Stability of Peeling 5.1 Introduction
5.4 Experimental Method – Role of Stiffness in the Parallel Direction
Inspec. Vivienda Positivas (pre-aplica) Índice Aédico Vivienda Positivas (post-aplica) Índice Aédico Reducción del Índice Aédico (%) Laredo Centro 565 14 2.47 4 2.12 NS 14.17 30 de Noviembre 278 9 3.23 9 3.23 NS 0 La Merced 297 8 2.69 8 2.69 NS 0 Total 1140 31 2.71 31 2.71 NS 6.27
Tabla 10 Promedio del porcentaje de reducción del índice aédico al aplicar el bioinsecticida contra larvas de A. aegypti en la localidad de Laredo, a los 30 días de aplicación.
Fig Índice Aédico g. 7 Red loc bio ducción y calidad de oinsecticida Aumento Laredo, du . de los Índ urante el Tiem dices Aédic 1, 7,15 y mpo os en tres 30 días de sectores e aplicació de la n del
DISCUSION
Bacillus thuringiensis H-14 var. Israelensis (Bti) es un microorganismo que se puede cultivar en fermentadores o biorreactores de tanque aireado y agitado que son eficientes ya que permiten una producción con menos contaminación, mejor calidad y alta transferencia de oxigeno 25; el medio
fermentativo juega un papel importante, pues en el deben estar contenidos todos los nutrientes y sustancias químicas que lleven a la máxima producción de la toxina al menor costo posible 31, por lo que en la presente investigación se cultivo
Bti en un medio líquido utilizando a la sanguaza producto de desecho de la industria harinera al 10% v/v, como fuente proteica, en biorreactores de tanque aireado y agitado (Anexo 5), a pH 7.0, 30 ºC, 0.5 vvm y 220 rpm durante 48 horas; en las figuras 1 y 2 se observa que el bioinsecticida obtenido tuvo una buena producción de biomasa (Anexo 15) por lo tanto la sanguaza demostró ser una buena fuente orgánica nutricional para la reproducción del Bti, puesto que el inóculo inicial fue de 106 esporas/mL, obteniéndose al final del proceso
una concentración de 1011 esporas/mL, lo que coincide con De Barjac , quien
indica que un medio es apropiado para la producción de B. thuringiensis cuando su concentración al final del proceso se encuentra entre 106 UFC y 1010
esporas/mL 48.
El bioinsecticida en base a Bti cultivado en sanguaza como fuente proteica es un excelente biocida, sin embargo su uso masivo no se ha dado debido a su evaluación en condiciones de campo así como a su alto costo de producción, en tal sentido este medio de cultivo abarataría los costos y por lo tanto el bioinsecticida desempeñaría un papel significante en los programas de control del Dengue por ser una alternativa viable en los programas de control de esta arbovirosis 53,64.
Para evaluar la capacidad biocida de Bti cultivado en sanguaza, se realizaron bioensayos sobre larvas del III de Aedes aegypti en condiciones de laboratorio (Anexo 16), demostrando tener una alta actividad tóxica, como lo muestra la Tabla Nº 1; así mismo al comparar la mortalidad larval entre 4 y 8 horas (Fig.3) se puede observar para esta especie existe una mortalidad directamente proporcional a las concentraciones aplicadas, es decir a mayor concentración mayor mortalidad de larvas, esto debido que hay una alta cantidad de cristales presentes en el bioinsecida, y por ende una mayor probabilidad de que las larvas se alimenten de estos y desencadenen su acción tóxica provocando la muerte de las larvas; por otro lado al comparar los porcentajes de mortalidad entre las 12 y 24 horas (Fig. 4), podemos observar que a las 24 horas existe una mortalidad del 100% en todas las concentraciones, lo cual indica que estaríamos frente a un potente bacilo entomopatógeno, tales resultados concuerdan con los obtenidos por Montero quien demostro una alta susceptibilidad de las especies Culex quinquefasciatus y A. aegypti frente al B. thuringiensis variedad Israelensis H-14 11.
Al realizar el Análisis de Varianza entre los grupos experimentales (Anexo 18) se evidenció la existencia de diferencias significativas entre los diferentes tratamientos ensayados; lo cual fue confirmado mediante la Prueba de Comparación Múltiple de promedios Tukey (Anexo 19), conformándose tres grupos estadísticamente homogéneos en función a su efecto. Estas diferencias encontradas en los grupos experimentales se deberían a las toxinas producidas por Bti, que son altamente específicas contra larvas de dípteros, y a mayor concentración, mayor disponibilidad de estas para desencadenar la muerte larval, por consiguiente la mortalidad es influenciada por factores como la solubilidad de las proteinas Cry, acción de las proteasas del intestino medio del intestino y las propiedades de los receptores 50,51.
Los valores de la concentraciones letales medias (LC50) y las
concentraciones letales al 90% (LC90) se muestran en la Tabla 2, evidenciándose
diferencias de las LC50 y LC90 a diferentes tiempos de exposición, para 2 horas
se presenta una LC50 de 5.22 y para 12 horas una LC50 de 0.16, por consiguiente
a mayor tiempo menor concentración del bioinsecticida, es decir las larvas de A. aegypti son muy susceptibles a la acción tóxica de la deltaendoxina, lo cual ha sido mostrado por Rodrigues quien encontró diferencias en los valores de las LC50 para diferentes especies Anopheles braziliensis, A. darlingi y A. nuneztovari
utilizando B. sphaericus 2362 52; así mismo al analizar los valores LT50 y LT90
(Tiempos para matar el 50% y 90% de la población respectivamente), se aprecian en la Tabla 5, evidenciándose que a mayor concentración, el tiempo de muerte va disminuyendo, es decir se requiere una concentración mayor para un mayor efecto tóxico en el menor tiempo de exposición y visceversa.
Los bioensayos realizados en el laboratorio utilizando Bti cultivado en sanguaza demostraron la gran capacidad biocida de esta bacteria contra las larvas de A. aegypti; por lo tanto se realizaron los bioensayos en campo simulado, tomando los resultados en base al mayor porcentaje de mortalidad, en el menor tiempo y la menor concentración evaluada, condiciones básicas para determinar la eficiencia del bioinsecticida elaborado en base a Bti, tales consideraciones son propuestas por Castro 58 .
En la tabla 4 se presentan los porcentaje de mortalidad de larvas del III estadio de A. aegypti a diferentes concentraciones y tiempos de exposición en condiciones de campo simulado presentándose porcentajes altos de mortalidad (Anexo 17), a partir de las 8 horas y en las concentraciones de 0.5, 1 y 5 mL; sin embargo se evidencia el 100% de mortalidad en las dos últimas concentraciones a las 24 horas, estos resultados son similares con los reportados por Vargas 59, quien encontró que las mayores mortalidades larvales de
Anophelinos con Bti se producen entre las 24 horas de realizadas las aplicaciones.
Al realizar las comparaciones de la mortalidad larval entre 4 y 8 horas (Fig.5), 24 y 48 horas (Fig.6), se puede observar que existe una mortalidad directamente proporcional a las concentraciones aplicadas, así como también al tiempo, reportándose que la mayor mortalidad larval se evidencia a las 24 y 48 horas de aplicado el bioinsecticida en condiciones de campo simulado, resultados concordantes con los de Pereira 56, quien trabajo con bioinsecticida a
base de Bti, en Río de Janeiro Brazil, obteniendo una mortalidad del 100 % a las 24 y 48 horas en condiciones de campo simulado; esto debido a la gran capacidad biocida, así como también por su especificidad al insecto blanco.
A partir de los resultados en campo simulado, analizados estadísticamente, se observo que existen diferentes significativas entre los tratamientos (Anexo 20), encontrándose mediante la prueba de Tukey tres grupos homogéneos con respecto a la concentración (Anexo 21), teniendo el mismo efecto la concentración de 1mL/50L y 5mL/50L es decir, no presentan diferencias significativas, demostrando estadísticamente que cualquiera de estas dos concentraciones podrían ser utilizadas para posteriores aplicaciones en campo; de otro lado Wilmot, evaluó Vectobacâ y Bactimosâ en su formulación granulada para controlar larvas de mosquito del género Aedes en charcas del bosque en Michigan; no encontró diferencias significativas entre las dos formulaciones, ya que obtuvo un 90% de control con aplicaciones bajas 0.89 lb/acre y un 98 % de control con aplicaciones altas de 2.5 a 5 lb/acre 65 .
La toxicidad, severidad del biolarvicida se incrementan al aumentar la concentración, puesto que se encuentran en relación directa al grado o tiempo de exposición 66; como se puede observar en las tablas 5 y 6 para cada tiempo
de evaluación corresponden diferentes valores de CL50 y CL90, así como a cada
concentración correspondieron también diferentes valores de TL50 y TL90,
obteniéndose que para las 12 horas de exposición un LC50 0.08 mL y un LC90
1.50 y para las 24 horas de exposición un LC50 0.07 mL y un LC90 0.22; en lo
concerniente a la concentración 1 mL se necesitó un LT50 de 1 hora con 33
minutos y un LT90 de 10 horas con 39 minutos, estos resultados comparados
con los obtenidos por Gato 67, quien no encontró diferencias significativas entre
los valores de LC50 y LC90 de Bti contra A. aegypti probablemente por factores
genéticos, así como también por los factores ambientales que juegan un papel importante en la expresión del genotipo.
Las concentraciones de 1mL/50L y 5mL/50L no presentaron diferencias significativas, por lo tanto fueron ideales para aplicarlas en condiciones de campo, en ese sentido la concentración elegida fue la de 5ml/50L, debido a que se enfrentó a muchos factores, especialmente los ambientales, las variables intervinientes del distrito de Laredo, por otro lado también se evaluó la residualidad del bioinsecticida.
Los resultados obtenidos en condiciones de campo corroboran la gran capacidad biocida de Bti cultivado en sanguaza contra larvas de A. aegypti (Tabla 7), con una elevado porcentaje de reducción del índice aédico a las 24 horas de aplicación en los tres sectores de la localidad de Laredo, resultados que difieren con los reportados por Gomes 44, quienes después de haber
aplicado Bti en formulaciones líquidas y sólidas obtuvo una reducción del índice aédico del 17 al 22% en algunos distritos de Río de Janeiro, no obstante Rodrígues 52, utilizo distintas concentraciones de
Bti contra larvas de A. aegypti encontrando una mortalidad de 98% a las 24hrs. de exposición a una concentración de 0.14mg/L.
En la tabla 7 en la evaluación del bioinsecticida al siguiente día de la aplicación se observa que en el sector Laredo Centro existe un índice del 0.18 % es decir en una vivienda en donde se aplicó el bioinsecticida se encontrarón larvas vivas, probablemente a la gran cantidad de sedimento encontrado en el cilindro que consistió en tierra y otras partículas, ya que esto neutraliza la acción biocida 48.
A la capacidad biocida de Bti cultivado en sanguaza contra larvas de A. aegypti se aúnan los factores medioambientales en los que se da el contacto de las larvas con el producto; sin embargo juegan un papel importante las condiciones de temperatura y humedad relativa, ya que al aumentar la temperatura hay una mayor efectividad a causa de un mayor metabolismo y actividad alimentaria, el biolarvicida se enfrentó a estos factores encontrados en el distrito de Laredo, por consiguiente no alteraron los resultados ya que demuestran ser muy efectivo; sin embargo, esto no coincide con Montalván 60,
que vieron limitado el efecto del biolarvicida por el alto nivel de alcalinidad del agua en la zona. Estudios realizados por Masuh, demostró que bajo condiciones de presión de los factores climáticos se ve limitado el efecto de Bti sobre el patrón de comportamiento de los índices larvales 68.
La Infestación por A. aegypti nos muestra que Laredo Centro presenta el mayor número de viviendas positivas a este vector; así mismo también se encuentran los sectores de 30 de Noviembre, La Merced (Tabla 8), esto debido a que la mayor cantidad de población se concentra en esta zona y por las condiciones de escasez de agua es que tienen que almacenar en diversos depósitos siendo una gran problema ya que en el transcurso del tiempo se convierten en reservorios potenciales para la reproducción del mosquito transmisor del Dengue 69. En el (Anexo 22) se presentan los recipientes como
los cilindros y baldes quienes constituyen los de mayor número, y en quienes se aplicó las dosis de 5mL por cada 50 litros de agua, previa consentimiento informado (Anexo 25).
La variación en porcentaje de reducción de los índices aédicos en los tres sectores de la localidad de Laredo (tablas 7, 8,9 y 10), nos muestran que el valor del índice aédico pre tratamiento en la localidad de Laredo es de 2.71 considerando en mediano riesgo, aplicando el bioinsecticida se observa que tiene una reducción del 96.78% a la evaluación realizada al siguiente día, debido al comportamiento alimenticio de las larvas, ya que ellas van al fondo del recipiente para tomar el alimento 48, el bioinsecticida usado fue en
formulación líquida, este sedimentó al fondo para estar a disposición de las larvas, el uso del bioinsecticida tiene una relevancia, porque permitió reducir sustancialmente el riesgo de transmisión del dengue en estos sectores, pues ya que índices aédicos superiores al 5% podrían ocasionar epidemias del Dengue.
La condiciones óptimas encontradas de temperatura entre 18 y 24ºC y humedades relativas de 54 a 66% son condiciones óptimas que para que el bioinsecticida actué en condiciones de campo, consideraciones que deben tomadas en cuenta para la aplicación de todo bioinsecticida como lo indica Ponce 57. Por otro lado la residualidad de Bti es hasta la fecha la característica
que limita su eficiencia, está basada en el tiempo de permanencia de la delta endotoxina producida por la bacteria a través del tiempo, esta limitación se ve claramente superpuesta por la gran capacidad residual de los insecticidas químicos, cuya permanencia es mucho más larga; característica que en la mayoría de casos causa efectos adversos en los organismos ya que se almacena en el organismo; además por no ser selectivo, causa efectos letales a mediano y largo plazo en todos los organismos vivientes que entren en contacto con el mismo. 17,33
La evaluación de la permanencia o residualidad del bioinsecticida es de una semana, ya que a los quince días (Fig, 7) de aplicado el bioinsecticida nos muestran que en algunas casas ya este se agoto, presentando un repoblamiento de larvas y esto debido a diferentes factores como la temperatura hay una mayor actividad metabólica, presencia de radiación ultravioleta podrían tener un efecto perjudicial sobre la deltaendotoxina 61, esto concuerda con los resultados
de Giraldo 70, quienes obtienen un efecto residual de quince días utilizando Bacillus thuringiensis contra larvas de A. aegypti.; no obstante estos resultados difieren de los obtenidos por 44, quienes utilizan diversas formulaciones de B. thuringiensis H-14 var. Israelensis contra A. aegypti encontrando una residualidad de 62 días, y esto probablemente al tipo de características de las formulaciones empleadas.
Durante muchos años, el temephos (organofosforado) demostró ser un excelente larvicida, de acción rápida para controlar al A. aegypti, la aparición de resistencia en algunos países 53, la contaminación del ambiente, y la potencial
toxicidad en seres humanos, es que ha obligado a buscar nuevas alternativas de control seguras, efectivas y de bajo costo para el control del Dengue, que podría reemplazar el uso de productos químicos o combinar ambos métodos, en tal sentido es que el uso del bioinsecticida es una herramienta de bajo impacto ambiental para implementarlo en el programa de control del A. aegypti y la OMS lo establece como una muy buena alternativa para reemplazar al Temefos (Abate), sobre todo en aquellos casos en donde se detecte la resistencia al larvicida.
El uso de esta bacteria es inocua para la naturaleza, ya que no ataca a otros invertebrados larvas de moscas, libélulas, larvas de cucarachas, peces, mamíferos, etc. tal como fue observado por Colbo 62, esta bacteria ha sido
aplicado para el control de vectores en muchos países como Indonesia, India, Nigeria, Israel, China, Korea, Colombia, Brasil, Cuba, Argentina 63, algunos
países lo están produciendo comercialmente, utilizando ingredientes locales como medios de cultivo.
CONCLUSIONES
• Bacillus thuringiensis H-14 var. Israelensis cultivado en sanguaza, presenta una alta capacidad biocida sobre larvas de Aedes aegypti en el distrito de Laredo bajo condiciones de campo, durante los años 2008 y 2009..
• Bacillus thuringiensis H-14 var. Israelensis cultivado en sanguaza, presenta una alta concentración de cristales y una alta efectividad sobre las larvas del III estadio de Aedes aegypti en condiciones de laboratorio.
• Bacillus thuringiensis H-14 var. Israelensis cultivado en sanguaza, presenta una alta efectividad sobre las larvas del III estadio de Aedes aegypti en el distrito de Laredo bajo condiciones de campo simulado.
• A mayor concentración de esp/ml de B. thuringiensis H-14 var. Israelensis demuestra una mayor mortalidad contra larvas del III estadio de A. aegypti.
• Los valores de la LC50 y LC90 son variables a las diferentes horas de
exposición.
• La concentración efectiva para la aplicación contra las larvas de A. aegypti vector del dengue en el distrito de Laredo es de 1mL de bioinsecticida por cada 50 litros de agua.
PROPUESTA
La aplicación de insecticidas químicos son cada vez más criticados por la persistencia en el medio ambiente, toxicidad a otros organismos, y sobre todo porque los insectos han desarrollado resistencia en algunos países de Sudamérica. En la actualidad se utiliza el insecticida órganofosforado Abate (Temephos) larvicida muy eficaz de alto poder residual, para combatir larvas de Aedes aegypti vector establecido en la región y a nivel nacional, por ello los resultados de la presente investigación proponen:
1. Continuar con las investigaciones, utilizando otras alternativas locales, como productos alternativos para la producción de Bacillus thuringiensis (Bti), que se encuentre al alcance y que abarate los costos de producción, y que reduzcan el impacto ambiental en nuestra localidad.
2. Potenciar y masificar la aplicación de Bti cultivado en sanguaza, por constituir una buena alternativa para controlar específicamente larvas de Aedes aegypti transmisor del Dengue, por ser seguro y efectivo e inocuo para la naturaleza. 3. Implementar normas y políticas dentro del Programa de Control del Dengue en
nuestros gobiernos locales y regionales para el uso de este bioinsectida como una herramienta alternativa para reemplazar al Temephos (Abate) sobre todo en aquellos casos donde se presente la resistencia a este larvicida.
4. Desarrollar futuras investigaciones que aumenten el poder residual del Bti, como fotoprotectores, coadyuvantes naturales, que permitan aumentar su permanencia, utilizando productos locales y regionales para que sea una solución sustentable, eficaz y segura para nuestras futuras generaciones.