RESUMO
Resumen Hypsipyla grandellaes una plaga forestal clave en América Latina y el Caribe, donde ha impedido todo intento de establecer plantaciones comerciales de caobas (Swieteniaspp.) y cedros (Cedrelaspp.). En la búsqueda de métodos de manejo de sus larvas, que sean preventivos y rentables, así como basados en recursos de la flora tropical, fue evaluada la actividad fagodisuasiva del extracto crudo y de cuatro particiones fitoquímicas (agua, hexano, diclorometano y acetato de etilo) de la flor de reina de la noche,Brugmansia candida(Solanaceae). Se efectuaron bioensayos de laboratorio con concentraciones crecientes del extracto crudo (0.1; 0.3; 1.0; 3.2 y 10.0 % m/v) y con cada una de las particiones (según el rendimiento del proceso de particionamiento). Se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con cuatro repeticiones, y se expusieron larvas de instar III de H. grandellaa discos de cedro amargo (Cedrela odorata) impregnados con el respectivo tratamiento, por 24 h. Se midió el porcentaje de consumo de cada disco. El extracto crudo y la partición de hexano, mostraron un evidente efecto fagodisuasivo a partir de concentraciones de 1.0 % y 0.122 % m/v, respectivamente. También se realizó un bioensayo para comparar una sola concentración (0.38 % m/v) del alcaloide escopolamina, el cual redujo en 90% el consumo con respecto a los testigos. Asimismo, se evaluó la mortalidad y los efectos subletales en larvas expuestas al extracto crudo, la partición de hexano y la escopolamina, pero no hubo evidencias de ellos, lo que confirmó su acción fagodisuasiva. Además, se realizó un tamizaje fitoquímico del extracto crudo, y mediante pruebas cualitativas se determinó que los alcaloides, taninos, triterpenos y cumarinas fueron los metabolitos secundarios más importantes. Finalmente, se confirmó la presencia de la escopolamina tanto en el extracto crudo como en la partición de hexano, mediante el método de cromatografía de gases acoplado a un espectrómetro de masas (GC-MS). Se recomienda preparar una formulación de escopolamina más algunos coadyuvantes, y evaluar su eficacia en condiciones de invernadero, como un primer paso para avanzar en el desarrollo de un fagodisuasivo comercial.
Abstract Hypsipyla grandella is a key forest pest in Latin America and the Caribbean, where it has precluded attempts to establish commercial plantations of mahoganies (Swieteniaspp.) and cedars (Cedrelaspp.). In the search for methods to manage its larvae, being both preventative and cost-effective, as well as based upon resources from tropical flora, the crude flower extract of angel's trumpet, Brugmansia candida, as well as four partitions thereof (water, hexane, dichlorometane, and ethyl acetate), were tested for phagodeterrence. Laboratory bioassays involved increasing concentrations of the crude extract (0.1, 0.3, 1.0, 3.2 and 10.0 % w/v) as well as each one of the partitions (in accordance to the yield obtained from the partitioning process). A randomized complete block design, with four replicates, was used. H. grandellainstar III larvae were exposed for 24 h to Spanish cedar (Cedrela odorata) leaf discs dipped into the respective treatment, after which disc consumption was measured. Strong phagodeterrence was detected at concentrations as low as 1.0 % y 0.122 % w/v for the crude extract and the hexane partitions, respectively. In addition, a single bioassay was performed to compare a single concentration (0.38 % w/v) of the alkaloid scopolamine, which reduced consumption in 90 % with respect to the controls. Also, mortality and sublethal effects were assessed in larvae exposed to the crude extract, the hexane partition and scopolamine, with no evidence for them, which confirmed their phagodeterrence. Moreover, the crude extract was submitted to a phytochemical screening by means of a number of qualitative tests, which showed that alkaloids, tannins, triterpenes and cumarins were the most important secondary metabolites. Finally, the presence of scopolamine was confirmed in both the crude extract and the hexane partition, by means of the gas chromatography-spectrometry (GC-MS) analytical method. It is recommended to prepare a formulation of scopolamine plus some adjuvants, in order to test its effectiveness under greenhouse conditions, as a first step to advance in the development of a commercial phagodeterrent. Rev. Biol. Trop. 66(1): 58-69. Epub 2018 March 01.
RESUMO
Phagodeterrent and systemic activity of a fomulation derived from an extract of common rue (Ruta chalepensis, Rutaceae) on Hypsipyla grandella (Lepidoptera: Pyralidae) larvae. A key neotropical pest of mahoganies (Swietenia spp.) and cedars (Cedrela spp.), the larva of Hypsipyla grandella (Zeller) commonly bores into the main shoot of these valuable timber species, causing forking of the stems. Therefore, it would be desirable to count upon a phagodeterrent and systemic product which could readily protect young tissues. Since crude extracts of common rue foliage (Ruta chalepensis L.) have phagodeterrent activity on H. grandella larva, a product was formulated by combining such an extract with a number of coadjuvants, and was assessed on 75-100cm tall Spanish cedar (Cedrela odorata L.) trees, inside a greenhouse. A completely randomized design was used, with 10 trees per each one of the following treatments: the formulated product, an absolute control (distilled water), a relative control (carbofuran, 1%m/v in water), and the relative control without the crude extract. Number of attacks to the main shoot, fallen leaves and frass piles were recorded, as well as tunnel length. Regarding these variables, the formulated product provided excellent protection to treated trees, with only 0.1 attacks to the main shoot, on the average, at the end of the evaluation period. Likewise, when the systemic activity of the crude extract was assessed, substances present in it were able to translocate and get assimilated by the trees, thereafter causing phagodeterrence to larvae. Finally, an espectrophotometry analysis (performed at a wavelength of 355nm) allowed us to determine the concentration (403±1mg/l) and percentage (0.40%) of the flavonoid rutin in the crude extract, which eventually may be used as an analytical marker compound, should an industrial formulation be developed. Rev. Biol. Trop. 58 (1): 15-29. Epub 2010 March 01.
Para el manejo de Hypsipyla grandella (Zeller), cuya larva barrena el brote principal de caobas (Swietenia spp.) y cedros (Cedrela spp.), sería deseable contar con un producto fagodisuasivo y con buena actividad sistémica, para que proteja rápidamente los tejidos jóvenes. Por tanto, conociendo que un extracto crudo del follaje de ruda (Ruta chalepensis L.) posee actividad fagodisuasiva contra dicho insecto, se formuló un producto combinando dicho extracto con varios coadyuvantes, y se evaluó en árboles de cedro amargo (Cedrela odorata L.) de 75- 100cm de altura, en un invernadero. Se utilizó un diseño completamente al azar, con 10 árboles por cada tratamiento, los que correspondieron al producto formulado, a un testigo absoluto (agua destilada), un testigo relativo (carbofurán al 1%m/v en agua) y el testigo relativo a la formulación sin el extracto crudo. Las variables medidas fueron los ataques al brote principal, el número de hojas caídas, el número de montículos y la longitud de los túneles. Para dichas variables, el producto formulado aportó excelente protección a los árboles tratados, con apenas 0.1 ataques al brote principal, en promedio, al final del período de evaluación. Asimismo, al evaluar la actividad sistémica del extracto, las sustancias presentes en él pudieron desplazarse y ser asimiladas por los árboles, causando fagodisuasión en las larvas. Finalmente, el análisis espectrofotométrico (a una longitud de onda de 355nm) permitió determinar la concentración (403±1mg/l) y el porcentaje (0.40%) del flavonoide rutina en el extracto crudo, lo cual eventualmente podría utilizarse como un compuesto marcador analítico, si llegara a desarrollarse una formulación industrial.