presentación: produccion de bioinsecticidas a base de bacillus sp
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Presentacion, generalidades sobre la bacteria utilizada para la produccion de bioinsecticidas. Caracteristicas, propiedades y demas.TRANSCRIPT
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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
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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
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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).
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• 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).
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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.
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Aedes Aedes aegyptiaegypti
Anopheles Anopheles sp.sp.
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Ciclo de vida de Aedes sp.Ciclo de vida de Aedes sp.
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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.
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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).
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Maíz transgénicoMaíz transgénico
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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
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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
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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.
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Forma vegetativa de BtForma vegetativa de Bt
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Forma esporular BtForma esporular Bt
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Espora tóxica de B. thuringiensisCristales tóxicos formados por
B. thuringiensis
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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
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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.
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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.
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Efecto tóxico de BtEfecto tóxico de Bt