Actividad acaricida in vitro del aceite de Jatropha curcas L. en teleoginas de Rhipicephalus (Boophilus) microplus

In vitro acaricidal activity of the oil from Jatropha curcas L. in engorged females of Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Las garrapatas se han adaptado a la mayoría de los nichos terrestres del planeta y se han especializado en alimentarse de sangre de mamíferos, aves y reptiles. Aunque se presentan diferentes especies en distintas regiones ecológicas, Rhipicephalus (Boophilus) microplus es una de las de mayor importancia para la ganadería en las regiones tropicales y subtropicales del planeta (Cortés, 2010; Fernandes et al., 2012; Castillo et al., 2016).

Por otra parte, los escenarios actuales se caracterizan por una crisis económica sostenida del sector agropecuario y mercados cada vez más regionalizados, competitivos y exigentes. En este contexto económico-productivo, si no ocurre un cambio drástico en el enfoque del control, cabe esperar un aumento progresivo de casos de resistencia múltiple en distintas especies-géneros de parásitos que afectan la producción animal (Domínguez et al., 2010; Amaral et al., 2011; Fernández-Salas et al., 2012; Grisi et al., 2014).

Durante los últimos años, existe en el mundo un gran interés por investigar la presencia de principios farmacológicos en aquellas plantas que, por tradición popular, son reconocidas en estudios de etnobotánica como antiparasitarias y también utilizadas por los campesinos. Los extractos de estas plantas presentan una mayor seguridad, bajo costo y eficacia; además no causan daño a los ecosistemas ni a la salud humana (Silva et al., 2011; Isea etal., 2013; Rodríguez-Vivas et al., 2014).

Se reconocen, en varios países tropicales, muchas especies que presentan acciones insecticidas; dentro de estas se encuentra Jatropha curcas L., considerada como el cultivo agroenergético del futuro. Estudios con diferentes partes de la planta señalan los siguientes efectos: anticonceptivo, antimicótico, acaricida, antinflamatorio, cicatrizante y coagulante (Carrasco-Rueda et al., 2013). Además, sus semillas son tóxicas, por lo que su aceite no es comestible y no compite con la alimentación humana.

Considerando lo antes expuesto, el objetivo del presente estudio fue evaluar la eficacia in vitro del aceite del fruto de J. curcas L. en teleoginas ingurgitadas de R. (B.) microplus.

Localización. La investigación se realizó en el laboratorio de parasitología de la Estación Experimental de Pastos y Forrajes Indio Hatuey (Perico, Matanzas, Cuba), y en el laboratorio de parasitología animal del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria –CENSA– (San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba).

Obtención del material biológico. Se utilizó la cepa Cayo Coco de R. (B.) microplus, obtenida por el Laboratorio Nacional de Parasitología Veterinaria (San Antonio de los Baños, Artemisa, Cuba).

Para la obtención del material biológico se utilizó la metodología descrita en la Resolución 48 de 1997, del Ministerio de Agricultura, Pecuaria y Abastecimiento de Brasil, que describe la infestación artificial de animales donadores en condiciones de aislamiento. Una vez recolectadas, las garrapatas fueron lavadas con agua destilada clorada al 1 %, durante un minuto, y secadas con toallas de papel. Se procedió a la selección de las teleoginas (hembras repletas o ingurgitadas) que cumplieran con las características recomendadas por Farias et al. (2007): apariencia y motilidad normal, cuerpo íntegro y máximo ingurgitamiento.

El aceite se obtuvo de los frutos maduros, secados al sol y descascarados; posteriormente las semillas se prensaron, según la metodología descrita por Sotolongo et al. (2007).

Tratamientos y diseño experimental. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con doce réplicas para cada tratamiento y 10 garrapatas por cada una, para un total de 120 garrapatas por tratamiento.

Los tratamientos fueron los siguientes:

T1: Butox® –Deltametrina– (control positivo)

T2: Tween-80 5 % (control negativo)

T3: Tween-80 10 % (control negativo)

T4: Tween-80 15 % (control negativo)

T5: Tween-80 25 % (control negativo)

T6: aceite de jatropha 5 % + Tween-80

T7: aceite de jatropha 10 % + Tween-80

T8: aceite de jatropha 15 % + Tween-80

T9: aceite de jatropha 25 % + Tween-80

Procedimiento experimental. Se utilizó el test de inmersión de teleoginas ingurgitadas de R. (B) microplus, según las técnicas de eficacia descritas por Drummond et al. (1973), modificadas por Chagas et al. (2012).

Después de colectadas, las garrapatas fueron pesadas individualmente y agrupadas según su peso (entre 0,20 y 0,29 g). Estas se ubicaron en tubos de ensayo, numerados e identificados por tratamiento, número de réplica y fecha de inicio del experimento. A cada tubo de ensayo se le añadió 5 mL de la solución a evaluar. Transcurridos cinco minutos se escurrió el líquido a través de un colador y las garrapatas fueron colocadas sobre servilletas de papel para retirar el líquido residual, y a continuación, fijadas sobre papel adherente en placas Petri previamente identificadas.

Estas placas Petri se colocaron en incubadora a 27 ºC y con humedad relativa de 80 %. Concluida la fase de postura, los huevos fueron colectados de manera independiente y depositados en tubos de ensayo identificados con la misma clave. Los tubos fueron tapados con algodón y colocados en la incubadora durante 18 días hasta finalizar el proceso de eclosión.

Mediciones experimentales. Durante el experimento se registró el peso inicial de las teleoginas, el día de inicio y de finalización de la postura, el número de garrapatas muertas y el peso de la postura. Con estas mediciones se determinaron los indicadores: duración del período de postura, mortalidad de las teleoginas, porcentaje de eclosión, período de eclosión y porcentaje de control o eficacia. Las variables estudiadas fueron transformadas en: reducción de la eclosión, reproducción estimada y eficacia del garrapaticida.

Reducción de la eclosión (%) (ER)

ER= [(eclosión media del grupo control – eclosión media del grupo tratado) / eclosión media del grupo control] * 100

Reproducción estimada (RE)

RE= [(peso de la masa de huevos * eclosión (%)) / peso de la teleogina] * 20 000

Eficacia del garrapaticida (EC) (%)

EC= [(ER del grupo control – ER del grupo tratado) / ER del grupo control] * 100

Análisis estadístico. Los datos fueron registrados en hojas de cálculo de Microsoft ® Excel ® para realizar sus respectivos análisis. Se efectuó un análisis de varianza con el fin de determinar las diferencias entre las medias. Los datos porcentuales (eficacia) fueron transformados para lograr una distribución aproximada a la normal; los resultados se presentan con las medias aritméticas y se empleó un nivel de significación de un 5 %.

Se utilizó la dócima de comparación de rangos múltiples de Duncan para el establecimiento de las diferencias entre medias, mediante el paquete estadístico IBM® SPSS® Statistics versión 22. El cálculo de las concentraciones efectivas (CE50 y CE90) se realizó mediante un análisis Probit con el paquete estadístico SAS ® 9.3.

El aceite del fruto de J. curcas L. inhibió de manera significativa (p < 0,05) el porcentaje de eclosión de huevos de las teleoginas tratadas de R. (B.) microplus, con valores de 9,74; 11,40; 11,95 y 13,75 % para las concentraciones de aceite de 5, 10, 15 y 25 %, respectivamente (tabla 1). Por su parte, el control negativo (solvente Tween-80) no interfirió de manera significativa en la eclosión de los huevos, ya que se registraron porcentajes de eclosión superiores al 88 % para las mismas concentraciones, lo cual demostró que el solvente utilizado puede ser empleado para este tipo de ensayos.

Tabla 1. Efecto del aceite del fruto de J. curcas L. en el peso del huevo, el porcentaje de eclosión y la reproducción estimada de teleoginas de R. (B.) microplus
Valores con superíndices diferentes en una misma columna difieren a p < 0,05.

En este sentido, Chagas (2008) demostró que los solventes de bajo peso molecular y poca viscosidad no interfieren en la eficacia de los productos para los test biológicos con R. (B.) microplus, y que pueden ser utilizados en concentraciones inferiores al 76 %.

Por otra parte, se pudo apreciar que el aceite no tuvo efecto significativo (p < 0,05) en el peso del huevo. Sin embargo, se constató que la reproducción estimada (cantidad de huevos ovipositados de las teleoginas tratadas) se afectó de manera significativa (p < 0,05) en los tratamientos que incluían aceite del fruto de J. curcas L., con respecto al grupo control.

Los mejores resultados se correspondieron con la menor concentración, lo cual pudiera estar relacionado con una mejor emulsión del aceite a esa concentración, que permitió una mayor adhesión en la cutícula de la teleogina, facilitando su biodisponibilidad y penetración. Según Chagas et al. (2012) a partir de esta fase se aprecian efectos en el sistema reproductivo de la teleogina, con la consecuente inhibición en el porcentaje de puesta y en la fertilidad de los huevos. Por otra parte, Castillo et al. (2016) señalaron que los aceites pueden actuar como inhibidores de la actividad enzimática del tubo digestivo, afectando la función alimentaria.

La tabla 2 muestra los resultados de la eficacia del aceite del fruto de J. curcas L. en las teleoginas de R. (B.) microplus. Se apreciaron diferencias significativas (p < 0,05) entre los tratamientos y las concentraciones (96,06; 94,65; 91,54 y 91,04 % para 5, 10, 15 y 25 %, respectivamente). El control negativo, como era de esperar, mostró una eficacia nula; mientras que la eficacia de Butox® fue de 99,49 %.

Tabla 2. Eficacia del aceite del fruto de J. curcas L en las teleoginas de R. (B.) microplus.
Valores con superíndices diferentes difieren a p < 0,05.

Estos resultados son similares a los reportados por Santos y Vogel (2012), al evaluar los efectos in vitro de aceites esenciales de Cymbopogon citratus; y por Farias et al. (2007), quienes hallaron eficacia in vitro del aceite de Carapa guianensis (entre 70 y 100 %) para todas las diluciones evaluadas, con una mortalidad en las teleoginas entre el segundo y el tercer día pos tratamiento. Las posturas de huevos fueron infértiles, y los mejores resultados se hallaron en la concentración del aceite al 5 %.

Por su parte, Martínez-Velázquez et al. (2011a; 2011b) reportaron efectos acaricidas con valores de eficacia entre 85 y 100 %, para esta especie de garrapata, cuando utilizaron aceites esenciales extraídos de Cuminum cyminum, Pimenta dioica, Lippia graveolens, Rosmarinus officinalis y Allium sativum.

Aunque en la literatura no hay reportes sobre las propiedades acaricidas del aceite del fruto de J. curcas L., en un estudio Rugama (2003) evalúo tres concentraciones de glicerol –obtenidas a través de los procesos de este aceite– para el control de la garrapata R. (B.) microplus, y encontró resultados significativos para las concentraciones de 20 y 30 %, con valores entre 90 y 95 % de eficacia a las 60 h de aplicado el producto.

La figura 1 muestra la curva dosis-respuesta del aceite en las teleoginas tratadas. Ello permitió obtener una CE50 de 88,90 mg/mL y una CE90 de 37,22 mg/mL. Estos valores son inferiores a los reportados por Heimerdinger et al. (2014), quienes obtuvieron una CE50 de 91,8 mg/mL; sin embargo, son similares a los informados por Chagas et al. (2012), cuando evaluaron aceites esenciales de C. guianensis, Cymbopogon martinii y Cymbopogon schoenanthus sobre adultos de esta especie.

Figura 1. Curva dosis-respuesta del aceite del fruto de J. curcas en teleoginas de R. (B.) microplus.

Varios estudios in vitro han demostrado el potencial que tienen las plantas, sus aceites y otras sustancias aisladas para el control de la garrapata R. (B.) microplus (Chagas et al., 2012; Isea et al., 2013). Los aceites son mezclas complejas que contienen decenas o incluso cientos de sustancias con amplia actividad química, y su eficacia puede variar en función de múltiples factores (Fourie et al., 2013). Sin embargo, la baja dilución empleada en este estudio sugiere que la concentración de principios activos en el aceite puede ser mayor a la encontrada en extractos acuosos, de ahí la importancia de darle continuidad a estos estudios.

El aceite del fruto de J. curcas L. presentó una marcada eficacia acaricida in vitro , así como sobre la eclosión de huevecillos y la reproducción estimada, con una concentración efectiva CL50 de 88,90 mg/mL y CL90 de 37,22 mg/mL.

Los autores agradecen a los proyectos internacionales «La biomasa como fuente renovable de energía para el medio rural (COSUDE) » y «Diagnóstico y estrategias de control de hemoparásitos transmitidos por garrapatas de bovinos y bubalinos (CAPES-MES/Brasil-Cuba)» por el apoyo para desarrollar las investigaciones. A los doctores Argemiro Sanavria y Adivaldo Henrique da Fonseca, de la Universidad Federal Rural de Río de Janeiro en Brasil; y a los técnicos de laboratorio del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), Enrique Pérez y Harosqui Martínez, por su colaboración durante la investigación.