Fitoextractos y su uso contra plagas de importancia en México....

Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 9(21):1167 -1179 2018

Memoria en extenso. XVII Congreso Internacional XXIII Congreso Nacional de Ciencias Ambientales

1167

Fitoextractos y su uso contra plagas de importancia en México.

Phytoextracts and use against important pest of Mexico.

1Blanca Perla Chávez Ríos, 2§María Guadalupe Valladares Cisneros, 3Mirna Gutiérrez

Ochoa.

1Estudiante de la Maestría en Ingeniería Ambiental y Tecnologías Sustentables & 2§Profesor

Investigador de Tiempo Completo, Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad

Autónoma del Estado de Morelos. Avenida Universidad 1001, Col. Chamilpa, Cuernavaca Mor.

C.P. 62209, México. Tel/Fax. 777-329- 70-00, Ext. 3746.

3Investigador del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional.

Carretera Yautepec-Jojutla, Km. 6, calle CEPROBI No. 8, Col. San Isidro, Yautepec, Morelos,

México. C.P. 62731, Apartado Postal 24. [email protected] Teléfonos: (735) 394 20 20, 3941896, §Autor para correspondencia: [email protected]

RESUMEN. A partir de la práctica de la agricultura las plagas se hicieron presentes, sobre

todo cuando esta se comenzó a llevar a cabo a gran escala para abastecer y cubrir la

demanda de alimento. Con la intención de ser combatidas rápida y eficazmente se han

empleado extensamente plaguicidas sintéticos, que al paso de los años, han surgido efectos

negativos o adversos en el ambiente y también en la salud humana y fauna, debido al uso

indiscriminado que se hace de estos. En los últimos años se han explorado con mayor

interés los productos naturales, que sean capaces de combatir las plagas eficientemente y

con un impacto ambiental, preferentemente nulo, por ejemplo, los fitoinsecticidas que son

sustancia o mezcla de sustancias que ejercen su acción biocida debido a la naturaleza de su

estructura química. La mayoría de las especies de plantas que se emplean o estudian en la

protección vegetal, exhiben un efecto insectistático más que insecticida. Es decir, inhiben el

desarrollo y comportamiento de los insectos en lugar de matarlos directamente por sus

propiedades tóxicas. Por sus ventajas ecológicas, el uso de insecticidas de origen vegetal en

el manejo de plagas ha ido incrementando. Con base en lo anterior y con la finalidad de

analizar el estado actual de los fitoinsecticidas o insecticidas naturales se decidió contribuir

a la generación del conocimiento respecto al estudio y desarrollo fitoinsecticidas en

México. Se revisó la producción científica usando como herramienta de búsqueda el

software libre Google Scholar en un periodo de tiempo de 10 años (2008-2018). En este

estudio se pudo observar que el estado de Morelos destaca por la productividad en trabajos

dedicados a evaluar fitoextractos en plagas que afectan cultivos de importancia económica.



1168

Palabras claves: Fitoextractos, Fitoinsecticidas, México, Plagas de Importancia

Económica.

INTRODUCCIÓN

Las plagas han estado presentes desde que el hombre comenzó a practicar la agricultura,

sobre todo cuando esta se comenzó a llevar a cabo a gran escala por la demanda de

alimento, estas siempre han tratado de ser combatidas; en un principio mediante métodos

naturales y a partir de la Segunda Guerra Mundial, con plaguicidas sintéticos que también

eliminaban especies transmisoras de enfermedades. Los plaguicidas sintéticos, en un

principio, fueron muy efectivos ya que es la manera más rápida y eficaz de eliminar una

especie indeseable en la agricultura. Sin embargo, debido al uso indiscriminado de los

plaguicidas sintéticos y con el paso de los años, han surgido efectos negativos y adversos en

el ambiente como contaminación de agua, suelo y aire; también en la salud humana y

fauna. En los últimos años se han encaminado esfuerzos para buscar alternativas que sean

capaces de combatir las plagas y que resulten amigables para el ambiente, por lo que las

alternativas de origen natural se posicionan día con día con la esperanza de lograr productos

eficaces que provoquen nulo o bajo impacto ambiental.

Un ejemplo de esto, son los fitoinsecticidas o insecticidas derivados de plantas, cuyo

potencial ha sido objeto de estudios durante los últimos años. Los primeros insecticidas

utilizados por el hombre que se encuentran documentados datan de 1800, por las tribus del

caucaso, estos nativos empleaban el extracto de las flores de Chysanthemus

cinerariefolium, años después se determinó que una mezcla de piretrinas (figura 1),

principalmente cinerina I y II, jasmolina I y II y piretrina I y II, se encontraban

conformando la mezcla activa del extracto de C. cinerariefolium (Pérez López, 2012). Otro

ejemplo de insecticida natural es el tabaco del cual se tiene registro de su empleo desde el

año 1690 en forma de hojas pulverizadas o de extractos acuosos (Montesinos Valdés, y

cols., 2009).

Sin embargo, a partir de la segunda guerra mundial los plaguicidas naturales comenzaron a

ser sustituidos por insecticidas orgánicos sintéticos, en el año de 1942 se introduce el uso

del DDT (diclorodifeniltricloroetano) y en los años siguientes se introducen herbicidas

sintéticos y compuestos organoclorados y organofosforados. Pero entre los años 1960 a

1980, gracias al avance de la biotecnología, surge la “Revolución Verde” introduciendo

semillas mejoradas que favorecen el aumento de la producción de productos reduciendo el

uso de plaguicidas. Sin embargo, el aumento de monocultivos, han aumentado las plagas en

estos, generándose pérdidas económicas (FAO, 1996).



1169

O

O

O

O

O

O

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O

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Piretrina I Cinerina I Jasmolina I

O

O

O

O

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O

O

O

O

Piretrina II Cinerina II Jasmolina II

Figura 1. Piretrinas presentes en el extracto de Chysanthemus cinerariefolium

Entre los años 1960 y 1970 se introdujeron los fungicidas y al mismo tiempo se comenzó a

observar las manifestaciones de los efectos ecotoxicológicos ocasionados por los

insecticidas químico-sintéticos, comenzando a registrarse de estas incidencias a la salud

humana. Entre 1970 y 1980 se introduce la segunda generación de plaguicidas, piretroides

y sulfonilureas. Para finales del siglo XX se introduce la tercera generación de plaguicidas,

es decir, plaguicidas ecológicos como esterilizantes y feromonas (UCEL, 2002).

Actualmente la población humana global supera los 7 mil millones de personas, por lo que

la demanda de alimento ha aumentado considerablemente y es necesario incrementar y

mejorar la producción de los cultivos. Debido a estas condiciones y necesidades, los

plaguicidas son la forma más rápida de erradicar organismos indeseables.

Un plaguicida, puede definirse como toda aquella sustancia de efecto tóxico, diseñada para

interferir o modificar los mecanismos fisiológicos fundamentales en invertebrados y

mamíferos incluyendo el ser humano y que en determinadas circunstancias llega a

ocasionar la muerte (OMS, 1992; UNEP, 1987). La toxicidad en el ser humanos se genera a

través de dos vías; por encontrarse en contacto constante con estas sustancias se produce

toxicidad aguda y grave principalmente para los trabajadores (irrigadores o fumigadores) y

para los individuos involucrados en el proceso de producción. Algunas consecuencias de

esto son enfermedades que van desde las oculares o dérmicas, hasta las que comprometen

el sistema nervioso o inmunológico, así como efectos mutagénicos y cáncer. Así como al

consumir hortalizas o cultivos con residuos de plaguicidas se produce intoxicación y



1170

dependiendo de la sensibilidad del consumidor se producen desencadenantes indeseables

(Henao y col. 1993).

Otras de las desventajas de los plaguicidas radican en que no solo son tóxicos para el

organismo que se desea erradicar, sino que también son dañinos para fauna que se

encuentra en los campos agrícolas y que consume a los insectos plaga o insectos benéficos

para el equilibrio de los cultivos, como los polinizadores (Dietz y col. 1991). Son una

fuente móvil de contaminación química en el ambiente, afectan al aire, agua y suelo; en

este último como compuestos recalcitrantes, los cuales son difíciles de eliminar,

dependiendo de la vida media de estos.

Dentro de la Industria Química, las compañías responsables de la producción de

plaguicidas producen un mayor volumen de descargas crudas que van a cuerpos de agua. El

uso de los plaguicidas en los países en vías de desarrollo es variable yendo desde un uso

nulo hasta aplicaciones muy elevadas de estos y, por lo general los cuerpos de agua que

presentan más contaminación por los plaguicidas son los continentales (Arellano-Aguilar y

Rendón von Osten, 2016).

En los países en vías de desarrollo, como lo es México, no hay suficientes datos derivados

de las actividades de supervisión del uso, empleo o aplicación de los plaguicidas. La

legislación mexicana referente a los plaguicidas se establece en la NOM-003-STPS-1999

cuyo objetivo es establecer las condiciones de seguridad e higiene para prevenir los riesgos

a los que están expuestos los trabajadores que desarrollan actividades agrícolas de

almacenamiento, traslado y manejo de insumos fitosanitarios o plaguicidas e insumos de

nutrición vegetal o fertilizantes. La NOM-003-STPS-1999 está contenida en la Ley Federal

del Trabajo y rige en todo el territorio nacional y tiene aplicación en todos los centros de

trabajo donde se realicen las labores antes mencionadas. La vigilancia del cumplimiento de

esta norma corresponde a la Secretaría del Trabajo y Previsión Social.

En los últimos años se encaminado múltiples esfuerzos a la estudio, búsqueda y análisis de

alternativas verdes que sustituyan a los plaguicidas. Un ejemplo de esto son los

fitoinsecticidas, los cuales tienen un menor potencial que los plaguicidas comúnmente

utilizados, pero que son efectivos controladores de plagas y son mucho menos tóxicos para

la fauna de los agroecosistemas y para el hombre.

Por su origen, los fitoinsecticidas pueden cumplir con el propósito de la química ambiental

y la ecología industrial, esto desde el proceso de producción hasta su degradación en el

ambiente. Para la producción de un fitoextracto, que puede tener potencial insecticida se

utilizan diferentes partes plantas, como lo son sus hojas, tallos, flores, semillas, etc. Los

órganos no involucrados o residuos generados pueden ser utilizados en otros procesos.

Además de lo anterior, actualmente se busca que los solventes utilizados para la producción

de los fitoinsecticidas e incluso otros productos de la industria cosmética sean los menos

tóxicos posibles. Al igual que un plaguicida, los fitoinsecticidas deben de ser aplicados bajo



1171

ciertas condiciones de seguridad. Esto significa que no todas las sustancias de origen

natural, en este caso, provenientes de plantas son totalmente inocuas para el ser humano u

otros organismos, pero su degradación en la ambiente resulta mucho más rápida que el de

sustancias con origen sintético.

Los fitoinsecticidas se elaboran a partir de algunas familias de plantas. Según Rodríguez

(1996) los fitoinsecticidas no tienen un efecto biocida propiamente, si no que presentan

efectos insectistáticos, es decir, que el fitoinsecticida influye en el desarrollo o

comportamiento del insecto por ejemplo en su crecimiento o alimentación. De acuerdo con

Ahmed y Grainge (1986) y con Rodríguez (1993), las características deseables que una

especie vegetal debe presentar para que sea considera adecuada en la elaboración de

fitoinsecticidas son las siguientes: ser especie perenne, tener una amplia distribución

geográfica y abundancia; que los órganos útiles sean los que se renuevan (hojas, tallos,

flores) evitando preferentemente el uso de raíces o cortezas; que tenga usos

complementarios (ejemplo que sea medicinal o condimento); pero sobre todo que su

eficiencia de actividad como fitoinsecticida sea en dosis bajas (entre 50 a 200 ppm).

METODOLOGÍA

Se utilizó el método bibliométrico y se realizó el análisis de la literatura científica en

materia de fitoextractos probados en plagas de importancia desde el año 2008 en México.

La búsqueda de la información se realizó en Google Scholar, utilizando las palabras clave

afines con el tema que se muestran a continuación.

Tabla 1. Palabras clave utilizadas en la búsqueda de artículos científicos

Idioma Español Idioma Inglés

Fitoextracto Phytoextract

Fitoinsecticida Phytoinsecticide

Plagas de importancia económica Pests of economic importance

México Mexico

Los resultados de las búsquedas se recolectaron, ordenaron y clasificaron, construyendo

una base de datos en procesador Excel®. Los reportes de la literatura científica que se

duplicaron o triplicaron, con el uso de las palabras afines, se consideraron como un solo

reporte, todos los documentos se ordenaron de formas ascendente, de acuerdo con la fecha



1172

menos actual entre los mismos. Finalmente, con los valores numéricos se construyeron

diferentes gráficas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Con el uso de Google Scholar, se encontró que la producción científica en el tema de

fitoinsecticidas y plagas de interés económico en México ha ido decreciendo; en el periodo

de 2008-2018 fueron publicados 24 trabajos (tabla 2) relacionados a plagas de interés

económico en cultivos tratados con fitoextractos, de los cuales 18 corresponden a artículos

científicos, 5 a tesis de grado y un fue la publicación en el libro de Agricultura Sostenible

(figura 2); siendo en el 2011 el año con más trabajos publicados en México, con 5 artículos

(figura 3).

Tabla 2. Resultado de las publicaciones que arrojó Google Scholar como investigaciones

realizadas en fitoextractos y fitoinsecticidas* en plagas de interés económico, de 2008 a

2018 en México.

Autor de

correspondencia Título del Trabajo

Tipo de

Publicación Año Origen**

Lucía G. Vera-

Curzio

Biological Activity of Methanolic Extracts of Ipomoea

murucoides Roem et Schult on Spodoptera frugiperda

J.E. Smith

AC 2009 Morelos

Eduardo Alcántar-

Fernández

Evaluación de productos alternativos para el control de

Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera:Psyllidae) en

cítricos

TL 2009 Coahuila

Miguel Ángel

Ramos-López

Activity of Ricinus communis (Euphorbiaceae) against

Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctunidae)

AC 2010 CDMX

Lucila Aldana-

Llanos

Evaluación Bioinsecticida de extractos de Bursera

copallifera (D.C) Bullock y Bursera grandifolia

(Schltdl.) Engl. en gusano cogollero del maíz Spodoptera

frugiperda J.E. Smith

AC 2010 Morelos

Lucelia Mora-

Ojendiz

Aceites de Orégano (Origanum vulgare) de diferentes

orígenes para el control de Sitophilus zeamais

Motschulsky y su efecto en la calidad de semilla de maíz

almacenada

TM 2010 Coahuila

Víctor Manuel

Hernández-

Velázquez

Biological activity of Ipomoea pauciflora Martens and

Galeotti (Convulvalaceae) extracts and fractions on

larvae of Spodoptera frugiperda J.E. Smith (Lepidoptera:

Noctunidae)

AC 2010 Morelos



1173

Miguel Angel

Ramos-López

Bioactivity of Carica papaya (Caricaceae) against

Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

AC 2011 CDMX

Rodolfo Figueroa-

Brito

Insecticidal activity of seed extracts of Carica papaya

(L.) against the fall armyworm

Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera :

Noctuidae)

AC 2011 Morelos

Bernardo

Brigada-Vargas

Evaluación toxicológica de extractos vegetales sobre

Tribolium castaneum (Herbst) en laboratorio

TL 2011 Coahuila

Octavio Ángeles-

Martínez

Toxicidad de extractos vegetales para el control de

Traileurodes vaporarium W. (Homoptera: Aleyrodidae)

en laboratorio y en cultivo de tomate en invernadero

AC 2011 Estado de

México

Flor González-

Gómez

Efecto insecticida de extractos vegetales sobre Tribolium

castaneum (Herbst)

TL 2011 Coahuila

Lucila Aldana-

Llanos

Actividad de fitoextractos en Spodoptera frugiperda J.E.

Smith (Lepidoptera: Noctunidae)

AC 2012 Morelos

Lucila Aldana-

Llanos

Insecticidal activity of Tagetes erecta on Spodoptera

frugiperda (Lepidoptera: Noctunidae)

AC 2012 Morelos

José Israel Ruiz-

Ortiz

Efecto insecticida del extracto de ruda (Ruta graveolens)

y albahaca (Ocinum basilicum) para el control de

Tribolium castaneum bajo condiciones de laboratorio

TL 2013 Coahuila

Miguel Ángel

Ramos-López

Nitrogen fertilization sources and insecticidal activity of

aqueous seeds of extract of Carica papaya against

Spodoptera frugiperda in maize

AC 2013 Querétaro

Ismael León-

Rivera

Resin glycosides from Ipomoea murucoides and their

Effects on Growth of Spodoptera frugiperda

AC 2013 Morelos

Ma. Elena

Valdés-Estrada

Evaluación de fitoextractos sobre larvas de Scyphophorus

acupunctatus plaga del nardo y agave

L 2013 Morelos

Lucila Aldana-

Llanos

Biological activity of Crescentia alata (Lamiales:

Bignoniaceae) fractions on larvae of Spodoptera

frugipeda ( Lepidoptera: Noctunidae)

AC 2014 Morelos

Juan Fernando

Solís-Aguilar

Extracto de Tagetes spp. en el control de Aphis gossypii

(Hemiptera: Apphididae) en Pepino, en Ciudad Ayala,

Morelos*

AC 2015 Estado de

México

Miguel Ángel

Ramos-López

Efecto del nitrato de potasio en la producción de Ricinina

por Ricinus communis y su actividad insecticida cntra

Spodoptera frugiperda

AC 2016 Querétaro

Diana Romo-

Asunción

Evaluación del extracto hexánico del mirto sobre el

gusano cogollero del maíz, Spodoptera frugiperda J.E.

Smith, 1797 (Lepidoptera: Noctuidae)

AC 2016 CDMX

Arturo Peláez-

Arroyo

Evaluación de la efectividad biológica de dos extractos

vegetales para el control de Aphis gossypii (Glover)

(Hemiptera: Aphididae) en un sistema abierto de jitomate

AC 2017 Estado de

México

*Fitoinsecticida o insecticida botánico comercial; **De acuerdo al autor de correspondencia, AC =

Artículo Científico, TL = Tesis de Licenciatura; TM = Tesis de Maestría; L = Libro.



1174

En el estado de Morelos se produjeron del 2008 al 2018, diez publicaciones que representan

el 45.45% del total de publicaciones relacionadas a fitoinsecticidas en México. El estado de

Coahuila contribuyó con 5 tesis profesionales, lo que presenta un 20.83% (figuras 2 y 4).

En relación a las especies vegetales, la que atrajo mayormente la atención para su estudio e

investigación se encuentra la Carica papaya (figura 5), seguida por Ricinus communis.

Ambas especies mostraron actividad antialimentaria e impactaron el desarrollo de las

larvas. De acuerdo con la figura 6, las especies plaga mayormente empleadas en las

investigaciones de los fitoinsecticidas fueron Spodoptera frugiperda (63 %) y Triboliu,

castaneum (13 %).

Los bioensayos fueron realizados en su mayoría a nivel laboratorio. Sin embargo, falta

corroborar si a la actividad fitoinsecticida observada para las especies vegetales se mantiene

en condiciones de invernadero o campo. Con la finalidad de dar seguimiento al impacto del

desarrollo morfológico de las pupas o adultos, para una mayor y mejor comprensión de la

posible actividad mutagénica que producen en los insectos estos fitoextractos.

Así mismo, falta sumar mayores esfuerzos en el estudio de las propias especies del país

como fitoinsecticidas, para la generación de productos que de origen que permitan controlar

las propias especies de la región y evitar así la introducción de productos químicos o

naturales ajenos a estos entornos y evitar generar a futuro impacto ambiental.

Figura 2. Distribución del tipo de publicaciones realizadas sobre fitoextractos y fitoinsecticidas en

México entre 2008 y 2018.

Figura 3. Distribución de publicaciones por año sobre fitoextractos y fitoinsecticidas probados en

plagas de importancia económica, realizadas en México entre 2008 y 2018.

18

1 5

Artículo científico Publicación en libro Tesis

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mer

o t

ota

l d

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ion

es

Tipo de publicaciones

1 2

45

34

1 1 2 1 0

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Nú

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Años

1

2 2

1

0

2014 2015 2016 2017 2018 2013

Año

7



1175

Figura 4. Distribución por estado y frecuencia de trabajos de investigación realizados sobre

fitoextractos y fitoinsecticidas probados en especies de importancia económica en México entre

2008 y 2018.

Figura 5. Especies vegetales estudiadas como fitoinsecticidas en México entre 2008 y 2018.

CONCLUSIONES

Esta revisión da evidencia de la tendencia de las investigaciones de fitoinsecticidas

(pesticidas de origen vegetal) a nivel país. Existiendo un desarrollo significativo en el

estado de Morelos y particularmente en contra la especie Spodoptera frugiperda, durante

todo el periodo de tiempo que comprendió esta revisión y análisis.

4 5 3

10

2

Ciudad de México Coahuila Estado de México Morelos QuerétaroNú

mer

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ota

l d

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ion

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Estado

1 1 1 12

1 1 1

5

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Especies vegetales



1176

Figura 6. Insectos plaga sobre los cuales se ha realizado la investigación de la actividad

fitoinsecticida de diversas especies vegetales.

Remarcándose que la investigación en esta área ha madurado su enfoque desplazándose al

desarrollo de pesticidas botánicos seguros para su aplicación en agricultura. Los pesticidas

naturales forman parte de una nueva respuesta para el control de las plagas de insectos. La

mayoría de las publicaciones examinadas muestran estudios relacionados empleando una

sola especie vegetal, o en contra de una línea de insecto y los bioensayos son realizados en

la mayoría de los casos a nivel laboratorio. La literatura tiende a mantenerse homogénea

año con año, algunos de los estudios realizados permanecen como trabajos de tesis de nivel

licenciatura o maestría, sin llegar a ser publicados como artículos científicos.

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8%4%4%4%

63%

4%13%

Aphis gossypiiDiaphora citriScyphophorus acupunctatusSitophilus zeamaisSpodoptera frugiperdaTrialeuroides vaporariumTribolium castaneum



1177

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