Producción masiva de Producción masiva de bioplaguicidas

8/12/2010
Producción masiva de bioplaguicidas
para el control biológico de plagas y
enfermedades.
Dra María Elena Márquez Gutiérrez
Instituto de Investigaciones de Sanidad
Vegetal. C Habana. Cuba
mmarquez@inisav.cu
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Estados Unidos
B.t
Alemania y Dinamarca
Bt
Brasil, Colombia,Venezuela hongos
Rusia
Bt y hongos
Cuba
Bt y hongos
China
Bt y hongos
India
Bt
Organización Internacional para el Control
Biológico de Animales y Plantas Perjudiciales
(IOBC)
"la utilización de organismos vivos, o de
sus productos, para evitar o reducir las
pérdidas o daños causados por los
organismos nocivos".
“el control biológico es el uso de parasitoides,
depredadores, patógenos,
antagonistas y poblaciones
competidoras para suprimir una
población de plagas, haciendo esta
menos abundante y por tanto menos
dañina que en ausencia de éstos“.
Pérez Consuegra, (2004)
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Definición de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), USA
Según la definición de EPA (EPA, 2003): “Los bioplaguicidas son
ciertos tipos de plaguicidas derivados de materiales naturales tales
como animales, plantas, bacterias y algunos minerales”. La EPA
reconoce tres categorías de bioplaguicidas:
1. Plaguicidas microbiales – bacterias, hongos, virus y protozoos
2. Protectores incorporados en plantas (PIPS) incorporación de genes
con propiedades plaguicidas dentro de las plantas
3. Plaguicidas bioquímicos: sustancias de ocurrencia natural para el
control de plagas por medios no tóxicos ejemplo, feromonas
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Son de origen natural con poca o ninguna toxicidad
intrínseca.
La selectividad puede ser muy alta, a menudo dirigida a
una sola especie de plaga.
Ideal como componente del régimen de Manejo Integrado
de Cultivos (MIC) o (MIP) ya utilizadas en muchos países.
Sostenible con pocos o sin necesidad de recursos no
renovables(poco uso de recursos no renovables de
componentes o de energía).
Muy recomendable para sistemas de producción de
cultivos a pequeña escala o tradicional, especialmente para
sistemas orgánicos. Su uso se adapta bien con el enfoque
MIC/MIP.
FAVORECEN A LOS BIOPLAGUICIDAS
• El incremento de plaguicidas
químicos altera y preocupa a
la población mundial
• Grupos ecologistas
• Mercado de orgánicos
• Política ambiental
• Resistencia a químicos
• Más conciencia de uso
• Mejores precios de venta
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LIMITADO
PARA HONGOS
Y VIRUS
ENSAYOS TOXICOLOGICOS
LIC.BIOSEGURIDAD
COSTOS DE
PRODUCCION
ALTOS
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-PARA ALGUNAS PRODUCCIONES PROBLEMAS
TECNOLOGICOS
-PRODUCCIONES DE ALTO COSTO
-PRODUCTOS MUY ESPECIFICOS
-EFECTIVIDAD VINCULADA A CONDICIONES
AMBIENTALES
-BAJA PERSISTENCIA EN CAMPO
-INSUFICIENTE CULTURA PARA SU USO
Hongos:
Tecnológicas
Virus:
Costo de cría
Bacterias: Factibilidad económica
Nematodos Tecnologías
ESCALADO
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-Efectividad biológica de la cepa
- Mecanismo de acción
Posibilidad de producción
masiva
PRODUCTO
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ETAPAS DE INVESTIGACIÓN EN EL
DESARROLLO DE UN BIOPLAGUICIDA
CEPA…..TECNOLOGÍA DE REPRODUCCIÓN…..
RECOBRADO Y FORMULACIÓN…..
PRODUCTO
FINAL……...ALMACENAMIENTO…..APLICACIÓN…..
EFECTIVIDAD.
TIPO DE
FORMULADO
Polvo
Sólido
Fluído concentrado
Suspensión acuosa
MECANISMO
DE ACCIÓN
TIPO DE PLAGA
Insecto defoliador
Insecto picador-chupador
Insecto perforador
Acaro
Hongo del suelo
Hongo del follaje
Nematodo
Otros
Ingestión
Penetración
Tóxico
Combinaciones
PROPÓSITO
Control
Establecimiento/epizootia
ETAPA DEL CULTIVO
Y DESARROLLO DE LA
PLAGA
CONTROLAR:
Trasplante-desarrollo
(período crítico)
ESTABLECER:
Cosecha-post cosecha
COMPATIBILIDAD EN CAMPO
Plaguicidas sintéticos (fungicidas)
Plaguicidas bioquímicos
Otros bioplaguicidas
Sistema de riego
Prácticas culturales
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Lecanicillium
Paecilomyces
lilacinus
Beauveria bassiana
Metarhizium
anisopliae
Primera especie reportada. Género Cordiceps
Actualmente más de 700 especies
Afectan diferentes grupos de insectos y ácaros
Mecanismo de acción por contacto
Sólo se producen unas pocas especies
TRICHODERMA
ESTRUCTURAS
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•Adhesión
•Germinación
•Penetración
•Multiplicación
•Producción de toxinas
•Muerte del insecto
•Colonización total
•Emergencia del hongo
•Esporulación
•Diseminación
Insecto micosado
por Metarhizium
Insecto
micosado por
Nomuraea
Galleria mellonella con
Metarhizium esporulado
en su superficie
Cylas formicarius con
Beauveria emergiendo
en su superficie
1. Cultivos líquidos estáticos
2. Cultivos sobre soportes sólidos
3. Cultivos bifásicos (sólido-líquido)
Relativamente baratos ( producción local)
Mucha fuerza de trabajo (no automatizados)
Reproducibilidad más variable
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Fermentación sumergida
El diseño de los
biorreactores y
sistemas de control
de los procesos
conllevan un alto
grado de desarrollo
Fermentación fase sólida
Caros
Altamente reproducibles
Muy automatizados
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Cortesía de CortesPeter Lüth, Graeme
Philip and Massimo Benucci ia
1. Sistemas bifasicos- fase liquida por cultivo agitado y solida
sobre sustrato natural como arroz o inertes recubiertos por
solucion nutritiva.
Exitosos para Trichoderma. Esporas de alta estabilidad y menor inversión capital.
Formulados sólidos para fácil transportación. Fase líquida rápida.
Desventajas generales: poca automatización fase sólida (mayor mano de obra y
menor reproducibilidad entre lotes), mayor tiempo y espacio y uso poco óptimo
de nutrientes, eficiencia en separación y concentración de conidios varía según
especie.
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2. Fermentaciones liquidas (cultivos liquidos agitados)
Exitosas para Trichoderma.
Desventajas generales: inversion alta,
menor estabilidad en almacenaje que
esporas solidas y proceso para
formulados sólidos a partir de biomasa
líquida más caros y más engorrosos.
Productos líquidos mayor dificultad
para transportación.
(se usan mucho polvos humedecibles y
granulados)
Cortesía de Dr. V. Farkas, Eslovaquia
3. Sistemas monofásicos (sólido -sólido)
Exitosas para Trichoderma. Esporas de alta estabilidad y menor inversión
capital. Formulados sólidos para fácil transportación.
Desventajas generales: poca automatización (mayor mano de obra y menor
reproducibilidad entre lotes), mayor tiempo y espacio y uso poco óptimo de
nutrientes, Eficiencia en separación y concentración de conidios varía según
especie.
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4. Fermentaciones estado sólido
Se usa tecnología bifásica
Ventajas: alta
automatización, por ende, alta
reproducibilidad, esporas
sólidas, optimización de
nutrientes. Formulaciones
sólidas (no agua libre) más
fáciles
Desventajas: inversión
capital alta, amortización lenta.
Conidios en
cultivo sumergido
Blastosporas
Cultivo
sumergido
Menos estables
Conidios
Sustratos
sólidos
Más estable
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Ubicación geográfica de Cuba y su relación con los
riesgos de incidencia de plagas agrícolas
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