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Red Innovagro (México)

Partícula hecha de maicena y aceite de tomillo que combate las larvas de aedes aegypti por Unicamp, Brasil

Publicado em 05 agosto 2019

El sistema con materiales baratos y biodegradables permite la liberación controlada del compuesto larvicida y puede usarse en pequeños volúmenes de agua.El almidón de maíz, una materia prima abundante, barata y biodegradable, fue la base utilizada por los investigadores de la Unicamp para el desarrollo de partículas capaces de almacenamiento controlado y liberación de compuestos activos letales a las larvas de mosquitos Aedes aegypti , un portador de enfermedades como el dengue. , zika, fiebre amarilla y chikungunya.

La metodología fue patentada por la Agencia de Innovación Unicamp (Inova) y se describió en un artículo en la revista Industrial Crops and Products .

En el trabajo, apoyado por FAPESP y coordinado por Ana Silvia Prata, profesora de la Escuela de Ingeniería de Alimentos de la Unicamp (FEA), el aceite esencial de tomillo se probó como agente larvicida. Este aceite también es biodegradable y, en la concentración utilizada en la investigación, no representa ningún riesgo para la salud humana.

“Logramos obtener una partícula que se comporta exactamente como los huevos de Aedes. Mientras el ambiente es seco, permanece inerte y retiene el agente activo protegido. Desde el momento en que entra en contacto con el agua, comienza a hincharse para permitir la liberación de larvicidas. Después de tres días, cuando los huevos eclosionan y comienza la fase larval, la partícula liberará cantidades letales del ingrediente activo en el agua ”, dijo Prata.

La idea del proyecto era desarrollar un sistema de liberación controlada de larvicida para pequeños volúmenes de agua, como macetas, neumáticos, botellas y diversos desechos que pueden convertirse en criaderos de mosquitos en el entorno urbano.

Según Prata, las autoridades sanitarias se han preocupado por el tratamiento de tanques de agua larvicida y otros depósitos grandes, pero los estudios epidemiológicos indican que el 50% de los brotes de Aedes se producen en pequeños charcos.

“Como el costo es bajo, el gobierno podría producir estas partículas y distribuirlas a la población para que pudieran dispersarse en lugares de residencia con el potencial de acumular agua de lluvia, como una medida complementaria para crear conciencia y luchar contra el dengue. "Él dijo.

Los resultados de las pruebas de Unicamp indican que las partículas podrían permanecer funcionales durante aproximadamente cinco ciclos de lluvia. Después del primer contacto con el agua, liberan solo el 20% de aceite de tomillo. "Hicimos la prueba de dejar que el material se seque y luego rehidratarlo y observamos que las partículas liberan el agente larvicida de nuevo normalmente", dijo Prata.

También según el investigador, el principal compuesto activo que se encuentra en el aceite de tomillo, el timol, previno la proliferación de microorganismos en el recipiente que contiene agua, evitando que las partículas se echen a perder rápidamente después de humedecerse.

Método de producción

El ciclo de vida del Aedes aegypti está formado por cuatro etapas: huevo, larva, pupa y mosquito adulto. El período de desarrollo total puede variar de cinco a 10 días, acortándose a medida que aumenta la temperatura. La fase larval, en la que el insecto está confinado en el medio acuático, se considera la más estratégica para las acciones de combate.

“En base a esta información, comenzamos a pensar en cómo debería ser la partícula. Uno de nuestros colaboradores, Johan Ubbink [Universidad Politécnica del Estado de California, Estados Unidos], sugirió producirlo mediante una técnica conocida como extrusión, la misma que se usaba para hacer chips de maíz ”, dijo Prata.

El método consiste en forzar la masa de almidón húmedo y calentado a través de un pequeño orificio. Normalmente, la acción de la temperatura y la presión ejercida por un hilo hace que el material se expanda después de pasar por el orificio.

“Adaptamos el proceso adoptando una temperatura más suave y una rotación de tornillo más suave para que el material no se expandiera. De lo contrario, la partícula se ablandaría rápidamente al entrar en contacto con el agua, liberando el ingrediente activo de una vez ”, dijo Prata.

Otro desafío del grupo fue encontrar la composición adecuada de la materia prima. Como explicó el investigador, el almidón, ya sea de trigo, maíz o cualquier otra fuente, se compone principalmente de fracciones variables de amilosa y amilopectina. La cantidad de cada uno de estos componentes determina características tales como la viscosidad y la estructura (capacidad de no desmoronarse en contacto con el agua).

“Probamos formulaciones que tenían de 1.8% a 76% de amilosa. Y evaluamos, en cada caso, cuál fue el comportamiento de lixiviación [qué tan rápido se desmorona la partícula] y la hinchazón en el ambiente acuático ”, dijo Prata.

Al evaluar estos dos aspectos de la partícula midiendo la cantidad de aceite de tomillo liberado en función del tiempo de contacto con el agua, los investigadores también observaron la actividad larvicida del compuesto activo. La prueba consistió en medir la concentración requerida para matar el 99% de las larvas, un parámetro conocido como CL99.

“El CL99 del aceite de tomillo sin encapsular es de aproximadamente 70 microgramos por mililitro [µg / ml]. Cuando colocamos este compuesto en la partícula, el valor disminuye a 31 µg / ml, lo que significa que nuestro sistema de liberación controlada aumentó la acción larvicida ”, dijo el investigador.

Aún así, el CL99 del compuesto natural permaneció mucho más bajo que el de los agentes sintéticos como el temefos. La ventaja, según Prata, es que debido a que tiene una composición química compleja con otras moléculas activas además del timol, es más difícil que el insecto desarrolle resistencia.

El grupo también probó el extracto de jambu como larvicida. El resultado fue similar al observado con el tomillo, pero el costo fue aproximadamente 15 veces mayor.

“El aceite esencial de tomillo es un material de alta disponibilidad que se vende comercialmente y representa solo el 5% de la composición de partículas; el otro 95% es almidón de maíz muy barato. Por eso consideramos que la técnica es fácilmente escalable ”, dijo el profesor de FEA-Unicamp.

El grupo FEA-Unicamp está evaluando actualmente la posibilidad de utilizar las mismas partículas para encapsular bacterias fijadoras de nitrógeno que ayudan al crecimiento de las plantas. El material podría reducir teóricamente la cantidad de fertilizante utilizado en la agricultura. "Esta es una teoría que pretendemos probar en un proyecto futuro", dijo Prata.

Traducido del portugués.

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País: Brasil

Fecha: 05 de Agosto del 2019

Partícula hecha de maicena y aceite de tomillo que combate las larvas de Aedes aegypti por UNICAMP, Brasil