control microbial artrópodos bacterias entomopatÓgenas

8/19/2019 Control Microbial Artrópodos BACTERIAS ENTOMOPATÓGENAS

1/36

TemaTema

El control microbial deEl control microbial deartrópodos y el control biológicoartrópodos y el control biológicode patógenos vegetalesde patógenos vegetales


2/36

Control microbial deControl microbial de

artrópodos:artrópodos:Bacterias entomopatógenosBacterias entomopatógenos


3/36

SumarioSumario•

Bacterias entomopatógenas.Características generales. Clasificación. Mecanismos deinfección.

• Principales Familias, géneros yespecies con potencialidad enel control microbial.


4/36

ObjetivosObjetivos• Caracterizar las bacterias

entomopatógenas.• Precisar las principales etapas de

su mecanismo de infección.• estacar las principales Familias,

géneros y especies conpotencialidad en el control

microbial.


5/36

BacteriasBacteriasentomopatógenasentomopatógenas


6/36

• esempe!an un papel protagónico en elcontrol microbial, específicamente

Bacillus thuringiensis Berliner.• "pro#imadamente $% & de las 'entas

de agentes de control microbianocorresponde a productos (ue tienencomo base esta bacteria.

• )n comparación con otros grupos deentomopatógenos, son pocas lasbacterias (ue pro'ocan alg*n da!o a los

insectos.


7/36

Bacterias EntomopatógenasBacterias EntomopatógenasDaños queprovocana insectos

BacteremiaBacteremia + SepticemiaSepticemia + ToxemiaToxemia +

Bacteria in'adeemocele, se multiplica,

produce to#inasy el insecto muere.

-ucede con bacteriasató enas

Bacteria confinadaal lumen estomacal

donde produce to#inas/anada y 0aya, 1$$23.

Bacteria se multiplicaen emolinfa del insecto

sin producir to#inas.

)#isten bacteremiasno patogénicas


8/36

FamiliaFamilia BacillaceaeBacillaceae• Bacterias con células 'egetati'as alargadas en forma de

bastón, 4ram positi'as y formadoras de endosporas.• )#isten dos géneros con especies entomopatógenas+

Bacillus y Clostridium.• Clostridium es anaeróbico obligado y Bacillus es aeróbico.•

" la célula donde se forma la espora se le denomina5esporangio 6.• Para algunas especies la formación de la espora 'a

acompa!ada de la formación de un cristal proteicocristal proteico denominado cuerpo parasporalcuerpo parasporal , (ue es el responsable dela acción insecticida.

• )l género Bacillus es el (ue mayor potencial presenta en elcontrol microbiano de insectos.

• -us principales especies son+ B. thuringiensis , B.

sphaericus y B. popillae / iery y Frac on, 1$$73.


9/36

DivisiónDivisión FamiliaFamilia !nero!nero EspecieEspecieGracilicutes

4ram 83PseudomonaceaePseudomonaceae PseudomonasPseudomonas P. aeruginosaP. aeruginosa

P. fluorescensP. fluorescens

BacillaceaeBacillaceae BacillusBacillus B. alvei

B. larvae

B. Iaterosporus

B. lentimorbus

B. popilliaeB. popilliae

B. sphaericus

B. thuringiensisB. thuringiensis

B"CTE#$"S E%TO&O'"TO E%"S


10/36

Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis• 9as diferentes subespecies de B. thuringiensis

difieren en su espectro de acción tó#ica, por lo (ue sepropuso separarlas en patotipos.• )l patotipo " incluye las razas : C)P"- (ue son

patógenas para insectos del orden Lepidoptera.

• )l patotipo B incluye a las (ue resultan patógenaspara insectos del orden Diptera.

• )l patotipo C incluye las razas (ue infectan insectosdel orden Coleoptera .

• )l cuerpo parasporal 'aría en su forma al 'ariar elpatotipo de la bacteria.

• ;asta 1$$7 se abían identificado


11/36


12/36

Esporangio deEsporangio de Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis mostrando lamostrando laendospora y el cristal proteicoendospora y el cristal proteico

E%DOS'O#" C#$ST") '#OTE$CO


13/36

Cristales proteicos puri*icados deCristales proteicos puri*icados deBacillus thuringiensisBacillus thuringiensis


14/36


15/36


16/36

&ecanismos de&ecanismos dein*ecciónin*ección


17/36

'roducción de toxinas'roducción de toxinas

=na de las características m>snotables de B. thuringiensisB. thuringiensis


18/36


19/36

/exotoxina/exotoxina• /o#ina termoestable, secretada por algunas

'ariedades durante la fase de crecimiento 'egetati'o.• Conocida como+ 5 *actor mosca 6, 5 toxina mosca 6,

5toxina termoestable 6, toxina estable al calor 6 y5ts amplio.

• -e reportan especies susceptibles a /exotoxina/exotoxina en

los órdenes Diptera , Lepidoptera , H menoptera ,Coleoptera , Isoptera y !rthoptera.

• )l estado lar'al de los insectos es siempre m>ssusceptible (ue el estado adulto ;abib y "ndrade,1$$ 3.


20/36

• /exotoxina/exotoxina también resulta letal para insectospertenecientes a los órdenes Hemiptera y"europtera , donde se ubican enemigos naturales(ue pueden afectarse, razón por la cual el radiode acción tan amplio es un elemento importantea tener en cuenta en el maneDo de plagas.

• 'or ejemplo +-e a 'erificado (ue las lar'as de Chr soperlacarnea -tep ens E Chr sopa 3 mueren despuésde ingerir ue'os de #itotroga cerealella tratadoscon la /exotoxina= 9o mismo ocurre a c inc es (ue se alimentaroncon lar'as de Helicoverpa $ea EHeliothis 3

0isele', 1$7 citado por /anada y 0aya, 1$$23.


21/36

• 9a9a /exotoxina/exotoxina posee propiedadesposee propiedadesmutag!nicasmutag!nicas yy teratog!nicasteratog!nicas y es tó#ica a loses tó#ica a los'ertebrados'ertebrados

⇒

⇒ las subespecies (ue lalas subespecies (ue laproducen no se tienen en cuenta en la mayoríaproducen no se tienen en cuenta en la mayoríade las formulaciones comerciales dede las formulaciones comerciales de B.B.thuringiensisthuringiensis /anada y 0aya, 1$$2G ;abib y/anada y 0aya, 1$$2G ;abib y

"ndrade, 1$$ 3. "ndrade, 1$$ 3. • )#iste eterogeneidad entre las)#iste eterogeneidad entre las /exotoxinas/exotoxinas ⇒⇒ diferencias de to#icidad acia diferentesdiferencias de to#icidad acia diferentes

organismos plaga y los mamíferosorganismos plaga y los mamíferos ⇒⇒ sea tansea tanimportante su identificación Carrerasimportante su identificación Carreras et al.,et al., 1$$73.1$$73.


22/36

9/endotoxina9/endotoxina

• 9a m>s importante.• -intetizada en forma de protoxina

durante el proceso de esporulación

dentro de la célula 'egetati'a.• 9a proto#ina aparece como una

inclusión cristalina y se considerauna característica constante para lasdiferentes 'ariedades de B.

thuringiensis .


23/36

&odo de acción de la&odo de acción de la 9/endotoxina9/endotoxina

"un(ue se puede e#plicar mediante 'arias"un(ue se puede e#plicar mediante 'ariasipótesis, a continuación se describe el procesoipótesis, a continuación se describe el proceso

de forma general y simplificada+de forma general y simplificada+


24/36

)a larva ingiere la protoxina)a larva ingiere la protoxina

9a proto#ina se solubiliza en el9a proto#ina se solubiliza en elambiente alcalino del intestinoambiente alcalino del intestino

9a proto#ina es procesada a la forma9a proto#ina es procesada a la formató#ica por la acción de las proteasastó#ica por la acción de las proteasas

digesti'as del insectodigesti'as del insecto

Posteriormente, ocurre la unión de las to#inasPosteriormente, ocurre la unión de las to#inasa receptores (ue se encuentran en laa receptores (ue se encuentran en la

membrana intestinal del insecto susceptiblemembrana intestinal del insecto susceptible


25/36

)n ensayos realizados se a)n ensayos realizados se ademostrado (ue+demostrado (ue+

)#iste una correlación estricta entre)#iste una correlación estricta entrela unión de las to#inas al receptor della unión de las to#inas al receptor delinsecto blanco y la to#icidadinsecto blanco y la to#icidadAo es suficiente (ue la to#ina se unaAo es suficiente (ue la to#ina se unaal receptor para (ue mate al insecto,al receptor para (ue mate al insecto,lo cual (uiere decir (ue e#isten otroslo cual (uiere decir (ue e#isten otrosfactores in'olucrados en elfactores in'olucrados en elmecanismo de acción de la to#ina.mecanismo de acción de la to#ina.


26/36

=nión entre to#ina y receptor dese(uilibra la estructura de la=nión entre to#ina y receptor dese(uilibra la estructura de lamembrana y 5membrana y 5 abreabre 6 un poro por el (ue penetran cationes,6 un poro por el (ue penetran cationes,

seguidos de aguaseguidos de agua

)#ceso de agua en el citoplasma de las células epiteliales)#ceso de agua en el citoplasma de las células epitelialespro'oca distensión asta (ue la célula se rompepro'oca distensión asta (ue la célula se rompe

Contenido del mesenteron altamente alcalino3 pasa a laContenido del mesenteron altamente alcalino3 pasa a laemolinfa con p; casi neutro3 a la 'ez (ue la emolinfa 'aemolinfa con p; casi neutro3 a la 'ez (ue la emolinfa 'a

acia el lumen del mesenteronacia el lumen del mesenteron

"umento de p; de la emolinfa "umento de p; de la emolinfa paralización de la lar'a,paralización de la lar'a,al cesar la conducción ner'iosaal cesar la conducción ner'iosa

..

"l disminuir p; del contenido estomacal "l disminuir p; del contenido estomacal ⇒⇒ ocurre germinación de las esporas y se produce unaocurre germinación de las esporas y se produce una septicemiasepticemia


27/36

Sintomatolog-aSintomatolog-a • B. thuringiensisB. thuringiensis necesita ser ingeridonecesita ser ingerido

para (ue lle'e a cabo su efecto tó#ico.para (ue lle'e a cabo su efecto tó#ico.

• 'rimeros s-ntomas externos ++Pérdida del apetitoPérdida del apetitoHegurgitación y diarreasHegurgitación y diarreas

Pérdida del brillo del tegumentoPérdida del brillo del tegumentoisfunción intestinalisfunción intestinal

Par>lisis del tracto digesti'oPar>lisis del tracto digesti'o


28/36

'osteriormente ++

• 9as lar'as pierden agilidad y el9as lar'as pierden agilidad y eltegumento se torna de color marróntegumento se torna de color marrónoscuro.oscuro.

• "l final, algunas lar'as sufren par>lisis "l final, algunas lar'as sufren par>lisistotal antes de morir.total antes de morir.

• espués de la muerte 8entre 1 y 7Iespués de la muerte 8entre 1 y 7Ioras8 el cad>'er ad(uiereoras8 el cad>'er ad(uiere coloracióncoloraciónoscuraoscura y los teDidos se descomponeny los teDidos se descomponen

r>pidamente ;abib y "ndrade, 1$ J3.r>pidamente ;abib y "ndrade, 1$ J3.


29/36

S-ntomas $nternosS-ntomas $nternos ::

• )studios istopatológicos de)studios istopatológicos decélulas del epitelio intestinalcélulas del epitelio intestinal

permitieron conocer (ue+permitieron conocer (ue+• :curre degradación de las:curre degradación de las

micro'ellosidades apicalesmicro'ellosidades apicales• Kacuolización del citoplasmaKacuolización del citoplasma

• 9isis celular.9isis celular.


30/36

Otras especiesOtras especies

ll h d


31/36

Bacillus sphaericusBacillus sphaericus %eide%eide• Con potencial en el control de plagas de interés enCon potencial en el control de plagas de interés en

-alud P*blica.-alud P*blica.• Muy específico+ limitado a lar'as de mos(uitos,Muy específico+ limitado a lar'as de mos(uitos,

especialmente del géneroespecialmente del género Cule% Cule% ..• Produce una proto#ina de naturaleza proteica (ueProduce una proto#ina de naturaleza proteica (ue

debe ser ingerida por las lar'as en su mediodebe ser ingerida por las lar'as en su medioacu>tico.acu>tico.

• -u mecanismo de acción es muy similar al de-u mecanismo de acción es muy similar al de B.B.

thuringiensisthuringiensis ..• Crece f>cilmente en medios artificiales y por suCrece f>cilmente en medios artificiales y por su

capacidad saprofítica se mantiene m>s tiempo en elcapacidad saprofítica se mantiene m>s tiempo en el>bitat acu>tico (ue las cepas de>bitat acu>tico (ue las cepas de B. thuringiensisB. thuringiensis

'ar.'ar. israelensisisraelensis ..

ill illi


32/36

Bacillus popilliaeBacillus popilliae Dut>yDut>y• Patógeno obligado, adem>s específico.Patógeno obligado, adem>s específico.• Causa la 5Causa la 5 en*ermedad lecbidos, pues su

característica m>s notable es el aspecto lec oso de lacaracterística m>s notable es el aspecto lec oso de laemolinfa de las lar'as infectadas, por la gran cantidad deemolinfa de las lar'as infectadas, por la gran cantidad de

esporas de la bacteria (ue circulan por ésta.esporas de la bacteria (ue circulan por ésta.• ConCon importancia l es su papel en elparasporal bipiramidal, no est> claro cu>l es su papel en eldesarrollo de la enfermedad.desarrollo de la enfermedad.

• =na 'ez ingerida la bacteria, cuando llega al intestino medio,=na 'ez ingerida la bacteria, cuando llega al intestino medio,las esporas germinan y se reproducen, inici>ndose lalas esporas germinan y se reproducen, inici>ndose lainfección en el epitelio intestinal (ue r>pidamente pasa a lainfección en el epitelio intestinal (ue r>pidamente pasa a la

emolinfa.emolinfa.


33/36

Bibliogra*-a B?sicaBibliogra*-a B?sica

• Pérez Consuegra, Ailda. I%%J.ManeDo )cológico de Plagas.C) "H. Centro de )studios de

esarrollo "grario y Hural.=A";. 9a ;abana. Cuba.Capítulo K@. P>ginas+ 1$$8I%J.

bl l


34/36

Bibliogra*-a ComplementariaBibliogra*-a Complementaria• @A@-"K. Cuba. Curso de Post 4rado

sobre control biológico. Mé#ico.[ isponible en+

ttp+LL .aguascalientes.com.m#LcodageaLproduceLcursocuba. tml. ] [Consulta+ IIL1%L% ]. Contiene lossiguientes artículos de consultaconsulta +

bl d l


35/36

Bibliogra*-a de ConsultaBibliogra*-a de Consulta• Bacillus thuringiensis 8 Based Biological Control [ isponible en+

ttp+LLippc.orst.eduLdirLmicrobialLBtL]. [Consulta+ IIL1%L% ].• Bacillus thuringiensis /o#in 4ene Aomenclature [ isponible en+

ttp+LLepuni#.biols.sus#.ac.uNL;omeLAeilOCricNmoreLBtL ].[Consulta+IIL1%L%].

• Bacillus thuringiensis + =na alternati'a biotecnológica a los insecticidas.[ isponible en+ ttp+LLalep .cs.buap.m#LazI$Lstebaliz. tml ]. [Consulta+IIL1%L%].

• Bioassay of Bacillus thuringiensis . [ isponible en+ttp+LL .cabipublis ing.orgLBooNs opLHeadingHoomL% 1$$JII$LJII$c%1.pdf ]. [Consulta+ IIL1%L% ].

• B/ Bacillus thuringiensis 3 /o#in Hesources [ isponible en+ttp+LL .nal.usda.go'LbicLB//:?L Btto#in. tm ]. [Consulta+ IIL1%L% ].

• Bt Bacillus thuringiensis 3 / e Aatural @nsecticida. [ isponible en+ttp+LL .ag.usasN.caLcofaLdepartmentsL ortL ortinfoLpestsLbt. tml. ]

[Consulta+ IIL1%L% ].• )lósegui, :restesG Aie'es, CarmenG íaz, HaysaG Padrón, Aoris Bel y Carr,

"idanet. I%%2. Comportamiento del ongo entomopatógeno Beauveriabassiana Bals.3 Kuill. cepa 9BB81 en agar -abouraud e#trosa producidoen Cuba. F@/:-"A@ " Kol. 7, no. I. Pp.+ J$8 2.

• Fern>ndez, )slindaG Fern>ndez89arrea, :rietta y A*!ez, Hoberto. I%%2.

@nfluencia de los nutrientes sobre la 'elocidad de crecimiento de Bacillusthuringiensis 9B/8I . F@/:-"A@ " Kol. 7, no. I. Pp.+ J28J7.

Bibli * d C l


36/36

Bibliogra*-a de ConsultaBibliogra*-a de Consulta• Fundación "groecológica ) "F:A. I%%7. Control biológico de plagas.

"gricultura :rg>nica. Bacillus thuringiensis . Monografía. Colombia. Pp.+1%.

• 4uerrero, CarmenG Fonseca, MaríaG Castell>, María @sabel y -u>rez,)lsa, I%%2. Patogenicidad del ongo Metarrhizium anisopliae sobreBemisia spp. F@/:-"A@ " Kol. 7, no. I. Pp.+ 7 87mica, controlbiológico y maneDo de Diaphania hyalinata 9inné3 en el culti'o de lacalabaza. "gronat I%%I. Cienfuegos. Cuba. Pp.+ 11.

• / e microbial ord [ isponible en+ttp+LL elios.Bto.ed.ac.uNLBtoLmicrobesLcontrol. tm ]. [Consulta+

IIL1%L%].• Keitía, MarleneG Feitó, )rmitaG Benítez, MaríaG 4arcía, Kíctor e @z(uierdo,

eysi. I%%2. )'aluación de cepas de Bacillus thuringiensis en el controldel >caro del 'aneado del bulbo Eriophyes tulipae 0eifer en el culti'o delD Alli i 9 3 F@/ "A@ " K l 7 I P 278J1

control microbial artrópodos bacterias entomopatÓgenas

Documents