Anteproyecto

INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO LOYOLA
PARA LA CIENCIA Y LA INNOVACIÓN
Resolución de Creación: 00003 de Enero 05 de 2010
Cra. 65 No. 98A-75, Teléfono: 4405105
NIT: 900339251-3, DANE: 105001025984
Página web: www.iecolegioloyola.edu.co
Núcleo 920, Castilla, Medellín
HUMANISMO E INVESTIGACIÓN PARA LA VIDA
Proceso: GESTIÓN CURRICULAR
Nombre documento:
ANTEPROYECTO
Código:GCU-FR018 Versión:01
1
INFORMACIÓN GENERAL
Nombres y roles de los estudiantes:
Isabela Gómez Alvarez (Líder).
Isaac Mazo Gómez. (Utilero).
Lency Cano Gómez (Utilera).
Valentina Giraldo Campillo (Escriba).
Alejandro Restrepo Rallón. (Comunicador).
Nombre, correo y teléfono del estudiante líder:
Isabela Gómez Alvarez
gomezalvarezisa@gmail.com
3145348014
Grado y grupo:
Noveno uno.
Nombre Equipo de Investigación:
Bee Over.
Título del proyecto:
Sustitución de los componentes perjudiciales de los neonicotinoides a través de
los metabolitos extracelulares en los cultivos agrícolas de Medellín.
Línea de formación:

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Proceso: GESTIÓNCURRICULAR
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Biotecnología.
Asesor Colegio Loyola:
Nora Elena Orrego.
Melissa Tobón Correa.
Asesor SENA:
Dallana Milena Urrego García.
Asesor externo:
Duración del proyecto:
Presupuesto:

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CONTENIDO
Pág.
Resumen
1. Descripción del problema y pregunta de investigación 4/5
2. Objetivo general y objetivos específicos 6
3. Justificación, hipótesis e impacto social/ambiental 7/8
4. Antecedentes y marco teórico 9/20
5. Ruta metodológica 21
6. Resultados esperados 22
7. Cronograma 23
8. Presupuesto 24
9. Referencias bibliográficas 25
10. Anexos 26

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1. Descripción del problema. pregunta de investigación.
Los neonicotinoides conforman un grupo de insecticidas que actúan en el
sistema nervioso de los insectos, utilizados principalmente para insectos
picadores y chupadores. Su uso indiscriminado ha ocasionado problemas
ambientales en ciertas partes del mundo de manera, incluso que ha llegado a
ser prohibido por la unión europea por estar involucrado en el colapso de las
abejas (navarro 2016). Éstos se han estado utilizando en Colombia de manera
constante, aunque este beneficie económicamente los cultivos, están causando
daños muy grandes en la población de polinizadores. Esto le permite al equipo
de investigación Bee Over promover un reemplazo de los componentes
perniciosos que los neonicotinoides contienen en su estructura química, los
cuales perceptiblemente crean daños ambientales tanto en los polinizadores
como en las demás especies que consumen o tengan contacto con estos
químicos utilizados para controlar plagas en los cultivos. El equipo de
investigación llegó al acuerdo de manejar metabolitos extracelulares para la
sustitución de estos elementos perjudiciales, ya que son organismos que tienen
la cualidad de combatir las mismas plagas que los neonicotinoides también
atacan; dejando observar la misma eficiencia en ambos, pero con más resultados
positivos en los metabolitos extracelulares.

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Pregunta de investigación.
¿Cómo sustituir los componentes perjudiciales de los neonicotinoides a través
de los metabolitos extracelulares en los cultivos agrícolas de Medellín?

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2. Objetivo general y objetivos específicos.
● General.
Lograr sustituir los componentes nocivos de los neonicotinoides en los cultivos
agrícolas de Medellín.
● Específicos.
● Determinar el metabolito extracelular más adecuado para sustituir los
neonicotinoides.
● Desarrollar un medio de cultivo para el metabolito extracelular elegido.
● Sustituir en un insecticida común los neonicotinoides por el metabolito
cultivado.
● Evaluar la eficacia del insecticida en los cultivos agrícolas de Medellín.

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3. Justificación e impactos social/ambiental.
● Justificación.
Es importante realizar ésta investigación porque aumentará la población de
abejas Apis Mellifera, ya que son gravemente afectadas por lo Neonitocinoides
(insecticidas) utilizados por los agricultores de la ciudad de Medellín para sus
siembras. El equipo llevará a cabo esto mediante metabolitos extracelulares los
cuales sustituirán los elementos perniciosos que estos insecticidas poseen, de
una manera...
● Hipótesis.
El reemplazo de algunos de los componentes de los neonicotinoides por
metabolitos extracelulares, aumentará notoriamente la población de la abeja
Apis Mellifera y también beneficiará los sembrados de los agricultores de
Medellín
● Impacto social.
El proyecto generará un impacto positivo en la sociedad, ya que regulará el
problema de insectos picadores chupadores que tanto afecta a los cultivos de
Medellín y ayudará al crecimiento de la población de abejas. Esto generará
beneficios no solos en la parte ambiental sino también en los agricultores que
viven de estas cosechas, incrementando la calidad del producto y la eficacia de
la producción.

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● Impacto ambiental.
El proyecto generará un impacto ambiental positivo ya que aumentará la
población de abejas, protegiendo su sobrevivencia contra la extinción,
contraatacando los insectos picadores chupadores que afectan a los cultivos de
Medellín, beneficiando a las dos partes (Apis Mellifera y cultivos).

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4. Marco teórico y antecedentes.
1. Apis Mellifera.
La especie Apis Mellifera es originaria del continente americano, europeo y
africano. Es la especie mayormente utilizada por el ser humano a nivel mundial.
Los primeros registros de su domesticación se remontan al año 300 A.C en el
antiguo Egipto y desde entonces, esta relación se ha mantenido y mejorando a
través de diferentes civilizaciones. Aunque ésta especie es originaria del antiguo
continente, hoy en día se encuentra en casi todos los lugares del planeta, pues
los humanos la han llevado consigo a media que se han dispersado por
diferentes regiones.
1.1. Características.
La Apis Mellifera es la principal polinizadora de plantas agrícolas y silvestres
(algarrobo, zapote, algodón, entre otros), también incrementan la producción de
frutales; es una gran productora de miel.
Sus principales características morfológicas son: promedio de peso 0.008 g, de
longitud de abeja 14.00 mm, de longitud de tórax 3.96 mm, de longitud de
abdomen 8.04 mm, de longitud de ala anterior 9.24 mm. de longitud de ala
posterior 6.63 mm,
de longitud de fémur 2.38 mm y de longitud de tibia 3.07 mm.
Otra característica es la higiene, que se define como la habilidad que tienen las
obreras para detectar, desopercular y remover las crías enfermas desde la
cámara de cría hacia el exterior de la colonia. Este comportamiento es
considerado como un mecanismo primario de resistencia de estos insectos ante
ciertas

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enfermedades de origen bacteriano, fúngico o parasitario.
1.2. Ciclo de vida y reproducción.
Las abejas tienes unas fases de desarrollo mientras que su ciclo de vida
transcurre.
Las abejas viven en grandes sociedades llamadas colonias perfectamente
organizadas, donde cada individuo realiza una función determinada de acuerdo
a su edad y desarrollo físico. Las colmenas se componen por tres integrantes: la
abeja reina, la abeja obrera y el zángano.

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-La reina: Cada colonia de abejas tiene una reina. La reina es una hembra, su
tarea
más importante es poner huevos y de los huevos nacen las crías también
llamadas larvas.
Después de cinco días de vida, la reina virgen alcanza la madurez sexual y
sale de la colmena para hacer su vuelo de fecundación (vuelo nupcial). Al
volar se encuentra y aparea con varios zánganos o machos. Estos dejan su
semen en la abeja reina, la cual dentro de su cuerpo posee una bolsa llamada
espermateca; en esta bolsa puede almacenar suficientes espermatozoides para
el resto de su vida. La reina regresa a su colmena después de hacer su vuelo de
fecundación y en una semana empieza a poner huevos, ésta pone huevos todos
los
días del año; durante el flujo principal de néctar puede poner hasta 1,500 huevos
por día, así aumenta la población de abejas. La reina una vez que empieza a
poner los huevos después de su vuelo de fecundación, ya no sale de su
colmena a fecundarse otra vez, acabando su labor.
-Los zánganos: Los zánganos son los machos de la colonia, durante los meses
de floración, existe mayor cantidad de zánganos en la colonia, ya que son
temporadas de reproducción, la tarea de los zánganos es fecundar a la reina
virgen; Los zánganos que fecundan a la reina mueren, asegurándose de no caer
en una consanguinidad.
Los zánganos están incapacitados para recolectar néctar de las flores porque
tienen la lengua muy corta y también carecen de aguijón. Al llegar las épocas de
escasez de néctar ya no hay reinas vírgenes para fecundar, entonces las obreras
expulsan a los zánganos de la colmena. Cada ciclo de floración, la reina pone

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huevos de zángano y las obreras mantienen a los zánganos únicamente durante
los meses del año en que son de utilidad para aparearse con la reina.
-Las obreras: La abeja obrera, al igual que la reina, es una hembra, pero su
función no es la reproducción. En casos muy especiales y cuando falta la reina,
sus ovarios se desarrollan y consiguen poner huevos, pero al no ser fecundados
nacerán solamente zánganos. La abeja obrera, sin embargo, posee otros
órganos que no se encuentran ni en la reina ni en los zánganos, los cuales le
permiten realizar las innumerables tareas relacionadas con la vida de la colonia;
ellas son las encargadas de efectuar todos los trabajos dentro y fuera de la
colmena, los cuales realizan de acuerdo a la edad y el desarrollo glandular.
La duración de la vida de la abeja obrera depende de la cantidad de trabajo

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que realiza. En época de cosecha, debido al exceso de labores, vive sólo
unas 6 semanas, pero fuera de ésta época pueden vivir hasta 6 meses.
1.3. Extinción de las abejas.
Las abejas melíferas están enfrentando una crisis llamada el Desorden del
Colapso de las Colonias (CCD por sus siglas en inglés), que ha ocasionado la
pérdida de miles de colmenas. Entre el 50 y el 60% de las colonias en los Estados
Unidos y entre el 5 y 10% en todo el mundo se han perdido afectando
directamente los servicios de polinización. Después de varios años de
investigación, se sospecha que son varias las causas que están generando este
colapso. Como, por ejemplo: deforestación, uso indiscriminado de agroquímicos,
enfermedades causadas por parásitos y diversos patógenos. Ante la disminución
de Apis mellifera, la silenciosa labor de los polinizadores silvestres, no
manejados, está ganando terreno, aunque, también, los mismos factores que

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afectan a Apis mellifera, y otros más los afecta, como: la agricultura extensiva, la
pérdida de su hábitat y la propagación de enfermedades y parásitos.
2. Insecticidas.
Un insecticida, es un producto fitosanitario utilizado para controlar, insectos
(Insecta, en latín, literalmente "cortado en medio"), generalmente por la inhibición
de enzimas. El origen etimológico de la palabra insecticida deriva del latín y
significa literalmente matar insectos. Es un tipo de biocida. Los biocidas pueden
ser sustancias químicas sintéticas, naturales, de origen biológico o de origen
físico que están destinados a destruir, contrarrestar, neutralizar, impedir la acción
o ejercer un control de otro tipo sobre cualquier organismo considerado nocivo
para el hombre. Los insecticidas tienen importancia para el control de plagas de
insectos en la agricultura o para eliminar todos aquellos que afectan la Salud
humana y animal.
2.1. Mecanismos de acción.
Los insecticidas pueden hacer acción sobre uno o diferentes de los estados de
desarrollo del insecto, y se pueden consideran ovicidas, larvicidas y adulticidas
respectivamente si eliminan los huevos las larvas o los imagos o adultos.
La interacción entre el insecticida y el órgano blanco, puede darse de diferentes
maneras, ya sea por contacto directo del producto, o bien a través de la
alimentación. Lo más común es una forma combinada, más moderna y efectiva
de actuación, en caso de plantas, es la absorción del insecticida en el interior de
la

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planta y a través de los vasos conductores causando así el daño cuando el
insecto se alimenta de esa planta contaminada. Clasificación según el
mecanismo de acción:
1) Insecticidas de ingestión a través de las plantas que han incorporado a su
sistema vascular el producto insecticida.
2) Insecticidas de contacto, por acción del insecticida directamente sobre el
organismo blanco.
3) Insecticidas combinados de ingestión y contacto, que es la acción sinérgica
de los dos anteriores.
4) Insecticida sistémico, que hace contacto directo con el organismo blanco,
pero no actúa en el sitio, sino que es traslocado dentro del cuerpo del insecto,
ejerciendo su acción de diversas maneras, interviniendo en alguno de sus
metabolismos.
La acción del insecticida sobre el organismo blanco o target puede ser:
- la muerte a corto o medio plazo.
- el cese de la alimentación con posterior muerte.
- impedimento de la metamorfosis del insecto, es decir, del paso de un estado
juvenil a otros más adultos
del insecto (huevo, larva, pupa, adulto) que a más largo plazo implica la muerte.
2.2. Efectos negativos sobre las abejas.
La alteración en las poblaciones de abejas es un claro daño colateral derivado
del uso de pesticidas (específicamente insecticidas) y, en consecuencia, podrían
ser indicadores biológicos de su efecto nocivo a nivel ecológico y ambiental. De
modo que la interacción de las abejas con el pesticida no solo ocasiona su

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muerte, sino que cantidades traza pueden producir efectos subletales capaces
de deteriorar la salud de la colmena entera. En general, para los artrópodos, los
pesticidas inducen
alteraciones fisiológicas a nivel social reflejadas en cambios en el
comportamiento, dificultades en la localización del alimento, comunicación y
regreso al lugar en el que habitan.
3. Neonicotinoides.
Los neonicotinoides son una familia de insecticidas que actúan de manera
semejante a la nicotina, sobre el sistema nervioso central, preferentemente de
insectos, impidiendo la trasmisión de los impulsos nerviosos. Su uso se hizo
masivo hacia los 90, cuando salieron al mercado formando parte de las “semillas
blindadas”. Esta es una preparación industrial que consiste en un recubrimiento
con una capa de abono, otra de un neonicotinoide y finalmente una última capa
de protección. Estas semillas, cuando se siembran, incorporan al suelo el abono
y el neonicotinoide, que son captados por sus raíces y trasportados al resto de
la planta
(néctar y polen incluidos), consiguiendo así un efecto sistémico de protección de
la planta. Su acción a dosis muy pequeñas y su larga permanencia (más de dos
años en el suelo) hizo que tuvieran mucho éxito en agricultores extensivos de
cereales, colza, girasol, maíz, remolacha y otros cultivos. También se aplican
directamente sobre los vegetales, para su absorción foliar, y al suelo, y por lo
mismo citado fueron muy bien aceptados por los agricultores.
3.1. Efectos negativos en las abejas.

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Son activos a dosis muy pequeñas, y, según la dosis, la inactivación del sistema
nervioso puede provocar la muerte de los individuos afectados, directamente, o
una serie de trastornos como descoordinación, parálisis, pérdidas del sentido de
la orientación, de la eficacia del vuelo, de la termorregulación, que a la larga
también pueden provocar su muerte.
El uso de estos insecticidas puede provocar problemas a las abejas de varias
maneras:
 por intoxicación directa, durante los tratamientos foliares sobre cultivos de
interés apícola.
 por intoxicación directa con el polvo que se levanta en las sembradoras al
utilizar semillas blindadas.
 por el pecoreo de las abejas de néctar y/o polen: de plantas apícolas de
semillas blindadas (colza, girasol), o/y de plantas silvestres al borde de
cultivos con semillas blindadas o que han crecido en los dos años
posteriores a la siembra de estas semillas sobre el mismo terreno.

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3.2. Estructura química.
La familia de los neonicotinoides es muy amplia. La estructura general posee dos
farmacóforos, es decir, dos partes de la molécula que producen los efectos
fisiológicos específicos del insecticida. Uno de ellos es una molécula olefínica
compuesta por NNO2, CHNO2 o NCN como grupo donor de electrones selectivo
para el reconocimiento de los receptores nicotinilacetilcolínicos (nAChRs) en
insectos, conjugado a anillos de imidazolidina, oxazolidina, tiazolidina, pirrolidina,
o un anillo heterocíclico de seis átomos, o sus acíclicos correspondientes, que
se suele llamar molécula central (recuadradas en la Figura I A). Y, por otro lado,
el otro es un compuesto heterocíclico como 6-cloropiridil, 5-cloro-3-tiazolil o 3-
tetrahidrofuranil unido al N1 de la molécula central a través de un puente
metileno.

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Bibliografía
1. Guiomar Nates Parra. Editorial. (2016). Iniciativa Colombiana de
Polinizadores, Capitulo Abejas (ICPA). Bogotá, D. C. Universidad
Nacional de Colombia.
1.1. Vásquez. A, Olinda Carmen. R, Mestanza. A, Briggett. S, Alarcón. S,
Rosanita. E. (2016). Características morfométricas, comportamiento
higiénico y agresividad de abejas criollas Apis Mellifera sp. Perú.
Universidad César Vallejo.
1.2. Ccorahua Hancco. W. Ciclo Productivo de las Abejas. U. D Apicultura y
Piscicultura.
1.3. Guiomar Nates Parra. Editorial. (2016). Iniciativa Colombiana de
Polinizadores, Capitulo Abejas (ICPA). Bogotá, D. C. Universidad
Nacional de Colombia.
2. Cámara de Sanidad Agropecuaria y Fertilizantes (CASAFE). Insecticidas y
Acaricidas. Buenos Aires, Argentina. CASAFE Y CropLife.
2.1. Cámara de Sanidad Agropecuaria y Fertilizantes (CASAFE). Insecticidas
y Acaricidas. Buenos Aires, Argentina. CASAFE Y CropLife.
2.2. Martin Culma. N, Arenas Suárez. N. (2018). Daño Colateral de las Abejas
por la Exposición de Pesticidas de Uso Agrícola. Fusagasugá, Colombia
3. Gómez Pajuelo. A (2014). NeonitotinoidesVersus Abejas. Castellón, España.
3.1. Gómez Pajuelo. A (2014). Neonitotinoides Versus Abejas. Castellón,
España.
3.2. Dell Arciprete. M. (2010) Mecanismos, cinética y toxicidad de insecticidas
cloronicotinoides y sus productos de degradación con especies reactivas
oxidantes de interés ambiental. Universidad Nacional de la Plata, Facultas
de Ciencias Exactas, Departamento de Química.

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5. Ruta metodológica.

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6. Resultados esperados.

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7. Cronograma.
ACTIVIDAD
MES 1
OBSERVACIONE
S
Semana
1 2 3 4
Este recuadro se ajusta a las necesidades de cada equipo (se agregan casillas
de los meses que se requieran).

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8. Presupuesto.
Rubros:
materiales, equipos,
salidas de campo, entre
otros
Justificación Cantidad Valor
unitario
Valor total
TOTAL $

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9. Referencias bibliográficas.

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10. Anexos.

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