Presentación: Produccion de bioinsecticidas a base de Bacillus sp.
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Transcript of Presentación: Produccion de bioinsecticidas a base de Bacillus sp.
Bioinsecticidas: Bioinsecticidas: Bacillus sp. Bacillus sp. como larvicida de como larvicida de Anopheles sp.Anopheles sp.
Docente:Docente:Alumnos :Alumnos :
Universidad Nacional Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”“Pedro Ruiz Gallo”
Microbiología Industrial
MSc. Carmen Carreño FarfánMSc. Carmen Carreño FarfánRómulo Aycachi IngaRómulo Aycachi IngaCinthya Paz AcuñaCinthya Paz Acuña
Lambayeque – 2007
Bioinsecticidas: Bioinsecticidas: Bacillus Bacillus sp.sp. como larvicida de como larvicida de
Anopheles sp.Anopheles sp.
Por: Aycachi Inga RómuloPor: Aycachi Inga Rómulo
Paz Acuña CinthyaPaz Acuña Cinthya
Generalidades:Generalidades:
• 1915, Berliner aisló una bacteria bacilar de larvas enfermas de la palomilla del Mediterráneo.
• Bacilus thuringiensis (Bt), produce cristales con actividad insecticida.
• 1954, relación entre la ingestión de los cristales de la bacteria y parálisis intestinal del insecto.
• En base a sus antígenos flagelares: 24 serotipos H y 33 variedades.
• 1977, se aisló una variedad de Bt con actividad larvicida sobre géneros Anopheles, Culex y Aedes. (var. israelensis).
• Desarrollo de bioinsecticidas contra Dipteros transmisores de enfermedades (paludismo o malaria, fiebre amarilla, dengue).
• Otros controladores biológicos (pez larvívoro Gambusia affinis, nemátodos Rabdítidos y Mermítodos, protozoarios parásitos Epystilis, Vorticella, hongos entomopatógenos Beauverva, Entomophora, Metarrhizium, Coelelomyces; virus parásitos de insectos: poliedrosis nuclear, iridiscentes.
• Entre las bacterias: Bacillus popilliae (insectos vivos), B. sphaericus, B. thuringiensis (específico para dípteros).
El problema:El problema:• Paludismo: o malaria, sus
vector dípteros hembras del género Anopheles. Agente etiológico Plasmodium vivax. Para su control años 50 DDT.
• Dengue: virosis humana causada por 4 serotipos de flavovirus. Endémico en áreas tropicales y subtropicales. Vector Aedes aegypti, actualmente A. albopictus (dengue Asia).
• Fiebre amarilla: causado por serotipos de flavivirus. Enfermedad selvática que se cree que se inició en África y luego se diseminó por latinoamérica. Vector A. aegypti.
Aedes Aedes aegyptiaegypti
Anopheles Anopheles sp.sp.
Ciclo de vida de Aedes sp.Ciclo de vida de Aedes sp.
La falla del control químico:La falla del control químico:• Después de la segunda
guerra Mundial desarrollo de insecticidas.
• Arsenato de plomo, derivados del petróleo, insecticidas naturales (piretroides).
• Aislado por primera vez en Alemania 1874, en 1939 Paul Müller identificó al DDT (dicloro difenil tricloro etano) como un potente veneno que afecta el sistema nervioso de insectos.
• Fue usado ampliamente en todas las partes del mundo con excelentes resultados.
• A partir de las décadas del 50’ y 60’ se detectaron los primeros problemas: insectos resistentes y brotes secundarios de plagas distintas a las cuales se trató.
• El aumento de la dosis trajo otros problemas: residualidad tóxica en humanos, ganado y vida silvestre, contaminación de agua, aire, suelo.
La solución: el control biológicoLa solución: el control biológico• Patógenos obligados: Bacillus popillae y B. larvae, este
grupo es específico para un hospedero y no crecen en medio de cultivo artificial.
• Bacillus formadores de esporas y cristales: como B. sphaericus y B. thuringuiensis var. israelensis. Su principal característica es la síntesis de toxinas de naturaleza proteica con acción tóxica intestinal contra larvas de dípteros (mosquitos).
• Patógenos facultativos: Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter spp y Serratina mercences. Tienen uno o varios hospederos de la misma especie de insecto al que infectan. Su capacidad potencial como patógeno en humanos los excluye como una alternativa segura.
• OMS desde 1984 seleccionó a B. sphaericus y B. thuringuiensis var. israelensis (H14).
Maíz transgénicoMaíz transgénico
Grupo Organismo Producto País
Virus
Virus de la Poliedrosis Nuclear
Elcar E.U
Gypchek E.U
Manestrin Bulgaria
Monisarmio-virua Finlandia
TM-Buocontrol E.U
Virox Inglaterra
Menestrin* Francia
Spodeterin* Francia
VPN 80 Guatemala
VPN 82 Guatemala
Virus de la Poliedrosis Citoplasmática
Hifantrin Bulgaria
VPC Japón
Grupo Organismo Producto País
Bacterias
Bacillus popillaeDoon E.U
Japademic E.U
Milky Spore E.U
Bacillus spahericusABG-6185 E.U
2362* Bélgica
Bacillus thuringiensis
Dipel E.U
Javelin E.U
Thuricide E.U
Bactospeine Bélgica
Bathurin Checoslovaquia
Bacillan Polonia
Thuridán Polonia
Thurindhgin Rumania
Kturintoks Rumania
Biotrol E.U
Backtutal Bosinia
M-1 E.U
Foil E.U
Larvo-Bt. E.U
Biobit Dinamarca
Bactimos E.U
Teknar E.U
Vectobac E.U
Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis var var israelensisisraelensis
• Bacilo Gram positivo, aerobio, esporógeno y heterótrofo.
• Ciclo de vida de dos fases: vegetativa y esporular.
• En fase esporular se forman cristales (delta-endotoxina) que pueden alcanzar hasta el 30% de su peso seco.
• La delta-endotoxina tiene propiedades insecticidas en lepidópteros (mariposas), coleópteros (escarabajos) y dípteros (mosquitos).
• Genes plasmídicos responsables de la formación de las endotoxinas.
• Determinacion taxonómica: Ag flagelares (H), pruebas bioquímicas (catalasa, reducción de nitratos, hidrólisis de caseína)
• 24 serotipos y 33 variedades.
Forma vegetativa de BtForma vegetativa de Bt
Forma esporular BtForma esporular Bt
Espora tóxica de B. thuringiensisCristales tóxicos formados por
B. thuringiensis
No. Serotipo Variedad
1 H 1 thuringiensis
2 H 2 finitimus
3 H 3ª alesti
4 H 3a, 3b kurstaki
5 H 4a, 4b sotto
6 H 4a, 4b dendrolimus
7 H 4a, 4c kenyae
8 H 5a, 5b galleriae
9 H 5a, 5c canadensis
10 H 6 subtoxicus
11 H6 entomocidus
12 H 7 aizawai
13 H 8a, 8b morrizoni
14 H 8a, 8c ostrinidae
15 H 8b,8d nigeriensis
16 H 9 tolworthi
17 H 10 darmstadiensis
18 H 11a, 11b toumanoffi
19 H 11a, 11c kyussshuensis
20 H 12 thompsoni
21 H 13 pakistani
22 H 14 israelensis
23 H 15 dakota
24 H 16 indiara
25 H 17 tohokuensis
26 H 18 kumanotoensis
27 H 19 tochigiensis
28 H 20a, 20b yunnanensis
29 H 20a, 20C pondicheriensis
30 H 21 colmeri
31 H 22 shandongiensis
32 H 23 leonensis
33 H 24 japonensis
EcologíaEcología
• Suelo de bosque, selvas, sabanas, desiertos.
• La espora sobrevive por varios años, al encontrar condiciones favorables germina y empieza su fase vegetativa.
• Reproducción en graneros (epizootias), se reporta miles de insectos muertos por sus cristales.
Toxinas y mecanismos de acciónToxinas y mecanismos de acción• Cristal formado no es tóxico en su totalidad.• Está dividido en regiones o subunidades de
proteína, las cuales tienen actividad enzimática proteolítica similar a la tripsina del insecto.
• Ingestión de cristales y esporas, interacción con el intestino.
• Daño de células epiteliales de pared intestinal (vacualización celular, hinchamiento, lisis).
• Insecto muere en menos de una hora o en varios días (depende de la dosis ingerida).
• pH 7 estimula su germinación.
Efecto tóxico de BtEfecto tóxico de Bt