Insecticides biològics

1989/04/01 Gonzalez, Edorta Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Mikrobiologia
• Nekazaritza

Els danys produïts pels insectes són importants, sobretot en el sector agrícola. Fins al moment s'han utilitzat insecticides químics per a reduir aquests artròpodes. A pesar que aquestes substàncies químiques compleixen perfectament el seu objectiu, la majoria dels insectes moren d'una banda i per un altre provoquen problemes preocupants: la toxicitat per a l'altre animal i l'home és evident i per a això només cal recordar el DDT. Avui dia, afortunadament aquest producte químic està prohibit en molts pobles, però encara s'utilitzen altres insecticides químics.

Entre aquests insecticides ecològics o nets es troben feromones i insecticides microbiològics.

Abans d'explicar els primers, donarem un concepte general de les feromones, productes naturals, senyals químics que utilitzen els membres d'una mateixa espècie animal. Per exemple, les abelles que es troben en una zona amb molta alimentació segreguen feromones per a atreure a la resta de les abelles.

Poden estendre's a través de l'aigua. Per exemple, els pececillos d'aigua dolça alliberen feromones d'alarma quan són ferits, la qual cosa provocarà la fugida de la resta de peixos.

Quant a les feromones sexuals, els animals segreguen de manera creativa el comportament reproductiu dels mascles i femelles en zel. Un dels exemples més destacats és el d'algunes espècies d'orquídies. Aquestes flors s'assemblen molt a abelles i vespes. A més, les abelles i les vespes segreguen molècules químiques similars a les substàncies atractives sexuals alliberades. En conseqüència, els mascles d'aquests insectes tendeixen a les flors i en aquesta activitat els mascles practiquen pol·linització. Les feromones sexuals inclouen gupsola, bonbykola i àcid oxodecienoico. La utilització de feromones sintètiques similars permeten controlar les poblacions de diferents insectes per a protegir les collites. Els científics han aconseguit atreure a determinades espècies d'insectes utilitzant feromones sintètiques.

Per a això, després de polvoritzar aquestes substàncies en els camps de cultiu, els insectes s'aproximen als punts d'origen com a hormones sexuals segregades per insectes de l'altre sexe. Allí la concentració de feromona és la més alta i es troben alguns recipients. Aquests envasos són paranys plens d'insecticides químics, amb el que acabem amb l'espècie (i només això) que afecta les collites, sense desequilibrar la resta d'espècies i l'ecosistema.

Aquesta tècnica anti-plagues ha començat a aplicar-se a València amb resultats aparentment positius.

Biòlegs han realitzat una exhaustiva recerca sobre la ruta de dispersió de la feromona i el vol del sits mascle. Si d'acord amb això es desprèn sota un bosc en un punt de feromona, se seguirà la via no recta. Així ho demostren les petites pilotes plenes d'heli alliberat.

Aquests investigadors han realitzat un altre experiment amb una espècie de per riure ( Lymantria dispar) i els resultats han demostrat que aquests insectes segueixen la feromona fins als 80 metres. Alliberar sempre a Feromona en la mateixa direcció és més important que la seva trajectòria directa perquè els Sits puguin trobar una font de feromona.

Per part seva, en la Universitat de Kyoto al Japó, han treballat amb paneroles utilitzant feromones sintètiques com el periplanón B. L'activitat d'aquesta substància es va provar biològicament en sis espècies dels gèneres Periplaneta i Blatta, i l'activitat en els mascles de la Periplaneta americana era molt elevada i molt baixa en els orientals P. japonica, P. brunnea i Blatta.

Es va estudiar l'atracció de la periplanona sintètica B en cases de diferents localitats. Després de col·locar aquest producte en paranys es va observar que atreia a la majoria dels paneroles del gènere Periplaneta.

Quan parlem d'insecticides biològics, no podem parlar de precocenos ni de William S. Ometre l'entomólogo americà Bowers.

Bowers és responsable en 1976 de l'aïllament de la primera antihormona juvenil i de la recerca de les seves propietats insecticides. Ella va recórrer a les plantes quan va començar a buscar aquests compostos. Les seves raons són: Recorrem a les plantes, a la cerca de fonts de moltes substàncies d'importància biològica i metgessa. Els insectes i les plantes han sofert una coevolución almenys del carbonífer inferior, i és conegut que molts dels compostos químics de les plantes limiten les tendències cap a les plantes dels insectes... D'altra banda, les interaccions entre insectes i plantes són conegudes i documentades.

Bowers va modificar el mètode utilitzat fins llavors per a l'extracció de plantes. La major part de les extraccions vegetals realitzades anteriorment a la recerca d'insecticides es realitzaven utilitzant dissolvents polars (aigua i alcohol), mentre que les proves dels extractes obtinguts s'aplicaven als exemplars adults i la influència de l'insecticida es veia en la taxa de mortalitat en l'interval de 28-40 hores. Bowers va modificar el procediment. D'una banda, no va realitzar extraccions amb polars d'aquest dissolvent, sinó que va utilitzar una mescla d'acetona/etiléter per a l'extracció de substàncies no gaire polars de les plantes. En segon lloc, no va utilitzar els exemplars adults com a objecte d'estudi, sinó els exemplars immadurs. D'altra banda, en lloc d'estudiar la taxa de mortalitat, va estudiar la metamorfosi dels insectes i el seu posterior desenvolupament.

Després de diversos intents, la planta d'Ageratum houstonuanum va provocar una metamorfosi precoç i un extracte que impedia el desenvolupament de l'ovari. Aquest extracte consistia en dues substàncies ja conegudes i sintetitzades: Les substàncies Prekozeno 1 i Prekozeno 2.

La seva estructura és la següent:

Efecte biològic dels prekozenos

La influència biològica dels prekozenos es divideix en quatre àrees:

a)

Metamorfosi precoç: l'origen de la metamorfosi primerenca ha estat la influència biològica dels prekocenos que històricament s'ha conegut primer. Quan els prekocenos van ser llançats als mascles d'una mena de papallona ( Oncopetus fasciatus en) es van obtenir exemplars adults en miniatura. El mateix va ocórrer en tractar els ous.

b)

Efecte antigonadotrópico: Encara que tots els insectes prematurs tenen els seus ovaris ben formats, romanen inutilitzats durant la seva curta vida. Prova que el Corpus Alatum dels seus insectes no funciona, per la qual cosa per a comprendre la influència dels prekocenos caldrà recórrer al seu estudi, com veurem més endavant. D'altra banda, prova d'això és l'absència de desenvolupament ovàric després del tractament prekoceno d'insectes adults normals.

c)

Creació del diapausa: És coneguda la dependència del diapausa de l'hormona juvenil en els coleòpters adults. Quan els escarabats de patata de colorit s'han polvoritzat amb prekoceno, molts d'ells (75%) han deixat plantes, excavat en el paviment i construït petites sales de diapausas. Després de 4 mesos d'observació cap d'ells ha aflorat.

d)

Efecte obicida: Els ous d'alguns insectes, com l'escarabat de pèsols a Mèxic o la papallona, moren polvoritzats amb prekocenos. La mort sembla produir-se en les últimes etapes de l'embriogénesis, ja que, d'una banda, la majoria dels ous estudiats contenen embrions desenvolupats i, per un altre, l'aparició de larves o nimfes provoca la seva mort immediata.

Efecte biològic dels prekozenos

Quant a la manera de treballar dels prekocenos, direm breument que les proteïnes de les cèl·lules sofreixen alquilación i que d'aquesta manera les proteïnes es desnaturalitzen, amb la consegüent mort de les cèl·lules.

Com a conseqüència de tot l'anterior, la utilització de prekocenos per al control d'insectes se situa en tots els seus efectes biològics. La inducció de la metamorfosi precoç no escurça únicament la durada dels passos immadurs de la vida. Redueix l'alimentació i redueix la deterioració de les collites. D'altra banda, encara que tots els mascles prematurs obtenen inseminació de femelles comunes, totes les femelles prematures són estèrils. La copulació reeixida entre femelles i mascles prematurs és estranya.

D'altra banda, en els exemplars adults els prekocenos tenen influència. Les femelles adultes s'esterilitzen i en algunes espècies creen una diapausa mortal.

Els ous d'insectes no són alliberats per prekocenos i moren.

Per tant, els prekozenos ataquen als insectes durant tota la vida i poden resultar adequats per al control d'aquests.

Insecticides microbiològics

D'altra banda, tenim insecticides d'origen microbiològic: El bacteri Bacillus thuringiensis provoca una malaltia paralitzant en les ribes de la majoria dels lepidòpters. Aquesta minusvalidesa es deu a la ingestió de vegetals que porten espores del bacteri. Cada cèl·lula esporuladora de Bacillus thuringiensis allibera un cristall de proteïnes amb forma regular bipiramidal al voltant de l'espora, juntament amb l'espora formada per autolisis del celylam.

Aquest cristall està format per una proteïna tòxica per als insectes. Després de la ingestió es dissol en el suc liserino alcalí de l'eruga. Això suposa l'estovament de la paret intestinal i la difusió de líquids intestinals per a sang i hemòlisi. Això provoca una paràlisi ràpida. B. Atès que la proteïna parásporal de Thuringiensis és tòxica per a l'ampli ventall de larves de lepidòpters (però no per als vertebrats), els episodis de cèl·lules esporuladoras d'aquest microorganisme són molt útils en l'agricultura com a insecticides biològics.

Com s'ha dit, el cristall transforma el contingut intestinal en sang o hemolimfes de l'insecte sense obstacles. Com a conseqüència d'això, la sang es torna totalment alcalina, ja que el canvi de pH implica una completa invalidació de la larva. La mort es produeix molt més tard i és conseqüència de la invasió bacteriana en els teixits del cos de la larva.

Els cristalls proteics mostren un alt grau de toxicitat per a les larves de molts lepidòpters, però són poc tòxics per a la resta d'animals (incloent tots els vertebrats) i plantes. Són, per tant, agents idonis per a controlar moltes plagues d'insectes que danyen les collites de les plantes.

Per tot això, els científics han desenvolupat una nova indústria microbiològica: una indústria per a l'alta producció de proteïna tòxica. Després es fica en agents dispersants i així es poden protegir les collites dels baserritarras dels danys produïts per les erugues. En les indústries aquesta proteïna no s'aïlla químicament. En el seu lloc, els bacils que produeixen cristalls es conreen en abundància. Una vegada produïda l'esporulación en paral·lel a la producció del cristall, es recullen, s'assequen i s'introdueixen en pols dispersant.

També s'ha investigat l'efecte insecticida dels virus. En els experiments d'alguns científics holandesos, el virus de la polihedrosis nuclear ha causat grans danys en les larves del paràsit a Spodoptera.

La preocupació de la gent pels insecticides tradicionals és cada vegada major, ja que el mal al medi ambient i a la nostra salut és evident i creixent. Per tant, s'estan desenvolupant mètodes microbiològics eficaços per al control d'insectes. Els virus, fongs i fins i tot molts bacteris s'estan avaluant com a agents insecticides. El medi ambient i la salut ens ho agrairan.