Comparative Toxicological and biochemical Effects of Seed and Leaf extracts of Azadirachta indica and Jatropha curcas on the Fall armyworm (Spodoptera frugiperda) Under Laboratory Conditions

En los vastos campos del África subsahariana, el maíz se erige como una piedra angular de la seguridad alimentaria y la estabilidad económica. Sin embargo, este cultivo vital enfrenta una amenaza implacable por parte del gusano cogollero, una polilla cuyas larvas consumen las hojas con una eficiencia voraz. Estas jóvenes orugas comienzan alimentándose en grupos sobre la superficie de las hojas, creando agujeros similares a ventanas, antes de excavar hacia el corazón de la planta para destruir su punto de crecimiento. A medida que maduran, atacan las partes reproductivas del maíz, dañando las mazorcas y reduciendo la cosecha. Durante décadas, los agricultores han dependido de productos químicos sintéticos para detener a estas plagas, pero el gusano cogollero está aprendiendo a resistir estos venenos, y los propios químicos representan riesgos para el medio ambiente y para las personas que dependen de la tierra. Esto ha impulsado a los científicos a mirar de nuevo hacia la naturaleza en busca de soluciones, investigando si los extractos de plantas comunes podrían ofrecer una forma más segura y eficaz de proteger los cultivos sin el pesado costo de los pesticidas industriales.

Investigadores en Nigeria se propusieron probar dos de tales plantas: el árbol de neem y el higuerillo. Se centraron en las semillas y las hojas de ambas especies, planteando una pregunta simple pero crítica: ¿qué parte de qué planta funciona mejor para detener al gusano cogollero y cómo mata realmente a la plaga? Para encontrar la respuesta, recolectaron semillas y hojas frescas de un jardín botánico, las secaron y las molieron hasta obtener un polvo fino. Luego, sumergieron este polvo en agua para crear extractos líquidos, filtrando la materia vegetal para dejar atrás una solución rica en los compuestos naturales de la planta. Estas soluciones se aplicaron a hojas de maíz frescas, que luego fueron alimentadas a larvas de gusano cogollero de tercer estadio en un entorno de laboratorio controlado. El equipo observó de cerca para ver cuántas larvas morían, cuánto tiempo tardaba en hacer efecto el veneno y qué sucedía dentro de los cuerpos de los insectos supervivientes.

Los resultados revelaron que ambas plantas contienen una mezcla compleja de compuestos naturales, incluyendo fenoles, taninos y alcaloides, que son conocidos por interferir con la biología de los insectos. Sin embargo, no todos los extractos fueron iguales. Los investigadores descubrieron que el extracto de semilla del árbol de neem era la herramienta más potente en su arsenal. Al ser expuestas a este extracto específico, las larvas morían más rápido y en mayor número que con cualquier otro tratamiento. De hecho, una concentración de poco menos del ocho por ciento de la solución de semilla de neem fue suficiente para matar a la mitad de las larvas en un solo día. El extracto de semilla del higuerillo también fue efectivo, aunque requería una concentración ligeramente superior para lograr el mismo resultado. Los extractos de las hojas de ambas plantas también funcionaron, pero eran menos potentes que sus contrapartes de semillas, siendo el extracto de hoja del higuerillo el que mostró el efecto más débil de todos. A lo largo de cuatro días, los tratamientos más efectivos mataron casi todas las larvas, igualando el rendimiento de un pesticida sintético estándar utilizado como referencia en el estudio.

Más allá de simplemente contar los muertos, los científicos querían comprender el mecanismo de muerte. Examinaron las larvas supervivientes que habían sido alimentadas con hojas tratadas con la concentración más efectiva de cada extracto. Lo que encontraron dentro de los insectos contaba una historia de colapso biológico. Las larvas tratadas mostraron una severa deplesión de sus reservas de energía. Sus cuerpos contenían significativamente menos proteínas, carbohidratos y grasas en comparación con las larvas sanas y no tratadas. Es como si los extractos de las plantas hubieran cortado el suministro de combustible del insecto, dejándolo incapaz de crecer o sustentarse. Además, los procesos químicos que los insectos utilizan para descomponer toxinas se detuvieron. La actividad de enzimas clave, que normalmente ayudan al insecto a sobrevivir al neutralizar sustancias nocivas, se redujo drástamente. Sin estas defensas, las larvas no pudieron lidiar con los químicos de la planta, lo que llevó a una acumulación de efectos tóxicos que finalmente resultaron fatales.

El estudio también observó cómo los extractos afectaban el crecimiento y desarrollo de las larvas. Aquellas que sobrevivieron a la exposición inicial tardaron mucho más en alcanzar la siguiente etapa de su ciclo de vida. Mientras que las larvas no tratadas completaban su desarrollo en aproximadamente trece días, aquellas expuestas al extracto de semilla de neem tardaron casi diecisiete días en terminar. Este retraso sugiere que los químicos de la planta actúan como un regulador del crecimiento, confundiendo el reloj interno del insecto y evitando que mude su piel y avance. Esta interrupción del ciclo de vida es una ventaja crucial, ya que ralentiza la capacidad de la población para reproducirse y propagarse. Los investigadores concluyeron que estos extractos de plantas no dependen de un único método de ataque; en cambio, golpean al insecto desde múltiples ángulos, privándolo de energía, deshabilitando sus sistemas de desintoxicación y deteniendo su crecimiento.

Estos hallazgos sugieren que las semillas del árbol de neem y del higuerillo ofrecen una alternativa prometedora y ecológica a los pesticidas sintéticos. El estudio demuestra que estos botánicos no son solo disuasorios leves, sino herramientas poderosas capaces de matar al gusano cogollero y de interrumpir su ciclo de vida a través de vías bioquímicas naturales. Aunque la investigación se realizó en un laboratorio, los resultados proporcionan una base sólida para desarrollar estos extractos de plantas en biopesticidas prácticos que los agricultores puedan utilizar para proteger su maíz. Al aprovechar la química de las plantas que ya están disponibles en la región, existe un camino claro hacia el manejo de esta plaga destructiva de una manera que sea más segura para el medio ambiente y sostenible para el futuro.