Métodos de evaluación

La implementación de aceites esenciales (u otros extractos vegetales) como plaguicidas de origen natural o bioplaguicidas –ya sea como alternativa a los plaguicidas sintéticos o como un nuevo elemento a incorporar en el marco del manejo integrado de plagas– requiere disponer de técnicas para evaluar tanto cualitativa como cuantitativamente su toxicidad o actividad biocida. Estas técnicas permiten realizar estudios comparativos y evaluar los efectos de la composición de los extractos (y su modificación por distintos métodos) sobre la toxicidad.

Numerosos aceites esenciales pueden actuar como fumigantes, biocidas de contacto, repelentes y pueden afectar algunos parámetros biológicos como la tasa de crecimiento, período de vida, alimentación y reproducción [65]. En otros casos, pueden actuar como atrayentes de insectos hacia trampas.

Se han desarrollado numerosos métodos para evaluar la toxicidad de los aceites esenciales, dependiendo de la especie a combatir y el tipo de toxicidad que se desea observar. Sin profundizar en detalles que escapan al alcance de esta tesis, se describirán brevemente los principales métodos utilizados y más ampliamente reportados en la literatura.

a) Toxicidad fumigante:

En este tipo de ensayos se determina el efecto tóxico de un biocida volátil sobre un organismo mediante la liberación de sus vapores y la exposición de los individuos a dicho entorno. En los ensayos más frecuentes, el biocida es aplicado en distintas dosis sobre discos de papel de filtro. Cada disco de papel se seca al aire y se coloca dentro de un recipiente cerrado, por ejemplo fijado a la cara interna de la tapa. Luego se colocan dentro del recipiente un cierto número de individuos seleccionados y se registra la mortalidad a intervalos regulares de tiempo. Un cierto número de individuos se mantiene en un recipiente similar pero sin aplicación del biocida, a modo de control. Si el recipiente es de gran tamaño, puede usarse un sistema de agitación para mantener una concentración homogénea de volátiles en todo el volumen [66].

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También se suelen ensayar distintas dosis, de manera de determinar la concentración que produce la mortalidad del 50% (LC50) o del 95% de la población (LC95).

b) Toxicidad de contacto:

En este tipo de ensayos se evalúa el efecto tóxico de la sustancia biocida mediante su aplicación tópica sobre el cuerpo del organismo objetivo. Generalmente, se seleccionan individuos al azar y se los anestesia bajo una corriente de nitrógeno. Una vez inmovilizados, se les aplica una pequeña dosis (unos pocos microlitros) del biocida disuelto en un solvente volátil a una concentración dada sobre el dorso o alguna otra zona del cuerpo y se los confina en un recipiente. Algunos individuos se reservan para control, aplicándose el mismo volumen de solvente puro. Luego se registra el número de individuos muertos a intervalos regulares de tiempo, informándose como porcentaje de mortalidad a las 24, 48, 72 hs, etc. para la dosis ensayada. También se testean diferentes concentraciones de biocida, de manera de obtener la dosis letal para una mortalidad de 50% (DL50) o 95% (DL95), para un intervalo dado de tiempo.

c) Repelencia:

Los repelentes son sustancias que actúan localmente o a distancia evitando que insectos u otros artrópodos vuelen en torno de una superficie, se aproximen o se asienten sobre ella. La superficie a proteger puede ser la de una planta, un alimento o la piel humana (o de otros animales). Por lo general, los repelentes son compuestos volátiles que proporcionan una barrera en fase vapor en el aire circundante, de manera tal que una pequeña concentración pueda ser detectada por el artrópodo y baste para producir su alejamiento [67]. Es decir que estos compuestos –al menos en las concentraciones aplicadas– no producen mortalidad. Sin embargo, su uso es de gran importancia para prevenir pérdidas en granos, frutas y otros alimentos almacenados, así como para evitar picaduras de insectos transmisores de enfermedades (como el típico caso de los mosquitos), sin tener que recurrir a sustancias de mayor toxicidad, con sus riesgos asociados.

Entre los repelentes de origen vegetal, algunos aceites esenciales han demostrado una actividad comparable a los repelentes sintéticos, utilizándose comercialmente, como los de citronela y eucalipto. Su principal limitación es su efectividad de corta duración, que depende de su volatilidad. A raíz de ello se han desarrollado líneas de investigación tendientes a incrementar y prolongar su eficacia mediante formulaciones que permitan

una liberación más gradual y controlada de los compuestos activos, por ejemplo incorporándolos en cremas, mezclas de polímeros o microcápsulas, o agregando aditivos fijadores. En cuanto a los métodos de evaluación de la repelencia, los tipos principales de ensayos son [67]:

- Ensayos en placa de Petri:

Se divide un papel de filtro en dos mitades. En una mitad se aplica uniformemente un volumen dado de aceite esencial en un solvente volátil (generalmente acetona); en la otra mitad se aplica el mismo volumen de solvente puro, como control. Ambas mitades son unidas nuevamente entre sí, y se libera un número fijo de artrópodos en el centro del papel. Luego de algunas horas, se observa y registra el número de artrópodos que se encuentra en cada mitad, calculándose el porcentaje de repelencia.

- Ensayos olfatométricos en tubo-Y:

Se utiliza un tubo de vidrio en forma de Y, con una rama principal y dos brazos, uno de los cuales contiene el repelente y el otro el control. La muestra de aceite esencial y el control se aplican sobre un papel unido a las ramas del tubo. Los insectos son introducidos a través de un orificio ubicado en el punto de unión de las tres ramas. Se genera un lento flujo de aire mediante succión con una bomba conectada a la rama principal. Luego de dicha introducción, el orificio se cierra con un tapón de goma y se enciende la bomba. Luego de segundos de exposición, se registra el número de insectos en cada uno de los dos tubos (de prueba y de control) para determinar el porcentaje de repelencia.