Julio C. Rojas - Temas selectos en ecología química de insectos

Además de los componentes monoenilo, se han identificado un número importante de compuestos dienilo y trienilo tipo I, con un número par en la cadena de carbones: 1,3-dieno con 10 carbones, 1,3- y 1,7-dieno con 12 carbones, 1,3-,1,4-,1,5- y 1,6- dieno con 10 o 16 carbones, y 1,3-,1,4-,1,11- y 1,12- dieno con 18 carbones. Entre ellos la variación de las posiciones del doble enlace en los compuestos con un sistema 1,3- dieno es remarcable (Ando et al ., 2004).

Feromonas del tipo II. El primer componente feromonal del tipo II identificado fue cis - 9,10-epoxi-( Z,Z )-3,6-henicosadieno (Z3,Z6,epo9-21:H) en Estigmene acrea (Arctiidae) (Hill & Roelofs 1981). Desde entonces, este tipo de compuestos se han identificado en más de 65 especies de las familias Geometridae (30 especies), Noctuidae (más de 12 especies), Lymantriidae (7 especies), y Arctiidae (16 especies) (Arn et al. , 1997; Millar, 2000). En el Cuadro 1 se mencionan algunos ejemplos de este tipo de compuestos.

La mayoría de los compuestos del tipo II son dienos y trienos, los cuales son biosintetizados a partir de los ácidos linoléico y linolénico y sus monoexpoxi derivados (Roelofs & Bjostad, 1984). Por lo tanto, los dobles enlaces con la configuración Z y el anillo cis -epoxi están en las posiciones 3-,6- y 9. Este tipo de compuestos son abreviados con “epo” y “H” para representar el anillo cis -epoxi y la ausencia de un grupo funcional terminal, respectivamente. Interesantemente, las hembras de Neolucinodes elegantalis secretan un compuesto tipo I, como otros pirálidos, biosintetizado de novo vía ácidos grasos saturados y otro componente tipo II derivado del ácido linolénico proveniente de la dieta (Cabrera et al ., 2001).

Todos los compuestos feromonales conocidos de este tipo tienen cadenas cuya longitud va de los 17 a 23 carbonos. Las cadenas con número impar de carbonos se presentan con mayor frecuencia, sin embargo, se han reportado algunos compuestos con 18 o 20 carbonos. En relación a los grupos químicos, muchas feromonas están formadas por trienos y sus monoepóxidos, más que por dienos y sus monoepóxidos (Ando et al ., 2004).

A pesar del número de especies en los que se presenta este tipo de compuestos, la diversidad estructural es bastante limitada. Algunas hembras han modificado estos compuestos con una desaturación adicional o una epoxidación, como en el caso de Operophtera brumata (Roelofs et al ., 1982) y otras especies de este género (Underhill et al ., 1987) y tres especies de Arctiidae (Einhorn et al ., 1984; Frérot et al ., 1993; Jain et al ., 1983). Por otra parte, la epoxidación de epoxidienos produce epoxiderivados tales como el 6,7-9,10- diepóxido ( Z 3,epo6,epo9-21:H) (Gries et al. , 1997a) y el 3,4-6,7-diepóxido (epo3,epo6, Z 9-21:H) (Yamazawa et al ., 2001; Wakamura et al ., 2002) encontrados en algunas especies de Lymantriidae.

Un aspecto importante de los epóxidos es que éstos incluyen centros quirales y su configuración absoluta es definida a partir de la evaluación biológica de enantiómeros preparados vía síntesis quiral (Ando et al ., 2004), o mediante la determinación de la actividad biológica del enantiomero activo por CG-EAD usando columna con fase quiral.

Feromonas del tipo III. Los componentes feromonales los cuales no tienen las características estructurales del tipo I o II son clasificados como misceláneos o tipo III. Se han identificado alcoholes secundarios con cadenas de 7 u 8 carbonos en algunas especies primitivas en Eriocraniidae (Eriocranioidea) (Zhu et al ., 1995; Kozlov et al ., 1996) y en Nepticulidae (Nepticuloidea) (Tóth et al ., 1995). El grupo hidroxilo está siempre localizado en la posición 2 (2-OH). Además se han caracterizado ésteres entre un ácido de cadena larga y un alcohol de cadena corta en especies de Tineoidea y Zygaenoidea. Los componentes feromonales de tres especies de Psychidae (Tineoidea) son ésteres de ácidos saturados de 8 o 10 carbonos (Leonhardt et al ., 1983; Rhainds et al ., 1994), y los de dos especies en Limacodidae y también de dos especies en Zygaenidae (ambas Zygaenoidea) son ésteres de ácidos saturados de 10 o 14 carbonos (Myerson et al ., 1982; Sasaerila et al ., 2000). También fueron identificadas cetonas insaturadas con 19 a 21 carbonos en dos especies de Carposinidae (Copromorphoidea) (Tamaki et al ., 1977; Foster & Thomas, 2000), una especie en Geometridae (Buser et al ., 1985) y en algunas especies en Lymantriidae (Smith et al ., 1975; Gries et al ., 1999; Chow et al ., 2001).

Algunas especies de lepidópteros secretan compuestos metil-ramificados para su comunicación sexual. Estos se abrevian con “Me” para indicar la posición del grupo metilo. Disparlure (Me2,epo7-18:H) es un sintético de la feromona identificada en Lymantria dispar (Bierl et al ., 1970) y otras dos especies del mismo género L. fumida (Schaefer et al ., 1999) y L. monacha (Bierl et al ., 1975). L. monacha también secreta derivados no- ramificados como el epo7–18:H (Gries et al ., 2001).

También epoxidos metil ramificados con cadenas de 15 a 18 carbonos se identificaron en algunas especies de microlepidópteros en Lyonetiidae (Yponomeutoidea) (Francke et al ., 1987; Riba et al ., 1990; Gries et al ., 1997b). Asimismo otros hidrocarburos de este tipo se han encontrado en macrolepidópteros de familias modernas como Geometridae (Maier et al ., 1998), Noctuidae (Francke et al ., 2000), Lymantriidae (Gries et al ., 2002) y Arctiidae (Roelofs & Cardé, 1971). En el Cuadro 1 se presentan algunos ejemplos de compuestos tipo III.

Feromonas sexuales producidas por machos

Los machos de algunas especies de lepidópteros, tanto palomillas como mariposas, producen feromonas sexuales en estructuras localizadas en el abdomen, tórax y alas, llamados órganos de olor. Los órganos varían desde una simple capa de células hasta estructuras eversibles complejas (Birch et al ., 1990). La estructura química de los compuestos liberados por estas estructuras es bastante diferente de las feromonas producidas por hembras y son poco especie-específicas.

Entre las palomillas se han identificado al benzaldehido, alcohol bencílico y 2-fenil etanol como componentes feromonales de machos de varias especies de Noctuidae y danaidal e hidroxidanaidal en Arctiidae (Birch et al ., 1990).

En especies de Hepialidae (Hepialoidea) un grupo primitivo de lepidópteros, no se han reportado feromonas producidas por hembras, pero los machos de Hepialus hecta producen dihidropiranos y acetales bicíclicos como componentes feromonales (Schulz et al ., 1990). También estos compuestos han sido identificados en machos de H. ca lifornicus (Kouo et al ., 1985) y Endoclita excrescens (Marukawa & Mori, 2002).

Además de estos compuestos sexo-específicos, el hidrocarburo poli-insaturado Z 3, Z 6, Z 9– 21:H, el cual es clasificado como del tipo II producido por hembras, se ha encontrado en extractos de la terminal abdominal de machos de Anticarsia gemmatalis (Noctuidae: Catocalinae) (Heath et al. , 1988). Esto es interesante porque las hembras de esta especie producen una feromona sexual compuesta de Z 3, Z 6, Z 9–21:H y Z 3, Z 6, Z 9–20:H y los machos son atraídos por estos compuestos en una mezcla (3:5) (Heath et al., 1983). El efecto de estos hidrocarburos sobre las hembras no se ha examinado, pero una dosis de Z 3, Z 6, Z 9–21:H en tasas de liberación relativamente altas atraen machos, lo cual indica que pueden mediar las interacciones macho-macho, sin embargo, esto último no se ha estudiado.