Efecto de inclusión de piper aduncum como controlador biológico en zea maiz

Nro.

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1

Diana Evelyn Carlosama Tambi

0993435916

decarlosamat@utn.edu.ec

2

Wilmer Anthony Fierro Morocho

0983455088

wafierrom@utn.edu.ec

3

Jhonatan Nelson Naspud Cueva

0995323323

jnnaspudc@utn.edu.ec

4

Evelin Pamela Quiguango Pantoja

0986254938

epquiguangop@utn.edu.ec

Señale el título del proyecto en forma clara y concisa, máximo en dos líneas. Indique el nombre del proyecto dando respuesta a la siguiente pregunta: ¿Cuál es el problema a solucionar y dónde?

Efecto de inclusión de aceites esenciales extraídos de Piper aduncum como controlador biológico de curculiónidos en la especie S. Zea mays.

Describa en forma breve cual es el problema que va a investigar dimensionando y caracterizando el objeto de la investigación.  

El curculionidae es una de las plagas más importantes que ataca los granos almacenados, es considerado plaga primaria debido a que su ataque no es específico del grano de Zea mays, sino que tiene acción intensa sobre otros productos secos de silos como trigo, cebada, y arroz. Dentro de los factores que interfieren en la calidad de los granos, se destaca el ataque de plagas curculionidae debido a ocasionar la mayor pérdida de calidad del producto final, específicamente entre un 30% y 40%.

Debe explicar cuáles son las razones por las que realiza la investigación, los impactos del proyecto, desde la perspectiva técnica, científica, económica y social, según el caso. Con el desarrollo de esta investigación se busca alternativas de solución al problema planteado.

Una alternativa a este problema es el uso de productos naturales derivados de plantas, que generalmente son biodegradables y no producen desequilibrio en el ecosistema. El uso de plantas con propiedades insecticidas es una técnica ancestral usada en muchos países por cientos de años, pero con la aparición de los insecticidas sintéticos su empleo fue disminuyendo, aunque en los últimos años ha recobrado y aumentado su importancia para el control de plagas. Piper aduncum posee sustancias derivadas y compuestos activos que vitalizan el efecto nocivo para mitigar la propagación de la plaga de curculiónidos. El efecto biocida y tóxico del aceite esencial propone con efectividad el control de esta plaga. Dentro de la familia Piperaceae, Piper aduncum es empleada como fuente insecticida debido a que posee alcaloides, amidas como la isobutilamina, piperidina, pirrolidina y propenilfenoles. Además de su actividad insecticida, estas sustancias presentan efectos subletales como son la repelencia, efectos antialimentarios, efecto ovorrepelente, efectos sobre la tasa de fertilidad, fecundidad e inhibición del crecimiento en poblaciones de insectos.

Se refiere a teorías científicas, técnicas o pedagógicas previas que tengan relación con el problema de la investigación. Es necesario detallar datos que sirvan de base o referencia para el trabajo.

• 2.1 Aceites esenciales

Los aceites esenciales son sustancias que se encuentran en diferentes tejidos vegetales. Los antiguos alquimistas los llamaban “alma de las plantas”, pues contienen numerosos compuestos químicos naturales, procedentes de la planta de la que se extraen, que podemos utilizar como remedio casero en numerosas situaciones (Martinez, 2016).

• Clasificación de los aceites esenciales

(Ramos, 2014) afirma que; los aceites esenciales se clasifican con base en los siguientes criterios: Consistencia, origen, o naturaleza química de los componentes mayoritarios.

• Por su consistencia

Las Esencias Fluidas: Son líquidos muy volátiles a temperatura ambiente (esencias de albahaca, caléndula, citronela, pronto alivio, romero, tomillo, menta, salvia, limón).

Los Bálsamos. Son de consistencia más espesa, poco volátiles, contienen principalmente sesquiterpenoides y son propensos a polimerizarse (bálsamos de Copaiba, bálsamo de Perú, bálsamo de Tolú).

Las Oleorresinas. Tienen el aroma de las plantas en forma concentrada, son típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas (caucho, gutapercha, chicle, oleorresinas de páprica, de pimienta negra, de clavero). Contienen los aceites esenciales, los aceites fijos, los colorantes y los principios activos de la planta.

Los Concretos: Se obtienen de plantas aromáticas frescas por extracción con solventes apolares (hidrocarburos). Tienen forma de semi-sólidos coloreados, libres del solvente original.

Estos componentes no son muy solubles en las bases para perfumes siendo así necesaria su conversión en absolutos.

Los Absolutos: Son productos de conversión de concretos por la extracción con etanol absoluto. Una vez completa la disolución, los absolutos se refrigeran a temperaturas de -5 °C y a -1 °C. A estas temperaturas las ceras se precipitan y se pueden remover por filtración. El rendimiento de absolutos a partir de concretos varía de 1 al 65 %.

• Por su origen

Aceites Esenciales Naturales: Se obtienen directamente de la planta y no se someten posteriormente a ninguna modificación fisicoquímica o química, son costosos y de composición variada.

Artificiales: Se obtienen por enriquecimiento de esencias naturales con uno de sus componentes; también se preparan por mezclas de varias esencias naturales extraídas de distintas plantas.

Sintéticos: Son mezclas de diversos productos obtenidos por procesos qufmicos, son más económicos y por lo tanto se utilizan mucho en la preparación de sustancias aromatizantes y saborizantes.

2.1.1.3 Por la naturaleza química

Según la estructura química de los componentes mayoritarios que determinan el olor particular de los aceites, estos se dividen en un grupo principales:

• Compuestos oxigenados (alcoholes, aldehídos, cetonas)

• ¿Cómo se extraen los aceites esenciales?

Existen diferentes métodos para extraer esta preciada sustancia que dependen, sobre todo, de la zona de la planta donde el aceite esencial se encuentre más concentrado.

• Destilación por vapor: Es el método más común de extracción de los aceites esenciales. Se suele utilizar con plantas relativamente resistentes cuya esencia se encuentra en partes como las hojas, el tallo, el tronco, etc. Para ello se utiliza un alambique en el que se introduce la parte de la planta que queremos destilar junto con agua. Al calentarse, el vapor arrastra las moléculas volátiles de la planta que van a parar a otro recipiente junto con el vapor. Al enfriarse, la diferente densidad del agua con el aceite hace que la esencia quede depositada en la parte superior separada del vapor, ya convertido en agua.

• Expresión: Este método se utiliza para extraer la esencia de los frutos cítricos, ya que sus aceites esenciales se encuentran en la piel exterior del fruto y para obtenerlos es necesario prensar su corteza.

• Maceración: Esta técnica consiste en introducir la planta durante algún tiempo en otro líquido hasta que este captura sus propiedades. Cuando la maceración se hace en aceites vegetales se llama oleato; cuando la maceración se hace en alcohol, se llama tintura.

• Extracción con disolventes volátiles: Esta técnica se utiliza cuando se quiere extraer una parte muy delicada de la planta que no soportaría la destilación por vapor, como por ejemplo, los pétalos de flores como la rosa o el jazmín. Este proceso es mucho más complejo que los anteriores y se necesita una cantidad enorme de materia prima para la extracción.

• Controlador Orgánico

El purín es un control de plagas orgánico y eficaz. Se trata de un líquido obtenido a través de la fermentación de hierbas, restos vegetales y/o estiércol. Dependiendo de qué se utilice en su preparación será el nombre que reciba, así podemos obtener purines de ajo, de cardo, de Piper aduncum, el cual estará enfocado en el proyecto (Mendes, 2008).

• Matico (Piper aduncum)  

El Matico (Piper aduncum) es originario de Argentina, Chile, Brasil, Colombia, Paraguay y Bolivia, crece como silvestre siendo aprovechado por menos del 5% de la población, por desconocimiento de sus propiedades medicinales o simplemente, falta de costumbre o por no tener confianza en la planta natural y tener preferencia por los productos ya elaborados naturales o sintéticos (Rodriguez, 2015).

• Descripción botánica

El matico es arbusto o árbol cultivado y silvestre de la familia de la pimienta (Piperáceas) de aproximadamente de 2 a 2.5 metros de altura que crece en la costa, selva alta y baja y en los valles interandinos de la sierra. Se le conoce tan bien con el nombre de “cordoncillo” y “hierba del soldado”. Las hojas de la planta son alternas, ovaladas con el ápice terminal en punta (Chico, 2016).

• Componentes activos:

La familia piperaceae contiene: aceites etéreos, amidas picantes, mono y sesqui terpenos, fenil propanoides, pirones, polifenoles y lignanos, alcaloides, esteres, esteres fenólicos, alcaloides pirrolidinicos y esencias.

Contiene taninos (5.7%), que es el componente más importante de esta planta; además de alcaloides y numerosos glucósidos especialmente del tipo flavonoides. En las flores se encuentra acaetina- 7-a-rutinósido, apigenina-7- 0 glucósido; quercitina-3-0- rutinósido, mientras que en las hojas: luteolina-7-0-glucósido e hidroxi-luteolina- 7-0-glucósido (Vosmediano, 2015).

• Maíz (Zea mays)

El maíz, Zea mays L., es una especie monocotiledónea anual, perteneciente a la familia de las poáceas (gramíneas). A diferencia de los demás cereales, es una especie monoica, lo que significa que sus inflorescencias, masculina y femenina, se ubican separadas dentro de una misma planta; esto determina además que su polinización sea fundamentalmente cruzada (Aldrich, 2014).

• Descripción Botánica

Es una planta anual de 1,5-3 m. Tallos gruesos mayor a 15 mm, macizos. Hojas anchas de 2-10 cm, con nervio central marcado. Planta monoica, con las flores masculinas en panícula terminal, flores masculinas formadas por lema, palea, 2 lodículas y 3 estambres, dos en cada espiguilla, también emparejadas, una casi sésil y la otra cortamente pedicelada. Flores femeninas en inflorescencias axilares (mazorca), dos por espiguilla (una de ellas estéril), lema y palea muy reducidas; espiguillas sentadas sobre el eje grueso de la mazorca, glumas reducidas. Estilos de gran longitud, exertos por la parte apical de la mazorca, formado la cabellera. Fruto en cariópside, dura, generalmente amarilla (Parodi, 2013).

• Factores que influyen en la calidad del maíz en pos cosecha

Temperatura: Temperaturas altas causan deterioro de los granos almacenados y provoca el ataque de insectos y proliferación de enfermedades.

Nivel de humedad: El nivel de humedad para almacenamiento debe estar entre el 14% o menos. Ya a mayores niveles causa calentamiento y deterioro de los granos, así como, pudrición, fermentación y ataque de hongos.

Insectos: Los insectos pueden causar daños a las semillas tanto en el campo como durante el almacenamiento. Con el ataque de insectos se reduce la calidad y se incrementa la temperatura y humedad del grano, hay insectos que forman capullos y telas, formando conglomerados que dificultan la aireación y control fitosanitario. Como también hay otros que se alimentan del embrión y destruyen el poder germinativo de la semilla. Otros viven dentro de la semilla y se alimentan del endospermo, sin afectar al embrión, pero reducen o desaparecen las reservas de la semilla, que pierde su vigor y produzca una plántula débil o incapaz de sobrevivir (Dorantes, 2013)

Hongos: Causan pudriciones  y contaminantes tóxicos a los granos.

Daños mecánicos: Impactos que les ocasionan grietas o fragmentaciones. Los granos quebrados se pueden eliminar durante el beneficio, pero no se eliminan los que presentan grietas y que permanecen con la masa de granos que va a ser almacenada. Estos granos se deterioran con gran facilidad y se convierten en focos que afectan a los granos sanos.

Impurezas: Los granos con impurezas y materias extrañas (residuos vegetales y cuerpos extraños, como tierra, etc.) presentan una mayor cantidad de microorganismos y se deterioran más rápido, ya que se incrementa el contenido de humedad. Los granos almacenados presentan un espacio vacío del 40 al 50%, el cual será ocupado por el polvo, fragmentos del producto y cuerpos extraños e interrumpen el paso del aire caliente (secado), del aire frío (aireación) o de los fumigantes (Dorantes, 2013)

• Gorgojos (curculiónidae)

Los curculiónidos (Curculionidae), conocidos como gorgojos y picudos, son una familia de coleópteros herbívoros, la más importante y diversa de la superfamilia Curculionoidea. Son una de las familias más grandes de animales con 5.489 géneros y 86.100 especies en el mundo. Son fitófagos (se nutren con alimentos vegetales), y algunos son plagas dañinas para la agricultura. Unos pocos son usados como controles biológicos de malezas invasoras (Lieutier, 2016).

• Descripción Taxonómica

Tienen un aparato bucal masticador en el extremo de una probóscide o rostro que puede ser relativamente masiva, o larga y estrecha, según las especies. Las antenas, de extremo mazudo, quedan resguardadas en unos surcos a lo largo de la probóscide. La construcción del cuerpo es masiva, pero el tamaño es generalmente pequeño cuando se comparan con otros escarabajos. Es una de las familias de animales más diversa y rica en especies. Estos pequeños organismos tienen el caparazón duro, que es lo que cubre al abdomen (Sanches, 2015).