Bacillus Thuringiensis Sobre Ácaros
Bacillus Thuringiensis Sobre Ácaros
Bacillus Thuringiensis Sobre Ácaros
RESUMEN
1. Grupo de Investigación INPANTA Existen aproximadamente 55.000 especies de Acari,
Facultad de Ciencias Agrarias
Fundación Universitaria Juan de muchas de estas son parásitos y afectan plantas, animales
Castellanos y seres humanos, causando pérdidas económicas y
etorres@jdc.edu.co
problemas de salud pública. Uno de los agentes
2. Departamento de Ciencias Naturales biológicos más utilizados para el control de insectos y
y Ambientales, GENBIMOL
Facultad de Ciencias e Ingeniería ácaros plaga es Bacillus thuringiensis, bacteria
Universidad Jorge Tadeo Lozano entomopatógena, ubicua, que en ensayos de campo ha
javier.hernandez@utadeo.edu.co
mostrado toxicidad sobre ácaros parásitos de animales y
plantas. El propósito de esta revisión fue analizar el
Tipo: artículo de revisión
Recibido: 19/01/2015 estado del arte de la utilidad de B. thuringiensis sobre el
Aceptado: 01/04/2015 control de ácaros plaga.
Palabras clave: Acari, control biológico, delta-
endotoxinas, esporulación, toxicidad.
ABSTRACT
There are approximately 55,000 species of Acari, many of them are parasites and affect
plants, animals and humans, causing economic losses and public health problems. One of
the most used biological agents for the control of insects and pest mites is Bacillus
thuringiensis, an entomopathogenic, ubiquitous bacterium that in field trials has shown
toxicity to parasitic mites of animals and plants. The purpose of this review is to analyze the
state of the art of the usefulness of Bacillus thuringiensis on the control of plague mites.
Keywords: Acari, biological control, delta-endotoxins, sporulation, toxicity.
RESUMO
Existem aproximadamente 55.000 espécies de Acari, muitas delas são parasitas e afetam
plantas, animais e humanos, causando prejuízos econômicos e problemas de saúde pública.
Um dos agentes biológicos mais utilizados no controle de insetos e ácaros praga é o
Bacillus thuringiensis, uma bactéria entomopatogênica e onipresente que, em testes de
campo, demonstrou toxicidade para ácaros parasitas de animais e plantas. O objetivo desta
revisão foi analisar o estado da arte da utilidade de B. thuringiensis no controle de ácaros
praga.
Palavras-chave: Acari, controle biológico, delta-endotoxinas, esporulação, toxicidade.
RÉSUMÉ
Il y a environ 55 000 espèces d'acariens, dont beaucoup sont des parasites et affectent les
plantes, les animaux et les humains, causant des pertes économiques et des problèmes de
santé publique. L'un des agents biologiques les plus utilisés pour la lutte contre les insectes
et les acariens nuisibles est Bacillus thuringiensis, une bactérie entomopathogène et
omniprésente que dans quelques essais sur le terrain, a montré une toxicité pour les acariens
parasitaires des animaux et des plantes. Le but de cette revue est d'analyser l'état de l'art de
l'utilité de Bacillus thuringiensis sur le contrôle des acariens de la peste.
Mots-clés : Acari, contrôle biologique, delta-endotoxines, sporulation, toxicité.
INTRODUCCIÓN
Los ácaros son pequeños organismos con una alternativa y la bacteria B.
alta tasa reproductiva, presentan un ciclo de thuringiensis es una de las más utilizadas
vida corto de fácil diseminación y para tal fin (González et al., 2011).
adaptación a diversos ambientes (Ochoa et
al., 1991). Están en todos los hábitats de la B. thuringiensis es una bacteria
tierra, incluyendo: aguas termales, lagos entomopatógena, formadora de esporas,
antárticos e hipersalinos (Stevens & Hogg, caracterizada por poseer una variedad de
2006; Moreno et al., 2008), con excepción plásmidos, los cuales contienen genes que
del océano abierto (Walter & Proctor, codifican para proteínas insecticidas,
2013). En cuanto a hábitos de vida son conocidas como δ-endotoxinas o proteínas
variados, pues estos son parásitos de Cry (Crickmore et al., 1998). Su
insectos, vertebrados, animales importancia radica en la toxicidad contra
domésticos, plantas y del hombre, incluso larvas de insectos plaga, de los órdenes
algunas especies contaminan productos y Lepidoptera, Coleoptera, D iptera,
alimentos almacenados (Ochoa et al., Himenoptera, Homoptera, Ortoptera y
1991). Mallophaga (Phthiraptera); y en otros
organismos como nemátodos, ácaros,
Las poblaciones de ácaros, plaga de plantas protozoarios y platelmintos (Höfte &
y animales, aumentan a causa de la Whiteley, 1989; Feitelson, 1993; Bravo et
resistencia que han adquirido por el uso al., 1998; García-Robles et al., 2001; Xu et
indiscriminado de acaricidas químicos y a al., 2004; van Frankenhuyzen, 2009). Por
la alta presión de selección a las que son tanto, el objetivo de esta revisión fue
sometidos con el control químico (Ochoa et analizar el estado del arte sobre la utilidad
al., 1991; Milani, 1999). Para contrarrestar de B. thuringiensis para controlar ácaros
esta problemática, el control biológico es plaga en plantas y animales.
Los ácaros pertenecen al phylum Artrópoda de arácnidos. Los ácaros se pueden dividir
(Siebold & Stannius 1845), Subphylum en dos linajes denominados:
Chelicerata, clase Aracnoidea (Lamarck Anactinotrichida (Parasitiformes:
1815), orden Acari (Nitzsch 1818) según la Opilioacarida, Gamasida, Ixodida y
base de datos ARCTOS (2017) (Savory, Holothryrida) y Actinotricida
1972). Los individuos de este orden se ( Tr o m b i d i f o r m e s : P r o s t i g m a t a y
caracterizan por tener el cefalotórax y el Endeostigmata; y Sarcoptiformes:
abdomen fusionados (Calderón et al., Endeostigmata, Oribatida y Astigmata)
2005), dentro de este grupo se encuentran (Dunlop & Alberti, 2007); la clasificación
los ácaros y garrapatas. De acuerdo con de Coddington et al. (2004) reconoce los
Zhang (2013) se han descrito 55.214 superórdenes: Opilioacariformes,
especies de Acari, es el grupo más diverso Acariformes y Parasitiformes.
ÁCAROS PLAGA
Los ácaros plaga son insectos que plumas (Bowman, 2011). Muchas especies
amenazan la salud de plantas, animales y de Parasitiformes son importantes parásitos
seres humanos a escala global, causando de los vertebrados (Walter & Proctor,
pérdidas económicas y problemas 2013). Cuando las personas presentan
significativos de salud pública (McCoy et molestias por ácaros, generalmente
al., 2013; Javed et al., 2013). Los ácaros pertenecen a una gran superfamilia de
hematófagos tienen el potencial de Mesostigmata: Dermanyssoidea, afectan
transmitir agentes zoonóticos (virales, tanto vertebrados como invertebrados
bacterianos o parasitarios) (Jofré et al., (Coddington et al., 2004; Walter & Proctor,
2009), con excepción de los ácaros de 2013). Mesostigmata tiene una amplia
alimentos y del polvo (Díaz, 2006; Steen et gama de cerca de 17 familias (Beaulieu et
al., 2004). Acari es un grupo abundante, de al. 2011) con especies que parasitan
importancia médica, veterinaria y mamíferos, aves, serpientes, lagartos,
económica, sin embargo se sabe muy poco insectos y otros artrópodos. Igualmente,
sobre la genética, la epidemiología, la Prostigmata contiene algunos parásitos
biología y las relaciones filogenéticas (Gu importantes de aves y mamíferos
et al., 2014). incluyendo al ser humano (Walter &
Proctor, 2013). Se encuentran también
Existen varias especies de ácaros que son especies de Cheyletiella (Cheyletidae)
ectoparásitos obligados de perros, gatos, como parásitos de vertebrados y producen
roedores, aves y reptiles, no obstante, los sarna en sus huéspedes. Además, se
mamíferos y las aves son los principales encuentran los vectores acarinos, el grupo
anfitriones de una gran diversidad de ácaros más importante de transmitir
por el hábitat que ofrecen sus pieles y enfermedades, estos corresponden a las
garrapatas (Ixodida) (Walter & Proctor, tienen piezas bucales tipo estilete que se
2013). utilizan para perforar presas, o en el caso de
fungívoros y plantas, drenan su contenido
En plantas, la infestación por ácaros es un (Lindquist, 1998). La fitofagia ha surgido
problema en los cultivos agrícolas, frutales, en al menos siete clados de Prostigmata,
forestales, medicinales y ornamentales; entre estos: Eriophyoidea y
pues estos causan estrés biótico en plantas Tetranychoidea, a estos pertenecen la
huésped y afectan negativamente la mayor parte de parásitos obligados de
producción comercializable causando plantas vasculares y otros linajes que se
pérdidas a productores (Gulati, 2014). Los alimentan de plantas vasculares, briofitas y
síntomas que presentan los cultivos por el algas son: Erythraeidae, Eupodoidea,
ataque de los ácaros fitoparásitos, van Stigmaeidae, Tydeidae y Tarsonemidae
desde moteados amarillentos o blancuzcos (Walter & Proctor, 2013).
del follaje hasta tonos pardo-rojizos, caída
de hojas y frutos, pérdida de la lámina En lo concerniente a los productos
foliar, corrugamiento de hojas y brotes, almacenados, hay ácaros que se alimentan
agallas, crinosis, desarrollo deficiente de la del producto sano (generalmente cereales),
planta, leprosis, necrosis, muerte produciendo un daño directo al ensuciar el
ascendente y descendente de la planta producto con sus heces y mudas (Iraola,
(Ochoa et al., 1991). Los ácaros parásitos 2001). La mayoría de estos ácaros son
de plantas pertenecen a los Acariformes y el Astigmata (Acaroidea, Glycyphagoidea) se
suborden Prostigmata, algunos encuentran los considerados plaga de
depredadores son: Labidostommatidae y productos almacenados, ácaros del picador
Rhagidiidae los cuales tienen quelíceros de la tienda, picazón del panadero, ácaros
quelados (Walter & Proctor, 2013). La del queso, ácaros del mueble y ácaros del
mayoría de los individuos prostigmata polvo (Walter & Proctor, 2013).
ecosistemas terrestres como desiertos, celular (Krieg, 1971; Faust & Bulla, 1982).
estepas, bosque húmedo tropical, altas De otro lado, la γ-exotoxina se considera
montañas, playas y cuevas, entre muchos una lecitinasa (Cano et al., 2004), es tóxica
otros (Schnepf et al., 1998; Maeda et al., para las moscas de sierra (Tenthredinidae),
2000; Martínez & Caballero 2002). pero el modo de acción de esta toxina
termolábil no se ha determinado (Heimpel,
Algunas cepas de B. thuringiensis 1967; Faust & Bulla, 1982).
producen una exotoxina termoestable
denominada β-exotoxina, la cual se secreta Por el contrario, la δ-endotoxina es
al medio de cultivo al inicio del proceso de producida durante la esporulación
esporulación y se caracteriza por ser ensamblándose varias unidades
acaricida (Robaina et al., 2006). Las β- polipeptídicas de diferentes pesos
exotoxinas son solubles en agua, moleculares, entre 27 y 140 kDa que se han
termoestables y dializables, su estructura denominado Cry (del inglés cristal) o Cyt
química es un derivado fosforilado del (del inglés cytolitic), en la mayoría de las
nucleótido adenina, es inhibidora de la cepas de B. thuringiensis los genes cry
ARN polimerasa y de proteínas (Cano et están localizados en los plásmidos (Bravo
al., 2004). Además, afecta el proceso et al., 1998; Crickmore et al., 1998;
mitótico durante la metamorfosis, produce Hernández-Fernández et al., 2011).
deformación de la pupa o el adulto y reduce
la fecundidad y longevidad en adultos Una vez ingeridos los cristales por las
(Cano et al., 2004). larvas, estos pasan a través del primer
tramo del tubo digestivo, este se solubiliza
En relación con la toxicidad, las β- por el pH alcalino del intestino medio del
exotoxinas pueden tener efectos insecto, liberando protoxinas, que son
citotóxicos a determinadas clivadas por acción de las proteasas
concentraciones, por lo cual, el empleo de intestinales dejando un fragmento activo de
productos de B. thuringiensis a partir de aproximadamente 60–70 kDa (Bravo et al.,
cepas que producen este tipo de toxina 2002). Una vez activa, la toxina se inserta
están sujetos a regulaciones adicionales, sin en la membrana y forma poros líticos, como
embargo, no todas las cepas de B. consecuencia se produce la alcalinización
thuringiensis producen este tipo de toxinas del citoplasma y destrucción de las células
(Cano et al., 2004). Hernández et al. (2003) columnares y caliciformes (De Maagd et
analizaron que la frecuencia de la al., 2003), provocando en la larva del
producción de β-exotoxina es mayor en el insecto parálisis del tracto digestivo, lisis
serotipo B. thuringiensis var. thuringiensis, celular, cese de la ingesta y por último, su
producción que depende del serovar, la muerte (Griffitts & Aroian, 2005).
compatibilidad y el intercambio de
plásmidos entre estos. B. thuringiensis ha demostrado ser una
valiosa alternativa de los insecticidas
La α-exotoxina es una fosfolipasa C que convencionales, pues es activo e inofensivo
afecta principalmente a los fosfolípidos de para el medio ambiente debido a su
membrana celular, es termolábil, es especificidad. (Höfte & Whiteley, 1989).
altamente tóxica para ciertos insectos La mayoría de los bioinsecticidas de B.
causando degeneración del hemocele y lisis thuringiensis son producidos utilizando
CONCLUSIÓN
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