- Origen de los pesticidas
Naturales - Insecticidas Naturales a
partir de Extractos Vegetales - Alcaloides
Insecticidas - Insecticidas Naturales de Uso
Popular - Conclusiones
ORIGEN DE LOS
PESTICIDAS
NATURALES
Los productos
sintéticos destinados a controlar plagas y enfermedades en los
vegetales han tenido un rol muy marcado en el incremento de la
producción agrícola. Sin embargo el
uso continuo e indiscriminado de estas sustancias, no sólo
ha causado enfermedades (Waterhouse, 1996) y muertes por
envenenamiento a corto y largo plazo, sino también ha
afectado al medio
ambiente, acumulándose por bioconcentración en
los distintos eslabones de la cadena
alimenticia, en el suelo y en
el agua. Son
responsables además de la resistencia
(Bourguet, 2000) a insecticidas por parte de los insectos, sin
por ello restar importancia a la destrucción de
parásitos, predadores naturales y polinizadores, entre los
otros tantos integrantes del ecosistema
(Freemark, 1995), que han visto alterado su ciclo de vida
a causa de estos productos. El hombre
depende del consumo
directo de las plantas tanto
vegetales, cultivos, cereales como de la obtención de sus
productos. Anualmente, una tercera parte de la producción
de alimentos se
ve destruida por pestes de cultivos y productos
almacenados.(Ahmed, 1984), por lo cual se hace imprescindible el
estudio de nuevas vías de control de
plagas. Las plantas, en conjunto, producen mas de 100.000
sustancias de bajo peso molecular conocidas también como
metabolitos secundarios. Estos son, normalmente, no-esenciales
para el proceso
metabólico básico de la planta. Entre ellos se
encuentran terpenos, lignanos, alcaloides, azúcares,
esteroides, ácidos
grasos, etc. Semejante diversidad química es
consecuencia del proceso evolutivo que ha llevado a la selección
de especies con mejores defensas contra el ataque microbiano, o
la predación de insectos y animales (Dixon,
2001). Hoy en día se sabe que estos metabolitos
secundarios tienen un rol importante en el mecanismo defensivo de
las plantas (Jacobson, 1989). Por lo tanto en los últimos
años se está retornando al uso de las plantas como
fuente de pesticidas mas seguros para el
medio ambiente y la
salud humana
(Ottaway, 2001; Mansaray, 2000). Los pesticidas pueden ser
clasificados de acuerdo con el tipo de organismo frente a los
cuales son eficaces: funguicidas, herbicidas,
insecticidas, moluscicidas, nematicidas,
rodenticidas (Evans, 1991). Sin lugar a dudas los
insecticidas naturales a partir de extractos vegetales
constituyen una muy interesante alternativa de control de
insectos además de que sólo se han evaluado muy
pocas plantas en relación a la fuente natural que ofrece
el planeta, por lo que las perspectivas futuras en cuanto a
investigación, son aun mayores.
INSECTICIDAS NATURALES A PARTIR DE EXTRACTOS
VEGETALES
A partir de la necesidad por encontrar una nueva
alternativa natural para el control de insectos plagas y
reemplazar así los pesticidas sintéticos aparecen
los insecticidas botánicos ofreciendo seguridad para el
medio ambiente y una eficiente opción agronómica.
(Borembaum, 1989).
Muchas plantas son capaces de sintetizar metabolitos
secundarios que poseen propiedades biológicas con
importancia contra insectos plagas. (Matthews, 1993;
Enriz, 2000; Calderón, 2001; Céspedes, 2001;
Gonzalez-Coloma; 2002). La selección de plantas que
contengan metabolitos secundarios capaces de ser utilizados como
insecticidas naturales deben ser de fácil cultivo y con
principios
activos potentes,
con alta estabilidad química y de optima
producción.
Las principales compuestos aislados de plantas usadas
desde hace mucho tiempo para
fines insecticidas son:
La rotenona, extraída de una planta
llamada derris, (Derris elliptica y Lonchocarpus
utilis, Fam. Leguminosae) (Figura 1) es un flavonoide que
se extrae de las raíces de estas plantas. De la primera se
puede obtener un 13% de rotenona mientras que de la segunda un
5%. Derris es nativa de los trópicos orientales,
mientras que Lonchocarpus es del hemisferio occidental.
Este compuesto es un insecticida de contacto e ingestión,
y repelente. Su modo de acción
implica una inhibición del transporte de
electrones a nivel de mitocondrias bloqueando la
fosforilación del ADP a ATP. Por esto se dice que
actúa inhibiendo el metabolismo
del insecto. Los síntomas que presentan los insectos
intoxicados con rotenona son: disminución del consumo de
oxigeno,
depresión en la respiración y ataxia que provocan
convulsiones y conducen finalmente a la parálisis y
muerte del
insecto por paro
respiratorio (Silva, 2002)
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Figura 1: Estructura
molecular de Rotenona
Las piretrinas (Figura 2) son esteres con
propiedades insecticida obtenidas de las flores del piretro
(Chrysantemum cinaerifolium, Fam Compositae). Los
componentes de esta planta con actividad insecticida reconocida
son seis ésteres, formados por la combinación de
los ácidos crisantémico y pirétrico y los
alcoholes
piretrolona, cinerolona y jasmolona. Estos compuestos atacan
tanto el sistema nervioso
central como el periférico lo que ocasiona descargas
repetidas, seguidas de convulsiones. Diversos estudios han
demostrado que estos compuestos taponan las entradas de los iones
sodio a los canales, generando que dichos canales sean afectados
alterando la conductividad del ión en tránsito. Sin
lugar a dudas la característica más importante de
estos compuestos es su alto efecto irritante o "knock down" que
hace que el insecto apenas entre en contacto con la superficie
tratada deje de alimentarse y caiga. Las piretrinas son el mejor
ejemplo de la copia y modificación de moléculas en
laboratorio
porque dieron origen a la familia de
los piretroides (Silva, 2002).
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Figura 2: Estructura molecular de
Piretrina
La nicotina (Figura 3) es un alcaloide derivado
especialmente de tabaco
(Nicotiana tabacum Fam. Solanaceae). Sus propiedades
insecticidas fueron reconocidas en la primera mitad del siglo
XVI. Este compuesto no se encuentra en la planta en forma libre
sino que formando maleatos y citratos. La nicotina es
básicamente un insecticida de contacto no persistente. Su
modo de acción consiste en mimetizar la acetilcolina al
combinarse con su receptor en la membrana postsináptica de
la unión neuromuscular. El receptor acetilcolínico,
es un sitio de acción de la membrana postsináptica
que reacciona con la acetilcolina y altera la permeabilidad de la
membrana; la actividad de la nicotina ocasiona la
generación de nuevos impulsos que provocan contracciones
espasmódicas, convulsiones y finalmente la muerte. Hoy
en día se encuentran en el mercado un
grupo de
insecticidas conocidos como neonicotinoides que son copias
sintéticas o derivadas de la
estructura de la nicotina como son Imidacloprid, Thiacloprid,
Nitempiram, Acetamiprid y Thiamethoxam entre otros.
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Figura 3: Estructura molecular de la
Nicotina
Otra planta utilizada como insecticida es la Anabasis
aphylla L. (Fam. Chenopodiaceae). Su principio activo
denominado anabasina o neonicotina es similar a la
nicotina y actúa de la misma forma. Esta planta crece en
Asia Central
(Duke, 1990).
La rianodina se obtiene de los tallos y raices de
una planta originaria de América
del Sur conocida como Riania speciosa (Fam.
Flacourtiaceae). De esta planta se obtiene una serie de
alcaloides, siendo el mas importante la rianodina. Este alcaloide
actúa por contacto y vía estomacal afectando
directamente a los músculos impidiendo su
contracción y ocasionando parálisis. La planta es
utilizada para combatir larvas de diversos Lepidopteros que
atacan frutos y particularmente la plaga del maíz
europeo (Silva, 2002).
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Figura 4: Estructura molecular de la
Rianodina
La azadirachtina es un tetraterpenoide
característico de la familia Meliaceae
pero especialmente del árbol Neem (Azadirachta
indica), originario de la india. Este
compuesto se encuentra en la corteza, hojas y frutos de este
árbol pero la mayor concentración se ubica en la
semilla. En el extracto se han identificado alrededor de 18
compuestos entre los que destacan salanina, meliantrol y
azadiractina que es el que se encuentra en mayor
concentración. Muestra
acción antialimentaria, reguladora del crecimiento,
inhibidora de la oviposición y esterilizante. Hoy en
día ya se pueden encontrar formulaciones comerciales de
Neem con nombres como Neem Gold, Neemazal, Econeem, Neemark,
Neemcure y Azatin entre otros, en países como Estados Unidos,
India, Alemania y
varios países de América
Latina (Silva, 2002)
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Figura 5: Estructura de la
Azadiractina
En el caso de Melia azedarach (Fam. Meliacea),
también llamada "Paraíso" crece abundantemente en
Argentina, sus frutos maduros y sus hojas amarillas son usados
como insecticida y antialimentario sobre diferentes tipos de
plagas. El potente efecto insecticida del extracto de
Paraíso podría ser equivalente al del extracto de
Neem. Estudios realizados a partir de distintas concentraciones
de extracto de Paraíso demuestran que este inhibe la
alimentación y afecta negativamente el
desarrollo y
supervivencia de distintas especies plaga de insectos que atacan
diversos cultivos agronómicos (Valladares, 1997).
Distintas concentraciones de extracto de paraíso (2, 5 y
10 %) provocan un efecto antialimentario en larvas de
Xanthogaleruca luteola (Coleoptera) llamada también
vaquita del Olmo, de casi un 87 % y en los adultos desde un 75 %
llegando a un 100 % de inhibición bajo la
concentración mas alta (Valladares, 1997). El compuesto
activo aislado es un limonoide llamado meliartenin. La
actividad antialimentaria de este compuesto muestra que a dosis
que van desde 5.5 a 27. 6 µg/cm2 provocan una
actividad inhibitoria de mas de un 75% y la mas moderada desde un
50 a un 75% para la mayoría de las especies tratadas y
estos resultados comparable al limonoide comercial azadirachtina,
siendo este el mayor compuesto antialimentario conocido.
(Carpinella, 2002; Carpinella, 2003). El modo de acción de
estos compuestos extraídos de distintas especies de
Meliaceas puede darse a partir de una combinación entre un
efecto antialimentario y una toxicidad post-digestiva
(Céspedes, 2000). Los resultados que se obtienen en las
respectivas investigaciones
realizadas en laboratorio tanto para A. indica como para
M. azedarach se llevan a cabo a través de técnicas
de bioensayos guiados con plagas de insectos de interés
como piojos, plagas de cultivos agronómicos importantes
como orugas defoliadoras, cortadoras y barrenadoras, vaquitas de
los zapallos, vaquitas del olmo, mosca de los frutos y mosquita
blanca, langostas, grillo topo, y funciona como buen repelente
contra mosquitos. Ambas plantas han sido reconocidas por sus
propiedades insecticidas y antialmentaria. (Heiden,
1991).
Figura 6: Estructura molecular de
Meliartenin
La sebadilla es un compuesto derivado de las
semillas de una planta de origen sudamericano conocido como
Schoenocaulon officinale (Fam. Liliaceae).Las semillas de
esta planta han demostrado tener cantidades importantes de
alcaloides que le confieren las propiedades tóxicas. El
polvo de estas semillas es uno de los insecticidas vegetales de
menor toxicidad para mamíferos pero no así si se
aíslan sus alcaloides que pueden llegar a ser altamente
tóxicos además de irritantes para la piel. (Silva,
2002). El poliglodial es un sesquiterpeno producido por
Polygonum hydropiper ( Fam. Polygonaceae) es usado como un
potente inhibidor de la alimentación en afidos. (Duke,
1990).
De las Rutales, se han aislado numerosos
limonoides (naturales y modificados) de plantas pertenecientes a
este orden para estudiar los efectos antialimentarios que
provocan sobre especies de insectos plaga pertenecientes a
Lepidopteros. (Suresh, G., 2002)
El ajenjo dulce es el nombre común de
Artemisia annua (Fam. Asteraceae). El aceite
esencial producido en las partes aéreas de esta planta es
usado contra el ataque de insectos plagas de productos
almacenados. (Rao, 1999; Tripathi, 2000, 2001). Se conoce el
efecto provocado por el aceite sobre el desarrollo y reproducción en chinches. (Rao, 1998).
Recientemente, se esta investigando la actividad insecticida y
antialimentaria de distintas concentraciones del extracto
orgánico de las partes aéreas de A. annua
sobre dos plagas agronómicas importantes, con resultados
muy favorables. Por otra parte se esta estudiando también
el efecto causado sobre las mismas plagas por parte de uno de los
principales compuestos activos de esta planta, llamado
artemisina, conocido y usado mayormente como
antimalárico. (Kleyman, 1984). Se ha observado mediante
pruebas en
laboratorio que este compuesto produce efecto antialimentario
sobre insectos plaga, como Epilachna. Paenulata
(Coleoptera) y Spodoptera eridania (Lepidoptera) causando
también un porcentaje importante de mortalidad y cambios
en el desarrollo larval. Con concentraciones de extracto que van
desde 0.15 a 1.5 mg/cm2, generando una posibilidad
para el uso de este extracto en el control de plagas debido a que
provocan entre un 80 a 100% de actividad antialimentaria para
ambas especies. Los efectos del compuesto activo afectan el
desarrollo y la supervivencia de estas plagas a una
concentración de 0.03 mg/cm2 siendo esta dosis
equivalente a la concentración mas alta del extracto,
dando resultados de actividad antialimentaria de entre un 80 a un
90% para ambas especies tratadas. Se observó
también que este principio activo provoca un efecto
neurotóxico ya que el comportamiento
de los insectos tratados con el
mismo comienzan a realizar movimientos descoordinados, temblores
y colapso lo que nos indica que aun continuaran las
investigaciones.
Figura 7: Estructura molecular de
Artemisina.
En hortalizas tan comunes en nuestro medio
agronómico como, la papa, el tomate y la
berenjena pertenecientes a la Familia Solanaceae, producen
alcaloides conocidos como chaconina, solanina, tomatina, atropina
y escopolamina, poseen un efecto insecticida poderoso en la
mayoría de los insectos, aunque algunas especies han
aprendido a tolerar las toxinas. (Menjivar, 2001)
INSECTICIDAS
NATURALES DE USO POPULAR
La búsqueda de métodos
para la protección natural de cultivos sigue vigente a
pesar de que el mercado ofrece una variedad de productos muy
amplia. La naturaleza nos
proporciona medios para la
protección de cultivos que merecen nuestra atención. Estos se originan en la riqueza
intrínseca de las especies y que surgen de su lucha por la
supervivencia. La protección natural de cultivos reduce el
riesgo de la
resistencia en los insectos, tiene menos consecuencias letales
para los enemigos naturales, reduce la aparición de plagas
secundarias, es menos nocivo para el hombre, y no
ocasiona daños en el medio ambiente (Stoll,
1989).
Como alternativa, los productos naturales provenientes
de una gran variedad de plantas, actúan inhibiendo,
repeliendo, disuadiendo o eliminando insectos plagas de distinto
tipo (rastreros, voladores, chupadores, defoliadores, etc.) como
así también estimulando procesos
vitales de los cultivos para fortalecerlos y así
protegerse de los ataques de las distintas pestes. Algunas de
estas plantas han sido estudiadas científicamente y otras
siguen vigentes por leyenda popular (Sánchez, 2002; Stoll,
1989).
La siguiente lista ofrece una variedad de especies
utilizadas desde hace mucho tiempo por distintas culturas y los
conocimientos que se tienen de las propiedades de estas plantas
se difunden de boca en boca.
- Equinácea (Equinácea
angustifolia): las raíces de esta planta contienen
un componente tóxico para las larvas del mosquito Aedes,
la mosca doméstica y es un disruptor del crecimiento y
desarrollo de los insecto s de la harina. - Hisopo (Hisopus officinalis). Al igual que
otras plantas aromáticas, el hisopo actúa
eficazmente ahuyentando, orugas, pulgones y
caracoles. - Lavanda (Lavandula officinalis). Sus flores
ahuyentan la polilla del armario y es una planta
melífera y que atrae insectos beneficiosos como la
crisopa. - Poleo (Mentha pulegium). Las hojas trituradas
y secas son uno de los remedios más efectivos que
existen contra las garrapatas de los animales
domésticos. Se aplica espolvoreando la piel del animal y
las zonas donde descansa, también es efectivo lavar al
animal con una infusión bien concentrada de la planta.
Ahuyenta también a las hormigas. - Albahaca (Ocimun basilicum). Principios
activos: linalol, estregol, leneol. Se asocia al cultivo de
tomates para repeler a la mosca blanca Es insecticida ya que
controla polillas, áfidos, moscas, etc. También
Acaricida. - Artemisa (Artemisia vulgar, Ambrosia
cumanensis) Principio activo: Cíñelo. Esta
planta es tóxica para los animales por lo que no se le
debe sembrar sobre pastizales, pero sí al borde de los
lotes de cultivo para impedir o restringir el paso de insectos
rastreros. - Salvia (Salvia officinalis). Planta
melífera.. Principios activos: boreol, cineol, tuyona.
Rechaza la mosca blanca en diferentes cultivos y pulgas y otros
insectos voladores. - Falsa acacia (Robinia seudoacacia).Arbol de
flores tremendamente melíferas. Las hojas machacadas ,
mezcladas con azúcar atraen y matan a las
moscas. - Romero (Rosmarinus officinalis).Planta
melífera y que atrae insectos beneficiosos. Las hojas
tritutaras se usan como repelente de pulgas y
garrapatas. - Tagetes (Tagetes patula). Planta tóxica
para las larvas de diferentes mosquitos. Sus secreciones
radiculares son una barrera eficaz contra los nemátodos,
por lo que se cultivan en proximidad plantas susceptibles como
tomates, patatas, perejil. - Toronjil (Melissa officinalis). Principio
activo: linalol. Repele pulgas, polillas y
áfidos. - Ortiga (Urtica sp. ). Principios activos:
serotonina, histamina, filosterina. Acelera la
descomposición de la materia
orgánica para la formación del compost con le
cual se estimula el crecimiento de las plantas y controla
orugas y pulgones. - Mezcla de maíz y fríjol con ají
(Capsicum frutescens; Fam. Solanaceae) son usados desde
los tiempos aborígenes y sirven actualmente para repeler
distintas plagas de insectos. - Ruda (Ruta graveolens, Fam. Rutaceae)
Principios activos: Rutina, inulina. Su fuerte olor atrae
moscas y polillas negras disminuyendo daños sobre los
cultivos cercanos. - Ajo (Allium cepa;Alliaceae) Se aisló al
agente activo básico del ajo, la alliina, que cuando es
liberada interactúa con una enzima llamada allinasa y de
esta forma se genera la allicina, la sustancia que contiene el
olor característico y penetrante del ajo. Es usado
contra piojos. Otro principio activo: disulfuro de alipropilo:
Controla larvas de plagas de diferentes cultivos. Como lechuga.
zanahoria, apio y fresas. - Frijol (Canavalia ensiformis). Principio
activo: canavalina. Controla la hormigas y actúa como
funguicida. - Citronella (Cymbopogon nardus, Fam.
Gramíneas) esta especie se produce a partir de dos
variedades: var. lana batu, la cual suministra un aceite
relativamente pobre en geraniol (55-65 %); y otra conocida con
el nombre de var. maha pangiri, de mejor calidad por su
alto contenido en geraniol, de hasta el 90 %. Los principales
compuestos son el citronelal y el geraniol, l-limoneno,
canfeno, dipenteno, citronelol, borneol, nerol, metileugenol,
los cuales son utilizados en la preparación de
insecticidas a base de aceites esenciales, o como aromatizante
de algunos insecticidas. - Menta (Mentha spicata). Principios activos:
mentol, felandreno, menteno, Se le utiliza para controlar
hormigas. - Ajenjo (Artemisia absinthium).Principio
activo: cineol, tuyona, etc. El té de hojas de esta
planta controla babosas en los cultivos, y pulgas en los
animales. Albahaca (Ocimum basilicum) Principio activo:
linalol, estregol, leneol, etc. Repelente, insecticida,
acaricida controla polillas, áfidos, moscas. - Artemisa (Artemisia vulgar, Ambrosia
cumanensis) Principio activo: Cineol: Esta planta es
tóxica para los animales por lo que no se le debe
sembrar sobre pastizales, pero sí al borde de los lotes
de cultivo para impedir o restringir el paso de insectos
rastreros. - Calendula (Caléndula otticinalis).
Principio activo: caléndulina: Comúnmente se le
denomina botón de oro de
madera y se
caracteriza por ser excelente para controlar nemátodos y
moscas blancas si se la siembra intercalada con
yerbabuena. - Frijol (Canavalia ensiformis).Principio
activo: canavalina. Controla hormigas. - Muña o Peperina (Minthostachys
mollis).Principios activos: Mentol, mentola, Tiene
propiedades repelentes de insectos cuando la papa está
en almacenamiento. Dentro de las plagas que repele,
se encuentran el gusano blanco de la papa, el gusano cortador
(Copitarsia curbata), el gorgojo de la papa
(Premmnotrvpes suni ) y el gusano alambre (Ladius
sp). Los sahumerios con muña también
controlan polillas. Durante el cultivo, se suele colocar
plantas frescas de muña para prevenir el ataque de
insectos o espolvorear cenizas de la planta en los campos
atacados por pulgones. - Yerbabuena (Mentha piperita). Principio
activo: mentol, cíñelo. Es una planta excelente
para el control de insectos chupadores como piojos, pulgones,
áfidos en frutales. - Quassia (Quassia amara). Principio activo
concentrado en la madera, hojas y raíces. Es
insecticida, actuando por contacto o ingestión. Se usa
contra insectos chupadores, minadores, barrenadores,
áfidos y algunos coleopteros.
Los insecticidas naturales también representan
riesgos y
beneficios, los cuales es necesario considerar, así como
sus formas de uso.
Numerosos químicos se producen naturalmente y
funcionan en algún grado como insecticidas. Están
presentes en la mayoría de los organismos vivos, desde las
algas azul-verdes, hongos y las
angiospermas.
Los compuestos son tan variados como las plantas de las
cuales han sido aislados y el rango de su efecto protector va
desde repelencia, disuasión de la alimentación y
oviposición hasta toxicidad aguda e interferencia con el
crecimiento y el desarrollo de los insectos.
Los insecticidas vegetales presentan la gran ventaja de
ser compatibles con otras opciones de bajo riesgo aceptables en
el control de insectos, tales como feromonas, aceites, jabones,
hongos entomopatógenos, depredadores y parasitoides, entre
otros, lo que aumenta enormemente sus posibilidades de integración a un programas de
Manejo Integrado de Plagas.
La actividad biológica de un compuesto natural
está en función de
su estructura y en la dosis usada para tales fines.
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