Aceites esenciales y su potencialidad en el manejo integrado de plagas urbanas
Guillermo J. Tarelli repasa la naturaleza química, propiedades y potencial de los aceites esenciales dentro del manejo integrado de plagas.
Los aceites esenciales son productos de naturaleza química compleja, volátiles, muy difundidos en el reino vegetal. En general son mezclas líquidas de varios componentes. Su aroma puede responder al compuesto que se encuentre en mayor proporción o bien a una mezcla de varios de ellos. Se encuentran en todo el reino vegetal, pero predominan en algunas familias tales
como coníferas, rutáceas, umbelíferas, mirtáceas y labiadas. Pueden encontrarse en diferentes órganos como sumidades florales, frutos, semillas, corteza, madera y raíces. Esto último posee influencia en la composición del aceite ya que dentro de una misma planta puede variar de un órgano a otro. Por lo general estos aceites están constituidos por un eleopteno, porción
líquida de la esencia, compuesto principalmente por hidrocarburos (por ejemplo, eucaliptol o eugenol) y uno o más estearoptenos, hidrocarburos oxidados del aceite que suelen ser sólidos (como el mentol y el timol). A pesar de que la composición de los aceites es muy compleja, suelen agruparse teniendo en cuenta el o los constituyentes principales. Es importante destacar que
hay esencias compuestas casi exclusivamente por uno o dos componentes y, en el otro extremo, esencias de composición sumamente compleja en las que se han aislado centenares de compuestos, y aún no se conoce su composición completa. En algunos casos, los componentes mayoritarios de una esencia son los que otorgan las características organolépticas o farmacológicas. En otros, son sustancias presentes en trazas las que definen el sabor, el olor o las propiedades del aceite. En cuanto a sus propiedades físicas, los aceites son generalmente líquidos a temperatura ordinaria, de olor aromático. Su densidad es generalmente menor a la del agua, con algunas excepciones como el de canela. Presentan un índice de refracción elevado, son volátiles y arrastrables por vapor de agua. En agua son muy poco solubles, pero lo suficiente para transmitirle su olor. Son solubles en alcohol, éter, en la mayoría de los solventes no polares y en aceites fijos.
Usos generales de los aceites esenciales
Dentro de los usos generales de los aceites esenciales, pueden describirse dos grandes mercados. El primero está dado por sus características organolépticas y es explotado primordialmente por la industria de sabores y fragancias. Un tercer uso, más específico, estaría relacionado a la incorporación de aceites o algunos de sus componentes aislados en la formulación de productos destinados al manejo de plagas. Desde hace algunos años se está analizando a nivel mundial el efecto insecticida de diferentes moléculas de origen natural. Dentro del gran espectro de los productos naturales se encuentran los aceites esenciales. Varios de éstos han demostrado poseer efecto letal sobre diferentes organismos plaga y actualmente constituyen una herramienta sumamente importante para hacer frente a los mecanismos de resistencia a los insecticidas convencionales desarrollados por algunos de estos organismos. Otra característica sumamente relevante es el bajo impacto ambiental de estos productos. La potencialidad de los aceites esenciales como protectores de granos almacenados ha sido bien documentada (Shaaya et al., 1991, Regnault-Roger et al., 1993). La toxicidad sobre Blattella
germanica y Periplaneta americana ha sido demostrada en laboratorio (Cotas et al. 1991, Ago et al., 1998). Son también efectivos sobre ectoparásitos tales como la pulga del gato y los ácaros. Presentan también un gran potencial para controlar piojos del cuerpo y de la cabeza en humanos (Mumcuoglu et al., 1996). Algunos compuestos presentes en los aceites esenciales poseen gran efecto de volteo sobre insectos voladores como moscas, mosquitos y avispas (Cornelius et al., 1997). Aceites de Eucalyptus globulus, Lavander officinalis, Rosemarinus officinalis y Thymus vulgaris han mostrado repelencia en Culex pipiens pallens (Choi et al., 2002). El timol se está utilizando extensamente en el control de Varroa jacobsoni (Imdorf and Bogdanov, 1999). Existe una gran variedad de aceites esenciales o componentes de estos que actúan como
repelentes, atractantes o acaricidas. En Bolivia se utilizan aceites esenciales de Minthostachys andina y Hedomea mandonianum, plantas medicinales habitualmente utilizadas como insecticidas, para control de vectores de la enfermedad de chagas (Fournet et al., 1996). Compuestos como el Petunioide C y el esteroide tipo ergostano se han aislado del follaje de Petunia parodii. Estos compuestos causan incoordinación y salivación en el cuarto estadio ninfal de la langosta Schistocerca gregaria (Isman et al., 1997). El efecto de compuestos como el alfa-pineno ha sido evaluado sobre plagas de granos almacenados (Huang et al., 1998). El aceite extraído de las raíces de Vetiveria zizanioides actúa directamente sobre la conducta excavadora de Coptoternes formosanus (Maistrello et al., 2001). En mi experiencia personal, realizando ensayos para la tesis de maestría hace ya unos cuantos años, pudimos evaluar los efectos biológicos (volteo y mortalidad) de algunos aceites esenciales y sus monoterpenos sobre Musca doméstica. El gráfico n° 1 muestra los resultados del efecto de volteo (tiempo de volteo = TV) producido en adultos machos de Musca domestica por los aceites esenciales comerciales y DDVP, aplicados en forma de soluciones acetónicas sobre papel de filtro. Es importante recordar que el Diclorvos o DDVP ha sido históricamente una de las moléculas organofosforadas con mayor velocidad de volteo o knock down. El TV50 del DDVP (2, 39 min.) fue significativamente menor que el de todos los aceites estudiados (P < 0, 05). Entre los aceites, el más efectivo fue el de eucalipto, con un TV50 de 4, 3 min., seguido, en orden decreciente de toxicidad, por los de naranja, menta, lavanda y geranio. No se observó diferencias significativas entre los TV50 de los aceites de naranja, menta y lavanda (P > 0, 05), mientras que el TV50 (17, 5 min.) del aceite de geranio fue significativamente mayor que el de todos los demás (P < 0, 05). La aplicación en base siliconada produjo un retardo de entre 2 y cuatro
veces en la velocidad de volteo de todos los aceites (gráfico n° 2), excepto en el caso del aceite de naranja, que sufrió un retardo superior a las seis veces. El orden de toxicidad observado cuando los aceites fueron aplicados en forma de soluciones acetónicas se mantuvo al usar la base siliconada. En todos los casos, los TV50 de los aceites en base siliconada fueron significativamente mayores que los respectivos valores en solución acetónica (P < 0, 05). El gráfico n° 3 muestra los resultados del efecto de volteo producido por los componentes puros aplicados en forma de soluciones acetónicas sobre papel de filtro. El TV50 del eucaliptol (2, 29 min.), fue significativamente menor que el de los demás componentes estudiados (P < 0, 05), pero no mostró diferencia significativa con el TV50 del DDVP (2, 39 min.). El
eucaliptol fue seguido, en orden decreciente de toxicidad, por limoneno, linalol, mentona y acetato de mentilo (el TV50 de este último fue 22, 56 min.). La aplicación de los componentes en base siliconada produjo un retardo en sus velocidades de volteo (gráfico n° 4). Los resultados del ensayo de mortalidad producido por los aceites aplicados en forma de soluciones acetónicas por tópico abdominal se muestran en el gráfico n° 5. El aceite de geranio mostró un efecto letal significativamente más efectivo que el de los otros aceites (P < 0, 05). Aceites de Eucalyptus globulus, Lavander officinalis, Rosemarinus officinalis y Thymus vulgaris han sido utilizados en ensayos de repelencia de Culex pipiens pallens. Dichos aceites fueron aplicados sobre ratones depilados. Se evaluó el número de picaduras de mosquito durante una hora. Transcurrido ese período de tiempo el número de picaduras fue de 5.2, 6.0, 4.0 y 1.6 respectivamente, mientras que en el control fue de 17.2 picaduras. Esto demuestra que el Thymus vulgaris posee un 91 % de eficacia como repelente. Debido a esto, mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrómetro de masa, se identificaron los componentes principales de dicho aceite. Se encontraron cinco monoterpenos incluyendo timol, p-cimeno, carvacrol, linalol y alfa-terpineno. Los dos
Los resultados del efecto letal producido por los componentes puros aplicados en forma de soluciones acetónicas por tópico abdominal se muestran en el gráfico n° 6. El Linalol mostró un efecto letal significativamente más efectivo que el de los otros
principales, timol y alfa-terpineno, fueron evaluados de la misma forma y demostraron una efectividad de 97 y 96 % respecto al 89 % de efectividad del Deet (Choi et al., 2002). El timol se está utilizando extensamente en el control de Varroa jacobsoni. Existe una gran variedad de aceites esenciales o componentes de estos que actúan como repelentes, atractantes o bien acaricidas. El timol posee efecto acaricida sobre este acaro, rangos que van del 90 al 100 % de efectividad, y no deja residuos en miel. Este compuesto es sólido y se aplica directamente sobre los cuadros de la colmena. En Bolivia se utilizan aceites esenciales de Minthostachys andina y Hedomea mandonianum, plantas medicinales habitualmente utilizadas como insecticidas, para control de vectores de la enfermedad de chagas. La primera especie de ellas posee 25, 5 % de pulegona y 33 % de mentona e isomentona respectivamente. La segunda alcanza 44, 6 % de pulegona e iguales valores de mentona e isomentona. El aceite de Minthostachys andina arrojo valores de mortalidad de 30 a 50 % sobre Rhodnius neglectus y Triatoma infestans expuestas a papel de filtro, mientras que Hedomea mandonianum no demostró poseer efecto insecticida. Aplicados por tópico, ambos aceites han dado valores de mortalidad de 33 a 50 % (Fournet et al., 1996). Compuestos como el Petunioide C y el esteroide tipo ergostano se han aislado del follaje de Petunia parodii. Estos compuestos causan incoordinación y salivación en el cuarto estadio ninfal de la langosta Schistocerca gregaria cuando se inyectan en hemolinfa en dosis de 0, 5 microgramo por insecto. La dosis letal cincuenta para este compuesto resulta muy similar a la del convulsionante picrotoxina que actúa sobre los Ionóforos clorados – GABA, de ahí que se los considere como antagonistas de dichos receptores (Murria et al., 1997). El efecto de compuestos como el alfa-pineno ha sido evaluado sobre plagas de granos almacenados. Este compuesto ha demostrado poseer efecto antialimentario y
regulador de crecimiento sobre Tribolium castaneum (Huang et al., 1998). El aceite extraído de las raíces de Vetiveria zizanioides actúa directamente sobre la conducta excavadora de Coptoternes formosanus (Isóptera: Rhinotermitidae ). Como consecuencia de esto, al cabo de 21 días, el consumo de madera y la sobrevida de las termitas se redujo significativamente en comparación con arenas sin tratar (Maistrello et al., 2001). Han pasado casi 20 años desde mis ensayos realizados para buscar alternativas amigables de control de plagas y sin duda sigue siendo muy interesante su potencial implementación. Las pruebas indican que es viable utilizar compuestos naturales de bajo impacto ambiental, asociados por supuesto a los aspectos preventivos propios de cualquier programa de manejo integral. El gran desafío de nuestras industrias proveedoras de insumos, sigue siendo el desarrollo de formulaciones viables desde el punto de vista económico y aceptables por las empresas de servicios. En relación con esto último, la capacitación y asistencia pre y post venta son claves. El mundo y la sociedad en su conjunto demandan estrategias de control de plagas y vectores con menor impacto sobre el ambiente. Hay que insistir en el desarrollo de formulaciones y modalidades de uso que permitan replicar los resultados de laboratorio en los servicios especializados. Existen varias líneas “orgánicas” de productos destinados al control de insectos y ácaros en el mundo, pero aún ocupan una baja proporción de uso por parte de las empresas de manejo profesional de plagas. Sin duda, uno de los objetivos que debemos proponernos como industria para los años venideros, es la incorporación de compuestos de este tipo en nuestro portafolio de herramientas.