INVESTIGACIÓN

 

ACEITE ESENCIAL DE Eucalyptus globulus Labill Y Eucalyptus nitens H. Deane & Maiden (MYRTACEAE) PARA EL CONTROL DE Sitophilus zeamais Motschulsky

ESSENTIAL OIL OF Eucalyptus globulus Labill AND Eucalyptus nitens H. Deane & Maiden (MYRTACEAE) FOR THE CONTROL OF Sitophilus zeamais Motschulsky

 

Raúl González-Guiñez¹, Gonzalo Silva-Aguayo^1*, Angélica Urbina-Parra¹, y Macarena Gerding-González¹

¹ Departamento de Producción Vegetal, Facultad de Agronomía, Universidad de Concepción, Avenida Vicente Méndez 595, Casilla 537, Chillán. Chile.

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RESUMEN

Los insecticidas sintéticos son el método más utilizado para el control de insectos plaga, sin embargo actualmente se ha reportado desarrollo de resistencia y toxicidad para mamíferos. El aceite esencial de especies del género Eucalyptus ha mostrado resultados promisorios en el control de diversos insectos. El objetivo de esta investigación fue evaluar, en laboratorio, la composición química, toxicidad y efecto repelente del aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens para el control de adultos de Sitophilus zeamais. Los análisis fitoquímicos indicaron que los mayores constituyentes del aceite esencial de ambas especies son 1,8-cineol (eucaliptol) (55,49% en E. globulus y 59,85% en E. nitens) y a-pineno (18,18% en E. globulus y 18,36% en E. nitens). Los aceites de ambas especies no presentaron toxicidad significativa por contacto aunque afectaron la emergencia de la F1 de S. zeamais la cual se redujo en más de un 50% con E. globulus en concentraciones de 4 y 8% sin afectar la germinación de las semillas. En la toxicidad como fumigante se obtuvieron valores de mortalidad superiores al 70% en los tratamientos de 20, 25, 30, 35 con E. nitens y con 35 en E. globulus. Todos los tratamientos fueron repelentes contra S. zeamais. Se concluyó que los aceites esenciales de E. globulus y E. nitens presentan propiedades insecticidas significativas como fumigante y repelente para el control de adultos de S. zeamais.

Palabras clave: Terpenos, insecticidas vegetales, efecto fumigante, efecto repelente, gorgojo del maíz.

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ABSTRACT

Synthetic pesticides are the most widely used method to control insect pests. However, today we have insecticide resistance reports and mammal intoxications. The essential oil of Eucalyptus species has shown promising results in the control of several insect pests. The objective of this research was to assess the chemical composition, toxicity and repellent effect under laboratory conditions of essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens against adults of Sitophilus zeamais. The phytochemical analysis indicates that the major constituents of both essential oils are 1.8-cineol (eucalyptol) (55.49% in E. globulus and 59.85% in E. nitens) and a-pinene (18.18% in E. globulus and 18.36% in E. nitens). The oils of both species showed no significant contact toxicity although they affected the F1 emergence of S. zeamais, which was reduced in more than 50% with E. globulus in concentrations of 4 and 8% without affecting seed germination. Fumigant toxicity values of mortality higher than 70% were obtained with E. nitens in treatments of 20, 25, 30 and 35 and in E. globulus with 35 ^L. All treatments were repellents to S. zeamais. We conclude that essential oils of E. globulus and E. nitens have significant insecticidal fumigant properties against S. zeamais.

Key words: Terpenoids, botanical insecticides, fumigant, repellent effect, maize weevil.

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INTRODUCCIÓN

A nivel mundial, los insectos plaga son los principales agentes dañinos de los cultivos agrícolas. El deterioro, degradación y contaminación de los cereales por los insectos durante el almacenaje o condiciones de campo causa pérdidas económicas significativas, las cuales se transforman en un riesgo para la seguridad alimentaria. Además, tienen un impacto ecológico negativo, ya que se pierden la energía, suelo, agua y recursos no renovables que se utilizan para la producción de granos (FAO, 2009). Estas pérdidas en condiciones de almacenaje pueden asociarse, entre otros agentes, a la presencia de insectos, como Sitophilus zeamais Mutschulsky (Coleoptera: Curculionidae), el cual es considerado mundialmente como una de las principales plagas durante el almacenamiento de cereales como maíz (Zea mays L.), arroz (Oryza sativa L.) y trigo (Triticum aestivum L.), entre otros (Mossi et al., 2011).

El uso de insecticidas sintéticos es una herramienta imprescindible para su control. Sin embargo, ya no están siendo considerados un método eficaz debido a su alta toxicidad y a que su uso irracional ha provocado problemas de desarrollo de resistencia. Igualmente, el uso de estos productos tiene un impacto negativo sobre organismos no blanco como depredadores y parasitoides (Akthar y Isman, 2004). Según Bakkali et al. (2008), los crecientes problemas con los insecticidas sintéticos justifican la necesidad de investigar el desarrollo de nuevas alternativas de control de bajo impacto ambiental, identificando potenciales insecticidas desde fuentes naturales, tales como plantas o microorganismos (Koul et al., 2008; Pant et al., 2014).

En los últimos años, los estudios para el control de plagas de almacén se han centrado en el uso de aceites esenciales, los que constituyen mezclas complejas de compuestos volátiles que pueden contener alrededor de 20 a 60 componentes, los cuales han sido desarrollados por el metabolismo secundario de las plantas como mecanismo de defensa al ataque de herbívoros y patógenos (Miresmailli e Isman, 2014).

Eucalyptus es un género de árboles de la familia Myrtaceae, caracterizado por ser de rápido crecimiento, empleado en plantaciones forestales para la industria papelera y maderera. En Chile, actualmente existen 828.728 hectáreas plantadas con Eucalyptus de las cuales 573.602 ha corresponden a Eucalyptus globulus Labill y 255.126 ha a Eucalyptus nitens H. Deane & Maiden (INFOR, 2015).

El aceite esencial de Eucalyptus presenta propiedades antisépticas, bactericidas (Mossi et al., 2011) e insecticidas (Koul et al., 2008; Pant et al., 2014). Esto último se debe a la presencia de 1,8-cineol, compuesto característico del genero Eucalyptus, que ha sido considerado como un fumigante prometedor (Lee et al., 2003). Además, no es tóxico para mamíferos, es de bajo costo, constituye un recurso renovable, posee un manejo que produce abundante follaje como residuo, y es una especie que no está en peligro de conservación.

Estos antecedentes justifican el objetivo de la presente investigación, que consistió en evaluar las propiedades insecticidas e insectistáticas del aceite esencial de E. globulus y E. nitens, a través de la toxicidad por contacto y fumigante y efecto repelente para el control de adultos de S. zeamais, junto con su efecto sobre la germinación del maíz.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los bioensayos se llevaron a cabo en el Laboratorio de Entomología de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción, Campus Chillán, Octava Región, Chile.

Material vegetal, insectos y cereal

La colecta de hojas de Eucalyptus se llevó a cabo en un bosque de 22 años de edad ubicado en la Estación Experimental "El Nogal" (36°35' S; 72°4'O), de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción Campus Chillán. La identificación de las especies la realizó la botánica de la Facultad de Agronomía, Lic. Angélica Ur-bina Parra que fue quien originalmente estableció el huerto en 1994. El criterio de colecta fue el de Vogel et al. (1997), que consiste en seleccionar hojas al azar, de los cuatro puntos cardinales y en distintos lugares dentro del árbol. El follaje colectado se lavó con agua potable para eliminar cualquier contaminante, y posteriormente se sometió a destilación por arrastre de vapor por dos horas, en un aparato tipo Clevenger utilizando agua destilada. El aceite obtenido se conservó en frio a 4 ± 1°C en envases de vidrio color ámbar con cierre hermético, hasta su utilización en los bioensayos.

Los insectos utilizados en el bioensayo se obtuvieron a partir de colonias que se encuentran de forma permanente en el Laboratorio de Entomología de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción. Las colonias se mantuvieron en frascos de vidrio con maíz como sustrato alimenticio en una cámara bioclimática a 30 ± 1°C, 60 ± 5% humedad relativa (HR) y oscuridad total.

El maíz utilizado en los bioensayos correspondió al cultivar Dekalb DK440 (Anasac Chile S.A) y se obtuvo de la Estación Experimental "El Nogal" dependiente de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción. Este se almacenó en un congelador a -18 ± 1°C para eliminar cualquier infestación y/o contaminación externa por insectos que pudiese alterar los resultados.

Análisis fitoquímico

Los análisis fitoquímicos de ambos aceites se realizaron por cromatografía de gases en el Laboratorio de Farmacognosia del Departamento de Química y Farmacia perteneciente a la Facultad de Farmacia de la Universidad de Concepción, con el objetivo de identificar los principales constituyentes del aceite esencial de E. globulus y E. nitens.

Bioensayo 1. Toxicidad por contacto con una superficie tratada

Este bioensayo se llevó a cabo con la metodología de Kouninki et al. (2007); se usaron tubos de ensayo de vidrio de 6 mL a los que se les aplicó 1 mL de una solución de acetona con aceite esencial en las concentraciones a evaluar. Luego, en un agitador vortex las soluciones se homogeniza-ron durante un minuto para permitir que cubriera uniformemente la superficie interior del tubo. En seguida, se eliminó el excedente de solución, y por dos horas a temperatura ambiente se dejó evaporar la acetona. Finalmente, en cada tubo se introdujeron 10 insectos adultos sin diferenciación de sexos de aproximadamente 48 horas de edad, y posteriormente se cubrieron con una tapa perforada cubierta con tela de tul para permitir el intercambio gaseoso y confinar los insectos dentro del tubo durante el bioensayo.

Las concentraciones de aceite esencial evaluadas fueron 0,25; 0,5; 1; 2; 4 y 8 % (v/v), más un testigo consistente en solo acetona. Cada tratamiento tuvo 10 repeticiones, las que se almacenaron en una cámara bioclimática a 30 ± 1°C, 60 ± 5% HR y oscuridad total. La mortalidad se evaluó a las 24, 48 y 72 horas de iniciado el bioensayo y los resultados obtenidos se corrigieron con la fórmula de Abbott (1925).

Bioensayo 2. Toxicidad por contacto con grano tratado

Este bioensayo se realizó con la metodología de Obeng-Ofori y Reichmuth (1997), la cual consiste en mezclar, en frascos de vidrio de 0,25 L de capacidad, 100 g de maíz con una solución de aceite esencial, en las concentraciones a evaluar, disueltas en 1 mL de acetona más un testigo con solo acetona. A continuación los frascos se dejaron por dos horas a temperatura ambiente para que la acetona se evaporara, y posteriormente cada frasco se infestó con 10 parejas de S. zeamais adultos de no más de siete días edad. La diferenciación de sexos se realizó con el criterio de Halstead (1963), que señala que el rostrum de la hembra es más largo y menos ornamentado que el del macho. Luego, cada frasco se cubrió con sus tapas perforadas más una tela de tul para permitir el intercambio gaseoso y evitar el escape de insectos. Finalmente, los frascos se almacenaron en la cámara bioclimática en las mismas condiciones señaladas para la cría masiva de insectos.

Variables evaluadas

Mortalidad de insectos adultos. La mortalidad se evaluó a las 24, 48 y 72 horas y a los 7 y 15 días después de la infestación (DDI) con las 10 parejas de S. zeamais. Se cuantificó los insectos vivos y muertos para obtener el porcentaje de mortalidad el que se corrigió con la fórmula de Abbott (1925).

Emergencia de insectos adultos (F1). Una vez cumplidos los 15 días de evaluación de la mortalidad se retiraron todos los insectos adultos de cada frasco y éstos solo con el maíz se devolvieron a la cámara bioclimática por 40 días más. Al final de este periodo (55 DDI) se evaluó la emergencia de insectos adultos (F₁) considerando como 100% la F₁ del testigo.

Pérdida de peso del grano. Se determinó la pérdida de peso del grano a los 55 DDI, por diferencia, entre el peso inicial (100 g) y final del grano. Para corregir una posible diferencia de peso a causa de una pérdida o ganancia de humedad del grano, junto con los tratamientos se almacenaron en la cámara bioclimática cuatro frascos con 100 g de maíz sin tratar con aceite esencial y sin infestar con insectos, los que también se pesaron al principio y final del bioensayo.

Germinación. A los 55 DDI se realizó una prueba de germinación con 10 semillas por unidad experimental a temperatura ambiente (20 ± 5°C), durante siete días en placas Petri con papel filtro humedecido en su base. Los datos de germinación se registraron diariamente durante los siete días considerando como 100% el número de semillas germinadas en el testigo.

Bioensayo 3. Efecto fumigante

El efecto fumigante se evaluó con la metodología de Brito et al. (2006), que consiste en la aplicación de 10, 15, 20, 25, 30 y 35 µL de aceite esencial sobre un papel filtro circular de 5,5 cm de diámetro adherido interiormente a la tapa de envases plásticos de 150 mL. Cada envase contenía 25 g de maíz infestado con 10 insectos adultos sin diferenciación de sexo. Se realizaron cuatro repeticiones por tratamiento, las cuales se mantuvieron en una cámara bioclimática en condiciones controladas de 30 ± 1°C y oscuridad total. La mortalidad se evaluó los 5 DDI y se corrigió con la fórmula de Abbott (1925).

Bioensayo 4. Repelencia

Este bioensayo se realizó según la metodología de Tavares y Vendramim (2005), que consiste en una arena de libre elección formada por cinco placas Petri plásticas de 5 cm de diámetro, estando una placa central conectada a las otras cuatro por medio de tubos plásticos de 10 cm en posición diagonal formando una "X". Los tratamientos evaluados fueron 0,25; 0,5; 1; 2; 4 y 8 % (v/v)

de aceite esencial, en 1 mL de acetona los cuales se formularon y agitaron en tubos de vidrio cuyo contenido se mezcló con 20 gramos de maíz que se ubicaron en dos placas Petri diagonalmente opuestas. En las otras dos placas se ubicó el testigo consistente en el grano mezclado sólo con acetona. Luego, en el recipiente central se liberaron 20 insectos adultos sin diferenciación de sexos y después de 24 horas se contabilizó el número de insectos por placa. Cada tratamiento tuvo cuatro repeticiones y con los datos obtenidos se calculó el índice de repelencia (IR) de Mazzoneto y Ven-dramim (2003), donde los valores de IR indican si es un tratamiento atrayente (IR >1), neutro (IR = 1) o repelente (IR < 1).

Diseño experimental

El diseño experimental para todos los bioensayos fue completamente al azar con un arreglo factorial, de 2 x 7 (2 especies de Eucalyptus y 6 concentraciones de aceite esencial más un testigo). Los datos se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA) y un test de comparación de medias de Tukey, con un nivel de confianza del 95%. En el caso de la germinación de maíz se realizó un análisis no paramétrico de Kruskal Wallis debido a que los datos no cumplieron los supuestos de distribución normal y homogeneidad de la varianza. En todos los análisis se utilizó el programa estadístico Infostat (Balzarini et al., 2008).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Análisis fitoquímico

Los resultados del análisis fitoquímico indican que el mayor constituyente del aceite esencial de E. globulus (Tabla 1) y E. nitens (Tabla 2) es eucaliptol (1,8-cineol) con 55,5 y 59,9%, respectivamente, coincidiendo con Batish et al. (2008) y Koul et al. (2008), seguido por a-pineno en concentraciones de 18,2% en E. globulus y de 18,4% en E. nitens.

Mortalidad por contacto con una superficie tratada

Los resultados obtenidos en este bioensayo indican que solo el aceite esencial de E. globulus puede ser considerado como prometedor según el criterio de Lagunes (1994), al mostrar una mortalidad mayor al 40% en los tratamientos de 4 y 8% a las 72 h de iniciado el bioensayo (Tabla 3). Por tanto, se puede inferir que ni E. globulus ni E. nitens poseen efecto derribante significativo sobre S. zeamais. Esto coincide parcialmente con Abdelgaleil et al. (2009), quienes evaluaron la toxicidad de monoterpenos aislados obteniendo una baja toxicidad (CL₅₀ > 500 µg cm^-2) con 1,8 cineol (eucaliptol), componente mayoritario de ambos aceites, sobre Sitophilus oryzae L. (Curculionidae) y Tribolium castaneum H. (Tenebrionidae). Por otra parte Tapondjou et al. (2005), con dosis de 1,56 µL cm^-2 y 0,78 µL cm^-2 de aceite esencial de Eucalyptus saligna L., y Mossi et al. (2011), con dosis de 0,29 µL cm^-2 de E. globulus, reportaron una mortalidad por contacto de 100% con superficie tratada; aunque las dosis evaluadas y metodología utilizada por estos autores no son homologables con la presente investigación, solo se destaca el antecedente de que E. saligna y E. globulus en otros estudios han mostrado toxicidad significativa por contacto con una superficie tratada. La disparidad obtenida con los autores mencionados anteriormente puede deberse a que la concentración de los componentes presentes en los aceites esenciales utilizados por éstos es diferente a la del presente bioensayo, además de que el material utilizado como superficie tratada en esta investigación fueron tubos de vidrio y la adhesión de los compuestos en esta superficie es baja en comparación al papel filtro utilizado por Tapondjou et al. (2005) y Mossi et al. (2011). Además, para evitar la fuga de insectos los tubos se cubrieron con tela de tul y las tapas se perforaron perdiéndose compuestos volátiles que son los que usualmente presentan la mayor actividad insecticida. Cabe señalar también, que la época de recolección del follaje, método de extracción del aceite esencial y órgano utilizado, entre otros, influyen directamente en la concentración de los metabolitos secundarios presentes y por consecuencia en sus propiedades insecticidas (Vogel et al., 1996; Pérez et al., 2007; Batish et al., 2008). Finalmente según Tapondjou et al. (2005), la susceptibilidad del insecto y su variabilidad genética también influyen en los resultados del ensayo.

Tabla 1. Componentes químicos del aceite esencial de hojas de E. globulus.

Table 1. Chemical constituents of essential oil of leaves of E. globulus.

Toxicidad por contacto con grano tratado

En ninguno de los tratamientos, para ambas especies de Eucalyptus, se obtuvo una mortalidad superior al 10 % (Tabla 4), por tanto de acuerdo al criterio de Lagunes (1994), los aceites esenciales de E. globulus y E. nitens no pueden ser considerados como prometedores. Nuevamente los resultados difieren con Tapondjou et al. (2005) quienes utilizaron dosis de 75 y 100 µL (equivalentes a 0,19 y 0,25%) de aceite esencial de E. saligna obteniendo un 100% de mortalidad. La baja toxicidad obtenida en el bioensayo puede deberse a que la concentración de los componentes del aceite esencial de E. saligna es diferente a la de E. globulus y E. nitens. Según Reyes-Guzmán et al. (2012), el género Eucalyptus no presenta toxicidad por contacto, y por las características de los compuestos volátiles presentes en el aceite esencial, este debería presentar principalmente efecto fumigante y repelente más que de contacto. Puntualmente Tapondjou et al. (2005) señalaron que la toxicidad de los aceites esenciales de Cupressus sempervirens L. (Cupressaceae) y E. saligna no se debe a la ingestión del grano tratado sino que a otros factores como su efecto fumigante.

Uno de los compuestos con mayor presencia en ambos aceites esenciales es 1,8 cineol (eucaliptol) el cual es característico del género y se le atribuyen las propiedades plaguicidas (Batish et al., 2008). Este compuesto aislado de Artemisia annua L. (Asteraceae) y aplicado tópicamente en el tórax de T. castaneum adultos presentó una dosis letal 50% (DL₅₀) de 108,04 µL mg^-1 (Thripathi et al., 2001), lo que indica que las propiedades insecticidas de este compuesto pueden estar siendo afectadas por un efecto de antagonismo, probablemente debido a la interacción con otros monoterpenos presentes en el aceite esencial de E. globulus o E. nitens. Esto último podría explicarse con lo mencionado por Miresmailli et al. (2006), quienes reportaron que la toxicidad de la mezcla de compuestos presentes en el aceite esencial de Rosmarinus officinalis L. (Lamiaceae) sobre Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) se ve potenciada o inhibida por compuestos inactivos

Tabla 2. Componentes químicos del aceite esencial de hojas de E. nitens.

Table 2. Chemical constituents of essential oil of leaves of E. nitens.

Tabla 3. Mortalidad a las 24; 48 y 72 horas de Sitophilus zeamais en una superficie de vidrio tratada con aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens en seis concentraciones.

Table 3. Mortality of Sitophilus zeamais on a glass surface treated with essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens in six concentrations at 24, 48 and 72 hours.

presentes o ausentes en el propio aceite. Estos mismos autores señalan que en algunos casos su presencia es necesaria para lograr la toxicidad completa del aceite esencial, y agregan que en dos mezclas artificiales una en donde se eliminó 1,8 cineol y otra donde se eliminó α-pineno, éstas disminuyeron significativamente la toxicidad en 80 y 84%, respectivamente, lo que indujo a concluir que estos componentes son los principales contribuyentes a la toxicidad del aceite.

Además, en esta investigación se realizó una mezcla artificial de 1,8 cineol, α-pineno, α-terpineol y bornyl acetato (solo compuestos activos), mostrando resultados de mortalidad más bajos que los de la mezcla con todos los componentes. Sin embargo Aguilera et al. (2003) reportaron que, 1,8-cineol pudiese ser el responsable de la actividad insecticida que presenta Eugenia melanadenia Krug & Urb. (Myrtaceae) en larvas del mosquito Aedes aegypti L. (Culicidadae), indicando que este compuesto se encuentra entre los derivados más tóxicos de las plantas. No obstante en este mismo estudio, Psidium rotundatum Griseb. (Myrtaceae) mostró mayor actividad insecticida, que pudo deberse no solo a 1,8 cineol sino que a la presencia de α-pineno que posee un efecto potenciador, amplificando la acción letal de este aceite esencial.

Tabla 4. Mortalidad por contacto de Sitophilus zeamais alimentado con maíz tratado con aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens en seis concentraciones a las 24; 48 y 72 horas y 7 y 15 DDI.

Table 4. Mortality of Sitophilus zeamais by contact toxicity fed with maize treated with essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens in six concentrations at 24; 48 and 72 hours and 7 and 15 DDI.

Finalmente, considerando que el protocolo utilizado en este bioensayo incluyó el uso de tapas perforadas para permitir el intercambio gaseoso para evaluar solo la toxicidad por contacto del aceite y evitar el escape de insectos, muchos compuestos volátiles se pierden disminuyendo la toxicidad del aceite. Al respecto Abdelgaleil et al. (2009) mencionaron que el método del bioensayo puede afectar la toxicidad y eficacia de monoter-penos como 1,8-cineol. Además, la bioactividad del aceite esencial, ya sea insecticida o insectiestático, depende de la composición de éste la cual, como ya se mencionó, varía por diferentes factores además de agentes intrínsecos del insecto (Tapondjou et al., 2005).

Emergencia de insectos adultos (F₁)

Los tratamientos evaluados de E. globulus y E. nitens afectaron la emergencia de insectos adultos, obteniéndose los mejores resultados con E. globulus, donde la F₁ fue de 50,6% (49,4% de inhibición) y 47,7% (52,3% de inhibición), en las dosis de 4 y 8%, respectivamente (Tabla 5). A pesar de que no se encontraron diferencias estadísticas entre los tratamientos, ni interacción especie-concentración, al analizar las de especies de Eucalyptus por separado, sólo se encontraron diferencias significativas en E. nitens entre la concentración de 0,5% con 4 y 8% (Tabla 6). Por tanto, según el criterio de Páez et al. (1990), E. globulus en la concentración de 8,0% es el único tratamiento que puede ser considerado como prometedor, ya que reduce la emergencia de la F₁ en al menos un 50% con respecto al testigo.

Sin embargo, estos resultados son inferiores a los obtenidos por Tapondjou et al. (2005), quienes reportaron un 0% de emergencia de S. zeamais con dosis de 75 y 100 µL de aceite esencial de E. saligna en 40 g de maíz (equivalentes a 0,19 y 0,25%). Esta diferencia puede deberse a que los componentes del aceite esencial de E. saligna se presentan en concentraciones distintas a las de E. globulus y E. nitens. Thripathi et al. (2001) estudiaron el efecto de 1,8-cineol aislado de A. annua, en la progenie de T. castaneum obteniendo un efecto inhibitorio del 98% en la eclosión de huevos. La disparidad en la actividad ovicida de 1,8 cineol puede deberse a un efecto antagónico de algún compuesto presente en el aceite esencial de E. globulus o E. nitens, aunque los autores mencionan que los huevos de algunas especies presentan mayor tolerancia a agentes químicos en comparación a otros estados de desarrollo del insecto.

Tabla 5. Emergencia (F₁) de Sitophilus zeamais adultos, alimentados con maíz tratado con aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens en seis concentraciones a los 55 DDI.

Table 5. Emergence (F₁) of Sitophilus zeamais adults, fed with maize treated with essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens in six concentrations to 55 DDI.

Tabla 6. Emergencia (F₁) de Sitophilus zeamais adultos, alimentados con maíz tratado con Eucalyptus nitens en seis concentraciones a los 55 DDI.

Table 6. Emergence (F₁) of Sitophilus zeamais adults, fed with maize treated with Eucalyptus nitens in six concentrations at 55 DDI.

La alta emergencia obtenida en este bioensa-yo se explica principalmente por la baja toxicidad por contacto obtenida en los tratamientos que no afectaron a los adultos o estados inmaduros de S. zeamais. Silva-Aguayo et al. (2006) señalan que los menores valores de la F1 se registran con los tratamientos de mayor toxicidad, debido a que las hembras son eliminadas antes de que ovipositen, aunque tampoco debe ser tomada como una regla general, ya que algunas especies vegetales pueden presentar propiedades insectistáticas, provocando una menor oviposición y/o emergencia sin presentar una toxicidad significativa.

Pérdida de peso del grano

Los resultados obtenidos en este bioensayo muestran una interacción especie-concentración

significativa. Sin embargo, esta solo fue significativa para la especie de Eucalyptus y no para la concentración de aceite esencial (Tabla 7). En términos generales, E. globulus resultó ser más efectivo que E. nitens, presentando en todos los tratamientos valores más bajos de pérdida de peso, sin observarse diferencias estadísticas entre tratamientos. Usualmente, una mayor mortalidad de insectos relacionada con una menor F₁ implica una menor pérdida de peso del grano por lo que estos resultados podrían deberse a la baja mortalidad o posiblemente a un comportamiento de supervivencia por parte de los insectos, ya que éstos al ser expuestos a condiciones adversas o de estrés tienden a alimentarse más, para asegurar su descendencia, produciendo una alta emergencia de la F₁ sumada a que el aceite no presentaría efectos disuasivos de la alimentación. Por otro lado el bioensayo posee factores indirectos, los cuales pueden afectar los resultados, como por ejemplo el uso de semilla no certificada, que presenta calibres diferentes lo cual puede afectar el comportamiento alimenticio del insecto.

Tabla 7. Porcentaje de pérdida de peso de maíz tratado con aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens, en siete concentraciones a los 55 DDI para el control Sitophilus zeamais.

Table 7. Percentage of weight loss of maize treated with essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens, in seven concentrations to 55 DAI at Sitophilus zeamais control.

Germinación

En la mayoría de los tratamientos se obtuvo un 100% de germinación (Tabla 8). En los casos que la germinación no alcanzó la totalidad de las semillas pudo deberse a que no se utilizó semilla certificada con alta variabilidad genética, aunque estos tratamientos no difirieron significativamente del resto. Asimismo, en todas las concentraciones se obtuvo una germinación mayor a 90%, cumpliendo con los requerimientos para que el maíz pueda ser comercializado como semilla (SAG, 2000).

Efecto fumigante

En este bioensayo se observó una interacción significativa entre la especie del Eucalyptus y la concentración, observándose diferencias estadísticas entre las especies y los tratamientos. La toxicidad obtenida con E. nitens fue mucho mas consistente que la con E. globulus, lo cual es una situación común al utilizar productos naturales que no tiene un proceso de estandarización industrial. Además, esta variabilidad y falta de estandarización han sido uno de los motivos que han hecho que los insecticidas de origen vegetal no se hayan masificado. En general, E. nitenspresentó mayor toxicidad que E. globulus, con una mortalidad superior al 40% a partir de los 15 µL; en cambio E. globulus sólo alcanzó una toxicidad confiable a los 35 µL con 82,1% (Tabla 9).

A pesar de que ambas especies presentan tratamientos promisorios, según el criterio de Lagunes (1994), los resultados no concuerdan con Cárdenas et al. (2013) y Lamiri et al. (2001), quienes obtuvieron baja toxicidad como fumigante de E. globulus contra A. aegypti y S. zeamais, respectivamente. Al mismo tiempo estos resultados difieren de los de Reyes-Guzmán et al. (2012), quienes reportaron un 100% de mortalidad de Rhyzopertha dominica Fabricius (Bostrychidae) en dosis de 10 y 15 µL con aceite esencial de E. globulus, lo que demuestra la alta variabilidad en la efectividad biológica de los aceites esenciales.

Sin embargo, los resultados del presente estudio concuerdan con Mediouni Ben Jemâa et al. (2013), quienes con aceite esencial de E. camaldulensis y E. leucoxylon obtuvieron sobre un 90% de mortalidad en larvas y adultos de Ectomyelois ceratoniae Zeller (Pyralidae), resultando más efectivo E. camaldulensis que E. leucoxylon. Los resultados también coinciden con Lee et al. (2001), quienes reportaron una significativa actividad fumigante del aceite esencial sobre S. oryzae de una especie no identificada del genero Eucalyptus, con una concentración de 81,1% de 1,8-cineol.

Igualmente Abdelgaleil et al. (2009) evaluaron la toxicidad como fumigante de diferentes mono-terpenos sobre T. castaneum y S. oryzae, encontrando que 1,8-cineol tuvo la mayor toxicidad sobre ambas especies, con valores de CL₅₀ de 17,16 y 14,19 mg L^-1, respectivamente. Además, Lee et al. (2004) señalaron a 1,8-cineol como el responsable de la toxicidad como fumigante del aceite esencial de Eucalyptus blakelyi M. (Myrtaceae) y Melaleuca fulgens R.Br. (Myrtaceae), aunque también destacan a otros constituyentes del grupo de los monoterpenos que se encuentran en concentraciones menores como α-pineno que pueden potenciar el efecto insecticida de 1,8-cineol, coincidiendo con Ebadollahi y Mahboubi (2011), que reportaron un 100% de mortalidad de T. castaneum y S. granarius con aceite esencial de Azilia eryngioides Hedge & Lamond (Apiaceae), que tiene como componente mayoritario (63,8%) a α-pineno.

Tabla 8. Germinación del maíz tratado aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens, en siete dosis.

Table 8. Germination of maize treated with essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens, in seven concentrations.

Tabla 9. Efecto fumigante a los 5 DDI de aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens en seis dosis sobre Sitophilus zeamais. 

Table 9. Fumigant effect against Sitophilus zeamais of essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens in six concentrations at 5 DDI.

Efecto repelente

Todos los tratamientos evaluados de E. globulus o E. nitens fueron repelentes, ya que en todas las concentraciones evaluadas el índice de repelencia (IR) mostró valores menores a 1 (Mazzoneto y Vendramim, 2003) (Tabla 10). Estos resultados coinciden con Mishra et al. (2012), quienes señalan que E. globulus posee actividad repelente debido a la presencia de 1,8 cineol, que podría actuar tanto solo como sinérgicamente con los demás compuestos del aceite esencial. Además estos mismos autores señalan que a pesar de que el modo de acción del aceite esencial aún no se ha identificado completamente, la repelencia de los insectos puede deberse a la asfixia e inhibición de diferentes procesos de su metabolismo. Por otro lado Mossi et al. (2011), también encontraron efecto repelente contra S. zeamais en aceites esenciales de especies de la familia Myrtaceae, como E. globulus, E. saligna y E. dunnii, entre otros, mencionando que no existe una correlación entre la concentración de 1,8 cineol y α-pineno y el efecto repelente, lo que indica que estos compuestos no actúan de forma aislada sino que en conjunto con otros presentes en el aceite esencial, como ci-tronelal, citronelol, citronelil de etilo, p-cimeno, eucamalol, limoneno, linalool, α-pineno, y-terpinene, α-terpineol, alloocimene y aromadendrene.

Tabla 10. Repelencia de adultos de Sitophilus zeamais alimentados con maíz tratado con aceite esencial de Eucalyptus globulus y Eucalyptus nitens en seis concentraciones.

Table 10. Repellency of adults of Sitophilus zeamais fed with maize treated with essential oil of Eucalyptus globulus and Eucalyptus nitens in six concentrations.

A partir de los resultados obtenidos se puede inferir que el aceite esencial de E. globulus y E. ni-tens, presentan efecto insectistático e insecticida y por tanto tienen potencial para actuar como estrategia preventiva (repelente) y curativa (fumigante) para evitar posibles infestaciones por insectos en el cereal durante el almacenamiento.

CONCLUSIONES

De los resultados obtenidos en el presente estudio se puede concluir que el aceite esencial de E. globulus y E. nitens no presentan toxicidad por contacto pero si toxicidad como fumigante y repelente sobre S. zeamais, sin afectar significativamente la germinación del maíz.

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Recibido: 11 marzo 2016. Aceptado: 09 abril 2016.

* Autor para correspondencia E-mail: gosilva@udec.cl