Insecticidas biolóxicos

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

• Mikrobiologia
• Nekazaritza

Os danos producidos polos insectos son importantes, sobre todo no sector agrícola. Até o momento utilizáronse insecticidas químicos paira reducir estes artrópodos. A pesar de que estas sustancias químicas cumpren perfectamente o seu obxectivo, a maioría dos insectos morren por unha banda e por outro provocan problemas preocupantes: a toxicidade paira o outro animal e o home é evidente e paira iso só hai que lembrar o DDT. Hoxe en día, afortunadamente este produto químico está prohibido en moitos pobos, pero aínda se utilizan outros insecticidas químicos.

Entre estes insecticidas ecolóxicos ou limpos atópanse feromonas e insecticidas microbiológicos.

Antes de explicar os primeiros, imos dar un concepto xeral das feromonas, produtos naturais, sinais químicos que utilizan os membros dunha mesma especie animal. Por exemplo, as abellas que se atopan nunha zona con moita alimentación segregan feromonas paira atraer ao resto das abellas.

Poden estenderse a través da auga. Por exemplo, os pececillos de auga doce liberan feromonas de alarma cando son feridos, o que provocará a fuga do resto de peces.

En canto ás feromonas sexuais, os animais segregan de forma creativa o comportamento reprodutivo dos machos e femias en celo. Uno dos exemplos máis destacados é o dalgunhas especies de orquídeas. Estas flores parécense moito a abellas e avispas. Ademais, as abellas e as avispas segregan moléculas químicas similares ás sustancias atractivas sexuais liberadas. En consecuencia, os machos destes insectos tenden ás flores e nesta actividade os machos practican polinización. As feromonas sexuais inclúen gupsola, bonbykola e ácido oxodecienoico. A utilización de feromonas sintéticas similares permiten controlar as poboacións de diferentes insectos paira protexer as colleitas. Os científicos conseguiron atraer a determinadas especies de insectos utilizando feromonas sintéticas.

Paira iso, tras pulverizar estas sustancias nos campos de cultivo, os insectos aproxímanse aos puntos de orixe como hormonas sexuais segregadas por insectos do outro sexo. Alí a concentración de feromona é a máis alta e atópanse algúns recipientes. Estes envases son trampas cheas de insecticidas químicos, co que acabamos coa especie (e só iso) que afecta as colleitas, sen desequilibrar o resto de especies e o ecosistema.

Esta técnica anti-pragas comezou a aplicarse en Valencia con resultados aparentemente positivos.

Biólogos realizaron una exhaustiva investigación sobre a ruta de dispersión da feromona e o voo do sits macho. Se de acordo con isto despréndese baixo un bosque nun punto de feromona, seguirase a vía non recta. Así o demostran os pequenos balóns cheos de helio liberado.

Estes investigadores realizaron outro experimento cunha especie de mentira ( Lymantria dispar) e os resultados demostraron que estes insectos seguen a feromona até os 80 metros. Liberar sempre a Feromona na mesma dirección é máis importante que a súa traxectoria directa para que os Sits poidan atopar una fonte de feromona.

Pola súa banda, na Universidade de Kyoto en Xapón, traballaron con cascudas utilizando feromonas sintéticas como o periplanón B. A actividade desta sustancia probouse biológicamente en seis especies dos xéneros Periplaneta e Blatta, e a actividade nos machos da Periplaneta americana era moi elevada e moi baixa nos orientais P. japonica, P. brunnea e Blatta.

Estudouse a atracción da periplanona sintética B en casas de diferentes localidades. Tras colocar este produto en trampas observouse que atraía á maioría das cascudas do xénero Periplaneta.

Cando falamos de insecticidas biolóxicos, non podemos falar de precocenos nin de William S. Omitir o entomólogo americano Bowers.

Bowers é responsable en 1976 do illamento da primeira antihormona xuvenil e da investigación das súas propiedades insecticidas. Ela recorreu ás plantas cando empezou a buscar estes compostos. As súas razóns son: Recorremos ás plantas, á procura de fontes de moitas sustancias de importancia biolóxica e médica. Os insectos e as plantas sufriron una coevolución polo menos do carbonífero inferior, e é coñecido que moitos dos compostos químicos das plantas limitan as tendencias cara ás plantas dos insectos... Por outra banda, as interaccións entre insectos e plantas son coñecidas e documentadas.

Bowers modificou o método utilizado até entón paira a extracción de plantas. A maior parte das extraccións vexetais realizadas anteriormente en busca de insecticidas realizábanse utilizando disolventes polares (auga e alcol), mentres que as probas dos extractos obtidos aplicábanse aos exemplares adultos e a influencia do insecticida víase na taxa de mortalidade no intervalo de 28-40 horas. Bowers modificou o procedemento. Por unha banda, non realizou extraccións con polares deste disolvente, senón que utilizou una mestura de acetona/etiléter paira a extracción de sustancias non moi polares das plantas. En segundo lugar, non utilizou os exemplares adultos como obxecto de estudo, senón os exemplares inmaturos. Doutra banda, en lugar de estudar a taxa de mortalidade, estudou a metamorfose dos insectos e o seu posterior desenvolvemento.

Tras varios intentos, a planta de Ageratum houstonuanum provocou una metamorfose precoz e un extracto que impedía o desenvolvemento do ovario. Este extracto consistía en dúas sustancias xa coñecidas e sintetizadas: As sustancias Prekozeno 1 e Prekozeno 2.

A súa estrutura é a seguinte:

Efecto biolóxico dos prekozenos

A influencia biolóxica dos prekozenos divídese en catro áreas:

a)

Metamorfose precoz: a orixe da metamorfose temperá foi a influencia biolóxica dos prekocenos que historicamente se coñeceu primeiro. Cando os prekocenos foron arroxados aos machos dun tipo de bolboreta ( Oncopetus fasciatus en) obtivéronse exemplares adultos en miniatura. O mesmo ocorreu ao tratar os ovos.

b)

Efecto antigonadotrópico: Aínda que todos os insectos prematuros teñen os seus ovarios ben formados, permanecen inutilizados durante a súa curta vida. Proba de que o Corpus Alatum dos seus insectos non funciona, polo que paira comprender a influencia dos prekocenos haberá que recorrer ao seu estudo, como veremos máis adiante. Doutra banda, proba diso é a ausencia de desenvolvemento ovárico tras o tratamento prekoceno de insectos adultos normais.

c)

Creación do diapausa: É coñecida a dependencia do diapausa da hormona xuvenil nos coleópteros adultos. Cando os escaravellos de pataca de colorido hanse pulverizado con prekoceno, moitos deles (75%) deixaron plantas, escavado no pavimento e construído pequenas salas de diapausas. Tras 4 meses de observación ningún deles aflorou.

d)

Efecto obicida: Os ovos dalgúns insectos, como o escaravello de guisantes en México ou a bolboreta, morren pulverizados con prekocenos. A morte parece producirse nas últimas etapas da embriogénesis, xa que, por unha banda, a maioría dos ovos estudados conteñen embriones desenvolvidos e, por outro, a aparición de larvas ou ninfas provoca a súa morte inmediata.

Efecto biolóxico dos prekozenos

En canto á forma de traballar dos prekocenos, imos dicir brevemente que as proteínas das células sofren alquilación e que deste xeito as proteínas se desnaturalizan, coa consecuente morte das células.

Como consecuencia de todo o anterior, a utilización de prekocenos paira o control de insectos sitúase en todos os seus efectos biolóxicos. A indución da metamorfose precoz non acurta unicamente a duración dos pasos inmaturos da vida. Reduce a alimentación e reduce a deterioración das colleitas. Por outra banda, aínda que todos os machos prematuros obteñen inseminación de femias comúns, todas as femias prematuras son estériles. A copulación exitosa entre femias e machos prematuros é rara.

Doutra banda, nos exemplares adultos os prekocenos teñen influencia. As femias adultas se esterilizan e nalgunhas especies crean una diapausa mortal.

Os ovos de insectos non son liberados por prekocenos e morren.

Por tanto, os prekozenos atacan aos insectos durante toda a vida e poden resultar adecuados paira o control dos mesmos.

Insecticidas microbiológicos

Doutra banda, temos insecticidas de orixe microbiológico: A bacteria Bacillus thuringiensis provoca una enfermidade paralizante nas beiras da maioría dos lepidópteros. Esta minusvalía débese á inxestión de vexetais que levan esporas da bacteria. Cada célula esporuladora de Bacillus thuringiensis libera un cristal de proteínas con forma regular bipiramidal ao redor da espora, xunto coa espora formada por autolisis do celylam.

Devandito cristal está formado por unha proteína tóxica paira os insectos. Tras a inxestión disólvese no mollo liserino alcalino da oruga. Isto supón o abrandamento da parede intestinal e a difusión de líquidos intestinais paira sangue e hemólisis. Isto provoca una parálise rápida. B. Dado que a proteína parásporal de Thuringiensis é tóxica paira o amplo abanico de larvas de lepidópteros (pero non paira os vertebrados), os episodios de células esporuladoras deste microorganismo son moi útiles na agricultura como insecticidas biolóxicos.

Como se dixo, o cristal transforma o contido intestinal en sangue ou hemolinfas do insecto sen obstáculos. Como consecuencia diso, o sangue vólvese totalmente alcalina, xa que o cambio de pH implica una completa invalidación da larva. A morte prodúcese moito máis tarde e é consecuencia da invasión bacteriana nos tecidos do corpo da larva.

Os cristais proteicos mostran un alto grao de toxicidade paira as larvas de moitos lepidópteros, pero son poucos tóxicos paira o resto de animais (incluíndo todos os vertebrados) e plantas. Son, por tanto, axentes idóneos paira controlar moitas pragas de insectos que danan as colleitas das plantas.

Por todo iso, os científicos desenvolveron una nova industria microbiológica: una industria paira a alta produción de proteína tóxica. Logo métese en axentes dispersantes e así se poden protexer as colleitas dos baserritarras dos danos producidos polas orugas. Nas industrias esta proteína non se illa químicamente. No seu lugar, os bacilos que producen cristais cultívanse en abundancia. Una vez producida a esporulación en paralelo á produción do cristal, recóllense, sécanse e introdúcense en po dispersante.

Tamén se investigou o efecto insecticida dos virus. Nos experimentos dalgúns científicos holandeses, o virus da polihedrosis nuclear causou grandes danos nas larvas do parásito a Spodoptera.

A preocupación da xente polos insecticidas tradicionais é cada vez maior, xa que o dano ao medio ambiente e á nosa saúde é evidente e crecente. Por tanto, están a desenvolverse métodos microbiológicos eficaces paira o control de insectos. Os virus, fungos e mesmo moitas bacterias están a avaliarse como axentes insecticidas. O medio ambiente e a saúde agradeceránnolo.