Los Entomopatógenos, Control Biológico de Plagas


El término entomopatógeno se refiere al microorganismo que es capaz de causar una enfermedad al insecto plaga, conduciéndolo a su muerte después de un corto período de incubación. Hoy en día se conocen pocas especies de estos microorganismos, aunque muchos de ellos atacan a una gran variedad de insectos plaga que afectan a los cultivos. En la actualidad se ha incrementado potencialmente su aplicación en el campo agrícola como insecticida biológico, debido a  que resultan ser una alternativa bastante rentable en los programas de manejo integrado de plagas.

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Bacterias

Dentro del grupo de bacterias, las del género Bacillus son las más empleadas para el control de los insectos plaga. Las principales especies de este género, utilizadas con mayor frecuencia en los programas de manejo integrado, son Bacillus thuringiensis, B. popilliae, B. sphaericus y B. moritai. Las bacterias atacan al insecto en su etapa larvaria y de acuerdo a sus hábitos y su grado de infección, se pueden clasificar en potenciales, facultativas y obligatorias.

Bacillus thuringiensis es la bacteria de mayor difusión en campañas de control biológico de insectos plaga en cultivos como hortalizas, granos, especies forestales y algunos frutales. Esta bacteria forma cristales proteínicos en forma de diamante, los cuales contienen toxinas denominadas proteínas Cry o Cyt.  Las toxinas Cry  son capaces de paralizar el intestino de la mayoría de las larvas de insectos. Una vez infectadas disminuyen su alimentación, se debilitan y mueren. Por otra parte, no existe un intervalo entre aplicaciones, por lo que se puede aplicar hasta que la plaga cese. Las ventajas de usar estas bacterias es que no dañan al cultivo, no contaminan si se usan adecuadamente y su actividad no se ve afectada por altas temperaturas.

 gusano

Figura 1. Esquema de modo de acción de toxina de B. thuringiensis. (1) Esporas a lo largo del intestino medio. (2) Toxina en diamantes se unen a la superficie del intestino medio. (3) Esporas y toxinas entran en la hemolinfa. (4) Larva muerta.

Fuente: mBio, 2011.

Hongos

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Los hongos son los principales organismos causantes de enfermedades en los insectos. Algunos de estos hongos son considerados patógenos obligados como los del género Entomophthora; pero también existen los facultativos. El ataque de los hongos entomopatógenos se asocia a una gran cantidad de insectos, los cuales son infectados preferentemente en los estadios inmaduros (ninfa o larva).  La especificidad con la que atacan a los insectos plaga es bastante variable, ya que algunos tienen un amplio rango de hospederos, mientras que otros están restringidos a una especie de insecto. Entre los principales géneros de hongos entomopatógenos que se utilizan en la agricultura se encuentra BeauveriaMetarhizium, Paecilomyces, Verticillium y Trichoderma.

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El éxito de estos entomopatógenos está en función de la biología de los insectos plaga y del medio ambiente en que se encuentren para poder decidir cuál es la especie más adecuada y el momento oportuno para aplicarlo. Por lo general, estos hongos infectan a los insectos mediante la penetración de su cutícula, volviéndose con ello en una gran alternativa para el control de insectos chupadores. También la infección puede ocurrir a través de la ingestión indirecta o a través de aberturas externas. Una vez que el hongo se encuentra dentro del insecto, este coloniza el interior. Al inicio de la infección pueden o no observarse síntomas, pero el insecto comienza a perder movilidad y apetito. Al cabo de 7 o 10 días el insecto muere debido a la deficiencia nutricional, aunque existen hongos que producen toxinas durante su crecimiento; con estos compuestos la muerte del insecto ocurre en 48 horas. Al morir el insecto  o poco antes de hacerlo, el hongo forma estructuras reproductivas que permiten su dispersión rápida a través de una población y provocan el colapso de esta en pocas semanas.

 Langosta

Figura 2. Langosta infectada por Metarhizium anisopliae var. acridum.

Fuente: SENASICA, 2016.

El uso de estos  organismos es una de las mejores alternativas que se utilizan en el control biológico por ser económico, sencillo y ecológicamente sustentable. No obstante, es fundamental propiciar las condiciones adecuadas de temperatura y humedad para lograr su propósito. Los hongos son parte fundamental del manejo integrado de plagas, debido a que atacan a los insectos  en cualquier estado de desarrollo.  

Nematodos

Aunque existen muchas especies parásitas de nematodos, las cuales causan daños a los cultivos, también existen otras que son benéficas. Los nematodos parásitos de insectos penetran al hospedero a través de la cutícula o por aberturas naturales (boca, ano, espiráculos) para depositar bacterias patogénicas del género Xenorhabdus que provoquen su posterior muerte. También los nematodos pueden utilizar aminoácidos del hospedero, evitando la síntesis de proteínas que utiliza el patógeno para llevar a cabo la muda o reproducción. Los nematodos en algunos casos invaden el ovario de la hembra de la plaga o los huevos, evitando de igual forma su reproducción. Estos organismos atacan al insecto en cualquier estadio y tienen un rango de hospederos que incluye la mayoría de los insectos. Se reproducen en gran escala y pueden ser aplicados a través de larvas infectadas. Las principales especies empleadas para el control de insectos plaga son Romanomermis culicivorax y Mermis nigrescens, debido a que matan a su hospedero en un corto período de tiempo. Se debe destacar que los nematodos de las familias Steinernematidae y Heterorhabditidae poseen este atributo también, ofreciendo una alternativa para el control biológico de insectos.

 Nematodos

Figura 3. Nematodos infectando una termita.

Fuente: Arbico, 1998.

Protozoarios

Son microorganismos que de forma directa o en asociación con algún virus matan cantidades significativas de insectos. Existen aproximadamente 1,200 especies de protozoarios que causan enfermedades en los insectos, dentro de estas encontramos a Lambornella clarki, Mattesia trogodermae, Trogoderma ssp., Malamoeba locustaeNosema pyrausta, Nosema locustae y Vairimorpha necatrix. Sin embargo, no son considerados prioridad como agentes patógenos en el control biológico de plagas, ya que requieren mucho tiempo para matar al hospedero. Los protozoarios que muestran baja virulencia generalmente viven en el intestino del insecto y causan tan sólo diarrea, mientras que los que tienen una alta virulencia atacan frecuentemente el cuerpo graso del insecto.

El modo de acción de estos organismos inicia al ser ingeridos por el hospedero, llegando hasta al intestino grueso, ahí causan una infección viral que  prolonga la etapa de larva. Lo anterior, permite que éstas queden más tiempo expuestas a depredadores o la radiación solar para finalmente causarles la muerte. De igual forma llegan a reducir la fecundidad de los adultos sobrevivientes.

Virus

 larva

Figura 4. Larva muerta por infección viral.

Fuente: Caballero, 2008.

Los virus que causan enfermedades a insectos plaga son sumamente importantes en programas de control biológico, dada la infección que provocan y lo especifico que actúan. Las familias más utilizadas para el control de plagas son Baculoviridae, Reoviridae, Poxviridae y Polydnaviridae. Al igual que las bacterias y otros entomopatógenos, los virus deben ser ingeridos para causar una enfermedad y posteriormente la muerte de los insectos plaga. De acuerdo al tipo de virus se ven afectados sitios específicos dentro del insecto, causando pérdida de apetito, cuerpo flácido, movimiento hacia la parte superior de la planta, posiciones colgantes, y  fluido que escapa del tegumento.

Fuentes consultadas:

Biotecno, 1998. Experiencias en el Manejo Integrado de Plagas. Boletín Técnico, Biosystems, Inc. Ventura Ca., Chihuahua. México.

Gallegos, M. G.; Cepeda, S. M.; Olayo, P. R. P. 2003. Entomopatógenos. Trillas. México. 148 p.

Caballero, P.; Williams, T. 2008. Capítulo 8. Virus Entomopatógenos. En Jacas, A.; Urbaneja, A. (Ed). Control Biológico de Plagas Agrícolas. PHYTOMA. España. 448 p.

Motta, D. P. A.; Murcia, O. B. 2011. Hongos Entomopatógenos para el Control Biológico de Plagas. Ambiente & Água- An Interdisciplinary Journal of Applied Science. 6 (2). 77-90 p.

Nicholls, E. C. I. 2008. Control Biológico de Insectos: Un Enfoque Agroecológico. Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. 282 p.  

 

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Comentarios

Anónimo comentó:
Publicado: 2018-09-20 06:21:57

Me parece muy apropiado este curso sobre el control de insectos plagas de los cultivos, pero mi pregunta que daños colaterales causan al medio ambiente si se sale de control del uso de insecticida biológico, por que se esta trabajando con bacterias, hongos, virus, nematodos y protozoarios que consecuencia puede haber si se sale de control. 

alvaro_bonilla comentó:
Publicado: 2018-09-20 06:26:08

Buen día.

Suelen ser organismos específicos para las plagas y una vez que la plaga ha sido reducida estos organismos también disminuyen. Es decir, el crecimiento o decremento de estos controladores estará en función de la plaga a la que atacan. Incluso, ante la falta de condiciones, ya sea climáticas o numero de individuos plaga, suelen hasta desaparecer, haciendo necesaria una nueva aplicación.