El α-Copaeno es un potente repelente del insecto transmisor del greening en cítricos

El compuesto es cien veces más eficaz que el β-cariofileno contra la enfermedad que devastó los naranjales de Florida y amenaza a los citricultores del estado de São Paulo (Brasil), los mayores productores de naranja del mundo

Por Karina Ninni  |  Agência FAPESP – El greening es la enfermedad más devastadora de la citricultura. En São Paulo, estado brasileño que es el mayor productor mundial de naranja, el 44 % de los naranjos presentan la enfermedad. Desde que se detectó en Brasil, en 2004, el greening viene siendo combatido mediante el control del psílido de los cítricos, insecto vector de la enfermedad (Diaphorina citri), con foco en el manejo con insecticidas, el cultivo de plantones libres de la bacteria causante, Candidatus Liberibacter asiaticus, y la erradicación de árboles enfermos de los huertos.

En un intento por manipular el comportamiento del insecto, un equipo de científicos llegó al α-copaeno, una molécula presente en gran cantidad en el aceite de copaíba. Y descubrió que es muy eficaz para repeler al psílido – en realidad, cien veces más potente que la sustancia investigada anteriormente, el β-cariofileno.

“No existe una forma eficaz de eliminar la bacteria en la planta. Si la planta resulta infectada, debe eliminarse y retirarse del huerto, pues se convierte en una fuente de contaminación para el psílido transmisor. Sin embargo, logramos identificar otro compuesto repelente contra el insecto, además del que ya habíamos identificado”, aclara el químico Rodrigo Facchini Magnani, del Departamento de Investigación y Desarrollo del Fondo de Defensa de la Citricultura (Fundecitrus), uno de los autores de un reciente estudio sobre el tema publicado en Scientific Reports.

El naranjo tarda alrededor de seis meses en mostrar los síntomas de la enfermedad. La técnica de PCR se utiliza para detectar la bacteria en la planta y confirmar el diagnóstico. La manera más económicamente viable de saber si está contaminada es la observación visual. Existen varios síntomas: la hoja presenta manchas amarillentas (moteado), el fruto deja de ser simétrico, las semillas son abortadas y el jugo producido tiene una calidad inferior. A lo largo de los años, la bacteria se va multiplicando en la planta, que queda con las ramas contaminadas y, año tras año, aumenta la caída de frutos y disminuye la productividad del huerto. La planta se vuelve improductiva y, peor aún, sirve como fuente de inoculación para nuevas generaciones de psílidos.

Magnani relata que, en 2009, se formó una comisión nacional con representantes de la academia, de productores locales y de la industria para investigar la enfermedad, que ya había llegado al estado de São Paulo. Esta comisión, a su vez, mantenía contacto permanente con una homóloga internacional que venía monitoreando la enfermedad a nivel mundial. “En cierto momento, pequeños productores de Vietnam observaron y reportaron que, cuando había guayabos intercalados con plantas de mandarina, había una menor población del insecto y una menor incidencia de la enfermedad en las plantas de mandarina. Eso llamó la atención de la comunidad científica, de la industria y de los productores”, recuerda el investigador.

El guayabo podría estar emitiendo compuestos que interferían en la aproximación del insecto a las plantas. Tras las investigaciones, se encontró un compuesto en gran cantidad en el aroma del guayabo: el β-cariofileno. Con el avance de las investigaciones, se concluyó que, de hecho, repelía al insecto y que esto podía utilizarse como estrategia en las propias plantas de cítricos, haciendo que aumentaran la producción de ese compuesto (ya que los cítricos lo producen naturalmente, aunque en cantidades menores).

“Inicialmente insertamos genes productores de cariofileno en plantas de Arabidopsis, que crecen rápido. Arabidopsis es un modelo muy utilizado en biología molecular y en ingeniería genética, y también produce naturalmente una cantidad muy pequeña de β-cariofileno. Tras el experimento, la planta no solo sobreexpresó el compuesto, sino que también repelió al insecto. Solo que, al introducir este gen, además de producir mayor cantidad de β-cariofileno, también se incrementaban otras dos moléculas: α-copaeno y α-humuleno. Entonces nos preguntamos cuál sería el papel de ellas”, detalla Magnani.

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Según otro autor del trabajo, el entomólogo Haroldo Xavier Linhares Volpe, también del Fundecitrus, cuando la planta emite ese aroma el insecto recibe no una sola molécula, sino una mezcla de esos compuestos en la proporción de 1 (α-copaeno) a 100 (β-cariofileno) a 10 (α-humuleno).

“Por eso decidimos estudiar las otras dos moléculas, de manera aislada o en mezclas, siguiendo la proporción original, y descubrimos que el α-copaeno repele al insecto en una dosis 100 veces menor que la necesaria de β-cariofileno. Cuando lo estudiamos solo, nos impresionó y pensamos: encontramos una molécula mucho más potente, que puede ser priorizada en nuevas estrategias repelentes”, explica Volpe. “En cuanto al α-humuleno, descubrimos que es neutro en esta comunicación. El α-copaeno y el β-cariofileno son suficientes para decirle al insecto que se vaya.”

Los investigadores también probaron el potencial repelente del aceite de copaíba diluido en un solvente (hexano) para entender si también funcionaba y obtuvieron un resultado positivo.

Para garantizar que los insectos fueran expuestos a los aromas de manera semejante a lo que ocurre en la naturaleza, los científicos desarrollaron y perfeccionaron un liberador dinámico (difusor) para diseminar los compuestos en una arena en la que el insecto quedaba confinado, caminando y eligiendo a favor o en contra de los aromas ofrecidos.

“Las sustancias que integran el compuesto tienen tiempos de volatilización distintos, por lo tanto no podíamos, por ejemplo, empapar un algodón con el fluido que contenía las moléculas y dejarlo en la arena. Usamos una pequeña lámpara de vidrio, cerrada en la parte superior, con una mecha de algodón que iba absorbiendo el líquido del frasco y liberándolo dentro de la arena utilizada para evaluar el comportamiento del psílido”, explica el profesor Walter Leal, investigador de la Universidad de California en Davis y colaborador del proyecto. “Probamos con la ayuda de ese difusor tanto el aceite de copaíba como las moléculas individualmente, así como en mezclas de dos o tres moléculas.”

Leal destaca que, por primera vez, fue posible al mismo tiempo nombrar y cuantificar el compuesto emanado al aire que llega al insecto gracias al equipo multiusuario obtenido con apoyo de la FAPESP. La Fundación también apoyó el trabajo por medio de dos Proyectos Temáticos (17/21460-0 y 15/07011-3). “Lo que interesa a las empresas que desarrollan productos repelentes o atrayentes es lo que va al aire, no lo que se coloca en el difusor”, señala Leal. Esa información es valiosa para el desarrollo de productos destinados al monitoreo y manejo integrado de plagas agrícolas, veterinarias y urbanas.

Estrategia repele-atrae-mata

Otras plantas hospedadoras del insecto son el curry y la murta (arrayán). “Son adecuadas para que el psílido se multiplique, pero de ninguna manera consigue adquirir la bacteria del curry y solo el 1 % de los insectos que se alimentan de la murta adquiere la bacteria”, afirma Volpe. El investigador revela además que la idea es trabajar con una tecnología difundida científicamente y ya utilizada comercialmente llamada “repele-atrae-mata” (push-pull and kill).

“Queremos trabajar con la asociación del naranjo que repele al insecto, siendo atraído hacia una planta trampa, que puede ser el curry, pero tendremos que matar a los insectos en ese curry y aún estamos estudiando cómo volverlo letal para el insecto. Tenemos una línea de investigación sobre el tema y artículos publicados que proponen al curry como planta atrayente”, destaca.

El artículo α-Copaene is a potent repellent against the Asian Citrus Psyllid Diaphorina citri puede ser leído en: www.nature.com/articles/s41598-025-86369-1.