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El control de mosquitos vectores de enfermedades humanas con Bacillus thuringiensis var israelensis (página 2)

Enviado por syanez



Partes: 1, 2


II.1 Enfermedades trasmitidas por mosquitos al hombre.

II.2 Paludismo

Enfermedad llamada también Malaria es una de las más antiguas de la humanidad, citada en documentos chinos y papiro egipcios desde el siglo I A.C. Los romanos Marco Terencio Varrón y Columela asociaron su propagación con la existencia de mosquitos. En 1631 Juan de Vega usó la infusión de la corteza de la quina para su curación. En 1880 Lavoran descubrió que Plasmodium vivax como el agente etiológico. En 1897 Ross identificó su vector, el díptero del género Anopheles (24). Esta enfermedad fue introducida en México en 1519 por los conquistadores españoles, en la época precolombina existían anofelinos sin paludismo, no obstante P. vivax se adaptó a estos y les usa hoy como vectores para iniciar epidemias con elevada mortalidad en los pobladores de este país. En la actualidad el paludismo es un problema grave de salud pública; en los últimos 10 años ha sido una de las principales causa de mortalidad a nivel nacional (26-28). En los 50 fue la enfermedad más extendida en el mundo, afectó millones de personas, y provoco la muerte de otros millones. En México disminuyeron los casos con la Comisión Nacional para la Erradicación de Paludismo, sin embargo, problemas administrativos, fallas en los estudios epidemiológicos, en las estrategias contra la resistencia de mosquito vector a los insecticidas, factores sociales como las migraciones, el subdesarrollo económico, la deficiente educación sanitaria, reactivaron los casos de paludismo con 26,609 anuales en el 2006, hoy es todavía elevado. El trasmisor del paludismo es la hembra de mosquito del género Anopheles, con sus especies más comunes en México: A. quadramaculatus, A. pseudopunctipennnis y A. alimanus. Para el control y erradicación de los vectores de la enfermedad se aplican en México: DDT (Diclaro-difenil-tricoloro etano), hexacloro-benceno, clordano, dadas las consecuencias negativas al ambiente se propone nuevas alternativas de control, como Bti para eliminar las larvas de estos insectos vectores(27-29)..

II.3 Dengue

Es una virosis humana causada por uno de los cuatro serotipos de flavovirus, es endémico en áreas tropicales y subtropicales del mundo, su existencia esta condiciona a la del mosquito Aedes aegypti, por lo cual la población humana potencialmente afectada es de 1,500 millones en 61 países sin incluir las áreas donde se registra dengue hemorrágico, con 350 millones (30). A. aegypti es un eficaz vector, ya que con un solo mosquito entre 100 es suficiente para iniciar una epidemia, este insecto es antropófilo estricto y su poca capacidad de vuelo horizontal como vertical, favorece su adaptación en zonas urbanas, lo que explica el aumento del dengue en América en los últimos 25 años, es el resultado del incremento de sus dispersión. La reciente introducción de Aedes albopictus en América agrava esa situación, pues es un vector accesorio del dengue Asia, además se le identifica en Brasil y Estados Unidos (1,5,15). Los primeros casos de dengue clásico ó serotipo en México, se detectaron en Tapachula, Chiapas en el estado norteño de Nuevo León, con varias epidemias en esa década. El dengue hemorrágico ó serotipo es la forma más patógena, alcanza un 40% de mortalidad infantil, en México y el Caribe en donde existen las condiciones ambientales para que aparezca en el futuro. El control más que la erradicación de dengue se intenta con campañas contra el vector o con nuevas vacunas, los intentos por controlar a A. aegypti con| poco éxito lo que favorece su propagación es el desecho de cantidades ilimitadas de recipientes en la formación de incubadores para sus larvas, el alto costo de aspersión de insecticidas, al igual que el impacto negativo en los ecosistemas, lo anterior apoya la nuevas alternativas de control, como el biológico como B. sphaericus y Bti para la solución de este problema.

II.4 Fiebre amarilla

Esta enfermedad es causada por un serotipo de flavivirus, la fiebre amarilla (fa)es una forma selvática que existe entre los primates de África, Centro y Sudamérica, se trasmitió por mosquitos de bosques o matorrales, de la forma urbana el vector trasmite por A. aegypti, este insecto trasmite el virus hasta 168 días después de ingerido de sangre de un enfermo con fa, se reporta un período de incubación de 3 a 6 días con un inicio rápido de la enfermedad, los síntomas ligeros de una semana, se manifiestan por fiebre, cefalea, dolor muscular, vómito y fiebre alta con síntomas hemorrágicos (3,6,10,24,31); la fa se distribuye en los trópicos húmedos de África, Centro y Sudamérica.

II.5 Control químico de mosquitos

Antes de la Segunda Guerra Mundial, los insecticidas disponibles eran compuestos inorgánicos: arsenato de plomo, derivados del petróleo e insecticidas naturales como los piretroides; durante los años 30, se diseñaron los orgánicos sintéticos, con la guerra al disminuir el suministro de derris y el pelitre de los trópicos. La empresa suiza Geigy descubrió las propiedades del DDT en Alemania se descubrieron los órgano-fosforados e hidrocarburos clorados, una fuente efectiva de insecticidas, en los primeros años de su empleo fueron ideales en el control de plagas agrícolas y de salud pública como el paludismo en el mundo (16,34). Desde la década de los 50 y 60 surgieron problemas de tipo: resistencia artrópodos en promedio de 200 especies lo hacen a uno o más, brotes secundarios de plagas distintas a las originales de aquellas contra las que se dirigió el control inicial, el rápido resurgimiento de las plagas tratadas en los 80 y finales de los 90, que requieren mayor número de aplicaciones, con alta residualidad tóxica a humanos, ganado y la vida silvestre, que causan la contaminación del agua, suelo, aire, riesgo en la manipulación de insecticidas, y el costo creciente en su producción y aplicación (37-40) .

La Organización Mundial de la Salud (OMS) inició en 1951 en México un programa de erradicación de paludismo, con el DDT como el principal agente de control en las campañas antiaedes y antipalúdicas, en los sitios inaccesibles se aplicó Dieldrin una vez al año (31-33), desde 1959, se detectó resistencia de Anopheles albimanus y A. pseudopunctipennis al Dieldrin (35-37), en 1963 la tolerancia de los anofelinos al DDT (38-40), pero se declaró erradicado A. aegypti de México, regreso en la década de los 70 por el sureste, con resistencia a organoclorados y organofosforados (41-42).

La resistencia a por lo menos un insecticida en 20 especies de Aedes, eN 15 de Culex y 5 de Culiseta, el comité de expertos en resistencia de especies de anofelinos de la OMS reconoce más de 51 especies (18,20)

por lo anterior se infiere que el control de insectos no debe basarse solo en el uso de insecticidas químicos, además el Diario Oficial de la Federación en 1991 se publicó la prohibición y restricción de 40 plaguicidas indicados en el cuadro 1, la Asamblea Mundial de Salud, recomendó un nuevo método de lucha antivectorial y el interés por el control biológico, las investigaciones sobre enemigos naturales de los vectores, los candidatos se clasificaron en 5 grupos, en función de las investigaciones de bajo, mediano, o alto potencial; con prioridad 1 y posibilidad de aplicación: el pez y larvívoro Gambusia affinis y Bti.

Cuadro 1. Plaguicidas usados en el control de mosquitos vectores de enfermedades humanas, situación legal.

Insecticida

Prohibido

Registrado

Acetato o propionato de nenil

X

Mercurio

X

Adein

X

Cianofos

X

Cloranil

X

Dialiafor

X

Dieldrin

X

Dinoseb

X

Endrin

X

Erbon

X

Formotion

X

Fluoracentao de sodio (1080)

X

Fumisel

X

Kepone/Clordecone

X

Mirex

X

Monuron

X

Nitrofen

X

Paration etilico

X

Scradan

X

Sulfato de talio

X

Toxafeno

X

Triamifos

X

1,3-dicloropropeno

X

Alaclor

X

Aldicarb

X

Bromuero de metilo

X

Clordano

X

Cloropiclina

X

Dicloro-Difenil-Tricloro

X

Etano

(DDT)

X

Forato

X

Fosturo de alumio

X

Isotiocianato de metilo

X

Lindano

X

Metam Sodio

X

Metoxicloro

X

Mevinfos

X

Paraquat

X

Pentaclorofenol

X

Qintoceno

Ref:1,23,39.

III. Control biológico: Bacterias para eliminar insectos/plaga

Las bacterias se dividen en cuatro grupos con base en su efecto para el insectos-plaga (4,7):

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 Bti. Su principal característica es la síntesis de toxinas de naturaleza proteica con acción toxica intestinal contra larvas de dípteros.

Patógenos facultativos como: Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter spp y Serratina mercences. Tienen uno o varios hospederos de la misma especie de insecto al que infectan y otro distinto; su capacidad potencial como patógeno en humanos los excluye como una alternativa segura (1,5,9,13).

La OMS desde 1984 seleccionó B. sphaericus y Bti H-14, por su eficacia en la eliminación de larvas de mosquitos, Bti es diferente a otros agentes de control por su alto grado de especificidad, seguridad ambiental y compatibilidad con otras formas químicas o biológicas de control, propiedad del mejor bioinsecticida, su manejo exige un cuidado especial pues es un producto biológico, es necesario conocer la biología de las especies de insectos que se combaten al igual que reducen su eficacia; actualmente existen productos en el mercado mundial elaborados con base a otros microorganismos, como lo presenta el cuadro 2 (3,6,9,13,40). Hasta 1990 en México sólo se utilizabn pesticidas contra lepidópteros con base a Bti que se enlistan en el cuadro 3, los productos antilarvarios más comunes son Vectobac y Bactimos a nivel de laboratorio Bactimos fue más eficaz, ninguna de las formulaciones es efectiva en baja concentración; se recomienda antes de usar pruebas de susceptibilidad que determinen el grado de respuesta, se sugieren análisis locales, regionales e incluso nacionales, para el seguimiento de estos programas, se requiere de un grupo interdisciplinario de profesionales como: biólogos, biotecnologos, epidemiólogos etc, no solo médicos como normalmente sucede, sin un programa integrado para el control de mosquitos los resultados negativos en Tapachula, Chiapas, México, en donde no hubo control de la calidad de productos, ni se realizaron registros para indicar la dinámica en la población de mosquitos entre otros aspectos; las campañas antimosquitos se han perturbado los casos de paludismo se incrementaron en buena parte a la descentralización de la toma de decisiones de la capital del país hacia las jefaturas de coordinación estatal y la reducción o empleo real del presupuesto oficial para estas campañas.

Cuadro 2 Insecticidas microbianos y virales para el control de mosquitos vectores de enfermedades humanas, disponibles en el mercado.

Grupo

Organismo

Producto

País

Nemátodos

S. feltiae

SEC

E.U

Apear

E.U

Neocide

E.U

Crop Patrol

E.U

Pest Patrol

E.U

Protozoarios

Nosema locustae

Hopper Stopper

E.U

Hongos

Bauveria bassiana

Biotrol FBB

E.U

Boverol

República Checa

Boverosil

Republica Checa

ABG-6178

E.U

Hirsutilla thompsoni

Mycar

E.U

Metharhizium anisoplae

Biotrol-FMA

E.U

Mataquino

Brasil

Verticillum lecanu

Vertelpac

Inglaterra

Mycotol

Inglaterra

Vertivón

Republica Checa

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

Hifantrin

Bulgaria

Citoplasmática

VPC

Japón

Bacterias

Bacillus popillae

Doon

E.U

Japademic

E.U

Milky Spore

E.U

Bacillus

ABG-6185

E.U

spahericus

2362*

Bélgica

Bacillus

Dipel

E.U

thurilngiensis

Javelin

E.U

Thuricide

E.U

Bactospeine

Bélgica

Bathurin

Checoslovaquia

Bacillan

Polonia

Bacterias

Bacillus thuringiensis

Thuridán

Polonia

Thurindhgin

Rumania

Kturintoks

Rumania

Grupo

Bacteria

Producto

País

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

Moskitur

Republica Checa

Cuadro 3. Productos a base de Bacillus thuringiensis para el control de insectos plaga, agrícola, forestal y urbano, comercializados en México.

Nombre comercial

Distribuidor

Baxil B.T

Agrofarma Mexicana

Biobit

Agricultura Tecnificada

Javelin W.G.

Sandoz Inc.

Dipel

Sandoz Inc.

(Polvo Humectante

Laboratorios Abbot

(Granulado)

Laboratorios Abbot

(Suspensión Acuosa)

Laboratorios Abbot

III.I Bacillus thuringiensis var israelensis bioinsecticida para el control mosquitos

Generalidades. a) ubicación taxonómica de Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti), de acuerdo al manual de Bacteriología Sistemática de Bergy (2,4,6), la posición taxonómica de Bti es la siguiente:

Reino Procariote

División: II Firmicutes

Clase: I Firmibacteria

Orden: Eubacterias

Familia: Bacillaceae

Género: Bacillus

Especie: Bacillus thuringiensis var. israelensis

La familia Bacillacea forma esporas de acuerdo con su tipo y localización, la familia se divide (10).

Grupo I Es un grupo que desarrolla una espora oval ene el centro de subterminal, sin deformación de la célula vegetativa, especies típicas de este grupo son: B. thuringiensis, B. cereus, B. anthracis, etc.

Grupo II. Este grupo produce esporas esféricas terminales, las especies típicas son: Bacillus macerans, B. circulans, B. polimixa, B. popillae, B. larvae.

Bt es una bacteria Gram positiva, aeróbica, esporógena, heterótrofa y con la propiedad distintiva de sintetizar uno o más cristales con actividad insecticida, su ciclo de vida tiene dos fases: la vegetativa y generan esporas, la primera es la bacteria tiene una forma bacilar con un tamaño promedio de 2-5 micras de largo por 1 micra de ancho, la división celular es por fisión binaria. La fase de esporulación se induce por condiciones adversas del medio de cultivo como: baja concentración de nutrientes, pH ácido, disminución de la humedad, reducción del nivel de O2; la composición química de la cubierta de la espora le confiere termoresistencia, le protege contra desecación en un ambiente adecuado la espora germina y da lugar a la fase vegetativa, simultáneamente a la formación de esporas, se producen cristales proteicos, que varían en su composición, según la variedad (población de organismos de una misma especie, que se pueden diferenciar por su comportamiento, pruebas bioquímicas, etc.) pueden alcanzar hasta el 30% del peso seco de la célula vegetativa. Los cristales ó delta-endotoxina, tienen propiedades insecticidas para larvas de lepidópteros, coleópteros y dípteros. Los genes responsables de la formación de los cristales se encuentran codificados en plásmidos. Los antígenos flagelares de Bti denominados H y algunas pruebas bioquímicas como: hidrólisis de caseína, producción de la catalesa, reducción de nitratos, se emplean para su determinación taxómica y clasificación.

En la actualidad se consideran 24 serotipos caracterización bacteriana con base en la respuesta antígeno-anticuerpo y 33 variedades los cuales se enlistan en el cuadro 4 (2,12,22,32).

III.2 Métodos clásicos de aislamiento e identificación de Bti

a) Fuentes de aislamiento

Recientemente se publicó que Bti existe en el filoplano o zona de influencia de exudado foliares de árboles y plantas cultivables, que constituyen el nexo entre el ambiente natural los insectos (10-13); sin embargo el ambiente favorable para la proliferación de Bti en general son los establos, los graneros, los molinos de granos y las granjas de sericultura, así como insectos muertos, el estiércol de aves y el agua (14-16).

b) Técnicas para el aislamiento de Bti.

La recuperación de Bti se inicia con muestras de suelos, agua, insectos, granos, estiércol, que se pasteurizan a 70°C x 10 min, que se siembra en cajas de agar nutritivo, que se incuban a 30°C/3 días para la detección de colonias de Bti se buscan características morfológicas coloniales y microscópicas distintivas como: forma de la colonia, bordes, coloración, la detección de esporas y cristales en los bacilos se realiza por observación al microscopio (4,8,11).

Cuadro 3 Lista de serotipos de Bacillus thuringiensis usados en el control biológico de plagas agrícolas urbanas y forestales.

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

Fuente:1,31,45

III. 3 Importancia del aislamiento de nuevos aislados de Bti en México

Son varias las razones que justifican el aislamiento de nuevos Bti con propiedades adecuadas para emplearse como bioinsecticida, que eviten el pago de derecho de patentes; aislados con altos niveles de toxicidad mayores o iguales, a las cepas de toxicidad reconocida. Otra es obtener nuevos Bti mejores que los Bti estándar (42-45), una mas es encontrar una aislado que elimine un mayor número de hospederos que Bti conocidos, hasta 1971 sólo habían cepas con toxicidad a lepidópteros del patotipo I, en ese año se descubrió en Israel otro tóxico para mosquitos y jejenes del patotipo II, a finales de 1982 se descubrió uno tóxico para algunos coleópteros del patotipo III (20,25,30,36).

En el control de mosquitos es necesario canalizar recursos humanos y económicos, apoyar la producción industrial en México de bioinsecticidas elaborados con base en Bti (18,37,44).

III. 4 Ecología de Bt.

La bacteria es parte de diversos ecosistemas como: bosques, selvas y sabanas y desiertos (35-37). La espora de Bti supervive por varios años, germina se multiplica como células vegetativas en ambientes naturales, (30), su existencia está relacionada con lugares de elevadas densidades de insectos, el número de esporas de la bacteria en graneros es alta en relación a otros hábitat de acuerdo con ciertas condiciones ambientales: como la temperatura y la humedad constante, mientras que la ausencia de radiación solar permite que permanezcan viables. En relación a los hábitats naturales y los artificiales como los graneros, existe controversia en su distribución, investigación en el agrosistema del Bajío Guanajuatense (Guanajuato, México para determinar la existencia y supervivencia de esporas de Bt en algunas malezas, en hojas de cultivos agrícolas como el fríjol y maís, en insectos saprobios y en el suelo, revelaron la existencia de esporas en el filoplano de esas malezas y en el suelo cultivado con maíz, pero no en las hojas de las plantas cultivadas, ni en los insectos y/anélidos del suelo con los que se asocian, las esporas viables de Bti, se detectaron hasta 4 días después de su aplicación (34 ), lo que explica porque solo en los graneros se reportan epizootias con miles de insectos muertos por los cristales de Bti (12).

IV. Toxinas y mecanismos de acción de Bti

Investigación sobre la bioquímica de Bti, se reporta que el cristal no es tóxico en su totalidad, está dividido en regiones o subunidades de proteína, las cuales tienen actividad enzimatica proteolítica similar a la tripsina del insecto. La ingestión de cristales y esporas por el insecto, revela una interacción entre el cristal y el intestino del hospedero (39-41), cuando un insecto susceptible los ingiere sus enzimas digestivas los hidrolizan en el ambiente alcalino de su intestino, lo que se causa daño en las células epiteliales de la pared intestinal (42-44); éstas expuestas no responden uniformemente, las de tipo cuboide o columnas se deterioran en estructura en las microvellosidades y en la membrana celular, dilatación de la cisterna del retículo endoplásmico rugoso y dispersión de los ribosomas, los núcleos no se afectan, sin embargo las mitocondrias se hinchan, los cambios fisiológicos son insuficientes para el transporte de iones y permeabilidad, se agota el ATP disponible, con cambios patológicos como: vacuolización celular, hinchamiento y lisis (5,10), así el insecto muere en menos de una hora o en varios días, depende de la dosis ingerida, cuando una larva consume cristales sin espora ocurre una secuencia idéntica de estos eventos, en consecuencia la parálisis y muerte del insecto, en donde las esporas son pasivas hasta que el pH disminuye a 7, lo que estimula su germinación, ya que las esporas superviven en casos específico, como en graneros lo cual provoca epizootia por la invasión masiva de Bt en el insecto.

V. Aplicación del bioinsecticida a base de Bti en el campo y su evaluación.

Hasta 1978 no se había producido ningún insecticida microbiano para combatir plagas de insectos de valor médico y veterinario a partir del descubrimiento de Bt, se elaboran a escala industrial. La preparación del bioinsecticida es una mezcla de esporas y de cristales, que causan la muerte en poco tiempo de que larvas de culícidos y simúlidos que se intoxican y no por septicemia, lo anterior se argumenta porque como se señaló no es común detectar epizootias en la naturaleza, (30-33), el modo de acción del complejo espora-cristal de Bti tiene semejanza con insecticidas convencionales, con la diferencia de que en los químicos se especifica el control de calidad del ingrediente activo y sus propiedades físicas y químicas (12,17,19), mientras que un insecticida de Bti H-14 no específica con precisión la concentración de ingredientes activos, en general se realiza un bioensayo para comparar la toxicidad de una preparación conocida de Bt var kurstaki, contra la formulación de Bti H-14 de potencial conocido, la bacteria se maneja para evitar que pierda toxicidad en el almacenamiento, de acuerdo con sus propiedades se vende para suspensión acuosa, emulsión en polvo humectable y gránulos, ya que los ingredientes espora/cristal son insolubles, pero los cristales si, se aprovecha que las larvas de mosquitos vectores de enfermedades infecciosas son insectos filtradores cuando ingieren alimento en ambientes naturales (43-45).

El uso de un microorganismo o sus metabolitos en cantidades industriales para eliminar un insecto blanco no debe tener riesgo para el ambiente y/o humanos, la OMS diseñó un esquema de 5 fases que evalúa la efectividad la seguridad de productos biológicos aplicados en el control de plagas agrícolas, forestales, urbanas, etc., el esquema considera lo siguiente: 1) no causar infección al hombre, mamíferos y otros animales, 2) no ser tóxicos, 3) no provocar alergias, 4) ningún tipo de caracinógenesis, 5) como tampoco infecciones orales, respiratorias, parentales. Bti H-14 no es toxico para mamíferos u otros animales no blanco excepto el mosquito.

Ventajas.

Alta especificidad para controlar larvas de las familias: Culicidae, Simulade y Psichodidae. Seguridad ambiental, no daña mamíferos u otros organismos no blanco, a excepción del culícido Toxorhynchites spp depredador de larvas de mosquitos (13). Alta virulencia solo para el insecto vectores, tiene un efecto toxico relativamente rápido contra mosquitos. Bti es compatible con otras formas de control físico, químico y biológico de mosquitos. Sin evidencia que induce inmunidad humoral o celular, tampoco heredabilidad en el insecto-plaga (19).

Desventajas en el uso de Bti.

No tiene efecto residual, pero si alta especificidad por ello pocas compañías se interesan en su manufactura, lo que limita su espectro de control de insectos-plagas, exclusivamente a mosquitos. Elevado costo producción con lo que un mínimo de gobiernos se interesan en su producción masiva y la necesidad de investigación para reducir los costos de producción. Formulaciones de eficacia variable contra mosquitos en ambientes naturales, por que se trata de un ser vivo sujeto a las condiciones en los que se cultiva.

VI. Producción industrial de Bti.

Uno de los aspectos más importantes del insecticida, es su producción masiva a base de Bti, con alto grado de toxicidad para insectos plaga, agrícola y urbano, se diseñan medios de cultivo con diferentes composición, con dos clases de bioinsecticidas los generados a partir de cepas de colección y aislados regionales, no patentados. El proceso de producción se inicia con la preparación del inóculo, que se propaga en un medio de cultivo de bajo costro, la selección de la producción artificial, asegura cristales tóxicos, por ello el medio de fermentación considera la fuente de carbono, al igual que concentración de proteínas, factores de enriquecimiento y minerales que incrementen el grado de toxicidad contra el insecto blanco, además se usan fuentes de nutrientes accesibles y baratos, que reduzcan costos de producción; de los medios de cultivo conocidos los más satisfactorios para su producción señalan (21) aquellos a base de: melaza, derivados subproductos de pescados, liquido remojo de maíz (11). Un parámetro en la producción de Bti es el conteo de cristales de esporas, el consumo de azúcares reductores, el cambio de pH y la recuperación del complejo espora-cristal, por el método de coprecipitación con la lactosa y acetona (15) costoso por ello se investigan otros más eficientes de extracción de ese complejo, más baratos que bajen el costo del producto y aumenten la posibilidad de expansión en el mercado.

VII. Avances biotecnológicos para la utilización de Bti.

Bti es fácil de cultivar, factible de manipular genéticamente; en los últimos diez años, la biotecnología basada en la manipulación de las propiedades del genoma en organismos modificables, podría generar bioinsecticidas con propiedades adecuadas al ambiente en el control mosquitos vectores de enfermedades humanas y animales (1,20,30,40).

VII.1 Las perspectivas de la investigación de bioinsecticidas con base en Bti.

Incrementar la toxicidad de las cepas conocidas de Bti, por selección de plásmidos que contienen los genes que codifican para la síntesis de delta-endotoxina de Bti.

Ampliación de la diversidad de los hospederos, elaboración de productos que con actividad inespecífica es decir, contra dos o más grupos de insectos, la Compañía Ecogen logró combinar un gen del patotipo I con el del patotipo III, en el producto Foil, activo tanto contra lepidópteros y coleópteros.

Optimización de la fermentación o producción de Bti con aislados o cepas receptoras de genes que codifican para la proteína tóxica en una de las especies más prometedoras es B. subitlis, ya que forma esporas en un mínimo de tiempo, lo que acorta el período de la fermentación con el ahorro de insumos con un aumento importante en la producción de esporas y cristales (22). Mycogen Inc, de San Diego Cal., E.U.A, en un proceso similar uso una bacteria no esporógena del género Pseudomonas, en la cual logró la expresión la de delta-endotoxina en la fase vegetativa, los residuos de la pared celular se pegan al cristal, lo protegen con una cubierta natural, que mejora su estabilidad (33).

Transformación genética de algas del fitoplacton en agua dulce en el control de mosquitos y jejenes; la compañía belga Plant Genetic Systems implantó los genes que codifican para la delta-endotoxina en una cianobacteria del género Synechocchocus, al expresarlo elimina larvas de dípteros, se requiere investigación de campo para determinar la inocuidad de estas cianobacterias transgénicas para evitar la proliferación de mosquitos.

Plantas transgénicas, implica la transferencia de los genes de Bti que codifican para la síntesis del cristal al genoma de plantas, para una autoprotección contra el ataque de insectos plaga, observado ya en tabaco-Bt (44), desde entonces otras se modificaron como: el algodón y el jitomate. (25), aunque los riesgos ambientalem son aun desconocidos por la falta de información de transgénicos en la naturaleza que llevara largo tiempo definir como medidas ambientalmente seguras en el control de mosquitos. Los inconvenientes de estas plantas es lograr niveles tóxicos del cristal de Bti suficiente, aunque existe el riesgo del desarrollo de resistencia de los insectos plaga a la delta-endotoxina por la presión continua de selección factor clave para su aparición, su potencialidad esta en el manejo integrado de plagas agrícolas, urbanas y/o forestales (2,35,41,42)

VIII.Conclusiones.

En el control de enfermedades transmitidas por mosquitos como: paludismo, dengue y fiebre amarilla en México y en el mundo con estos problemas de salud que usan insecticidas químicos: oraganoclorados y organofosforados, dada la resistencia de los mosquitos y la contaminación. Son necesarias otras alternativas como, Bti es agente biológico de mayor éxito por su alta especificidad a dípteros, su inocuidad a vertebrados, que no provoca daño a la naturaleza en el control de larvas de mosquitos, su eficacia es parte del manejo integrado de plagas, en zonas rurales y urbanas, ya que es posible minimizar la aplicación de insecticidas químicos. Mientras que conveniente el aislamiento de nuevos Bti o microorganismos análogos con elevada toxicidad contra mosquitos como bioinsecticidas, a la vez optimizar el sistema de su producción que bajen su costo de fabricación, e implementar el control integrado de plagas humanas y animales acordes a las posibilidades económicas de los países en vías de desarrollo.

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Dedicatoria: a los cristeros por su fe y entrega a la libertad religiosa en México. Agradecimientos al proyecto 2.7 (2007) de la CIC-UMSNH por el apoyo económico a Jeanneth Caicedo Rengifo por el apoyo en la escritura y laredacción.

 

Luis Macias Nava

Juan Manuel Sánchez-Yáñez*

Microbiología Ambiental.

*autor correspondiente

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Mich, México


Partes: 1, 2


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