Nuevos plaguicidas basados en productos naturales sesquiterpénicos y en residuos agroindustriales

Abstract

El uso de los pesticidas sintéticos en la actualidad ha llevado diversos problemas ambientales y de salud. Como consecuencia, en todo el mundo se están aprobando políticas cada vez mas duras y restrictivas para el uso de estos pesticidas, llegando hasta su prohibición. Sin embargo, apenas hay soluciones a corto plazo para evitar los problemas que originan las plagas en la agricultura. El objetivo de esta tesis doctoral es la obtención de nuevos bioplaguicidas a partir de productos naturales cabezas de serie como nootkatona y germacrona, y de residuos agroindustriales. Nootkatona es un producto natural comercial con buena actividad ixodicida (garrapaticida). A partir de nootkatona, se han obtenido 23 nuevos derivados, que han sido testeados frente a diversas plagas. Se ha conseguido aumentar el carácter ixodicida frente a Hyalomma lusitanicum con tres nuevos derivados. Por otra parte, se ha conseguido obtener buena actividad antifeedant frente a pulgones Myzus persicae y Rhophalosiphum padi con algunos derivados de nootkatona. Al igual que nootkatona, germacrona es un producto natural con buena actividad ixodicida. En este caso, se han obtenido 24 nuevos derivados, que han sido testeados frente a diversas plagas. Algunos de estos derivados presentan una significativa actividad ixodicida frente a H. lusitanicum. Además, se han obtenido derivados con buena actividad antifeedant frente a pulgones M. persicae y R. padi. El producto 1,10-epoxigermacrona resulto ser hasta 1000 veces más activo que germacrona frente a R. padi. Por otra parte, considerando que en la actualidad se generan 1.3 billones de toneladas de residuos agroindustriales, en esta tesis doctoral se ha intentado conseguir una valorización de los residuos de girasol o ajo. Para el girasol, previamente se ha hecho una revisión de toda la composición terpénica. Esta revisión describe que algunos compuestos de girasol, especialmente lactonas sesquiterpénicas y ácidos diterpénicos, tienen actividad bioplaguicida. Adicionalmente, se ha puesto a punto un nuevo método de obtención de ácido kaurenoico o ácido traquilobanoico a partir de los residuos de girasol (cabezas florales sin semillas). Este método se basa en una extracción soxhlet del residuo con hexano y, posteriormente, una extracción reactiva reversible (ERR) con una disolución acuosa de NaOH para obtener los cristales de sales sódicas enriquecidas de ácido kaurenoico y traquilobanoico. Estos cristales fueron acidulados y metilados para separar por diferencia de reactividad los esteres metílicos del ácido kaurenoico y traquilobanoico. En el contexto del residuo agroindustrial del ajo, en la obtención del aceite esencial del ajo no comercial (<36 mm de tamaño) se genera una gran cantidad de residuo acuoso (hidrolato). En esta tesis se ha testado este hidrolato frente a diversas plagas, dando una buena actividad como fungicida, acaricida y nematicida. Además, se ha analizado su composición química por GC-MS, análisis que muestra que este extracto es rico en compuestos organosulfurados. Finalmente, se ha conseguido aislar 4 nuevos compuestos naturales a partir de este hidrolato. Como conclusión, se han obtenido compuestos con potencial aplicabilidad debido a su actividad bioplaguicida , además de contribuir a valorizar los residuos agroindustriales de girasol y ajo.