BACTERIAS ENTOMOPATÓGENAS
Las primeras infecciones fueron reportadas por Pasteur en 1870.
En 1911, se aisló por primera vez Bacillus thuringiensis de Anagasta khueniella
En 1921, se reportaron las infecciones lechosas en el escarabajo japonés Popillia japonica.
En 1940, se determinaron a las especies Bacillus popilliae y B. lentimorbus
Bacillus thuringiensis
Es una bacteria esporulante Gram +. Presenta un cristal parasporal de forma bipiramidal, romboide, cuadrada o amorfa de naturaleza proteíca que es el responsable de la capacidad insecticida y presenta una toxicidad muy variada en dependencia del tipo de cristal que presenta.
Son utilizados ampliamente , siendo una alternativa para el control efectivo de plagas, ocupando la mayor parte del mercado mundial de biopesticidas.
Son biodegradables y de uso seguro para vertebrados y medio ambiente.
Espora y cristal proteico
Acción biológica
Actúa contra larvas de varias especies de lepidópteros y no tiene efecto contra huevos, pupas y adultos.
Los productos formulados a base de B. thuringiensis actúan por ingestión, pero no tienen acción por contacto.
En el lapso de 12 horas una sola espora puede producir casi 70 billones de nuevas bacterias que compiten con el insecto por los nutrientes presentes causando un debilitamiento total que lo lleva a su muerte.
Mecanismos de acción
Por ingestión En el pH alcalino del intestino del insecto el
cristal parasporal libera la toxina que se asocia a puntos específicos de la membrana intestinal formando poros que rompen la pared del intestino, ocurriendo una alteración del balance iónico.
Cese de la alimentación. Septicemia y muerte
Fuente INTAFuente INTA
Espectro de actividad de Bt Mas de 200 especies de lepidópteros al estado de larvas han
mostrado sensibilidad en diferentes grados. Puede utilizarse con seguridad en la mayoría de los cultivos
donde el ataque de larvas de lepidópteros contituyen un problema serio. No presenta riesgos de fitotoxicidad, ni alteran o influyen en aspecto, color o aroma de los vegetales tratados.
Bajo condiciones de campo, la duración de la actividad de estos productos es normalmente 4 a 10 días.
No presenta efectos nocivos para artrópodos benéficos debido a especificidad contra larvas de lepidópteros, siendo una gran ventaja en programas de protección donde se necesite una alta población de insectos benéficos para combatir otras infestaciones de plagas.
Clasificación
Presentan dos tipos de δ-endotoxinas: las proteínas Cry y las proteínas Cyt. A la fecha se han clonado y secuenciado 166
diferentes genes cry y 16 diferentes genes cyt. La primera clasificación de las δ-endotoxinas se basó en la especificidad de la actividad insecticida.
Principales grupo se gees Cry en B. thutingiensis: Cry I actividad contra insectos lepidópteros Cry II proteínas más pequeñas, con actividad contra lepidópteros
y dípteros Cry III proteínas activas contra insectos coleópteros CryIV activas contra insectos dípteros CryV y CryVI activas hacia nemátodos
Nomenclatura actual: Cry1, Cry2 y Cry9, proteínas toxicas a
lepidópteros Cry3,Cry7 y Cry8, toxinas activas contra
coleópteros Cry1B y Cry1I, con actividad dual Cry5, Cry12, Cry13 y Cry14, con actividad
nematicida Cry2, Cry4, Cry10, Cry11, Cry16 Cry19 y las Cyt
son tóxicas a dípteros
Proteína Cry, cualquier proteína paraesporal de Bt que muestre un efecto tóxico hacia algún organismo
Proteína Cyt, denotan a las proteinas paraesporales de Bt que muestran actividad hemolítica o tengan similitud a la secuencia de las toxinas Cyt
Toxicología
En ningún caso se ha observado infección, irritación, sensibilización o alergia, y tampoco muerte atribuible a esta bacteria por si misma o a los componentes de su formulación.
Es importante destacar que si se han observado casos de aparición de individuos resistentes a la delta endotoxina cuando se efectuaron tratamientos repetidos.
Bacillus thuringiensis TransmisiónIngestión oral de esporasVectores: parasitoides y depredadores
Síntomas y susceptibilidades Diferentes especies de lepidópteros presentan diferentes
susceptibilidades a combinaciones del cristal y esporas de Bt, conjuntas o por separado, presentándose las siguientes respuestas:
Tipo I: parálisis general y muerte en 1 a 7 horas después de la ingestión.
Tipo II: no se presenta parálisis general, pero el insecto muere a las 2 a 4 horas después de la ingestión.
Tipo III: susceptibilidad a combinaciones de cristal y esporas Tipo IV: Lepidópteros no susceptibles
Variedades de Bt
Bacillus thuringiensis var. aizawai. Usado generalmente para el control de lepidóteros, como
Spodoptera frugiperda en maiz. Bacillus thuringiensis var. israelensis. Para el control de dípteros (mosquitos). Bacillus thuringiensis var. kurstaqui. Para el control de lepidópteros. Bacillus thuringiensis var. tenebrionis. Para el control de Coleópteros. Otras especies de Bacillus. Bacillus popilliae and Bacillus lentimorbus Los escarabajos muertos por estas bacterias, toman un color
blanquecino, siendo conocidas como enfermedades lechosas.
Fuente INTAFuente INTA
Síntomas
Cese de la alimentación Parálisis del intestino Vómito Diarrea Parálisis total Muerte Larvas presentan color negro característico
de infección por Bt.
Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti)
Se caracteriza por ser una bacteria que produce un cristal parasporal que contiene cuatro proteínas tóxicas, Cry 4A (135kDa), Cry4B (125 kDa), Cry11A (65kDa) y Cyt1Aa (28 kDa) (2); las tres primeras producen daños a nivel de las células del epitelio del intestino medio de los insectos susceptibles, mientras que la cuarta toxina Cyt es responsable de actividad citolítica aun no específica
Bacillus sphaericus
Produce una inclusión cristalina, la cual está dentro del esporangio y es codificada por dos genes, los cuales han sido clonados y secuenciados, de este material genético se dedujo en primer instancia los tamaños moleculares de las dos proteínas componentes de 41.9 y 51.4 kDa. Ambos polipéptidos se requieren para ejercer su acción. La toxina producida por este microorganismo tiene diferente rango de especificidad de hospedero, ya que es principalmente tóxica para las larvas de Culex y Anopheles, en menor potencia para Aedes; sin embargo, B. sphaericus tiene el beneficio de mayor persistencia en el ambiente, debido a su capacidad de reciclarse en el agua donde se aplica, al reproducirse en los cadáveres de las larvas afectadas e infectar otras. B. sphaericus ha sido usada desde 1987.
Bacillus popilliae
La bacteria más exitosa y estudiada contra larvas de escarabajos, incluyendo Phyllophaga, para la cual se ha confirmando su condición de parásito obligado. Esta bacteria forma esporas muy resistentes a las condiciones adversas del ambiente, que le confieren una ventaja como agente de control biológico. Esta característica también asegura que la bacteria formulada será estable y almacenable por periodos prolongados.
La enfermedad causada por B. popilliae, es conocida como enfermedad lechosa y ocurre solamente en scarabeidos. Las larvas enfermas se reconocen por su color blanco lechosos causado por la proliferación de esporas refractarias en la hemolinfa, lo cual se observa a través de la cutícula transparente de los últimos segmentos abdominales. El diagnostico se puede confirmar perforando la cápsula cefálica con un alfiler, lo que permite que salga una gota de hemolinfa con apariencia de leche en las larvas enfermas o transparente amarillenta en las larvas sanas.
Producción
Diseño de medios de cultivo 1) que sus componentes sean fácil de manejar o que no
requieran pretratamiento 2) que permitan optimizar el crecimiento de la bacteria sin
afectar negativamente la calidad de la delta-endotoxina 3) que sean baratos y abundantes 4) Fácil adquisición en la localidad Es importante señalar que una formula basada en la
combinación de nutrientes para una variedad de Bth, no necesariamente es adecuada para otra variedad, por lo que la calidad de la delta-endotoxina depende tanto del medio de cultivo como del aislado de Bth utilizado
Variables a considerar
Temperatura óptima de crecimiento de Bt oscila entre los 28 y 32ºC;
La cantidad de oxigeno suministrado a la bacteria, La velocidad de agitación para asegurar un
suministro de oxígeno adecuado en el medio de cultivo y evitar la acumulación del calor y evitar la inhibición o reducción de la calidad tóxica de los cristales;
pH inicial óptimo de entre 6.8-7.2 ya que al oxidar los carbohidratos produce ácidos orgánicos, lo que se soluciona con neutralización con álcali
BACTERIAS ENTOMOPATÓGENAS
MUCHAS GRACIAS