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Antioxidant capacity of
Vasconcellea candicans
197
ISSN Versión impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697
Biotempo, 2023, 20(2), jul-dec.: 197-203.
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
BIOCIDAL EFFECT OF CASTOR (
RICINUS COMMUNIS
) SEED EXTRACT
ON
ULOMOIDES DERMESTOIDES
(COLEOPTERA: TENEBRIONIDAE)
EFECTO BIOCIDA DEL EXTRACTO DE SEMILLAS DE HIGUERILLA
(
RICINUS COMMUNIS
) EN
ULOMOIDES DERMESTOIDES
(COLEOPTERA:
TENEBRIONIDAE)
Camila de la Cruz – Leytón
1
*; Lizet Romero-Cabello
1
;
César Lozano – Lévano
1
& Alejandrina Zavaleta – Rengifo
1
1
Laboratorio de Biología Aplicada. Empresa NINDECYT. Lima, Perú. c.dlc.leyton@gmail.com /clozano0771@yahoo.com
/mirellazavaleta5@gmail.com /
* Corresponding author:
c.dlc.leyton@gmail.com
Camila de la Cruz Leytón:
https://orcid.org/ 0000-0003-4955-0639
Candy Lizet Romero Cabello:
https://orcid.org/ 0000-0003-3822-9698
César Lozano Lévano:
https://orcid.org/ 0000-0002-5275-538X
Mirella Zavaleta Rengifo:
https://orcid.org/ 0000-0002-5822-5910
Biotempo (Lima)
doi:10.31381/biotempo.v20i2.5965
https://revistas.urp.edu.pe/index.php/Biotempo
Este artículo es publicado por la revista Biotempo de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ricardo Palma, Lima, Perú. Este es un artículo de acceso
abierto, distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0) [https:// creativecommons.org/licenses/
by/4.0/deed.es] que permite el uso, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original sea debidamente citada de su fuente original.
Facultad de Ciencias Biológicas de la
Universidad Ricardo Palma
(FCB-URP)
Revista Biotempo
Volumen 20 (2) Julio-Diciembre 2023
ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión Electrónica: 2519-5697
ABSTRACT
Ulomoides dermestoides
Fairmaire, 1893 (Coleoptera: Tenebrionidae), is a pest of stored grains, af ecting the germination
and commercial value of the seeds.
Ricinus communis
(Linneo, 1753) (Euphorbiaceae) has compounds with phytotoxic
properties such as ricinin (toxic alkaloid), and, ricin (phytotoxic albumin). T is research aims to evaluate the biocidal
ef ect of
R. communis
essential oil extracted by maceration and Soxhlet methods on larvae of the last stages and adults
of
U. dermestoides
. T e experimental design consisted of a control group (C) and three experimental groups E1 (33%),
E2 (60%), and E3 (70.4%), with four repetitions per treatment. T e evaluation period was 120 hours in 24-hour
intervals. T e results obtained indicate that treatments E2 and E3 have the greatest biocidal ef ect on larvae and adults
of
U. dermestoides
, recording the highest number of dead individuals within 24 hours of the start of the treatment. We
conclude that the essential oil of
R. communis
obtained by the maceration and Soxhlet method has a biocidal ef ect on
larvae of the last stages and adults of
U. dermestoides
.
Keywords:
ethanol extraction – mor tality – natural insecticide – pest –
Ricinus comunis
–
Ulumoides dermestoides
RESUMEN
Ulomoides dermestoides
Fairmaire, 1893 (Coleoptera: Tenebrionidae), es una plaga de los granos almacenados, que
afecta a la germinación y al valor comercial de las semillas.
Ricinus communis
(Linneo, 1753) (Euphorbiaceae) que
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De la Cruz-Leytón
et al.
198
posee compuestos con propiedades ftotóxicas como la ricinina (alcaloide tóxico), y, la ricina (albúmina ftotóxica). El
objetivo de esta investigación es evaluar el efecto biocida del aceite esencial de
R. communis
extraído por los métodos de
maceración y Soxhlet sobre larvas de los últimos estadios y adultos de
U. dermestoides
. El diseño experimental consistió
en un grupo control (C) y tres grupos experimentales E1 (33%), E2 (60%) y E3 (70,4%), con cuatro repeticiones por
tratamiento. El periodo de evaluación fue de 120 horas en intervalos de 24 horas. Los resultados obtenidos indican que
los tratamientos E2 y E3 tienen el mayor efecto biocida sobre larvas y adultos de
U. dermestoides
, registrando el mayor
número de individuos muertos a las 24 h del inicio del tratamiento. Se concluye que el aceite esencial de
R. communis
obtenido por el método de maceración y Soxhlet tiene un efecto biocida sobre larvas de los últimos estadios y adultos de
U. dermestoides
.
Palabras clave:
extracción etanólica – insecticida natural – mortalidad, plaga –
Ricinus communis
–
Ulumoides dermestoides
INTRODUCCIÓN
Los órdenes de lepidópteros y coleópteros presentan
la mayor cantidad de especies de insectos-plaga de
importancia económica (Rodríguez-Tolosa
et al
., 2023).
Dentro de este grupo tenemos a
Ulomoides dermestoides
Fairmaire, 1893 (Coleoptera, Tenebrionidae), plaga de
granos almacenados como maní, maíz, arroz y sorgo
(Rodríguez, 2014; Morillo
et al
., 2016; Plata
et al
.,
2020). Se alimenta principalmente del endospermo de la
semilla y contamina los granos con sus excrementos, a la
vez que promueve el enranciamiento por el ácido úrico
que producen y el desarrollo de hongos; reduciendo así
el valor económico del producto (da Silva & de Barros,
2021; Nikolaou
et al
., 2021).
El uso intensivo de insecticidas químicos para el
control de insectos-plaga genera efectos nocivos sobre
la salud humana, los animales, y el medio ambiente,
incluido el suelo y las aguas subterráneas (Chirinos
et
al
., 2020; Akbar
et al
., 2022), debido a su capacidad de
acumulación y la prolongada duración de los residuos
con su efecto indiscriminado (López, 2022). Por otro
lado, los plaguicidas de origen botánico son una opción
biodegradable y más sostenible, debido a que sus
componentes se descomponen rápidamente, son de baja
persistencia y presentan alta especifcidad hacia las plagas,
siendo esto benefcioso frente a los insectos no objetivo,
como los polinizadores (Sogan
et al
., 2018; Tembo
et al
.,
2018; Do Vale
et al
., 2018).
Actualmente, ya se han identifcado cerca de 2500 especies
de 247 familias de plantas con propiedades insecticidas,
relacionadas con más de 100 mil metabolitos secundarios
(Rafael
et al
., 2019; Cuello & Mejía, 2023), entre los que
se encuentran principalmente los favonoides, taninos y
alcaloides, que le conferen estas propiedades biocidas
(Sogan
et al
., 2018), y que actúan de manera sinérgica,
reduciendo el riesgo a que las plagas generen resistencia
(Chaudhari
et al
., 2021). Entre ellas podemos encontrar a
Ricinus communis
(Linneo, 1753) perteneciente a la familia
Euphorbiaceae, este es un arbusto perenne caracterizado
por sus hojas con lóbulos dentados palmeados, con fruto
de tipo cápsula dehiscente espinosa, formado por tres
lóculos que en su interior albergan a la semilla (Yeboah
et al
., 2020).
La composición ftoquímica de
R. communis
presenta
alrededor de treinta y un metabolitos secundarios
(Hussein
et al
., 2016) como alcaloides, terpenoides,
favonoides, derivados del ácido benzoico, cumarinas,
tocoferoles y ácidos grasos (Sotelo-Leyva
et al
, 2020).
También presenta ricinina (alcaloide tóxico), con un
grupo ciano en su estructura, que le confere propiedades
tóxicas; ricina (albúmina ftotóxica), que forma parte
del grupo de proteínas inactivadoras de ribosomas y
de la síntesis de proteínas (García
et al
., 2016) y ácido
cianhídrico, molécula potencialmente tóxica que
interfere en la captación correcta del oxígeno y causa la
muerte celular (Ramos, 2015).
Esta investigación tuvo como propósito la evaluación
del efecto biocida del aceite esencial de
R. conmmunis
obtenido por dos métodos de extracción, sobre larvas y
adultos de
U. dermestoides,
con la fnalidad de aportar
conocimiento acerca de las propiedades insecticidas de
R. communis
como
una alternativa sostenible de origen
vegetal en el control de insectos-plaga.
MATERIALES Y MÉTODOS
El proyecto de investigación fue realizado en el Laboratorio
de Biología Aplicada de la empresa Nindecyt, ubicada en
el distrito de Los Olivos –Lima, Perú, entre los meses de
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Biocidal efect of
Ricinus communis
on
Ulomoides dermestoides
199
junio y octubre del 2021. La muestra empleada de
U.
dermestoides
fue de 400 larvas en los últimos instares y 400
individuos adultos, de una población de 1000 individuos
criados, bajo las mismas condiciones, en la empresa.
Mientras que para la obtención de aceite de
R. communis
,
se utilizó 1 kg de semillas de higuerilla, recolectados en
la rivera del Río Chancay, a la altura del Puente Rojo de
La Huaca, en el distrito de Huaral, provincia de Huaral,
Lima, Perú.
Extracción del aceite esencial
Preparación de las semillas
Los frutos de higuerilla recolectados se limpiaron,
seleccionaron y separaron por cada lóculo. Se secaron en
la estufa a 60°C por 48 h de exposición, para luego retirar
la cubierta de cada semilla y triturarlas con un molino
manual. La extracción del aceite esencial de
R. communis
se realizó por dos métodos, el método Soxhlet y el método
de maceración (Teóflo
et al
., 2016).
Método Soxhlet
Para el método Soxhlet (Azwanida, 2015) se utilizó etanol
como solvente, en una relación 1:3, colocando100 g de
semillas molidas de
R. communis
en un cartucho de papel
fltro (20 cm x 15 cm) y 300 mL de etanol en el balón de
extracción, durante 2 h.
Método de maceración
Para el método de maceración (Rampadarath & Puchooa,
2016) con una relación 1:2, se colocó 90 g de las semillas
trituradas en 180 mL de etanol en un matraz cónico de
250 mL durante 48 h, para luego fltrar el contenido
empleando papel fltro.
Extracción del aceite
Luego de la extracción por ambos métodos, se procedió
con la evaporación del solvente, se colocó un vaso
precipitado de 250 mL con 200 mL de agua sobre una
placa calefactora, y sobre este sistema una placa Petri con
30 mL de la solución extraída. Después de la evaporación
del solvente, el aceite esencial de ricino fue envasado en
frascos ámbar y puesto en refrigeración a 4°C para su
conservación.
Modelo experimental
Se adaptó el protocolo de Babarinde
et al
. (2011),
empleando tres concentraciones: E
1
(33%), E
2
(60%) y
E
3
(70,4%) del aceite esencial obtenido por cada método,
diluido en agua destilada, y un grupo control (C). Se
realizaron cuatro repeticiones para cada concentración,
cada dosis del extracto fue mezclado en 5 g de granos de
avena en envases de plástico de 500 mL. Posteriormente
en cada envase se colocaron 10 individuos adultos de
U.
dermestoides
y en el otro grupo de envases se agregaron 10
larvas de los últimos estadíos, este proceso se replicó para
ambos métodos de extracción. La mortalidad fue evaluada
a las 24, 48, 72 ,96 y 120 h después del tratamiento.
Análisis de datos
La evaluación del efecto biocida se realizó estadísticamente
a través de la prueba de análisis de varianza (ANOVA) y
la prueba Tukey a través del software IBM SPSS Statistics
versión 23.0; considerando las diferencias signifcativas
entre los grupos experimentales y control.
Aspectos éticos
Los resultados del presente trabajo se utilizaron con fnes
científcos, declarando que todos los autores cumplieron
los aspectos éticos nacionales e internacionales.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Larvas
Los resultados de la evaluación del efecto biocida sobre
larvas de
U. dermestoides
se observan en la fgura 1A y 1C,
donde se registran, dentro de las primeras 24 h, el mayor
número de larvas muertas en todas las repeticiones de
los grupos experimentales. Siendo los grupos E
2
y E
3
los
que presentaron los mayores porcentajes de mortalidad,
con un 33% y 80 %, respectivamente. Mientras que,
por su parte, el grupo E
1
y grupo control alcanzaron un
porcentaje de mortalidad de 10% y 18% al término de la
evaluación de 120 h de exposición.
La prueba Tukey, con el análisis de comparaciones
múltiples en el tratamiento del aceite esencial obtenido
por el método de maceración en larvas de
U. dermestoides
,
indica que existen varianzas signifcativas entre los grupos
experimentales E
3
/C (<0,001), E
3
/E
1
(<0,001) y E
3
/ E
2
(0,007).
En el tratamiento aplicado a larvas los resultados
diferen en el porcentaje de mortalidad, Babarinde
et
al.
(2011) obtuvieron el 100% de larvas muertas en el
1 día del tratamiento a dosis de 0,1, 0,2 y 0,3 mL; con
respecto a nuestra investigación en los tratamientos E
1,
E
2
y E
3
obtuvimos el 15%, 33% y 80% de mortalidad,
respectivamente. La diferencia en la actividad biocida de
nuestro aceite esencial puede atribuirse a la pureza del
solvente usado en la extracción, fue etanol comercial al
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Revista Biotempo: ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697
De la Cruz-Leytón
et al.
200
96%, mientras que Babarinde
et al
. (2011) emplearon
etanol absoluto que debe contener alrededor de 99,5 %
de etanol.
Adultos
Los resultados de la evaluación del efecto biocida sobre
individuos adultos
de U. dermestoides
se observan en
la f gura 1B y 1D, donde se registraron el 100% de
mortalidad en promedio para el grupo E
2
dentro de las
primeras 24 h y el 98% de mortalidad del grupo E
3
a las
48 h
.
Asimismo, en las repeticiones del grupo control y de
la concentración E
1
no se registraron individuos muertos
luego de las 120 h de evaluación.
En los tratamientos con aceite esencial extraído por
método de maceración en adultos y por método
Soxhlet en larvas y adultos, se encontraron diferencias
signif cativas de <0,001, y un F= 19,13 para mortalidad
en larvas y F=15,23 para mortalidad en adultos, entre los
grupos experimentales E
3
/C, E
3
/ E
1
, E
2
/C y E
2
/ E
1
. De
acuerdo con lo señalado indicamos que el efecto biocida
por acción del aceite esencial de
R. communis
presenta
varianzas signif cativas entre E
2
/ E
3
con respecto algrupo
C
1
/ E
1
. Sin embargo, en los grupos experimentales C
1
y E
1
no se encuentran diferencias signif cativas.
Figura 1.
Mortalidad de la larva y adultos de
U. dermestoides
por extracto de higuerilla
versus
método de maceración y Soxhlet.
Los resultados obtenidos de la evaluación del efecto
biocida del extracto de semillas de higuerilla por ambos
métodos de extracción indican que el mayor número de
individuos muertos en el estadío larval y adultos de
U.
dermestoides
se da en los tratamientos E2 (60%) y E3
(71%); esto se debe a que son las concentraciones más
elevadas.
De acuerdo con los resultados de la prueba ANOVA,
con un valor <0,001(sig.), indican que existen diferencias
signif cativas entre el grupo control (C) y los grupos
experimentales E1, E2 y E3 frente al aceite
de R. communis
obtenido por los métodos de maceración y Soxhlet.
Los resultados obtenidos en esta investigación muestran
que las dos etapas (larvas y adultos) son susceptibles a
los tratamientos E
2
y E
3
del aceite esencial de higuerilla
obtenido por el método de maceración y Sohxlet,
registrando el mayor número de individuos muertos
dentro de las 24 h de iniciado el tratamiento. Estos
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Biocidal efect of
Ricinus communis
on
Ulomoides dermestoides
201
resultados se contrastan con los obtenidos por Babarinde
et al.
(2011), quienes emplearon dosis de 0,3 y 0,5 mL
del extracto de higuerilla a
Tribolium castaneum
(Herbst,
1797); y con Mendoza
et al
. (2016) que usaron dosis de
0,1 g y 0,2 g de aceite de higuerilla a un coleóptero tipo
plaga de almacén, y obtuvieron 100% de mortalidad las
primeras 24 h del tratamiento.
Alejos & Valverde (2020) compararon las hojas de
Azadirachta indica
A. Juss., 1830 y
R
.
comunis
y su
efecto en
Hypothenemus hampei
(Ferrari, 1867), teniendo
como resultados que la mayor concentración de ellos
(4L/20L
H20
) de ambas plantas tuvo un mayor y más
efcaz efecto biocida, resultados que concuerdan con
esta investigación. Paladines-Salvador (2020) comprobó
el efecto biocida del extracto tanto de hojas como de
fores de
R. comunis
en larvas de
Aedes aegypti
(Linnaeus
in Hasselquist, 1762), resultando que la dosis de 1,52
mL de fores y 2,93 mL de hojas de higuerilla tuvieron
una mortalidad de 50% y 90%, respectivamente. Estos
resultados se contrastan con la investigación de Perez
et
al.
(2020) que aplicaron una dosis de 0,12, 0,25 y 0,5
mL de
R. comunis
sobre individuos de
Ascia monuste
(Linnaeus, 1764), obteniendo el 60% de mortalidad
tanto de larvas como de adultos, siendo uno de los más
bajos comparados con otros extractos vegetales en dicha
investigación.
Se concluye que el aceite esencial de las semillas de
R.
communis
, extraído por maceración o Soxhtle, presentan
acción biocida en las larvas y adultos de
U. dermestoides
.
Así mismo, los tratamientos E
2
2
y E
3
3
con aceite esencial
de
R. communis
extraído por ambos métodos, son los que
presentan mayor porcentaje de mortalidad de larvas y
adultos de los gorgojos evaluados. En las primeras 24 h
de evaluación se registró el mayor número de individuos
muertos para todos los grupos experimentales.
Author contributions
:
CRediT (Contributor Roles
Taxonomy)
CCL
= Camila de la Cruz Leytón
LRC
= Lizeth Romero Cabello
CLL
= César Lozano Lévano
AZR
= Alejandrina Zavaleta Rengifo
Conceptualization
: CCL, LRC, AZR
Data curation
: CCL, CLL
Formal Analysis
: CCL, CLL
Funding acquisition
: CLL
Investigation
: CCL, LRC, AZR
Methodology
: CCL, LRC, AZR
Project administration
: CLL, CCL
Resources
: CLL, LRC
Software
: CLL, LRC
Supervision
: CLL, CCL
Validation
: CLL, CCL, AZR
Visualization
: CCL, CLL, AZR, LRC
Writing – original draft
: LRC, CLL, LRC, CCL
Writing – review & editing
: CCL, CLL, AZR
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Received October 2, 2023.
Accepted December 12, 2023.