Evaluación toxicológica de extractos de hojas de Neem en cochinilla silvestre del nopal

Abstract

RESUMEN: El Neem (Azadirachta indica) ha mostrado su eficiencia contra diversas especies de insectos, alterando la eclosión del huevo en mosquitos, la regulación de la fertilidad en saltamontes, la actividad antialimentaria en coleópteros, lepidópteros; entre efectos, debido a sus compuestos tetranortriterpenoides que son los principales activos. Éstos son selectivos, biodegradables y de baja toxicidad, por lo cual son una alternativa en cultivos donde no está permitido el uso de agentes químicos, como es el caso del nopal, que es susceptible a más de 160 especies de insectos, entre los cuales destaca la cochinilla silvestre Dactylopius opuntiae Cockerell, que al alimentarse de la savia del nopal permite la entrada de patógenos llevando la planta hasta su muerte. El objetivo del presente proyecto fue evaluar el efecto de los extractos acuosos y etanólicos de las hojas de Neem sobre la densidad poblacional de la cochinilla silvestre del nopal verdura, y caracterizar los extractos por cromatografía de líquidos (HPLC) y gases (CG-MS). Para ello, se realizaron colectas de hojas de Neem y de cladodios de nopal infestados con cochinilla silvestre, en dos etapas experimentales. Se determinó que el 50% y 57% de los cladodios de la primera y segunda colecta, respectivamente, presentaron un grado 4 de infestación. Los extractos acuosos y etanólicos se prepararon por maceración por 3 y 5 días, de las hojas pulverizadas, y fueron concentrados por rotaevaporación. En la primera etapa experimental, los extractos acuosos y etanólicos al 5, 10, 20, y 40% se aplicaron en los cladodios y se comparó su eficiencia contra un producto comercial a base de aceite de semilla de Neem. El efecto bioinsecticida se valoró por la reducción poblacional de la cochinilla silvestre al día 21 y se observó una disminución del 45, 35 y 35% con el uso del extracto acuoso (5%), etanólico (40%) y producto comercial (5%), respectivamente. En la segunda etapa experimental, se determinó la Dosis Letal 90 (DL90) de los extractos, en una prueba in vitro sobre la ninfa móvil I del ciclo biológico de la cochinilla silvestre. El extracto acuoso al 25% generó el 90% de letalidad de las ninfas (DL90:25%) y el extracto etanólico al 10 % (DL90:10%) tuvo el mismo efecto. Los extractos a estas dos concentraciones se aplicaron a los cladodios en el invernadero, su efecto sobre la reducción de la densidad poblacional fue del 10, 84 y 75%, con el extracto acuoso (25%), etanólico (10%) y producto comercial (25%), respectivamente. En el análisis de CG-MS de los extractos concentrados que se maceraron por 3 y 5 días, se detectaron 130 y 78 compuestos, respectivamente; de los cuales solo una fracción menor del 10% se ha reportado con actividad insecticida. Sin embargo, por cromatografía HPLC no se identificaron los tetranortriterpenoides. Este estudio encontró que a menor tiempo de maceración se extrajeron mayor cantidad de compuestos volátiles y que los extractos etanólicos de las hojas del Neem podrían considerarse una opción para ser empleados como bioinsecticidas para el control de la cochinilla silvestre ante productos elaborados a base de semilla del mismo árbol. ABSTRACT: Neem (Azadirachta indica) has shown its efficiency against many species of insects, altering the hatching of the mosquito´s eggs, the regulation of fertility in grasshoppers, the antifeedant activity in coleoptera, lepidoptera; between effects, due to its tetranortriterpenoid compounds that are the main assets. These are selective, biodegradable and of low toxicity, for which they are an alternative in crops where the use of chemical agents is not allowed, as is the case of prickly pear, which is susceptible to more than 160 species of insects, among which stands out the wild cochineal Dactylopius opuntiae Cockerell, which, by feeding on the prickly pear sap, allows pathogens to enter, leading the plant to death. The purpose of the present project was to evaluate the effect of the aqueous and ethanolic extracts of the Neem leaves on the population of the wild cochineal of the prickly pear vegetable, and to characterize the extracts by liquid and gas chromatography (HPLC) and (CG-MS). For this, the first step was to collected the Neem leaves and prickly pear cladodes infested with wild cochineal were carried out in two experimental stages. It was determined that 50% and 57% of the cladodes of the first and second collect, respectively, presented a degree 4 of infestation. The aqueous and ethanolic extracts were prepared by maceration extraction for 3 and 5 days, from the pulverized leaves, and were concentrated by rotavaporation. In the first experimental stage, the aqueous and ethanolic extracts at 5, 10, 20, and 40% were applied to the cladodes and their efficiency was compared against a commercial product based on Neem seed oil. The bioinsecticide effect was assessed by the population reduction of the wild cochineal on day 21 and a decrease of 45, 35 and 35% was observed with the use of the aqueous extract (5%), ethanolic (40%) and commercial product (5%), respectively. In the second experimental stage, the Lethal Dose 90 (LD90) of the extracts was determined in an in vitro test on mobile nymph I of the biological cycle of the wild cochineal. The 25% aqueous extract generated 90% of the nymphs' lethality (DL90: 25%) and the 10% ethanolic extract (DL90: 10%) had the same effect. The extracts at these two concentrations were applied to cladodes in the greenhouse, their effect on the reduction of population density was 10, 84 and 75%, with the aqueous extract (25%), ethanolic (10%) and commercial product (25%), respectively. In the CG-MS analysis of the concentrated extracts that were macerated for 3 and 5 days, 130 and 78 compounds were detected, respectively; of which only a fraction less than 10% has been reported with insecticidal activity. However, HPLC chromatography did not identify tetranortriterpenoids. This study found that the shorter the maceration time, the greater the amount of volatile compounds were extracted and that the ethanolic extracts of the Neem leaves could be considered an option to be used as bioinsecticides for the control of wild cochineal before products made from seed of the same tree.