El uso de los microorganismos que de manera natural atacan a los insectos (entomopatógenos) han dado excelente resultado como método alterno al uso de compuestos químicos en el control de los insectos plaga, estos productos se han denominado de manera general como bioplaguicidas o bioinsecticidas.

El principal ingrediente activo está constituido a base del organismo completo o algún subproducto del mismo, estos pueden ser bacterias, virus, hongos, nemátodos, entre otros. Sin embargo, hasta el momento son contados los productos que se encuentran en el mercado, pero de los que existen, sobresalen los formulados a base de bacterias, y de éstos, destaca Bacillus thuringiensis (Bt).

La bacteria Bt tiene una característica que la diferencia del resto de las bacterias de su género (Bacillus), a medida que se desarrolla, se produce una proteína y ésta se acumula en su interior que llega a precipitar, formando un cristal, esta proteína es la responsable de la actividad insecticida. De manera general, los insectos más susceptibles a los cristales o proteínas producidos por Bt son las larvas de mariposas plaga (lepidópteros) de ciertas plantas, que suman alrededor del 70% de las principales plagas que afectan a los cultivos de importancia agrícola. Un ejemplo de éstas son las larvas de la mariposa Manduca sexta. Se considera que estos bioinsecticidas son seguros para el ambiente, las aves, los peces y los mamíferos, incluyendo al hombre.

En los últimos años, Bt constituye el bioplaguicida de mayor éxito comercial, debido a que durante estos años ha sido el más empleado (90%), para el control de plagas en plantas de importancia agrícola, forestal y medicinal. En la agricultura, se ha utilizado en maíz, sorgo, algodón, trigo, soya, frutales, entre otros.

La importancia principal de su utilización radica en que son seguros al medio ambiente, tienen mayor efectividad que los productos químicos y una menor posibilidad de desarrollar resistencia en los insectos. En todo el mundo, se han reportado alrededor de 60,000 aislados, que pertenecen a colecciones públicas como privadas, pero este dato se ha incrementado significativamente en los últimos años, lo que revela el gran interés que existen en la aplicación de esta bacteria o sus cristales, como agentes de control biológico.

El mecanismo insecticida del Bt recae en dicho grupo de proteínas en forma de cristal, las que, al ser consumidas por cierto tipo de insectos, les provoca la muerte. Estas proteínas han sido clasificadas como proteínas Cry, cuyo proceso tóxico inicia después que el insecto ha ingerido el cristal, ya que éste se disuelve en el intestino debido al ambiente alcalino. Una vez disuelto, se ancla de manera específica en el epitelio intestinal, rompe la permeabilidad de la membrana celular y se permite el intercambio de elementos citoplasmáticos y estomacales, hasta provocar el estallamiento de las células, llevando al insecto a la inanición, al vómito y a la diarrea, que sin duda lo llevan a la muerte.

Una de las principales limitantes en la producción de este material biológico, es su alta especificidad, que por la vasta diversidad de insectos plaga existentes, es necesario la continua búsqueda de nuevas cepas silvestres que tengan el potencial tóxico para lograr el control de los insectos plaga. Sin embargo, existen estrategias que han logrado superar parcialmente esta limitante. Una de ellas consiste en evolucionar el rango de actividad tóxica de las proteínas bioinsecticidas de Bt ya caracterizadas: Para esto, ha sido conveniente el conocimiento de la genética de las cepas, habiéndose modificado genéticamente algunas de ellas para sintetizar más tipos de proteínas Cry y ampliar o incrementar el espectro de acción.

Hasta la fecha, se han identificado más de 200 diferentes proteínas Cry de Bt, que son un valioso recurso natural para su utilización en el control de plagas. La toxicidad y la efectividad insecticida de una cepa bacteriana vienen determinada por la combinación y proporción de proteínas Cry presentes, ya que una sola cepa de Bt produce más de una proteína, la sumatoria de todas ellas es la responsable de la virulencia particular de cada cepa.

La bacteria Bt ha sido un excelente modelo para dar soluciones a problemas de baja producción y pérdidas económicas de cultivos causadas por los insectos. Por esta razón, se han obtenido plantas transgénicas con genes que expresan la producción de este tipo de cristales insecticidas. De las patentes con relación a Bt, más de la mitad son de Estados Unidos de América, un 30% de organizaciones europeas y rusas, y el 18% por compañías japonesas principalmente. En México, por ejemplo, el 60% del algodón que se cultiva, es transgénico con uno de los genes de Bt.  A nivel mundial, son ocho las plantas de valor agrícola registradas como transgénicas que expresan proteínas de Bt (soya, maíz, algodón, canola, papa, tomate, tabaco y remolacha), sin embargo, existen varias plantas que aún no se han registrado.

La utilización de bioinsecticidas basados en Bt como las plantas transgénicas, se caracterizan por su alta especificidad y se ha demostrado no ser tóxicos para los insectos benéficos, plantas, animales terrestres o acuáticos, incluso el ser humano. Esto los hace ecológicamente deseables y compatibles con la mayoría de los agentes de control, acercándose por mucho a lo propuesto como un insecticida ideal.

El uso racional de esta tecnología, redundará sin duda, en una mayor producción, al resolver las mermas por el ataque de insectos, así como evitar la contaminación del medio ambiente con pesticidas químicos y sobre todo, a la exposición de los agricultores a estos agentes.

Siempre que sea posible, se deben implementar programas de control de plagas alternos a los insecticidas químicos.

Para Saber Más:

Jorge E. Ibarra et al. 2006. Los microorganismos en el control biológico de insectos y fitopatógenos. Revista Latinoamericana de Microbiología. 48: 113 - 120.

http://www.medigraphic.com/pdfs/lamicro/mi-2006/mi062k.pdf

Diego H. Sauka y Graciela B. Benintende. 2008. Bacillus thuringiensis: Generalidades. Un acercamiento a su empleo en el biocontrol de insectos lepidópteros que son plagas agrícolas. Revista Argentina de Microbiología. 40: 124-140.

http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0325-75412008000200013

Bravo Alejandra et al. 2011. Bacillus thuringiensis: A story of a successful bioinsecticide. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 41: 423-431.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3689885/

El M.C. Freddy Enrique Velasco Salas y Dr. Raymundo Rosas Quijano son investigadores del Centro de Biotecnología Genómica, Instituto Politécnico Nacional, Reynosa, Tamaulipas, México.