WO2022020972A1 - Formulación repelente de insectos para la industria forestal - Google Patents

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WO2022020972A1
WO2022020972A1 PCT/CL2021/050070 CL2021050070W WO2022020972A1 WO 2022020972 A1 WO2022020972 A1 WO 2022020972A1 CL 2021050070 W CL2021050070 W CL 2021050070W WO 2022020972 A1 WO2022020972 A1 WO 2022020972A1
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wood
insect repellent
formulation
essential oil
globulus
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PCT/CL2021/050070
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José BECERRA ALLENDE
Claudia Perez Manriquez
Christian TRONCOSO CARRASCO
Miguel PEREDO LOPEZ
Fabian FIGUEROA REBOLLEDO
Daniel CAJAS MADRIAGA
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Universidad de Concepción
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing liquids as carriers, diluents or solvents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/28—Myrtaceae [Myrtle family], e.g. teatree or clove

Definitions

  • This technology is related to the forestry industry, in particular an insect repellent formulation of natural origin is presented.
  • the Chilean forestry sector is ranked third in the share of national exports, whose main destinations are the markets of China, the United States, Japan, Holland, South Korea, Mexico and Italy.
  • the fresh sawn wood of Pinus radiata contributes 10% annually, maintaining a continuous increase in recent years (INFOR, 2016).
  • a large number of secondary metabolites biosynthesized by plants are volatile compounds that play an important role in plant-insect and plant-plant relationships.
  • the action is exerted with the production of a wide and varied group of volatile secondary substances or metabolites, among which methyl jasmonate, methyl salicylate and ethylene stand out (Creelman & Mullet 1997, Kieber 1997, D'Maris et al. 1999, Bleecker and Kende 2000, De screw & Roberts 2001, Gatehouse 2002).
  • Terpenes are the most relevant volatile compounds, followed by derivatives of fatty acids (saturated and unsaturated hydrocarbons), benzenoids and phenylpropanoids, although sulfur and nitrogenous substances have also been reported (Dudareva et al. 2004). Volatile secondary metabolites have been addressed in numerous plant-insect interaction studies. These bioactive substances seem to be common in many plant species, including aldehydes, alcohols, and asters, among others (Dudareva and Pichersky 2000).
  • essential oils from species of the genus Eucalyptus It has a wide range of properties, including antibacterial, anti-inflammatory, antioxidant, antihyperglycemic, antimalarial, antifungal and insecticidal activity (Bendaoud et al. 2009, Gray & Fiat 1998, Mandal 2011, Yu Chang et al. 2006 ).
  • the bioactivity of the essential oil against insects can act as a repellent, attractant, fumigant, anti-federation, oviposition deterrent, growth inhibitor, reduce fertility and anti-insect vectors (Dubey et al. 2008).
  • GR 1008057 B Petrotos Konstantinosániou; and others. 07-13-2012. Natural pesticide based on essential oils in the form of wettable power.
  • RO 128885 AO Amia sport. 28-11-2012. Biopesticide with content of essential oils and process for preparing the same.
  • a bioproduct based on organic macroalgal extract for the repellency of the pine bark beetle corresponds to a bioproduct based on an organic macroalgal extract of Dyctyota kunthii in Acetone (Dku/Ace) 1:20 p/v.
  • Dku/Ace Acetone
  • its production process and its use as a repellent of the pine bark beetle Hylurgus Hgniperda in Pinus radiata sawn wood is presented.
  • This bioproduct can be used in the form of a spray and allows the mechanization of its use, in areas where export wood is generated or stored.
  • Eucalyptus globulus (Eucalyptus) are associated with pancreatic and extra-pancreatic effects in mice. The journal of nutrition, 128(12), 2319-2323.
  • Figure 1 Graphic repellency test to determine effective doses of essential oil of E globulus. Difference in the repellency of scolitids in the chemotactic chamber ⁇ standard deviation, exposed to different concentrations of essential oil of Eucalyptus globulus (p ⁇ 0.05).
  • CC Central chamber
  • T0 50 g of sawdust-P. radiata bark
  • TI 50 g of sawdust-P. radiata bark + different doses of E globulus essential oil.
  • Figure 2 Effect of the addition of essence of E globulus, T0 control test tubes, without fungicide.
  • Figure 3 Evaluation of the efficacy of the anti-dark spot treatment formulated with NexGen and Nipacide, plus the addition of Eucalyptus essence ⁇ at a concentration of 3%).
  • Figure 4 4-way olfactometric chamber.
  • FIG. 7 Wood repellency index treated with anti-stain preservative plus insecticide and essential oil of E globulus
  • Figure 8 Wood repellency index treated with anti-stain preservative plus insecticide and essential oil of E globulus.
  • Figure 9 repellency index of wood treated with anti-stain preservative without additives and with insecticide and essential oil of E globulus.
  • Figure 10 Number of beetles captured in flight during the years 2018-2019, this insect count is representative of the magnitude of insects on the date of the trial installation.
  • Figure 11 Repellency index of the tested treatments.
  • Figure 12 Differences in the percentage of scolytidae ⁇ standard deviation, exposed to different concentrations of essential oil of E globulus fixative over time (p ⁇ 0.05).
  • Figure 13 Percentage of pine bark beetles observed in each treatment.
  • the present invention corresponds to an insect repellent formulation of natural origin based on essential oil of Eucalyptus globulus for the forestry industry.
  • This formulation can be applied directly to the trees by incorporating it into paints, but it is mainly used in the processing of fresh wood for export, either in anti-stain treatments through immersion baths or spraying of ready-made wood packages.
  • the repellent formulation comprises a mixture of essential oil of E globulus plus a fixative based on vegetable oil and microcomponents that act as an emulsifier.
  • the repellent formulation comprises at least the following components:
  • Essential oil of E globulus between 40 - 60% by weight
  • This repellent formulation has a high content of eucalyptol as repellent active ingredient, due to the form of extraction used by steam dragging from fresh leaves of E globulus, where the oily phase containing the oils is dehydrated and reserved for immediate use. or it is stored for later use in the preparation of the repellent formulation.
  • the process for obtaining this repellent formulation comprises mixing in a container at room temperature and constant agitation (120 rpm) the essential oil of E globulus and the pressed oil of Glycine max in proportions close to 1: 1, for 5 min or until achieving a homogeneous oily solution.
  • the dehydrated microsponges are added in the corresponding proportion without stopping the agitation until the mixture is homogenized.
  • the pressed oil and the microsponges act as a fixative and emulsifier, which prolongs the action time and improves the formation of active emulsions, acting synergistically with the active agent.
  • This formulation allows its application on fresh sawn P. radiata wood, incorporating it into the production process by adding it to the anti-stain bath (compulsory treatment of fresh wood for export), or by sprinkling an aqueous solution after the anti-stain bath. .
  • Its application on packages of fresh sawn pine wood reduces the presence of Hylurgus Hgniperda pine bark beetles by 85-90%, assigning it a high repellency according to the categorization of the Repellency Index (IR) used for these cases. This repellency is maintained for at least 20 days, the time it takes for the wood from its production in a sawmill until it leaves the port for the international market.
  • IR Repellency Index
  • the product To produce the repellent effect, the product must be applied as a mixture during the anti-stain treatment, ensuring that its concentration is not less than 3% in the aqueous solution used. To be applied by sprinkling after the anti-stain bath, the product must be diluted in water, ensuring a concentration of no less than 4%, which will be applied by sprinkling until the pine wood packages are saturated. In this way, the range of essential oil of E globulus is ensured in the packages of fresh pine wood, which must reach concentrations between 9 - 36 ml_ per m 3 of wood. The antecedents show that, following these specifications, the persistence time of the product and that it ensures the repellent effect of at least 20 days from its application.
  • Example No. 1 Preparation of the repellent formulation.
  • the repellent formulation comprises at least the following components:
  • Essential oil of E. globulus between 40 - 60% by weight
  • the water vapor passes between the leaves and drags the essential oils by evaporation.
  • This mixture of water vapor and essential oil passes through the refrigerant, which is at a low temperature due to an external flow of cold water, and the condensation of the vapors is produced, which are received in a separating funnel.
  • this funnel two phases are separated by density difference, one water and one oily. The oily phase is deposited in a container where it is dehydrated and stored for later use in the preparation of the repellent formulation.
  • the essential oil of E globulus and the pressed oil of Glycine max were mixed in a container at room temperature and constant agitation (120 rpm) in proportions close to 1: 1, for 5 min or until a solution was obtained.
  • homogeneous oily the dehydrated microsponges are added in the corresponding proportion without stopping the agitation until the mixture is homogenized.
  • the pressed oil and the microsponges act as a fixative and emulsifier, which prolongs the action time and improves the formation of active emulsions, acting synergistically with the active agent.
  • Example No. 2 Characterization of the extract of Eucalyptus globulus
  • the objective of this study was to determine the effect of the addition of E globulus essence on the effectiveness of the anti-stain bath, at the laboratory level, to control the presence of superficial, chromogenic and decay fungi in green sawn pine wood.
  • Figure 2 shows the appearance of the control specimens, without fungicide (T0), affected by the growth of the four test fungi, in comparison with the null growth of fungi that is observed in the wood treated with anti-stain preservative plus the addition of eucalyptus essence.
  • the solutions in which the wood was treated, by momentary immersion, to protect it from attack by fungi and molds corresponded to a mixture of NexGen + water and surfactants, with and without Eucalyptus essence, and a mixture of Nipacide + water and surfactants, with and without essence of Eucalyptus.
  • the essence concentration used in each case corresponded to 3% (v/v), according to the doses determined in the previous tests.
  • Example 2 Validation of the repellent effect of the essential oil of E. globulus in field tests under real operational conditions.
  • Season 1 The objective of this first implementation in the field corresponds to the validation of the repellent effect of the essential oil of E globulus applied in a mixture with the anti-stain bath in small pieces of wood.
  • the solutions in which the wood was treated, by momentary immersion, to protect it from the attack of fungi and molds, and to evaluate the repellent capacity of the essential oil against bark beetles, corresponded to a mixture of Nipacide + water and surfactants, formulated at 3 % of active ingredient (v/v), with and without essential oil.
  • Table 2 Experimental design repellency test against bark beetle.
  • Figure 7 shows the values of repellency against bark beetle, which presents the sawn wood of P. radiata, treated with anti-stain preservative, plus insecticides and essential oil of E globulus.
  • the information presented indicates that the products applied by immersion in the anti-stain solution plus insecticide and essential oil have the best repellency values. It can also be seen that the application of insecticide by spraying with insecticide, after the anti-stain treatment, as well as the treatment with an anti-stain product without additives, present the lowest results with respect to repellency.
  • the application of essential oil by spraying, after the anti-stain treatment does not present relevant repellency against the evaluated insects.
  • Table 4 Categorization Indexes of Repellency*, according to the number of insects present in the wood. *(Mazzonetto and Vendramin, 2003, cited by González-Gui ⁇ ez, et al, 2016).
  • the experimental design consisted of 4 treatments composed of 1,260 pieces each, segregated into three batches (packages), of 420 pieces each. Each batch of 420 pieces was treated as an experimental unit, considered as a repetition and stored as an independent unit. The 4 treatments evaluated are those presented in table 5. The treatments were stored outdoors and evaluated after 20 days.
  • Table 5 Experimental design of the treatments evaluated in the field.
  • Figure 9 shows the values of repellency against the bark beetle of sawn wood of P. radiata, treated with an anti-stain preservative, plus sprayed insecticide (post-treatment), and with an anti-stain product plus E globulus essential oil. applied at 1.5 and 3.0% v/v.
  • the information presented indicates that only the treatments in which essential oil is added, in the two doses evaluated, show adequate repellency values.
  • Both the wood treated with insecticide and the control wood did not present adequate repellency to the Scolytidae present in the environment, reaching the concepts "no repellency" and "weak repellency", respectively.
  • the wood used for this test is the one produced for the South Korean market, on this occasion wood for pallets produced in an industrial plant was used, which was treated by immersion in a wood bath unit. The trial was installed at the end of September 2019, a period during which there was a high density of adult insects in flight, as shown in Figure 10, which indicates the number of adult insects captured in Funnel traps installed in the Industrial Plant.
  • Figure 11 shows the repellency values against the bark beetle of P. radiata sawn wood, treated with an anti-stain preservative plus sprayed essential oil (post-treatment), and with an anti-stain product plus £ globulus essential oil, applied at 0.5, 1.0 and 1.5% v/v mixed with the anti-stain product used to prevent fungal attack on wood.
  • the information presented indicates that the treatments in which essential oil is added at 0.5% and 1.0%, together with the anti-stain treatment, show weak repellency values (but very close to moderate), while the wood treated with 1.5%, (v/v), have a repellency index considered high according to the established procedure.
  • the control wood (with anti-stain treatment, but without the addition of essential oil) has a "no repellency” repellency index, and the wood sprayed at 1% concentration has a moderate repellency index.
  • the results also show that there is no statistically significant difference in the repellency value when applying 1.0% sprayed oil and 0.5 or 1.0% essential oil in an anti-stain bath.
  • T0 Control (500 mL H2O); IT: 500 mL H2O + 0 mL fixative + 1.5 mL essential oil £ globulus, T2: 500 mL H2O + 0.75 mL fixative + 1.5 mL essential oil £ globulus, T3: 500 mL H2O + 1.5 mL fixative + 1.5 mL essential oil £ globulus, T4: 500 mL H2O + 3.0 mL fixative + 1.5 mL essential oil £ globulus.
  • the best formulation corresponds to a 1:1 ratio of essential oil and fixative.

Abstract

Se presenta una formulación de origen natural repelente de insectos para la industria forestal que comprende al menos Aceite esencial de E. globulus, que actúa como repelente natural; Aceite prensado en frío extraído de semillas de Glycine max, que actúa como fijador; y Microesponjas obtenidas a partir de las semillas de Glycine max que actúan como emulsionante. También se presenta el uso de dicha formulación sobre madera fresca aserrada mediante su aplicación través de baños de inmersión, asperjado o a través de su incorporación en pinturas. Esta formulación permite reducir en un 85-90% la presencia de escarabajos de la corteza de pino Hylurgus ligniperda.

Description

Formulación repelente de insectos para la industria forestal
Sector Técnico
Esta tecnología está relacionada con la industria forestal, en particular se presenta una formulación repelente de insectos de origen natural.
Estado del Arte
El sector forestal chileno está posicionado en el tercer lugar en la participación de las exportaciones nacionales, cuyos destinos principales son los mercados de China, Estados Unidos, Japón, Holanda, Corea del sur, México e Italia. La madera fresca aserrada de Pinus radiata contribuye con un 10% anual, manteniendo un incremento continuo los últimos años (INFOR, 2016).
Sin embargo, esta producción se ha visto continuamente amenazada por plagas y enfermedades introducidas, es así, como en la década de los 80s y procedentes desde Europa, ingresaron al país algunas especies de escarabajos barrenadores de la corteza del pino, asociados a árboles debilitados, trozas recién cortadas y desechos de cosecha forestal. Actualmente, las especies de coleópteros barrenadores Hylastes ater e Hylurgus Hgniperda, ambas de la familia Scolytidae, son responsables de grandes pérdidas y ponen en constante riesgo las exportaciones de madera aserrada de pino. Los últimos registros establecidos muestran que ambas especies se distribuyen desde la Región de Valparaíso hasta la de Los Lagos, concentrándose en la Región del Bío-Bío la mayor densidad poblacional, siempre asociadas con la especie P. radiata (Lanfranco, et al., 2002).
El principal problema causado por la presencia de estos insectos, es el riesgo de rechazo de las exportaciones de madera aserrada, con las consecuentes repercusiones en el comercio internacional, lo que ha provocado la suspensión temporal de las exportaciones de este tipo de producto, como medida preventiva adoptada por el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), en consenso con los empresarios privados asociados a la Corporación Chilena de la Madera (CORMA), hasta definir un nuevo modelo de certificación que garantice un envío seguro desde el punto de vista fitosanitario, lo que implica cumplir con las exigencias internacionales que establecen que los paquetes de madera aserrada de P. radiata deben estar libres de estos insectos, ya sea vivos o muertos, por ser considerados vectores de hongos manchadores de madera (Zhou, et., 2004). Por esto, las nuevas medidas aplicadas a las exportaciones forestales chilenas contemplan la aplicación de un conjunto de medidas técnicas que contribuyan, en forma individual o combinada, a mitigar y disminuir el riesgo de infección por plagas que pudieran perjudicar la comercialización de los productos forestales (CORMA 2007, CIFAG 2007).
Debido a esto, la presencia del escarabajo de la corteza de pino Hylurgus Hgniperda, se ha convertido en un problema para las exportaciones del sector forestal. La llegada de este insecto a la madera aserrada de pino está mediada por compuestos volátiles atractantes. Por tanto, el manejo adecuado de los desechos de la producción maderera es fundamental para evitar el crecimiento de las poblaciones de escarabajos e impedir el arribo de estos a zonas que aún no han sido colonizadas. Sin embargo, estas precauciones no son suficientes por si solas para mantener bajo resguardo la madera aserrada de pino. Por tal motivo, es necesario complementarlas con tratamientos de distinta naturaleza dentro de un programa de manejo integrado de plagas.
Tradicionalmente estos tratamientos se han realizado mediante la aplicación de sustancias química-sintéticas altamente tóxicas para las personas y el ambiente, además generan un impacto adverso en los organismos no objetivo, como por ejemplo, el bromuro de metilo e insecticidas del tipo carbamato, entre otros (Davis y McAvoy, 2012). Actualmente, la aplicación de este tipo de sustancias ha sido prohibida en varios países y las nuevas normativas y leyes medioambientales apuntan a restringir la utilización indiscriminada de los mismos (Coats, 1994).
Por esta razón, el control biológico de los escarabajos de la corteza es una de las tentativas que buscan disminuir la presencia de estos insectos en zonas afectadas, sin los costes ambientales y sin detrimento de la salud de las personas.
En la actualidad la falta de soluciones reales y concretas que permitan controlar esta plaga forestal, exige ampliar el ámbito de las investigaciones destinadas a validar nuevos tratamientos que puedan evitar que estos escarabajos lleguen a la madera de pino aserrada. Debido a esto, el interés se ha centrado en la búsqueda de repelentes a base de sustancias vegetales en diversas patologías y problemas causados por insectos, ya que contienen una rica fuente de fitoquímicos bioactivos que son seguros y biodegradables en subproductos no tóxicos, que podrían seleccionarse para repeler insectos. En este sentido, diversos estudios han reportado evidencia de actividades repelentes de extractos de plantas o aceites esenciales contra insectos vectores de enfermedades (Asadollahi et al. 2019).
Un gran número de metabolitos secundarios biosintetizados por las plantas, son compuestos volátiles, estos cumplen una función importante en las relaciones planta- insecto y planta-planta. La acción se ejerce con la producción de un grupo amplio y variado de sustancias o metabolitos secundarios volátiles entre los que destacan el metil jasmonato, metil salicilato y etileno (Creelman & Mullet 1997, Kieber 1997, D'Maris et al. 1999, Bleecker y Kende 2000, De Bruxelles & Roberts 2001, Gatehouse 2002).
Los terpenos son los compuestos volátiles más relevantes, seguidos de los derivados de ácidos grasos (hidrocarburos saturados e insaturados), bencenoides y fenilpropanoides, aunque también se han reportado sustancias azufradas y nitrogenadas (Dudareva et al. 2004). Los metabolitos secundarios volátiles han sido abordados en numerosos estudios de interacción planta-insecto. Estas sustancias bioactivas parecen ser comunes en muchas especies vegetales, entre ellos se encuentran aldehidos, alcoholes y ásteres entre otros (Dudareva y Pichersky 2000).
Aunque la función primaria de estos compuestos es la defensa contra insectos fitófagos, muchos también son eficaces contra mosquitos y otros dípteros picadores, especialmente los componentes volátiles (Pichersky y Gershenzon, 2002). Entre las opciones disponibles los aceites esenciales y sus componentes pueden tener potencial como alternativa fumigantes en vista de su volatilidad y actividades fumigantes (Shaaya et al. 1997).
Considerando que los aceites vegetales repelen mosquitos, con efectos que duran desde minutos hasta vahas horas. Sus ingredientes activos tienden a ser altamente volátiles, por lo que a pesar de que poseen efectos repelentes, se evaporan rápidamente, lo que los hace eficaces durante un corto período de tiempo. La excepción a esto es el para-mentano 3,8 diol, que tiene una presión de vapor inferior a la de los monoterpenos volátiles que se encuentran en la mayoría de los aceites vegetales (Barasa et al. 2002) y proporciona una alta protección contra una amplia gama de insectos vectores de enfermedades durante vahas horas (Carroll & Loye 2006). Además, muchos aceites esenciales y sus constituyentes monoterpénicos son conocidos por sus propiedades repelentes contra insectos que atacan productos almacenados. Por ejemplo, los aceites esenciales de especies del genero Eucalyptus posee una amplia gama de propiedades entre las que se destacan antibactariana, antiinflamatorios, antioxidantes, anti-hiperglucémicos, a nti palúdicos, antifúngicos y actividad insecticida (Bendaoud et al. 2009, Gray & Fiat 1998, Mandal 2011, Yu Chang et al. 2006). En este sentido, la bioactividad del aceite esencial contra insectos puede actuar como repelente, atrayente, fumigante, antifederante, disuasivo de la oviposición, inhibidor del crecimiento, reducir la fertilidad y los vectores antiinsectos (Dubey et al. 2008).
Considerando que a nivel mundial los mayores esfuerzos se han realizado en el combate contra insectos portadores y vectores de enfermedades y en menor grado para la protección de cultivos y productos almacenados. En cualquiera de los casos, tal vez la consideración más importante es mejorar la persistencia de los repelentes, debido a que en su mayoría son eficaces pero volátiles de corta duración. Varios estudios han analizado mejorar las formulaciones de aceites vegetales para aumentar su longevidad a través del desarrollo, por ejemplo, de nanoemulsiones (Sakulku et al. 2009).
En Chile actualmente se continúa con medidas rudimentarias para evitar la presencia de escarabajos de la corteza en partidas de exportación de productos derivados de P. radiata. Principalmente basados en la detección visual y el manejo de los desechos de la madera. El uso de insecticidas (bromuro de metilo, lamdacihalotrina, Actellic y Alfitox entre otros) ha sido, hasta el momento, el tratamiento tradicionalmente utilizado y se ha probado la efectividad de varios de ellos (Montes et al. 2001). Sin embargo, la fumigación con este tipo de productos no ofrece una solución al rechazo de los embarques de madera aserrada, ya que basta la presencia de algunos ejemplares de estos insectos, incluso muertos, para motivar la prohibición de la salida de un embarque en puertos chilenos, o bien, el rechazo del embarque en puertos de destino.
En consecuencia, la búsqueda de alternativas viables para enfrentar esta problemática es que el uso de repelentes de origen vegetal, representa una poderosa herramienta fitosanitaria y sobre la cual no existen antecedentes a nivel nacional e internacional. A continuación, se listan las principales patentes relacionadas con los aceites esenciales de Euca/yptus g/obu/usy con la repelencia de Hylurgus Hgniperda\
1. GR 1008057 B: Petrotos Konstantinos Vasileiou; y otros. 13-07-2012. Natural pesticide based on essential oils in the form of wettable poder.
2. RO 128885 AO: Amia sport. 28-11-2012. Biopesticide with contení of essential oils and process for preparing the same.
3. US 8501205 B2: Samuel Darling. 06-10-2013. Insect repellent composition.
4. US 8999407 B2: Steven Salomón & Gail Salomón. 07-04-2015. Natural insect repellent compositions.
5. N° solicitud: 201903788. UNIVERSIDAD DE CONCEPCION. Fecha publicación: 19/06/2020. Un bioproducto en base a extracto orgánico macroalgal para la repelencia del escarabajo de la corteza en pino. La presente tecnología corresponde a un bioproducto en base a extracto orgánico macroalgal de Dyctyota kunthii en Acetona (Dku/Ace) 1:20 p/v. Además se presenta su proceso de elaboración y su uso como repelente del escarabajo de la corteza en pino Hylurgus Hgniperda en madera aserrada de Pinus radiata. Este bioproducto puede ser utilizado en forma de spray y permite la mecanización de su uso, en zonas donde se genere o almacene la madera de exportación.
Referencias bibliográficas
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BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1: Gráfico test de repelencia para determinar dosis efectivas de aceite esencial de E globulus. Diferencia en la repelencia de escolitidos en cámara quimiotáctica ± desviación estándar, expuestos a distintas concentraciones de aceite esencial de Eucalyptus globulus (p <0,05). Donde, CC: Cámara central, T0: 50 gr de aserrín- corteza de P. radiata, TI: 50 gr de aserrín-corteza de P. radiata + diferentes dosis de aceite esencial E globulus.
Figura 2: Efecto de la adición de esencia de E globulus, T0 probetas control, sin fungicida.
Figura 3: Evaluación de la eficacia del tratamiento antimancha formulado con NexGen y Nipacide, más la adición de esencia de Eucalyptus { a una concentración del 3%).
Figura 4: Cámara olfatométrica de 4 vías.
Figura 5: Preferencia, (%), de H. Hgniperda por madera tratada con antimancha Nexgen, con y sin esencia de E globulus. Tamaño muestreal = 50, N = 10. Letras diferentes, (a, b, c) indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos, (Tukey's test).
Figura 6: Preferencia, (%), de H. Hgniperda por madera tratada con antimancha Nipacide, con y sin esencia de E blobulus. Tamaño muestreal = 50, N = 10. Letras diferentes, (a, b, c) indican diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos (Tukey's test).
Figura 7: índice de repelencia madera tratada con preservante antimancha más insecticida y aceite esencial de E globulus Figura 8: índice de repelencia madera tratada con preservante antimancha más insecticida y aceite esencial de E globulus.
Figura 9: índice de repelencia de madera tratada con preservante antimancha sin aditivos y con insecticida y aceite esencial de E globulus.
Figura 10: Número de escarabajos capturados en vuelo durante los años 2018-2019, este conteo de insectos es representativo de la magnitud de insectos en la fecha de la instalación del ensayo.
Figura 11: índice de Repelencia de los tratamientos testeados.
Figura 12: Diferencias en el porcentaje de escolítidos ± desviación estándar, expuestos a distintas concentraciones de aceite esencial de E globulus fijador en el tiempo (p <0,05).
Figura 13: Porcentaje de escarabajos de la corteza del pino observado en cada tratamiento.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención corresponde a una formulación repelente de insectos de origen natural a base de aceite esencial de Eucalyptus globulus para la industria forestal. Esta formulación puede ser aplicada directamente en los arboles al incorporarla a pinturas, pero principalmente se utiliza en el procesamiento de maderas frescas de exportación, ya sea en tratamientos antimanchas a través de baños de inmersión o asperjado de los paquetes de madera ya listos.
La formulación repelente comprende una mezcla de aceite esencial de E globulus más un fijador a base de aceite vegetal y microcomponentes que actúan como emulsionante.
La formulación repelente comprende al menos los siguientes componentes:
1. Aceite esencial de E globulus entre 40 - 60% en peso;
2. Aceite prensado en frío extraído de semillas de Glycine max entre 60 - 40% en peso; y
3. Microesponjas obtenidas a partir de las semillas de Glycine max recuperadas después del proceso de prensado entre 5 - 20%. Esta formulación repelente posee un alto contenido de eucaliptol como principio activo repelente, debido a la forma de extracción utilizada mediante arrastre de vapor a partir de hojas frescas de E globulus, donde la fase oleosa que contiene los aceites se deshidrata es reservada para su uso inmediato o se almacena para su posterior uso en la elaboración de la formulación repelente.
El proceso de obtención de esta la formulación repelente comprende mezclar en un recipiente a temperatura ambiente y agitación constante (120 rpm) el aceite esencial de E globulus el aceite prensado de Glycine max en proporciones cercanas al 1 : 1, durante 5 min o hasta conseguir una solución oleosa homogénea. A continuación, se agregan las microesponjas deshidratadas en la proporción correspondiente sin detener la agitación hasta que la mezcla se homogenice. De este modo, el aceite prensado y las microesponjas actúan como fijador y emulsionante lo que prolonga el tiempo de acción y mejora la formación de emulsiones activas, actuando de forma sinérgica con el agente activo.
Dicha formulación permite su aplicación sobre madera fresca aserrada de P. radiata, incorporándola en el proceso productivo mediante su adición en el baño antimanchas (tratamiento obligatorio de la madera fresca de exportación), o bien, por aspersión de una solución acuosa posterior al baño antimanchas. Su aplicación sobre paquetes de madera fresca aserrada de pino permite reducir en un 85-90% la presencia de escarabajos de la corteza de pino Hylurgus Hgniperda, asignándosele una repelencia alta según la categorización del índice de Repelencia (IR) utilizado para estos casos. Esta repelencia se mantiene durante a lo menos 20 días, tiempo que demora la madera desde su producción en aserradero hasta su salida del puerto al mercado internacional.
Para producir el efecto repelente el producto debe ser aplicado en mezcla durante el tratamiento antimancha, asegurando que la concentración del mismo no sea inferior al 3% en la solución acuosa utilizada. Para ser aplicado mediante aspersión posterior al baño antimancha, el producto debe ser diluido en agua asegurando una concentración no inferior al 4%, la cual se aplicará asperjando hasta saturar los paquetes de madera de pino. De esta manera, se asegura el rango de aceite esencial de E globulus en los paquetes de madera fresca de pino, que debe alcanzar concentraciones de entre 9 - 36 ml_ por m3 de madera. Los antecedentes muestran que, siguiendo estas especificaciones, el tiempo de persistencia del producto y que asegura el efecto repelente de al menos 20 días desde su aplicación.
Además, la aplicación de este producto no afecta las características propias de la madera relacionadas con el color y olor.
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
Ejemplo N°l: Elaboración de la formulación repelente.
La formulación repelente comprende al menos los siguientes componentes:
1. Aceite esencial de E. globulus entre 40 - 60% en peso;
2. Aceite prensado en frío extraído de semillas de Glycine max entre 60 -
40% en peso; y
3. Microesponjas obtenidas a partir de las semillas de Glycine max recuperadas después del proceso de prensado.
Para la elaboración del aceite esencial de E. globulus se realiza una extracción por arrastre de vapor a partir de hojas frescas. La extracción se realiza utilizando un destilador de acero inoxidable de volumen variable. Este destilador cuenta con un contenedor con tapa hermética a la que se une un refrigerante para condensar los vapores de arrastre. En el fondo del contenedor se agrega agua en un volumen no mayor al 15% del volumen total del contenedor. Como separador del agua y las hojas de eucalipto se utiliza una pardilla de acero inoxidable sobre la cual se depositan las hojas hasta completar el volumen del contenedor. Luego de cerrar la tapa, se aplica calor a la base del contenedor para llevar el agua a ebullición. Este proceso se mantiene sin modificaciones por 2 horas. Durante ese periodo el vapor de agua pasa entre las hojas y arrastra por evaporación los aceites esenciales. Esta mezcla de vapor de agua y aceite esencial pasa a través del refrigerante, que se encuentra a baja tempertura por flujo externo de agua fría, y se produce la condensación de los vapores que son recepcionados en un embudo de decantación. En este embudo se produce la separación de dos fases por diferencia de densidad, una de agua y otra oleosa. La fase oleosa se deposita en un recipiente donde se deshidrata y se almacena para su posterior uso en la elaboración de la formulación repelente. Para obtener la formulación repelente se mezclaron, en un recipiente a temperatura ambiente y agitación constante (120rpm), el aceite esencial de E globulus y el aceite prensado de Glycine max n proporciones cercanas al 1 : 1, durante 5 min o hasta conseguir una solución oleosa homogénea. A continuación, se agregan las microesponjas deshidratadas en la proporción correspondiente sin detener la agitación hasta que la mezcla se homogenice. De este modo, el aceite prensado y las microesponjas actúan como fijador y emulsionante lo que prolonga el tiempo de acción y mejora la formación de emulsiones activas, actuando de forma sinérgica con el agente activo.
Ejemplo N°2: Caracterización del extracto de Eucalyptus globulus
1. Determinación de dosis efectivas de repelencia:
Con el fin de determinar las dosis repelentes efectivas de los extractos de Eucalyptus globulus, se realizaron pruebas de laboratorio en cámaras quimiotácticas con Hylurgus Hgniperda. Los tratamientos a los que fueron expuestos los insectos fueron: 50gr de aserrín +corteza de Pi ñus radia ta, 50gr de aserrín +corteza de Pinus radiata + esencia de E globulus. Las concentraciones de esencia fueron incrementándose desde 100pL hasta 600pL. Los resultados se expresaron en porcentaje de individuos encontrados en cada uno de los tratamientos después de 24 h. Las concentraciones efectivas de repelencia se determinaron mediante análisis estadístico. La dosis repelente más efectiva para Hylurgus Hgniperda fue 200pL, encontrándose en promedio un 5% de individuos en el tratamiento de E globulus (Fig. 1).
2. Evaluación del efecto de la adición de esencia de E. globulus en la eficacia del tratamiento antimancha en madera de Pinus radiatar.
El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la adición de esencia de E globulus en la eficacia del baño antimancha, a nivel de laboratorio, para controlar presencia de hongos superficiales, cromógenos y de pudrición en madera aserrada verde de pino.
La evaluación de la eficacia del tratamiento antimancha utilizando NexGen y Nipacide más la adición de esencia de E globulus, a escala de laboratorio, utilizando como referencia la metodología descrita por la Norma ASTM4445-10. Las evaluaciones del ensayo fueron realizadas a los 15 y 30 días, respectivamente. Con la finalidad de disminuir la subjetividad de las observaciones visuales, el grado de desarrollo superficial de los hongos en las probetas de madera fue evaluado de acuerdo a una escala de crecimiento del hongo de 0 a 5, donde 5 es la máxima intensidad (Tabla 1).
Tabla 1: Escala de evaluación crecimiento de hongos en probetas
Figure imgf000013_0001
En la Figura 2 se presenta el aspecto de las probetas control, sin fungicida (T0), afectadas por crecimiento de los cuatro hongos de prueba, en comparación con el nulo crecimiento de hongos que se observa en la madera tratada con preservante antimancha más la adición de esencia de eucaliptus.
La evaluación de la eficacia del tratamiento antimancha formulado con NexGen y Nipacide, más la adición de esencia de Eucalyptus (a una concentración del 3%), a escala de laboratorio, de acuerdo con lo establecido en ASTM 4445-10, permitió validar que no se observa una disminución de la eficacia de los tratamientos operacionales para inhibir el desarrollo de hongos superficiales, cromógenos y de pudrición, en madera verde de P. radiata. Visualmente, no se aprecia algún efecto negativo de la esencia en la estabilidad física y química de la solución antimancha (fig. 3). 3. Eficacia de esencia de E. globulus como repelente de Escolítidos, en madera de P. radiata tratada con productos antimancha:
Los resultados obtenidos permiten concluir que la adición de esencia de Eucalyptus a la madera tratada, en la dosis y formulación aplicada, produce un efecto repelente, reduciendo en forma importante la atracción de ejemplares adultos de Hylurgus Hgniperda por madera verde de P. radiata. El objetivo de este estudio fue validar en laboratorio el poder repelente de la esencia de E globulus, aplicado junto al baño antimancha, en probetas de madera, instaladas en "cámara olfatométrica"
Al igual que en otros estudios realizados previamente (Pacheco, Blanco-Metzler y Mora, 2012), la evaluación del efecto repelente se llevó a cabo utilizando una cámara olfatométrica, confeccionada especialmente para este efecto, Fig. 4.
La preparación de la madera, formulación de las soluciones y aplicación del tratamiento antimancha, con y sin esencia de Eucalyptus, se realizó de acuerdo con lo especificado en ASTM D 4445-10.
Las soluciones en las cuales se trató la madera, mediante inmersión momentánea, para protegerla del ataque de hongos y mohos, correspondían a una mezcla de NexGen + agua y surfactantes, con y sin esencia de Eucalyptus, y mezcla de Nipacide + agua y surfactantes, con y sin esencia de Eucalyptus. La concentración de esencia utilizada en cada caso, correspondió al 3%, (v/v), según las dosis determinadas en los ensayos previos.
La información recopilada muestra con claridad el efecto repelente que ejerce la esencia de E globulus en la madera verde de P. radiata ; solo el 7%, (35 de los 500 insectos ensayados), optan por dirigirse hacia la madera con preservante antimancha y esencia de E globulus, con ambos tipos de antimancha utilizados. Por otra parte, la atracción que ejerce la madera sin esencia de Eucalyptus para los ejemplares de H. Hgniperda evaluados; el 64 y 66% de los insectos, (322 y 329) para NexGen y Nipacide, respectivamente. Se aprecia, además, que, de los 500 insectos ensayados, los que permanecen en la cámara central alcanzan a 146 y 136, (29 y 28%), respectivamente, para ambos tipos de productos antimancha.
El análisis estadístico de la información obtenida, figuras 5 y 6, permite visualizar diferencias estadísticamente significativas entre las preferencias mostradas por los insectos respecto de la madera tratada con preservante antimancha Nexgen (5) o Nipacide (6), las columnas representan la preferencia por la cámara central (A), preservante antimanchas sin esencia de E globulus (B), y preservante antimanchas con esencia de E. globulus (C).
Los resultados permiten concluir que la adición de esencia de Eucalyptus a la madera tratada, en la dosis y formulación aplicada, produce un efecto repelente, reduciendo en forma importante la atracción de ejemplares adultos de Hylurgus Hgniperda por madera verde de P. radiata.
Los resultados obtenidos hasta el momento y presentados en este apartado permiten establecer los parámetros iniciales del trabajo de terreno en la próxima etapa de escalamiento en plan piloto a nivel reducido, incorporando el extracto de Eucalyptus bajo una fórmula definida según dosis, solubilidad y estabilidad de un producto repelente, en el baño antimancha, evitando agregar un paso más en la cadena productiva.
Ejemplo 2: Validación del efecto repelente del aceite esencial de E. globulus en pruebas de terreno bajo condiciones operacionales reales.
La Validación del efecto repelente del aceite esencial de E globulus se realizó durante 3 temporadas, que corresponden a la época de vuelo de los escarabajos de la corteza del pino y coinciden con primavera y otoño de cada año.
Temporada 1: El objetivo de esta primera implementación en terreno corresponde a la validación del efecto repelente del aceite esencial de E globulus aplicado en mezcla con el baño antimancha en piezas de madera de tamaño reducido.
La preparación de la madera, formulación de las soluciones y aplicación del tratamiento antimancha, con y sin esencia de E globulus, se realizó de acuerdo con lo especificado en American Wood Protection Association Standard, E 29-15; Antisapstain Field Test Method for Green Lumber. Las soluciones en las cuales se trató la madera, mediante inmersión momentánea, para protegerla del ataque de hongos y mohos, y evaluar la capacidad repelente del aceite esencial contra escarabajos de la corteza, correspondieron una mezcla de Nipacide + agua y surfactantes, formulada al 3% de ingrediente activo (v/v), con y sin aceite esencial.
En total, se procesaron 1500 piezas de madera aserrada verde de P. radiata, en dimensiones de 11 x 100 x lOOOmm, las que fueron tratadas por inmersión momentánea, en forma manual, durante 15 segundos. El diseño experimental consistió en 5 tratamientos compuestos de 300 piezas cada uno, segregados en tres lotes de 100 piezas cada uno. Los lotes de 100 piezas fueron tratados como unidad experimental, considerándose como repetición y almacenándose como unidad independiente. Los 5 tratamientos evaluados son los que se presentan en la tabla 2. En resumen, se aplicaron tres tratamientos por inmersión; uno con preservante antimancha, (Nipacide), sin aditivos, otro con antimancha más 3% (v/v) de aceite esencial de E. globulus, y el tercer tratamiento es una inmersión de madera en una solución de Nipacide más incecticida. Además, en dos casos, además del baño antimancha, se aplicó aceite esencial e insecticida, mediante pulverización con bomba de espalda.
Tabla 2: Diseño experimental ensayo de repelencia contra escarabajo de la corteza.
Figure imgf000016_0001
En la figura 7 se presenta los valores de repelencia contra escarabajo de la corteza, que presenta la madera aserrada de P. radiata, tratada con preservante antimancha, más insecticidas y aceite esencial de E globulus. La información presentada, indica que los productos aplicados por inmersión en la solución antimancha más insecticida y aceite esencial, presentan los mejores valores de repelencia. Se aprecia, además, que la aplicación de insecticida mediante pulverización con insecticida, posterior al tratamiento antimancha, al igual que el tratamiento con producto antimancha sin aditivos, presentan los más bajos resultados respecto de repelencia. La aplicación de aceite esencial mediante pulverización, posterior al tratamiento antimancha, no presenta repelencia relevante contra los insectos evaluados. Tabla 4: Categorización Indices de Repelencia*, según número de insectos presentes en la madera. *(Mazzonetto y Vendramin, 2003, citado por González-Guiñez, et al, 2016).
Valor índice de repelencia (IR)* Categoría
>1,0 Sin repelencia
0,76 - 0,99 Repelencia débil 0,51 - 0,75 Repelencia moderada 0,26 - 0,50 Repelencia alta 0,0 - 0,25 Repelencia muy alta
* Indice de repelencia (IR) = 2G/(G+P); donde G = porcentaje de insectos de cada tratamiento, y P = porcentaje de insectos en el testigo.
Al comparar los resultados obtenidos, con los valores de Indice de Repelencia presentados en el Tabla 4, se aprecia que tanto la aplicación de aceite esencial como pesticida, en conjunto con el tratamiento antimancha, presentan una repelencia Alta, no obstante, los mejores valores se obtuvieron al aplicar Aceite Esencial, presentando una "alta repelencia". La aplicación de esencia de £ globulus junto al tratamiento antimancha reduce en forma importante la atracción de H. Ungiperda por madera aserrada de P. radiata, tanto en estudios de laboratorio como de terreno. En la figura 8 se presenta el índice de repelencia de los diferentes tratamientos.
Temporada 2: El objetivo de esta segunda etapa fue validar en terreno el efecto repelente del aceite esencial de £ globulus, aplicado junto al baño antimancha, en piezas de madera de tamaño comercial, mediante un procedimiento industrial de tamaño reducido, con el fin realizar un primer escalamiento de la aplicación.
La preparación de la madera producida para el mercado de Corea del Sur, considerando la formulación y aplicación de las soluciones antimancha, con y sin aceite esencial de £ globulus, se realizó en madera para Pallets producida en una planta industrial, la que fue tratada mediante inmersión en una tina. Las soluciones en las cuales se trató la madera mediante inmersión de paquetes conformados por 121 piezas de 16x88x1.120mm, durante 3 minutos, para protegerla del ataque de hongos y mohos y evaluar la capacidad repelente del aceite esencial contra escarabajos de la corteza, correspondieron a una mezcla de Nipacide + agua y surfactante, formulada al 3% de ingrediente activo (v/v), con y sin aceite esencial de £ globulus. En total, se procesaron 5.040 piezas de madera aserrada verde de P. radiata, las que fueron tratadas por inmersión momentánea, en forma mecanizada, durante 180 segundos. El diseño experimental consistió en 4 tratamientos compuestos de 1.260 piezas cada uno, segregados en tres lotes (paquetes), de 420 piezas cada uno. Cada lote de 420 piezas fue tratado como unidad experimental, considerándose como repetición y almacenándose como unidad independiente. Los 4 tratamientos evaluados son los que se presentan en la tabla 5. Los tratamientos fueron almacenamos a intemperie y evaluados después de 20 días.
Tabla 5: Diseño experimental de los tratamientos evaluados en terreno.
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En la Figura 9 se presentan los valores de repelencia contra el escarabajo de la corteza, de la madera aserrada de P. radiata, tratada con preservante antimancha, más insecticida pulverizado (post tratamiento), y con producto antimancha más aceite esencial de E globulus, aplicado al 1,5 y 3,0% v/v. La información presentada, indica que sólo los tratamientos en los que se adiciona aceite esencial, en las dos dosis evaluadas, muestran adecuados valores de repelencia. Tanto la madera tratada con insecticida como la madera testigo, (con tratamiento antimancha, pero sin insecticida ni aceite esencial) no presentaron adecuada repelencia a los escolítidos presentes en el ambiente, alcanzando los conceptos "sin repelencia" y "repelencia débil", respectivamente. Los resultados permiten apreciar, además, que no hay diferencia en el valor de repelencia al aplicar 1,5 o 3,0% de aceite esencial a la madera. En ambos casos, el nivel de repelencia del aceite esencial, aplicado junto al baño antimancha, mostró "alta repelencia" de acuerdo con el índice de repelencia establecido. Temporada 3: El objetivo de esta tercera temporada fue validar bajo condiciones reales el efecto repelente del aceite esencial de £ globulus, aplicado junto al baño antimancha y mediante aspersión, en piezas de madera de tamaño operacional, mediante un procedimiento industrial en madera de formato comercial, durante una temporada de vuelo de alta densidad de escarabajos de la corteza de pino.
La madera utilizada para este ensayo es la producida para el mercado de Corea del Sur, en esta ocasión se utilizó madera para Pallets producida en una planta industrial, la que fue tratada mediante inmersión en una unidad de baño de madera. El ensayo se instaló a fines de septiembre de 2019, período durante el cual había una alta densidad de insectos adultos en vuelo, como lo demuestra la Figura 10, que indica el número de insectos adultos capturados en trampas Funnel instaladas en la Planta Industrial.
En total, se procesaron 5.265 piezas de madera aserrada verde de P. radiata, en dimensiones de 16 x 110 x 1.120 mm, las que fueron tratadas por inmersión momentánea, en forma mecanizada, durante 180 segundos. El diseño experimental consistió en 5 tratamientos conformados por lotes (paquetes) de 351 piezas cada uno, con 3 repeticiones. En total se trataron y evaluaron 5.265 piezas de madera. Los 5 tratamientos evaluados son los que se presentan en la Tabla 6. La madera fue almacenada a la intemperie y evaluada durante 20 días de aplicados los tratamientos. La pulverización de aceite esencial de £ globulus a la madera, posterior al tratamiento antimancha, se incorporó con el objetivo de reducir el volumen de aplicación a nivel operacional.
Tabla 6: Tratamiento testeados.
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En la Figura 11 se presenta los valores de repelencia contra el escarabajo de la corteza de la madera aserrada de P. radiata, tratada con preservante antimancha más aceite esencial pulverizado (post tratamiento), y con producto antimancha más aceite esencial de £ globulus, aplicado al 0,5, 1,0 y 1,5% v/v en mezcla con el producto antimancha utilizado para prevenir ataque de hongos a la madera.
La información presentada, indica que los tratamientos en los que se adiciona aceite esencial al 0,5% y 1,0%, junto al tratamiento antimancha, muestran valores de repelencia débil (pero muy cercana a moderada), mientras que la madera tratada con 1,5%, (v/v), presentan un índice de repelencia considerado como alto de acuerdo con el procedimiento establecido. La madera testigo, (con tratamiento antimancha, pero sin adición de aceite esencial) presenta un índice de repelencia "sin repelencia", y la madera asperjada al 1% de concentración un índice de repelencia moderado. Los resultados permiten apreciar, además, que no hay diferencia estadísticamente significativa en el valor de repelencia al aplicar aceite pulverizado al 1,0%, y 0,5 o 1,0% de aceite esencial en baño antimancha.
5. Evaluación de la repelencia producida por una formulación repelente a base de aceite esencial de E. globulus más un fijador vegetal y microesponjas vegetales.
Con el objetivo de mejorar el efecto repelente, disminuir las dosis activas de aceite esencial de £ globulus y prolongar su efecto, se realizaron pruebas en laboratorio y en terreno de una formulación repelente compuesta por el aceite esencial de £ globulus más un fijador (aceite prensado extraído en frío de semillas Glycine max ) con microesponjas obtenidas a partir de las semillas de Glycine max recuperadas después del proceso de prensado.
Las pruebas de laboratorio se realizaron en cámara quimiotáctica donde se evaluaron aplicaciones de aceite esencial sin fijador y aceite esencial más el fijador en diferentes proporciones (1:2, 1:1, 2:1). La evaluación se realizó durante 25 días, y se presneta en la figura 12 donde T0: Control (500 mL H2O); TI: 500 mL H2O + 0 mL fijador + 1,5 mL aceite esencial £ globulus, T2: 500 mL H2O + 0,75 mL fijador + 1,5 mL aceite esencial £ globulus, T3: 500 mL H2O + 1,5 mL fijador + 1,5 mL aceite esencial £ globulus, T4: 500 mL H2O + 3,0 mL fijador + 1,5 mL aceite esencial £ globulus. Según estos resultados la mejor formulación corresponde a la proporción 1:1 de aceite esencial y fijador. Al someter a especímenes de H. Hgniperda a los distintos tratamientos de repelencia, durante 25 días, en ambiente controlado, se observaron diferencias estadísticamente significativas en el porcentaje de escarabajos (p <0,05). De todos los individuos sometidos a los distintos tratamientos de repelencia en el tiempo, los mayores valores porcentuales fueron registrados durante el día 1 y 5 en el tratamiento control (T0) con un 64±1,2 y 69±1,0% de escarabajos respectivamente. Contrariamente los valores porcentuales más bajos se reportaron en los tratamientos T3 y T4 con valores que fluctuaron entre 3 y 17% de escolitidos. El test de Tukey HSD, indico que durante los distintos días la presencia de escarabajos fue mayor en los tratamientos control (T0), observándose diferencias estadísticamente significativas en comparación con los otros tratamientos (CC, TI, T2, T3, T4).
Tomando como base los antecedentes recopilados en laboratorio se realizaron las pruebas de terreno correspondientes, para validar el efecto repelente de la formulación, aplicada mediante inmersión y aspersión, en piezas de madera de tamaño operacional, utilizando un procedimiento industrial en madera de formato comercial.
La preparación de la madera, formulación y aplicación de las soluciones antimancha, con y sin la formulación descrita, se realizó en madera para Pallets producida en una planta industrial, la que fue tratada mediante inmersión en una unidad experimental de tratamiento antimancha de madera. Las soluciones en las cuales se trató la madera, mediante inmersión de paquetes conformados por piezas de 13x78x1. lOOmm y 13x83x1. lOOmm durante 3 minutos, para protegerla del ataque de hongos y mohos, y evaluar la capacidad repelente de la formulación contra escarabajos de la corteza, correspondieron a una mezcla de Nipacide + agua y surfactante, formulada al 3% de ingrediente activo (v/v).
En total, se evaluaron 2.700 piezas de madera aserrada verde de P. radiata, en dimensiones de 13x78x1. lOOmm y 13x83x1. lOOmm, las que fueron tratadas por inmersión momentánea, en forma mecanizada, durante 180 segundos. El diseño experimental consistió en 9 tratamientos conformados por lotes, (paquetes), de 100 piezas cada uno, con 3 repeticiones. Los 9 tratamientos evaluados son los que se presentan en la tabla 7. La madera fue almacenada a la intemperie y se evaluó durante 22 días después de aplicados los tratamientos. La pulverización de la formulación a la madera, posterior al tratamiento antimancha, se incorporó con el objetivo de reducir volúmenes de aplicación a nivel operacional. Tabla 7: Diseño experimental ensayo de repelencia contra escarabajo de la corteza.
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Los resultados obtenidos en esta última etapa de estudio, permiten observar la menor presencia de escolítidos en los tratamientos con la formulación repelente, respecto a los tratamientos control (madera sin aplicación y con insecticida). Estos resultados se consideran de la mayor importancia puesto que muestran una clara tendencia del efecto repelente de la formulación, similares a los encontrados en las etapas anteriores, pero utilizando concentraciones bastante menores que en las pruebas anteriores (Fig 13).
Estos resultados permiten concluir que la formulación permite disminuir considerablemente el porcentaje de aceite esencial utilizado para lograr un efecto repelente prolongado, de hasta 20 días, de los escarabajos de la corteza del pino, produciendo repelencia a concentraciones de entre 0,15-0,075%.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una formulación de origen natural repelente de insectos para la industria forestal CARACTERIZADA porque comprende al menos los siguientes componentes: a. Aceite esencial de E g/obu/use ntre 40 - 60% en peso; b. Aceite prensado en frío extraído de semillas de Glycine max entre 60 - 40% en peso; y c. Microesponjas obtenidas a partir de las semillas de Glycine max recuperadas después del proceso de prensado entre 5 - 20%.
2. La formulación repelente de insectos, según reivindicación 1, CARACTERIZADA porque el aceite esencial de E globulus actúa como repelente natural, el aceite de semillas de Glycine max actúa como fijador y las microesponjas obtenidas a partir de las semillas de Glycine max actúan como emulsionante.
3. La formulación repelente de insectos, según reivindicación 1, CARACTERIZADA porque el aceite de semillas de Glycine max prensado y las microesponjas actúan como fijador y emulsionante, prolongando el tiempo de acción y actuando de forma sinérgica con el agente activo.
4. Uso de la formulación repelente de insectos, según reivindicación 1,
CARACTERIZADO porque puede ser aplicada a la madera a través de baños de inmersión, asperjado o a través de su incorporación en pinturas.
5. Uso de la formulación repelente de insectos, según reivindicación 4,
CARACTERIZADO porque permite su aplicación sobre madera fresca aserrada de P. radiata, incorporándola en el proceso productivo mediante su adición en el baño antimanchas.
6. Uso de la formulación repelente de insectos, según reivindicación 4,
CARACTERIZADO porque permite su aplicación sobre madera fresca aserrada de P. radiata, incorporándola en el proceso productivo mediante aspersión de una solución acuosa posterior al baño antimanchas.
7. Uso de la formulación repelente de insectos, según reivindicación 4,
CARACTERIZADO porque su aplicación sobre paquetes de madera fresca aserrada permite reducir en un 85-90% la presencia de escarabajos de la corteza de pino Hylurgus Hgniperda.
8. Uso de la formulación repelente de insectos, según reivindicación 4,
CARACTERIZADO porque el efecto repelente se mantiene durante a lo menos 20 días.
9. Uso de la formulación repelente de insectos, según reivindicación 4,
CARACTERIZADO porque la aplicación de este producto no afecta las características propias de la madera relacionadas con el color y olor.
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