Uso de saponinas de quínoa contra el caracol Pomacea canaliculata

DICTUC S.A.Universidad Católica de Chile

Ricardo San Martín

El problema Caracol de agua dulce

Pomacea ataca a cultivos de arroz a nivel mundial

Se multiplica en agua del arrozal y destruye las plantas recién germinadas

Mínima superficie infectada, 4.7 millones de hectáreas

Pomacea es una de las 100 peores pestes invasivas a nivel mundial

Solución actual: uso de pesticidas químicos agresivos al medio ambiente

Daño por caracol

El problema

Mayor impacto en arroz de siembra directa

Visitante Argentino

Productos químicos

Use spraying methods with water volume 500 l/ha at standing water 3-5 cm high, close inlet/outlet, maintain for 2 days after application. Keep no fish during application. Apply at infestation, 1 x application.

1-2 l/ha

ApplicationDosage

La solución

Nuevo pesticida de origen natural basado en saponinas de quínoa

Transformación de sub-producto (cascarilla de quínoa) a producto comercializable.

Quínoa crece abundantemente en Perú y Bolivia En Chile es un cultivo menor.

Producto

Molusquicida natural

Grano de quínoa

Escarificado

Secado

Activación saponinas

10% cascarilla, 35% saponinas

Grano consumo humano

Ensayos Preliminares

Abril-Julio 2005, Laboratorio PUC Sorprendentes resultados

Saponinas en estado natural c/mínima actividad molusquicida

Saponinas tratadas altamente molusquicidas Baja toxicidad en peces Efectos sólo observados para saponinas de quínoa. Otras saponinas no fueron eficientes:

Saponinas de quillay (producto chileno) Saponinas de yucca (planta mexicana) Saponinas de corona de espino (planta argentina)

Toxicología saponinas de quínoa: peces y GAS

% muert

os96h

% muertos24 h

% muertos

96 h

% muertos

48 h

% muertos

24 h

% muertos

24 h

ppmproducto

Producto

Tilapia GoldfishCaracoles

Casacarilla quínoa modificada

Cascarilla de quínoa

Torta de semillas del té

54

33

17

10

121

91

61

50

21

100%

100%

75%

50%

0%

0%

0%

100%

66%

0%0%0%

0%0%0%

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0%0%0%0%0%

0%0%0%0%0%

100%

0%0%0%0%0%

100%

Ensayos producción/Argentina

Producción lote semi-industrial 300 kg producto/lote

Ensayos de campo, Dic 2005. Norte de Argentina Buenos resultados en microensayos de campo Dosis 7-10 ppm saponinas, 25-30 ppm

producto

EXPERIMENTOS EN FORMOSA, ARGENTINA DIC 2005

Ensayos en Filipinas

Sub-contrato con Phil-Rice, Filipinas, Enero Septiembre, 2006 4 millones de hectáreas infectadas Líderes mundiales en combate a Pomacea

Resultados Ensayos muy exigentes para proteger semillas

de arroz recién germinadas Aplicación en arroz siembra directa Dosis óptima 30 ppm producto, 6 kg/ha

Visita a plantaciones de arroz, Filipinas. Junio 2006 y 2007

VISITA A PHIL RICE, FILIPINAS. JUNIO 2006

CON SAPONINAS

SIN SAPONINAS

Sin efectos en desarrollo del arroz

Ensayos en Filipinas, 2007

Ensayos empresa PhilAgrow: dosis óptima 30 ppm producto, (2 cm agua) 6 kg/ha, 9 kg/ha (3 cm agua).

90-100% protección y muerte de caracoles

Posibles mecanismos

Hipótesis inicial: hidrólisis básica de saponinas de quínoa convierten saponinas bidesmosídicas en monodesmosídicas con mayor actividad molusquicida.

Posibles mecanismos Análisis LC/MS mostró formación de

derivados de saponinas de alto peso molecular, más hidrofóbicos

Compuestos hidrofóbicos interactúan con esteroles en agallas de GAS.

Microporación de las membranas causa su muerte.

Extracto acuoso cascarilla de quinua

Extracto tratado con álcali

Extracto tratado con álcali sin T

RP-HPLC Método de San Martín y

Briones, 2000. para

cuantificar y caracterizar

saponinas.

3 peaks saponínicos de

tiempos de retención

tempranos.

Desaparecen los peaks

saponínicos y aparecen

peaks con tiempos de

retención mayores

derivados de saponinas

hidrofóbicas.

Tratamiento con álkali sin

incubación térmica peaks

saponínicos.

Conidias germinadas de B. cinerea tratadas con 5 mg/ml saponinas

LSM en conidias germinadas de B. cinerea para detectar permeabilización de membranas celulares

Extracto cascarilla quinua Extracto cascarilla quinua tratado con alkali

Extracto cascarilla quinua tratado con alkali sin T

Sólo extractos tratados con álkali poseen un efecto permeabilizador de membranas

Toxicología aguda en laboratorios certificados

LC50 was determined as 3,78 mg/L; CLASS III, LITTLE HAZARDOUS

Acute Inhalation Toxicity of in Rats (Rattus norvegicus)

0.00 (over a maximum of 8), NON IRRITANT PRODUCT.

Acute Dermal Irritation/Corrosion Effects in Rabbits (Oryctolagus cuniculus)

36,00 (over a maximum of 110), MODERATELY IRRITANT PRODUCT.

Acute Eye Irritation/Corrosion Effects in Rabbits (Oryctolagus cuniculus)

NON SENSITIZER Skin Sensitization in Guinea Pigs (Cavia porcellus) Buehler Test

LD50 > 2000 mg/kg. CLASS III, LITTLE HAZARDOUS PRODUCT.

Acute Dermal Toxicity in Rats (Rattus norvegicus)

LD50 > 2000 mg/kg, CLASS IV, GENERALLY NON HAZARDOUS PRODUCT.

Acute Oral Toxicity in Rats (Rattus norvegicus)

ResultStudy

Ecotoxicología en laboratorios certificados

LC50 (96 hs) HIGHER THAN 100 mg/l, PRACTICALLY NON TOXIC

Acute Toxicity (96 hrs) in Fish (Cyprinus carpio)

EC50 HIGHER THAN 100 mg/L.Growth Inhibition Test Algae (Selenastrum capricornutum)

EC50 was HIGHER THAN 100 mg/L.Acute Immobilization Test in Microcrustaceans (Daphnia magna)

ResultStudy

Publicaciones

Publicaciones en revistas ISI

Crop ProtectionEn prensa, August, 2007

Crop ProtectionEn prensa, September 2007

Propiedad intelectual

Patent application, Chile Julio, 2005

US, PCT Application Abril 2006

US, CIP Application Abril 2007

Trabajo actual

Formulación más económica Registro en diferentes países Ensayos en China Estudio de disponibilidad/calidad de

materia prima (contenido de saponina mediante HPLC fase reversa)

Caracol Pomacea encuentra un nuevo hogar