Matrices tridimensionales de quitosano con fracciones lipídicas de Carica papaya y su actividad biológica frente a Spodoptera frugiperda

Autores

DOI:

https://doi.org/10.58594/rtest.v6i3.239

Palavras-chave:

Biomateriales, control de plagas, insectos, maíz, polímeros naturales

Resumo

Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) constituye una de las plagas agrícolas más relevantes del cultivo de maíz debido a su elevada capacidad de dispersión, su amplio rango ecológico y su potencial para generar pérdidas significativas en rendimiento. El control basado en insecticidas sintéticos ha favorecido la aparición de poblaciones resistentes y ha generado preocupaciones asociadas a impactos ambientales y afectación de organismos no objetivo, lo que ha impulsado la búsqueda de alternativas de control biológico y formulaciones basadas en compuestos de origen natural. En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo caracterizar una fracción lipídica obtenida a partir de semillas de Carica papaya y evaluar su actividad frente a larvas de Spodoptera frugiperda, así como explorar su incorporación en matrices tridimensionales de quitosano como sistema material potencial para aplicaciones agrícolas. La fracción lipídica fue analizada mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (¹H-RMN) y correlación homonuclear, identificándose señales consistentes con cadenas alifáticas largas, presencia de insaturaciones y ambientes químicos compatibles con estructuras lipídicas esterificadas. Paralelamente, se desarrollaron matrices tridimensionales de quitosano mediante gelificación física inducida por difusión de amoníaco y posterior liofilización, las cuales fueron caracterizadas mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y análisis termogravimétrico (TGA) con el fin de evaluar cambios estructurales asociados a la incorporación de compuestos lipídicos. Los bioensayos se realizaron con larvas de primer y segundo estadio alimentadas con dieta artificial bajo condiciones controladas, registrándose mortalidad y alteraciones morfológicas durante el desarrollo. Los tratamientos evaluados mostraron efectos adversos sobre el desarrollo larval y pupal, incluyendo mortalidades iguales o superiores al 50 % en concentraciones de referencia y deformaciones en estados inmaduros. En conjunto, los resultados evidencian la actividad biológica de compuestos lipídicos derivados de C. papaya y la viabilidad de integrarlos en matrices de quitosano como plataforma material para el desarrollo de estrategias bioinsecticidas alternativas orientadas al manejo de S. frugiperda.

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Referências

Abdollahi, F., Niknam, V., Ghanati, F., Masroor, F., & Noorbakhsh, S. N. (2012). Biological effects of weak electromagnetic field on healthy and phytoplasma infected lime trees (Citrus aurantifolia). The Scientific World Journal, 2012, 1–6. https://doi.org/10.1100/2012/716929 DOI: https://doi.org/10.1100/2012/716929

Altiok, D., Altiok, E., & Tihminlioglu, F. (2010). Physical, antibacterial and antioxidant properties of chitosan films incorporated with thyme oil for potential wound healing applications. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 21(7), 2227–2236. https://doi.org/10.1007/s10856-010-4065-x DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-010-4065-x

Bermúdez-Torres, K., Martínez-Herrera, J., Figueroa-Brito, R., Wink, M., & Legal, L. (2009). Quinolizidine alkaloid activity from three Mexican Lupinus against the lepidopteran crop pest Spodoptera frugiperda. BioControl, 54(3), 459–466. https://doi.org/10.1007/s10526-008-9180-y DOI: https://doi.org/10.1007/s10526-008-9180-y

Bolaina-Lorenzo, E., Martínez-Ramos, C., Monleón-Pradas, M., Herrera-Kao, W., Cauich-Rodríguez, J. V., & Cervantes-Uc, J. M. (2017). Electrospun polycaprolactone/chitosan scaffolds for nerve tissue engineering: Physicochemical characterization and Schwann cell biocompatibility. Biomedical Materials, 12(1), 015008. https://doi.org/10.1088/1748-605X/12/1/015008 DOI: https://doi.org/10.1088/1748-605X/12/1/015008

Brazelle, W., Kreahling, J. M., Gemmer, J., Ma, Y., Cress, W. D., Haura, E., & Altiok, S. (2010). Histone deacetylase inhibitors downregulate checkpoint kinase 1 expression to induce cell death in non-small cell lung cancer cells. PLoS ONE, 5(12), e14335. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014335 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014335

Burton, L. R., & Perkins, D. (1987). Rearing the corn earworm and fall armyworm for resistance studies to corn. Proceedings of the International Symposium on Methodologies for Developing Host Plant Resistance to Maize Insects (pp. 35–37). CIMMYT.

Franco Archundia, S. L., Jiménez Pérez, A., Luna León, C., & Figueroa Brito, R. (2006). Efecto tóxico de semillas de cuatro variedades de Carica papaya (Caricaceae) en Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Folia Entomológica Mexicana, 45(2), 171–177. https://www.redalyc.org/pdf/424/42445208.pdf

Georgieva, V., Zvezdova, D., & Vlaev, L. (2012). Non-isothermal kinetics of thermal degradation of chitosan. Chemistry Central journal, 6(1), 81. https://doi.org/10.1186/1752-153X-6-81 DOI: https://doi.org/10.1186/1752-153X-6-81

Hosseini, N. M., Palta, J. A., Berger, J. D., & Siddique, K. H. M. (2009). Soil water content effects on chickpea (Cicer arietinum L.): Seedling emergence and early growth interaction with genotype and seed size. Agricultural Water Management, 96(12), 1732–1736. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2009.07.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2009.07.010

Ibarra, J., Melendres, J., Almada, M., Burboa, M. G., Taboada, P., Juárez, J., & Valdez, M. A. (2015). Synthesis and characterization of magnetite/PLGA/chitosan nanoparticles. Materials Research Express, 2(9), 095010. https://doi.org/10.1088/2053-1591/2/9/095010 DOI: https://doi.org/10.1088/2053-1591/2/9/095010

Kolesnyk, I., Konovalova, V., Kharchenko, K., Burban, A., Kujawa, J., & Kujawski, W. (2020). Improved transport and antifouling properties of polyethersulfone membranes modified with α-amylase incorporated in chitosan-based polymeric micelles. Journal of Membrane Science, 595, 117605. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.117605 DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.117605

Madera-Santana, T. J., Toledo-López, V. M., Martínez-Robison, K., Rejón-Moo, V., & Fortiz Hernández, J. (2022). Evaluación de películas comestibles de quitosano, agar y tomillo para mantener la calidad de frutos de aguacate “Hass” durante su almacenamiento. Biotecnia, 25(1), 116–125. https://doi.org/10.18633/biotecnia.v25i1.1728 DOI: https://doi.org/10.18633/biotecnia.v25i1.1728

Medina, P., Smagghe, G., Budia, F., Tirry, L., & Viñuela, E. (2003). Toxicity and absorption of azadirachtin, diflubenzuron, pyriproxyfen and tebufenozide after topical application in predatory larvae of Chrysoperla carnea (Neuroptera: Chrysopidae). Environmental Entomology, 32(1), 196–203. https://doi.org/10.1603/0046-225X-32.1.196 DOI: https://doi.org/10.1603/0046-225X-32.1.196

Medina-Redondo, M., Arnáiz-Pita, Y., Clavaud, C., Fontaine, T., del Rey, F., Latgé, J. P., & Vázquez de Aldana, C. R. (2010). β(1,3)-glucanosyl-transferase activity is essential for cell wall integrity and viability of Schizosaccharomyces pombe. PLoS ONE, 5(11), e14046. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014046 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014046

Meléndez-Pastor, I., Hernández, E. I., Navarro-Pedreño, J., & Gómez, I. (2014). Socioeconomic factors influencing land cover changes in rural areas: The case of the Sierra de Albarracín (Spain). Applied DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2014.04.013

Pérez-Gutiérrez, S., Zavala-Sánchez, M. A., González-Chávez, M. M., Cárdenas-Ortega, N. C., & Ramos-López, M. A. (2011). Bioactivity of Carica papaya (Caricaceae) against Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Molecules, 16(9), 7502–7509. https://doi.org/10.3390/molecules16097502 DOI: https://doi.org/10.3390/molecules16097502

Reyna-Urrutia, V. A., Estévez, M., González-González, A. M., & Rosales-Ibáñez, R. (2022). 3D scaffolds of caprolactone/chitosan/poly(vinyl alcohol)/hydroxyapatite stabilized by physical crosslinking seeded with porcine dental pulp stem cells for bone tissue engineering. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 33(12), 81. https://doi.org/10.1007/s10856-022-06702-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-022-06702-2

Reyna-Urrutia, V. A., Rosales-Ibáñez, R., González-González, A. M., Estevez, M., Rodríguez-Martínez, J. J., & González-Reyna, M. (2023). Biological activity of a chitosan-carboxymethylcellulose-zinc oxide and calcium carbonate in 3D scaffolds stabilized by physical links for bone tissue engineering. Journal of Biomaterials Applications, 37(10), 1776–1788. https://doi.org/10.1177/08853282231168239 DOI: https://doi.org/10.1177/08853282231168239

Santana, L. F., do Espirito Santo, B. L. S., Tatara, M. B., Negrão, F. J., Croda, J., Alves, F. M., de Oliveira Filiú, W. F., Cavalheiro, L. F., Nazário, C. E. D., Asato, M. A., de Faria, B. B., do Nascimento, V. A., de Cássia Avellaneda Guimarães, R., de Cássia Freitas, K., & Hiane, P. A. (2022). Effects of the Seed Oil of Carica papaya Linn on Food Consumption, Adiposity, Metabolic and Inflammatory Profile of Mice Using Hyperlipidic Diet. Molecules (Basel, Switzerland), 27(19), 6705. https://doi.org/10.3390/molecules27196705 DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27196705

Zavala-Sánchez, M. Á., Rodríguez-Chávez, J. L., Figueroa-Brito, R., Quintana-López, C. M., Bah, M. M., Campos-Guillén, J., Bustos-Martínez, J. A., Zamora-Avella, D., & Ramos-López, M. A. (2020). Bioactivity of 1-octacosanol from Senna crotalarioides (Fabaceae: Caesalpinioideae) to control Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Florida Entomologist, 102(4), 731–737. https://doi.org/10.1653/024.102.0410 DOI: https://doi.org/10.1653/024.102.0410

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Publicado

2026-09-01

Como Citar

Olea-Casillas, D., & Reyna-Urrutia, V. (2026). Matrices tridimensionales de quitosano con fracciones lipídicas de Carica papaya y su actividad biológica frente a Spodoptera frugiperda. Revista Transdiciplinaria De Estudios Sociales Y Tecnológicos, 6(3), 135–144. https://doi.org/10.58594/rtest.v6i3.239

Edição

v. 6 n. 3 (2026): Ciencia y sociedad ante los desafíos humanos, tecnológicos y ambientales del presente (Septiembre-diciembre)

Seção

Artículos

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Copyright (c) 2026 Daniel Olea-Casillas, Victor Reyna-Urrutia

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