gnero Spodoptera(Meagher et al., 2008, Liburd et al.,2000). El gusano soldado

(Spodoptera exigua Hbner) (Lepidoptera: Noctuidae) es una plaga que afecta

aproximadamente 130 cultivos hortcolas de 30 familias diferentes (Markx-Jacques

et al., 2008; Saeed et al., 2009), entre ellos el cultivo de tomate (Liburd et al.,

2000), lo que repercute en daos econmicos considerables (Merkx-Jacques etal., 2007).

La necesidad de aplicar un mtodo del control de plagas sin afectar el medio

ambiente, puede ser el uso de extractos vegetales por ser biodegradables y no

crear resistencia en insectos (Regnault-Roger et al., 2004). El estudio de la

actividad insecticida de extractos vegetales y fitoqumicos se ha intensificado

debido a la demanda de alimentos orgnicos (Souza et al., 2009; Matos Nero

et al.,2004) y a las exigencias actuales de la defensa fitosanitaria de los productos

hortcolas (Regnault-Roger et al., 2004). La actividad txica y la eficacia de

extractos vegetales en insectos plaga ha contribuido a la identificacin de

metabolitos secundarios con actividad insecticida. Los diversos efectos biolgicos

de fitoqumicos ha llevado a reevaluar sus diferentes funciones en las plantas,

especialmente en el contexto de las interacciones ecolgicas (Campbell et al.,

2002; Inderjit et al., 1999), y en el desarrollo de mecanismos de defensa contra

insectos (Wink, 2003; Taiz y Zeiger, 2002). Sin embargo, muchos metabolitossecundarios, como insecticidas o disuasorios alimentarios, an se encuentran en

estudio (Ulrichs et al., 2008). Ingredientes activos se han identificado en las

familias Meliceae, Rutceae, Asterceae, Labiatae y Piperceae (Ulrichs et al.,

2008; Reanult-Roger et al., 2004)Rutaceae, Phytolaccaceae, Solanceae(Souza

et al., 2009).


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La familia Meliceae presenta la especie Azadirachta indica Juss (Neem),

contiene azadiractina que es el principal ingrediente activo y sus derivados del tipo

limonoide, son responsables de diversas propiedades fisiolgicas (inhibidor de

crecimiento, repelente, actividad insecticida y antialimentaria) en diferentes

familias de insectos (Mordue, 2004; Reed y Majumdar, 1998; Pavela et al.,2009;

Batabyal et al.,2009). El gnero Piper que pertenece a la familia Piperceae, est

representada por al menos 700 especiesaromticas (Olivero-Verbel et al., 2009),

y presentan propiedades insecticidas, repelentes y antialimentarias por la

presencia de aceites esenciales (metabolitos voltiles) y piperamidas (Scott et al.,

2008). En particular, Piper auritum Kunth, conocida como Hoja Santa, acuyo,

mumo (Maldonado et al., 2004) es una especie aromtica originaria de Mxico y

distribuida hasta Colombia. Petiveria alliacea L. (Phytolaccaceae) llamada

comnmente ajillo, Hierba del Zorrillo por su olor caracterstico resultado de la

presencia de compuestos de azufre (De Souza et al., 1990; Bernal y Correa,

1998), es endmica de Mxico, Islas del Caribe, Centro y Sudamrica (Garca et

al., 2006). Es una de las plantas medicinales ms usadas en Amrica Latina, se

encuentra descrita la actividad insecticida, acaricida, bactericida (Lyndon et al.,

1997; Benavides et al.,2001).

El estudio de la actividad antialimentaria y/o insecticida de extractos vegetales en

diversas especies del gnero Spodoptera se encuentra documentado (Ulrichs et

al., 2008; Souza et al., 2009; Mordue, 2004). Sin embargo, no se ha estudiado en

S. exigua la actividad insecticida de las especies de Azadirachta indica, Piper

auritum y Petiveria alliacea. El presente estudio evalo el efecto txico y la

actividad antialimentaria de los extractos hexnico y metanlico de Azadirachta

indica, Piper auritumy Petiveria alliaceaen larvas de 4oinstar de gusano soldado

(Spodoptera exigua) en laboratorio y en un cultivo de tomate uva var. Santa a

campo abierto, con la finalidad de encontrar una alternativa para el control de la

plaga que afecta el rendimiento del este cultivo orgnico, sin contaminar el medio

ambiente.


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II. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general

Evaluar el efecto antialimentario y txico de los extractos vegetales hexnico y

metanlico de Petiveria alliacea, Piper auritumyAzadirachta indicaen laboratorio

y campo para el control de gusano soldado (Spodoptera exigua, 4 instar).

2.2. Objetivos especficos

1. Evaluar la actividad antialimentaria de los extractos hexnico y metanlico

de tres especies vegetales.

2. Evaluar el porcentaje de mortalidad y la concentracin letal media (CL50)

de los extractos hexnico y metanlico de tres especies vegetales en

gusano soldado (Spodoptera exigua 4instar).

3. Realizar un anlisis fitoqumico preliminar de las tres especies vegetales.

2.3. Hiptesis

1. La actividad antialimentaria de gusano soldado (Spodoptera exigua), en

laboratorio mostrar un efecto diferente entre los extractos hexnico y

metanlico y entre especies.

2. En condiciones de laboratorio y campo, los porcentajes de mortalidad y la

concentracin letal media (CL50) en gusano soldado (Spodoptera exigua),

variar conforme se aumente la concentracin de los extractos hexnico y

metanlico deA. indica, P. auritumy P. alliacea.

3. La composicin qumica de las tres especies vegetales ser diferente en los

extractos hexnico y metanlico.


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III. REVISIN DE LITERATURA

3.1. Generalidades de la produccin agrcola orgnica

El crecimiento de la industria en alimentos orgnicos a nivel mundial ha sidodramtico en las ltimas dos dcadas. Esto se estima porque las ventas orgnicas

de hortalizas han aumentado casi 20 % anualmente desde 1990 y en 2005, las

ventas al consumidor han alcanzando 13.8 mil millones de dlares a nivel mundial.

La produccin orgnica se origin sobre todo en pequeos ranchos con la

distribucin del producto fresco. El sistema actual es una combinacin de

pequeos y grandes productores, redes de distribucin local y global, incluyendo

una gran variedad de productos como frutas, carnes, lcteos y alimentosprocesados (Winter y Davis, 2006).

La diferencia que existe entre la produccin convencional y orgnica vara en el

manejo del suelo o sustrato, prcticas de fertilizacin y mtodos de control en

problemas fitosanitarios (Dodson et al., 2002). En la actualidad existen normas

internacionales de productos orgnicos (NOP, Programa Nacional Orgnico), las

cuales contemplan y regulan la formulacin de los productos a partir de

compuestos orgnicos (Navejas, 2002).

Los cuatro problemas principales que enfrenta la agricultura orgnica en Mxico y

en algunos lugares del mundo son (Winter y Davis, 2006):

1. La comercializacin debido a la oferta y demanda en funcin del suministro

constante de producto.

2. Las limitantes ambientales debido a las aspersiones areas de insecticidasde sntesis, en reas aledaas a las orgnicas, repercutiendo en la

contaminacin de stas, as como la sobre explotacin de los suelos.

3. Los costos de produccin, debido a que la mayora de los productos

autorizados son importados y por consiguiente de precio elevado.


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4. La insuficiencia de capacitacin e investigacin origina que los productores

recurran a tcnicos y/o instituciones extranjeras.

3.2. Cultivo de tomate (Solanum lycopersicum)

El tomate (Solanumlycopersicum), se ha convertido en una de las hortalizas ms

importantes a nivel mundial como fuente de alimento. Segn datos oficiales,

representa ms del 6% de la produccin agrcola nacional de cultivos anuales con

una derrama econmica de ms de 5 billones de pesos al ao. Debido a lo

anterior se ubica como el quinto cultivo ms importante en Mxico (Dodson et al.,

2002).

El tomate es unaplanta herbceaperenne,cultivada anualmente y sensible al fro.

Las variedades precoces (las que florecen y fructifican ms rpido) suelen

alcanzar una longitud de 1.2m;en cambio, las tardas, casi siempre son ms altas

y llegan a los 2.5 m de longitud. El hbito de crecimiento es muy diverso, las

plantas jvenes son erguidas y en estado adulto son semi-erguidas o

decumbentes, esto cuando el tallo no es lo suficientemente rgido como para

soportar el peso de lashojas,ramas secundarias yfrutos,por lo que necesita ser

tutorado por alguna estructura para sostenerse (Iglesias, 1988).

La produccin orgnica de tomate en Mxico a gran escala se lleva a cabo en

Baja California, Sonora y Sinaloa con rendimientos no tan eficientes, por lo que es

conveniente producir en invernadero buscando rendimientos mucho ms

elevados, con la aplicacin de insumos orgnicos para garantizar la obtencin de

un producto orgnico y totalmente inocuo (Castellanos et al., 2000).

3.2.1. Composic in y valor nutric ional

El tomate es un alimento con escasa cantidad de caloras, 100 gramos de tomate

aportan solamente 18 kcal. La mayor parte de su peso es agua y el segundo

constituyente en importancia son los carbohidratos. Contiene azcares simples
http://es.wikipedia.org/wiki/Planta_herb%C3%A1ceahttp://es.wikipedia.org/wiki/Perennehttp://es.wikipedia.org/wiki/Dmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tallohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hojahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ramahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Kcalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kcalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Frutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ramahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hojahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tallohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Perennehttp://es.wikipedia.org/wiki/Planta_herb%C3%A1cea


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que le confieren un ligerosabor dulce y algunos cidos orgnicos que le otorgan el

sabor cido caracterstico. El tomate es una fuente importante de minerales como

potasio y magnesio. Su contenido en vitaminas destacan la B1, B2, B5 y la

vitamina C. Presenta carotenoides como ellicopeno (pigmento que da el color rojo

caracterstico al tomate). La vitamina C y el licopeno sonantioxidantes con una

funcin protectora al organismo humano (Siller, 2003-2004).

3.2.2. Variedades de tomates

Existe una gran diversidad de variedades de tomate que se producen en Mxico,

entre los cuales destacan los tomates roma/saladette, que comnmente se

comercializan: Aztec, Big Beef, Celebrity, Cherry grande, Empire, Firenze, Maya,Puebla y Yaqui. Los tomates cherry que se producen comercialmente: Husky

cherry gold, PS112 y Sweet cherry.

Se ha empezado a comercializar un fenotipo diferente de tomates los

denominados tomates uva (grape tomatoe), presentando hbridos como Rosalita

#5815, Jilieta #6916, Elfin #6249 (Tomatoe growers supply company. 2000-2010.

www.tomatogrowers.com consultada: 10 enero 2011) y tomate uva var. Santa que

no se comercializa por ser variedad exclusiva de la empresa Santa Sweets, Inc.

3.2.3. Tomate uva var. Santa

El tomate uva var. Santa es producido bajo el esquema orgnico y es ampliamente

demandado en el mercado de Estados Unidos (42%), en Mxico poco se consume

(Simonne et al.,2006). La pureza de esta variedad, el tamao pequeo, la dulzura,

la piel delgada y la textura firme han sido reconocidos con el xito del "tomate

Santa", que tiene una larga vida de anaquel, a diferencia de la mayora de los

tomates cherry (Grape tomatoe Santa.www.santasweets.com consulta: 9 julio

2009).
http://es.wikipedia.org/wiki/Saborhttp://es.wikipedia.org/wiki/Licopenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vitamina_Chttp://es.wikipedia.org/wiki/Antioxidantehttp://www.tomatogrowers.com/http://www.santasweets.com/http://www.santasweets.com/http://www.tomatogrowers.com/http://es.wikipedia.org/wiki/Antioxidantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Vitamina_Chttp://es.wikipedia.org/wiki/Licopenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sabor


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La semilla fue desarrollada en Taiwn por la empresa Know You Seed y vendida

por primera vez en Estados Unidos en 1997 a la empresa Santa Sweets, Inc. El

hbrido F1 representa la primera generacin creada cruzando dos variedades

originales diferentes. La descendencia produce una nueva y uniforme variedad de

semilla con caractersticas especficas de cada padre. La pureza de la variedad es

la razn por la cual se denomina el autntico tomate uva (Figura 1).

Figura 1. Tomate uva var. Santa

Estos tomates no estn modificados genticamente en ninguna forma y no es

posible cultivar el mismo tomate a partir de su semilla (Figura 2).

Figura 2. Semilla Tomate Uva var. Santa.


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Existen otras compaas de semillas que producen hbridos usando la semilla del

tomate uva var. Santa, desarrollando de esa manera la F2. Esta variedad es

inferior por la razn que desarrolla menor Brix y diferente sabor

(www.santasweets.com,consulta: 9 julio 2009).

3.2.4. Plagas

Dentro de los factores ms importantes que afectan la produccin del tomate

destacan los insectos plaga. Cada da la situacin de stos insectos se torna ms

difcil, las plagas secundarias se tornan primarias; adems, surgen nuevas plagas

que anteriormente no se encontraban en la regin. Los insectos que mayor dao

causan a este cultivo son: minador de la hoja Liriomyza sativae Blanchard,mosquita blanca Bemisia tabaci Genadius y B. argentifoll sp., gusano soldado

Spodoptera exigua Hbner, gusano alfiler Keiferia lycopersicella Walter, entre

otros (Merkx-Jacques et al.,2008).

En los ltimos aos el gusano soldado (S. exigua) es considerado como una de

las plagas ms importantes de las hortalizas, esto se debe a que es difcil de

controlar, se presenta en las altas poblaciones, causa dao en follaje y frutos

(Gonzales et al.,2010).

3.3. Caractersticas del gusano soldado(Spodopteraexigua).

Spodoptera exigua (Hbner; Lepidoptera: Noctuidae) clasificado en el reino

animal, Phylum Artropoda, Clase Insecta, Familia Noctuidae, ha cobrado gran

importancia en los ltimos aos debido a su proliferacin en muchos cultivos, tal

vez provocada por la dificultad en su control con insecticidas convencionales

(Merkx-Jacques et al.,2008).

3.3.1. Distribucin

El gusano soldado (Spodoptera exigua), es un insecto plaga polfago con una

distribucin en todo el mundo, es considerada un plaga seria en vegetales y flores.
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Es una especie migrante que recorre grandes distancias en Asia, Europa y Norte y

sur de Amrica. Diferentes plantas hospederas juegan un rol importante para el

incremento y brotes de este insecto plaga. La presencia de larvas inmaduras en

cualquier cultivo no implica necesariamente que la planta est invadida por la

plaga (Saeed et al., 2009).

3.3.2. Ciclo biolgico

La larva de Spodoptera exigua, es de color verde con lneas longitudinales de un

tono ms claro y dos puntos negros a los lados de la parte anterior del cuerpo;

llega a medir hasta 35 mm de largo. El ciclo de vida de este insecto tiene varios

estadios los cuales comprenden: la etapa de huevo 3 a 5 das, la etapa larvaria encambio dura de 10 a 16 das y antes de llegar a la edad adulta, Spodoptera exigua

debe pasar por una ltima etapa llamada pupa, la cual tiene una duracin de 7

das (Figura 3).

Figura 3. Ciclo Biolgico de Spodoptera exigua.

El adulto, una palomilla caf grisceo con una envergadura de 5 mm, tiene una

mancha central plida o anaranjada en forma circular, deposita sobre las hojas


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masas de huevecillos (plastones) recubiertas por pelos blancos, preferentemente

en el envs de los cuales salen las larvas a alimentarse mientras son jvenes,

carcomiendo las hojas; ya ms grandes las perforan y por ltimo las larvas ms

grandes se dirigen a los frutos devorndolos desde el interior y provocando su

cada.

Los adultos son palomillas de hbitos nocturnos y crepusculares. Los daos

pueden clasificarse de la siguiente forma: daos ocasionados al follaje y daos

ocasionados a los frutos (Merkx-Jacques et al., 2008).

3.3.3. Importancia

El uso frecuente de insecticidas sintticos ha ocasionado que aumente

potencialmente el desarrollo de la poblacin de Spodoptera, as como su

resistencia (Meagher et al., 2008). Su ataque comprende un sin nmero de

cultivos agrcolas, aunque se le combate ms en las hortalizas, principalmente en

los cultivos de papa, tomate, soya, arroz y algodn.

Esta plaga afecta a ms de 130 plantas cultivadas que representan al menos 30

familias diferentes, lo que repercute en daos econmicos considerables (Merkx-

Jacques et al., 2008). Su ataque ocasiona baja en el rendimiento y calidad,

provocando rechazo en los embarques de exportacin, no solo por los frutos

daados sino por la presencia de larvas en ellos.

3.3.4. Manejo agrcola

El gusano soldado (S. exigua),causa serios problemas en densidades altas del

cultivo de tomate; el uso frecuente de insecticidas selectivos para controlar la

poblacin se ha incrementado por lo que su desarrollo y resistencia se ha hecho

presente. Los insecticidas biolgicos incluyendo Bacillus thuringiensis (Bt), que

contiene la endotoxina CryIC, ha sido evaluada en especies de Spodoptera

reportando alta eficacia, mostrando que productos de B. thuringiensisssp. kurstaki


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(Dipel2X y Javelin) incrementan la mortalidad de la larva (Liburd et al.,2000).

Los compuestos botnicos constituyen una alternativa antigua para el control de

los insectos plaga, ya que en la actualidad un gran nmero de especies vegetales

pueden suministrar sustancias para la produccin de insecticidas (Rossetti et al.,

2008).

3.4. Importancia de los metabolitos secundarios

Los compuestos qumicos sintetizados por las plantas realizan determinadas

funciones, como dispersin de semillas, defensa frente a determinadas agresiones

o la captacin de los insectos polinizadores, son un elemento importante y

necesario ya que en el reino vegetal representan una ventaja competitiva. Cadafamilia de plantas utiliza precursores qumicos comunes originando diferentes

resultados. Tambin son importantes para los humanos, pues presentan

incontables aplicaciones en los campos de la farmacologa, industria agrcola, de

alimentos y la cosmtica (Buchanan et al.,2000).

El reconocimiento de propiedades biolgicas en los metabolitos secundarios ha

alentado el desarrollo de este campo, por ejemplo en la bsqueda de nuevas

drogas, antibiticos, insecticidas y herbicidas. Adems, la creciente apreciacin de

diversos efectos biolgicos de los metabolitos secundarios ha llevado a reevaluar

los diferentes roles que poseen en las plantas especialmente en el contexto de las

interacciones ecolgicas (Campbell et al.,2002).

La diversidad del metabolismo vegetal es el origen de varias decenas de millares

de estructuras que pueden agruparse en tres grandes categoras: compuestos

fenlicos, terpenos y alcaloides. Proceden principalmente de varias rutasbiosntticas: cido shikmico, acetil-CoA, cido mevalnico y de algunos

aminocidos, por lo que existen lazos estrechos entre las grandes funciones

fisiolgicas de los vegetales (fotosntesis y respiracin) y la produccin de

metabolitos secundarios potencialmente alelopticos (Regnault-Roger et al.,

2004).


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La biosntesis de los metabolitos secundarios parte del metabolismo primario de

las plantas, en la Figura 4 se presentan las vas generales de sus rutas

biosntticas.

Figura 4. Vas generales del metabolismo secundario de las plantas, que producenlos 3 tipos generales de compuestos secundarios: Productos nitrogenados,compuestos fenlicos y terpenoides (Taiz y Zeiger., 2002).

Las plantas, organismos ssiles, estn obligadas a discriminar entre los diferentes

retos que les plantea su entorno y responder a ellos. Las respuestas a su

ambiente bitico y abitico permite la mejor distribucin de sus recursos para

crecer, reproducirse y defenderse. Gran parte de las reacciones de defensa se

reflejan en una diversidad bioqumica que tienen muy pocos paralelos con otros

grupos de organismos, de hecho el repertorio bioqumico de las plantas es nico.

Considerando las interacciones entre plantas e insectos, ciertos compuestos con

estructuras muy similares pueden ejercer actividades disimiles, desde insecticidas,

repelentes o incluso atrayentes (Vivanco et al.,2005).


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Las plantas son capaces de sintetizar una amplia gama de compuestos qumicos

diferentes que proporcionan nuevas fuentes de insecticidas naturales

(Isman, 2006).

En la actualidad, se han realizado estudios con diversas familias vegetales:

Meliaceae, Annonaceae, Rutaceae, Labiateae, Cannellaceae, Phytolaccaceae,

Sapindaceae, Solanaceae, Astereacea, Piperaceaeentre otras (De Souza et al.,

2009) que pueden suministrar informacin de sustancias con accin insecticida,

fungicida o herbicida.

3.5. Extractos vegetales en la agricu ltura

El uso extensivo e indiscriminado de insecticidas sintticos ha ocasionado

contaminacin en suelo y agua, causando efectos txicos sobre organismos

benficos, personas y otros vertebrados, ha generado el desarrollo de resistencia

en los insectos plaga que se pretenda controlar (Rossetti et al.,2008). Debido a

esto, se ha iniciado la bsqueda de nuevos insecticidas que sean compatibles con

el medio ambiente y econmicos.

En las ltimas dos dcadas se ha enfatizado el desarrollo de nuevos pesticidas

naturales, los cuales pueden sustituir a los pesticidas sintticos. La actividad de

extractos naturales en insectos han sido estudiados y con doble demanda por la

produccin de productos orgnicos y la selectividad de enemigos naturales

(De Souza et al.,2009).

Sin embargo, es difcil saber exactamente dnde y en qu momento empezaron a

utilizarse en forma sistemtica plantas o extractos de las plantas en la proteccinde los vegetales y con ms generalidad, en la agricultura (Regnault-Roger et al.,

2004).


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3.5.1. Efectos de los insect icidas vegetales

Los metabolitos de algunas plantas producen efectos txicos al ser ingeridos por

los insectos, varios documentos han reportado propiedades entomotxicas de

extractos crudos en diferentes especies vegetales (Ulrichs et al.,2008; Regnault-Roger et al.,2004).

Los extractos actan de varias maneras, ya sea paralizando el sistema nervioso o

deteniendo la respiracin del insecto; una de las caractersticas importantes de

estos insecticidas, es que penetran la cutcula y no necesitan ser ingeridos; por

otro lado tienen una vida muy corta (horas o das), por lo que es indispensable que

el insecto sea tocado por las gotas del insecticida (Lagunes y Villanueva,1999).

Para que un compuesto cause un efecto adverso es necesario que penetre en el

organismo. La exposicin depende de la cantidad y tipo de compuestos, periodo

de desarrollo en el cual ste afecta al receptor de la exposicin (plaga y/o

bacteria). Aunque los productos naturales aplicados de manera exgena deben

considerarse como no naturales desde el momento en que la concentracin a la

que se utiliza es un biotopo determinado que supera la concentracin en el estado

natural. Es imperativo que un pesticida natural se someta a numerosos estudios

bioqumicos (estudios del modo de accin) y qumicos (sntesis total y

modelizacin de anlogos sintticos) (Regnault-Roger et al.,2004).

Se ha estudiado numerosos metabolitos secundarios con actividad antialimentaria

en insectos (Vivanco et al., 2005). La mayor parte de estos metabolitos presentan

otras propiedades biolgicas, entre las que aparecen con frecuencia la actividad

insecticida o, incluso, alteraciones hormonales. Algunos compuestos se reconocengeneralmente al nivel de los receptores gustativos por ello han sido una

herramienta ideal para comprender los mecanismos moleculares de

reconocimiento de las seales qumicas por las papilas gustativas de los insectos

y comprender los fenmenos de reconocimiento de la planta hospedante

(Regnault-Roger et al., 2004).


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La ingestin de metabolitos secundarios puede afectar la nutricin de los insectos,

que pueden medirse utilizando diferentes ndices nutricionales tales como el

consumo relativo, tasas y eficiencia en crecimiento (Ulrichs et al.,2008).

Rossetti et al.(2008) evaluaron la actividad de los extractos de Melia azedarachL.

en larvas de Spodoptera eridaniaCramer (Lepidoptera: Noctuidae), los resultados

indicaron que estos presentaron actividad antialimentaria y se han incorporado en

programas de manejo integral de plagas.

Los metabolitos que inducen en los insectos una disminucin en la ingesta

alimentaria, o inhibicin del reflejo de esta ingesta, no debe considerarse en forma

general como pesticida. La inhibicin de la ingesta alimentaria, incluso aunque sea

fcilmente observable y cuantificable, probablemente sea la traduccin o la

consecuencia de una actividad biolgica ampliamente ms compleja que una

simple emisin de un mensaje de alerta como consecuencia del reconocimiento de

una molcula a nivel de los receptores gustativos del insecto, por lo que un efecto

antialimentario est presente.

Aunque la mayora de los extractos de especies vegetales que se utilizan comoinsecticidas no eliminan al insecto por intoxicacin sino que generalmente inhiben

el desarrollo normal de estos al actuar como repelentes o disuasivos de

alimentacin u ovoposicin (Silva et al.,2002).

Zapata et al. (2009) sealan que el ndice de supresin e ndice de disuasin

pueden medir la actividad antialimentaria en insectos plaga, por lo cual el ndice de

supresin alimentaria (FSI), evala el potencial de una sustancia que inhibe la

alimentacin cuando no hay otra fuente de alimentos y se utiliza la siguiente

frmula:

(FSI) = 100 [(Cv-(C+T) / Cv]


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Donde:

FSI= ndice de supresin alimentaria (siglas en ingls)

T= Peso de Disco tratado con extracto

CV= Variable control (peso de disco sin extracto)

C= Peso de disco del tratamiento control

El ndice de disuasin alimentaria (FDI), evala el potencial de una sustancia para

inducir el cese de alimento al ser degustado por la larva y si contina la

alimentacin es una fuente alternativa de alimento, la frmula para su

interpretacin:

(FDI) = 100 [(C-T) / (C+T)]

Donde:

FDI= ndice de disuasin alimentaria (siglas en ingls)

T= Peso de disco tratado con extracto

C= Peso de disco sin extracto

Las molculas que presentan actividad antialimentaria, en forma general se

pueden distinguir con ms frecuencia tres clases principales: compuestos

poliaromticos (polifenoles, taninos, flavonoides, etc.), alcaloides y compuestosterpnicos y polihidroxilados (azadiractina, drimanos del tipo poligodial)

(Regnault-Roger et al.,2004).

La dosis necesaria para producir un efecto adverso vara enormemente entre los

diferentes compuestos. Para comparar la toxicidad letal, se utilizan las pruebas de

CL50 y CL90 (concentracin letal), que es concentracin que causa la muerte de

50% y 90% de la poblacin expuesta al txico (Dennis, 2008).

En el caso de los extractos, Isman (2006) seala que cuando estos contienen

compuestos como alcaloides, fenoles y terpenos, presentan accin txica al

bloquear algn proceso vital del insecto. Los extractos de Azadirachta indica,


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Melia azedarach, Brassica alba, entre otros han mostrado ser efectivos contra

larvas del gnero Spodoptera (Martnez y Van Emden, 2001).

El efecto txico de extractos de algunas especies vegetales se han estudiado en

Spodoptera frugiperda. De Souza et al. (2009) probaron 12 extractos de la familia

Asteraceae. Las especies Lychnophora ericoides y Trichogonia villosa fueron

txicas en 97.7 0,15% en huevos de un da de edad de S. frugiperda.Asimismo,

extractos de Vernonia holosenicea, Lychnophora ramosissima y Chromolaena

chaseae presentaron mayor impacto en S. frugiperda, mientras que los de

Eremanthus elaeagnus y L. ericoides fueron ms selectivos para otro tipo de

insectos, no obstante son escasos los estudios que encuentran para Spodoptera

exigua(gusano soldado).

3.5.2. Ventajas

Los compuestos botnicos constituyen una alternativa para el control de insectos

plaga ya que cuentan con la ventaja de degradarse rpidamente en el ambiente y

de ser ms especficos que los insecticidas sintticos; adems disminuyen la

probabilidad de generar especies resistentes (Rossetti et al.,2008). Son mas eco

confiables, biodegradables y no residuales en comparacin con los pesticidas

sintticos (Regnault-Roger et al.,2004).

Por otra parte, el uso de compuestos naturales presenta un espectro de toxicidad

ms estrecho y tienen un impacto ambiental menor. Estos compuestos, cuando

se biosintetizan son fcilmente degradados por vas enzimticas (Regnault-Roger

et al., 2004).

Los compuestos naturales presentes en plantas aromticas y medicinales estn

siendo ampliamente utilizados; los avances tecnolgicos y de sntesis orgnica

han ido desplazando cada vez ms a las sustancias artificiales (Castaeda et al.,

2007).


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La evolucin ha dotado a los organismos biolgicos con mediadores qumicos

implicados en la comunicacin entre especie (aleloqumicos), presentando una

gran variedad de efectos, en los metabolitos secundarios se han identificado

numerosas molculas que presentan una accin defensiva en los vegetales frente

al ataque de insectos perjudiciales inventarindose ms de 2000 especies dotadas

con propiedades insecticidas (Regnault-Roger et al., 2004).

3.6.Azadirachta ind icaJuss (Neem)

El rbol del Neem, Azadirachta indica Juss, familia Meliaceae, es una especie

tropical y subtropical de la India y Sudeste de Asia. Varias partes del rbol del

Neem han sido utilizadas por indgenas en la cocina, medicina tradicional y comopesticida natural. Los frutos maduros y semillas de Neem presentan un aceite que

emiten un fuerte aroma a ajo, algunos atribuyen eficacia y reputacin medicinal del

aceite de Neem a los compuestos sulfurosos que contiene (Kurose y Yatagai,

2005).

Los extractos de Neem actan en los insectos como efecto antialimentario,

inhibidor de crecimiento, prolonga las etapas inmaduras ocasionando la muerte,

disminuye la fecundidad y la oviposicin, disminuye los niveles de protenas y

aminocidos en la hemolinfa e interfiere en la sntesis de quitina (Mordue, 2004).

3.6.1. Composicin qumica

Azadiractina, uno de los tres limonoides (triterpenoides) predominante del rbol de

Neem, es un bioplaguicida conocido. La bioactividad de la azadiractina en los

insectos vara, el insecticida de Neem ha demostrado que tiene un amplio

espectro que se caracteriza por efectos antialimentarios y txicos en muchas

plagas de cultivos agrcolas (Reed y Majumdar, 1998).

Numerosos constituyentes terpnicos: diterpenos (derivados del abietano)y ms

de cincuenta tetranortriterpenoides: azadiractina, nimblido, cido nimbidnico,
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Terp%C3%A9nico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Diterpenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Abietano&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tetranortriterpenoide&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Azadirachtinahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nimb%C3%B3lido&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81cido_nimbid%C3%ADnico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81cido_nimbid%C3%ADnico&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nimb%C3%B3lido&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Azadirachtinahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tetranortriterpenoide&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Abietano&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Diterpenohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Terp%C3%A9nico&action=edit&redlink=1


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azadirona,nimbina,etc., se han identificado en la especie. El ms interesante, la

azadiractina se comporta como un antinutriente para los insectos (Pavela et al.,

2009). La mayor parte de los principios activos se encuentran en la fruta del

Neem, semillas, ramas, tallos y corteza de la raz. Los ncleos de la semilla

produce el complejo azadiractina tetranortriterpenoide y sus anlogos (Isman,

1997).

3.6.2. Actividad insectic ida

La azadiractina se utiliza ampliamente en el medio ambiente como plaguicida

seguro para la agricultura, no slo inhiben el crecimiento y la multiplicacin de los

insectos sino tambin que es inofensivo para los animales y los seres humanos.Un nmero ilimitado en informes de prensa indican que los extractos de Neem son

txicos para algunos vertebrados y mamferos e inofensivo a los dems (Reed y

Majumdar, 1998).

En las ltimas dcadas las esperanzas se han depositado sobre el uso de

insecticidas botnicos como una alternativa sustentable en la proteccin

fitosanitaria. Extractos del rbol del Neem, Azadirachta indicaJuss (Meliaceae),

son algunos de los insecticidas botnicos ms eficientes y se han producido

comercialmente algunos agentes (por ejemplo, NeemAzal T/S; Trifolio-M GmbH,

en Alemania y Aza Direct distribuido por BASF) que tambin puede ser utilizado

oficialmente en la agricultura orgnica. La alta actividad insecticida se debe a las

grandes concentraciones del ismero tetranotriterpenoide de azadiractina A, que

est presente en el extracto de semillas de Neem. La azadiractina es bien

conocida como un potente inhibidor del crecimiento en insectos fitogenticos

(Pavela, 2007). Inhibe la alimentacin y el crecimiento de los insectospertenecientes a varios rdenes, como Lepidpteros, Dpteros, Ortptera,

Hemptera, Coleptera, etc., interviniendo en eventos endocrinos (Pavela et al.,

2009).
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Azadirona&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nimbina&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Insectohttp://es.wikipedia.org/wiki/Insectohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nimbina&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Azadirona&action=edit&redlink=1


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Diversos insectos plaga presentan diferentes respuestas a la azadiractina en el

nivel de disuasin alimentaria (o gustativa), la capacidad de ingerir derivados en

los niveles sensoriales es importante en muchas especies de lepidpteros y

algunos ortpteros. El producto natural estimula clulas especficas

quimiorreceptoras y tambin bloquea el disparo de las clulas receptoras de

azcar, que normalmente estimulan la alimentacin (Mordue, 2004).

Tambin se ha demostrado que causa efectos profundos en los procesos

reproductivos de los insectos machos y hembras (degenerado ovarios). En los

insectos tratados con azadiractina interfiere en la sntesis de vitelogenina de la

grasa corporal y su absorcin por los huevos lo que resulta en una reduccin en la

fecundidad y el incremento a la esterilidad (Tanzubil y McCaffrey, 1990).

3.6.3. Usos

El Neem (Azadirachta indica) es un rbol de usos mltiples, cuyos productos se

han utilizado durante siglos como insecticidas, anticonceptivos, antipirtico y

propsitos antiparasitarios. Tambin se utiliza como fuente de madera en los

programas de reforestacin y un proveedor de sombra. El fruto produce aceite que

se usa en jabones y detergentes, mientras que otros subproductos se utilizan en

abonos (Mordue, 2004).

3.7. Piper auritum(Hoja Santa)

La Familia Piperceae se ha utilizado tradicionalmente como fuente de

insecticidas, de especias y fitomedicamentos. Estos usos permiten pensar que

esta familia es particularmente bien tolerada por el hombre.

Las Piperceae se establecen en regiones tropicales y subtropicales en todo el

mundo y presenta especies aromticas usadas en la medicina tradicional. El

gnero Piperes el ms representativo de esta familia, con ms de 700 especies.


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Los frutos aromticos de Piper tambin han sido usados en la medicina tradicional

(Olivero-Verbel et al., 2009).

El nombre botnico de la hoja santa es: Piper auritumKunth; con el nmero de

serie taxonmico en ITIS: 504403. Familia de las piperceas (Piperaceae), no

tiene sinnimos botnicos, pero s vulgares: Hoja Santa, acuyo, acoyo, hierba

santa, cordoncillo blanco, tlanepa, hoja santa, hoja de ans, mumo, pimienta

sagrada, y x-mak-ulam en lengua maya (Maldonado et al., 2004).

La hoja santa es una planta frondosa, que alcanza gran altura, sus hojas son

grandes y en forma de corazn, sus flores tienen forma de espiga de color verde

plido a blanco. Se trata de una especie originaria de Mxico a Colombia, habita

en climas clido semiclido y semiseco desde el nivel del mar hasta los 2 000

msnm. Cultivada en huertos familiares, crece a orillas de caminos en vegetacin

de bosques tropicales caducifolio, subcaducifolio, perennifolio y bosque mixto de

pino-encino de terreno semiseco (Lees y Burt, 1988).

Los metabolitos secundarios de plantas del gnero Pipertienen varios modos de

accin, toxicidad de contacto, sinrgicos, propiedades repelentes yantialimentarias (Scott et al.,2008).


Los aceites esenciales en el gnero Piper, son un complejo de compuestos mixtos

voltiles, aislados de material vegetal. Qumicamente, presenta metabolitos

secundarios derivados de terpenos, compuestos oxigenados y algunos

compuestos que contribuyen en la actividad biolgica (Olivero-Verbel et al., 2009).

Los componentes ms abundantes identificados en Piper auritum son safrol

(91.4%) y miristicina (4.8%). La composicin qumica presenta diferencias en la

distribucin de compuestos como: monoterpenos, sesquiterpenos oxigenados,

fenoles y la presencia de otros compuestos oxigenados (Castaeda et al.,2007).


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Tambin incluye amidas insaturadas, flavonoides, aldehdos, propenifenoles y

alcaloides (Olivero-Verbel et al.,2009).


La gran variedad del genero Piper muestran posibles pistas de actividad

insecticida, mientras que muchas plantas tradicionales se utilizan en el control de

insectos que son vectores de enfermedades y daos en cultivos almacenados. Se

han realizado investigaciones con extractos de semillas de Piper nigrum, indicando

que las piperamidas fueron las responsables de la toxicidad del extracto para el

control en gorgojo del frijol (Scott et al., 2008).

La qumica y la accin insecticida de las piperamidas ha sido objeto de una

cuidadosa revisin. Las amidas presentan toxicidad aguda y propiedades Knock

down (simulacin de muerte) similares a los piretroides, pero parecen actuar

sobre un receptor distinto. Adems de las piperamidas bien conocidas, las

Piperceas contienen varios ligandos y otros compuestos secundarios derivados

de cidos benzoicos (Lees y Burt, 1988).

Las piperamidas, se sabe que actan como neurotoxinas en insectos, se observa

inicialmente que modifican la excitabilidad axonal por un efecto sobre las

corrientes de sodio. Las amidas lpidos en algn momento se describieron como

piretroides; sin embargo ms tarde se afirm que era un mecanismo distinto (Lees

y Burt, 1988).

Por otro lado, se ha estudiado que las piperamidas por separado o en

combinacin, podran sustituir a los insecticidas de contacto, especialmente en loscompuestos neurotxicos como los carbamatos, organofosforados y los

piretroides, por la resistencia que han desarrollado. La combinacin de estas

amidas dentro de la formulacin botnica puede proporcionar la ventaja de todos

los anteriormente mencionados, la inhibicin de la enzima y baja toxicidad en


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mamferos y as desarrollar productos comerciales que sean aceptados en el

mercado global (Scott et al.,2008).

3.7.3. Usos

Se emplea en padecimientos como inflamacin, infeccin de la matriz, para

despus del parto y para acelerar el parto; dolor de estmago o espasmo, falta de

apetito y estreimiento. Su uso tambin se indica en enfermedades como asma,

laringitis, reumatismo, en llagas, riones, para la vista, purificar la sangre, en

mordeduras de vbora, inflamaciones, dolores musculares, para dar baos a los

recin nacidos, contra las lombrices intestinales, susto y quemaduras (Castaeda

et al.,2007)

Puede ser utilizada en tintura (por ejemplo para afecciones gastrointestinales o

para todo tipo de dolor) o en emplastos (para inflamacin o quemaduras en alguna

parte del cuerpo) (Maldonado et al., 2004).

3.8. Petiveria alliacea(Hierba del Zorri llo)

Petiveria alliacea llamada comnmente ajillo, Hierba del Zorrillo, es una de lasplantas medicinales ms usadas en Amrica Latina. El gnero Petiveria es en

honor al botnico ingles Petiver y la especie alliaceapor su caracterstico aroma a

ajo (Alonso, 1998).

Esta planta pertenece a la familia Phytolaccaceaey es endmica de Mxico, Islas

del Caribe, Centro y Sudamrica (Garca et al., 2006).

Es una planta perenne con aproximadamente un metro de altura. El tallo es

delgado y angular, las hojas en posicin elptica. La inflorescencia es en conjuntos

delgados y los frutos son lineales. Su crecimiento es silvestre y se reproduce por

medio de semillas, estacas y races (Bernal y Correa, 1998).


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P. alliaceaes tambin conocida como Hierba del Zorrillo por su caracterstico olor

resultado de la presencia de compuestos de azufre (De Souza et al.,1990).


Esta planta contiene una diversidad biolgica de componentes activos tales como

petiverina, glicsidos sapnicos, triterpenos-isoarborinol, acetato-isoarborinol,

cinamato-isoarborinol, esteroides, alcaloides, flavonoides y taninos (Bezerra et al.,

2005).

En las hojas de P. alliacea se reporta la presencia de esteroides, terpenoides,

saponinas, polifenoles y taninos; mas alantona, nitrato de potasio, cido linolico,alcohol lignocrilico, cido lignocrico, ster lignocrico, cido nonadecnoico,

cido esterico, cido palmtico, glucsidos y alcaloides (De Souza et al.,1990).

En el tallo de P. alliacea se han detectado los alcaloides alantona, tambin

presentes en las hojas, trans- metil-4-metoxi-prolina; y los compuestos lipdicos:

cido lignocrico y beta-sitosterol, este ltimo tambin detectado en la raz. La raz

contiene adems los compuestos azufrados trisulfuro de hidroxi-5-etil-benzilo

(Bernal y Correa, 1998).


Presenta actividad insecticida y acaricida en bacterias (Pasteurella multocida) e

inhibe la actividad de hongos como Cladosporium cladosporioides, Cladosporium

shaerospermum y Saccharomyces cerevisiae(Benavides et al.,2001).

Estudios de toxicidad aguda en ratones demostraron que el extracto acuoso de la

planta administrado oralmente no provoc muertes an a dosis tan altas como

10 g.kg-1. Administrado por va intraperitonial se encontr una dosis letal media de

1672.11 mg.kg-1. Este mismo extracto mostr ausencia de genotxicidad en

Aspergillus nidulans(Garca et al., 2006).


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3.8.3. Uso

Estudios etnobotnicos sealan alrededor de 39 usos medicinales para la especie.

Es empleada como anticancergeno, cicatrizante y dolores de cabeza. La raz

molida y la infusin de hojas, son empleadas como antiespasmos, antireumatismo

(usado como tpico), antiinflamatorio, entre otros (Bezerra et al.,2005).

La decoccin de las hojas utilizada contra la influenza, infecciones

gastrointestinales (diarrea), disentera y flatulencias, enfermedades respiratorias

como la amigdalitis, asma, bronquitis, gripa, tranquilizantes y diabetes

(Garca et al.,2006).


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IV. MATERIALES Y MTODOS

La presente investigacin se desarroll en dos fases: laboratorio y campo

realizando actividades que se muestran en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Actividades realizadas en fase de laboratorio y campo.

FASE ACTIVIDADRESPUESTASEVALUADAS

Laboratorio

Preparacin de extractosvegetales

Hexnico Metanlico

Anlisis fitoqumico Identificacin preliminar

de alcaloides,

flavonoides y terpenos.

Pruebasantialimentarias

ndice de disuasinalimentaria

ndice de supresinalimentaria

Pruebas de toxicidad

Porcentaje demortalidad

Concentracin letal(CL50)

Campo Pruebas de toxicidad

Porcentaje demortalidad

Concentracin letal(CL50)

La metodologa que se evalu en laboratorio fue basada en los experimentos

realizados por Rossetti et al. (2008), probando extractos etanlicos de Melia

azedarach a concentraciones 2, 5 y 10% en larvas de Spodoptera eridania

3 instar para evaluar los efectos antialimentarios y txicos y Zapata et al. (2009),

evaluando extractos con hexano, acetona y metanol de Drimys winteri utilizando

concentraciones de 5 y 10% en larvas deSpodoptera littoralis 4 y 5 instar con lo

cual evaluaron los efectos antialimentarios por medio del ndice de disuasin (FDI)

y supresin alimentaria (FSI), por lo cual se reprodujo estas metodologas en


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larvas de Spodoptera exigua4 instar aplicando concentraciones 1, 5 y 10% de

extractos hexnico y metanlico deA. indica, P. auritumy P. alliacea para evaluar

pruebas antialimentarias y de toxicidad en laboratorio y campo.

4.1. Fase de laboratorio

4.1.1. Material vegetal

1. Las hojas de Piper auritum(Hoja Santa) fueron colectadas en el municipio

de Actopan, Veracruz. Mxico., en los meses de febrero con temperatura

21.8C y en marzo 24C del 2010. Situado a 311 msnm, con un clima clido

subhmedo Awo(w)(i)gw, el mes ms frio es enero con 21.1C y el ms

clido mayo con 27.3C, la precipitacin media anual es de 860.1 mm(Garca, 1988).

2. Las semillas de Azadirachta indica (Neem), colectadas en el poblado La

Brecha, municipio de Guasave, Sinaloa. Mxico., en el mes de marzo

(20.7C) del 2010. Est a 15 msnm y presenta un clima seco muy clido y

clido BS(h'), la temperatura mxima se presenta en el mes de julio con

29.9C y el mes ms frio en enero con 18.5C, la precipitacin media anual

de 392.8 mm (Garca, 1988).

3. Las hojas de Petiveria alliacea (Hierba del Zorrillo), utilizadas fueron

colectadas en Veracruz, Veracruz. Mxico., situado a 16 msnm, presenta

un clima clido subhmedo con lluvias en verano Aw2(w)(i)w,

presentando la temperatura ms clida en el mes de agosto 27.8C y el

ms fro enero 21.5C, con una precipitacin media anual de 1500 mm

(Garca, 1988).

El material vegetal se dej secar perfectamente a temperatura ambiente para

posteriormente molerlo y conservarlo en bolsas de papel etiquetadas hasta su

utilizacin (Figura 5).


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Figura 5. Material Vegetal

4.1.2. Preparacin de extractos vegetales

Se prepararon dos tipos de extractos: hexnico y metanlico por con cada una de

las especies de estudio. Estos solventes presentan diferente polaridad, el hexano

es un solvente menos polar utilizado para extraer los compuestos aromticos y el

metanol es mas polar requerido para la extraccin de terpenos (Scott et al., 2008).

Los compuestos qumicos extrados con estos solventes variaran en cada una de

las especies de estudio.

4.1.2.1. Extracto hexnico

En un garrafn de vidrio se colocaron 500 g de hoja molida de Petiveria alliaceay

Piper auritum; 400 g de semilla deAzadirachta indicaseca y molida, se maceraron

por separado en hexano (2 x 1000 mL) durante 48 h. Posteriormente se filtr y se

concentr a presin reducida en un rotavapor Bchi para la eliminacin del

disolvente.

4.1.2.2. Extracto metanlico

Las muestra de hojas y semillas de las tres especies, se secaron por separado a

temperatura ambiente y se colocaron en un cartucho de papel filtro, para ser


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procesado en un sistema soxhlet con metanol por 48 h. Al trmino del tiempo

requerido, el filtrado se concentr a presin reducida en un rotavapor Bchipara

la eliminacin del disolvente y obtener el extracto metanlico.

4.1.3. Anlisis fitoqumico

Con la finalidad de identificar la naturaleza de los metabolitos secundarios

presentes en cada extracto, se realizaron cromatografas en capa fina de los

extractos de diferente polaridad (hexnico y metanlico) de cada una de las

especies vegetales a evaluar: Piper auritum (Hoja Santa), Petiveria alliacea

(Hierba del Zorrillo) yAzadirachta indica(Neem). Cada extracto se fraccion para

realizar la identificacin preliminar de alcaloides, flavonoides y terpenoides.

4.1.3.1. Identificacin de alcaloides

Se aplicaron los extractos metanlico y hexnico disueltos en el mismo solvente,

con un capilar sobre la placa de cromatografa en capa fina de gel de slice 60

Merck. Como eluyente se utiliz metanol: diclorometano (5:5). La placa se revel

con la aspersin del reactivo de Dragendorff (solucin a: 0.85 g nitrato bsico de

bismuto en 10 mL de acido actico glacial y 40 mL de agua, solucin b: 8 g deioduro de potasio en 30 mL agua. Solucin stock: solucin a y b se mezclan 1:1).

La aparicin de manchas color marrn indic la presencia de alcaloides.

4.1.3.2. Identif icacin de flavonoides



Merck. Como eluyente se emple butanol: acido actico: agua (4:1:5). Los

reveladores empleados para la placa fueron, 10 mL de 2-Aminoethildifenilborinato

(NP) y 8 mL de Polietilenglicol 4000 (PEG) para observar las manchas con la

lmpara UV.


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4.1.3.3. Identificacin de terpenoides



Merck. Como eluyente se emple tolueno: acetato de etilo (93:7). La placa se

revel asperjando 10 mL de vainillina 1% en etanol y cido sulfrico 10% en

etanol; se calent la placa por 5 minutos a 110 C. Se observa la aparicin

repentina y fugaz del color rosa. La aparicin de colores rojos, rosa, prpura o

azul se considera prueba positiva.

4.1.4. Larvas de gusano soldado (Spodoptera exigua)

La poblacin de larvas de gusano soldado (Spodoptera exigua), 4to instar

utilizadas para las pruebas antialimentarias y de toxicidad en laboratorio y campo ,

fueron criadas y donadas por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maz y

Trigo (CIMMYT), Campus Estado de Mxico; bajo la supervisin del Dr. George

Mahuku.

4.1.5. Diseo experimental

Se prepararon concentraciones 1, 5 y 10% a partir de los extractos hexnico y

metanlico de las tres especies vegetales para las pruebas antialimentarias y de

toxicidad en laboratorio (Cuadro 2).

Los tratamientos fueron asignados en cajas petri como unidades experimentales

(UE) en un Diseo Completamente al Azar, etiquetndolas al momento de su

asignacin.

Se realizaron cinco repeticiones por tratamiento (concentracin 1, 5 y 10%)

incluyendo el control. Las unidades experimentales fueron tratadas de manera

similar con cada extracto y todos los tratamientos se realizaron de forma

simultnea (hexnico y metanlico).


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Cuadro 2. Diseo de tratamientos para pruebas antialimentarias y toxicidad enlaboratorio

Especie ConcentracinTratamientos

Hexnico Metanlico

Petiveria alliacea

Hierba del Zorrillo

1% ZH1 ZM1

5% ZH2 ZM2

10% ZH3 ZM3

Piper auritum

Hoja Santa

1% SH1 SM1

5% SH2 SM2

10% SH3 SM3

Azadirachta indica

Neem

1% NH1 NM1

5% NH2 NM2

10% NH3 NM3

4.1.6. Pruebas antialimentaria

El bioensayo in vitro se realiz en el laboratorio de Investigacin de BioqumicaVegetal de Preparatoria Agrcola de la Universidad Autnoma Chapingo.

Se prepararon las concentraciones 1, 5 y 10% de los extractos hexnico y

metanlico de las tres especies (P. alliacea, P. auritum y A. indica) en agua

destilada mas agente tenso activ Tween 20 al 0.1 % v/v para lograr la

solubilidad del mismo.

El bioensayo se llev a cabo mediante los siguientes pasos:

1. Se colocaron dos discos foliares de lechuga de 3 cm de dimetro en cada

unidad experimental (caja petri).


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2. Con una micropipeta el disco 1 fue rociado por ambos lados (haz y envs)

con 600 L de extracto (Disco tratado) y el disco 2 con igual cantidad de

agua (Cv = Variante de control) dejndose secar por 30 min, el exceso se

retiro con papel secante.

3. Cada disco fue pesado en una balanza analtica Ohaus y se colocaron en

una caja petri de cristal de 9 cm dimetro x 1.5 cm altura, con una base de

papel filtro hmedo con agua destilada para evitar la desecacin del

material vegetal (Figura 6).

Figura 6. Peso de discos foliares y vista en cajas petri.

4. Las larvas de gusano soldado (S. exigua)se privaron de alimento durante

5 h para asegurar la efectividad de la prueba antialimentaria (Rossetti et al.,

2008), se obtuvo el peso inicial de cada larva en una balanza analtica

Ohaus y fueron colocadas sobre los discos foliares. Las cajas petri fueron

cubiertas por una malla (Figura 7).

5. Despus de 72 h a una temperatura 24 C y HR 63 %, se retiraron las

larvas y los discos foliares, ambos se pesaron para obtener su peso final.


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Figura 7. Peso de larvas y vista en cajas petri.

6. Por cada extracto y concentracin se calcul:

1. ndice de disuasin alimentaria (FDI), calculado a travs de la frmula:

(FDI) = 100 [(C-T) / (C+T)]

Donde:

T= Peso de disco tratado con extracto

C= Peso de disco sin extracto

Este ndice evala el potencial de una sustancia para inducir la detencin de

alimentacin al ser degustada por la larva, si continua la alimentacin es una

fuente alternativa de alimento (Zapata et al., 2009).

2. ndice de supresin de la alimentacin (FSI), calculado a travs de la

frmula:(FSI) = 100 [(Cv-(C+T) / Cv]

Donde:

T= Peso de Disco tratado con extracto

CV= Variable control (peso de disco sin extracto)

C= Peso de disco del tratamiento control


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Este ndice evala el potencial de una sustancia para inhibir el deseo de

alimentacin en la larva, aun cuando existe fuente de alimento (Zapata et al.,

2009)

4.1.7. Evaluacin de tox icidad in vitro

Las concentraciones 1, 5 y 10% de P. alliacea, P. auritum y A. indica de los

extractos hexnicos y metanlicos se prepararon en agua destilada mas agente

tensoactivo Tween 20a 0.1 % v/v para lograr la solubilidad del extracto.

1. Se colocaron tres larvas de gusano soldado (Spodoptera exigua) en una

caja Petri de cristal de 9 cm dimetro X 1.5 cm altura, con tres discosfoliares de lechuga con un dimetro de 3 cm sin extracto para la adaptacin

de las larvas durante 24 h.

2. Tres nuevos discos foliares de lechuga con 3 cm de dimetro fueron

rociados cada uno por ambos lados (haz y envs) con 800 L de cada

extracto por concentracin (1, 5 y 10%).

3. Se dejaron secar por 30 min y se retir el exceso con papel secante, cada

disco fue pesado en una balanza analtica Ohaus y se colocaron en la caja

Petri (UE), con una base de papel filtro hmedo con agua destilada para

evitar la desecacin del material vegetal.

4. Despus del tiempo de adaptacin cada una de las larvas de gusano

soldado (S. exigua) fue pesada en una balanza analtica Ohaus y fueron

colocadas sobre los discos foliares con extracto. Las cajas petri fueron

cubiertas por una malla.

Se realizaron los conteos cada 24 h por un lapso de 5 das y se cuantifico el

nmero de larvas vivas y muertas en cada unidad experimental. En este periodo la

temperatura ambiente oscilo entre 12 a 25 C y la HR de 55 a 65 %.


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4.2.Fase de campo

4.2.1. Cultivo de tomate uva var. Santa

El establecimiento del cultivo de tomate uva var. Santa (Solanum lycopersicum) se

llev a cabo bajo sistema de produccin orgnico a campo abierto en el Rancho

Los Hoyos ubicado en el km. 91 de la carretera internacional Obregn-Guaymas,

7.6 km al norte, Municipio de Empalme, Sonora., propiedad de la empresa Ag Mart

Produce S de RL de CV.

La zona de cultivo cuenta con un clima seco muy clido del tipo BW (h`) w (e), con

una temperatura media mxima mensual de 34 C en los meses de julio y agosto,

y una temperatura media mnima mensual de 18 C en los meses de enero y

febrero.

Los tipos de suelos identificados son: litosol, regosol y vermosol, diseminados en

todo el territorio del municipio. Los suelos del municipio son aptos para pastizales

y la agricultura est restringida a las zonas de riego, obteniendo altos rendimientos

en hortalizas, granos y vid.

El cultivo de tomate uva orgnico del Rancho Los Hoyos, se encuentra certificado

bajo la modalidad de 100 % orgnico, bajo los lineamientos del Programa Nacional

Orgnico (NOP), emitida esta certificacin por Quality Assurance International

(QAI), desde el ao 2002 hasta la fecha (Grape Tomatoe Santa.

www.santasweets.com Consulta: 9 julio 2010).

4.2.2. Manejo del cultivo

La siembra se realiz a mediados del mes de julio del 2010, presentando

temperaturas mnimas de 16 C y mximas de 40 C; el sustrato fue Peat Moss

marca TBK y vermiculita, realizando una mezcla de 2:1. Una vez sembrada la

semilla en las charolas se le dio un riego pesado de agua y se estibaron en una

tarima de madera y fueron cubiertas con una pelcula plstica negra para iniciar la
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germinacin, estas se colocaron en un cuarto cerrado y oscuro durante 4 das

para iniciar la germinacin.

Al cuarto da las charolas se sacaron del cuarto oscuro, fueron colocadas en

mesas del invernadero correspondiente del rea orgnica, se aplic riego por

aspersin durante 2 horas nicamente agua. El quinto da, se evalu la

germinacin que oscilaba entre 30 y 35%. El sexto da, se aplic un riego pesado

durante una hora y media. El sptimo da, se evalu la germinacin reportando un

60-65%. El noveno da, evaluacin de germinacin 90-95%. El onceavo da inici

la fertilizacin y fumigacin a la plntula. Los das 13 al 32 se realizaron

aplicaciones de riego y fumigacin (finguicida Sonata i.a. Bacillus pumilus).

El da 33 se aplica trichoderma. Para el da 35 las plntulas estaban listas para

salir del invernadero y ser trasplantada en campo (Figura 8).

Figura 8. Siembra en invernadero.

Los surcos de cultivo en campo estuvieron acolchados y se irrig por medio desistema por goteo; en cada surco se sembraron las plantas de tomate uva con una

separacin de 55 cm y la distancia entre surcos de 1.2 m, con una densidad de

4 plantas/m2.


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4.2.3. Eleccin, infestacin y tratamientos en el cultivo

La seleccin de plantas (unidades experimentales: UE) de tomate uva var. Santa

(Figura 9), fue cuatro semanas despus del trasplante, en la etapa fenolgica de

ramificacin, la altura de las plantas fue de 45 a 50 cm.

Figura 9. Eleccin de plantas.

Se infestaron 30 plantas (UE) elegidas aleatoriamente de acuerdo a los principios

de un Diseo Completamente al Azar con tres repeticiones por tratamiento, siendo

el control agua + Tween 20

al 0.1 % v/v.

Se colocaron 15 larvas de gusano soldado (Spodoptera exigua 4o instar) por

planta, donde permanecieron por 24 h para su adaptacin. Estas se aislaron

mediante jaulas entomolgicas elaboradas con tela de organza blanca de 70 cm

de largo por 50 cm de dimetro, las cules fueron sujetas por las estacas del

tutoreo y el amarre de la planta (Figura 10).


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Figura 10. Aislamiento de plantas.

Los extractos metanlicos se prepararon a concentraciones 5, 10 y 15 % en aguanormal con un pH 7.0 con agente tensoactivo Tween 20al 0.1 % v/v para lograr

la solubilidad.

La aspersin de los extractos metanlicos de Petiveria alliacea (Hoja del Zorrillo),

Piper auritum (Hoja Santa) y Azadirachta indica (Neem), se realiz con un

atomizador manual 24 h despus de la infestacin (tiempo de adaptacin), a una

dosis de 35 mL por planta (dosis previamente medida para evitar el derrame de la

solucin a la hora de la aplicacin), efectundose tres aplicaciones cada 24 h para

asegurar el efecto de los extractos.

Las aplicaciones se realizaron en lo ms temprano posible para asegurar que las

larvas no estuvieran estresadas por la temperatura y la HR. La primera aplicacin

fue a las 7:00 am, segunda aplicacin 7:30 am y la tercera aplicacin 8:00 am, con

una temperatura 21 C 2 y HR 35% 2, los conteos se realizaron tres horas

despus de la aplicacin para cuantificar el descenso de la poblacin.

Las variables a evaluar fueron: nmero de larvas vivas y muertas.


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4.3. Anlis is estadstico

Se realiz anlisis de varianza (ANOVA) y anlisis de comparacin de medias

LSD Fisher (=0.05), para detectar el o los mejores tratamientos

(concentraciones), con el programa system analysis statistical (SAS) versin 9.0.El Anlisis estadstico Probit (Finney, 1971), permiti calcular la concentracin letal

media (CL50).

4.3.1. Variables respuesta

En las pruebas antialimentarias las variables fueron: peso inicial de larva, peso

final de larva, peso inicial de disco y peso final de disco

Variables medidas en pruebas de toxicidad en laboratorio fueron: numero de

larvas de gusano soldado (S. exigua) vivas y muertas, para obtener el porcentaje

mortalidad por tratamiento y extracto de las tres plantas de estudio.

Variables medidas en campo: nmero de larvas de gusano soldado (S. exigua)

vivas y por diferencia, con respecto al total de individuos contados en cada unidad

experimental antes de la aplicacin de los tratamientos, el nmero de larvasmuertas, para obtener el porcentaje de descenso poblacional (porcentaje de

mortalidad) por cada unidad experimental.


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V. RESULTADOS Y DISCUSIN

5.1. Identificacin fitoqumica de P. alliacea, P. auritum y A. ind ica.

Los extractos hexnico y metanlico que se evaluaron en laboratorio y campo

fueron analizados por cromatografa en capa fina de gel de slice 60 Merck con la

finalidad de identificar la presencia de alcaloides, flavonoides y terpenoides. El

Cuadro 3 muestra los rendimientos obtenidos en la extraccin con hexano y

metanol de las tres especies en 100 g de muestra.

Cuadro 3. Rendimiento de extractos hexnico y metanlico en tres especiesvegetales.

EspeciePeso demuestra

(g)

Extracto

Hexnico(g)

Metanlico(g)

Azadirachta indica (s) 100 53.17 19.65

Piper auritum (h) 100 0.94 4.14

Petiveria alliacea (h) 100 2 23.44

h=hojas; s=semillas

Vivanco et al. (2005) menciona que los compuestos de las plantas pueden ejercer

actividades desde insecticidas, antialimentarias y repelentes, por lo que es

importante identificar los compuestos para realizar evaluaciones ms precisas.

5.1.1. Alcaloides

La Figura 11, muestra la cromatoplaca para la identificacin de alcaloides en el

extracto hexnico (A) y el extracto metanlico (B), la aspersin del reactivo de

Dragendorff, permiti detectar la presencia de alcaloides nicamente en el extracto

metanlico de las especies P. alliaceay P. auritumpor la coloracin marrn que

adquirieron las manchas. Al respecto, (Olivero-Verbel et al., 2009; Bezerra et al.,


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2005) describen la presencia de alcaloides en P. alliacea, as como en P. auritum.

Wink, (1993a), menciona las propiedades insecticidas que presentan algunos

alcaloides, lo cual explica la mediana toxicidad que present el extracto metanlico

de ambas especies.

Figura 11. Cromatografa de alcaloides con extractos hexnico (A) y metanlico(B) de P. alliacea, P. auritum y A. indica.

5.1.2. Flavonoides

Al evaluar la presencia de flavonoides en las cromatoplacas, donde se aplic

aproximadamente 1 L por separado del extracto hexnico y metanlico de las

tres especies, la Figura 12 muestra que en la cromatoplaca A (extracto hexnico)

no se encuentran flavonoides, sin embargo en la cromatoplaca B (extracto

metanlico), la presencia de fluorescencia verde (Wagner y Bladt, 1996) indicapresencia positiva en los extractos de P. alliaceay P. auritum.

A B


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Figura 12. Cromatografa de flavonoides con extractos hexnico (A) y metanlico(B) de P. alliacea, P. auritum y A. indica.

5.1.3. Terpenoides

En la Figura 13, se observa que al identificar por cromatografa en capa fina y al

usar como agente cromognico vainillina + cido sulfrico (Wagner y Bladt, 1996),las cromatoplacas presentaron coloraciones azul violeta, lo cual indica la

presencia de terpenoides en el extractos hexnico (A) de P. alliacea y P.auritum.

En contraste nicamente se identifican terpenoides en el extracto metanlico (B)

deA. indica(Neem), lo cual es congruente, debido a que la literatura seala que

el principio activo ms potente de Neem es un terpenoide denominado

azadiractina.

El efecto sinrgico que existe en P. auritum en combinacin de terpenoides,

alcaloides y flavonoides, revela una efectividad txica despus de A. indica; lo

cual fue apreciado en las pruebas antialimentarias y toxicidad, ya que esta fue la

segunda especie ms efectiva.

A B


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Figura 13. Cromatografa de terpenoides con extractos hexnico (A) y metanlico(B) de P. alliacea, P. auritum y A. indica.

El extracto metanlico de A. indica, present la mayor toxicidad en las pruebas

realizadas en laboratorio y campo. Diversas investigaciones se han realizado con

terpenos como la azadiractina que es el compuesto que se extrae de A. indicay

presenta efectos antialimentarios y txicos en diferentes familias de insectosplaga del orden lepidpteros, ortpteros, etc. (Gonzlez et al., 2010).

El Cuadro 4 muestra un resumen de los metabolitos detectados cualitativamente

en las tres especies, los resultados observados en los extractos de diferente

polaridad coinciden con lo reportado en la literatura. Ya se argument en prrafos

anteriores que la toxicidad de Neem, se debe a la presencia de un limonoide

(triterpenoide), que por su polaridad se detect en el extracto de mayor naturaleza

hidroflica. En relacin a P. auritum, se identific la presencia de flavonoides y

alcaloides en el extracto de polaridad similar a los metabolitos y en el extracto

hexnico se detect la presencia de terpenoides, lo cual explica la intermedia

toxicidad, debido a que por tratarse una de una planta aromtica, stos pudieran

estar presentes como aceites esenciales en el extracto de menor polaridad

A B


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(Scott et al., 2008). La baja toxicidad encontrada en los extractos hexnicos y

metanlico de P. alliaceaposiblemente se debe a la presencia de metabolitos en

baja concentracin, como se muestra en la placa cromatogrfica y quizs a la

naturaleza qumica. La actividad biolgica descrita en esa especie se debe

principalmente a compuestos derivados de azufre (Castaeda et al., 2007),

ensayo que no se realiz en el laboratorio para confirmar su presencia en los

extractos evaluados.

Cuadro 4. Anlisis fitoqumico de extractos hexnicos (H) y metanlicos (M) detres especies vegetales

Especie

Metabolitos identificados en el presente

estudioReferenciasFlavonoides Alcalo ides Terpeno ides

H M H M H M

Azadirachtaindica

(s)

nd nd nd nd nd ++

Terpenoides (Paverla et al., 2009;Reed y Majumdar., 1998; Isman,1997).

Piper auritum(h)

nd ++ nd ++ ++ nd

Terpenoides (Olivero-Verbel et al.,2009; Castaeda et al.,2007).Flavonoides (Olivero-Verbel et al.,2009).

Alcalo ides (Olivero-Verbel et al.,2009).

Petiveriaalliacea

(h)

nd + nd ++ nd ndFlavonoides (Bezerra et al.,2005).

Alcalo ides(Bezerra et al.,2005).

h: hojas; s: semillas; H: extracto hexnico; M: extracto metanlico; nd : no detectado; (+): baja intensidad;(++): mayor intensidad

En resumen, son marcadas las diferencias que existen entre las variaciones de

toxicidad por especie y tipo de extracto; adems se observ que existe una

respuesta diferencial del insecto receptor a la diferente polaridad y composicin

qumica de los extractos hexnico y metanlicos de A. indica, P. auritum y

P. alliacea.


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