Logo Studenta

58 Biopesticidas Obtenidos de Plantas para el Control de Plagas

¡Estudia con miles de materiales!

Vista previa del material en texto

Biopesticidas Obtenidos de 
Plantas para el Control de Plagas 
 
Ante la creciente preocupación social relacionada con los 
efectos sobre el ambiente y la seguridad alimentaria, 
planteada por el uso excesivo de los productos de síntesis 
química para el control de plagas y enfermedades de los 
cultivos; surge un nuevo término conocido como 
“Biopesticida”. Etimológicamente un biopesticida es 
cualquier pesticida de origen biológico, es decir, los 
organismos vivos o las sustancias de origen natural 
sintetizadas por ellos. Estos productos son derivados de 
materiales naturales como animales, plantas, 
microorganismos y minerales. 
 
Entre los agentes bioquímicos encontramos a los 
fitopesticidas, sustancias naturales que se obtienen a partir 
de plantas con propiedades plaguicidas. 
 
Actualidad de los biopesticidas 
Los pesticidas de origen vegetal o fitopesticidas se conocen y se han usado desde hace más de un siglo, 
sin embargo, a mediados del siglo pasado con la llegada de las moléculas de síntesis química de mayor 
eficacia, acción prolongada, persistencia y facilidad de empleo; su uso disminuyo fuertemente. 
Actualmente la preocupación por el ambiente y la seguridad alimentaria ha motivado el interés por el 
descubrimiento y la utilización de agentes naturales en la protección de cultivos, enfocando numerosas 
investigaciones a caracterizar extractos de plantas y sus compuestos secundarios. 
Los extractos vegetales de toxinas comúnmente inducen efectos subletales en insectos, como la 
inhibición del crecimiento y desarrollo de las larvas, modificaciones en el comportamiento 
(antiapetentes, feromonas que impiden la puesta, agentes repelentes, etc.). Es decir, los fitopesticidas 
pueden suponer métodos alternativos de control de plagas y enfermedades, puesto que los mecanismos 
de acción son diferentes a los pesticidas de síntesis química (efectos agudos). 
 
Sin embargo, la baja presencia de los pesticidas de origen vegetal en el mercado no se explica solamente 
por no inducir efectos tóxicos agudos en los insectos plagas, sino también se explica por aspectos de la 
producción como: 1) El recurso natural o materia prima deberá tener una disponibilidad continua; 2) los 
costos de preparación de la materia activa deberá ser razonable y presentar una calidad uniforme y 
constante; 3) protección de la tecnología (Patente); y 4) homologación en cada país. 
 
 
Figura 1. Chrysanthemum 
cinerariaefolium, cultivada en Kenia. 
Planta con característica insecticida. 
Foto: Glynne, 2001. 
 
 
 
 
 
 
En diferentes mercados del mundo como los Estados Unidos y la Unión Europea, los productos 
fitosanitarios de síntesis química están siendo retirados presentándose una oportunidad para los 
fitopesticidas. De acuerdo a los especialistas, el mercado de los pesticidas de origen vegetal es 
susceptible a aumentar al menos en un 10 a 15 %. 
 
Cuadro 1. Algunas características de los principales insecticidas de origen vegetal disponibles en EEUU. 
Fuente: Ismael, 2003; Adaptado por Tello et al., 2010. 
Características Piretrina o pelitre Rotenona Neem Aceites esenciales 
País de origen Kenia, Australia Sudeste Asiático, Venezuela India Mundo entero 
Materias 
activas 
Piretrinas (ésteres) Rotenoides (isoflavonoides) 
Azadiractina 
(limonoides) 
Monoterpenos, 
fenoles simples 
Situación 
reglamentaria 
Homologado 
Homologado, aunque 
podría ser retirado 
Homologado Exento 
Utilización en 
agricultura 
biológica 
Aprobado Aprobado Aprobado Aprobado 
Acción frente a 
plagas diana 
Contacto “Knock-
down” * 
Ingestión citotoxina 
Ingestión 
antiapetente 
Contacto “Knock-
down” 
Persistencia Muy limitada Limitada Limitada Limitada 
Toxicidad para 
mamíferos 
Mínima 
Moderadamente tóxico, 
pero muy tóxico para 
personas 
No tóxico No tóxico 
Plantas de 
donde extraen 
Chrysantemum 
cinerariaefolium 
Lonchocarpus nicou, Derris 
elliptica, Tephrosia 
virginiana y otras. 
Azadirachta 
indica 
Thymus vulgaris, 
Mentha puleginum y 
Eugenia caryophyllus 
* “Knock-down” = privación momentánea de la movilidad del insecto 
 
Ejemplo de algunas familias de plantas con propiedades plaguicidas 
Familia Meliaceae. Contiene un grupo de más de 14 géneros de plantas neotropicales. La mayoría de los 
extractos de estas plantas tienen actividad antiapetente y reductora del crecimiento, pero no son 
tóxicos. La naturaleza química de sus moléculas activas frente a los insectos las agrupa como limonoides 
y como terpenoides. Es conocida por ser la familia a la que pertenece el nim (Azadirachta indica). 
Familia Piperaceae. Fuente tradicional de insecticidas de especias (pimienta blanca y negra), y de 
medicamentos. Los compuestos presentan acción insecticida, manifestada como toxicidad aguda y 
propiedades “Knock down” (privación momentánea de la movilidad del insecto). Sus moléculas activas 
son las piperamidas y en menor proporción los lignanos y ácidos benzoicos. También la familia 
Piperaceae se distingue por la producción de sinergizantes, es decir, al combinarse con un producto de 
acción pesticida es capaz de producir un efecto superior al esperado. 
 
 
 
 
 
Familias Liliaceae (Allium) y Brassicaceae (Crucíferas). Estas familias merecen trato especial, ya que se 
han caracterizado como insecticidas, acaricidas, nematicidas, herbicidas, fungicidas y bactericidas; 
conferidos principalmente por los compuestos azufrados. Estos compuestos pueden dividirse en dos 
grandes categorías: aminoácidos no proteicos (y sus derivados) y glucosinolatos (y su derivados). Siendo 
los glucosinolatos los compuestos azufrados más frecuentemente estudiados en las Crucíferas, mismas 
que producen moléculas azufrados volátiles durante el proceso de descomposición de los tejidos 
vegetales. En el caso del género Allium se obtienen moléculas volátiles azufradas a partir de 
aminoácidos azufrados, almacenados en el citoplasma celular en forma de bipéctidos. 
- Potencial fitosanitario de los Allium y de las Crucíferas 
Dentro del género Allium; la cebolla, el ajo y el puerro son las plantas más usadas por sus propiedades 
insecticidas. Los compuestos azufrados en Allium tienen efectos insecticidas y actúan sobre la fisiología 
del insecto y sobre el comportamiento locomotor. Los efectos más comunes sobre la plaga son: 
inhibición de la puesta, repelente, antiapetente, acción ovicida, mortalidad larvaria y toxicidad. Las 
Crucíferas producen compuestos azufrados conocidos como glucosinolatos; la actividad de estos 
compuestos sobre los insectos son: repulsión de adultos, inapetencia larvaria y toxicidad. Ejemplos de 
insectos sobre la cual actúan son: insectos de graneros como gorgojos y polillas, pulguillas, mosca de la 
col, gorgojo de la vaina y gorgojo del tallo, entre otros. 
 
Existe amplia información sobre compuestos extraídos de plantas (Allium y Crucíferas), que tienen un 
efecto sobre los nematodos como Meloidogyne, Heterodera shachatii y Pratylenchus, especialmente 
sobre fases juveniles y huevos. Entre los compuestos activos que fungen como nematicidas se 
encuentran: ácidos carboxílicos, compuestos lipídicos, glucósidos, compuestos aromáticos y fenólicos, 
alcaloides, terpenoides, etc. 
 
Cuadro 2. Biopesticidas para el control de plagas y compuesto que proporciona sus características 
Fuente: Tello et al., 2010. 
Familia Plantas Moléculas activas Tipo de actividad Tipo de preparación 
Meliaceae 
Neem, Trompillo, 
Cedro. 
Limonoides y 
Terpenoides 
Insecticida Extractos de corteza 
Piperaceae 
Pimienta blanca y 
negra 
Lignanos Sinérgica e Insecticida Extracto foliar 
Liliaceae Ajo, Puerro, Cebolla. 
Disulfuro, 
Tiosulfinato y 
Tiosulfonato. 
Insecticida, Acaricida, 
Nematicida, Herbicida, 
Fungicida y Bactericida 
Extractos 
Brassicaceae 
Brócoli, Rábano, Col, 
Repollo, Nabo. 
Glucosinolatos 
Insecticida, Acaricida, 
Nematicida, Herbicida, 
Fungicida y Bactericida 
ExtractosSe conocen algunos efectos fungicidas y bactericidas del género Allium y las crucíferas sobre patógenos 
de plantas. Por ejemplo, en Allium se ha reportado que los compuestos como los tioles, sulfuros y 
disulfuro de metilo; tienen actividad sobre: Botrytis allii, Aphanomices eutiches (causante del 
podredumbre de la raíz del chícharo), Phytophthora infestans (causante del mildiu del tomate y la papa), 
Verticillium, etc. En cambio, las crucíferas disminuyen las poblaciones de patógenos de las raíces de las 
plantas (Phytophthora capsici, Fusarium oxysporum f. sp. dianthi, entre otros). También se sabe que las 
bacterias Erwinia carotovora y Agrobacterium tumefaciens son sensibles a diferentes especies de Allium y 
Crucíferas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Herbicidas derivados de plantas 
El efecto de residuos de cosecha cuando se aplica la biofumigación del suelo es, en muchos casos 
herbicida. Esta relación se define a través de la competencia, conocido como alelopatía. Los agentes 
alelopáticos son metabolitos secundarios de los vegetales y son liberados al ambiente por diferentes 
vías: volatilización, exudación radicular, lixiviación y descomposición de residuos vegetales. La liberación 
de estos compuestos al ambiente limita el crecimiento de plantas vecinas. Algunos compuestos 
alelopáticos liberados por los vegetales son: Cumarinas, Flavonoides, Isoflavonas, Ácidos hidroxámicos, 
entre otras. 
 
 
 
 
Figura 2. Plantas de pepino cultivadas en suelo con patógenos. El suelo de la 
maceta 3 fue tratado mediante biofumigación con residuos de Allium; se 
aprecia la actividad del disulfuro de dimetilo sobre el patógeno Pyhium. 
Foto: Arnault et. al., 2013. 
1 2 3 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente consultada 
Tello, M. J.C.; Palmero, L. D.; García, R. A.; De Cara, G. M. 2010. Biopesticidas obtenidos de las plantas, 
un resultado más de la coevolución: Actualidad y Utilidad. En: Organismos para el control de patógenos 
en los cultivos protegidos. Ed. Fundación Cajamar. España. 81 – 105 pp.