UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA
PROFESIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
Dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris).
Tesis para optar el Título Profesional de Biólogo
AUTOR: Br. Blas Ponce, Jhonny Andre
ASESORA: Ms. C. Torres Plasencia, Patricia Elizabeth
TRUJILLO – PERÚ
BIBLIOTECA 2022
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AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Dr. Carlos Alberto Vásquez Boyer.
RECTOR
Dr. Juan Amaro Villacorta Vásquez.
VICERRECTOR ACADÉMICO
Dr. Guillermo Arturo García Pérez.
VICERRECTOR DE INVESTIGACIÓN
Dr. Steban Alejandro Ilich Zerpa.
SECRETARIO GENERAL
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AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
Dr. Heber Max Robles Castillo
DECANO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
Dra. Angelita Cabrera de Cipriano
DIRECTORA DE LA ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
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PRESENTACIÓN
Señores Miembros del Jurado:
De acuerdo con las disposiciones que establece el Régimen de Grados y Títulos de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Trujillo, pongo a su consideración y elevado criterio el informe de tesis titulado: Dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris).
Con la que pretendo obtener el título profesional de Biólogo.
Trujillo, julio del 2022
Br. Blas Ponce Jhonny Andre
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DEL ASESOR
La que suscribe, Ms. C. Patricia Elizabeth Torres Plasencia, en calidad de asesora de la tesis: Dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill.
sobre Acyrthosiphon pisum (Harris).
CERTIFICA:
Que la investigación ha sido desarrollada en conformidad con los objetivos propuestos en su perfil académico y, que el informe ha sido revisado y acoge las observaciones y sugerencias alcanzadas.
Por ello autorizo al Br. Jhonny Andre Blas Ponce, a continuar con los trámites correspondientes.
Ms. C. Patricia Elizabeth Torres Plasencia ASESORA
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MIEMBROS DEL JURADO DICTAMINADOR
___________________________________
Ms. C. Roberto Rodríguez Rodríguez.
PRESIDENTE
___________________________________
Dra. Mercedes Elizabeth Chaman Medina.
SECRETARIA
___________________________________
Ms. C. Patricia Elizabeth Torres Plasencia VOCAL
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DE LA APROBACIÓN
Los docentes que suscriben, miembros del jurado dictaminador, declaran que el presente informe de tesis ha cumplido con los requisitos formales y fundamentales, siendo aprobado por UNANIMIDAD.
Ms. C. Roberto Rodríguez Rodríguez.
PRESIDENTE
Dra. Mercedes Elizabeth Chaman Medina.
SECRETARIA
Ms. C. Patricia Elizabeth Torres Plasencia VOCAL
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DEDICATORIA
A DIOS, por darme la oportunidad de salir adelante a pesar de las dificultades de la vida, por darme la fuerza cuando más lo necesito.
A mis padres, Antonia Ponce Santos y Walter Blas Rivera, por ser el ejemplo para mi vida, por impulsarme a estudiar y ser mejor persona, gracias por las enseñanzas y valores compartidos durante mi vida académica y personal.
A mis hermanas, sobrinos y demás familiares que me extendieron una mano cuando lo necesité.
A las personas que me consideran como un compañero, un amigo y me dan gran cariño, se llevan mi gran afecto, les agradezco de corazón.
A mi abuelita que está en el cielo, gracias por sus consejos que desde niño me ayudaron a ser una mejor persona.
A mis amistades que estuvieron cuando los necesitaba, por sus consejos y por su aliento incondicional
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AGRADECIMIENTOS
Agradecer infinitamente a mi asesora, Ms. C. Patricia Elizabeth Torres Plasencia por el apoyo brindado en la realización de mi tesis y por las enseñanzas compartidas.
Quiero agradecer a cada persona que me dio un consejo durante la realización de este trabajo que, a pesar de muchas circunstancias desfavorables, se llegó a cumplir y es muy hermoso trabajar en algo agradable y apasionante, gracias infinitas a todos aquellos que me apoyaron.
Agradecer a la Universidad Nacional de Trujillo, en especial a la Facultad de Ciencias Biológicas, por brindarme los laboratorios, materiales y equipos para poder realizar los ensayos de mi trabajo de investigación.
Agradecer a los distinguidos maestros de las Escuelas Profesionales de Ciencias Biológicas y Microbiología y Parasitología, por brindarme las enseñanzas en mi formación profesional.
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ÍNDICE
AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ... ii
AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ... iii
PRESENTACIÓN ...iv
DEL ASESOR ... v
MIEMBROS DEL JURADO DICTAMINADOR ...vi
DE LA APROBACIÓN ... vii
DEDICATORIA ... viii
AGRADECIMIENTO ...ix
INDICE ... x
RESUMEN ...xi
ABSTRACT ... xii
I. INTRODUCCIÓN ... 1
II. MATERIAL Y MÉTODOS ... 5
2.1. Material biológico ... 5
2.2. Procedimiento ... 5
2.2.1 Crianza de Acyrthosiphon pisum (Harris) en condiciones de laboratorio ... 5
2.2.2 Obtención del extracto hidroalcohólico de las hojas de Ruta graveolens L. y de Ambrosia arborences Mill ... 5
2.2.3 Aplicación del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. en Acyrthosiphon pisum (Harris) ... 6
2.2.4 Cálculo del porcentaje de mortalidad de Acyrthosiphon pisum (Harris) ... 7
2.2.5 Determinación de la dosis letal media ... 7
2.2.6 Análisis estadístico ... 7
III. RESULTADOS ... 8
IV. DISCUSIÓN ... 12
V. CONCLUSIONES ... 15
VI. RECOMENDACIONES ... 16
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 17
VIII. ANEXOS ... 22
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RESUMEN
Se determinó la dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris), en condiciones de laboratorio, como una herramienta adecuada, para evaluar su eficiencia como insecticida. Se trabajó con cinco grupos, cada uno, conformado por diez especímenes, el grupo control fue expuesto a agua destilada estéril, mientras que, los grupos experimental, fueron expuestos, respectivamente, a las concentraciones de 1000 mg/L, 2500 mg/L, 5000 mg/L y 10000 mg/L del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill; con cada grupo, se trabajó por triplicado. Para cada concentración, se determinó el porcentaje de mortalidad de A. pisum (Harris) a las 24 horas y 48 horas; con los datos de porcentaje de mortalidad a las 48 horas y, las diferentes concentraciones del extracto hidroalcohólico, se utilizó el programa estadístico Probit, en Excel, con un modelo de regresión cuadrática y, se obtuvo una DL50
de 849,0 mg/L del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill para el control de A. pisum (Harris).
Palabras clave. Ruta graveolens L., Ambrosia arborences Mill., extracto hidroalcohólico, porcentaje de mortalidad, dosis letal media, Acyrthosiphon pisum (Harris).
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ABSTRACT
The mean lethal dose of the hydroalcoholic extract of Ruta graveolens L. and Ambrosia arborences Mill. on Acyrthosiphon pisum (Harris) was determined under laboratory conditions as an adequate tool to evaluate its efficiency as an insecticide. The control group was exposed to sterile distilled water, while the experimental groups were exposed, respectively, to concentrations of 1000 mg/L, 2500 mg/L, 5000 mg/L and 10000 mg/L of the hydroalcoholic extract of R. graveolens L. and A. arborences Mill; each group was worked with in triplicate. For each concentration, the percentage mortality of A. pisum (Harris) was determined at 24 hours and 48 hours; with the data of percentage mortality at 48 hours and the different concentrations of the hydroalcoholic extract, the statistical program Probit, in Excel, was used with a quadratic regression model and a LD50 of 849.0 mg/L of the hydroalcoholic extract of R. graveolens L. and A. arborences Mill for the control of A. pisum (Harris) was obtained.
Key words. Ruta graveolens L., Ambrosia arborences Mill., hydroalcoholic extract, percentage of mortality, mean lethal dose, Acyrthosiphon pisum (Harris).
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I. INTRODUCCIÓN
Los áfidos, son insectos picadores chupadores de floema, en su gran mayoría muestran un alto grado de especialización a plantas hospederas, sus ciclos biológicos pueden resultar complejos, con formas de reproducción tanto sexual como asexual o partenogenética. En áreas de clima frio o templado, la mayoría de especies muestran ambas formas de reproducción, sin embargo, en áreas más tropicales o subtropicales su modo de reproducción es predominantemente partenogenética y telescópica, lo que conlleva a formar densas agrupaciones en breves periodos (Gonzáles, 2000).
Los pulgones se alimentan de una diversidad de cultivos agrícolas y agrestes, éstos naturalmente son controlados por organismos antagónicos, por lo que, normalmente no suelen convertirse en plagas. Evaluar, registrar y proporcionar información respecto a agentes, principalmente biológicos, que tengan la capacidad de controlar a los pulgones, permitirá desarrollar técnicas sustentables para la obtención de cultivos saludables y exentos de residuos de pesticidas, entre ellos, los coccinélidos, sírfidos o avispas son de gran importancia en la depredación, así como también, diferentes parasitoides (Miñarro, 2011).
Los áfidos son plagas de diferentes cultivos, lo que más se utiliza para contrarrestar el daño, son compuestos químicos, que si bien, gracias a su acción efectiva, permiten disminuir considerablemente los perjuicios económicos, dejan un efecto residual y altamente tóxico en los cultivos y en el ambiente, por lo que se hace necesario, realizar un control respecto a su uso, además de, implementar otras formas para el control de las diversas plagas (Guédez et al., 2009). La utilización de insecticidas sintéticos en el Perú, ha generado un problema significativo, ya que, produce contaminación ambiental, incidencia de metales pesados, lluvia acida, destrucción de la capa de ozono (Castillo et al., 2020; Del Puerto et al., 2014).
La aplicación descontrolada de los plaguicidas, ha conllevado a la contaminación, desbalance químico y deterioro de los suelos, afectando su productividad, a los cultivos y, favoreciendo la resistencia de las plagas y aparacición de otras, lo que genera dependencia (Cabrera et al., 2016). Los plaguicidas pueden ocasionar la contaminacion del aire, principalmente cuando son dispuestos por medios aéreos sobre los cultivos, este problema se vuelve crítico cuanto mayor es la extensión de las áreas de cultivos y menor es el tamaño de las partículas del plaguicida que favorece su dispersión. Ciertos plaguicidas, tienen la propiedad de persistir a largo plazo en el ambiente por lo que su efecto tóxico es más prolongado, estos normalmente se encuentran severeamente controlados o prohibidos bajo
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acuerdos o convenios de índole internacional, tales como el de Estocolmo, respecto a los contaminantes organicos persistentes (COP), en el que se consideran diversos compuestos químicos y que se inició en mayo del 2004 (Del Puerto et al., 2014).
En Europa y en los Estados Unidos, se han implementado procesos para la obtención de nuevos productos y técnicas para hacerle frente a las plagas y enfermedades en los cultivos;
mientras que, en Latinoamérica, están en etapa de perfeccionamiento y su utilización es aún reciente. Se ha reportado numerosas especies vegetales con características insecticidas, que producen metabolitos característicos de un género y, hasta de una sola especie, lo que indicaría que queda mucho por hacer en la determinación de numerosos compuestos potencialmente útiles y desconocidos hasta ahora. Los principios activos de algunas especies vegetales, producen efectos adversos sobre las plagas, ocasionan aversión en los depredadores y, además, por su misma naturaleza, tienen un tiempo de vida media corto, por lo que, al desintegrarse rápidamente, pueden servir como nutrientes para las plantas, favoreciendo el aumento de la resistencia a las plagas y enfermedades (Coveña, 2015).
Los extractos vegetales se han convertido en una opción para hacerle frente a los insectos plaga; estas sustancias naturales han cobrado interés, debido a que han logrado una armonía entre el ambiente, la obtención de los cultivos sanos y, el hombre. Los compuestos químicos responsables de estos efectos y, que están presentes en los llamados insecticidas vegetales, son producto del metabolismo de las plantas y, se les denomina metabolitos secundarios. Hasta ahora, se han reconocido cerca de 10 000 metabolitos secundarios, entre los que se encuentran los alcaloides, terpenoides, flavonoides, cumarinas, quinonas, fenoles (Corrales et al., 2018).
En base a su composición y propiedades, se han usado los extractos de diversas especies vegetales, por su efecto biocida, entre las que se encuentran, el género Capsicum, que poseen como componente principal a la capsaicina, frecuentemente utilizada para el control de minadores, chupadores, barrenadores y masticadores; esta sustancia, presenta acción repelente y actúa tras su ingestión por el insecto, ocasiona alteraciones digestivas y, como consecuencia, pérdida de apetito; la capsaicina se distribuye principalmente en el fruto, que es la parte que se usa con frecuencia (Cabrera et al., 2016).
Se han realizado diferentes investigaciones a nivel nacional e internacional sobre la efectividad de plantas como bioinsecticidas. Se determinó la actividad insecticida del aceite esencial del Eucalyptus globulus “eucalipto” y de Franseria artemisioides “altamisa”,
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mediante el porcentaje de mortandad del Eurysacca melanocampta “kcona kcona”, plaga de la quinua, la mortandad con el aceite esencial del E. globulus, fue de 46,7% y, con el aceite esencial de Franseria artemisioides, en un 43,3%, tras 24 horas de aplicación y, con una concentración del 1,00 % de cada aceite esencial (Quispe, 2018).
Los extractos vegetales de Ruta graveolens "ruda" y Ocimum basilicum "albahaca", mostraron un buen efecto insecticida sobre Tribolium castaneum “gorgojo castaño de la harina”, el extracto de “ruda” mostró un efecto más rápido. Esto demuestra que, ambos extractos pueden ser una alternativa para el control de T. castaneum en laboratorio. R.
graveolens, presenta como compuestos activos, la rutina e inulina, su olor se convierte en un fuerte atrayente de moscas y polillas negras, por lo que se reducen los perjuicios sobre los cultivos aledaños (Ruiz, 2013).
Montero-Contreras et al. (2017), evaluaron extractos etanólicos de seis especies vegetales:
Azadirachta indica A. Juss. "neem", Cymbopogon citratus Stapf. "malojillo", Lantana cámara
L. "cariaquito", Lippia alba Mill. "poleo", Citrus paradisi Macfad "toronjo" y Citrus grandis L. "pomelo rojo" sobre Aphis gossypii Glover, en condiciones de laboratorio, los porcentajes de mortalidad que se obtuvieron con estas seis especies sobrepasaron el 90 % y, alcanzó el 100 % con la especie C. citratus Stapf. Castillo y Barrantes (2019), determinaron el efecto insecticida de Lantana camara L. "lantana" y Tagetes minuta L. "huacatay" sobre la plaga Spodoptera frugiperda y, encontraron la dosis letal media más baja para T. minuta, lo que indica su mayor eficiencia como insecticida.
Además del poder insecticida que poseen muchas plantas, Ascencio (2009), menciona que, “estas plantas adecuadamente procesadas no sólo sirven como bioinsecticidas sino también como abono radicular, foliar y como funguicida; además, tienen propiedades hormonales que permiten un mejor crecimiento del cultivo”. Así mismo, Gutiérrez et al.
(2018), afirman que “el uso de bioplaguicidas en la agricultura, es una herramienta que permite alcanzar los objetivos de productividad y sustentabilidad si se combina con tecnologías adecuadas de manejo”.
Este trabajo de investigación, se plantea como una contribución para mitigar la contaminación ambiental por causa del uso excesivo de plaguicidas, cuyos residuos contaminan el suelo, agua y aire, se acumulan en los animales y en las plantas y, llegan al hombre, al ser utilizados como materia prima para la elaboración de los alimentos, lo que
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afecta la salud y la estabilidad política y social (Del Puerto et al., 2014; FAO, 2018; OMS, 2018), frente a ello, es del todo claro, el interés por el uso de insecticidas naturales, a base de extractos vegetales, que contribuyan a la mejora del agroecosistema, por lo que se pretende determinar, la dosis letal media, del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris), en condiciones de laboratorio, como una alternativa para el control de áfidos.
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II. MATERIAL Y MÉTODOS
2.1. Material biológico
Especímenes de Acyrthosiphon pisum (Harris), criados en el laboratorio de Biotecnología Vegetal, pabellón Jesús García Alvarado. Se determinaron por sus características morfológicas y con el uso de la clave taxonómica de Delfino (1991); así como, por sus características fisiológicas, mediante sus hábitos alimentarios y, la evaluación del daño y los síntomas que causan en Pisum sativum (Posada-Flórez et al., 2014).
2.2. Procedimiento
2.2.1. Crianza de A. pisum en condiciones de laboratorio.
Los pulgones fueron colectados, en estado de ninfas de segundo instar, de los cultivos de P. sativum “arveja” (Rodríguez-Rodríguez et al., 2016).
Los insectos fueron colocados, de manera individual, en recipientes asépticos y adaptados para protegerlos de la humedad, se colocó papel absorbente en la base del recipiente, que se cambió diariamente, así como, de la acción de otros agentes biológicos que afecten su desarrollo, lo que se logró al tapar los recipientes con tela tipo tul y con ligas elásticas. Los especímenes, se alimentaron diariamente, con hojas de P. sativum, previamente desinfectadas, hasta que alcanzaron la adultez, tiempo después del cual, fueron utilizados para evaluar el efecto de los extractos hidroalcohólicos (Castillo y Barrantes, 2019).
2.2.2. Obtención del extracto hidroalcohólico de las hojas de R. graveolens L. y de A. arborences Mill.
Especímenes de R. graveolens L. y de A. arborences Mill., fueron recolectados y determinados en el Herbarium Truxillense de la Universidad Nacional de Trujillo.
De cada especie vegetal, se obtuvieron 5 Kg de hojas, las que fueron procesadas, por separado, para la obtención del extracto hidroalcohólico de cada una de ellas.
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La superficie de las hojas, se limpió con agua potable y se desengrasó con etanol al 70%; posteriormente, se enjuagaron con agua destilada y se secaron en estufa a una temperatura promedio de 45 ºC ± 2 °C por cuatro días, luego se molieron hasta la obtención de partículas de 250 µm de diámetro.
Se realizó la maceración de las hojas, secas y molidas, con una solución hidroalcohólica constituida por 70% de etanol (al 99 %) y 30% de agua bidestilada, en frascos de cierre hermético, se realizó agitación fuerte durante 5 minutos diarios por 10 días. Se filtró al vacío en papel filtro Watman Nº 1 (Kuklinski, 2002;
Sharapin, 2000), se evaporó el solvente mediante rotavapor marca Heidolph y, se conservó en refrigeración, en una refrigeradora marca LG, con un rango de temperatura de 6 – 10 °C (Torres et al., 2007).
2.2.3. Aplicación del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill. en A. pisum.
Se prepararon soluciones del extracto hidroalcohólico de ambas especies vegetales, se tomaron proporciones iguales de los extractos de cada especie y se obtuvieron las concentraciones de 1000 mg/L (500 mg de R. graveolens L. y 500 mg de A. arborences Mill.), 2500 mg/L (1250 mg de R. graveolens L. y 1250 mg de A. arborences Mill.), 5000 mg/L (2500 mg de R. graveolens L. y 2500 mg de A. arborences Mill.) y 10000 mg/L (5000 mg de R. graveolens L. y 5000 mg de A.
arborences Mill.) (Rodríguez- Rodríguez et al., 2016).
Se conformaron agrupaciones de diez especímenes de A. pisum y, se trabajó por triplicado, de acuerdo con el programa estadístico Probit. Estos especímenes se colocaron en recipientes especialmente adaptados y, sobre hojas frescas de P.
sativum, previamente desinfectadas y lavadas con agua destilada estéril. Para el grupo control (GC), se asperjó, como estímulo neutro, 20 mL de agua destilada estéril; mientras que, para los grupos experimental GE1, GE2, GE3 y GE4, se asperjó, respectivamente, 20 mL de las concentraciones de 1000 mg/L , 2500 mg/L , 5000 mg/L y 10000 mg/L del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A.
arborences Mill. (Rodríguez- Rodríguez et al., 2016).
Los recipientes se cubrieron con tela tipo tul y, se mantuvieron a una temperatura de 22 °C ± 1°C, se utilizó un termohigrómetro Boeco Sh-110; se
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realizó el conteo de los especímenes muertos de A. pisum, a las 24 horas y 48 horas luego de la aplicación de los extractos (Castillo y Barrantes, 2019).
2.2.4. Cálculo del porcentaje de mortalidad de A. pisum.
A las 24 horas y 48 horas de la aplicación de las diferentes concentraciones del extracto, se destapó cada recipiente y se realizó una inspección visual, en busca de especímenes muertos, se determinó como tal, aquellos en los que, no se apreció movimiento espontáneo o tras la estimulación con un pincel o una pinza. El porcentaje de mortalidad se expresó de la siguiente manera:
𝑁° 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑜𝑠
(𝑁° 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑠) × 100 (Fernández, 2016; Guamialamá, 2018).
2.2.5. Determinación de la dosis letal media
Se relacionó las concentraciones del extracto hidroalcohólico de R.
graveolens L. y A. arborences Mill. con el porcentaje de mortalidad de A. pisum (Matos et al., 2019). Las concentraciones del extracto hidroalcohólico se convirtieron en logaritmo base 10 y, los porcentajes de mortalidad se expresaron en unidades Probit; con estos datos, se calculó la dosis letal media con el uso del programa estadístico Probit, en excel (Abarca, 2014).
2.2.6. Análisis estadístico
Se utilizó un análisis de varianza (ANAVA), con prueba de Tukey, que se aplicó para establecer diferencias entre las medias de los grupos, respecto al porcentaje de mortalidad (López, 2012).
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III. RESULTADOS
En la figura 1, respecto a los porcentajes de mortalidad en los cinco grupos evaluados, se aprecia que, a 2500 mg/L, una de las concentraciones más bajas del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill., se logró, prácticamente, un 100% de mortalidad.
En la figura 2, se utilizó un modelo de regresión lineal para obtener la DL50 del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill, cuyo valor reportado fue 588,1 mg/L .
En la figura 3, se empleó un modelo de regresión cuadrática para lograr un mejor ajuste de los datos y, se obtuvo un valor más exacto de la DL50, que corresponde a 849,0 mg/L .
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Figura 1.
Porcentaje de mortalidad de Acyrthosiphon pisum, tras 48 horas de exposición al agua destilada estéril (grupo control) y, al extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill.
Leyenda:
GC: Grupo control, expuesto al agua destilada estéril.
GE1: Grupo expuesto al extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill a las concentraciones de 1000 mg/L.
GE2: Grupo expuesto al extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill a las concentraciones de 2500 mg/L.
GE3: Grupo expuesto al extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill a las concentraciones de 5000 mg/L.
GE4: Grupo expuesto al extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill a las concentraciones de 10000 mg/L.
Porcentaje de mortalidad.
100 100
100 96.66
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
66.66
6.66
GC GE1 GE2 GE3 GE4
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Figura 2.
Modelo de regresión lineal estimado, para la determinación de la dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris), tras 48 horas de exposición.
Nota. Las concentraciones utilizadas, fueron expresadas en logaritmo.
MODELO DE REGRESIÓN ESTIMADO PARA DETERMINAR LA DL50
9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
y = 2.8155x - 2.7975 R² = 0.9118 DL50 =588,1 mg/L
2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20
log (dosis)
Estimado unidades Probit
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Figura 3.
Modelo de regresión cuadrática ajustado, para la determinación de la dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris), tras 48 horas de exposición.
Nota. Las concentraciones utilizadas, fueron expresadas en logaritmo.
MODELO DE REGRESIÓN AJUSTADO PARA DETERMINAR LA DL50
9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
y = -2.4744x2 + 20.107x - 32.665 R² = 0.9773
DL50 =849,0 mg/L
2.50 2.70 2.90 3.10 3.30 3.50 3.70 3.90 4.10
Log (dosis)
Estimado unidades Probit
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IV. DISCUSIÓN
Tras la aplicación del ANAVA y la prueba de Tukey (anexos 07 y 08) para evaluar el porcentaje de mortalidad de Acyrthosiphon pisum (figura 1), se demuestra diferencia significativa (p < 0,05) para los grupos control y el GE1, al ser comparados entre ellos y con los demás grupos; mientras que, no existe diferencia significativa entre los grupos GE2, GE3 y GE4, con los que se obtuvo, prácticamente, un 100% de mortalidad, esto demuestra que, las concentraciones de 2500 mg/L (GE2), 5000 mg/L (GE3) y 10000 mg/L (GE4) del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill, tienen el mismo efecto insecticida sobre A. pisum; por lo que, es suficiente bajas concentraciones, específicamente inferiores a las del GE2 o, comprendidas entre 1000 mg/L (GE1) y 2500 mg/L (GE2) para producir la muerte, de prácticamente, el 100 % de la población de A. pisum, lo que demuestra su gran capacidad insecticida.
En la figura 1, el porcentaje de mortalidad del extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill, alcanzó valores que van desde el 60 % al 100 %, lo que demuestra un alto poder insecticida; diversos estudios manifiestan que, las sustancias fitoquímicas son las responsables de la capacidad insecticida, en R. graveolens, se determinó como componentes responsables de esta propiedad, a la inulina, rutina, yoduro, taninos y crisofanol (Quispe, 2018); en un estudio realizado con el extracto hidroalcohólico de esta especie, se obtuvo un porcentaje de mortalidad del 86 % contra Tribolium castaneum, lo que manifiesta, su alto efecto insecticida (Ruíz, 2013). Es necesario considerar que, tanto el tiempo de exposición como la concentración, son parámetros importantes en la efectividad insecticida de las especies vegetales (Quispe, 2018), parámetros que también fueron considerados en este trabajo de investigación.
En este trabajo de investigación realizado, valores del porcentaje de mortalidad superiores al 60 % (figura 1) así como DL50 baja (figuras 2 y 3), confirman la alta eficiencia insecticida de A. arborescens Mill. y de R. graveolens L. En A. arborescens Mill., los responsables de su actividad insecticida, son los alcaloides (triterpenos), esteroides, saponinas, taninos y flavonoides, los que se obtienen realizando una extracción con una solución hidroalcohólica. Villanueva (2015), determinó el efecto biocida del extracto hidroalcohólico de las hojas de esta especie, sobre larvas de Symmetrischema tangolias
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(Gyen) y, obtuvo un porcentaje de mortalidad del 26,7%, a 2,5; 3,0 y 4,0 mg/L, mientras que una concentración letal media (CL50) de 6,14 mg/L.
La efectividad de A. arborescens depende mucho del tiempo de exposición; en este trabajo de investigación, se evaluó el efecto insecticida de A. arborescens y R. graveolens, a las 24 horas y 48 horas de exposición, para corroborar su efecto insecticida. Ascencio (2009), evaluó los extractos acuosos de Artemisia absinthium Linneo (ajenjo), A. arborescens Miller (altamisa) y Nicotiana undulata Ruiz & Pavón (qamasairi), como biocida en larvas de Urysacca quinoae Povolny (q'hona q'hona), en función al tiempo de exposición de cada extracto y, se determinó que, de todas las especies evaluadas, A. arborescens, necesita más tiempo para mostrar actividad biocida. Un estudio basado en la comparación de los extractos etanólicos de A. arborescens y de Solanum nigrum, para el control de Rhopalosiphum maidis, mostró una amplia diferencia en cuanto a la dosis efectiva para S. nigrum (242 ppm) y A.
arborescens (1,31 ppm), estos resultados demuestran la alta efectividad insecticida que posee A. arborescens, pues son necesarias concentraciones muy bajas para el control de Rhopalosiphum maidis (Chávez, 2013), este comportamiento se corrobora con el trabajo de investigación realizado.
Para el extracto hidroalcohólico de R. graveolens L. y A. arborences Mill, se obtuvo la DL50, empleando el modelo de regresión lineal (figura 2), con el que se obtuvo un valor de 588,1 mg/L, pero muchos de los datos experimentales obtenidos, no se ajustaban a este modelo, por lo que, se desarrolló el modelo de regresión cuadrático (figura 3), con el que se logró un adecuado ajuste y, se obtuvo de manera más exacta, una DL50 de 849, 0 mg/L, éste resultado obtenido, bajo las condiciones de trabajo establecidas, corrobora la alta eficiencia insecticida o la alta toxicidad que posee el extracto, de ambas especies vegetales, sobre A.
pisum, ya que, se requieren concentraciones menores a las utilizadas en este trabajo de investigación, para erradicar a la mitad de la población expuesta al extracto. La dosis letal media, evalúa el efecto de diversos compuestos químicos sobre los organismos expuestos a ellos, es una manera de evaluar y clasificar la toxicidad de estos compuestos; valores bajos de DL50 para un compuesto químico evaluado, indican que éste es muy tóxico, ya que se requieren pequeñas cantidades para eliminar a la mitad de la población expuesta, mientras que, valores altos, indican que es menos tóxico; en la práctica, este valor se determina estadísticamente y, se obtiene el mejor valor estimado de la dosis capaz de provocar la muerte de la mitad de la población expuesta (Roldán, 2016).
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Existen evidencias en la determinación de la DL50 para extractos vegetales; Castillo y Barrantes (2019), evaluaron la dosis letal media de los extractos etanólicos de Tagetes minuta “huacatay” y Lantana camara “lantana” sobre Spodoptera frugiperda “gusano cogollero de maíz”, obtuvieron valores de DL50 muy bajos, de 9,533 x 10-3 Mg/Kg para L.
camara a las 12 horas, mientras que para T. minuta se obtuvo una DL50 de 7,387 x 10-4 a las 12 horas, por lo que, esta última especie es más efectiva, al presentar menor DL50. Matos et al. (2019), determinaron la DL50, en condiciones de laboratorio, de los extractos etanólicos de Paullinia clavigera y Solanum mammosum, a diferentes concentraciones, en la mortalidad de áfidos; se determinó que, los extractos de S. mammosum y de P. clavigera, al 100%, lograron una DL50 de 12,5 % y de 17,5 %, respectivamente, esto indica que, S. mammosum, al tener la menor DL50, es más efectivo como insecticida; en este trabajo de investigación, se evaluó la acción sinérgica de R. graveolens L. y A. arborences Mill. en el control de A. pisum (Harris), en base a que se conocía la acción insecticida individual de las especies sobre otros insectos, obteniéndose resultados favorables, con una DL50 inferior a la mínima concentración empleada.
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V. CONCLUSIONES
La dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. para el control de Acyrthosiphon pisum (Harris), fue de 849,0 mg/L.
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VI. RECOMENDACIONES
Se debe investigar otros extractantes como metanol, butanol, agua, etanol o proporciones diferentes de agua: etanol (extracto hidroalcohólico) para maximar la extracción de los principios activos de las especies vegetales utilizadas.
Es necesario evaluar el porcentaje de mortalidad y la dosis letal media de cada extracto, por separado y, a diferentes tiempos.
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VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Anexos
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Anexo 01. Constancia de identificación de Ruta graveolens L. cod: 60812
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Anexo 02. Constancia de identificación de Ambrosia arborences Mill. cod: 80814.
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Anexo 03. Constancia de identificación de Pisum sativum L. cod: 60813.
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Anexo 04. Infestación de A. pisum (Harris) en Pisum sativum (Harris) y, recolección para su crianza en el laboratorio.
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Anexo 05. Criadero de A. pisum (Harris), bajo condiciones de laboratorio.
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Anexo 06. Obtención del extracto hidroalcohólico de las hojas Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. A. secado y molienda del material vegetal, B. maceración del material vegetal en la solución hidroalcohólica, C. filtración al vacío para separar al extracto del material vegetal y D. conservación del extracto evaporado.
A B
C D
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ANOVA: Single Factor
DESCRIPTION Alpha 0,05
Groups Count Sum Mean Variance SS Std Err Lower Upper
GC 3 20 6,66666667 33,3333333 66,6666667 2,5819889 0,91363689 12,4196964 GE1 3 200 66,6666667 33,3333333 66,6666667 2,5819889 60,9136369 72,4196964 GE2 3 290 96,6666667 33,3333333 66,6666667 2,5819889 90,9136369 102,419696
GE3 3 300 100 0 0 2,5819889 94,2469702 105,75303
GE4 3 300 100 0 0 2,5819889 94,2469702 105,75303
ANOVA
Sources SS df MS
F
P value F crit RMSSE Omega Sq Between
Groups 19360 4 4840 242 6,6488E- 10
3,47804969 8,98146239 0,98467824 20
Total 19560 14 1397,14286
Conclusión: si hay diferencias
Anexo 07. Prueba de ANOVA para establecer diferencias en los grupos, respecto al porcentaje de mortalidad de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre A. pisum (Harris).
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TUKEY HSD/KRAMER alpha 0,05
Groups mean n s
s
df q-
crit
GC 6,66666667 3 66,6666667
GE1 66,6666667 3 66,6666667
GE2 96,6666667 3 66,6666667
GE3 100 3 0
GE4 100 3 0
15 200 10
Q TEST
group 1 group 2 mean std err q-stat lower Cohen d
GC GE1 60 2,5819889 23,2379001 13,4164079 Si hay diferencias significativa GC GE2 90 2,5819889 34,8568501 20,1246118 Si hay diferencias significativa GC GE3 93,3333333 2,5819889 36,1478446 20,8699678 Si hay diferencias significativa GC GE4 93,3333333 2,5819889 36,1478446 20,8699678 Si hay diferencias significativa GE1 GE2 30 2,5819889 11,61895 6,70820393 Si hay diferencias significativa GE1 GE3 33,3333333 2,5819889 12,9099445 7,45355992 Si hay diferencias significativa GE1 GE4 33,3333333 2,5819889 12,9099445 7,45355992 Si hay diferencias significativa GE2 GE3 3,33333333 2,5819889 1,29099445 0,74535599 No hay diferencia significativa GE2 GE4 3,33333333 2,5819889 1,29099445 0,74535599 No hay diferencia significativa
GE3 GE4 0 2,5819889 0 0 No hay diferencia significativa
Anexo 08. Prueba de Tukey para establecer diferencias entre los grupos, respecto al porcentaje de mortalidad de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre A.
pisum (Harris).
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X Y Grupo Concentración
(mg/L)
log10(concentra ción)
% Mortalidad
Probi t
Probit estimado
G1 1000 3 67 5,44 5,44
G2 2500 3,4 97 6,88 6,88
G3 5000 3,7 100 8,09 8,09
G4 10000 4 100 8,09 8,09
Y X
PROBIT estimado
log (concentración)
5,44 3,00
6,88 3,40
8,09 3,70
8,09 4,00
Pendiente 2,82
Intersección -2,797456972
y 5
x 2,769427275
DL50 588,1
Anexo 9. Modelo de regresión lineal para determinar la DL50 del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre A. pisum (Harris).
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X Y Grupo Concentración
(mg/L) log10(concentración) %
Mortalidad Probit Probit estimado
G1 1000 3 67 5,44 5,44
G2 2500 3,4 97 6,88 6,88
G3 5000 3,7 100 8,09 8,09
G4 10000 4 100 8,09 8,09
APLICACIÓN EC. CUADRÁTICA
a -2,4744
b 20,107
c -37,665
raíz(b2-4ac)= 5,61233864
2a -4,9488
"-b -20,107
X1 (DL50) 2,92892446 849,032781
X2 5,19708589 157429,417
Anexo 10. Modelo de regresión cuadrática, ajustado para determinar de manera exacta la DL50 del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre A. pisum (Harris).
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO DECLARACIÓN JURADA
Los AUTORES suscritos en el presente documento DECLARAMOS BAJO JURAMENTO que somos los responsables legales de la calidad y originalidad del contenido del Proyecto de Investigación Científica, así como, del Informe de la Investigación Científica realizado.
TITULO: Dosis letal media del extracto hidroalcohólico de Ruta graveolens L. y Ambrosia arborences Mill. sobre Acyrthosiphon pisum (Harris).
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CIENTIFICA INFORME FINAL DE INVESTIGACIÓN CIENTIFICA PROY DE TRABAJO DE INVESTIGACION ( )
(PREGRADO) TRABAJO DE INVESTIGACIÓN (PREGRADO) ( )
PROYECTO DE TESIS PREGRADO ( ) TESIS PREGRADO ( X )
PROYECTO DE TESIS MAESTRIA ( ) TESIS MAESTRÍA ( )
PROYECTO DE TESIS DOCTORADO ( ) TESIS DOCTORADO ( )
Equipo Investigador Integrado por:
N° APELLIDOS Y
NOMBRES FACULTAD DEP. ACADÉMICO
CONDICIÓN DOCENTE (NOMBRADO, CONTRATAD, EMÉRITO, ALUMNO, OTROS)
Código Docente Numero Matricula del
estudiante
Autor Coautor
asesor
1 Blas Ponce, Jhonny Andre
Ciencias Biológicas
Ciencias Biológicas
Egresado 1060400116 Autor
2 Torres Plasencia, Patricia Elizabeth
Microbiología y parasitología
Química Biológica y Fisiología Animal, Pabellón Jesús García Alvarado. 2do piso.
Docente 6027 Asesor
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Trujillo 11 de julio de 2022
Los autores suscritos del INFORME FINAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Titulado:
AUTORIZAMOS SU PUBLICACION EN EL REPOSITORIO DIGITAL INSTITUCIONAL, REPOSITORIO RENATI-SUNEDU, ALICIA - CONCYTEC, CON EL SIGUIENTE TIPO DE ACCESO:
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El equipo investigador Integrado por:
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OTROS)
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Elizabeth Microbiología y
parasitología Nombrada condición Categoría: Auxiliar T.C
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