PROTOCOLO DEL PROYECTO Evaluación del efecto insecticida de Chilcuague (Heliopsis longipes) en la Cochinilla (Armadillium opacum) 1 ASPECTOS GENERALES 1.1 Antecedentes La mayoría de las plantas que se han explorado en estudios de actividad biocida tienen antecedentes de aplicaciones en la medicina tradicional, algunos como tonificantes, vermífugos, saborizantes, edulcorantes, condimentos, etc. El “Chilcuague” [Heliopsis longipes (Gray) Blake], comúnmente conocido en la región de la Sierra Gorda al norte de Guanajuato, presenta una actividad importante como insecticida (Fisher, 1957) y sus raíces han sido utilizadas como vermífugo, anestésico local, así como condimento de alimentos y saborizante de bebidas (Martínez, 1994). En medicina tradicional se emplea para calmar dolores musculares y de muelas, así como desparasitante e insecticida (Little, 1948b; Martínez, 1967). Esta planta acumula afinina en las raíces y en las semillas. Una de las ventajas de obtener sustancias tales como la afinina, producidas por biosíntesis de plantas, es que no tienen efectos secundarios en el ecosistema, dado que pueden ser metabolizados por uno u otro organismo, a diferencia de los fungicidas químicos comúnmente aplicados hasta ahora (Virgen et al, 2000 ). Biología Las cochinillas atraviesan por cinco estadios de desarrollo en su ciclo biológico. Las hembras atraviesan por los estadios de huevo, tres estadios ninfales y adulto; mientras que los machos atraviesan por los estadios de huevo, dos estadios ninfales, falsa pupa y adulto. 1 PROTOCOLO DEL PROYECTO Síntomas y daños Las ninfas y las hembras adultas se alimentan de la savia de la planta. Esto puede reducir su crecimiento y causar deformaciones y/o amarilleo en las hojas; a veces incluso las hojas caen. Las plantas infestadas a menudo pierden las hojas y las flores. Las cochinillas excretan melaza, sobre la cual se desarrolla negrilla. Esto junto con las secreciones de cera blanca, puede manchar las plantas. La fotosíntesis se reduce, causando un descenso de la producción. En el presente trabajo se pretende evaluar el efecto insecticida de Chilcuague sobre la Cochinilla que ataca el tallo del jitomate (Koppert, 2010). 1.2 Objetivos del proyecto 1.2.1 Objetivo General Evaluar el efecto insecticida de Chilcuague sobre la cochinilla que ataca la plántula de jitomate. 1.2.2 Objetivos específicos Extraer la afinina del Chilcuague mediante un equipo Soxhlet. Aplicar tres tratamientos con afinina a diferentes concentraciones sobre las plántulas de jitomate. Medir el efecto que tiene la afinina sobre crecimiento de la plántula de jitomate. Medir el efecto que tiene la afinina sobre color de las hojas de la plántula de jitomate. 2 PROTOCOLO DEL PROYECTO 1.3 Metodología establecida para alcanzar el logro de los objetivos del proyecto Este estudio se realizará en el laboratorio de Química de la Universidad Politécnica de Guanajuato. Los experimentos de campo se realizarán en una pequeña (25 m2) parcela ubicada al lado de los invernaderos experimentales de la misma universidad. Material vegetal Las raíces de H. longipes se compraron en el mercado Hidalgo de la Ciudad de Celaya. La plántula de jitomate Lycopersicun esculentum se conseguirán en el invernadero “Hidroplanta” en Cortázar a la salida a Jaral. El tipo de jitomate a utilizar será del tipo saladette y de crecimiento indeterminado. Obtención de la cochinilla de la humedad (Armadillium opacum) Se realizará el experimento haciendo los surcos detrás de los invernaderos de la universidad, donde ya se tiene el problema de las cochinillas. Obtención de la afinina del Chilcuague A partir de la raíz limpia, seca y homogénea, se pesan 10 g para una extracción por reflujo continuo durante 3 h en un sistema Soxhlet, utilizando 50mL de acetato de etilo a 70 ºC. El extracto obtenido se secará a 45 ºC en una estufa de secado (Rafael Salgado-Garciglia et al). Posterior a la obtención de la muestra seca se realiza una mezcla de lo obtenido en 10mL de etanol, y se almacena a 4 ºC en obscuridad (Molina-Torres et al., 1996). 3 PROTOCOLO DEL PROYECTO Realización del experimento Se realizará la plantación de la plántula de Jitomate L. esculentum, aplicando 3 diferentes tratamientos y 3 repeticiones para cada tratamiento, dejando 3 surcos como testigo. Se plantarán 3 plantas por surco en 12 surcos, contando con un total de 36 plantas. Se preparará una mezcla de agua y afinina formando una solución de la afinina al 10%. Al primer tratamiento se le aplicara la solución del 3% en el agua de riego. Al segundo tratamiento se le aplicara una solución al 5% en el agua de riego. Al tercer tratamiento se le aplicara una solución al 7% en el agua de riego. Debido a que las plantas de jitomate se regarán tres veces al día, la solución con la afinina solo se les aplicará en el riego de la mañana y no en los tres que se le realicen diario, esto se hará por dos semanas, y cada 3 días se evaluará el color, tamaño y numero de hojas de cada plántula. 4 PROTOCOLO DEL PROYECTO Adquisición de la raíz Limpieza y lavado Eliminación de humedad A no más de 40 ºC hasta textura optima Pesar de 10 g de la raíz Extracción por Soxhlet Por 3 h a 70°C. Secar lo obtenido por la extracción con el Soxhlet En estufa a 40°C hasta eliminar humedad Preparación de las soluciones Aplicación del experimento Mezclar el extracto seco con 10 ml de etano Almacenar a 4°C en obscuridad Evaluación de resultados 5 PROTOCOLO DEL PROYECTO 2 RESULTADOS 2.1Describa la innovación tecnológica desarrollada y fundamente su novedad con respecto a lo ya existente Como resultado se espera obtener que la afinina extraída del Chilcuague sea capaz no solo de repeler, sino matar a la cochinilla que afecta el cultivo de jitomate, y hacer que la planta sea más resistente contra plagas y enfermedades así como darle un valor agregado al no utilizar productos químicos que dejan residuos y que además dañan el ambiente. Además el uso de este metabolito secundario también cumple con la función de ser un fertilizante orgánico para la planta, por lo cual es posible que el productor ahorre hasta un 15%. Al manejar tres concentraciones diferentes también se espera que la menor concentración de los mejores resultados, implicando asi una reducción mayor de gastos 2.2 Señale el nivel del impacto económico de la innovación tecnológica (productividad, ahorro de materiales, calidad, valor agregado, etcétera) Con el desarrollo de éste proyecto y su aplicación en la agroindustria, será posible evitar pérdidas económicas para el productor que van de 10-15%, ya que no será necesario invertir en insecticidas costosos. Además de que el Chilcuague puede desarrollarse en compañía de otros cultivos (maíz, cebolla, cilantro, chile, por ejemplo) lo que permite que se pueda aprovechar en mejor medida los pocos espacios de cultivo que se tienen para la siembra en comunidades rurales marginadas, ya que con poca agua y tierra se alcanzan ingresos superiores a los que se pueden obtener si sólo siembran maíz y frijol. Así resultan beneficiados el campesino y el productor. 6 PROTOCOLO DEL PROYECTO 2.3Señale el nivel del impacto tecnológico de la innovación tecnológica La innovación que aplica para este producto es que se pretende implementar el uso de esta planta no solo como anestésico local, saborizante y condimento, sino con otras de sus propiedades la cual es muy poco conocida incluso por los mismos productores, con lo cual se dará a conocer que esta planta existe, la zona en la cual se desarrolla que es la Sierra Gorda y además la aplicación en uno de los productos con mayor rentabilidad no solo a nivel nacional, sino internacional como producto de exportación. 2.4Describa la contribución del proyecto en el desarrollo sustentable La contaminación ambiental se encuentra en incremento día con día por el uso continuo de insecticidas, pesticidas y demás productos químicos, sin embargo una de las ventajas de usar la afinina, que es producida por la biosíntesis de plantas, en cuanto a sustentabilidad ambiental se refiere es que no tiene efectos secundarios sobre el ecosistema, dado que puede ser metabolizada por uno u otro organismo, ya que también se utiliza en el arte culinario como condimento y saborizante. 2.5Describa la contribución del proyecto en el desarrollo social Al dar a conocer este proyecto también se generará nuevos empleos sobre todo para las personas encargadas de producir y comercializar la planta, ya que se incrementará la producción cuando la planta se comience a usar como insecticida, de igual manera se tendrá el beneficio de que no causa daño al ambiente, sino que resulta de provecho también en la nutrición de las plantas. Cuidemos el medio ambiente! 7 PROTOCOLO DEL PROYECTO 3 Bibliografía Virgen, C. Gil; Molina, T. J.; Ramírez, Ch. E.; Lucas, V., L. 2000. Actividad fungicida de la afinina y del extracto crudo de raíces de Heliopsis longipes en dos especies de Sclerotium. Agrociencia. Colegio de Postgraduados. 34(002): 207-215. Fisher, T. R. 1957. Taxonomy of the genus Heliopsis (Compositae). Ohio J. Sci. 57: 171-191. Martínez, M. 1994. Las Plantas Medicinales de México. Ediciones Botas. 6a ed. pp: 113-115. Little E.L. 1948b. El Chilcuague. Boletín de la Sociedad Botánica de México. 7: 2327. Martínez M. 1967. Las plantas medicinales de México. Botas. México. Koppert México S. A. de C. V. koppert@koppert.com.mx, www.koppert.com. Junio 2010. 4:55 p.m. Molina-Torres, J., R. Salgado-Garciglia, E. Ramírez-Chávez, and R. E. Del-Río. 1995. Presence of the bornyl ester of deca-2E, 6Z, 8E-trienoic acid in Heliopsis longipes roots. J. Nat. Prod. 58: 1590-1591. Rafael Salgado-Garciglia, Jorge Molina-Torres, Joel E. López-Meza y Pedro D. Loeza-Lara. EFECTO DEL EXTRACTO CRUDO Y LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS DE Heliopsis longipes SOBRE LA INCIDENCIA DE LA ANTRACNOSIS, MICORRIZACIÓN Y NODULACIÓN DEL FRIJOL. Departamento de Biotecnología y Bioquímica, CINVESTAV-I.P.N., Unidad Irapuato, Guanajuato, México. 8