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