Avances en el desarrollo de nuevos herbicidas biológicos a partir de extractos vegetales fitotóxicos aplicados in vitro
XML
PDF
PDF (English)
XML (English)

Palabras clave

alelopatía
metabolitos secundarios
vigor
bioherbicida
fenol
germinación
solución biológica allelopathy
secondary metabolites
vigor
bioherbicide
phenol
germination
biological solution

Cómo citar

Cruz-Ortiz, L., & Flores-Méndez, M. . (2021). Avances en el desarrollo de nuevos herbicidas biológicos a partir de extractos vegetales fitotóxicos aplicados in vitro . Informador Técnico, 86(1), 34–45. https://doi.org/10.23850/22565035.3648

Resumen

La agricultura es afectada por la aparición de malezas que reducen la producción de los cultivos, estas se controlan con químicos agrícolas que desequilibran el ambiente y la salud humana. Recientemente se ha reportado el empleo de extractos biológicos de plantas, donde se demuestra que poseen propiedades bioactivas fitotóxicas que alteran la estructura celular, por lo que  surge la necesidad de extraer los compuestos bioactivos de estos, con el fin de producir y aplicar bioherbicidas potentes, que inhiban la propagación de malezas que perturban los sembradíos. El objetivo de esta revisión bibliográfica fue reportar los avances en el desarrollo de nuevos herbicidas biológicos, a partir de extractos vegetales fitotóxicos aplicados in vitro. La presente revisión describe los compuestos con capacidad fitotóxica en las plantas y su actividad biológica fitotóxica, como los polifenoles, taninos, alcaloides, quinonas, saponinas antagónicas y los glucósidos, por mencionar algunos, mediante los métodos experimentales más usados, que incluyen la extracción, la determinación y la cuantificación de los metabolitos. Además, se hace mención de las variables respuestas que se consideraron para evaluar el efecto de estas sustancias activas biológicas, donde se incluyen el porcentaje de inhibición de la germinación, el crecimiento y la longitud radical en plantas.

https://doi.org/10.23850/22565035.3648
XML
PDF
PDF (English)
XML (English)

Citas

Afrin, Fahmida; Pramanik, Rahman; Saidur, Mohammad; Awal, Abdul (2016). Effects of weed extracts on germination and seedling growth of some vegetable crops. Fundamental and Applied Agriculture, 1(2), 87-91.

Alvarado, Allan; Carrera-Maridueña, Mariela; Yance-Carvajal, Geovanny (2016). Study of the impact in the control nature of weeds from the vinegar. Revista Caribeña de Ciencias Sociales, diciembre.

Aragão, Francielen; Palmier, Marcel; Ferreira, A.; Costa A. V.; Queiroz, Vagner; Pinheiro, Patricia; Andrade-Vieira, Larissa (2015). Phytotoxic and cytotoxic effects of Eucalyptus essential oil on lettuce (Lactuca sativa L.). Allelopathy Journal, 35(1), 259-272.

Armellina, Dall; Bezic, C. R.; Brevedan, R. (2008). Revisión bibliográfica sobre perspectivas y alcances del uso de dosis reducida de herbicidas en hortalizas. Avances en Horticultura-Review, 27(63), 20-29.

Barrera, María (2015). Métodos alternativos para la extracción y purificación de productos naturales de interés para la industria farmacéutica (tesis doctoral). Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Barreto, Juan (2009). Evaluación preliminar de la actividad antiinflamatoria de las fracciones obtenidas de los extractos en petrol y en etanol de hojas y corteza de la planta bursera tomentosa (JACQ) Tr. & Pl. (tesis de pregrado). Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia.

Batish, Daisy; Singh, Harminder; Kohli, Ravinder; Kaur, Shalinder (2008). Eucalyptus essential oil as natural pesticide. Forest Ecology and Management, 256(12), 2166-2174. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2008.08.008

Beckie, Hugh (2020). Herbicide resistance in plants. Plants, 9(435), 1-4. https://doi.org/10.3390/plants9040435

Blanco, Yaisys (2006). La utilización de la alelopatía y sus efectos en diferentes cultivos agrícolas. Cultivos Tropicales, 27(3), 5-16.

Blanco, Yaisys; Hernández, Idalmis; Urra, I.; Leyva, A. (2007). Potencial alelopático de diferentes concentraciones de extractos de girasol (Helianthus annus, L.) Maíz (Zea mays L.), frijol (Phaseolus vulgaris, L.) y boniato (Ipomoea batata, L.) sobre el crecimiento y desarrollo inicial del frijol común (Phaseolus vulgaris, L.). Cultivos Tropicales, 28(3), 5-9.

Bravetti, Margarita; Carpinella, Maria; Palacios, Sara (2020). Phytotoxicity of Cortaderia speciosa extract, activeprinciples, degradation in soil and effectiveness in field tests. Chemoecology, 30(1), 15-24. https://doi.org/10.1007/s00049-019-00294-0

Cheng, Fang; Cheng, Zhihui (2015). Research Progress on the use of Plant Allelopathy in Agriculture and the Physiological and Ecological Mechanisms of Allelopathy. Plant Science, 6(1020), 1-16. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01020

Copping, Leonard; Duke, Stephen (2007). Natural products that have been used commercially as crop protection agents. Pest Management Science, 63(6), 524-554. https://doi.org/10.1002/ps.1378

Cordeau, Stéphane; Triolet, Marion; Wayman, Sandra; Steinberg, Christian; Guillemin, Jean-Philippe (2016). Bioherbicides: Dead in the water? A review of the existing products for integrated weed management. Crop Protection, 87, 44-49. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2016.04.016

Da Silva, Ewerton; Lôbo, Lívia; Da Silva, Geilson; Souza, Antonio; Da Silva, Milton; Arruda, Alberto; Guilhon, Giselle; Santos, Lourivaldo; Arruda, Mara (2013). Flavonoids from leaves of Derris urucu: assessment of potential effects on seed germination and development of weeds. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 85(3), 881-889. https://doi.org/10.1590/S0001-37652013000300004

Dafaallah, Awadallah; Ahmed, Sara (2019). Phytotoxic Effects of Basil (Ocimumbasilicum L.) Aqueous Extract on Seed Germination of Some Cereal Crops. The Libyan Journal of Agriculture, 24(2), 63-72.

Díaz-Mota, María; García-Mateos, María; Martínez-Solís, Juan; Acosta-Ramos, Marcelo; Serrato-Cruz, Miguel; Colinas-León, María; Magdaleno-Villar, Jesús (2017). Fitotoxicidad de los extractos de Dieffenbachia amoena, Nerium oleander, Raphanus sativus y Brassica napobrassica. Revista de la Facultad de Ciencias Agrarias, 49(2), 303-318.

El-Amier, Yasser; Abbas, Mohammed; Dowood, Salwan (2015). Phytotoxic effect of plant extracts from Asteraceae on germination and growth of Echinocloa crus-galli. International Journal of Development Research, 5(7), 4926-4931.

El-Mergawi, Ragab; Al-Humaid, Abulrohman (2019). Searching for natural herbicides in methanol extracts of eight plant species. Bulletin of the National Research Centre, 43(22), 2-6. https://doi.org/10.1186/s42269-019-0063-4

Flores, María; Chávez, Esteban; Leal, Ramona (2015). Potencial Alelopático de extractos foliares de Astragalus mollissimus Torr. sobre la germinación in vitro de semillas de maleza. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 6(5), 1093-1103. https://doi.org/10.29312/remexca.v6i5.601

Flores, Virginia; Castañeda, Oswaldo; Montiel, Tomás; Hernández, Gloria (2014). Análisis fitoquímico preliminar del extracto hexánico de hojas de Hemiphylacus novogalicianus, una especie endémica de México. Investigación y Ciencia, 22(63), 18-23.

Fuentes, María; Aranda, Marleny (2013). Metodología para extracción de aceite de la microalga Nannchloropsis oculata usando ultrasonido. Revista del Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica, 16(32).

Ghnaya, Asma; Hamrouni, Lamia; Amri, Haima; Ahoues, Haifa; Hanana, Mhose; Romane, Abderrahmane (2015). Study of allelopathic effects of Eucalyptus erythrocorys L. crude extracts against germination and seedling growth of weeds and wheat. Natural Product Research Formerly Natural Product Letters, 30(18), 2058-2064 https://doi.org/10.1080/14786419.2015.1108973

González, Juan; Flies, Claudia; Navarrete, Aurora; López, Javier; Troncoso, Constanza (2019). Bioherbicida a partir de extracto fenólico obtenido de residuos de almazaras. Scientia Agropecuaria, 10(4), 497-503. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.04.06

Gualteros, Ana; Triviño, Edgar; Salazar, Hans (2019). Efecto bioplaguicida de extractos vegetales para el control de Spodoptera frugiperda en el cultivo de maíz (Zea mays). Acta Biológica Colombiana, 24(1), 58-66. http://doi.org/10.15446/abc.v24n1.69333

Imatomi, Maristela; Novaes, Paula; Miranda, Maria; Gualtieri, Sonia (2015). Phytotoxic effects of aqueous leaf extracts of four Myrtaceae species on three weeds. Acta Scientiarum. Agronomy, 37(2), 241-248. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v37i2.19079

Isik, Doğan; Mennan, Hüsrev; Cam, Mustafa; Tursun, Nihat; Arsla, Mehmet (2016). Allelopathic potential of some essential oil bearing plant extracts on common lambsquarters (Chenopodium album L.). Revista de Chimie (Bucharest), 67(3), 455-459.

Islam, Mominul; Kato-Noguchi, Hisashi (2014). Phytotoxic activity of Ocimum tenuiflorum extracts on germination and seedling growth of different plant species. Hindawi Publishing Corporation de Scientific World Journal, 2014, 1-8. https://doi.org/10.1155/2014/676242

Jaramillo, Carmita; Jaramillo, Anyi; D’Armas, Haydelba; Troccoli, Luis; Rojas, Luisa (2016). Concentraciones de alcaloides, glucósidos cianogénicos, polifenoles y saponinas en plantas medicinales seleccionadas en Ecuador y su relación con la toxicidad aguda contra Artemia salina. Biología Tropical, 64(3), 1171-1184. http://doi.org/10.15517/rbt.v64i3.19537

Javaid, Arshad; Shafique, Shazia; Kanwal, Qudsia; Shafique, Sobiya (2010). Herbicidal activity of mango leaf flavonoids against Parthenium hysterophorus L. Investigación de Productos Naturales. Natural Product Research, 24(19), 1865-1875. https://doi.org/10.1080/14786419.2010.488231

Kaab, Ben; Rebey, Iness; Hanafi, Marwa; Hammi, Khaoula; Smaoui, Abderrazak; Fauconnier, Marie-Laure; De Clerck, Caroline; Jijakli, Haissanm; Riadh, Ksouri (2020). Screening of Tunisian plant extracts to determine herbicidal activity and formulation of a bioherbicide based on Cynara cardunculus. South African Journal of Botany, 128, 67-76. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2019.10.018

Kadioglu, Izzet; Yanar, Yusuf (2004). Allelopathic effects of plant extracts against seed germination of some weeds. Asian Journal of Plant Sciences, 3(4), 472-475. https://doi.org/10.3923/ajps.2004.472.475

Kordali, Saban; Cakir, Ahmet; Akcin, Tulay; Mete, Ebru; Akcin, Adnan; Aydin, Tuba; Kilic, Hamdullah (2009). Antifungal and herbicidal properties of essential oils and hexane extracts of Achillea gypsicola HubMor. and Achillea biebersteinii Afan. (Asteraceae). Industrial Crops and Products, 29(2-3), 562-570. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2008.11.002

Lim, Chaw; Basri, Mahiran; Ee, Gwendoline; Omar, Dzolkhifli (2017). Phytoinhibitory activities and extraction optimization of potent invasive plants as eco-friendly weed suppressant against Echinochloa colona (L.) Link. Industrial Crops and Products, 100, 19-34. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.01.025

Lottina-Hensen, B.; King, Beatriz; Aguilar, M. I.; Hernandez, M. G. (2006). Plant secondary metabolites. Targets and mechanisms of allelopathy. En M. Reigosa, N. Pedrol y L. González (Eds.), Allelopathy A physiological process with ecological implications (pp. 229-267). Berlín: Springer. https://doi.org/10.1007/1-4020-4280-9

Ma, Shujie; Fu, Leilei; He, Siqi; Lu, Xiaopeng; Wu, Yuanyong; Ma, Zhiqing; Zhang, Xing (2018). Potent herbicidal activity of Sapindus mukorossi Gaertn. against Avena fatua L. and Amaranthus retroflexus L. Industrial Crops and Products, 122, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.05.046

Mena, Licet; Tamargo, Beatriz; Olivet, Eva; Plaza, Luis; Blanco, Yisel; Otero, Anselmo; Sierra, Gustavo (2015). Determinación de saponinas y otros metabolitos secundarios en extractos acuosos de Sapindus saponaria L. (jaboncillo). Revista Cubana de Plantas Medicinales, 20(1), 106-116.

Morra, Matthew; Popova, Inna; Boydstonb, Rick (2018). Bioherbicidal activity of Sinapis alba seed meal extracts. Industrial Crops and Products, 115, 174-181. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.02.027

Murari, Mangal; Kumar, Ajay; Pragati, Saini (2014). Germination and seedling vigour of Vigna sinensis as affected by allelopathy of Calotropis gigantea L. Indian Journal of Agricultural Research, 48(1), 29-34. https://doi.org/10.5958/j.0976-058X.48.1.005

Ordeñana, Otto (2013). Bioecología y Fisiogenética de Malezas (tesis de pregrado). Universidad Técnica de Babahoyo, Ecuador.

Patterson, D. T. (1981). Effects of Allelopathic Chemicals on Growth and Physiological Responses of Soybean (Glycine max). Weed Science, 29(1), 53-59. https://doi.org/10.1017/S0043174500025820

Radwan, Asmaa; Alghamdi, Huda; Kenawy, Sahar (2019). Effect of Calotropis procera L. plant extract on seeds germination and the growth of microorganisms. Annals of Agricultural Sciences, 64(2),183-187. https://doi.org/10.1016/j.aoas.2019.12.001

Ramdas, Kanissery; Biwek, Gairhe; Davie, Kadyampakeni; Ozgur, Batuman; Alferez, Fernando (2019). Glyphosate: Its Environmental Persistence and Impact on Crop Health and Nutrition. Plants, 8(11), 499. https://doi.org/10.3390/plants8110499

Rany Das, Krishna; Iwasaki, Arihiro; Suenaga, Kiyotake; Kato-Noguchi, Hisachi (2019). Evaluation of phytotoxic potential and identification of phytotoxic substances in Cassia alata Linn. Leaves. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B. Soil & Plant Science, 69(6), 479-488. https://doi.org/10.1080/09064710.2019.1603322

Reichert, Francisco; Albertoni, Maurício; Forte, César; Pandolfi, Leonardo; Dil, Jaqueline; Weirich, Sabrina; Carezia, Carine; Mulinari, Jéssica; Mazutti, Marcio; Fongaro, Gislaine; Galon, Leandro; Treichel, Helen; Mossi, Altemir (2019). New perspectives for weeds control using autochthonous fungi with selective bioherbicide potential. Heliyon, 5(5), e01676. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01676

Ribeiro, Roberta; Feitoza, Rodrigo; Lima, Helena; Carvalho, Mario (2015). Phytotoxic effects of phenolic compounds on Calopogonium mucunoides (Fabaceae) roots. Australian Journal of Botan, 63(8), 679-686. https://doi.org/10.1071/BT15097

Rojas, Alejandra (2009). Hidrodestilación y caracterización del aceite esencial de plantas medicinales de Santa María Huitepec, Oaxaca (tesis de licenciatura). Instituto Politécnico Nacional, México.

Safdar, Muhammad; Tanveer, A.; Khaliq, Abdul; Ali, H. H.; Burgos, Nilda (2016). Exploring herbicidal potential of aqueous extracts of some herbaceous plants against parthenium weed. Planta Daninha, 34(1), 109-116. https://doi.org/10.1590/S0100-83582016340100011

Santos, Fabio; Carvalho, Marcos; Silveira, Graciele; Correa, Felipe; Cardoso, María; Andrade-Vieira Larissa, Vilela Luciane (2019). Phytotoxicity and cytogenotoxicity of hydroalcoholic extracts from Solanum muricatum Ait. and Solanum betaceum Cav. (Solanaceae) in the plant model Lactuca sativa. Environmental Science and Pollution Resarch international, 26, 27558-27568. https://doi.org/10.1007/s11356-017-1015-x

Stanley, Johnson; Sah, Khushboo; Jain, S. K.; Bhatt, J. C.; Sushil, S. N. (2015). Evaluation of pesticide toxicity at their field recommended doses to honey bees, Apis cerana and A. mellifera through laboratory, semi-field and field studies. Chemosphere, 119, 668-674. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.07.039

Watanabe, Yusuke; Novaes, Paula; Varela, Rosa; Molinillo, Jose; Kato‐Noguchi, Hisashi; Macías, Francisco (2014). Phytotoxic Potential of Onopordum acanthium L. (Asteraceae). Biochemistry & Molecular Biology, 11(8), 247-255. https://doi.org/10.1002/cbdv.201400070

Ximenez, G. R.; Santin, Silvana; Ignoato, M. C.; Souza, Luiz; Pastorini, Lindamir (2019). Phytotoxic Potential of the Crude Extract and Leaf Fractions of Machaerium hirtum on the Initial Growth of Euphorbia heterophylla And Ipomoea grandifolia. Planta Daninha, 37, e019180433. https://doi.org/10.1590/s0100-83582019370100015

Xuan, Tran; Toyama, Tsuneaki; Fukuta, Masakazu; Khanh, Tran; Tawata, Shinkichi (2009). Chemical interaction in the invasiveness of cogongrass (Imperata cylindrica (L.) Beauv.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(20), 9448-9453. https://doi.org/10.1021/jf902310j

Yan, Zhiqiang; Guo, Hongru; Yang, Jiayue; Liu, Quan; Jin, Hui; Xu, Rui; Cuia, Haiyan; Qinab, Bo (2014). Phytotoxic flavonoids from roots of Stellera chamaejasme L. (Thymelaeaceae). Phytochemistry, 106, 61-68. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2014.07.013

Yang, C. M.; Ing-Feng, Chang; Lee, C. J.; Zhou, C. H. (2002). Effects of three allelopathic phenolics on chlorophyll accumulation of rice (Oryza sativa) seedlings: I. Inhibition of supply-orientation. Botanical Bulletin. Academia Sinica Taipei, 45(2), 119-125.

Zamorano, Carolina; Fuentes, Cilia (2005). Potencial alelopático de Brassica campestris subsp. rapa y Lolium temulentum sobre tres especies de malezas de la Sabana de Bogotá. Agronomía Colombiana, 23(2), 261-268.

Zapata, N.; Vargas, M.; Medina, P. (2011). Actividad fitotóxica de un extracto n-hexano obtenido de la corteza de Drimys winteri sobre cuatro especies de malezas. Planta Daninha, 29(2), 323-331. https://doi.org/10.1590/S0100-83582011000200010

Zhi-Qiang, Yan; Dan-Dan, Wang; Lan, Ding; Hai-Yan, Cui; Jin, Hui; Xiao-Yan, Yang; Jian-She Yang; Bo, Qin (2015). Mechanism of artemisinin phytotoxicity action: Induction of reactive oxygen species and cell death in lettuce seedlings. Plant Physiology and Biochemistry, 88, 53-59. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2015.01.010

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

Derechos de autor 2021 Servicio Nacional de Aprendizaje SENA

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.