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CONTROL DE PLAGAS AGRÍCOLAS MEDIANTE EL USO DE GUSANOS MICROSCÓPICOS:
OPORTUNIDADES Y RETOS
Norberto Chavarría Hernández
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Instituto de Ciencias Agropecuarias
Cuerpo Académico de Biotecnología Agroalimentaria
Santiago de Chile, 3 de septiembre de 2013
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Biopesticidas
Bioinsecticidas
Control biológico
Métodos alternativos para el control de
plagas
Agricultura
Plagas
Uso excesivo de químicos (5,211 × 106 lb de ingredientes activos,
principalmente herbicidas, insecticidas y fungicidas, a nivel mundial en
2007; Grube et al 2011 )
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Control Biológico
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Control Biológico
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Nemátodos
• Organismos multicelulares muy abundantes.
• Muchos son de vida libre (bacterias, hongos y otros nemátodos).
• Muchos son parásitos de insectos (nemátodos entomopatógenos), plantas o
animales.
• Poseen sistema digestivo, nervioso, excretorio y reproductivo.
• No poseen sistema circulatorio ni respiratorio.
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(Ehlers 2001)
Ciclo de vida de nemátodos entomopatógenos (NEP)
•Steinernema spp.
•Heterorhabditis spp.
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(Bowen y Ensign 2001)
Bacteria simbionte
Enterobacteriaceae
• Xenorhabdus spp. (Steinernema spp.)
• Photorhabdus spp. (Heterorhabditis spp.)
(secretan productos extracelulares como
lipasas, fosfolipasas, proteasas, y varios
antibióticos de amplio espectro; Forst et al
1997)
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Control biológico de insectos plaga (Producción masiva de fases IJ de
NEP, Steinernema spp.; Heterorhabditis spp.). Bionema, Andermatt
Biocontrol; E-Nema GmbH, Koppert B.V., Microbio Ltd., Agro Ux.
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Trips
Sciaridae
Hylobius abietis
Lepidoptera: Pyralidae
Gusanos blancos del césped Otiorhynchus sulcatus
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En México hay 61 laboratorios productores de
agentes de control biológico
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En México, desde 1994 (y hasta 2011) se
han importado:
Steinernema feltiae
S. carpocapsae
Heterorhabditis bacteriophora
H. indica
H. megidis
Principalmente de Holanda, EUA y Canadá
(un registro de Guatemala)
(Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y
Calidad Agroalimentaria, SENASICA,
2011)
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Investigaciones acerca de nemátodos
nativos en suelos mexicanos para el
biocontrol de plagas.
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Investigaciones acerca de nemátodos
nativos en suelos mexicanos para el
biocontrol de plagas.
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Producción de NEP:
a) in vivo (i.e., usando Galleria mellonella)
b) in vitro (Cultivo monoxénico; medios complejos):
* Medio sólido (Bedding 1984)
* Medio liquido (Pace et al 1986; Surrey y Davies
1996; Chavarría-Hernández et al 2010; Chavarría-Hernández et al 2011)
C = 100,000 a 300,000 IJ/mL
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Ø int. reactor = 14.6 cm.
Ø int. draft = 10.2 cm.
Altura del
tubo draft =
17.3 cm.
zT= 28.5 cm.
Deflectores.
Chaqueta.
z = 1.8
cm.
Impulsor.
Ø = 8.6 cm.
Configuración del reactor
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Cultivo
bacteriano
150 rpm,
30°C, 24h
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01
25 % v/v
glicerol
T= -80°C
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Medio de producción
1 vvm, 30°C, 48h
5 %
(v/v)
Lactosuero 50 % (p/v), EL 0.5 %
(p/v), YHD 1.25 % (p/v), NaCl 0.3
% (p/v) y AM 4 % (v/v) (Sanjuan-
Galindo et al 2004)
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01
Cultivo
bacteriano
150 rpm,
30°C, 24h
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5 %
(v/v)
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01
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Abasto de IJ en
agua destilada
4°C
C0=1,000 IJ/mL,
aproximadamente.
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01
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t (d)
C (
ne
ma
tod
os
/mL
)
I IIIII IV
I IIIII IV
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t (d)
C (
ne
ma
tod
es
/mL
)
I IIIII IV
I IIIII IV
I
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t (d)
C (
ne
ma
tod
os
/mL
)
I IIIII IV
I IIIII IV
I
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t (d)
C (
ne
ma
tod
es
/mL
)
I IIIII IV
I IIIII IV
II
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t (d)
C (
ne
ma
tod
es
/mL
)
I IIIII IV
I IIIII IV
III
![Page 27: Control de plagas con gusanos](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052620/557b7f45d8b42af70c8b538d/html5/thumbnails/27.jpg)
t (d)
C (
ne
ma
tod
os
/mL
)
I IIIII IV
I IIIII IV
IV
![Page 28: Control de plagas con gusanos](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052620/557b7f45d8b42af70c8b538d/html5/thumbnails/28.jpg)
Hemos logrado producir más de 200,000 IJ/mL en cultivos de Steinernema
carpocapsae CABA01 en en biorreactores con agitación mecánica y con
agitación neumática de niveles laboratorio usando medios con lactosuero y
aguamiel. En las condiciones de proceso estudiadas aparentemente no se presentó
impedimento del apareamiento ni se indujo daño mecánico a los nematodos que
pudiese ocasionar su muerte.
¿Y bien?
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-¡¡Falta mucho trabajo!!
-¡EL OBJETIVO MISIÓN ES LOGRAR/INCREMENTAR LA APLICACIÓN EN EL CAMPO LATINOAMERICANO!
-GENERACIÓN DE RIQUEZA, DISMINUCIÓN DE CONTAMINACIÓN, ALIMENTOS MENOS CONTAMINADOS, POBLACIÓN MÁS SALUDABLE…
Pendientes
Biotecnología Agroalimentaria
www.uaeh.edu.mx