Prevención de enfermedades epidémicas | 14 FEB 20

Aceites esenciales contra los mosquitos

Investigadores de la UNM idean una forma ecológica de erradicar enfermedades transmitidas por mosquitos
Autor/a: Michael J. Workman, Bruno Gomes, Ju-Lin Weng, Linnea K. Ista, Camila P. Jesus, Mariana R. David, et al. Fuente: Parasites & Vectors volume 13, Article number: 19 (2020) Yeast-encapsulated essential oils: a new perspective as an environmentally friendly larvicide

Universidad de Nuevo Mexico

Durante mucho tiempo ha sido el sueño de los investigadores de enfermedades infecciosas de todo el mundo crear una forma segura y no tóxica de matar mosquitos.

Los científicos de la Universidad de Nuevo México pueden haber encontrado una manera de hacer eso con un simple truco que usa levadura de panadería común y aceite de naranja para matar las larvas de mosquitos antes de que se conviertan en el zumbido de la humanidad.

En un artículo publicado este mes en la revista Parasites & Vectors, informan que su método es efectivo contra los mosquitos Aedes aegypti, que transmiten el dengue, el chikunguya y el zika.

Los aceites esenciales de plantas como el aceite de naranja tienen propiedades insecticidas conocidas, dijo Ivy Hurwitz, PhD, profesora asociada de investigación en el Centro para la Salud Global de la UNM.

"Las plantas lo usan para protegerse de los depredadores", dice, "así que lo estamos usando de una manera diferente".

En pocas palabras, Hurwitz y sus colaboradores han encontrado una manera de inyectar aceite de naranja en las células de levadura. El aceite mata la levadura, pero pequeñas gotas de aceite permanecen contenidas dentro de la dura pared celular de la levadura.

Usando un método patentado, el residuo de aceite se lava desde el exterior de las células de levadura, que luego se secan en polvo, y luego se mezclan con agua para crear una solución que se puede rociar en los estanques y charcos donde las larvas eclosionan y crecen.

Resulta que a las larvas de mosquito les encanta comer levadura, dice Hurwitz, pero sucumben cuando ingieren las células fúngicas cargadas de aceite.

La tecnología patentada del equipo resuelve el problema de introducir químicos tóxicos en el medio ambiente que pueden dañar a los humanos y otras criaturas y tienden a perder su efectividad con el tiempo, dice Hurwitz.

"Está a un paso de usar los larvicidas que son más dañinos para los humanos, como los organofosforados", dice ella. "Muchos mosquitos están comenzando a desarrollar resistencia a estas cosas".

Y es más efectivo que simplemente rociar aceites esenciales en el medio ambiente, porque los aceites pueden ser tóxicos en altas concentraciones y se descomponen rápidamente cuando se exponen a la luz solar. (Las células de levadura protegen las gotas de aceite de la degradación en el sol, dice Hurwitz).

Además, lograr que las larvas coman levadura cargada de aceite significa que se requieren concentraciones mucho más bajas de aceite para erradicarlas, dice ella.

Hurwitz y su equipo comenzaron a trabajar en el proyecto hace unos cuatro años, cuando había preocupaciones mundiales sobre el virus Zika recientemente identificado. Sabían que las larvas comían levadura, y cuando se cultivaban en el laboratorio se alimentaban con copos de pescado, que en su mayoría son levadura.

"Pensamos: '¿Por qué no ponemos el aceite esencial en la levadura?'", Dice Hurwitz.

Ahora, los colaboradores en Brasil están probando el larvicida de levadura en estudios de campo controlados con cepas locales de larvas de mosquito. El equipo ha demostrado en el laboratorio que el método erradica prácticamente todas las larvas, pero queda por ver si eso será tan efectivo en un entorno natural, dice Hurwitz.

Se está trabajando más para probar la efectividad del método en otras especies de mosquitos, dice ella. Mientras tanto, espera ver la tecnología, que utiliza ingredientes simples y económicos, adoptada en regiones tropicales donde los mosquitos son especialmente frecuentes.

Resumen del estudio

Antecedentes

Los enfoques efectivos de control de mosquitos incorporan etapas tanto adultas como larvarias. Para este último, el control físico, biológico y químico se ha utilizado con resultados variables. Se ha demostrado un control exitoso de las larvas utilizando larvicidas, incluidos los reguladores del crecimiento de insectos, p. el organofosfato temefos, así como varias especies microbianas entomopatógenas.

Sin embargo, una variedad de problemas de salud y ambientales están asociados con algunos de estos. Las pruebas de laboratorio de aceites esenciales (EO) han establecido la actividad larvicida de estas sustancias, pero actualmente no hay larvicidas basados ??en EO disponibles comercialmente. Aquí informamos sobre el desarrollo de un nuevo enfoque para el control de larvas de mosquitos utilizando un novedoso sistema de entrega basado en levadura para EO.
Métodos

El aceite de naranja de calidad alimentaria (OO) se encapsuló en células de levadura siguiendo un protocolo establecido. Para evitar la contaminación ambiental, se desarrolló una estrategia de lavado patentada para eliminar el exceso de EO que se adsorbe al exterior de la celda durante el proceso de encapsulación. Las partículas de levadura cargadas con OO se caracterizaron luego por la carga de OO y se evaluó su eficacia contra las larvas de Aedes aegypti.

Resultados

Se demostró que la composición de OO encapsulada extraída de las micropartículas de levadura no difiere de la de EO no encapsulada cuando se analiza por cromatografía líquida de alta resolución. Después de la liofilización, el aceite en el larvicida comprendió 26-30 por ciento en peso (% en peso), y es consistente con la reducción de 60 a 65% en el peso observada después del proceso de secado.

Bioensayos cuantitativos realizados con Liverpool y Rockefeller Ae. cepas de aegypti en tres laboratorios diferentes presentaron LD50 de 5.1 (IC 95%: 4.6–5.6) a 27.6 (IC 95%: 26.4–28.8) mg / l, para larvas de mosquito L1 y L3 / L4, respectivamente. LD90 varió entre 18.9 (IC 95%: 16.4–21.7) mg / l (larvas L1) a 76.7 (IC 95%: 69.7–84.3) mg / l (larvas L3 / L4).

Conclusiones

Nuestro novedoso larvicida basado en aceite de naranja encapsulado en levadura fue efectivo contra L1-L4 Ae. larvas de aegypti. Aquí hemos demostrado un enfoque que secuestra el compuesto cidal del medio ambiente y lo entrega sin modificar a una especie objetivo. Este enfoque puede proporcionar una solución al problema de larga data de controlar las poblaciones de vectores con un daño mínimo a los organismos no objetivo.

Si bien la aprobación y el eventual despliegue de este larvicida depende de múltiples variables, nuestro producto de bajo costo tiene el potencial de funcionar como un paso inicial en el desarrollo de una tecnología de plataforma más ecológica para el control de múltiples especies de vectores.

 

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