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Productos de origen natural con bajo impacto ambiental, como fuentes alternativas para el manejo integrado de plagas, aplicados al control de Rhyzopertha dominica (Insecta: Coleoptera)Benzi, Verónica S. 26 March 2013 (has links)
Las plagas agrícolas son una de las amenazas más grandes con las que se
enfrentan los principales países productores y exportadores de cultivos agrícolas.
Dentro de estas plagas, los coleópteros y lepidópteros son los principales
responsables en las pérdidas postcosecha en varios países, entre los que se
encuentran la República Argentina. Estos insectos causan pérdidas que rondan el
10%, pero en algunos casos puede superar el 30%.
Para poder hacer frente a estos daños se ha recurrido a varios métodos, entre
los que se puede mencionar al control químico como uno de los más utilizados. Sin
embargo, los efectos nocivos asociados al uso indebido y excesivo, han derivado en
el estudio de métodos alternativos de control, sin efectos adversos. Por este motivo,
los productos de origen vegetal surgieron como alternativas para el control de
plagas. La alta complejidad química de estos productos permite su aplicación por
diferentes métodos (repelencia, toxicidad por contacto o fumigante, efectos en el
desarrollo, reproducción y crecimiento, etc.), causando efectos letales y subletales
en las plagas, presumiblemente mediante efectos neurotóxicos.
En esta tesis se evaluaron los efectos letales (exposición a vapores, contacto
con superficies tratadas y aplicaciones tópicas) y subletales (repelencia) de los
aceites esenciales (AEs) y extractos vegetales derivados de plantas autóctonas: Aloysia polystachya y A. citriodora (Verbenaceae), Schinus areira (Anacardiaceae)
y Limonium brasiliense (Plumbaginaceae); en adultos de Rhyzopertha dominica.
Todos los AEs produjeron repelencia, pero su efecto se disipó con el tiempo;
llegando a producir un efecto atrayente, con el AE de frutos de S. areira, en la
última etapa del análisis. Además, todos los AEs produjeron toxicidad por contacto
y por exposición a vapores.
En cambio, los extractos difirieron en su toxicidad, principalmente por la
polaridad del solvente y el método de aplicación. Es así que los extractos, de la
primer etapa de extracción, de L. brasiliense solo produjeron toxicidad fumigante.
Mientras que los extractos de S. areira, obtenidos con solventes de diferente
polaridad, solo produjeron toxicidad por contacto, hallándose una pérdida en la
actividad a medida que se avanzó en el fraccionamiento bioguiado.
Por otro lado, se evaluó el efecto anorexigénico de neuropéptidos análogos,
pertenecientes al grupo de las sulfaquininas. Estos péptidos tienen secuencias
conservadas [DY(SO3H)GHMRFa], que fueron modificadas mediante sustituciones de
residuos de aminoácidos.
Los resultados demuestran que el residuo de tirosina (Y) y el grupo sulfato
(SO3H) unido a este aminoácido, no son imprescindibles para el funcionamiento de
los péptidos. En cambio, ciertos residuos de la secuencia de aminoácidos son muy importantes y su modificación deriva en la inactivación o en el efecto antagónico
del péptido.
Tanto los productos de origen vegetal, como los neuropéptidos, constituyen
herramientas importantes para el manejo integrado de plagas y para el estudio de la
fisiología de los insectos. / Agricultural pests are one of the most important threats that face producing
and exporting countries of agricultural crops. Within these pests, Coleoptera and
Lepidoptera are responsible for post-harvest losses in several countries, including
Argentina. These insects cause losses of around 10%, but in some cases can exceed
30%.
To face these losses, different methods have been used, among which we can
mention to chemical control as one of the most applied. However, harmful effects
associated with the misuse and excessive application, have led to the study of
alternative methods of control, without adverse effects. For this reason, natural
products of plant origin are nowadays, important alternatives for pest control. The
high chemical complexity of these products allow its implementation through
different methods (repellency, contact or fumigant toxicity, effects on development,
reproduction and growth, etc.), causing lethal and sublethal effects, presumably by
neurotoxic effects.
In this work we evaluated the toxic (exposure to vapors, to treated surfaces
and topical applications) and sublethal effects (repellency) of essential oils (EOs)
and plant extracts from indigenous plants: Aloysia polystachya and A. citriodora
(Verbenaceae), Schinus areira (Anacardiaceae) and Limonium brasiliense
(Plumbaginaceae) against adults of Rhyzopertha dominica. All EOs showed repellent effects, but the repellency decreased during the
analysis, reaching an attractant effect with the EO from fruits of S. areira, during
the last period. In addition, all EOs showed contact and fumigant toxicity.
On the other hand, the extracts differed in their toxicity, mainly by the
polarity of the solvent and the method of application. Thus, extracts from the first
extraction stage of L. brasiliense, showed only fumigant toxicity. While extracts of
S. areira, extracted with solvents of different polarity, showed only contact
toxicity. And there was a loss of the activity with the fractions obtained through the
bio-guided fractionation.
Furthermore, the anorexigenic effect was evaluated with analogs of
neuropeptide belonging to the group of sulfakinins. These peptides have a
conserved sequence [DY(SO3H)GHMRFa], which was modified by substitutions of
amino acid residues.
The results showed that the tyrosine residue (Y) and the sulfate group
(SO3H) are not essential for the function of peptides. Instead, certain residues of
the amino acid sequence are very important and their modification derives in the
inactivation or antagonistic effects of the peptide.
Both, products of plant origin and neuropeptides, are important tools for
integrated pest management and to understand the physiology of insects.
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Alternativas para el manejo integrado de Nezara viridula (L.), insecto plaga de sojaWerdin González, Jorge Omar 11 March 2011 (has links)
Nezara viridula (L.) (Hemiptera: Pentatomidae) es un insecto plaga polífago de amplia distribución en las regiones tropicales y subtropicales. En Argentina, este pentatómido ocasiona importantes daños al cultivo de soja desde ninfa II hasta adulto. El control de este insecto plaga se realiza mayorita-riamente a través de insecticidas sintéticos; sin embargo, su uso intensivo genera varios problemas serios (contaminación
ambiental, resistencia de insectos plagas, daños a la salud del hombre y eliminación de la entomofauna benéfica) lo que los hacen incompatibles para un programa de manejo integrado de este insecto plaga. En este trabajo se abordan dos alterna-tivas de control: el control biológico y el uso de insecticidas botánicos. A fin de generar una colonia de cría de N. viridula, se colectaron adultos diapausantes de esta chinche en la zona de influencia de la localidad de Rivera, Provincia de Buenos Aires. N. viridula es un insecto polimórfico habiéndose descripto varios morfotipos. En esta región se determinaron tres de estas formas siguiendo la relación, en cuanto a la abundancia, smaragdula > torquata > aurantiaca. Además, en
el laboratorio se estudió el efecto de dos dietas oligídicas sobre la duración del ciclo biológico, la supervivencia y la reproducción de N. viridula f. smaragdula. La dieta A consistió de frutos de Phaseolus vulgaris y la dieta B de frutos de P. vulgaris + semillas de Arachis hypogaea+ mazorcas de Zea mais + semillas de Helianthus annuus. La dieta B redujo el tiempo de desarrollo a la vez que incrementó la supervivencia de ninfas y adultos. Además esta dieta aumentó la tasa de reproducción y disminuyó el tiempo generacional. En este trabajo se evaluó la actividad insecticida de los aceites esenciales de hojas y frutos de Schinus molle var. areira (Anacardiaceae) y hojas de Aloysia polystachya, Aloysia citriodora (Verbenaceae), Origanun vulgare, Thymus vulgaris
(Labiatae) y Elyonurus muticus (Poaceae) en huevos, ninfas II y adultos de N. viridula var. smaragdula. Dicha actividad se evaluó por diferentes métodos: en huevos, aplicación por tópico y en ninfas y adultos, por exposición a vapores y a superficies tratadas. Todos los AEs produjeron actividad ovicida, siendo T. vulgaris el más efectivo. En ninfas II, todos los AEs mostraron acción fumigante y de contacto que varia-ron de acuerdo a la concentración y al tiempo de exposición; con el aceite de T.vulgaris se obtuvieron algunos de los valores más bajos de CL50 y según los valores de TL50 este aceite fue altamente tóxico. En adultos, los vapores de todos los aceites, excepto los de S. molle var. areira, produjeron valores de CL50 similares; a su vez, sólo el aceite de T. vulgaris fue tóxico (según su valor de TL50). Por exposición a superficies tratadas se observó que los aceites de A polystachya, T. vulgaris y A. citriodora produjeron los valores de CL50 más bajo y que los AEs de A. polystachya y T.vulgaris
fueron altamente tóxicos. La toxicidad residual de todos los aceites fue baja observándose que luego de una semana la mortalidad se redujo a valores menores del 45%. Por otra parte se estudió el efecto de estos aceites sobre el compor-tamiento de N.viridula var. smaragdula. Se observó que los AEs de frutos de S. molle var. areira, A.citriodora, O. vulgare, T. vulgaris y E. muticus generaron repelencia en ninfas II y
adultos de este insecto plaga. Además se analizó el parasi-tismo de Trichopoda giacomelli (Diptera:Tachinidae) en adultos diapausantes de N. viridula. Durante todos los años de este estudio, se observó la presencia de huevos de este parasitoide sobre el hospedador. Se registró un porcentaje de parasitismo de alrededor del 10-15% siendo los machos los
más afectados. El superparasitismo fue común en ambos sexos teniendo mayor incidencia en los machos. Las hembras del parasitoide prefirieron oviponer sobre la zona torácica del hospedador; en los machos la oviposición fue predominante en el pronoto y en las hembras en la superficie ventral del tórax.
Por último, se estudió el efecto de los AEs de hojas de S. molle var. areira, A.citriodora, O. vulgare y T. vulgaris en el parasitoide de huevos Trissolcus basalis (Hymenoptera: Scelionidae). Los AEs de O. vulgare y T. vulgaris fueron selectivos al ser utilizados como fumigantes y no modificaron el comportamiento del parasitoide. Los residuos de estos aceites resultaron inocuos luego de una semana y no mos-traron efectos subletales. De acuerdo a los resultados obtenidos, los aceites esenciales tienen una potencial aplicación como herramientas para el manejo integrado de N. viridula. / Nezara viridula (L.) (Hemiptera: Pentatomidae) is a highly polyphagous pest that is widely distributed in the tropical and subtropical regions of the world. In Argentina, this pentatomid causes important economic damage to soybean crops from
nymph II to adult stages. Currently, control of this pest is based mostly on the intensive use of chemical insecticides but this has had serious drawbacks (environmental conta-mination, generation of resistance, damages to human health and destruction of benefic enthomofauna), making it incompa-tible with integrated pest management strategies for soybean or pulse crops. In order to avoid these problems, two alterna-tives were investigated in this work: the biological control and the botanical insecticides. Overwintered adults were collected from Rivera, Provincia de Buenos Aires to obtain a colony of this bug. N. viridula is known to be polymorphic and several
genetically determined types have been described. In this region, three basic morphs were determined: the morph smaragdula was the most abundant during the five years of
this study, followed by torquata and the aurantiaca type. N. viridula var. smaragdula were fed on two oligidic diets to study the effects on the duration of the biological cycle, survival and reproduction. Diet A consisted of fruits of Phaseolus vulgaris and diet B, fruits of P. vulgaris + cobs of Zea mais + seeds of Helianthus annus and Arachis hypogaea. Diet B significantly reduced development time and increased nymphal and adult survival. The cohorts on diet B also had a higher reproduction rate and a shorter generation tieme than those on diet A. Insecticidal activities of essential oils (EOs) from leaves and fruits of Schinus molle var. areir(Anacar-diacea) and leaves from Aloysia polystachya, Aloysia
citriodora (Verbenaceae), Origanun vulgare, Thymus vulgaris (Labiatae) and Elyonurus muticus (Poaceae) were evaluated against eggs, second instar and adults of N. viridula var. smaragdula. Topical application was used for eggs and exposition to vapours and to a pretreated surface for nymphs and adults. All EOs produced ovicidal activity; T. vulgaris was the most effective. For nymphs, all EOs produced fumigant and contact activity which increased with concentration and with exposure time; T. vulgaris EO produced the lowest CL50 values and as inferred from the low TL50 values, was highly
toxic. For adults, all EOs, except those from S. molle var areira, produced toxicity by inhalation and only that from T. vulgaris was toxic (according to the TL50 value). In contact toxicity, A. polystachya, T. vulgaris and A. citriodora EOs were the most effective and A. polystachya and T. vulgaris were slightly toxic. The persistence of all EOs was low and the mortality rate for nymph and adults after a week was lower than 45%. The EOs effects on the behavior of N. viridula var. smaragdula were also evaluated. The essential oils from fruits of S. molle var. areira, A. citriodora, O.
vulgare, T. vulgaris and E. muticus showed repellent effects on both, nymphs and adults. The parasitization by Trichopoda giacomelli (Diptera: Tachinidae) on overwintered adults of N. viridula were analyzed. Along this study, eggs of T. giaco-melli were found on host bodies. The percentage of parasitism was 10-15% and males consistently had a higher parasiti-zation levels than females. Supernumerary oviposition was found to be common on both genders but males showed a higher incidence of tachinid eggs and higher numbers of eggs per individual. The highest tachinid eggs concentration of was was found on the thorax, mostly on the pronotum and on the ventral surface for males and females, respectively. Finally, the EOs from leaves of S. molle var. areira, A. citriodora, O. vulgare and T. vulgaris were evaluated against females of the egg parasitoid Trissolcus basalis (Hymenoptera: Scelionidae). The EOs of O. vulgare and T. vulgaris proved to be highly
selective when used as fumigant and did not change parasi-toid behavior. After one week, the residues of these oils were harmless and did not show sublethal effects against T. basalis. According with these results, essential oils have potential applications for the integrat management of N. viridula.
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Caracterización y aplicación de recubrimientos antimicrobianos a base de polisacáridos y aceites esencialesSánchez González, Laura 10 January 2011 (has links)
En los últimos años, la industria agroalimentaria ha priorizado la sustitución de los aditivos químicos convencionales por compuestos naturales como respuesta a la demanda creciente de los consumidores de una alimentación más sana, segura y respetuosa con el medio ambiente. El diseño de formulaciones formadoras de recubrimiento a base de biopolímeros biodegradables como el quitosano (CH) o la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) combinados con antimicrobianos naturales representa una técnica innovadora que puede garantizar la seguridad y prolongar la vida útil de los alimentos. En este sentido, numerosas investigaciones destacan el amplio espectro de actividad antimicrobiana de los aceites esenciales (AE) frente a diferentes cepas de hongos, levaduras, virus y bacterias. En el presente estudio, se diseñaron formulaciones formadoras de recubrimiento (FFR) a base de CH y HPMC con diferentes concentraciones de aceites esenciales de árbol de té (TTO), limón (LO) y bergamota (BO). Se evaluó el efecto de la incorporación de estos AE sobre las propiedades fisicoquímicas de las FFR y de los films secos aislados. En estos films, se analizó además la efectividad antimicrobiana frente a diferentes cepas de hongos y bacterias. A partir del análisis de todas las propiedades caracterizadas y variables analizadas (tipo de matriz, tipo y cantidad de aceite), se seleccionaron films para los posteriores estudios. Se profundizó en el conocimiento de los mecanismos de difusión de los compuestos activos de estos antimicrobianos mediante técnicas cromatograficas. También se evaluó el efecto de la aplicación de recubrimientos a base de CH, HPMC y BO, en la calidad y seguridad de uvas almacenadas en refrigeración. Los resultados de la caracterización de las FFR mostraron que la incorporación de AE en CH y HPMC supuso cambios significativos en la viscosidad, tamaño de partícula y potencial-?. Todas las FFR presentaron un comportamiento pseudoplástico independiente del tiempo. / Sánchez González, L. (2010). Caracterización y aplicación de recubrimientos antimicrobianos a base de polisacáridos y aceites esenciales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9103
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Make it essentialBruno Flores, Josue Manuel, Castillo García, Alejandra Gabriela, Escudero Yañez, Natalie, Hernández Bonilla, Camila Jimena, Lopez Villacorta, Erika Valeria 05 July 2019 (has links)
“Make it essential” es el nombre de nuestro proyecto de negocio que plantea poner fin a una necesidad y problemática que permanece en la sociedad y que, en los últimos años, se ha incrementado de manera significativa en los sectores de educación y laboral como es el estrés, a través de una solución innovadora que les permita llevar una vida más plena.
El proyecto se basa en la venta de joyas difusoras de aceites esenciales que cumplen el propósito de aliviar el estrés que es originado por los estudios, el trabajo y también problemas por los que pueda estar pasando la persona. A lo largo del ciclo, hemos logrado validar la idea de negocio a través del planteamiento de hipótesis y la ejecución del Concierge que fue impulsado por las estrategias de marketing en redes sociales.
El público logró tener una buena aceptación del producto gracias al valor diferenciado que posee y obtuvo ventas por 212 unidades a la fecha, que están valorizadas en S/. 12,321. Asimismo, la empresa tiene como objetivo crecer con el tiempo, tanto en ventas como en capacidad instalada, con la finalidad de lograr atender la demanda proyectada y expandirse a otros territorios. Es decir, el análisis de viabilidad en un horizonte de 5 años nos indica que el proyecto está valorizado en S/. 47,963 gracias a la proyección de flujos de efectivo traídos a valor presente, lo cual nos indica que el proyecto es viable y sostenible en el tiempo. / "Make it essential" is the name of our business project that proposes to end a need and problem that remains in society and that in recent years has increased significantly in the education and work sectors such as stress, through an innovative solution that allows them to lead a fuller life.
The project is based on the sale of jewelry diffusers of essential oils that fulfill the purpose of relieving the stress that is caused by studies, work and also problems that the person may be going through. Throughout the cycle we have managed to validate the business idea through the hypothesis approach and the execution of the Concierge that was driven by social media marketing strategies.
The audience managed to have a good acceptance of the product thanks to the differentiated value that it has, achieving sales of 212 units to date that are valued in S /. 12,321. The company aims to grow over time, both in sales and installed capacity to meet projected demand and expand to other territories. The feasibility analysis over a 5-year horizon tells us that the project is valued in S/. 47,963 thanks to the projection of cash flows brought to present value, which tells us that the project is viable and sustainable over time. / Trabajo de investigación
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Diseño de un Plan de Operaciones para una Empresa de Aceites Naturales RefinadosCarrera Niño de Guzmán, Katia January 2009 (has links)
Este proyecto de título consiste en el desarrollo de un plan estratégico operacional para
la instalación de una empresa fabricante de aceites esenciales refinados, con el objetivo
de proveer a la industria cosmética, alimentaria, farmacéutica y de aromaterapia. Se
busca el reconocimiento internacional de los productos de la empresa, aprovechando
un nicho de mercado de ingredientes activos, que a nivel mundial tiene una proyección
histórica de crecimiento del 41% anual (según la FAO), en el cual los patrones de conducta
del consumidor han evolucionado al preferir productos naturales como son los aceites
esenciales, por sus múltiples aportes a la salud, por sobre los sintéticos.
La ventaja competitiva de nuestra empresa serán sus bajos costos, logrados a partir
del uso de la tecnología de fluidos supercríticos, que extrae los aceites por interacción con
CO2, el cual es llevado a su punto crítico a partir de temperaturas bajas y altas presiones.
Es un proceso cerrado e inocuo donde el CO2 interactúa con la materia base, permitiendo
un mayor rendimiento del producto final (15% superior a los métodos tradicionales) y
bajos costos de producción. Forman parte de nuestras fortalezas la constante investigación
y desarrollo y la eficiencia a partir de la aplicación de una estrategia de excelencia
operacional.
La capacidad de la planta es de 500 Lt de aceite/mes, con la utilización de materia
prima nativa. El primer año tendremos un estimado de ventas de 250 Lt, cuyos productos
principales serán los aceites esenciales de rosa mosqueta, naranja, limón y eucalipto,
duplicándose al quinto año. Las utilidades previstas varían en el rango desde el 30% para el
eucalipto y 300% en el caso de la rosa mosqueta, sobre la base de los costos de producción
y aún así se sigue siendo competitivo en precios frente al mercado internacional.
Estos productos se comercializan a través de intermediarios (importadores), los cuales
distribuyen a las diferentes industrias, mayoristas y estos a su vez introducen el producto
al mercado a través de tiendas comerciales, farmacias, tiendas especializadas, hospitales,
etc., para finalmente llegar al consumidor final.
La metodología para convertir esta oportunidad de negocio en un proyecto empresarial,
consiste de tres fases: análisis, desarrollo y demostración. La primera fase recoge
información del mercado que contribuya al análisis del entorno y definición de la estrategia.
La segunda fase, consiste en el desarrollo organizacional, desarrollo estratégico y plan
operacional. La última fase consiste en realizar una evaluación costo-beneficio, para
determinar la factibilidad del negocio.
En conclusión, esta es una tecnología pionera en el cono sur y nos abrirá nuevas
oportunidades de negocio, dándole valor agregado a nuestros productos además de ser
una producción limpia. El proyecto tiene un VAN a 5 años de 57.000 USD, una alta tasa
de retorno del 26%, rendimiento del activo del 13% al año 1 y 30% al año 5, siendo el
promedio nacional del 7-8% y el resultado Beneficio/Costo también es positivo (119.000
USD). Se requerirá del 100% de financiamiento a 5 años (1.850.000 USD), con una tasa de
interés anual del 5,2%. Valores que refuerzan la factibilidad del negocio y se recomienda
su implementación.
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Proyecto de inversión para la creación de una planta piloto para la producción de aceite esencial a partir de la maracuyá (Passiflora edulis) en el distrito de Motupe para la exportación a Los Ángeles, USATávara Soto, Anthony Alfredo, Vasquez Requejo, Marlo Alexander January 2017 (has links)
El presente trabajo de investigación es un proyecto de inversión para la creación de una planta piloto para la producción de aceite esencial a partir de la maracuyá (Passiflora Edulis) en el distrito de Motupe para la exportación a Los Ángeles (EEUU). Para la recolección de datos se utilizó una entrevista a profundidad utilizando preguntas claves al Ing. Hugo Pérez Cajo, el cual nos permitió conocer más a profundidad sobre este rubro. Así mismo hemos logrado cumplir con los objetivos planteados como: El análisis estratégico del entorno, estudiar la viabilidad del mercado, técnica, organizacional y por último el análisis económico financiero. Después de un minucioso estudio podemos afirmar que si existe la viabilidad económica y financiera del proyecto, utilizando indicadores como el Van, Tir, análisis de sensibilidad, punto de equilibrio y estados financieros. El estudio de factibilidad se desarrolló en base a diferentes variables de la presente investigación, las mismas que tienen como objetivo principal buscar la viabilidad del presente proyecto, en donde se han desarrollado en base al planteamiento del problema, definición del proyecto, estudios de mercado, estudios técnicos operacionales, estudios demedio ambientales y para finiquitar estudios económicos y financieros en donde se puede determinar mediante el VAN económico de S/. y un TIR de; concluyendo que la creación de la planta piloto es viable en los diferentes escenarios a los cuales hemos sometido a la presente. / Tesis
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Propuesta de diseño de una línea de producción de aceite esencial de maracuyá para aumentar la utilidad operativa de una empresa agroindustrialGalvez Adanaque, Viviana Thalia January 2021 (has links)
El Perú en el año 2019 se posicionó como líder a nivel mundial en exportación de maracuyá según la Asociación De Exportadores (ADEX), donde el 75% de la producción es destinada a la agroindustria, considerando la demanda creciente de jugos de maracuyá reflejan el aumento de residuos aprovechables para obtener otros productos comercializables. Esta investigación se realizó en una empresa agroindustrial que tiene como residuo semillas de maracuyá y requiere aprovecharlo para aumentar su utilidad operativa. Para ello se planteó como objetivo general la propuesta de diseño de una línea de producción de aceite de maracuyá para aumentar la utilidad operativa de la empresa agroindustrial, utilizando la metodología de estudio de mercado, la estimación del área de producción con el método de Guerchet y el uso de la matriz de enfrentamientos, obteniéndose como resultado, que Francia es la mejor opción para la exportación de aceite esencial de maracuyá. Además se determinó que el método de extracción más conveniente para la empresa: es el prensado, para lo cual se evalúo la maquinaria correspondiente y el flujo de materiales óptimo para diseñar la línea de producción, realizando una inversión de $ 1 543 982,45 , lo que nos proporciona un costo beneficio de $ 2,25 en la propuesta, lo que significa que por cada dólar americano se gana $ 1,25, siendo una propuesta rentable ya que la inversión se recupera en el tercer mes de la puesta en marcha de la línea de producción, aumentando la utilidad operativa de la empresa.
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Diseño de una planta productora de aceite a partir de semillas de mango y palta para su exportaciónCalloma Vidaurre, Fabrizio Ricardo January 2022 (has links)
En la presente investigación se realizó el diseño de una planta productora de aceites esenciales a partir de las semillas de mango y palta en la región Piura, siendo una inversión viable de manera comercial, técnica y económica. Se desarrolló un estudio de mercado, donde se examinó la viabilidad comercial del proyecto con el comportamiento de la demanda y oferta, consiguiendo una demanda insatisfecha de 30 377,48 t. de aceites esenciales para el año 2025, determinando el 0,5%. Para el diseño de ingeniería se analizó la viabilidad técnico-tecnológica donde se determinó la ubicación siendo la ciudad electa mediante una matriz de factores ponderados el distrito de Piura. Posteriormente, se diseñó el plano de distribución a través del método Guerchet obteniendo las áreas adecuadas de la planta. Por último, se analizó la viabilidad económica – financiera, dando como resultado que es proyecto de inversión rentable
pues se obtiene un VAN positivo de $3 583 950,92 y un TIR de 76%, resultando mayor a los 18,78%, del TMAR Global.
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Nanobioinsecticidas : nuevas estrategias para el manejo biorracional de Plodia interpunctella (Lepidoptera, Pyralidae) : desarrollo, aplicaciones y estudios ecotoxicológicosJesser, Emiliano Nicolás 18 March 2021 (has links)
Plodia interpunctella Hübner (Lepidoptera, Pyralidae), también conocida como la polilla de
la fruta seca, es un insecto cosmopolita que ocasiona importantes daños en frutas secas,
granos, harinas y productos manufacturados derivados. El control de este insecto plaga se
realiza tradicionalmente a través de insecticidas de síntesis orgánica. Sin embargo, el uso
intensivo de estos productos ha generado varios problemas, entre los que se pueden citar: el
desarrollo de resistencia, la contaminación ambiental, daños en la salud humana y la
eliminación de potenciales controladores biológicos. Estas circunstancias han llevado a
replantear las estrategias de manejo de este insecto y a buscar nuevas metodologías de
control, que sean menos perjudiciales para el ambiente y la salud humana. En este contexto,
este trabajo propone desarrollar nuevas nanoformulaciones basadas en aceites esenciales (AE)
con actividad insecticida en P. interpunctella y evaluar los efectos ecotoxicológicos de estos
productos en organismos no blanco tales como Tenebrio molitor y Artemia salina y en células
de mamíferos del tipo osteoblástico.
En consecuencia, se evaluó la actividad insecticida de los AE de Citrus bergamia Risso
(Sapindales, Rutaceae) (Bergamota), Lavandula angustifolia Mill. (Lamiales, Lamiaceae)
(Lavanda), Mentha piperita L. (Lamiales, Lamiaceae) (Menta), Geranium maculatum L.
(Geraniales, Geraniaceae) (Geranio), Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats (Poales, Poaceae)
(Palmarosa) y Eucalyptus globulus Labill. (Myrtales, Myrtaceae) (Eucalipto) en larvas del IV
estadio y adultos de P. interpunctella. Se utilizaron dos metodologías: exposición a superficies
tratadas y aplicación tópica. Los AE de geranio, menta y palmarosa tuvieron los valores de CL50
más bajos en adultos de P. interpunctella para el ensayo de toxicidad por exposición a
superficies tratadas. Sin embargo, para el caso de las larvas del IV estadio tanto en el ensayo
por exposición a superficies tratadas como en el ensayo por vía tópica, ningún AE mostró una
mortalidad mayor al 20%, incluso a las máximas dosis. Finalmente y en el caso particular de los adultos de P. interpunctella que se trataron por vía tópica se observó que la variabilidad de los
resultados obtenidos fue muy grande. Por esta razón se descartó para el resto de la tesis este
tipo de ensayos en adultos. En base a los datos obtenidos en el ensayo por exposición a
superficies tratadas en adultos de P. interpunctella se procedió a seleccionar a los AE de
geranio, menta y palmarosa para ser nanoformulados.
En lo que respecta a la obtención de nanopartículas (NP) poliméricas, se eligió al PEG-6000
como sustrato matricial y mediante el método de fusión-dispersión se obtuvieron las NP de
PEG-6000 cargadas con AE (NPAE). Las NPAE de palmarosa tuvieron un tamaño de 191 nm,
mientras que las de geranio de 259 nm. Ambas NP mostraron una eficiencia de cargado (EC)
cercana al 90% y fueron monodispersas. Por su parte, las NP de menta tuvieron un tamaño de
380 nm, fueron polidispersas y su EC fue del 72%. Una vez obtenidas las NPAE se probaron
mediante ensayos de exposición a superficies tratadas y por exposición a vapores en larvas del
IV estadio y adultos de P. interpunctella. Además se estudió, en ambos ensayos, el efecto de la
temperatura de post-aplicación a 17, 24 y 31 °C. Uno de los resultados más destacables es que
a todas las temperaturas, las NPAE potenciaron el efecto insecticida por exposición a
superficies tratadas en adultos P. interpunctella, en relación con los AE libres, entre 1,54 y 3,54
veces. Por otra parte, en el caso del ensayo por exposición a vapores, solo las NPAE de
palmarosa y menta incrementaron el efecto insecticida de los AE, entre 1,26 y 4,45 veces. Sin
embargo, es para destacar que el AE de palmarosa fue el que mostró el mayor efecto
insecticida y su temperatura óptima de post aplicación fue de 17 °C. A su vez, sus NPAE
también presentaron a esta temperatura la mayor actividad insecticida convirtiéndose así en
las más efectivas de este estudio. Finalmente, se demostró que la temperatura tuvo un efecto
significativo sobre la actividad insecticida de los AE y de sus NP cuando estos productos se
usaron en el ensayo por exposición a superficies tratadas sobre adultos de P. interpunctella.
No se registró efecto alguno de la temperatura post-aplicación cuando las NPAE se emplearon
en los ensayos por exposición a vapores. Los AE de geranio, menta y palmarosa también se formularon como nanoemulsiones (NEs)
utilizando Tween 80 como surfactante y la técnica de ultrasonido. Para la elaboración de las
NEs las condiciones optimizadas de la sonda ultrasonido fueron: 65 W de potencia, ciclos de 30
“on”/ 20 “off”, tiempo total de sonicación de 2 min y distancia óptima de la sonda ultrasónica
de 3,7 cm. En lo que respecta a estas formulaciones, las NEs de geranio elaboradas con una
relación AE:Tween 80 de 1:2 tuvieron tamaños de gota de ≈14 nm, fueron monodispersas, de
aspecto transparente y comenzaron a perder su estabilidad a los 120 días. En cuanto a las NEs
de menta formuladas con una relación AE:Tween 80 de 1:2 mostraron tamaños de gota ≈33
nm, fueron polidispersas y de aspecto macroscópico transparente. En cuanto a la estabilidad de estas NEs, se observó un proceso de separación de fases a los 60 dias de haber sido
formuladas. Finalmente los nanosistemas elaborados con el AE de palmarosa no fueron
estables ni translúcidos con la relación AE: Tween 80 de 1:2. Es por esto que para no modificar
las condiciones de ultrasonido, se procedió a enriquecer la mezcla con acetato de linalilo (AL).
Cuando este componente enriqueció al AE de palmarosa en un 50%, se obtuvieron NEs con
tamaños de gota de ≈14 nm, monodispersas, de aspecto macroscópico transparente y estables
durante 120 días. En relación a la actividad insecticida de estos productos, los resultados
mostraron que las NEs combinadas con β-cipermetrina potenciaron el efecto tóxico, con
respecto al piretroide solo y a este combinado con los AE en larvas del IV de P. interpuctella.
Por otra parte se estudiaron aspectos ecotoxicológicos de las NAPAE y NEs a través de
ensayos con distintos organismos no blanco y en células de mamíferos. Con respecto a las
NPAE y a las NEs se observó que estas nanoformulaciones no generaron efectos tóxicos a las
dosis ensayadas en larvas de Tenebrio molitor L. Coleoptera, Tenebrionidae). En cuanto a los
estudios de las nanoformulaciones en Artemia salina L. (Anostraca, Artemiidae) los resultados
fueron heterogéneos. Por un lado, las NPAE del AE de geranio resultaron ser inocuas, mientras
que las NEs de este AE tuvieron una alta toxicidad en este crustáceo, incluso a bajas dosis. El
caso contrario fue el de las NPAE de menta y palmarosa que resultaron ser tóxicas a bajas dosis (< 25ppm). Sin embargo, las NEs de menta y palmarosa + AL mostraron valores de CL50 muchos
más altos que los encontrados en el ensayo con Cx. p. pipiens, demostrando una toxicidad
diferencial. Con respecto a los estudios relacionados con las células de mamíferos de tipo
osteoblástico, luego de 24 h, las NEs de menta y palmarosa + AL redujeron la viabilidad celular
levemente, siendo este efecto aún más pronunciado con las NEs de geranio. Luego de 72 h, las
células expuestas a Tween 80 y a las NEs de menta y palmarosa + AL, exhibieron un aumento
significativo en la viabilidad celular en comparación con las células del control. Por otra parte,
las NEs de geranio redujeron significativamente la viabilidad celular. Finalmente a las 168 h,
solo las NEs de geranio redujeron significativamente la viabilidad celular. A estos tiempos de
exposición no se hallaron diferencias significativas entre el resto de los tratamientos y los
controles.
En el marco del desarrolloo de nuevas estrategias de manejo de insectos plaga, las
nanoformulaciones basadas en AE han incrementado su importancia como nuevos insecticidas
bioracionales. Según los resultados obtenidos las NPAE y NEs, elaboradas en el marco de esta
tesis, son practicamente atóxicas para organismos no blanco, como A. salina y T. molitor y
podrían considerarse bioinsecticidas potenciales para el manejo integrado de P. interpuctella. / The Indian meal moth, Plodia interpunctella Hübner (Lepidoptera, Pyralidae) is a
cosmopolitan major economic insect pest of stored products. The larvae prefers to feed on
broken grains and especially on milled products such as flour, breakfast foods, stored cereal
products, dried vegetables and fruits, processed foods and meals. Generally, the control of this
insect pest in storage systems depends on synthetic insecticides. However, their indiscriminate application contributed to environmental contamination and pest resistance and affected nontarget
organisms. Essential oils (EO) appear as new ecofriendly insecticides, which show good
biological activity against insect pest. Consequently, they become a complementary method
for integrated pest management strategies (IPM). The overall objective was to develop new
bioinsecticides nanoformulations that can be used for a safer management of P. interpunctella
as well as an improvement in the knowledge of the econanotoxicological field.
This study evaluated the chemical constituents and bioactivity of six essential oils namely
Citrus bergamia Risso (Sapindales, Rutaceae) (Bergamot), Lavandula angustifolia Mill.
(Lamiales, Lamiaceae) (Lavender), Mentha piperita L. (Lamiales, Lamiaceae) (Peppermint),
Geranium maculatum L. (Geraniales, Geraniaceae) (Geranium), Cymbopogon martinii (Roxb.)
Wats (Poales, Poaceae) (Palmarosa) and Eucalyptus globulus Labill. (Myrtales, Myrtaceae)
(Eucalyptus) against larvae IV and adults of P. interpunctella. The EO were topically applied or
were evaluated in contact toxicity bioassays. The contact toxicity order was palmarosa >
geranium > peppermint > lavender > bergamot > eucalyptus in adults of P. interpuctella.
However, when EO were topically applied or were evaluated in contact toxicity bioassays
against larvae IV, the EO showed less than 20% of mortality even at the highest doses. In
topically assays with P. interpunctella adults, the results were variable. In this sense, topically
assays with P. interpunctella adults were not performed in the thesis. Based on these results, geranium, peppermint and palmarosa oils were further evaluated for essential oils polymeric
nanoparticles (EOPN) and nanoemulsion (NEs) elaboration.
EOPN were elaborated by the melt-dispersion method using polyethylene glycol 6000 (PEG
6000) as matrix system in PEG 6000: EO ratio 10: 1. The first step of the study was the
characterization of the EOPN. The EOPN sizes from palmarosa were 191 nm, followed by
geranium (259 nm) and peppermint EOPN (381 nm). Palmarosa and geranium EOPN were
monodisperse and the loading efficiency (LE) showed values close to 90%. On the other hand,
peppermint EOPN were polydisperse and the LE was > 70%. The aim of second chapter was to
evaluate the insecticidal activity of EO and EOPN on P. interpunctella adults at different
environmental temperatures (17, 24 and 31 °C). In the contact toxicity bioassay, all EOPN
significantly increase the insecticidal activity of the bioactive compounds from 1.54 to 3.54
times. In the case of fumigant assays, just palmarosa and peppermint potentiated the
biological activity from 1.26 to 4.45 times. It has been found that palmarosa EO and EOPN
presented the highest insecticidal activity and the optimal post application temperature was
17 °C. It was also observed that the temperature had a significant effect on the insecticidal
activity of the EO and EOPN when applied by contact. However, this effect could not observe
in fumigant bioassay.
Geranium, peppermint and palmarosa EO were also formulated as nanoemulsions (NEs)
using Tween 80 (surfactant) and ultrasound. For NEs elaboration, the ultrasound parameters
were optimized: ultrasound power = 65 W, sonication time = 2 min, cycles = 30 on/20 off and
ultrasonic probe distance = 3.7 cm. Transparent NEs of geranium EO were achieved using 1:2
oil-surfactant ratios. These nanosystems measured 13.58 nm, were monodisperse and stable
for 60 days. Moreover, after 120 days of storage, NEs began to lose stability. In case of
peppermint EO, transparent NEs were formulated using a 1:2 peppermint EO/Tween 80 ratio.
These NEs showed sizes of 33.97 ± 33.16 nm and the PDI value of 0.424 ± 0.008, and were
stable after 30 days. The NEs lost stability after 60 days. It is important to point out that the palmarosa EO alone at the highest Tween 80 ratio (1:2) was unable to produce stable and
transparent NEs. The addition of linalyl acetate (LA) to the coarse emulsion made the NEs
production possible with the same ultrasound parameters. When the ratio of LA was 50%, the
palmarosa + LA NEs were transparent. Moreover, the NEs measured 14.73 nm and were
monodisperse. According to bioassays, the NEs combine with β-cypermethrin enhance the
toxicity of EO against larvae IV of P. interpunctella.
Finally, it was also evaluated the potential influence of EOPN and NEs on the non target
aquatic model Artemia salina, L. (Anostraca: Artemiidae), and on the terrestrial model
Tenebrio molitor L. (Coleoptera: Tenebrionidae). The results from the ecotoxicology assay in T.
molitor indicated that EOPN and NEs did not have toxic effect on this terrestrial model.
However, the ecotoxicology assay in A. salina showed different results. On the one hand,
geranium EOPN were not harmful for A. salina; on the other hand, NEs were toxic even at the
lowest doses. Nevertheless, peppermint and palmarosa EOPN were toxic even at the lowest doses, though their NEs showed CL50 values higher than the values found in Cx. p. pipiens
assay. In the context of the biosafety evaluation of these novel nanofomulations, the viability
of cell culture exposed to NEs was also evaluated. After 24 h, the treated cells with peppermint
and palmarosa + AL NEs showed a significant slowdown on the cell viability rate. The geranium
NEs had a stronger effect in this variable. Nevertheless, after 72 h, cells exposed to Tween 80
and NEs exhibited a significant increase in the cell viability rate compared with control.
However, geranium NEs showed a higher reduction in the cell viability rate. After 168 h, the
NEs did not have a significant effect on the cell viability when compared with control and
control + Tween 80. Though, the geranium NEs showed similar results as 72 h assay.
The potential uses of nanoformulations based on EOs as novel bioinsecticides responds to
the new socioproductive conditions and fulfill the demands of new ecofriendly pest
management tools. In this sense, this work shows that the EOPN and NEs are relatively safe for nontarget organisms, such as A. salina and T. molitor and could be act as a new bioinsecticides
for the management of P. interpunctella.
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Nanoformulaciones de aceites esenciales para el control de insectos plaga de productos almacenadosYeguerman, Cristhian Alan 27 March 2024 (has links)
La infestación por insectos plaga es una de las causas principales de pérdidas cuantitativas y
cualitativas en el área de productos alimenticios almacenados (granos y productos derivados),
tanto por sus daños directos como los indirectos. Los gorgojos Sitophilus oryzae L. (Coleoptera,
Curculionidae) y Lasioderma serricorne F. (Coleoptera, Anobiidae) son dos de los principales
protagonistas en el ataque de alimentos durante las fases de producción o en las subsiguientes
etapas de distribución y almacenamiento. Entre las prácticas comunes para prevenir su
infestación, se incluyen el empleo diversos insecticidas sintéticos. Sin embargo, el uso excesivo
de estos productos ha provocado el recrudecimiento de la resistencia en insectos plaga,
problemas en la salud humana y efectos adversos en el medio ambiente y en organismos no
blanco. En este sentido, los bioinsecticidas basados en aceites esenciales (AEs) se muestran
como una alternativa segura, de bajo costo y ambientalmente viable. En el presente trabajo se
propuso desarrollar nanopartículas poliméricas (NPs) cargadas con AEs y evaluar los efectos
letales y subletales en S. oryzae y L. serricorne y determinar su perfil ecotoxicológicos al
investigar sus efectos en organismos no blanco acuáticos (Artemia salina L. (Anostraca,
Artemiidae), terrestres (Tenebrio molitor L. (Coleoptera, Tenebrionidae) y Blaptica dubia Serville
(Blattodea, Blaberidae) y en células de mamíferos del tipo osteoblástico.
En consecuencia, se evaluó la actividad insecticida de los AEs de menta (Mentha piperita L. -
Lamiaceae), palmarosa (Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats - Poaceae), geranio (Geranium
maculatum L. - Geraniaceae), lavanda (Lavandula angustifolia Mill. - Lamiaceae), orégano
(Origanum vulgare L. - Lamiaceae), laurel (Laurus nobilis L. - Lauraceae) y árbol de té (Malaleuca
alternifolia Maiden y Betche - Myrtaceae). En primera instancia, por cromatografía gaseosa
acoplada a espectrometría de masas (CG-EM) se obtuvo la composición química de los AEs, en
la cual se observó que en la mayoría de los casos los componentes mayoritarios fueron los
monoterpenos (≈60%) y sesquiterpenos (≈30%), seguidos de hidrocarburos aromáticos, ácidos
carboxílicos y derivados (≈5-10%). En cuanto a la actividad insecticida por exposición a
superficies tratadas, se observó que en S. oryzae los aceites de geranio y palmarosa fueron los
más efectivos, mientras que en L. serricorne, el AE de palmarosa fue el que generó la mayor
actividad. Por exposición a vapores, en S. oryzae, el aceite de árbol de té fue el que produjo
mayor toxicidad y en L. serricone, el AE de geranio. Además, se estudió el efecto combinado de
un insecticida sintético con los AEs, observándose que en S. oryzae, la combinación β cipermetrina y los AEs de geranio, palmarosa, orégano y laurel tuvo mayor efecto tóxico
respecto a los compuestos individuales; en L. serricorne, la combinación de β-cipermetrina y los
AEs de menta, lavanda y orégano fue más efectiva que la aplicación de los compuestos libres.
A través del método de fusión-dispersión se obtuvieron las NPs de PEG-6000 cargadas con AEs
con un rango de tamaños entre 191 y 534 nm, siendo las NPs cargadas con aceite de palmarosa,
árbol de té, geranio y orégano las más pequeñas. El análisis del índice de polidispersión (IPD)
indicó que las NPs de palmarosa, geranio, orégano y laurel fueron monodispersas (IPD<0,25), las
NPs de lavanda y árbol de té tuvieron una distribución variable de tamaños (0,25<IPD<0,4),
mientras que las NPs de menta fueron polidispersas (IPD>0,4). Con respecto a la eficiencia de
cargado (EC), todas las NPs tuvieron una EC>70%. Las NPs de palmarosa, geranio, orégano, laurel
y árbol de té mostraron una EC cercana al 90%, mientras que las NPs de menta y lavanda con
valores de EC cercanos al 75%. Un total de 29 componentes fueron identificados por CG-EM en
la fase éter de extracción de las NPs poliméricas, reconociéndose monoterpenos (≈73%),
sesquiterpenos (≈21%) e hidrocarburos aromáticos (≈7%).
En cuanto a la actividad insecticida de las NPs, por exposición a superficies tratadas, en S. oryzae,
las NPs cargadas con aceite de orégano fueron las más efectivas, potenciando la toxicidad del
aceite 7,51 veces; en L. serricone, las NPs elaboradas con los aceites de orégano y geranio fueron
las que promovieron mayor toxicidad, potenciando la bioactividad de los AEs 3,58 y 3,30 veces,
respectivamente. Cabe resaltar que las NPs de orégano fueron 2 veces más tóxica que el
insecticida piretroide. En cuanto a la actividad por exposición a vapores, ninguna de las NPs
generó toxicidad en S. oryzae y L. serricorne. Los porcentajes de mortalidad luego de la
exposición a una combinación de β-cipermetrina y las NPs mostró que en S. oryzae, la
combinación del insecticida con las NPs de palmarosa, geranio, orégano, lavanda y laurel fueron
más efectivas que los productos aplicados individualmente; para L. serricorne, este efecto fue
corroborado con la combinación del insecticida y de las NPs de menta, palmarosa, geranio y
orégano.
En cuanto a los efectos subletales, las NPs potenciaron la actividad repelente de los AEs, siendo
las formuladas con los aceites de menta, palmarosa (72 h) y orégano (60 h) las más efectivas en
S. oryzae y L. serricorne. Además, se evaluaron los efectos conductuales de los AEs y sus NPs en
ambos insectos, por medio del estudio de variables como la distancia total recorrida y velocidad
(de 0 a 96 horas pos-tratamiento). En S. oryzae, los AEs de geranio y árbol de té y sus NPs fueron
los más efectivos al modificar las variables hasta las 48 y 72 h post-tratamiento. En L. serricorne,
los AEs de geranio, lavanda, orégano, laurel y árbol de té modificaron las variables durante 24
h, mientras que las NPs de geranio, lavanda, orégano y árbol de té extendieron sus efectos hasta
las 48 y 72 h post-tratamiento. Por otro lado, los AEs y sus NPs modificaron los índices
nutricionales de ambos insectos luego de 72 h de exposición. Los AEs de geranio y orégano y sus
NPs fueron las que produjeron mayores alteraciones al disminuir los índices TCR, TRC y ECAI.
Con el objetivo de obtener valores de referencia sobre la toxicidad de los AEs y sus NPs en
ambiente acuáticos, se seleccionó al insecto plaga de interés sanitario Culex pipiens pipiens L.
(Diptera, Culicidae) como representante de este tipo de medio. Tales valores fueron utilizados
para comparar los efectos de estos productos sobre A. salina. En larvas IV de Cx. p. pipiens los
AEs de orégano y laurel y las NPs de geranio y orégano fueron selectivas para este organismo.
Se demostró que los AEs y sus NPs fueron ligeramente tóxicas en A. salina, específicamente, los
AEs y sus NPs tuvieron valores de CL50 en un rango entre 11,38 y 77,37 ppm siendo las NPs de
árbol de té el tratamiento con mayor efecto tóxico (11,38 ppm). Además, los AEs y sus NPs,
demostraron ser prácticamente no tóxicos para larvas de T. molitor y ninfas de B. dubia, por lo
tanto, resultan ser un producto seguro para su aplicación en ambientes terrestres. Con respecto
a los estudios relacionados con las células de mamíferos de tipo osteoblástico, ninguna de las
NPs produjo citotoxicidad luego de 24 h de exposición; mientras que a las 48 h solo las NPs de
geranio y árbol de té fueron citotóxicas. Cabe destacar que a las 72 h las NPs de geranio
revertieron el efecto mencionado mientras que las elaboradas con el aceite de árbol de té lo
acentuaron. / Infestation by insect pest is one of the main causes of qualitative and quantitative losses in the
stored food area (cereals and cereal products), due to both direct and indirect damage. The
weevils such as Sitophilus oryzae L. (Coleoptera, Curculionidae) and Lasioderma serricorne F.
(Coleoptera, Anobiidae) are two of the most common species, which infest food during
production or in the subsequent stages of distribution and storage. Traditional methods to
prevent their infestation include the use of several synthetic insecticides. However, the overuse
of these products has led to an increase of pest resistance, human health problems, and harmful
effects on the environment and non-target organism. In this sense, bioinsecticides based on
essential oils (EOs) are a safe, cost effective and ecofriendly alternative. In the present work, it
was proposed to develop polymeric nanoparticles (PNs) loaded with EOs and evaluate their
lethal and sublethal effects against S. oryzae and L. serricorne. Moreover, the ecotoxicological
profile of the PNs was evaluated on aquatic (Artemia salina (L.)) and terrestrial (Tenebrio molitor
(L.) and Blaptica dubia (Serville)) non-target organisms and mammalian osteoblast cell.
The insecticidal activity of peppermint (Mentha piperita L. - Lamiaceae), palmarosa
(Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats - Poaceae), geranium (Geranium maculatum L. -
Geraniaceae), lavender (Lavandula angustifolia Mill. - Lamiaceae), oregano (Origanum vulgare
L. - Lamiaceae), laurel (Laurus nobilis L. - Lauraceae) and tea tree (Malaleuca alternifolia Maiden
and Betche- Myrtaceae) EOs was evaluated. First, gas chromatography/mass spectrometry (GC MS) was used to determine the chemical composition of the EOs. Generally, the main
compounds of these oils were monoterpenes (≈60%) and sesquiterpenes (≈30%), followed by
aromatic hydrocarbons and carboxylic acids and their derivatives (≈5-10%).
In the bioassay by exposure to treated surface, geranium and palmarosa EOs were the most
effective on S. oryzae, while palmarosa EO had the strongest activity on L. serricorne. However,
in the assay by vapors exposure, tea tree oil produced the highest toxicity on S. oryzae and
geranium EO was the most toxic on L. serricorne. When the combination effect of β-
cypermethrin and EOs was studied, geranium, palmarosa, oregano or laurel EOs + β cypermethrin showed higher insecticidal activity than each individual oil on S. oryzae. On the
other hand, on L. serricorne the combination of β-cypermethrin and peppermint, lavender or
oregano was more effective than just the oils or the pyrethroid alone.
The PNs of PEG-6000 loaded with EOs were prepared by melt-dispersion method. Their size
ranged between 191 and 534 nm. Particularly the PNs of palmarosa, tea tree, geranium and
oregano were the smallest. The polydispersity index (PDI) showed that the palmarosa, geranium,
oregano and laurel PNs were monodisperse (PDI<0.25), the lavender and tea tree PNs had a
variable size distribution (0.25<PDI<0.4), whereas peppermint PNs were polydispersed
(PDI>0.4). According to loading efficiency (LE), the PNs presented LE values above 70%. The
palmarosa, geranium, oregano, laurel and tea tree PNs had LE ≈90%, whereas peppermint and
lavender PNs showed LE values of ≈75%. A total of 29 compounds were identified by GC-MS in
the ether phase of PNs. These compounds were monoterpenes (≈73%), sesquiterpenes (≈21%)
and aromatic hydrocarbons (≈7%).
In bioassay by exposure to treated surface, PNs loaded with oregano EO were the most effective
and increased 7.51 folds the insecticidal toxicity of the oil on S. oryzae; while on L. serricorne,
oregano and geranium PNs showed the highest toxicity and enhanced the EOs bioactivity 3.58
and 3.30 folds respectively. It is important to emphasize, that oregano PNs was two times more
toxic than the β-cypermethrin. In vapor exposure, the PNs haven’t shown insecticidal activity on
S. oryzae and L. serricorne. In addition, on S. oryzae, the combination of β-cypermethrin and
palmarosa, geranium, oregano, lavender or laurel PNs showed highest insecticidal activity than
β-cypermethrin or PNs alone. However, on L. serricorne, peppermint, palmarosa, geranium or
oregano PNs + β-cypermethrin were the most effective combinations.
According to the sublethal effects, PNs enhanced the repellent activity of the EOs, and the most
effective were peppermint, palmarosa (72 h) and oregano (60 h) PNs on S. oryzae and L.
serricorne. In addition, the effects of EOs and their PNs on the behavior of both insects were
evaluated by measuring total distance and walking speed variable (0 to 96 h post-treatment).
On S. oryzae, geranium and tea tree EOs and their PNs were the most effective and modified the
variables up to 48 and 72 h post-treatment. On L. serricorne, geranium, lavender, oregano, laurel
and tea tree EOs modified the variables for 24 h, whereas geranium, lavender, oregano and tea
tree PNs extended behavioral effects up to 48 and 72 h post-treatment. On the other hand, the
EOs and their PNs modified the nutritional physiology of both insects after 72 h of exposure.
Geranium and oregano EOs and their PNs produced the most important change in nutritional
physiology by decreasing RCR, RGR and ECI indices.
To obtain reference valuesfor the toxicity of EOs and their PNs in the aquatic environment, Culex
pipiens pipiens L. (Diptera, Culicidae) was selected as a model. These values were used to
compare the effects of these products on A. salina. According to selective index, oregano and
laurel EOs and geranium and oregano PNs showed more toxicity in the larvae IV of Cx. p. pipiens
than A. salina. EOs and their PNs were slightly toxic to A. salina, specifically, the EOs and their
PNs had LC50 values ranging from 11.38 to 77.37 ppm. Tea tree PNs was the treatment with
strongest toxic effect (11.38 ppm). In addition, the EOs and their PNs were practically non-toxic
to T. molitor larvae and B. dubia nymphs, making them safe for use in terrestrial environments.
In mammalian osteoblast cells, the PNs showed not cytotoxicity after 24 h of exposure, while
after 48 h only geranium and tea tree PNs were cytotoxic. It should be noted that after 72 h,
geranium PNs reversed this effect, whereas tea tree PNs enhanced it.
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