Fagodisuasión de un extracto de ruda (Ruta chalepensis, Rutaceae) y sus particiones sobre larvas de Hypsipyla grandella (Lepidoptera: Pyralidae)

Phagodeterrence by a crude extract of common rue (Ruta chalepensis, Rutaceae) and its partitions on Hypsipyla grandella (Lepidoptera: Pyralidae) larvae. Hypsipyla grandella (Zeller) larva is maybe the main forest pest in Latin America and the Caribbean, as it bores into the main shoot of trees providing precious woods, such as mahoganies (Swietenia spp.) and cedars (Cedrela spp.). In the search for a preventative method for managing it, the crude leaf extract of common rue (Ruta chalepensis L.), 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, 0.32, 1.0, 3.20 and 10.0%w/v) as well as each one of the partitions (in accordance to the yield obtained from the partitioning process), plus rutin, a flavone glycosid. A randomized complete block design, with four replicates, was used. H. grandella instar III larvae were exposed for 24 h to 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 0.32 and 0.074%w/v for the crude extract and the hexane partitions, respectively; the ethyl acetate (0.24%w/v) and the water partition (for all of its concentrations), as well as the rutin (starting at 0.064%w/v), caused phagodeterrence, too. Moreover, the crude extract was submitted to a phytochemical screening by means of a number of qualitative tests, to determine possible metabolites causing phagodeterrence, the most important being alkaloids, triterpenes, coumarins and rutin. A particular phytochemical screening was carried out for the hexane partition, which was the most active. Rev. Biol. Trop. 58 (1): 1-14. Epub 2010 March 01.

La larva de Hypsipyla grandella (Zeller) es quizás la principal plaga forestal en América Latina y el Caribe, por perforar el brote principal de árboles de maderas reciosas, como caobas (Swietenia spp.) y cedros (Cedrela spp.). En la búsqueda de un método preventivo para su manejo, se estudió la actividad fagodisuasiva del extracto crudo y de cuatro particiones fitoquímicas (agua, hexano, diclorometano y acetato de etilo) del follaje de ruda (Ruta chalepensis L.). Se realizaron bioensayos de laboratorio con concentraciones crecientes del extracto crudo (0.1; 0.32; 1.0; 3.20 y 10.0%m/v) y con cada una de las particiones (según el rendimiento del proceso de particionamiento), así como con el glicósido flavónico rutina. Para ello se empleó un diseño de bloques completamente al azar, con cuatro repeticiones y se expusieron larvas de instar III de H. grandella a discos de cedro (Cedrela odorata) impregnados con el respectivo tratamiento, por 24h. Se midió el porcentaje de consumo de cada disco. Hubo un fuerte efecto fagodisuasivo en el extracto crudo y en la partición hexano, a concentraciones tan bajas como 0.32% y 0.074% m/v, respectivamente; las particiones de acetato de etilo (0.24%m/v) y la acuosa (en todas sus concentraciones), así como la rutina (a partir del 0.064%m/v) también causaron fagodisuasión. Además, se realizó un tamizaje fitoquímico del extracto crudo, utilizando varias pruebas cualitativas para detectar la presencia de los principales grupos de metabolitos secundarios, entre los cuales los más importantes fueron alcaloides, triterpenos, cumarinas y la rutina. Asimismo, se realizó una marcha fitoquímica a la partición hexano, por ser la más activa.

Actividad fagodisuasiva y sistémica de una formulación derivada de un extracto de ruda (Ruta chalepensis, Rutaceae) sobre larvas de Hypsipyla grandella (Lepidoptera: Pyralidae)

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.

Actividad fagodisuasiva de las plantas Tithonia diversifolia y Montanoa hibiscifolia (Asteraceae) sobre adultos del insecto plaga Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae)

Phagodeterrent activity of the plants Tithonia diversifolia and Montanoa hibiscifolia (Asteraceae) on adults of the pest insect Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae). Bemisia tabaci (Gennadius) is a polyphagous, cosmopolitan and worldwide relevant pest, mainly acting as a virus vector on many crops. A sound preventive approach to deal with it would be the application of repellent or deterrent substances hopefully present in tropical plants, which in turn may contribute to take advantage of the remarkable rich Mesoamerican biodiversity. Therefore, extracts of two wild plants belonging to family Asteraceae, titonia (Tithonia diversifolia) and "tora" (Montanoa hibiscifolia), were tested for phagodeterrence to B. tabaci adults. The crude leaf extract of each one, as well as four fractions thereof (hexane, dichlorometane, ethyl acetate, and methanol) were tested under greenhouse conditions; in addition, the extracts were submitted to a phytochemical screening to determine possible metabolites causing phagodeterrence. Both restricted-choice and unrestricted-choice experiments were conducted. In the former ones, each fraction was tested at four doses (0.1, 0.5, 1.0 and 1.5% v/v), which were compared with four control treatments: distilled water, endosulfan, an agricultural oil (Aceite Agrícola 81 SC), and the emulsifier Citowett. Tomato plants were sprayed and placed inside sleeve cages, where 50 B. tabaci adults were released. The criterion to appraise phagodeterrence was the number of landed adults on plants at 48h. For the unrestricted-choice experiments, only the two highest doses (1.0 and 1.5%) of the crude extracts of each species were tested, and compared to distilled water and the agricultural oil. The titonia and "tora" crude extracts caused phagodeterrence, and for both plant species the methanol fraction stood out. Results suggest that metabolites causing phagodeterrence are several sesquiterpenic lactones, polyphenolic compounds (flavonoids and tannins) and saponins. Rev. Biol. Trop. 57 (4): 1201-1215. Epub 2009 December 01.

Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera: Aleyrodidae) es una plaga polífaga, cosmopolita y de gran relevancia mundial, sobre todo como vector de virus en numerosos cultivos, por lo que sería deseable un enfoque preventivo para su manejo. En tal sentido, podría recurrirse a la utilización de sustancias repelentes o disuasivas, algunas de ellas presentes en plantas tropicales, lo cual contribuiría al aprovechamiento de la rica biodiversidad mesoamericana. Por tanto, se evaluó la posible actividad fagodisuasiva sobre los adultos de B. tabaci de dos especies silvestres de la familia Asteraceae: titonia (Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray) y tora (Montanoa hibiscifolia Benth.). Para ello, en condiciones de invernadero se evaluaron los extractos crudos y cuatro fracciones (hexano, diclorometano, acetato de etilo y metanol) de ambas especies, a los cuales se les hizo un análisis fitoquímico (tamizaje) el cual permitió determinar cuáles metabolitos presentes en T. diversifolia y M. hibiscifolia podrían causar fagodisuasión en B. tabaci. Se realizaron dos tipos de experimentos: de escogencia restringida y de escogencia irrestricta. En los primeros, cada fracción se evaluó a cuatro dosis (0.1, 0.5, 1.0 y 1.5% v/v), y se comparó con cuatro tratamientos testigo: aceite agrícola, endosulfán, un emulsificante (Citowett) y un testigo absoluto (agua). Se asperjaron plantas de tomate colocadas dentro de jaulas de manga, donde se liberaron 50 adultos de B. tabaci. Para determinar si existía fagodisuasión se utilizó como criterio el número de adultos posados a las 48h. Para el experimento de escogencia irrestricta se utilizaron las dos concentraciones más altas (1.0 y 1.5%) del extracto crudo de cada especie y se compararon con el aceite agrícola y agua. Los extractos crudos de titonia y tora causaron fagodisuasión, y para ambas especies la fracción de metanol fue la que más sobresalió. En conclusión, los resultados obtenidos en los bioensayos junto con los obtenidos en el análisis de los componentes químicos presentes, sugieren que los metabolitos causantes de la fagodisuasión son algunas lactonas sesquiterpénicas, compuestos polifenólicos (flavonoides y taninos) y saponinas.

Antifeedant activity of botanical crude extracts and their fractions on Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) adults: I. Gliricidia sepium (Fabaceae)

Bemisia tabaci is an important virus vector on a number of crops worldwide. Therefore, a preventive approach to deal with viral epidemics may be the deployment of repellents or phagodeterrents at earlier stages of plant development (critical period). Thus, the crude extract and four fractions thereof (water, water:methanol, methanol, and diethyl ether) of mother-of-cocoa (Gliricidia sepium, Fabaceae) were tested for phagodeterrence to B. tabaci adults under greenhouse conditions, on tomato plants, in Costa Rica. Both restricted-choice and unrestricted-choice experiments showed that the crude extract and some fractions exerted such effect on the insect. In the former (in sleeve cages), three fractions caused deterrence at doses as low as 0.1% (methanol), 0.5% (water:methanol) and 1.5% (diethyl ether). However, in the latter (plants exposed in a greenhouse) no one of the fractions performed well, suggesting that the deterrent principles somehow decomposed under the experimental conditions. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 2099-2113. Epub 2008 December 12.

Mundialmente, Bemisia tabaci es un importante vector de virus en numerosos cultivos. Por tanto, un enfoque preventivo para enfrentar las epidemias virales podría ser el empleo de sustancias repelentes o fagodisuasivas en las etapas tempranas del desarrollo de las plantas (período crítico). Así, tanto el extracto crudo como cuatro fracciones (agua, agua:metanol, metanol y éter dietílico) del madero negro (Gliricidia sepium, Fabaceae) fueron evaluadas en cuanto a su actividad fagodisuasiva sobre los adultos de B. tabaci en condiciones de invernadero, utilizando plantas de tomate, en Turrialba, Costa Rica. Tanto los experimentos de escogencia restringida como los de escogencia irrestricta revelaron que el extracto crudo y algunas fracciones mostraron dicha actividad. En los primeros experimentos (en jaulas de manga), tres fracciones causaron fagodisuasión a dosis tan bajas como 0.1% (metanol), 0.5% (agua:metanol) y 1.5% (éter dietílico). Sin embargo, en los segundos (plantas expuestas dentro de un invernadero) ninguna de las fracciones lo hizo, lo cual sugiere que los principios fagodisuasivos perdieron su actividad en esas condiciones experimentales.

Antifeedant activity of botanical crude extracts and their fractions on Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) adults: II. Sechium pittieri (Cucurbitaceae)

Bemisia tabaci is a key pest of vegetables and other crops worldwide, but it is a particularly serious problem in the tropics, due to its ability to transmit several types of viruses, especially begomoviruses (Geminiviridae). Therefore, a preventive approach to deal with viral epidemics may be the deployment of repellents or phagodeterrents at earlier stages of plant development (critical period). Thus, the crude extract and four fractions thereof (water, water: methanol, methanol, and diethyl ether) of wild "tacaco" (Sechium pittieri, Cucurbitaceae), were tested for phagodeterrence to B. tabaci adults under greenhouse conditions, on tomato plants, in Costa Rica. Both restricted-choice and unrestricted-choice experiments showed that the crude extract as well as some fractions exert such effect on the insect. In the former (in sleeve cages), fractions caused deterrence at doses as low as 0.1% (ether) and 0.5% (water and water: methanol), with the methanol fraction showing no activity. However, in the latter (plants exposed in a greenhouse) no one of the fractions performed well, suggesting that the deterrent principles somehow decomposed under the experimental conditions. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 2115-2129. Epub 2008 December 12.

Bemisia tabaci es una plaga clave de hortalizas y otros cultivos, mundialmente, y representa un problema particularmente serio en los trópicos, debido a su habilidad para transmitir varios tipos de virus, especialmente begomovirus (Geminiviridae). Por tanto, un enfoque preventivo para enfrentar las epidemias virales podría consistir en la utilización de sustancias repelentes o disuasivas en las eta-pas tempranas del desarrollo de la planta (período crítico). Así, el extracto crudo y cuatro fracciones (agua, agua: metanol, metanol, y éter dietílico) de tacaco cimarrón (Sechium pittieri, Cucurbitaceae), fueron evaluadas por su posible actividad fagodisuasiva sobre B. tabaci en un invernadero, utilizando plantas de tomate, en Turrialba, Costa Rica. Tanto los experimentos de escogencia restringida como los de escogencia irrestricta mostraron dicha actividad en el extracto crudo y en algunas de sus fracciones. En el primer tipo de experimento (en jaulas de manga), las fracciones causaron fagodisuasión a dosis tan bajas como 0.1% (éter dietílico) y 0.5% (agua y agua: metanol), mientras que la fracción metanólica no la causó. Sin embargo, en los otros experimentos (plantas expuestas a B. tabaci dentro de un invernadero) ninguna de las fracciones funcionó bien, lo cual sugiere que los principios disuasivos se disiparon bajo esas condiciones experimentales.

Antifeedant activity of botanical crude extracts and their fractions on Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) adults: III. Quassia amara (Simaroubaceae)

Bemisia tabaci is a key virus vector on several crops worldwide. Then, a preventive approach to deal with viral epidemics may be the deployment of repellents or phagodeterrents at earlier stages of plant development (critical period). Thus, the crude extract and four fractions thereof (water, water: methanol, methanol, and diethyl ether) of bitterwood (Quassia amara, Simaroubaceae) were tested for phagodeterrence to B. tabaci adults under greenhouse conditions, on tomato plants, in Costa Rica. Both restricted-choice and unrestricted-choice experiments showed that the crude extract and some fractions exerted such effect on the insect. In the former case (in sleeve cages), all fractions caused deterrence at doses as low as 0.1 % (methanol), 0.5 % (water: methanol and diethyl ether), and 1% (water). In the latter case (plants exposed in a greenhouse) the methanol fraction stood out, followed by the diethyl ether fraction. Nonetheless, none of the fractions performed better than the deterrent control (mineral oil). Rev. Biol. Trop. 56 (4): 2131-2146. Epub 2008 December 12.

En el plano mundial, Bemisia tabaci es un importante vector de virus en numerosos cultivos. Un enfoque preventivo para enfrentar las epidemias virales podría ser el empleo de sustancias repelentes o fagodisuasivas en las etapas tempranas del desarrollo de las plantas (período crítico). Tanto el extracto crudo como cuatro fracciones (agua, agua: metanol, metanol, y éter dietílico). Evaluamos extractos del árbol llamado "hombre grande" (Quassia amara, Simaroubaceae) fueron evaluadas en cuanto a su actividad fagodisuasiva sobre los adultos de B. tabaci, usando tomate, en condiciones de invernadero, utilizando plantas de tomate, en Turrialba, Costa Rica. Tanto los experimentos de escogencia irrestricta e irrestrictam, el extracto crudo y algunas fracciones mostraron dicha actividad. En los primeros experimentos (en jaulas de manga), todas las fracciones causaron fagodisuasión a dosis de apenas 0.1% (metanol), 0.5% (agua: metanol y éter dietílico) y 1% (agua). En los segundos (plantas expuestas dentro de un invernadero) sobresalió la fracción metanólica, seguida por la de éter dietílico. Sin embargo, ninguna de las fracciones superó al testigo fagodisuasivo (aceite mineral).