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Microbiologa Aplicada Ao 2012
Produccin de
Bioinsecticidas
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Definicin de bioinsecticida
Es la reduccin de la densidad o de las actividades
productoras de enfermedades de un patgeno o parsito,
en su estado durmiente o activo, lograda de manera
natural o a travs de la manipulacin del ambiente, del
hospedero o de antagonistas del patgeno o plaga que se
quiere controlar.
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Caractersticas de bioinsecticidas
Alta vi rulencia, que cause infecciones agudas en el husped
Alta capacidad para transmi ti rse.Elevada persistencia en el campo
Capacidad para producirse masivamente en forma eficiente y
econmica.
Espectro de huspedes limi tado
Alto grado de bioseguridad, tanto hacia el medio ambiente
como hacia al hombre y los animales domsticos y silvestres.
Larga vida de anaquel
Capacidad para aplicarse en el campo con equipo
convencional.
Entre otras
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Insectos
Definicin : Artrpodos mandibulados y antenados, cuyo cuerpoest dividido en cabeza, trax y abdomen. Aparato bucal con
mandbulas, maxilas y labio. Trax 3-segmentado, llevando cada
segmento un par de patas y los dos posteriores con o sin alas.
Sistema respiratorio formado por estigmas y trqueas. De sexos
separados. Sufren metamorfosis ms o menos acentuadas. Se
encuentran en todos los ambientes: hdrico, terrestre y areo.
http://es.wikipedia.org/ wiki/Insecto
Metamorfosis : Es la transformacin morfolgica y fisiolgica quepresentan los insectos desde la formacin del huevo hasta llegar
al estado adulto.
Metamorfosis completaMetamorfosis i ncompleta
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Bioinsecticidas bacterianos
Bacterias no
esporulantes
Bacterias
esporulantes
Pseudomanaceae (tucuras, polillade la cera, gusano de seda y
gusanos blancos)
Streptococcaceae (polilla de la cera)
Enterobacteriaceae (Lepidpteros y
Ortpteros)
Bacillaceae
Clostridium Bacillus
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Bioinsecticidas bacterianos
Representa aproximadamente un 2% del mercado total deinsecticidas (Bravo et al., 2011).
Los productos basados en Bt abarcan el 75 % del mercado
mundial de bioinsecticidas (Khedher et al., 2011).
Bacillus thuringiensis Grampositiva.
Aerbica.
Portadora natural de protenas insecticidas
codificadas en plmidos.
Hbitat: Suelo, superficie de plantas, insectos y
granos almacenados.
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Bioinsecticidas bacterianos
Clasificacin de toxinas Cry
Segn la similitud de la secuencia
aminoacdica
70 GRUPOS(Cry 1- Cry 70)
Clases
Subclases
Crickmore, N., Zeigler, D.R., Schnepf, E., Van Rie, J., Lereclus, D., Baum, J., Bravo, A., Dean, D.H.,
2012.Bacillus thuringiensistoxin nomenclature.
http://www.lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt
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Bioinsecticidas bacterianos
Toxinas Vip (Protenas insecticidas vegetativas)
Producidas por algunas cepas de Bt
Por lo menos 3
Vip3a
Vip 1Vip 2
Colepteros
Lepidpteros
Crickmore, N., Zeigler, D.R., Schnepf, E., Van Rie, J., Lereclus, D., Baum, J., Bravo, A., Dean,
D.H., 2012. Bacillus thuringiensistoxin nomenclature.
http://www.lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt
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Bioinsecticidas bacterianos
Bacillus thuringiensisvar.Aizawai
Bacillus thuringiensis var. tenebrionis
Bacillus thuringiensis var. kurstaki
Bacillus thuringiensis var. israelensis
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Bioinsecticidas bacterianos
Estructura de esporangios de bacilos
Esporo
CristalCristal
Esporo Esporo
Bti Btk
Bs
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Bioinsecticidas bacterianos
Modo de accin:
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Bioinsecticidas bacterianos
Es, por excelencia, la cepa utilizada para el control de insectos
lepidpteros que actan como plagas agrcolas y forestales.
Produce un cristal bipiramidal, que incluye las protenas Cry 1 Aa,
Cry 1 Ab, Cry 1Ac, Cry 2 Aa y Cry 2 Ab.
Cry 1 es una protoxina de 130 kDa de peso molecular, que es capaz
de producir un fragmento activo N-terminal de 65 kDa contra insectos
lepidpteros.
El peso de la protoxina Cry 2 es de aproximadamente 70 kDa y el
peso de la toxina activa se aproxima tambin a 65 kDa.
Bacillus thuringiensisvar. kurstaki
ElBacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) produce toxinas que
son activas contra larvas de dpteros. Los cristales estn compuestospor polipptidos con los siguientes pesos moleculares: 27 kDa (Cyt A);
58 kDa (Cry IVC), 70 kDa (Cry IVD), 128 kDa (Cry IVB) y 134 kDa (Cry
IVA).
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Bioinsecticidas bacterianos
ProduccinIndustrial
Sustrato slido
Cultivos Sumergidos
Aspectos
crticos
Seleccin del medio de
cultivo
Oxigenacin del cultivo
Recuperacindel producto
Sedimentacin
Filtracin
Centrifugacin
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Bioinsecticidas virales
Los miembros de la familia Baculoviridaeconstituyen un
grupo de virus patgenos que son infecciosos para
artrpodos.
Flia
Baculoviridae 4 Gneros
-baculovirus
-baculovirus
-baculovirus
-baculovirus
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Bioinsecticidas virales
Poliedro
VirinNucleocpside
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Bioinsecticidas virales
Produccin
Industrial
In vivo
In vitro
Cultivos estacionarios
In vitro
Cultivos ensuspensin agitados
STR
Air lift
Columnas
de burbujeo
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SISTEMA Y ESTRATEGIASISTEMA Y ESTRATEGIADE CULTIVODE CULTIVO
MEDIO DEMEDIO DECULTIVOCULTIVO
CLULAS DECLULAS DEINSECTOINSECTO
BVsBVs
OBsOBsBVsBVs
PARMETROS DEPARMETROS DEINFECCIN:INFECCIN:
MOIMOI -- ICDICD
Oxigenacin del cultivo
Mtodo de agitacin empleado
Susceptibilidad a contaminaciones
Produccin in vitro
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Bioinsecticidas virales
Ejemplos de -baculovirus registrados para uso insecticida
Claus, J.; Gioria, V.; Micheloud,G.; Visnovsky, G. (2012). Production of insecticidal baculoviruses in insect cell
cultures: potential and limitations127-152, En: "Insecticides / Book 2", ISBN 979-953-307-666-8
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Formulaciones
Una formulacin es la mezcla de un pesticida(biolgico o no) con uno o varios ingredientes
que ayudan a mejorar su accin.
Mejorar la aplicacin.
Contribuir a mejorar la vida til del producto.
Persistencia.
Atraccin a la plaga.
Humectacin/adherencia a la planta.
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La potencia de un producto se define en
Unidades Txicas Internacionales (UTI/mg). Se
obtiene mediante la frmula:
Potencia = CL50(referencia)*15,000
CL50(producto a evaluar)
CL50 : Concentracin letal necesaria paraobtener el 50% de mortalidad larval en 24 horas
de exposicin.
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Almacenamiento
Las condiciones son variables de acuerdo al patgeno a
considerar.
Temperaturas bajas.
Evitar la exposicin a la luz solar.
Las formulaciones en polvo deben
mantenerse secas.
Las formulaciones con nemtodos deben
mantenerse en un ambiente hmedo.
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Cmo se aplican?
La tecnologa de aplicacin vara de acuerdo al
patgeno en cuestin.
Aplicacin area.
Aplicacin terrestre.
Aplicacin terrestre con explosivo
Aplicacin con mochila.
Aplicacin con rociadores
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e erenc as Brar et al. (2006). Recent advances in downstream processing and formulations of Bacillus
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thuringiensisstrain collection. Biological Control44: 216226.. *Diseo estadstic o de experimentos