Bioinsecticidas_2012

7/25/2019 Bioinsecticidas_2012

1/12

21/08/20

Microbiologa Aplicada Ao 2012

Produccin de

Bioinsecticidas

Microbiologa Aplicada - Ao 2012

Definicin de bioinsecticida

Es la reduccin de la densidad o de las actividades

productoras de enfermedades de un patgeno o parsito,

en su estado durmiente o activo, lograda de manera

natural o a travs de la manipulacin del ambiente, del

hospedero o de antagonistas del patgeno o plaga que se

quiere controlar.


2/12

21/08/20


Caractersticas de bioinsecticidas

Alta vi rulencia, que cause infecciones agudas en el husped

Alta capacidad para transmi ti rse.Elevada persistencia en el campo

Capacidad para producirse masivamente en forma eficiente y

econmica.

Espectro de huspedes limi tado

Alto grado de bioseguridad, tanto hacia el medio ambiente

como hacia al hombre y los animales domsticos y silvestres.

Larga vida de anaquel

Capacidad para aplicarse en el campo con equipo

convencional.

Entre otras


Insectos

Definicin : Artrpodos mandibulados y antenados, cuyo cuerpoest dividido en cabeza, trax y abdomen. Aparato bucal con

mandbulas, maxilas y labio. Trax 3-segmentado, llevando cada

segmento un par de patas y los dos posteriores con o sin alas.

Sistema respiratorio formado por estigmas y trqueas. De sexos

separados. Sufren metamorfosis ms o menos acentuadas. Se

encuentran en todos los ambientes: hdrico, terrestre y areo.

http://es.wikipedia.org/ wiki/Insecto

Metamorfosis : Es la transformacin morfolgica y fisiolgica quepresentan los insectos desde la formacin del huevo hasta llegar

al estado adulto.

Metamorfosis completaMetamorfosis i ncompleta


3/12

21/08/20


Bioinsecticidas bacterianos

Bacterias no

esporulantes

Bacterias

esporulantes

Pseudomanaceae (tucuras, polillade la cera, gusano de seda y

gusanos blancos)

Streptococcaceae (polilla de la cera)

Enterobacteriaceae (Lepidpteros y

Ortpteros)

Bacillaceae

Clostridium Bacillus



Representa aproximadamente un 2% del mercado total deinsecticidas (Bravo et al., 2011).

Los productos basados en Bt abarcan el 75 % del mercado

mundial de bioinsecticidas (Khedher et al., 2011).

Bacillus thuringiensis Grampositiva.

Aerbica.

Portadora natural de protenas insecticidas

codificadas en plmidos.

Hbitat: Suelo, superficie de plantas, insectos y

granos almacenados.


4/12

21/08/20



Clasificacin de toxinas Cry

Segn la similitud de la secuencia

aminoacdica

70 GRUPOS(Cry 1- Cry 70)

Clases

Subclases

Crickmore, N., Zeigler, D.R., Schnepf, E., Van Rie, J., Lereclus, D., Baum, J., Bravo, A., Dean, D.H.,

2012.Bacillus thuringiensistoxin nomenclature.

http://www.lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt



Toxinas Vip (Protenas insecticidas vegetativas)

Producidas por algunas cepas de Bt

Por lo menos 3

Vip3a

Vip 1Vip 2

Colepteros

Lepidpteros

Crickmore, N., Zeigler, D.R., Schnepf, E., Van Rie, J., Lereclus, D., Baum, J., Bravo, A., Dean,

D.H., 2012. Bacillus thuringiensistoxin nomenclature.

http://www.lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt


5/12

21/08/20



Bacillus thuringiensisvar.Aizawai

Bacillus thuringiensis var. tenebrionis

Bacillus thuringiensis var. kurstaki

Bacillus thuringiensis var. israelensis



Estructura de esporangios de bacilos

Esporo

CristalCristal

Esporo Esporo

Bti Btk

Bs


6/12

21/08/20



Modo de accin:



Es, por excelencia, la cepa utilizada para el control de insectos

lepidpteros que actan como plagas agrcolas y forestales.

Produce un cristal bipiramidal, que incluye las protenas Cry 1 Aa,

Cry 1 Ab, Cry 1Ac, Cry 2 Aa y Cry 2 Ab.

Cry 1 es una protoxina de 130 kDa de peso molecular, que es capaz

de producir un fragmento activo N-terminal de 65 kDa contra insectos

lepidpteros.

El peso de la protoxina Cry 2 es de aproximadamente 70 kDa y el

peso de la toxina activa se aproxima tambin a 65 kDa.

Bacillus thuringiensisvar. kurstaki

ElBacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) produce toxinas que

son activas contra larvas de dpteros. Los cristales estn compuestospor polipptidos con los siguientes pesos moleculares: 27 kDa (Cyt A);

58 kDa (Cry IVC), 70 kDa (Cry IVD), 128 kDa (Cry IVB) y 134 kDa (Cry

IVA).


7/12

21/08/20



ProduccinIndustrial

Sustrato slido

Cultivos Sumergidos

Aspectos

crticos

Seleccin del medio de

cultivo

Oxigenacin del cultivo

Recuperacindel producto

Sedimentacin

Filtracin

Centrifugacin


Bioinsecticidas virales

Los miembros de la familia Baculoviridaeconstituyen un

grupo de virus patgenos que son infecciosos para

artrpodos.

Flia

Baculoviridae 4 Gneros

-baculovirus

-baculovirus

-baculovirus

-baculovirus


8/12

21/08/20



Poliedro

VirinNucleocpside



Produccin

Industrial

In vivo

In vitro

Cultivos estacionarios

In vitro

Cultivos ensuspensin agitados

STR

Air lift

Columnas

de burbujeo


9/12

21/08/20

SISTEMA Y ESTRATEGIASISTEMA Y ESTRATEGIADE CULTIVODE CULTIVO

MEDIO DEMEDIO DECULTIVOCULTIVO

CLULAS DECLULAS DEINSECTOINSECTO

BVsBVs

OBsOBsBVsBVs

PARMETROS DEPARMETROS DEINFECCIN:INFECCIN:

MOIMOI -- ICDICD

Oxigenacin del cultivo

Mtodo de agitacin empleado

Susceptibilidad a contaminaciones

Produccin in vitro



Ejemplos de -baculovirus registrados para uso insecticida

Claus, J.; Gioria, V.; Micheloud,G.; Visnovsky, G. (2012). Production of insecticidal baculoviruses in insect cell

cultures: potential and limitations127-152, En: "Insecticides / Book 2", ISBN 979-953-307-666-8


10/12

21/08/20


Formulaciones

Una formulacin es la mezcla de un pesticida(biolgico o no) con uno o varios ingredientes

que ayudan a mejorar su accin.

Mejorar la aplicacin.

Contribuir a mejorar la vida til del producto.

Persistencia.

Atraccin a la plaga.

Humectacin/adherencia a la planta.


La potencia de un producto se define en

Unidades Txicas Internacionales (UTI/mg). Se

obtiene mediante la frmula:

Potencia = CL50(referencia)*15,000

CL50(producto a evaluar)

CL50 : Concentracin letal necesaria paraobtener el 50% de mortalidad larval en 24 horas

de exposicin.


11/12

21/08/20


Almacenamiento

Las condiciones son variables de acuerdo al patgeno a

considerar.

Temperaturas bajas.

Evitar la exposicin a la luz solar.

Las formulaciones en polvo deben

mantenerse secas.

Las formulaciones con nemtodos deben

mantenerse en un ambiente hmedo.


Cmo se aplican?

La tecnologa de aplicacin vara de acuerdo al

patgeno en cuestin.

Aplicacin area.

Aplicacin terrestre.

Aplicacin terrestre con explosivo

Aplicacin con mochila.

Aplicacin con rociadores


12/12

21/08/20

e erenc as Brar et al. (2006). Recent advances in downstream processing and formulations of Bacillus

thuringiensisbased biopesticides. Process Biochemistry41:323342. Bravoet al. (2011). Bacillus thuringiensis: A story of a successful bioinsecticide. Insect Biochemistry

and Molecular Biology41:423-431. Caballero, P, Lpez-Ferber, M. y W illiams, T. Eds.: Los baculovirus y sus aplicaciones como

bioinsecticidas en el control biolgico de plagas. Agro-publi y Universidad de Navarra, Espaa. pp.257-313.

Farrera et. al.(1998). Carbon:nitrogen ratio interacts with initial concentration of total solids on

insecticidal crystal protein and spore production in Bacillus thuringiensis HD-73. Appl. Microbiol.

Technol. 40:614-622. Khedheret al. (2011). ImprovementofBacillus thuringiensisbioinsecticide production by sporeless

and sporulating strains using response surface methodology. New Biotechnology00(00):1-8. Micheloud, G., et al. (2009) Production of occlusion bodies of Anticarsia gemmatalis multiple

nucleopolyhedrovirus in serum-free suspension cultures of the saUFL-AG-286 cell line: Influence of

infection conditions and statistical optimization. Journal of Virological Methods162:258266. Micheloud G.et al. (2011) Production of the Anticarsia gemmatalismultiple nucleopolyhedrovirus in

serum-free suspension cultures of the saUFL-AG-286 cell line in stirred reactor and airlift reactor.

Journal of Virological Methods178:106116. Mi lne et al. (2008) Purification of Vip3Aa from Bacillus thuringiensisHD-1 and its contribution to

toxicity of HD-1 to spruce budworm (Choristoneura fumiferana) and gypsy moth (Lymantria dispar)

(Lepidoptera). Journal of Invertebrate Pathology99: 66172. Morei ra et al.(2007) Optimization of the Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD-1 -endotoxins

production by using experimental mixture design and artificial neural networks. Biochemical

Engineering Journal35: 4855 Moscardi, F. (1999) Assessment of the application of baculoviruses for control of Lepidoptera. Annu.Rev. Entomol.44: 257-289.

Rukmini, V.,et al. (2000)Bacillus thuringiensiscrystal -endotoxin: role of proteases in the conversion

of protoxin to toxin. Biochimie 82:109-116. SeifinejadA.et al. (2008) Characterization of Lepidoptera-activecryandvipgenes in IranianBacillus

thuringiensisstrain collection. Biological Control44: 216226.. *Diseo estadstic o de experimentos

Bioinsecticidas_2012

Documents

Transcript of Bioinsecticidas_2012