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Determinación analítica por exposición a cianuro libre en efluentes mineros, planta artesanal

poderosa Ananea – Puno

ab s t r aC tThe objective of the research was to determine the ex-position to free cyanide on mining effluents correspon-ding to the Craft Facility Poderosa Ananea, in Puno. In order to do these, we sampled effluents both in high and low rain periods, choosing four representative samples and establishing tree replies. The analytical determina-tion of free cyanide was obtained using the silver ni-trate method. It was observed that among the average values (0.13 and 0.14) of free cyanide (ppm) there were no significant (p<0.05) statistical differences, being those values superior to the maximum values allowed by current regulations. We concluded that the mining effluents were being poured with considerable exposi-tions to free cyanide.

Keywords: free cyanide, effluents, auriferous mining

re su m e nEl objetivo de la invesigación fue determinar la expo-sición a cianuro libre en efluentes mineros correspon-dientes a la Planta Artesanal Poderosa Ananea, Puno. Para ello, fueron muestreados efluentes tanto en perío-do de lluvia como poca lluvia, seleccionándose cuatro muestras representativas y estableciéndose tres réplicas. La determinación analítica de cianuro libre fue realiza-da mediante el método del nitrato de plata. Fue obser-vado que entre los valores promedios (0.13 y 0.14) de cianuro libre (ppm), no se encontraron diferencias esta-dísticamente significativas (p≤0.05), siendo los mismos superiores a los valores permisibles regulatorios. Se concluyó que los efluentes mineros están siendo verti-dos ambientalmente con exposiciones significativas de cianuro libre.

Palabras claves: cianuro libre, efluentes, minería aurífera

GeorGe arGota Pérez1

Humberto arGota Coello2

Juan mamani VilCa3

1 Laboratorio de Ecotoxicología. Grupo de Estudios Preclínicos. Centro de Toxicología y Biomedicina (TOXIMED). Universidad de Ciencias Médicas. Santiago de Cuba, Cuba.E-mail: [email protected]

2 Departamento Técnico. Laboratorio de Minerales. Empresa Geominera - Oriente (EGMO). Santiago de Cuba, Cuba.

3 Planta Artesanal Poderosa Ananea. Departamento de Puno, Perú.

Analytical determination for exposition to free cyanide in mining effluents, Poderosa Ananea Craft Facility, Puno

Recibido: abril 25 de 2014 | Revisado: mayo 20 de 2014 | Aceptado: junio 10 de 2014

| cáteDra ViLLarreaL | LiMa, Perú | V. 2 | n. 1 | 11 - 18 | enero -Junio | 2014 | issn 2310-4767

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george argota Pérez, HuMberto argota coeLLo, Juan MaMani ViLca

| cáteDra ViLLarreaL | V. 2 | no. 1 | enero -Junio | 2014 |

Introducción

La actividad minera, a través de los siglos, ha formado parte de la historia y del desarro-llo económico de muchos países a nivel mun-dial. Sin embargo, han sido muy notorios los efectos sociales y ambientales que ha generado esta industria en detrimento de los diferentes ecosistemas relacionados con la misma. La ex-tracción de los metales nobles en particular el oro, empezó a incrementarse en el siglo XVI después del descubrimiento de las Américas. El período sucesivo de auge para la extracción de este metal comienza en los años veinte del siglo XIX, el cual está muy relacionado con el descubrimiento y explotación aurífera tanto de los Urales como la Siberia (Gallardo, Ca-brera, Bruguera, Madrazo, 2013).

Según Deza (2002), dentro de los primeros productores de oro la República del Perú se si-túa desde 1998 en el octavo lugar a nivel mun-dial. Buezo de Manzanedo (2005), refiere en lo particular que la Minería en Pequeña Escala (MPE) en el Perú explota, casi exclusivamen-te, oro y la misma se desarrolla principalmente en seis regiones del país, las cuales correspon-den a Madre de Dios, Puno, Ica, Ayacucho, Arequipa y La Libertad respectivamente.

Mudder & Bozt (2004), mencionaron que la explotación de oro como uno de los mine-rales preciosos demanda la utilización entre otros reactivos de cianuro y este a pesar de ser un anión monovalente que está ampliamente difundido en la naturaleza existe en las prime-ras etapas del desarrollo y formación de la vida en la tierra. Es altamente venenoso ya que provoca efectos irreversibles no solo al medio ambiente sino a la salud humana como daños al cerebro y el corazón, estado de coma, así como la propia muerte del individuo.

A niveles más bajos, la Agencia para Sus-tancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades (ATSDR, 1997) y Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, 2003), reportan que la exposición a cianuro puede

producir dificultad al respirar, vómitos, altera-ciones en la sangre, cefalea y dilatación de la glándula tiroides.

Por los efectos antes mencionados autores como Del Valle (2006), destaca que se hace necesario un manejo responsable y con cono-cimientos claros de la peligrosidad y riesgo del cianuro en lo particular con el uso del NaCN en las operaciones mineras de oro. Asimismo, ha sido destacado que de acuerdo a la Ficha de Evaluación de Riesgos, donde se presen-tan los niveles o grados de riesgos expuestos se concluye, que el manejo del cianuro es de por sí crítico; siendo su prioridad de atención en la mayoría de las tareas o actividades inme-diata por ser mayor a 600 según su categoría (International Cyanide Management Institute -IMCI, 2005).

Debe señalarse que el cianuro en la minería se utiliza en varias aplicaciones que van desde lixiviante para la extracción de oro conteni-dos en las menas auro-argentíferas, depresor de minerales de hierro y zinc durante la con-centración por flotación de menas de sulfuros polimetálicos hasta depresor en la separación de concentrados de plomo-cobre. Sin embar-go, hay que considerar que la actividad mi-nera por un lado, no solo produce impactos socioeconómicos sobre una región determi-nada, sino además genera como principales impactos ambientales, los contaminantes rela-cionados con efluentes así como los peligrosos pasivos ambientales.

Los relaves mineros como un tipo espe-cial de pasivo ambiental, genéricamente es un impacto ambiental que no fue adecuadamen-te previsto, mitigado y/o eliminado durante el desarrollo de cualquier actividad minera, constituyendo de esta forma una deuda social con el ecosistema. Vega (2005), refiere que bajo el esquema de la gestión ambiental sistémica que desarrolla como misión las funciones de recuperación, uso y aprovechamiento soste-nible, además de la conservación de bienes y servicios ambientales de los ecosistemas, los

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Determinación analítica por exposición a cianuro libre en efluentes mineros, planta artesanal poderosa Ananea – Puno


pasivos se ubican en la escala más “cenicienta y huérfana” de los problemas ambientales, ya que su manejo se realiza con acciones de re-cuperación donde en la mayoría de las veces, implica altas erogaciones económicas que son, finalmente, endosadas al Estado, aunque ello nunca ha sido ni es una prioridad para este.

Finalmente, es importante mencionar a consideración de los autores, que verter los residuos del cianuro en la naturaleza sin nin-gún tratamiento sobrepasa la capacidad de auto-recuperación de los cuerpos receptores o del suelo sobre el cual se disponen, ya que al-teran sus características y provocan una emi-nente contaminación y gran impacto ambien-tal al destruir ecosistemas y afectar la salud de poblaciones.

Las nuevas tendencias para la protección de los recursos naturales tanto renovables como no renovables realizadas por la activi-dad laboral minera, es conocer cuáles son los contenidos de elementos tóxicos como el cia-nuro que se genera en sus efluentes y relaves mineros para luego disponer de tecnologías más limpias de tratamiento ambiental que permitan prevenir los efectos adversos que se ocasionan sobre el medio ambiente, por lo que sería factible inicialmente realizar deter-minaciones analíticas sobre posibles concen-traciones de cianuro en residuos que podrían generar efectos toxicológicos extremadamen-te irreversibles.

El objetivo del presente trabajo fue deter-minar la exposición a cianuro libre en efluen-tes mineros correspondientes a la Planta Arte-sanal Poderosa Ananea, Puno.

Método

Objeto de investigación y período de estudio

No se mencionan las coordenadas georre-ferenciadas de la planta, por razones de con-fiabilidad. Sin embargo, fue reconocida por los tomadores de decisiones técnicas de la Planta

Artesanal Poderosa Ananea - Puno, la necesi-dad y relevancia de realizar estudios explora-torios para sí conocer las concentraciones de cianuro libre que vierten los efluentes; y cuya finalidad estaría en poder solucionar y/o miti-gar los posibles efectos e impactos ambientales que los mismos generan.

El estudio fue desarrollado durante el año 2013 entre los trimestres de enero – febrero – marzo, así como julio – agosto – septiembre, respectivamente.

Muestra

De los efluentes mineros generados desde la Planta Artesanal Poderosa Ananea, fueron seleccionadas más de 30 muestras, las que co-rrespondieron a los periodos de lluvia y poca lluvia, estableciéndose tres réplicas de análisis por muestras para conocer analíticamente la concentración de cianuro libre.

Las muestras de efluentes, correspondie-ron a 1L durante una frecuencia de muestreo por 15 minutos y en varios puntos de distancia en relación a la descarga tributada, donde fi-nalmente las muestras fueron homogenizadas.

Determinación en efluentes de cianuro li-bre: Método de nitrato de plata

El método de determinación de cianuro li-bre (CN-) por valoración con AgNO3, se basa en la formación del ión complejo Ag (CN)2- el cual es muy estable e incoloro.

Al acomplejarse todo el ion cianuro pre-sente existe un pequeño exceso de Ag+ aña-dido, este exceso es detectado por el indicador 5-(4-dimetilaminobencilideno)-Rodanina, que es sensible a la plata cambiando inmedia-tamente de color amarillo a color anaranjado.Luego, a medida que se añadió nitrato de pla-ta (gota a gota desde la bureta) se consume

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el cianuro en disolución para formarse NaAg (CN)2.

Cuando el cianuro presente en la disolu-ción se consumió, la plata formada con el ni-trato, comenzó a reaccionar con las gotas de rodanina añadidas, formando un compuesto rosado.

Como hubo sulfuros en la muestra, se aña-dió 5 ml de la solución 0.5 M de nitrato de cad-mio preparada previamente. Luego se dejó se-dimentar el precipitado amarillo de sulfuro de cadmio y filtró sin remover el precipitado has-ta el final, a través de un filtro de papel de po-rosidad media. El papel se lavó con el residuo, empleándose agua caliente dos veces. Poste-riormente, se agregó al filtrado 0.5 ml de la solución del indicador Rodanina y finalmente, se valoró con la solución estándar de nitrato de plata hasta que el color amarillo cambie

Resultados

Evaluación de la concentración de cianuro libre en efluentesTabla 1 Concentración de cianuro libre en efluentes por periodo (ppm)

hasta anaranjado. Para confirmar el cambio fue valorado (paralelo) una solución en blan-co (conteniendo, las mismas cantidades de agua e indicador/ utilizadas en la muestra).Expresión de resultados

• NaCN(ppm) = (a-b) / V alícuota * 1000

Tratamiento estadístico de los datos

Para el análisis y comparación de las de-terminaciones analíticas se utilizó el progra-ma estadístico Statgraphis Plus 5.1 (Copyright 1994 – 2001). La comparación estuvo referi-da al test paramétrico, análisis de varianza: ANOVA (Mongomery, 2004). Las diferencias fueron consideradas significativas con nivel de confianza del 95%. Los resultados fueron comparados con los Estándares de Calidad de Agua (uso VI) definido por la Ley General de Recursos Hídricos: Ley No. 29338.

La Tabla 1, muestra las concentraciones determinadas de cianuro libre en efluentes para los periodos de poca lluvia y lluvia, así como un resumen estadístico, las mismas que mostraron que concentraciones como cianuro libre superaron los valores recomendados tan-to por la Ley No. 29338 que admite concentra-

ciones 0.022 mg/L-1 en zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comer-cial, indicándose que los efluentes, están sien-do descargados con concentraciones signifi-cativas que pudieran tener efectos e impactos ambientales.

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Tabla 2 Contraste Múltiple de Rango

* Indica: diferencia significativa.

La Tabla 2, muestra la comparación realiza-da entre las concentraciones de cianuro deter-minadas en los efluentes por periodos analiza-dos. Dentro de cada columna, los niveles que tienen signo X, forman un grupo de medias entre las cuales no hay diferencias estadísti-camente significativas. El método actualmen-te utilizado para discernir entre las medias es el procedimiento de las menores diferencias significativas de Fisher (LSD). Con este méto-do hay un 5.0% de riesgo de considerar cada par de medias como significativamente dife-rentes cuando la diferencia real es igual a 0.

Entre las concentraciones promedios para

los efluentes por periodos, no se encontra-ron diferencias estadísticamente significati-vas (p≤0.05), por lo que puede indicarse que las concentraciones vertidas son similares, al menos considerándose un semestre del año y correspondientes en dos trimestres diferentes.

Discusión

Las tres clasificaciones del cianuro que se estudian están definidas por un méto-do de análisis químico y son los que se re-quieren con mayor frecuencia en los moni-toreos: cianuro total, cianuro disociable en ácido débil (WAD) y cianuro libre, que fue la variable objetiva en esta investigación.

Del Valle (2006), menciona que el con-sumo de cianuro debe estar cercano al es-tequiométrico, de tal forma que los rema-nentes de este en solución serían los de menor valor, reduciendo por ende los ries-gos de impactos personales y ambientales,

lo cual debe ser correctamente regulado.

Analytical (2009), señala que la comuni-dad regulada confronta mucha confusión so-bre qué es lo que los métodos analíticos para el cianuro cuantifican, pues pese a su aparente simplicidad y a que existe un sin número de métodos para su determinación (SM 4500 CN D, ASTM-D2036, EPA 335.3, KELADA 01, etc.), la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos: United States Environmental Protection Agency (USEPA) asevera que ¨el análisis de cianuro total es el tercer compuesto que más interferencias por matriz¨.

Según la Corporación Autónoma Regio-nal de Cauca (CRC, 2007), señala que el des-conocimiento de las técnicas de cianuración, permite, sin duda alguna, que exista no solo contaminación por este elemento sino ade-más impactos negativos en ecosistemas loca-les como en zonas aledañas al área minera. De igual manera, menciona que, generalmente, toda consecuencia negativa obedece más a la aplicación incorrecta de la técnica que a la propia técnica utilizada.

La American Cyaniding Company(CCA, 1981), indica que la variedad de los compues-tos de cianuro es la principal causa de que se hayan desarrollado numerosos métodos de análisis. El término cianuro incluye todos los grupos CN- en compuestos de cianuro que se puedan determinar cómo ion cianuro (CN-). Señala de igual manera que los compuestos de cianuro en que se puede obtener como ión CN- se clasifican en cianuros simples y complejos.

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Deloya (2012), por su parte explica que ver-ter los residuos líquidos industriales del cia-nuro en la naturaleza sin ningún tratamiento, sobrepasa la capacidad de autorrecuperación de los cuerpos receptores o del suelo sobre el cual se disponen, ya que alteran sus caracte-rísticas y provocan una eminente contami-nación y gran impacto ambiental al destruir ecosistemas y afectar la salud de poblaciones.

El análisis de cianuro total, el cual valo-ra complejos fuertes y WAD/CATC es un método que involucra la separación de cia-nuro de soluciones como HCN, adsorción del gas en una solución cáustica y su titula-ción con nitrato de plata (Wassink, 1996).

Los resultados obtenidos en esta inves-tigación considerando las concentraciones de cianuro libre, comparativamente, se en-contraron por encima a lo hallado por Ariel, Burbano, Burbano, Apraez y Rosero (2010) en una solución pobre de cianuro (433.33 ppm), provenientes de la extracción de oro de veta en la mina Nueva Esparta pertene-ciente al departamento de Nariño, Colombia.

Ariel et al. (2010) refiere, que el me-jor tratamiento para la remoción de cianu-ro libre es con H2O2 en relación 2/1, por-que se obtienen los más altos porcentajes de remoción, además de presentar ventajas técnico-analítica, económico y ambiental.

Deloya (2012), refirió que actualmente los desechos del cianuro siguen siendo tra-tados por métodos químicos muy eficientes y con buenos resultados, aunque son costo-sos y corrosivos, además de que generan de-sechos que a veces son más contaminantes que los iniciales. En su estudio reportó que aplicó para el tratamiento de desechos del cianuro, técnicas de biorremediación con empleo de consorcio de microorganismos liofilizados, los cuales presentaron viabili-dad del 70 al 80%, con porcentajes de remo-ción del cianuro mayores al 95%, además de

mencionar que puede conservarse activo tal consorcio por tiempos prolongados (años).

Finalmente, Nava, Elorza, Uribe y Pérez (2007), mencionan que debido a las diferentes técnicas químicas existentes para la determi-nación del cianuro, generalmente, se obtienen una variabilidad en los valores por lo que reco-mienda tomar en cuenta varios factores entre los que destacan decantar la muestra en vez de filtrar, considerar que a mayor dilución de muestra hay mayor imprecisión del análisis, mantener las muestras antes de analizar a pH = 12, a 4°C y protegidas de la luz solar, usar frascos plásticos limpios, adicionar arsenito sódico si hay oxidantes presentes, adicionar carbonato o acetato de plomo si hay sulfuros presentes y realizar análisis de otras especies para hacer un balance que ayude en la inter-pretación de resultados (metales, cianato, tio-cianato, amoniaco, etc.).

Este investigación tuvo un enfoque cuanti-tativo de tipo exploratorio. De acuerdo al es-tado actual del conocimiento, pudo determi-narse, analíticamente, que las concentraciones de cianuro libre vertidas en los efluentes mine-ros de la planta objeto de investigación, están siendo vertidas ambientalmente con exposi-ciones significativas.

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VíCtor santiaGo*

emilio bonifaz**

alfonzo aleGre***

José iannaCone1,2,**1

* [email protected]** [email protected]*** [email protected]**** [email protected]

ab s t r aC tSynthetic insecticides can affect those who use it may be teratogenic, mutagenic or carcinogenic, which is why seeking alternatives to control pests that are readily available, low cost and biodegradable as extracts from plants. In this paper the effect of aqueous extract of Chenopo-dium ambrosioides L. (Amaranthaceae) and neonicotinoid insecticide imidacloprid with five concentrations on adult coccinellid Cryptolae-mus montrouzieri, using bottled water as a control. It was found that the aqueous extract of C. ambrosioides showed no insecticidal effect on adults of C. montrouzieri at 24h and 120h exposure, showing effect justafter144hofexposureanLC50of1.4x103mg•L-1,incontrasttheimidaclopridpresentedto24hLC50of43.38mg•L-1.Ourresultsshow that the extract of C. ambrosioides could be compatible with C. montrouzieri in integrated pest management.

Keywords: chenopodium ambrosioides, Cryptolaemus montrouzieri, imidacloprid, toxicity

re su m e nLos insecticidas sintéticos pueden afectar a quienes los usan, pues pue-den ser teratogénicos, mutagénicos o carcinogénicos, es por esto que se busca alternativas para el control de plagas que sean de fácil obten-ción, bajo costo y sean biodegradables como los extractos provenientes de las plantas. En el presente trabajo se evaluó el efecto del extracto acuoso de Chenopodium ambrosioides L. (Amaranthaceae) y del in-secticida neonicotinoide imidacloprid en cinco concentraciones sobre adultos del coccinélido Cryptolaemus montrouzieri, utilizándose agua embotellada como control. Se encontró que el extracto acuoso de C. ambrosioides no presentó efecto insecticida sobre adultos de C. mon-trouzieri a las 24h y 120h de exposición, mostrando recién efecto a las 144 h de exposición con una CL50 de 1,4 x 103 mg.L-1 , en cambio el Imidacloprid presentó a las 24 h una CL50 de 43,38 mg.L-1. Nuestros resultados señalan que podría ser compatible el uso del extracto de C. ambrosioides junto con C. montrouzieri en el manejo integral de plagas.

Palabras claves: chenopodium ambrosioides, Cryptolaemus mon-trouzieri, imidacloprid, toxicidad

Toxicidad de Chenopodium ambrosioides (Amaran-thaceae) e Imidacloprid sobre Cryptolaemus mon-

trouzieri (Coleoptera:Coccinellidae)Toxicity of Chenopodium ambrosioides (Amaranthaceae) and Imidaclo-

prid on Cryptolaemus montrouzieri (Coleoptera:Coccinelidae)Recibido: marzo 12 de 2014 | Revisado: abril 16 de 2014 | Aceptado: mayo 22 de 2014

| cáteDra ViLLarreaL | LiMa, Perú | V. 2 | n. 1 | 19 - 27 | enero -Junio | 2014 | issn 2310-4767

1 Laboratorio De inVertebraDosfacuLtaD De ciencias bioLógicasuniVersiDaD ricarDo PaLMa 2 Laboratorio De ecofisioLogía aniMaL (Lefa)facuLtaD De ciencias naturaLes y MateMáticauniVersiDaD nacionaL feDerico ViLLarreaL

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Víctor santiago, eMiLio bonifaz, aLfonzo aLegre, José iannacone


Introducción

Los insecticidas sintéticos causan efectos secundarios como el desequilibrio ambien-tal, resistencias, problemas en salud huma-na y surgimiento de plagas más agresivas (Food and Agriculture Organization FAO, 1999; Iannacone et al., 2007); además de ser responsables de la perdida de depredado-res naturales y polinizadores (Freemark y Boutin, 1995). Es por estos problemas que se busca alternativas para el control que pue-dan ser usadas en el manejo integral de plagas (Bunch, 1997). Es ahí donde los extractos de plantas han cobrado importancia al poseer metabolitos secundarios que pueden actuar como biocontroladores (Celis et al., 2008).

Chenopodium ambrosioides L. (Amaran-thaceae) también llamada “paico” en el Perú, es una hierba perenne cuyas hojas, raíces e inflo-rescencias se han usado a lo largo de la historia de pueblos nativos de América Latina y el Ca-ribe como planta medicinal o para sazonar ali-mentos (Nascimento et al. 2006; Mostacero et al., 2011). Así mismo, su aceite esencial ha sido usado para tratar parasitismo por helmintos en humanos y otros animales (Quinlan et al., 2002). Entre sus propiedades, también cuen-ta con actividad insecticida y puede ser usado como alternativa a insecticidas químicos que puedan mermar el uso de controladores bioló-gicos con el fin de lograr un manejo integral de plagas (Rumpf, Frampton & Dietrich, 1998).

El imidacloprid es uno de los primeros insecticidas neonicotinoides que actúa como una neurotoxina en los receptores postsinápti-cos de acetilcolina y que es usado en el control de insectos chupadores, incluyendo áfidos, queresas, mosca blanca o masticadores como Coleóptera y Lepidóptera, gracias a que es ab-sorbido rápidamente por la planta. Este insec-ticida ha demostrado toxicidad contra contro-ladores biológicos (Ware y Whitacre, 2004).

Entre los controladores utilizados en el Programa Nacional de Control Biológico,

Servicio Nacional de Sanidad Agraria (PN-CB-SENASA) está el Cryptolaemus mon-trouzieri Mulsant, 1850. Este coccinélido es utilizado para el control de especies de la fa-milia Pseudococcidae, en especial el Planococ-cus citri (Risso, 1913) en cultivos de cítricos, aunque también ha sido utilizado para con-trolar cochinillas de la familia Diaspididae con menos efectividad (Katsoyannos, 1996; Iannacone y Perla, 2011). También C. mon-trouzieri se alimenta de mosca blanca, áfidos, queresas y ácaros (Aghabaglou et al., 2013).

Es por esto que es necesario evaluar el riesgo que puedan ocasionar estos dos in-secticidas sobre los controladores bioló-gicos afectando su desarrollo y prolifera-ción, lo que resulta perjudicial a la hora de aplicar un MIP (Manejo Integrado de Plagas) (Stapel, Cortesero & Lewis, 2000).

El objetivo de esta investigación fue

evaluar el efecto tóxico de C. ambrosioi-des e Imidacloprid, sobre C. montrouzieri.

Método

Diseño experimental

Para las pruebas de toxicidad con C. mon-trouzieri con el extracto acuoso de C. ambro-sioides, se usaron cinco concentraciones (20%, 10%, 5%, 2,5% y 1,25%), cada una con cuatro repeticiones y un control negativo a base de agua embotellada marca Cielo®. Por otro lado, se evaluó el efecto toxico del imidacloprid 35% (Nombre comercial DK-PRID) adquirido en Drokasa® sobre C. montrouzieri con cinco concentraciones (350; 175; 87,5; 43,75; 21,875 mg•L-1)apartirdeladosissugeridaparaelcontrol de plagas señalada en la etiqueta del producto(1mL•L-1o350mg•L-1)(Iannaco-ne et al., 2011).

Materiales

Sustancia química: El imidacloprid es insec-ticida sistémico, N-[1-[(6-Chloro-3-pyridyl) methyl]-4,5-dihydroimidazol-2-yl] nitrami-

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toxiciDaD De Chenopodium ambrosioides (aMarantHaceae) e iMiDacLoPriD sobre Cryptolaemus montrouzieri (coLeoPtera:-coccineLLiDae)


da,C9H10ClN5O2 (PM=255,661 g •mol-1;CAS = 13826-41-3). Su solubilidad en agua es de 0,51 g/L a 200 °C. Imidacloprid está cata-logado como “moderadamente tóxico” por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia de Protección del Medio Ambien-te de Estados Unidos (USEPA) (clase II o III, requiriendo una etiqueta de “Peligro” o “Pre-caución”), y con potencialidad de ser contami-nante de aguas subterráneas. Es un “probable” carcinógeno por la EPA (grupo E), y no está en la lista de tóxicos para el sistema endocrino, reproductivo o de desarrollo.

Material biológico: Se adquirió la planta de C. ambrosioides en el Mercado de Magdalena del Mar, Lima, Perú. Se identificó con una clave dicotómica (Rivas, 2007) en el Laboratorio de Botánica de la Universidad Ricardo Palma. Los coccinélidos adultos de C. montrouzieri (Ver Figura 1), fueron adquiridos en el PN-CB-SENASA y fueron identificados con claves dicotómicas de Gordon (1978, 1985) y Xiong-Fei y Gordon (1986).

Bioensayos: Para los ensayos de toxicidad se utilizó el extracto acuoso de hojas de C. am-brosioides. Las hojas se secaron en una estu-fa a 45 °C por 48 h, y posteriormente fueron molidas y cernidas para luego tomar 60 g de la molienda obtenida y se maceró con 300 mL de agua mineral embotellada Cielo® durante 48 h en un frasco de vidrio color ámbar de capaci-dad de 1000 mL. Transcurrido este tiempo, se filtró el extracto acuoso con papel Whatman N°2 para luego ser homogenizado. A par-tir de este extracto de concentración inicial 20% (p/v), se realizaron diluciones seriadas con agua embotellada en base a un factor de dilución de 0,5. Por otro lado, para los trata-mientos con imidacloprid 35% se prepararon 80 diluciones dobles seriadas obteniéndose las concentraciones de 21,88; 43,75; 87,5; 175 y 350mg•L-1.Todos los ensayos se realizaronen un ambiente controlado a 22ºC±2.

Toxicidad por inmersión: Los adultos de C. montrouzieri se sometieron por 10 s a las dilu-

ciones de C. ambrosioides e imidacloprid. Para el control se utilizó agua embotellada (Ianna-cone, Alvariño y Paredes, 2009). Se utilizaron 10 individuos por cada repetición. Después de realizar la inmersión se les colocó en envases de 100 mL y luego se realizó el conteo de in-dividuos vivos a 24 h, 120 h y 144 h de expo-sición.

Procedimiento

Análisis estadístico: Para calcular la correc-ción de la mortalidad se utilizó la fórmula de Henderson-Tilton obtenida en el programa LdP Line (Bakr, 2007). Para el cálculo de la CL50 se utilizó el procedimiento estadístico Probit, elaborando una gráfica donde las abs-cisas son el logaritmo en base diez de la con-centración de los tratamientos y los valores Probit de las mortalidades en las ordenadas. Estos valores Probit fueron obtenidos con una tabla de transformación. Luego de obtener la línea de regresión, se calculó en base a la ecua-ción de la recta la CL50 (Concentración letal media). Se calcularon igualmente los valores de LOEC (Concentración más baja de efec-tos observables) y NOEC (Concentración de efectos no observables) para ambos biocidas. Todo este procedimiento se realizó en el pro-grama Excel 2010. Los estadísticos descripti-vos fueron calculados con el programa esta-dístico IBM SPSS Statistics 22.0 versión 20. Se realizó el análisis de varianza (ANDEVA) y la prueba post hoc de Tukey HSD con un nivel de significancia de p≤0,05.

Resultados

El extracto acuoso de C. ambrosioides no presentó efecto insecticida sobre adultos de C. montrouzieri a las 24 h de exposición del extracto, pues sus resultados no difirieron sig-nificativamente del control (p>0,05). A 120 h de exposición se observó un aumento gradual de la toxicidad, y a las 144 h de exposición se observó un aumento drástico de la mortali-dad con respecto al control (p≤0,05) (Tabla 1). También se determinaron los valores de

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Tabla 1Toxicidad del extracto acuoso de Chenopodium ambrosioides y de imidacloprid sobre adultos de Cryptolaemus montrouzieri (Coleoptera: Coccinellidae).

Letras minúsculas iguales en una misma columna representan que no hay diferencia significativa entre los valores por la prueba de Tukey (p≤0,05). *Datos insuficientes para el cálculo de CL50.

El imidacloprid presentó sobre los adultos de C. montrouzieri a las 24 h de exposición, di-ferencias significativas entre el control y las concentraciones desde 43,75 mg.L-1 (p≤0,05) (Tabla 1). A las 120 h y 144 h se observaron diferencias entre el control y todas las concen-traciones. Las concentraciones de 175 y 350 mg.L-1 obtuvieron mortalidades de 100% en todas las repeticiones desde la primera eva-luación a 24 h de realizado el bioensayo (Tabla 1). Los valores de CL50 presentaron valores de mayor a menor toxicidad entre las 24 h hasta las 144 h de exposición.

El imidacloprid sobre C. montrouzieri a 144 h de exposición fue 267 y 572 veces más tóxico que el extracto acuoso de C. ambrosioides en términos de CL50 y LOEC, respectivamente.

Discusión

El análisis fitoquímico de las hojas de C. am-brosioides procedente de Camerún muestra que esta planta presenta 96% de aceites esen-ciales: α-terpineno (37,6%), p-cymeno (50%), cis-α-farneseno (1,4%), ascaridol (3,5%), car-vacrol (3,3%) entre otros (Tapondjou et al.,

2002). La composición de estos aceites esen-ciales puede variar según la procedencia de la planta. El principio activo con mayor poder insecticida contra larvas de Sitophilus zeamais (Motschulsky, 1855) (Curculionidae) es el as-caridol (Chu, Hu & Liu, 2010). Así mismo, la fracción que contiene Z-ascaridol (44,4%), E-ascaridol (30,2%) y p-cymeno (25,4%) presentaron actividad fungicida contra As-pergillus flavus (Link, 1809) Aspergillus niger (Tieghem, 1867), Aspergillus glaucus (Raper & Fennell, 1965), Aspergillus ochraceous (Wil-helm, 1877) y Colletotrichum gloeosporioides (Penz. & Sacc, 1884) (Jardim, Jham, Dhingra & Freire, 2008). Entre otros efectos, el C. am-brosioides ha logrado tener un efecto insectici-da sobre dípteros como Aedes aegypti (Linneo, 1762) (Leyva et al., 2009) o coleópteros como Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775) (Bruchidae) (Sanabria y Ramírez, 2013). En otros trabajos, el extracto acuoso de C. ambro-sioides no presentó actividad insecticida cinco días después de la aplicación sobre Rhyzoper-tha dominica (Fabricius, 1792) (Coleoptera: Bostrichidae) (Guzzo, Tavares & Vendramin, 2006). El extracto acuoso de C. ambrosioides presenta una CL50 mucho mayor que las do-


NOEC y LOEC para ambos biocidas, resultando mayores los valores para el extracto acuoso de C. ambrosioides respecto al imidacloprid.

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sis utilizadas y actúa sobre C. montrouzieri a las 144 h de exposición, siendo su principio activo el ascaridol (Castellanos, 2008). En nuestros resultados, se ha demostrado que el extracto acuoso de C. ambrosioides desde 1,25x104 a 2 x105mg•L-1 de concentraciónno representa un riesgo para el coccinélido C. montrouzieri hasta las 120 h de exposición, pero sí hay efecto significativo de mortalidad a las 144 h de exposición, y se puede emplear en el Manejo Integral de Plagas (MIP).

Los insecticidas neonicotenoides como el imidacloprid pueden ocasionar efectos letales y subletales sobre artrópodos benéficos como controladores naturales no objetivos del con-trol (Smith & Krischik, 1999; Khani, Ahmadi & Ghadamyari, 2012). Se ha observado efectos sobre depredadores como en la sobrevivencia de adultos de Chrysoperla carnea (Stephens, 1836) (Rogers, Krischik & Martin, 2007) y so-bre Orius insidiosus (Say, 1832) (Funderburk, Srivastava, Funderbuck & McManus, 2013). Se ha determinados los efectos toxicológicos del imidacloprid en parasitoides como Eret-mocerus mundus (Mercet, 1931) (Sohrabi, Shishehbor, Saber & Mosaddegh, 2014), Ha-brobracon hebetor Say, 1857 (Sarmadi, Nou-ri-Ganbalani, Rafiee-Dastjerdi, Hassanpour & Farshbaf-Pourabad, 2010; Rafiee-Dastjerdi et al., 2012) y Microplitis croceipes (Cresson, 1872) (Stapel, Cortesero & Lewis, 2000). De igual forma se han visto efectos deletéreos del imidacloprid sobre hongos antagonistas como Trichoderma harzianum (Rifai, 1969; Sivpar-sad, Chiuraise,Laing & Morris, 2014).

En el manejo integral de plagas los coc-cinélidos han demostrado ser depredadores eficientes. Los insecticidas puede ocasionar efectos directos o indirectos y afectar a las poblaciones de los coccinélidos (Iannacone y Perla, 2011; Khani et al., 2012; Alvandy, Agha-baglou, Goldasteh & Karahroudi, 2013).

Se ha evaluado el efecto del imidacloprid en coccinélidos depredadores como Coleome-gilla maculata De Geer, 1775 (Smith & Kris-

chik, 1999), Harmonya axyridis (Pallas, 1772) (Vincent, Ferran, Guige, Gambier & Brun, 2000) y Serangium japonicum Chapin, 1940 (He, Zhao, Zheng, Desneux & Wu, 2012). En este trabajo se observó toxicidad del imidaclo-prid sobre C. montrouzieri desde una concen-tración mucho menor (21,875 mg•L-1) a lade su CL50 a 144 h de exposición. El Imida-cloprid ha demostrado que tiene efecto tóxico sobre huevos de C. montrouzieri (Khani et al., 2012; Alvandy et al., 2013; Aghabaglou, Al-vandy, Goldasteh & Rafiei, 2013). Este insecti-cida afecta el ciclo de vida del C. montrouzieri, reduciendo su longevidad, fecundidad y otros parámetros reproductivos (Alvandy et al., 2013).

Finalmente, se recomienda realizar prue-bas en campo para verificar el impacto de los extractos de C. ambrosioides y del insecticida imidacloprid sobre C. montrouzieri, con el fin de obtener información sobre su efectividad insecticida y su compatibilidad con controla-dores biológicos naturales.

Figura 1. Ejemplar adulto del Cryptolaemus montrouzieri



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