Efectos insecticidas y bioquímicos de aceites esenciales obtenidos de plantas colombianas sobre el gorgojo rojo de la harina, Tribolium castaneum (Coleoptera : Tenebrionidae)

Abstract

El uso de insecticidas sintéticos tradicionales para el control de Tribolium castaneum ha generado problemas de salud pública debido a su alta toxicidad y baja selectividad, haciéndose necesario el desarrollo de nuevos agentes fitosanitarios que sean seguros y eficientes. En esta investigación se determinó el potencial fumigante de algunos AEs obtenidos de especies aromáticas colombianas. Asimismo, se evaluaron los posibles mecanismos de acción a través de la inhibición de la actividad catalítica de enzimas vitales y desintoxicantes de T. castaneum. Por medio del método experimental desarrollado se logró evaluar la acción fumigante de 45 aceites esenciales (AEs) mediante el método de vial en vial. Los valores CL30, CL50 y CL90 de los AEs más activos fueron determinados mediante un análisis PROBIT y se caracterizaron químicamente mediante GC-MS. La letalidad y composición química de los AEs se utilizó para establecer grupos a través de un análisis clúster. El grupo de los AEs promisorios fue sometido a evaluación para determinar su efecto inhibidor sobre la actividad catalítica de las enzimas acetilcolinesterasa (AChE), glutatión-s-transferasa (GST) y catalasa mediante métodos espectrofotométricos. Como resultados se encontró que 23 de 45 AEs mostraron ser promisorios ya que tuvieron CL50 entre 16.23 y 264.59 µL/L aire. La composición química de los AEs más activos fue muy variada, observándose principalmente aceites monoterpénicos y fenilpropánicos. El análisis clúster agrupó los 23 AEs en dos grupos principales, encontrándose que en el grupo uno están los AEs más activos y aquellos en los que los fenilpropanos son los componentes más significativos. En este grupo destacan el aceite de Foeniculum vulgare con CL50 de 16.23 µL/L aire, seguido por Artemisia dracunculus con CL50 22.78 µL/L aire. Con respecto al segundo grupo, los AEs son menos activos y del tipo monoterpénico, como el caso de Citrus sinensis y Coleonema album con valores de CL50 de 138.32 y 264.59 µL/L aire, respectivamente. Estos resultados sugieren que la fumigancia de los AEs puede mejorar con un mayor contenido de fenilpropanos. De igual manera, se cuantificaron las enzimas de importancia metabólica en homogenizados proteicos obtenidos de T. castaneum, donde se evidenció que en dicho extracto están, en diferentes proporciones, las enzimas de interés; destacándose en mayor proporción la catalasa. Para determinar la inhibición de la actividad catalítica de dichas enzimas, se usó una concentración de 500 ppm de cada uno AE promisorios. Como resultados se encontró que, para el caso de la AChE, los 23 AEs promisorios tuvieron variados efectos de inhibición, sobresaliendo los AEs de Piper nigrum y Rosmarinus officinalis con porcentajes superiores al 60 %. Con respecto a la inhibición de la GST, los AEs tuvieron un rango de inhibición entre 10 y el 57 %, destacándose los AEs de Citrus sinensis, Piper aduncum y Zanthoxylum monophyllum. Del mismo modo se evidenció una inhibición catalítica de la catalasa entre el 30 y el 80 %, por parte de los AEs promisorios sobresaliendo los de las especies de Schinus molle, Lavandula angustifolia e Hypericum juniperinum. Con base en estos resultados es posible concluir que los AEs evaluados en la presente investigación pueden llegar a tener variados mecanismos de acción relacionados con la mortalidad de T. castaneum, lo que los convierte en un buen reservorio de sustancias que, en primer lugar, controlen la plaga en cuestión y, en segundo, prevengan los inconvenientes de los insecticidas convencionales como la resistencia.