El documento describe el potencial del uso de nemátodos microscópicos como biopesticidas para el control de plagas agrícolas de manera sostenible. Se discuten los avances en la producción masiva de nemátodos entomopatógenos en biorreactores y su aplicación para controlar diversas plagas. Sin embargo, se requiere más trabajo para incrementar el uso de este enfoque de control biológico en América Latina y generar beneficios económicos y de salud pública.

1. 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

3. 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 )

4.  Control Biológico

5.  Control Biológico

6. 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.

7. (Ehlers 2001)
Ciclo de vida de nemátodos entomopatógenos (NEP)
•Steinernema spp.
•Heterorhabditis spp.

8. (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)

9. 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.

10. Trips
Sciaridae
Hylobius abietis
Lepidoptera: Pyralidae
Gusanos blancos del césped
Otiorhynchus sulcatus

11. En México hay 61 laboratorios productores de
agentes de control biológico

12. 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)

13. Investigaciones acerca de nemátodos
nativos en suelos mexicanos para el
biocontrol de plagas.

14. Investigaciones acerca de nemátodos
nativos en suelos mexicanos para el
biocontrol de plagas.

15. 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

16. 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

17. Cultivo
bacteriano
150 rpm,
30°C, 24h
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01
25 % v/v
glicerol
T= -80°C

18. 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

19. 5 %
(v/v)
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01

20. Abasto de IJ en
agua destilada
4°C
C0=1,000 IJ/mL,
aproximadamente.
Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01

22. t (d)
C(nematodos/mL)
I II III IV
I II
III IV

23. t (d)
C(nematodes/mL)
I II III IV
I II
III IV
I

24. t (d)
C(nematodos/mL)
I II III IV
I II
III IV
I

25. t (d)
C(nematodes/mL)
I II III IV
I II
III IV
II

26. t (d)
C(nematodes/mL)
I II III IV
I II
III IV
III

27. t (d)
C(nematodos/mL)
I II III IV
I II
III IV
IV

28. 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?

30. -¡¡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
norberto@uaeh.edu.mx