Aceites esenciales, fenología e interacciones bióticas de la planta invasora Crassocephalum crepidioides (Asteraceae) en Costa Rica

Abstract

Crassocephalum crepidioides (Asteraceae) es una especie herbácea con notables usos etnobotánicos en África y otras áreas, que se extendió como invasora en varias regiones tropicales y subtropicales del mundo. Objetivo: Determinar la composición química de los aceites esenciales de C. crepidioides (planta entera, hojas, tallos, flores y raíces), observar y medir parámetros fenológicos (crecimiento y desarrollo) y registrar indicios de interacción de las plantas con otros agentes bióticos a lo largo del ciclo de vida en el Valle Central de Costa Rica. Métodos: Extracción de aceites se realizó por hidrodestilación, usando equipo Clevenger modificado. Composición química de aceites se obtuvo por técnicas cromatográficas (GC/FID y GC/MS), cálculo de índices de retención en dos columnas de polaridad diferente y espectros de masa de cada constituyente. El estudio biológico de campo fue un registro descriptivo de patrones fenológicos observados durante un año en 45 plantas de tres sitios, abarcando fases vegetativa y reproductiva. Resultados: Los aceites esenciales están constituidos principalmente por terpenoides (91,0-98,6%). Se identificaron en total 231 compuestos en todas las muestras analizadas, correspondientes a 94,9-99,3% de constituyentes totales. Compuestos mayoritarios de aceites de hojas fueron mirceno (67,5%) y β-felandreno (11,6%), mientras aceites de tallos registraron principalmente mirceno (42,2%) y α-copaeno (16,5%). Constituyentes mayoritarios de aceite de flores fueron mirceno (71,8%) y β-felandreno (17,2%). En aceites de raíces predominaron (E)-β-farneseno (46,0-29,5%), (Z)-β-farneseno (13,0-15,7%) y (E)-cariofileno (6,0-6,1%). Altura promedio de plantas fue considerablemente mayor en sitios abiertos y soleados que en sitios parcialmente umbrosos. En sitios abiertos las hojas superiores desarrollaron lóbulos laterales profundos, que fueron nulos o raros en sitios sombreados. En uno de los sitios 36 % de plantas murió antes de completar el ciclo de vida, principalmente por herbivoría, que afectó más de 80 % de todas las plantas y dañó 100 % de órganos del vástago. Noviembre y diciembre fueron los meses con máxima antesis floral y maduración de frutos. Conclusiones: Esta especie se reconoce como anual, pero 2/3 de las plantas observadas completaron su ciclo de vida en 4 a 6 meses. Debido a herbivoría y otros factores ambientales, su propagación se ha reducido notablemente.

“Essential oils, phenology and biotic interactions of the invasive plant Crassocephalum crepidioides (Asteraceae) in Costa Rica”. Introduction: Crassocephalum crepidioides (Asteraceae) is an herbaceous species with outstanding ethnobotanical uses in Africa and elsewhere, that has extended invasively in several tropical and subtropical regions around the world. Objective: To identify the chemical composition of the essential oils of C. crepidioides, to observe and measure phenological parameters (growth and development), and to record signs of the interaction of plants with other biotic agents throughout the life cycle in the Central Valley of Costa Rica. Methods: The essential oils were obtained via hydrodistillation in a Clevenger-type apparatus. The chemical composition of the oils was done by capillary gas chromatography (GC/FID and GC/MS). The biological field study was a descriptive account of phenological patterns observed during a year in 45 plants from three places, including vegetative and reproductive phases. Results: The essential oils consisted mainly of terpenoids (91,0 to 98,6%). A total of 231 different compounds were identified in the analyzed samples, corresponding to 94,9-99,3% of the total amount of the oils. The major compounds from the leaf oil were myrcene (67,5%) and β-phellandrene (11,6%), while the stem oil mainly contained myrcene (42,2%) and α-copaene (16,5%). The major constituents of flower oil were myrcene (71,8%) and β-phellandrene (17,2%). In the root oil, (E)-β-farnesene (29,5-46,0%), (Z)-β-farnesene (13,0-15,7%) and (E)-caryophyllene (6,0-6,1%) predominated. The mean height of plants was considerably superior in open and sunny places compared to values in partially shaded habitats. In one of the places, 36% of plants died before completing the life cycle for the most part, due to herbivory that was present in more than 80% of all plants and damaged 100% of their shoot organs (stems, leaves, lateral buds, flower buds, and flowers). November and December were the months with maximal flower anthesis and fruit ripening. Conclusions: This species is recognized as annual, but 2/3 of plants completed their life cycle in 4 to 6 months, and due to herbivory and other environmental factors its propagation shows a considerable reduction.