Dr. Rodolfo Figueroa Brito / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Departamento de Interacciones Planta-Insecto. Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional en Yautepec, Morelos.
Dr. Víctor Rogelio Castrejón Gómez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Departamento de Interacciones Planta-Insecto. Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional en Yautepec, Morelos.
Biól. Elyda Hernández Miranda / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Departamento de Interacciones Planta-Insecto. Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional en Yautepec, Morelos.
Archivo: Biotecnología.
Según la historia de la humanidad, las plagas no existieron siempre, sino que surgieron con la agricultura. No obstante, las pérdidas causadas por las plagas y las enfermedades de las plantas han estado presentes desde tiempos inmemoriales. Por ejemplo, en la Biblia se menciona a las langostas (conocidas comúnmente como saltamontes) como una de las 10 plagas bíblicas. Mientras que los grandes filósofos griegos (Aristóteles, Teofrasto, Plinio y Homero) citaron al “pulgón”, al hongo “marchitador”, al “mildiu” y al hongo “desecador” como fenómenos de graves consecuencias económicas y sociales, relacionadas con las pérdidas de las cosechas agrícolas, destacando así la existencia de plagas que dañaban nuestras fuentes de alimentación.
Sasson (1986), informó que en el mundo existían entre 10 mil y 80 mil especies de plantas comestibles, de las cuales 150 se cultivaban a gran escala y de éstas solamente 29 especies suministraban el 90 % de la producción alimenticia. Sin embargo, dichos cultivos sufrían pérdidas por plagas a nivel mundial del 20 al 40 % en la productividad y del 10 al 20 % durante el almacenamiento.
Estas pérdidas influyeron notablemente en la necesidad de alimentar a una población que crece diariamente, lo que hizo que el hombre se apoyará en los beneficios de la “Revolución Verde”, adoptando de esa manera los cambios tecnológicos que ésta promovía tales como el empleo de variedades de alto rendimiento que requieren de abundantes fertilizantes químicos, riego, mecanización intensiva y grandes cantidades de plaguicidas sintéticos; los cuales tras su éxito inicial, trajeron como resultado la tendencia de confiar exclusivamente en su efectividad, lo que llegó a ser dominante. Al utilizarlos se promovía la existencia de monocultivos implicando diversos tipos de riesgo, algunos de los desastres más severos en la historia de la agricultura han sido provocados por los monocultivos. Un ejemplo es la hambruna de la papa en Irlanda, en la década de 1840. La variedad de papa que se sembró extensamente, que se convirtió en una fuente básica de alimento, era un clon de propagación vegetativa. Cada una de las plantas de papa era genéticamente idéntica a las demás y ésta falta de diversidad genética se tradujo en un alto nivel de vulnerabilidad hacia el hongo conocido como tizón de la papa (Phytophthora infestans). La propuesta a favor de los plaguicidas químicos, evolucionó vertiginosamente después de su primer éxito en 1940 con los organoclorados, seguido de los organofosforados en 1960, los carbamatos en 1970 y los piretroides en los 80´s (Brechelt, 2004).
La estrategia de búsqueda de nuevas generaciones de agroquímicos, sus ensayos de mezclas y su uso indiscriminado, provocó situaciones fitosanitarias desastrosas, lo que incrementó la contaminación ambiental y el resurgimiento de plagas, debido a su resistencia a esos productos.
En la actualidad, con la intención de subsanar los efectos nocivos de los plaguicidas sintéticos, los investigadores se han trazado como meta, la búsqueda de nuevas alternativas dentro del manejo agroecológico de plagas, una de ellas es el empleo de insecticidas naturales obtenidos de las plantas.
Las plantas están dotadas de mecanismos para defenderse de sus enemigos naturales. Muchas de ellas tienen espinas para alejar a los herbívoros que se las quieren comer (por ejemplo, los cactus), otras poseen pelos urticantes que pican al tocarlos (por ejemplo urticáceas). Algunas como el ajo (Allium sativum) y la “flor de muerto” (Tagetes erecta) tienen olores que son desagradables a los insectos, que sirven para repelerlos, retardar su crecimiento e inclusive matarlos (Barajas, 2009; Brechelt, 2004). La forma en que los campesinos llaman a determinadas plantas (por ejemplo: matapulga, matapiojo, mataperro, etc.) puede constituir un indicio de la existencia de defensa de éstas contra sus herbívoros e incluso contra el hombre, pues algunas producen venenos tan fuertes que le pueden ocasionar la muerte. Las plantas, al igual que el hombre, están inmersas en la lucha contra los insectos. Sin embargo, este último, al domesticar los cultivos alimenticios (con la aradura del suelo, la fertilización, el cultivo y la aplicación de plaguicidas), ha provocado que pierdan en cierto grado sus mecanismos de defensa, al ser más dulces, suaves y suculentas para los insectos.
El efecto nocivo que causan los plaguicidas hace que los agricultores en muchas regiones del mundo utilicen las plantas silvestres en cultivos intercalados, o como extractos, para combatir las plagas, siempre teniendo en cuenta la posibilidad de que los insectos pueden crear resistencia a los compuestos que producen las propias plantas.
Según Morallo-Rejesus (1987), Evans y Raj (1988) y Yang y Tang (1988), los trabajos más completos y las aplicaciones más frecuentes de productos a base de plantas con propiedades insecticidas se han realizado en la India, Filipinas y China.
Con respecto a las familias botánicas más estudiadas con efecto insecticida, Pascual-Villalobos (1996) señaló las siguientes: Meliaceae, Asteraceae, Fabaceae y Labiatae, aunque también hay muchas otras con éstas propiedades, tales como: Lauraceae, Umbelliferae, Cruciferae, Solanaceae, Euphorbiaceae, Celastraceae, Rutaceae, Aroideae, Capparidaceae, Verbenaceae, Piperaceae, Chenopodiaceae, Phytolaccaceae, Caryophillaceae, Portulacaceae, Convolvuceae, Moraceae y Pedaliaceae, que han sido objeto de estudios fitoquímicos para detectar su actividad insecticida y aislar sus compuestos activos. Se ha comprobado que los metabolitos secundarios de plantas con efectos insecticidas, pueden actuar como inhibidores de la alimentación y crecimiento o perturbadores de la reproducción y el comportamiento de insectos.
En el desarrollo de la agricultura, a través de los tiempos, se han utilizado diversos extractos de plantas con efecto insecticida, pero sin duda uno de los más importantes ha sido el extracto obtenido de flores secas de la margarita (Chrysanthemum cinerariaefolium), cuyos componentes activos son piretrinas, cinerinas y jasmolinas. Así mismo, se ha utilizado como insecticida el extracto acuoso de plantas de tabaco (Nicotiana tabacum), cuyo principio activo es la nicotina.
Otros insecticidas naturales de origen vegetal son las rotenonas que se encuentran en la planta conocida como “Barbasco” (Lonchocarpus nicou) y en otras especies de plantas del género Derris (Fabaceae). Estos compuestos de baja toxicidad para mamíferos se degradan rápidamente, pero son muy efectivos para controlar varias plagas. Los insecticidas se obtienen del extracto de flores, raíces, tallos, hojas o de la planta completa. Cuando las plantas portan un principio activo se les puede usar en forma de polvo, te, extracto, etc. (Alonso, 1998).
Actualmente, la ciencia busca opciones que ofrezcan nuevos tipos de bioinsecticidas, que no sean persistentes, que no generen resistencia, no sean tóxicos para el hombre ni para los organismos benéficos, pero que si sean específicos, biodegradables y adicionalmente de bajo costo.
Ante las exigencias mencionadas, los productos vegetales constituyen una fuente atractiva, por su diversidad en la composición química que poseen, por su acción biológica como insecticida y por su carácter menos nocivo sobre el medio ambiente y la salud humana.
Es necesario por tanto, conocer el efecto potencial como biocida de especies vegetales que conduzca al adecuado método de obtención, uso y manejo del principio activo con el fin de asegurar y mejorar su efectividad.
México cuenta con una riqueza florística y étnica única, que aporta conocimientos del uso de plantas como insecticidas naturales y/o medicinales.
En el Departamento de Interacciones Planta-Insecto del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del IPN, se han realizado investigaciones para el control de plagas de importancia agrícola, usando plantas con propiedades insecticidas en diferentes formas/presentaciones como polvos, extractos, fracciones y compuestos puros. Actualmente se están evaluando especies como papaya (Carica papaya), lupino (Lupinus campestris), cedro dulce (Trichilia americana), piñon mexicano (Jatropha curcas) e higuerilla (Ricinus communis) (Figura 1), en plagas de importancia económica como el gusano del corazón de la col, Copitarsia decolora (Figura 2), el gusano cogollero del maíz Spodoptera frugiperda y el gusano soldado Spodoptera exigua. Uno de los equipos utilizados para obtener los extractos de las plantas que están siendo evaluadas es el rotavapor (Figura 3).
Esto podría dar la pauta de llevar este sistema como una alternativa agroecológica de control de insectos plaga en campo al ir sustituyendo o alternando su aplicación con el método convencional de plaguicidas y otros métodos de manejo de plagas.
Además, los agricultores no necesitan usar técnicas complicadas para esta alternativa ya que su aplicación es de fácil manejo; con la ventaja que muchas especies de plantas están a la mano e inclusive crecen de manera silvestre, obteniendo una agricultura sana a bajo costo, con la posibilidad de que estos productos hortofrutícolas se comercialicen como orgánicos.
BIBLIOGRAFÍA
Barajas, P. J. S. 2009. Propiedades plaguicidas de cinco especies del género Tagetes. Tesis de Maestría. 83 pp. Disponible en: http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/bitstream/123456789/7705/1/PROPLAGUICIDAS.pdf
Brechelt, A. 2004. El manejo ecológico de plagas y enfermedades. Red de acción en plaguicidas y sus alternativas para América Latina. 35 pp.
Evans, D. A. & Raj, R. K. 1988. Extracts of Indian plants as mosquito larvicides. Indian Journal of Medical Research, 88(7): 38-41.
Alonso, O.1998. Los insecticidas botánicos: una opción ecológica para el control de plagas. Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" Matanzas, Cuba.
Morallo-Rejesus, B. 1987. Botanical pest control research in the Philippines. Philippine Entomologist, 7(1): 1-30.
Pascual-Villalobos, M. J. 1996. Plaguicidas naturales de origen vegetal: Estado actual de la investigación. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Madrid, España. 35 p.
Sasson, A. 1986. Quelles biotechnologies pour les pay en development. Biofotur/UNESCO, Paris. 200 p.
Yang, R. Z. & Tang, C. S. 1988. Plants used for pest control in China: a literature review. Economic Botany, 42(3): 376-406.
Semblanza
Rodolfo Figueroa Brito (Doctorado en Ciencias en Estrategias para el Desarrollo Agrícola) es profesor-investigador del CEPROBI-IPN. Miembro del sistema Nacional de Investigadores Nivel I. Biólogo egresado de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Maestro en Ciencias en Entomología por la Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ciencias, D. F., Méx. Obtuvo el Doctorado en el Colegio de Postgraduados, Campus Puebla, Puebla. Ha trabajado la línea de investigación de la búsqueda de principios activos de origen vegetal contra de insectos plaga de importancia agrícola.
Semblanza
Víctor Rogelio Castrejón Gómez (Doctorado en Ciencias en Desarrollo Sustentable) es profesor-investigador del CEPROBI-IPN. Miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel I. Biólogo egresado de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Maestro en Ciencias en Entomología por el Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Edo. Méx. Obtuvo su Doctorado en El Colegio de la Frontera Sur, Campus Tapachula, Chiapas. Ha trabajado diferentes aspectos entomológicos entre ellos el comportamiento de búsqueda de pareja y de plantas hospederas. Así como la búsqueda de plantas con efecto insecticida.
Semblanza
Elyda Hernández Miranda (Bióloga) es estudiante de la Maestría en Ciencias en Manejo Agroecológico de Plagas y Enfermedades del CEPROBI-IPN. Bióloga egresada de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Ha trabajado diferentes aplicaciones de extractos vegetales entre ellos la actividad antiinflamatoria utilizando un modelo in vivo de inducción de inflamación en oreja de ratón con TPA. Actualmente está realizando evaluaciones sobre actividad insecticida de extractos vegetales de especies mexicanas.