EVALUACIN DEL CONTROL BIOLGICO DE Periplaneta americana (Blattidae,

Linnaeus) POR INGESTIN DEL HONGO Metarhizium anisopliae (Clavicipitaceae,

Metchnikoff) Y CIDO BRICO.

LAURA YAMILE GUERRERO GARCA

LUZ NGELA CADENA FERNNDEZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL

BOGOTA D.C

2016

EVALUACIN DEL CONTROL BIOLGICO DE Periplaneta americana (Blattidae,

Linnaeus) POR INGESTIN DEL HONGO Metarhizium anisopliae (Clavicipitaceae,

Metchnikoff) Y CIDO BRICO.

LAURA YAMILE GUERRERO GARCA

Cdigo 20092085021

LUZ NGELA CADENA FERNNDEZ

Cdigo 20092085009

Proyecto de grado en modalidad de investigacin presentado como requisito parcial para optar

por el ttulo de

TECNLOGAS EN SANEAMIENTO AMBIENTAL

DIEGO TOMAS CORRADINE MORA

Mdico Veterinario

M.Sc. Salud Pblica

Director

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL

BOGOTA D.C

2016

Nota de aceptacin:

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

Firma del director

______________________________

Firma del jurado

Bogot D.C., Julio de 2016

Agradecimientos

A nuestros padres que siempre sern gua en el camino, fuerza en la adversidad, ejemplo de

perseverancia y a quienes queremos hacer sentir orgullosos con nuestros logros.

A nuestro director de grado Diego Tomas Corradine, por su constante apoyo en todo este largo

camino, y su supervisin durante todo el proyecto, para que tuviese los mejores resultados.

A todos los profesores que hicieron parte de nuestra formacin como profesionales integrales,

e incentivaron la bsqueda de nuevas tecnologas sustentables, que acrecienten nuestra labor

como saneadores ambientales.

Contenido

Resumen ......................................................................................................................................... 10

Abstract .......................................................................................................................................... 11

Introduccin ................................................................................................................................... 12

1. Objetivos ................................................................................................................................ 13

1.1 Objetivo general ................................................................................................................... 13

1.2 Objetivos especficos ........................................................................................................... 13

2. Marco terico ......................................................................................................................... 14

2.1 Marco conceptual. ............................................................................................................... 15

2.2 Cucaracha Periplaneta americana ..................................................................................... 15

2.3 Ciclo de vida de la Periplaneta americana ......................................................................... 16

2.4 Clasificacin taxonmica de la Periplaneta americana. .................................................. 19

2.5 Morfologa de la cucaracha Periplaneta americana. ......................................................... 20

2.6 Importancia en la salud pblica ........................................................................................... 23

2.7 Mtodos de control .............................................................................................................. 25

2.7.1 Control qumico ............................................................................................................ 25

2.7.2 Estrategias de bajo riesgo para el control de cucarachas. ............................................ 33

2.7.3 Control biolgico ......................................................................................................... 35

2.8 Resistencia y adaptabilidad. ................................................................................................ 37

2.9 Hongos Entomopatgenos ................................................................................................... 42

2.10 Mecanismo de accin de los hongos entomopatogenos. ................................................... 45

2.11 Factores que regulan el crecimiento de hongos entomopatogenos. ................................... 48

2.12 Taxonoma de Metarhizium anisopliae. ............................................................................. 49

2.13 Caracterizacin morfolgica del hongo Metarhizium anisopliae. ..................................... 51

2.14 Ciclo de vida de Metarhizium anisopliae ........................................................................... 54

2.14.1 Colonizacin y reproduccin. ..................................................................................... 54

2.15 Usos del Hongo Metarhizium anisopliae ........................................................................... 56

2.16 Marco legal ......................................................................................................................... 57

3. Metodologa ........................................................................................................................... 60

3.1 Obtencin de la cucaracha Periplaneta americana.............................................................. 60

3.2 Crianza de las cucarachas .................................................................................................... 61

3.3 Diseo de las jaulas. ............................................................................................................. 61

3.4 Obtencin del hongo Metarhizium anisopliae ..................................................................... 62

3.5 Prueba de reactivacin del hongo ........................................................................................ 62

3.6 Prueba de germinacin ......................................................................................................... 63

3.7 Preparacin de la solucin madre del hongo Metarhizium anisopliae ................................ 64

3.8 Preparacin de las concentraciones del hongo Metarhizium anisopliae para bioensayos. .. 65

3.9 Bioensayos. .......................................................................................................................... 66

3.10 Lecturas de mortalidad ...................................................................................................... 67

3.11 Estadstica .......................................................................................................................... 68

4. Resultados .............................................................................................................................. 70

4.1 Resultados prueba de germinacin de la cepa del hongo Metarhizium anisopliae .............. 70

4.2 Resultados prueba de reactivacin del hongo ...................................................................... 70

4.3 Bioensayos T1 concentracin (106), T2 concentracin (109) y T3 concentracin (1012);

resultados de mortalidad tratamientos con solo accin del hongo ............................................. 71

4.4 Bioensayo T4 resultado con el cido brico ....................................................................... 73

4.5 Resultados de mortalidad bioensayos T5 concentracin 109 ms cido brico y T6

concentracin 1012 ms cido brico .......................................................................................... 74

5. Anlisis estadstico ..................................................................................................................... 76

5.1 Comparaciones de varianza (ANOVA) entre grupos experimentales ................................. 76

6. Anlisis de resultados ............................................................................................................. 80

Conclusiones .................................................................................................................................. 83

Recomendaciones ........................................................................................................................... 84

Bibliografa.90

ndice de tablas

Tabla 1 Clasificacin taxonmica de la Cucaracha domstica Periplaneta

americana ....................................................................................................................................... 19

Tabla 2 Agentes patgenos que trasmite la cucaracha Periplaneta

americana, ...................................................................................................................................... 23

Tabla 3 Especies de helmintos que trasmite la cucaracha Periplaneta americana ................. 24

Tabla 4 Especies de protozoarios patgenos que trasmite la cucaracha Periplaneta

americana ............................................................................................................................... 24

Tabla 5 Insecticidas Orgnicos e inorgnicos ................................................................................ 26

Tabla 6 Factores que influyen en la velocidad de desarrollo de resistencia .................................. 38

Tabla 7 Concentracin de la Dilucin 10 6, prueba de germinacin ............................................. 64

Tabla 8 resultado de prueba de germinacin. ................................................................................ 70

Tabla 9 Anlisis de ANOVA para los bioensayos de los tratamientos individuales ..................... 76

Tabla 10 Anlisis de ANOVA para los bioensayos de los tratamientos en accin ........................ 77

Tabla 11 Resultados de la prueba T para medias pareadas de los 3 tratamientos principales ....... 78

ndice de figuras

Figura 1. Cucaracha Periplaneta americana. ................................................................................ 16

Figura 2. Ootecas de cucaracha Periplaneta americana ............................................................... 16

Figura 3. Diferentes etapas de desarrollo de Periplaneta americana ............................................ 17

Figura 4. Ninfas intermedias de Periplaneta americana ............................................................... 18

Figura 5. Partes del cuerpo de la cucaracha. ................................................................................. 20

Figura 6. Vista lateral de hembra y macho de Blatella germanica, indicando los segmentos

abdominales. ........................................................................................................................... 21

Figura 7. Partes internas de hembra de Periplaneta americana. ................................................... 22

Figura 8. Estructura y composicin de la cutcula de insectos y forma de penetracin de hongos

entomopatgenos .................................................................................................................... 47

Figura 9. Hongos entomopatgenos divisin taxonmica. ............................................................ 50

Figura 10. Conidias de la especie Metarhizium anisopliae. .......................................................... 50

Figura 11. Insecto atacado por la enfermedad muscardina verde del hongo Metarhizium

anisopliae. .............................................................................................................................. 52

Figura 12. Hongo Metarhizium anisopliae color olivo a amarillo verdoso. .................................. 53

Figura 13. Hongo Metarhizium anisopliae color miel o amarillo plido y pigmento amarillo ..... 54

Figura 14. Hongo Metarhizium anisopliae registro en Colombia ................................................. 57

Figura 15. Recoleccin de ninfas y adultos de la cucaracha Periplaneta americana. ................... 60

Figura 16. Conservacin y alimentacin de ninfas y adultos de la cucaracha Periplaneta

americana. .............................................................................................................................. 61

Figura 17. Diseo de las jaulas para la conservacin de ninfas y adultos. ..................................... 62

Figura 18. Procedimientos para la realizacin de los bioensayos. ................................................. 67

file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378197file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378198file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378199file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378200file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378201file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378201file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378202file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378205file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378210file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378211file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378211file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378212file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378213

Figura 19. Infeccin del hongo Metarhizium anisopliae en especmenes adultos y en ninfas de la

cucaracha Periplaneta americana.. ........................................................................................ 68

Figura 20. Cucarrn (coleptera) afectado por la patognesis del hongo Metarhizium anisopliae..

................................................................................................................................................ 71

Figura 21. Resultados porcentajes de mortalidad tratamientosT1 (concentracin 106), T2

(concentracin 109) y T3 (Concentracin 1012). Fuente las autoras. ..................................... 72

Figura 22. Porcentajes de mortalidad tratamiento T4 con slo accin del cido brico. ............... 73

Figura 23. Bioensayo T5 (concentracin 109) y T6 (concentracin 1012) ms cido brico

resultados de mortalidad.. ....................................................................................................... 74

file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378214file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378214file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378215file:///G:/proyecto%20final%20tesis/PROYECTO%2018%20de%20mayo%202016.docx%23_Toc451378215

10

Resumen

En zonas rurales es comn utilizar insecticidas o plaguicidas para combatir la infestacin de

insectos que afectan la salud pblica. Una de las plagas ms difciles de controlar son las

cucarachas por sus mltiples capacidades de adaptacin y resistencia a mtodos de control. Sin

embargo el uso de estos insecticidas no son benficos para el medio donde son aplicados, ni para

la salud de quien los manipule, es por eso que se evalu el uso del hongo entomopatgeno

Metarhizium anisopliae como alternativa para el control biolgico de la cucaracha Periplaneta

americana, una cucaracha comn en las viviendas, y que son un peligro inminente para la salud

pblica. Para mejorar la accin del hongo en un corto periodo de tiempo, se analiz la accin

conjunto del cido brico, y a la vez se evalu el uso de este como posible insecticida para la

cucaracha. Se utiliz el hongo en solucin acuosa para garantizar su consumo, y se identific que

la dosis ms adecuada est entre 109 conidias/ml y 1012 conidias/ml, en un tiempo de exposicin

de 5 das al tratamiento, para garantizar un porcentaje de letalidad mayor al 50%. Adems que el

cido brico es el mejor mtodo inorgnico para el control de la cucaracha, eliminando el 90% de

ellas en 3 das en combinacin con un cebo atrayente (comida). Se evidenci que se puede

potencializar la accin del hongo, usando en conjunto con el cido brico y un fagoestimulante,

el cual garantiza que las cucarachas van a tener contacto directo con el polvo y el hongo.

Ninguno de los mtodos anteriormente utilizados representa un peligro para la salud pblica, ni

para plagas secundarias que se puedan ver afectadas de manera indirecta, por esta razn se puede

contemplar el uso de entomopatogenos como un mtodo de biocontrol sustentable y eficiente,

para la cucaracha Periplaneta americana.

PALABRAS CLAVE: Biopesticidas, Control biolgico, insecticida, plagas, cucarachas,

cucaracha Periplaneta americana, hongo entomopatgeno, hongo Metarhizium anisopliae.

11

Abstract

In rural areas it is common to use insecticides or pesticides to control insect infestation

affecting public health. One of the most difficult pests to control cockroaches is multiple

capabilities for their adaptation and resistance to control methods. However, the use of these

insecticides are not beneficial to the environment in which they are applied, or health of the

person who handled, is why the use of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae

was evaluated as an alternative for the biological control of Periplaneta american ockroacha

common cockroach in homes. To improve the action of the fungus in a short time, the whole

action of boric acid was analyzed, and while using this as possible cockroach insecticide was

evaluated, considering that does not affect public health. the fungus was used in aqueous solution

to ensure its consumption, and identified the most appropriate dose is between 109 conidia / ml

and 1012 conidia / ml, in an exposure time of 5 days following treatment, to ensure higher

percent lethality 50%. Besides that boric acid is the best method for inorganic cockroach control,

eliminating 90% of them in 3 days in combination with an attractant (food). It was evidenced that

can potentiate the action of the fungus, used in conjunction with boric acid and a phagostimulant,

which guarantees that cockroaches will have direct contact with dust and fungus. None of the

previously used methods represents a danger to public health or to secondary pests that may be

affected indirectly, for this reason you can see the use of entomopathogenic as a method of

sustainable and efficient biocontrol, for Periplaneta american cockroach.

KEYWORDS: Pesticides, Biological control, insecticide, pest, cockroaches, cockroach

Periplaneta americana, entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae.

12

Introduccin

Para el cuidado del medio ambiente se necesitan tecnologas ecolgicas, que eviten que las

plagas sean un problema para la salud pblica. El uso de plaguicidas constituye uno de los

principales problemas para el medio ambiente y las personas que los manipulan, es muy frecuente

su uso para plagas como la cucaracha.

Periplaneta americana se considera una plaga para la salud pblica porque enfermedades

producidas por organismos como las bacterias, se pueden establecer en el cuerpo de las

cucarachas y propagarse en la comida. Diversas y severas enfermedades de tipo digestivo, se han

transmitido de manera experimental, enfermedades como diversos tipos de gastroenteritis son

transmitidas por las cucarachas provocando nauseas, dolores abdominales, vmito, diarrea,

disentera y otras enfermedades. El excremento y mudas tambin contienen numerosos alrgenos

que afectan los ojos y la piel de los seres humanos (Ponce, 2005).

En el presente trabajo se busca una alternativa ecolgica y eficiente para su biocontrol, con el

uso de hongos entomopatgenos, en este caso el hongo Metarhizium anisopliae, quien en

estudios anteriores (Ramrez, 2013) Cebos para el Control de la cucaracha alemana Blattella

germanica (Dictyoptera: Blattellidae) formulados con hongos entomopatgenos y cido brico

demostr ser efectivo para el control de la cucaracha alemana, en compaa y en ausencia del

cido brico. En este proyecto se realizaron los cebos y adicion el hongo en forma de polvo,

adems del cido.

En el presente proyecto se evalu la capacidad infectiva del hongo en forma acuosa, con

concentraciones conocidas y con el cido brico mezclado con la comida y sin ella, para

garantizar que el insecto consuma el hongo y as halla un mejor efecto sobre el insecto.

13

1. Objetivos

1.1 Objetivo general

Evaluar el control biolgico de la Periplaneta americana (cucaracha americana) por ingestin

de una solucin acuosa del hongo Metarhizium anisopliae con y sin cido brico, como

alternativa del control a nivel de laboratorio.

1.2 Objetivos especficos

Identificar la capacidad de infeccin del hongo Metarhizium anisopliae por ingestin de

una solucin acuosa en Periplaneta americana a nivel de laboratorio.

Determinar cul es la concentracin ms efectiva del hongo Metarhizium anisopliae en

nmero de Conidias/ mililitro para el control de la cucaracha americana Periplaneta americana

a nivel de laboratorio.

Evaluar la efectividad de la accin patgena del hongo Metarhizium anisopliae cuando

se usa de manera conjunta con cido brico para el control de Periplaneta americana.

14

2. Marco terico

Las cucarachas representan una de las principales plagas urbanas a nivel mundial por ser

transmisores mecnicos de microorganismos patgenos, adems de inducir reacciones alrgicas a

individuos susceptibles. Se conocen ms de 45 patgenos que pueden transmitir a travs de patas,

heces y regurgitamientos (Salehzadeh, 2007).

Para su control se aplican pesticidas e insecticidas qumicos, pero se ha comprobado el

desarrollo de resistencia a stos, por lo que se dificulta su control, adems de ser txicos para el

hombre, el ambiente e insectos no plaga.

El control con qumicos inorgnicos, en su mayora desecadores, es adecuado y poco txico,

pero de baja residualidad. El uso de hongos entomopatgenos en el control de plagas urbanas ha

sido enfocado a aquellas especies de importancia dentro de la Salud Pblica. Se ha demostrado

que las cucarachas son susceptibles a dos especies de hongos principalmente, B. bassiana e

Isarea (Paecilomyces) farinosus (Damas Buenrostro, 2012).

En la investigacin de Ramrez (2013) se presenta como el hongo entomopatgeno

Metarhizium anisopliae se aplica para el control de cucarachas de la especie Blattella germanica.

A pesar de que el uso de Metarhizium anisopliae ha dado resultados satisfactorios para el control

de este tipo de plagas, hay muy pocos estudios frente a Periplaneta americana y el hongo

Metarhizium anisopliae.

Es necesario implementar nuevas alternativas para alentar el control biolgico de este tipo de

plagas, incrementando la velocidad de muerte del insecto, tratando de mejorar la efectividad de

los hongos entomopatgenos ya que ocasionan una muerte lenta y quiz, desagradable a la vista

del consumidor. Ya que en el caso del hongo Metarhizium anisopliae el insecto infectado

presenta una apariencia verdosa ocasionada por la enfermedad denominada muscardina verde,

15

que es la formacin de un micelio blanquecino y posteriormente masas de conidios, en forma de

columna de color verde (Martnez de Carrillo, lvarez , & Ramos, 1996).

2.1 Marco conceptual.

2.2 Cucaracha Periplaneta americana

Uno de los insectos ms comunes es la cucaracha, se han encontrado fsiles los cuales

evidencian que las cucarachas han existido ms o menos desde 300 millones de aos. Son uno de

los grupos de animales ms exitosos, debido a que las cucarachas se adaptan fcilmente al medio

ambiente en el que estn y se adaptan con facilidad a vivir junto con los humanos. Tambin son

uno de los insectos que ms se encuentran al rededor del mundo ya que se pueden encontrar

cerca de 3,500 especies de cucarachas (De jorge, 2010).

La cucaracha de la especie Periplaneta americana (Figura 1) se caracteriza por ser una

especie grande, los adultos tienen un tamao que van desde los 34 a los 53 mm de largo, son de

color rojizo-marrn con variaciones substanciales en patrones de coloracin claro a oscuro, en la

superficie superior del pronoto tiene un listn marrn- amarillo. Ambos, machos y hembras,

tienen alas completas. A diferencia de las hembras, las alas de los machos se extienden un poco

despus del abdomen. Las ninfas son similares en apariencia pero ms pequeas y no tienen alas.

La cucaracha Periplaneta americana es capaz de volar pero, lo hacen en raras ocasiones (Jacobs,

2002).

16

Figura 1. Cucaracha Periplaneta americana. Imagen tomada de http://plagastop.com.

2.3 Ciclo de vida de la Periplaneta americana

La cucaracha pertenece al grupo de insectos con metamorfosis incompleta o hemimetbola,

es decir del huevo nace la larva que se llama ninfa idntica al insecto adulto, consta de tres

etapas, huevo, ninfa en sus diversos estadios y el adulto. Los huevos de las cucarachas estn

acomodados en forma pareada, dentro de una cmara llamada ootecas (Figura 2), la cual presenta

forma de frijol y es de estructura coricea, la cual puede ser expulsada o bien la hembra puede

traerla consigo hasta la eclosin de las ninfas (Ponce, 2005). Las hembras sueltan o pegan las

ootecas de 8 mm de largo a sustratos en unas horas o en das despus de su formacin. Cada

ooteca tiene unos 12-16 embriones.

Figura 2. Ootecas de cucaracha Periplaneta

americana. Foto tomada por autoras.

17

Las ninfas completan su desarrollo en 13 a 14 meses, pasando por 13 mudas (Figura 3). Los

adultos viven unos 15 meses.

La cucaracha Periplaneta americana es una especie peri-domstica, es decir puede vivir con

o sin la ayuda directa de las actividades humanas; como la mayora de los artrpodos necesitan de

mucha agua para vivir, esta especie en especial requiere ambientes de mucha humedad, pueden

sobrevivir a ambientes secos siempre y cuando tenga acceso a agua. Las cucarachas son activas

por la noche cuando buscan alimento, agua y se aparean. Pueden ser vistas durante el da

principalmente cuando hay una alta infestacin o cuando les falta alimento y agua (Ogg, Ogg,

Ferraro, & Jeff, 2006). Las cucarachas pueden exhibir preferencias y discriminar cuando tienen

otra opcin. Cuando estas son privadas de comida y agua, ellas pueden vivir por 5 das hasta 42

das (hembra Periplaneta americana). Cuando se les ofrece comida seca pero no agua viven mas

o menos 5 das, pero si solo se les ofrece agua suelen vivir ms tiempo. La mayora de especies

suelen vivir de dos a tres meses solamente con agua. Son tpicos carroeros y omnvoros, y

Figura 3. Diferentes etapas de desarrollo de Periplaneta

americana, Imagen tomada de http://www.plagiser.com.

18

comen gran variedad de materia orgnica muerta o en descomposicin, que incluye excrementos

de aves y algunas pueden digerir la madera. Otras comen plantas y tambin es usual el

canibalismo y la depredacin (Hutchins, 2003).

Los sitios en los que ms frecuentemente se multiplican son edificios, ticos, huecos en los

rboles, los sistemas de alcantarillado municipal, pozos spticos, etc. La cucaracha Periplaneta

americana, al ser del orden Blattodea, es omnvora en condiciones ptimas la hembras pueden

vivir de 14 a 20 meses, algo ms que los machos. La cucaracha Periplaneta americana vive

generalmente en reas hmedas y con temperaturas clidas, alrededor de 29 C, no soportando

las temperaturas bajas (Arce & Enciso, 2009).

Las fases inmaduras o ninfas, (Figura 4) son ms pequeas y ms oscuras que las adultas, y

las ninfas tienen una raya caf claro a lo largo del rea media de la espalda. Como se reproducen

rpidamente, son muy difciles de controlar.

Una sola hembra apareada puede producir una infestacin de miles de cucarachas nuevas en

menos de un ao (Ogg, Ogg, Ferraro, & Jeff, 2006).

Existen tres tipos de comportamiento social de las cucarachas: gregarias (agregacin),

subsocial (atencin para las ninfas), y solidaria (comunicacin especialmente durante el cortejo)

Figura 4. Ninfas intermedias de Periplaneta

americana. Imagen tomada por autoras.

19

que es mediada por feromonas. La visin aparentemente juega un papel pequeo o insignificante

en el reconocimiento sexual, el cortejo y la cpula, a pesar de que algunas especies tienen ojos

grandes, bien desarrollados y pigmentados. Un ejemplo del comportamiento gregario, se ha

encontrado en algunas familias dpteras las cuales presentan grupos mixtos donde se integran

larvas con adultos, sean o no padres y hermanos, las especies domsticas Periplaneta americana

(linnaeus) y Blattella germanica (linnaeus), son ejemplos famosos de este tipo de conductas

(Arce & Enciso, 2009).

Para Mc Gavin, (2002), existen algunos registros de la predacin de las cucarachas. Entre los

artrpodos, hormigas y araas son los ms importantes predadores del trpico. Pedazos de

cucarachas han sido encontrados en el estmago de peces, salamandras, ranas, sapos, tortugas y

lagartos. Muchas especies de aves comen estos insectos, y un ave (cucarachero) es aparentemente

especializado en cucarachas. Algunos mamferos predadores son zarigeyas, puercoespines,

simios, roedores y gatos. La clasificacin taxonmica de la cucaracha se observa en la tabla 1.

2.4 Clasificacin taxonmica de la Periplaneta americana.

Tabla 1

Clasificacin taxonmica de la Cucaracha domstica Periplaneta americana

Reino Animal

Filum Artrpodo

Subfilum Hexapodo

Clase Insecta

Subclase Pterygota insecto alado

Infraclase Neoptera insecto con alas plegadas

Orden Dictyoptera

20

Nota: Adaptada Arce Barrera, Alejandro (2009).

2.5 Morfologa de la cucaracha Periplaneta americana.

Las cucarachas son insectos (Phylum Arthropoda, Clase Insecta) pertenecientes al suborden

Blattaria (Figura 5). La morfologa de su cuerpo quitinizado y aplanado dorsoventralmente est

dividida en cabeza, trax y abdomen. En la cabeza se deben distinguir dos antenas largas y

filiformes, dos ojos compuestos y un aparato bucal masticador. El trax tiene tres segmentos. El

primero de ellos pronotum esconde casi toda la cabeza de la cucaracha, los diferentes patrones

de colocacin de esta placa quitinizada se pueden confundir con un par de ojo. Del segundo

segmento mesonotum y del tercero metanotum se desprenden las alas. El primer par de alas est

modificado en tegminas (alas de apariencia coricea). No todas las especies tienen las alas

completamente desarrolladas, pues tambin se presentan adultos con alas cortas (braqupteras) o

ausentes (pteras). Sin embargo, se debe tener cautela, pues muchos individuos pteros

corresponden tan solo a los estados inmaduros (Chapman, 1998).

Suborden Blattaria

Superfamilia Blattoidea

Familia Blattidae

Subfamilia Blattinae

Gnero Periplaneta Burmeister, 1838

Especie Periplaneta americana (Linnaeus, 1758)

Figura 5. Partes del cuerpo de la cucaracha, Imagen tomada de http://www.bioticanet.com.

21

Siguiendo con estas caractersticas, cada uno de los tres segmentos torcicos se originan un

par de patas delgadas y espinosas para as tener un total de seis que les permiten correr casi sobre

cualquier tipo de superficie, caminar en el techo, o escalar en materiales tan lisos como el vidrio,

ayudndose con estructuras especializadas (uas) al final de sus tarsos (Chapman, 1998). El

abdomen consiste de 10 segmentos, al final de ste se encuentran rganos sensoriales, los cerci

(Figura 6), que responden tanto a movimientos del aire como a vibraciones y en los machos

adicionalmente a los cerci, se observan otros rganos sensoriales llamados estilos que proveen un

potencial tctil durante los intentos de cpula. Los segmentos finales del abdomen difieren entre

machos y hembras, los primeros tienen rganos que vierten durante la cpula y que agarran a la

hembra; stas por su parte tienen apndices que utilizan en la ovoposicin y la formacin de las

ootecas (Jaramillo & Crdoba, 1999).

Figura 6. Vista lateral de hembra y macho de Blatella germanica, indicando los

segmentos abdominales, imagen tomada de Bell, (1981).

22

Mucho ms pequeos que los de los vertebrados pero no menos eficientes son sus sistemas

internos. Estos le proveen a la cucaracha respiracin, circulacin, digestin, excrecin,

reproduccin y funciones sensoriales. Las cucarachas y todos los insectos respiran por medio de

un sistema de trqueas (Figura 7). Este es un sistema de tubos que salen al exterior en aberturas

denominadas espirculos los cuales se encuentran distribuidos por pares en cada uno de los

segmentos torcicos y abdominales que estn conectados internamente a unos tubos o trqueas

que se extienden por todos el cuerpo; estos tubos terminan en porciones cerradas y ms pequeas

(traqueolas) que penetran los tejidos (Jaramillo & Crdoba, 1999).

La circulacin de este tipo de insectos es abierta y carece de venas o arterias (Mc Gavin,

2000). Los fluidos corren a travs de la cavidad corporal llevando nutrientes del sistema digestivo

a los tejidos y removiendo desechos que son llevados a los rganos excretores. Una vez que la

comida pasa a travs de las partes bucales y recorre todo el sistema digestivo realizando la

digestin y la absorcin de nutrientes, los desechos son excretados en forma de heces por el ano.

La reproduccin involucra machos que producen esperma y hembras productoras de huevos,

la fertilizacin es interna. El sistema nervioso de las cucarachas consta de dos cerebros ya que

Figura 7. Partes internas de hembra de Periplaneta americana, imagen tomada de Bell,

(1981).

23

poseen dos pares largos de ganglios nerviosos en la cabeza, y un ganglio simple al final del

abdomen. Estos dos centros sensoriales estn conectados por fibras gigantes. Estas fibras llevan

los impulsos diez veces ms rpido que los nervios ordinarios. Esta caracterstica es lo que las

hace ser tan rpidas y hbiles (Jaramillo & Crdoba, 1999).

2.6 Importancia en la salud pblica

Las cucarachas son importantes transmisores mecnicos de importancia en salud pblica, por

ser portadoras de microorganismos patgenos para el hombre. Las especies de mayor

importancia en el continente americano son Periplaneta americana y Blattella germanica.

Las cucarachas pueden transmitir agentes patgenos como bacterias (Tabla 2), hongos,

helmintos (Tabla 3), protozoarios (Tabla 4), y virus de manera mecnica, causando disenteras,

gastroenteritis y neumonas, entre otras. Adems, se ha relacionado las reacciones de tipo

alrgicas en humanos con la presencia de heces fecales, saliva, cutcula y huevos de las

cucarachas en individuos susceptibles (Damas Buenrostro, 2012).

Algunos de los agentes patgenos que trasmite la cucaracha son:

Tabla 2

Agentes patgenos que trasmite la cucaracha Periplaneta americana

Bacillus subtilis agente causal de la conjuntivitis

Escherichia coli

Agente causal de la diarrea gastroenteritis y

envenenamiento de alimentos

Salmonella,

Salmonella typhi, Agente causal de la tifoidea

Nota: Adaptada Ramrez Prez, (1989).

24

Los huevos de siete especies de helmintos han sido observados en asociacin natu ral con

las cucarachas. En la tabla 3 se presentan a las siguientes especies.

Tabla 3

Especies de helmintos que trasmite la cucaracha Periplaneta americana

gusanos-gancho (Ancylostoma duodenale)

Necator americanus

gusano redondo gigante (Ascaris lumbricoides)

Ascaris

gusano-alfiler (Enterobius vermicularis)

gusanos-cinta (Hymenolepis spp.)

gusano-ltigo (Trichuris trichiura).

Nota: Adaptada Ramrez Prez, (1989).

Se han sealado cinco protozoarios patgenos del hombre de los cuales pueden ser

portadoras las cucarachas en la tabla 4 se incluyen las siguientes especies:

Tabla 4

Especies de protozoarios patgenos que trasmite la cucaracha Periplaneta americana

Balantidium coli

Entamoeba histolytica

Giardia intestinalis

Toxoplasma gondii

Trypanosoma cruzi

Nota: Adaptada Ramrez Prez, (1989).

25

Las alergias en los seres humanos pueden presentarse por cuatro maneras (Ramrez

Prez, 1989):

Por contacto con el insecto cuando camina sobre la persona o se toca.

Por inhalacin de sustancias emitidas por las cucarachas.

Por ingestin de alrgenos cuando se comen alimentos parcialmente

consumidos por cucarachas.

Por picadura, cuando los alrgenos entran en el organismo al morder el insecto al

hombre. Si una cucaracha se desliza durante la noche en la boca de alguna persona en busca

de partculas de alimento, se desarrolla en la zona de contacto lo que se conoce con el

nombre de Herpes blattae.

Las cucarachas tambin pueden ser provocadoras del asma. Algunas investigaciones

cientficas han demostrado que del 23 al 60 por ciento de las personas que viven en las reas

urbanas y con asma eran alrgicas a las cucarachas. Aproximadamente el 50 por ciento de

los casos de asma son causados por alergias. Estos estudios han demostrado que la mayora

de los asmticos que son alrgicos a los alrgenos de las cucarachas tendrn un ataque de

asma despus de una sola inhalacin de alrgenos (Ogg et al., 2006).

2.7 Mtodos de control

2.7.1 Control qumico

El uso del control qumico es el primer recurso contra plagas. Sin embargo, se dificulta su uso

debido al potencial desarrollo de resistencia de estos insectos a los insecticidas o plaguicidas

qumicos de uso comn, tambin los daos a la salud y el medio ambiente (Stephenson, 1993).

26

Los plaguicidas o Insecticidas son aquellas sustancias o mezclas, en cualquier estado fsico,

cuya finalidad sea la de controlar, combatir y prevenir plagas o enfermedades y en general tienen

el objetivo de proteger al hombre de organismos que afectan su ambiente, animales o alimentos

(Manahan, 2007).

En el transcurso del tiempo se han utilizado una amplia gama de insecticidas y plaguicidas de

diferentes grupos qumicos, la tabla 5 muestra una lista de los plaguicidas ms usados y algunas

de sus caractersticas ms importantes.

Tabla 5

Insecticidas Orgnicos e inorgnicos

Clase Qumica Insecticidas Formulacin Modo De Accin Daos a la Salud

Organoclorados

D.D.T.

Aldrin

Diedrin

Clordano

Tiodan

Lindano

Mirex

Heptacloro

P.C.N.B

Polvo, lquido Sistema nervioso

Sinapsis colinrgica

Pueden producir cncer,

esterilidad, abortos y

defectos de nacimiento,

algunos se acumulan en

la grasa del cerebro , en

el hgado y la piel de

personas y animales.

Tambin afectan a los

peces, camarones,

almejas y aves que se

alimentan de

organismos

contaminados.

Carbamatos

Bendiocard

Dioxacarb

Propoxur

Temik

Lannate

Baygn

Sevn

Vidate

Furadn

Polvo, aerosol,

spray, cebo

Sistema nervioso

inhibidor de

Acetilcolinesterasa

La mayora son

insecticidas y

nematicidas, algunos

permanecen mucho

tiempo en el ambiente,

tambin afectan el

sistema nervioso central

y producen muchas

intoxicaciones a veces

mortales en personas y

animales.

Clase Qumica Insecticidas Formulacin Modo De Accin Daos a la Salud

http://www.monografias.com/trabajos13/acerca/acerca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/hiscla/hiscla2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/hiscla/hiscla2.shtml

27

Nota: Adaptacin de Gonzlez, (2004).

El trmino "plaguicida" es una palabra compuesta que comprende todos los productos

qumicos utilizados para destruir las plagas o controlarlas.

Un factor importante durante la revolucin verde ha sido el desarrollo y aplicacin de

plaguicidas para combatir una gran variedad de plagas insectvoras y herbceas las cuales han

generado la disminucin del volumen y calidad de la produccin de alimentos. El uso de

plaguicidas coincide con la "era qumica", que ha transformado la sociedad desde la dcada de

1950. En lugares donde se practica el monocultivo intensivo, los plaguicidas constituyen el

mtodo habitual de lucha contra las plagas (Ongley, 1997).

La contaminacin del ambiente por plaguicidas e insecticidas se da por aplicaciones directas

en los cultivos agrcolas, derrames accidentales, lavado inadecuado de tanques contenedores,

filtraciones en los depsitos de almacenamiento y residuos depositados y dispuestos en el suelo.

Los restos de estos plaguicidas se dispersan en el ambiente y se convierten en contaminantes para

Amidinohidrazona

Hidrametilnona Cebo Sistema respiratorio

celular

Inhibidor de transporte

de electrones

Macrociclico

lactona glicosido

Avermectina Cebo Sistema nervioso

Disruptor canal de

cloro

Fenilpirazoles

Fipronil Cebo Sistema nervioso

Disruptor de canales

de cloruro asociado a

GABA

Fenilpirazoles

Benzonil fenil Urea (IGR)

Flufenoxuron Spray. Cebo Sistema metablico

Inhibidor sntesis de

quitina

Benzonil fenil Urea (IGR)

Varios (IGR)

Fenoxicarb

Hidropene

Piriproxifen

Spray, cebo Sistema metabolico

Disruptor de

funcin hormonal

Varios (IGR)

Inorgnicos

cido brico Polvo, cebo Tejido

Disruptor celular

Inorgnicos

28

los sistemas biticos (animales y plantas principalmente) y abitico (suelo, aire y agua)

amenazando su equilibrio y representando un peligro de salud pblica.

Cuando los plaguicidas ingresan en las cadenas alimentarias se distribuyen a travs de ellas, se

concentran en cada nicho ecolgico y se acumulan sucesivamente hasta que alcanzan una

concentracin letal para algn organismo, incluso llegando a niveles superiores de la red trfica.

Al introducirlos en el medio ambiente pueden seguir diversos caminos: atmsfera, suelo y agua,

pudiendo intercambiarse de un sistema a otro formando un ciclo (Gonzlez, 2004).

El impacto ambiental de los plaguicidas en los suelos propiamente ecotoxicolgicos derivados

de la aplicacin de los plaguicidas a los suelos comprenden los siguientes:

Degradacin de los plaguicidas en el suelo: "Muchos plaguicidas se disipan

rpidamente en los suelos. Se trata de un proceso de mineralizacin y el resultado es la

conversin del plaguicida en compuestos ms simples, como H2O, CO2 y NH3. Parte de este

proceso es el resultado de reacciones qumicas, por ejemplo hidrlisis y fotolisis, el principal

instrumento de mineralizacin es el metabolismo y catabolismo microbiolgico. La microbiota

del suelo utiliza los plaguicidas como fuente de carbono y otros nutrientes. Algunos productos

qumicos, por ejemplo, el 2,4-D) se descomponen muy rpidamente en el suelo, mientras que

otros resisten durante ms tiempo. Algunos productos qumicos son muy persistentes y tardan

mucho tiempo en descomponerse (atrazina)" (Stephenson, 1993).

Persistencia de plaguicidas en suelos. Los plaguicidas en los suelos y en la biota pueden

persistir desde unos das hasta aos. La persistencia de un contaminante se puede definir como la

propiedad de un compuesto para retener sus caractersticas fsicas, qumicas y funcionales en el

medio a travs del cual es transportado o distribuido por un periodo limitado despus de su

emisin. Los plaguicidas que persisten ms tiempo en el ambiente tienen una mayor probabilidad

29

de interaccin con otros elementos del sistema. Por otro lado, si su vida media y su persistencia

es mayor a la frecuencia con la que se aplica, el plaguicida tiende a acumularse tanto en los

suelos como en la biota (Badii & Abreu, 2006).

La Reaccin del suelo ante la contaminacin. El suelo tiene mecanismos de defensa

ante todos los agentes contaminantes, pero muchos de estos mecanismos estn basados en la

precipitacin, adsorcin y fijacin de esos agentes, que no constituyen una destruccin de los

mismos sino que se elimina su biodisponibilidad que puede volver, por ello se puede considerar

que existe una bomba que puede explotar en cualquier momento, cuando las condiciones del

suelo cambien. As se conoce por bomba qumica de tiempo a la rpida liberacin de sustancias

almacenadas durante un tiempo, o de sus productos de descomposicin (Gonzlez, 2004).

Los plaguicidas contaminan tanto los ambientes terrestres como los acuticos. En los

ambientes terrestres contaminan los suelos y la biota terrestre cuando se aplican directa y

deliberadamente o se precipitan de la atmsfera, esto es por consecuencia de las aspersiones

areas, otro factor puede ser por el uso para riego de aguas contaminadas.

El agua es contaminada por plaguicidas, ya sea porque se aplican directamente a un cuerpo de

agua, o bien porque se encuentran en precipitaciones atmosfricas o en los corrimientos de tierras

y cultivos. Tanto los plaguicidas solubles en el agua como los insolubles interaccionan con la

biota acutica. Sin embargo, los hidrosolubles persisten en el medio, y los insolubles se adsorben

a las partculas no solubles, a los sedimentos y se concentran en la biota acutica (Badii & Abreu,

2006).

Cualquiera que sean las fuentes, la contaminacin de las aguas producen:

Alteraciones fsicas: color, olor y sabor, temperatura, materiales en suspensin,

conductividad y espumas.

30

Alteraciones qumicas: pH, oxgeno disuelto (OD), materia orgnica biodegradable

(Demanda Bioqumica de Oxgeno DBO), materiales oxidables (Demanda Qumica de Oxgeno

DQO), nitrgeno total, fsforo total, aniones (cloruros, nitratos, nitritos, fosfatos, sulfuros,

cianuros y fluoruros), cationes (sodio, calcio y magnesio), amonio, metales pesados y compuestos

orgnicos (Gonzlez, 2004).

Es muy normal que cuando comienza a usarse un nuevo plaguicida los resultados que se

obtienen sean muy buenos y se consiga controlar las plagas con poca cantidad del producto. Pero

al cabo de un tiempo suelen empezar a surgir problemas que disminuyen la utilidad de estos

productos y hacen necesario buscar nuevos plaguicidas. Este tipo de problemas generan las

siguientes consecuencias:

Resistencia gentica. Algunas plagas no mueren a pesar de ser fumigadas con

plaguicidas, esto se debe a que son ms fuertes o producen sustancias que bloquean el plaguicida.

Estas plagas se reproducen dando lugar a otras que tampoco son afectadas por los plaguicidas.

Esta situacin se conoce como resistencia a plaguicidas. Cada vez ms plagas nacen con esta

resistencia, hasta que hay una poblacin entera de plagas resistentes que no pueden ser

eliminadas con los mismos productos qumicos (Conant & Fadem, 2008).

Alteraciones en el ecosistema. Otro de los principales problemas asociados al uso de

plaguicidas es que estos matan no solo a la plaga, sino tambin a otros insectos beneficiosos

como abejas, mariquitas y otros organismos. De esta forma pueden hacer desaparecer a los

enemigos naturales de la plaga o provocar que estos se trasladen a otros lugares porque ya no

encuentran alimento en ese campo y, despus de un breve periodo, la poblacin de la plaga surge

y adems en mayor cantidad que antes al no tener enemigos naturales (Prim, 1998).

31

Provocar la aparicin de nuevas plagas. Las alteraciones en el ecosistema han

provocado, en algunas ocasiones, que organismos que hasta ese momento no eran plagas, al

desaparecer otras especies que mantenan controlado su nmero, se hayan convertido en nuevas

plagas (Prim, 1998).

Acumulacin en la cadena trfica (Bioacumulacin). Algunos plaguicidas tienen

estructuras qumicas muy estables y tardan aos en descomponerse a formas menos txicas. En

las zonas en las que se aplican estas sustancias las concentraciones del producto son cada vez

mayores y aunque haya pasado tiempo desde la ltima aplicacin el plaguicida seguir presente.

En muchos casos estos productos son, adems, difciles de eliminar por los organismos porque

son poco solubles en agua y tienden a acumularse en los tejidos grasos. Cuando unos organismos

van siendo consumidos por otros el plaguicida se va acumulando en mayores proporciones en los

tramos finales de la cadena trfica. De esta forma un plaguicida que se encuentra en

concentraciones muy bajas, nada peligrosas, en un bosque o un lago, termina estando en

concentraciones decenas o cientos de veces ms altas en los tejidos grasos de los animales, como

aves rapaces, peces o mamferos depredadores que estn situados en lo ms alto de la cadena

trfica (Prim, 1998).

Efectos sinrgicos. Se habla de sinergia cuando el efecto provocado por dos sustancias

juntas es mayor que la suma de los efectos que producira cada una por separado. Este efecto se

ha comprobado en varios plaguicidas que cuando estn juntos son mucho ms dainos que la

suma de sus efectos separados (Gonzlez, 2004).

Movilidad en el ambiente. Otra fuente de problemas en el uso de plaguicidas es que no

permanecen en el lugar en el que se han depositado sino que se esparcen a travs del agua, del

suelo y del aire, a veces a grandes distancias (Gonzlez, 2004).

32

Una persona expuesta a los plaguicidas puede mostrar ms de una seal de enfermedad.

Algunas seales se presentan en cuanto una persona se expone al plaguicida. Otras seas

aparecen despus de varias horas, das e incluso aos ms tarde. Si una persona sufre o no daos

por los plaguicidas, el tipo de dao para su salud, dependen (Conant & Fadem, 2008):

Del tipo de producto qumico.

De la cantidad a la que se expuso la persona.

Del tiempo que dur la exposicin.

De la edad, peso, altura y sexo de la persona expuesta.

Del estado general de salud en el momento de la exposicin.

El peligro de los plaguicidas es mayor en los momentos en que los cuerpos se estn

desarrollando o cambiando rpidamente (Conant & Fadem, 2008):

Cuando el beb se est formando en el tero.

Cuando un nio est creciendo rpidamente.

Cuando un adolescente est experimentando cambios rpidos.

Cuando una persona mayor ya no tiene suficiente capacidad fsica para filtrar los venenos.

Los efectos de los plaguicidas en la persona pueden ser graves, tales como defectos de

nacimiento o cncer. Otros efectos pueden ser ms difciles de detectar, como lo pueden ser las

dificultades de aprendizaje, crecimiento lento, alergias, dificultad para embarazarse y

enfermedades persistentes. Con frecuencia es difcil saber si la causa de un problema de salud o

el deterioro de una enfermedad se deba a los plaguicidas. Pero se ha logrado comprobar que el

uso de qumicos causan diferentes enfermedades, aunque resulta muy difcil probar que la

exposicin a estos qumicos sean los responsable de alguna enfermedad, dado que estamos

expuestos a tantas sustancias qumicas bajo diferentes circunstancias. Sin embargo, muchas

33

enfermedades son ms comunes en lugares donde la gente est regularmente expuesta a

productos txicos (Conant & Fadem, 2008).

Seales de envenenamiento por plaguicida

Pupilas pequeas (como punta de alfiler)

Nariz y boca: Escurrimiento de nariz, babeo

Pecho y pulmones: Dolor, problemas para respirar, tos

Estmago: Dolor, diarrea, nusea y vmitos

Cabeza y ojos: Dolor de cabeza, problemas de la vista, pupilas pequeas, lgrimas

Brazos y piernas: Calambres o dolor, contracciones musculares

Manos: Uas quebradizas, prdida de sensacin y picazn en los dedos

Piel: Picazn, sarpullido, hinchazn, enrojecimiento, ampollas, ardor, exceso de sudor.

Otras seales de envenenamiento por plaguicida son: Confusin, debilidad, dificultad para

caminar, dificultad para concentrarse, tic muscular, inquietud, ansiedad, dificultad para dormir y

pesadillas.

2.7.2 Estrategias de bajo riesgo para el control de cucarachas.

Uso de trampas: se pueden utilizar siempre y cuando tengas una poblacin de plagas

pequeas, si se ha hecho un previo sellamiento de los posibles huecos donde puedan esconderse

y se ubican muchas trampas en los lugares donde se identifica la infeccin.

Uso de feromonas de cucarachas: estas se encuentran en las heces de las cucarachas y

son capaces de atraer a otras, esta feromona de atraccin sirve como cebo para las trampas o

el uso de desecantes (Ogg et al., 2006).

34

Uso de cambios de temperatura: las cucarachas no pueden resistir cambios bruscos de

temperatura, si tiene la oportunidad de enfriar por varios das o calentar demasiado el lugar de

infestacin, en media hora las cucarachas estarn muertas (Ogg et al., 2006).

Uso de polvos desecantes: hay sustancias que desecan cualquier insecto o animal que

tenga contacto con ellas, el cuerpo de un insecto se compone de sustancias liquidas, una capa

cerosa es quien protege sus cuerpos y evita que se pierda la humedad. Los desecantes acaban con

esta capa.

Algunos de estos desecantes se muestran a continuacin.

Tierra diatomcea: La Tierra de Diatomeas es un fino talco de color blanco

apagado, proviene de los restos fosilizados de fitoplancton marino. Cuando es aplicado sobre un

insecto que tiene un exoesqueleto (como chinches, hormigas o pulgas) compromete su

recubrimiento ceroso provocando su muerte. Pero no hace dao a los mamferos.

gel slice: el slice es una sustancia qumicamente inerte que no es abrasiva, la cual se

usa como un agente deshidratador porque la partculas pequeas absorben la humedad y los

aceites.

cido brico: el cido brico se deriva del brax y usualmente se combina con un agente

que no permite que se endurezca. Las cucarachas mueren porque el cido brico es un veneno

estomacal con accin lenta; como el cido brico tambin absorbe la cera de la cutcula de la

cucaracha, tambin pueden morir por deshidratacin. Aunque el cido brico es relativamente

seguro para los humanos y otros mamferos, si puede ser peligroso si se ingiere accidentalmente

y se debe mantener lejos de la comida de los nios y las mascotas. Estudios recientes han

demostrado que la humedad y las reas levemente mojadas no tienen ningn efecto en la

efectividad del cido brico.

35

Reguladores del crecimiento de los insectos RCI: estos agentes alteran el crecimiento y

el desarrollo de insectos, y son menos txicos a los humanos y a otros organismos que no son su

objetivo. Sus efectos se han evidenciado en las ninfas algunas afectan la fertilidad de las

cucarachas adultas (Ogg et al., 2006).

2.7.3 Control biolgico

El uso de enemigos naturales tambin llamado control biolgico se ha presentado como una

alternativa para reducir el impacto de insectos plaga. Desde su inicio en 1888 por el entomlogo

Charles Valentine Riley (Hernandz, 2014) este tipo de control plantea la utilizacin de

organismos vivos o sus producto, lo cuales tienen la capacidad de infectar, intoxicar o alterar su

metabolismo para as afectar su ciclo de vida, reproduccin y longevidad.

La mayora de las plagas tienen varios enemigos naturales y la abundancia de estos es muy

grande. Estos enemigos naturales se pueden clasificar en tres grandes grupos: parsitos,

depredadores y patgenos.

Los parsitos son insectos entomfagos que atacan a una sola presa u hospedero. Entre los

insectos existe un tipo especial de parasitismo que acaba con la muerte del hospedero y recibe el

nombre particular de parasitoide. Los parasitoides son aquellos insectos cuyo desarrollo tiene

lugar sobre o dentro de otro insecto fitfago. Es una relacin de parasitismo que slo se presenta

en insectos. El parasitoide se come vivo al insecto plaga, rompe el tegumento y la larva se

convierte en pupa y de aqu en adulto. Ejercen un papel muy importante en el control de plagas

(Badii & Abreu, 2006).

Los depredadores son otros insectos o caros que no causan dao al cultivo pero capturan y se

alimentan de otros insectos y caros fitfagos plaga. Difieren de los parasitoides porque atacan a

varias presas durante su vida. En la mayora de los casos son las larvas y los adultos de los

36

depredadores los que buscan activamente a sus presas y se alimentan de ellas (Badii & Abreu,

2006).

Los entomopatgenos son microorganismos que producen enfermedades a los insectos (Senz

& Rodrguez, 1999), siendo un agente causal muy diverso. Penetran en la especie plaga a travs

del tubo digestivo o del tegumento dando lugar a la expresin de la enfermedad que provoca la

muerte del hospedante. Los entomopatgenos son los nicos que no buscan de forma activa a sus

presas, a excepcin de los nematodos (Badii & Abreu, 2006).

Los hongos entomopatgenos constituyen un grupo de aproximadamente 750 especies, los

cuales se dispersan en el ambiente siendo capaces de infectar poblaciones de artrpodos e

insectos. Pertenecen a los phylum Blastocladiomycota, y Ascomycota y al subphylum

Entomophthoromycotina. Dentro de los Ascomycota, en especial del Orden Hypocreales,

encontramos las especies entomopatgenos ms distribuidas e importantes, Beauveria bassiana y

Metarhizium anisopliae (Espada & Garca, 2011).

El uso de microorganismos entomopatgenos segn Hoffmann y Frodsham, (1993) ha

demostrado ser una buena opcin para el control de cucarachas se han reportado principalmente

hongos los cuales generan enfermedades en gran variedad de artrpodos, entre los que destacan

Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, farinosus, Moniliformis moniliformis y especies de

Aspergillus y la bacteria Bacillus thuringiensis. Estos representan una alternativa de biocontrol

de plagas de insectos de importancia en salud.

Estos hongos a diferencia de otros microorganismos no requieren ser ingeridos para ejercer su

accin patgena, ya que penetran a travs de cutcula debido a su capacidad para excretar

enzimas (proteasas, quinasas, lipasas, lipooxigenasas). En el interior se desarrollan invadiendo el

hemocele y estructuras vitales, ocasionando la muerte del insecto (Espada & Garca, 2011).

37

Una de las mayores ventajas del uso de los entomopatgenos para Goettel y Roberts, (1992),

es que son seguros para la salud e inducen resistencia en menor grado comparado con los

qumicos; adems que en el caso de algunos, se puede dar la transmisin de insecto a insecto

(auto-diseminacin del agente de biocontrol).

Debido a que las cucarachas son insectos sociales, su control con empleo de entomopatgenos

representa una gran ventaja, una diferencia es que con los qumicos no se genera una trasmisin,

en cambio con los microorganismos la dispersin puede permanecer por un tiempo prolongado.

En algunos casos se permite aplicar otros productos los cuales no se hayan utilizado

anteriormente y requerir de menos aplicaciones para obtener resultados similares. Otra ventaja se

podra dar si las dosis que se utilizan son relativamente bajas. Sin embargo, el uso de este tipo de

control presenta tambin desventajas como:

a) mayor tiempo para causar la muerte.

b) costos elevados para su produccin.

c) diferencias en la susceptibilidad en diferentes fases de desarrollo; o bien verse afectado por

factores ambientales como radiacin solar, humedad, temperatura, lavado por lluvia o tener una

vida de anaquel menor a la de los qumicos (Damas Buenrostro, 2012).

2.8 Resistencia y adaptabilidad.

El control qumico con insecticidas neurotxicos est actualmente limitado por el desarrollo de

resistencia, la cual ha sido demostrada en un amplio rango de insecticidas que incluyen

organoclorados, organofosforados, carbamatos y recientemente piretroides, y sta se traduce en

una disminucin de la efectividad.

En la tabla 6 se presentan algunos factores que influyen en la velocidad de desarrollo de

resistencia.

38

Tabla 6

Factores que influyen en la velocidad de desarrollo de resistencia

Nota: tomada de Taiariol (2009).

Los insectos pueden deshacerse rpidamente de infecciones microbianas produciendo una

variedad de molculas inducidas por el sistema inmune, incluyendo pptidos y polipptidos

antibacterianos y anti fngicos. Esto especialmente para las cucarachas (Daz, Enrquez, &

Bisset, 2003).

Se ha mencionado que presentan el sistema inmunolgico mejor desarrollado por lo que

pueden resistir temperaturas de 4C sin morir; una vez que se les retira de esas condiciones y

pasados 20 minutos, se normalizan completamente sus funciones. Pueden adaptarse a un ayuno

total de agua y comida por un mes, mantenindose en estado de diapausa (casi detencin total de

actividades metablicas), soportan dos meses con slo agua y cinco meses a base de comida, ya

que pueden absorber la humedad directamente de los alimentos a travs de su cuerpo; incluso el

resto de su organismo puede sobrevivir dos semanas sin cabeza. Tambin es sorprendente su

poder adaptativo a la accin de los insecticidas (Pedraza E. M., 2011).

Factores que influyen en la velocidad de desarrollo de resistencia

Factores genticos Factores biolgicos Factores operacionales Aplicacin

Nmero y frecuencia de

alelos R.

Dominancia y/o

recesividad de

alelos R

Expresividad e interaccin de

alelos

Nmero de generaciones por ao.

Movilidad/migracin.

Monogamia/poligamia

Capacidad de refugio

Insecticida

naturaleza qumica

relacin entre

insecticidas usados

residualidad/formulacin

Umbral de aplicacin.

Modo de aplicacin.

Alternancia de productos.

39

La resistencia puede ocurrir mediante mecanismos fisiolgicos o bioqumicos un ejemplo de

esto es el estudio realizado con el escarabajo Zophobas atratus, se observ en la hemolinfa la

aparicin de la actividad de un antibacterial potente de este coleptero en un ensayo de

crecimiento de inhibicin en placa. De la hemolinfa se aislaron tres pptidos (ac), lo que

probablemente explicaba sta actividad. Entre ellos, el pptido a era bactericida contra las

bacterias Gram negativas, mientras que los pptidos b y c, contra las Gram positivas (Damas

Buenrostro, 2012).

En el caso de las cucarachas para Jomori y Natori, (1992), los primeros reportados fueron

pptidos que se unan a lipopolisacridos, similares a la respuesta inmune humoral, a nivel de

hemocele.

Estos pptidos, con capacidad de unirse a lipopolisacridos, se reportaron en diferentes

insectos y posteriormente se denominaron pptidos antimicrobianos (PAM). Dentro de los PAMs

reportados en las cucarachas, el ms conocido es la lectina, producida en el hemocele (So Young

Lee, 2002).

Posteriormente, se encontr que este PAM estaba involucrado en la regeneracin de las patas

en la cucaracha. Esto permiti suponer que juega un papel muy importante en la curacin despus

de la infeccin por agentes patognicos que causan problemas a nivel de cutcula. Posteriormente

se encontr un pptido muy pequeo de 10 kD, que ayudaba a incrementar la actividad

regenerativa. En cuanto a respuesta celular, en forma generalizada se ha reportado a los

hemocitos como los responsables de regular el sistema inmunitario en insectos. Su actividad est

relacionada con la produccin de profenol-oxidasa (PPO), y su relacin con algunos PAM, como

la defensina. Otras protenas relacionadas en la respuesta inmune es la 5-hydroxytriptamina y la

octopamina, que se ha visto que mejoran el efecto de la fagocitosis y formacin de ndulos por

parte de los hemocitos en la cucaracha Periplaneta americana (Damas Buenrostro, 2012).

40

Tambin las modificaciones de conducta de una poblacin o especie generan resistencia. En

esta interaccin se seleccionan individuos que por distintos mecanismos bioqumicos y

fisiolgicos son capaces de tolerar mayores dosis del compuesto. En algunos casos, ms de un

mecanismo puede estar presente en una poblacin, situacin conocida como multi-resistencia

(Taiariol, 2009). Surge como resultado de cada interaccin insecto-insecticida, focos o cepas

resistentes. Como esta capacidad est determinada genticamente, es heredable a nuevas

generaciones que seguirn sobreviviendo al tratamiento con insecticida mientras seguir

disminuyendo la proporcin de individuos susceptibles en la poblacin. De esta manera el

insecticida acta como una fuerza selectiva que concentra en la poblacin individuos resistentes.

Los genes que confieren resistencia existen en el genoma de la poblacin como un carcter

pre-adaptativo y la capacidad de desarrollo de resistencia depende de la variabilidad gentica de

la especie. Cipermetrina fue uno de los primeros piretroides en ser ampliamente usado para el

control de Blattella germanica por los profesionales del control de plagas, siendo tambin uno de

los primeros piretroides que desarrollo problemas de control causada por resistencia en

poblaciones de campo (Taiariol, 2009).

Otros factores de resistencia son:

Barreras de penetracin, es un mecanismo de resistencia a compuestos lipoflicos en

general por lo que afecta a la mayora de los grupos de insecticidas, donde hay un decaimiento en

la penetracin

Detoxificacin metablica en piretroides, organofosforados y carbamatos citocromo P-

450-monooxigenasa dependiente y enzimas hidrolticas.

La insensibilidad nerviosa a insecticidas ciclodienos, este mecanismo provee resistencia

cruzada a todos los ciclodienos

41

Resistencia a piretroides y a DDT conocida como kdr (knock-down resistance)

insensibilidad, actuando sobre canales de sodio.

Muchos reportes sobre resistencia a insecticidas en Blattella germanica han determinado

mecanismos de resistencia como penetracin reducida, sitios blancos alterados, mecanismos de

detoxificacin y recientemente, la resistencia por conducta (Taiariol, 2009). Un ejemplo de esta

es La plasticidad del sistema sensorial de las cucarachas para evolucionar y adaptarse a los

cambios ambientales ha sorprendido ya que estos insectos han cambiado sus receptores del gusto

para que la glucosa, ingrediente usado como atrayente en cebos, les resulte amarga y les repela

(Katsumata, Jules, & Coby, 2013).En lugar de papilas gustativas, las cucarachas poseen pelos,

con los que perciben el gusto, en diversas partes de su cuerpo. Estudios se han concentrado en

estudiar los pelos situados en el rea alrededor de la boca y dos tipos de clulas nerviosas que

perciben sabores y responden emitiendo seales elctricas al cerebro. Uno de estos tipos de

clulas responde slo a azcares y otras sustancias dulces, mientras que el otro slo responde a

sustancias amargas. Cundo una molcula de algo dulce entra en contacto con un detector del

dulce, este dispara impulsos elctricos y el cerebro de la cucaracha percibe dulzor, incitndola a

comer. Lo mismo sucede con los detectores de sustancias amargas, que hacen que la cucaracha

evite esa sustancia, de algn modo, las cucarachas han conseguido cambiar, de manera que la

glucosa activa sus detectores de sustancias amargas y, cuando la prueban, la repelen porque les

sabe amarga. Este comportamiento es heredado, y no algo aprendido por un individuo de la

especie durante su breve vida (Katsumata, Jules, & Coby, 2013).

Otro sitio de ataque para las cucarachas son los canales de cloruro asociados a receptores de

GABA, donde acta entre otros insecticidas los fenilpirazoles (Fipronil), toxicidad posible de

antagonizar con algn sinergismo, como Butxido de Piperonilo.

42

La resistencia fisiolgica predomina sobre la resistencia por conducta en poblaciones

seleccionadas por medios convencionales, sin embargo alteraciones de la conducta que afecten la

respuesta hacia insecticidas pueden acompaar, el desarrollo de resistencia fisiolgica (Taiariol,

2009).

2.9 Hongos Entomopatgenos

Los hongos entomopatogenos son organismos vivos los cuales producen una patognesis letal

en gran variedad de insectos por lo cual son ampliamente utilizados, ya que a diferencia de otros

agentes entomopatgenos, no necesitan ser ingeridos por el insecto para controlarlo. Estos

microorganismos pueden infectar a los insectos de forma directa, es decir a travs de la cutcula,

ya que ejercen mltiples mecanismos de accin cuando estos penetran hacia el interior de la

cutcula, confirindoles una alta capacidad para evitar que el hospedero desarrolle resistencia

(Samson, 1988).

Gupta, (1995) reporta que estos hongos pueden producir metabolitos secundarios que

tienen capacidad bioactiva, es decir que pueden producir una respuesta txica en diferentes

organismos.

Los hongos entomopatogenos ms utilizados son Aschersonia, Akanthomyces, Beauveria,

Entomopthora, Erynia, Eryniopsis, Fusarium, Hirsutella, Isaria, Metarhizium, Paicelomyces,

Verticillium y Zoophthora (Tanada, 1993). La mayora de estos hongos son patgenos obligados

( que requieren un insecto vivo para sobrevivir ) o facultativos ( no requieren de un insecto

debilitado , ellos pueden invadir el insecto o no) y algunos son simbiticos (asociacin con el

insecto y de esta maneta obtienen beneficios ); los hongos entomopatogenos ms utilizados en el

control de plagas son B. bassiana y Metarhizium anisopliae los cuales han demostrado tener

ms de 100 hospederos (Damas Buenrostro, 2012) y ser muy eficaces en el manejo de plagas.

43

Las propiedades que poseen los hongos entomopatogenos derivan de las caractersticas del

organismo, son importantes como agentes de control (Valadaresinglis & Peberdy, 1997); sus

principales caractersticas son: Un alto poder residual antes durante y despus de la preparacin

tambin conservan su virulencia.

El hongo Metarhizium anisopliae se encuentra en la naturaleza, en rastrojos de cultivos,

estircol, en el suelo, las plantas, etc. logra buen desarrollo en lugares frescos, hmedos y con

poco sol. Los hongos entomopatgenos constituyen el grupo de mayor importancia en el control

biolgico de insectos plaga, principalmente en los chupadores o succionadores ya que estos no

pueden ingerir patgenos que infectan a travs del tracto digestivo (Hajek, 1994).

El hongo Metarhizium anisopliae ataca naturalmente ms de 300 especies de insectos de

diversos rdenes. Entre las plagas afectadas por este hongo se encuentra el salivazo de la caa de

azcar (Aeneolamia varia), y chinches plagas de diversos cultivos (Matabanchoy Solarte & Bust,

2012). Segn investigaciones Sandino, (2003) los insectos muertos por este hongo son cubiertos

completamente por micelio, el cual inicialmente es de color blanco pero se torna verde cuando el

hongo esporula.

Comprendiendo el por qu en algunas ocasiones se tienen diferencias en la susceptibilidad de

algunos insectos a los hongos entomopatgenos, se ha vinculado la inactivacin de las toxinas a

causa de la actividad enzimtica. Pero tambin se ha reportado que la presencia de

microorganismos, habitantes comunes en el intestino, como especies de Enterococcus y

Enterobacter, contribuyen a la activacin enzimtica (Damas Buenrostro, 2012).

Segn Damas Buenrostro, (2012) Algunos entomopatgenos son capaces de producir

pptidos que ayudan a neutralizar al sistema inmunitario celular de los insectos. En el caso de la

cucaracha adulta de Periplaneta americana se ha presentado una respuesta adaptativa del tipo

humoral, evidenciando especificidad cuando se inmunizan con ciertas protenas, y que la

44

inmunizacin con microorganismos atenuados, como Pseudomonas aeruginosa, generan mayor

proteccin contra infecciones de esta misma bacteria (Faulhaber & Karp, 1992). Tambin se ha

establecido una relacin entre la susceptibilidad de la Periplaneta americana a infecciones por

entomopatgenos con el estado de desarrollo de las cucarachas y a la produccin de enzimas

como parte de la respuesta del sistema humoral.

Los antecedentes de estudios en Periplaneta americana se reportan a ms de 40 aos, para

Rheins y Karp, (1985) Es importante destacar la relacin entre la disminucin del complejo de

protenas del sistema inmune humoral y la fase del insecto, donde este complejo disminuye en

ninfas tempranas y adultos viejos. Recientemente se ha visto que estos componentes ayudan en

la respuesta inmune de los insectos contra bacterias, hongos y virus (Iwanaga, 2005). Dentro de

este complejo de proteinasas se encuentra la fenoloxidasa (PO), como parte de la cascada de

melanizacin en el sistema inmune de los artrpodos, y se ha encontrado en la hemolinfa y

cutcula en forma inactiva, llamada profenoloxidasa (PPO) (Ashida, 1995). La PPO se activa a

partir de la oxidacin por efecto de la L-DOPA (3-(3,4-dihidroxifenil)-L-alanina) en PO (Lee,

2002). La forma activa de PPO, la PO, tambin es conocida como tirosinasa, y es catalizadora de

dos reacciones sucesivas; la primera es la hidroxilacin de monofenoles a O-difenol, y la

segunda es la oxidacin de O-difenol a O-quinina (Sugumaran, 2002). La produccin de los

intermediarios de quinonas txicas y O-quinonas por PO, es decir el paso inicial de la cascada

bioqumica de la biosntesis de melanizacin, y es importante en la esclerotizacin cuticular,

cicatrizacin de heridas, y en la encapsulacin de cuerpos extraos como parte de la defensa

inmune (Lee, 2002). Desde tiempo atrs, se report que la PO es una enzima altamente activa en

la cutcula y en la hemolinfa, antes de la muda de la Periplaneta americana, y se vuelve menos

activa durante y despus de la muda tambin llamada ecdisis (Damas Buenrostro, 2012).

45

2.10 Mecanismo de accin de los hongos entomopatogenos.

El uso de los hongos entomopatgenos en el campo comenz a fines del siglo XIX, un

ejemplo de esto es Brasil el cual inicio el uso del hongo a partir de 1964, despus de la aparicin

epizotica del Metarhizium anisopliae sobre salivazos (Cercpidos) de la caa de azcar. Este

adquiri importancia por parte de los investigadores ya que se ha aplicado este entomopatgeno

hasta en 100.000 ha/ao de caa de azcar para el control de (Mahanarva) posticata (Lecuona,

1996).

Ferron (1975) seala: los hongos entomopatogenos fueron los primeros microorganismos

descritos como causantes de enfermedades en insectos, pueden infectar insectos acuticos y

terrestres; presentan una fase vegetativa que consiste en una sola clula (levadura y cuerpos

hifales). La pared de las hifas es uninucleada o con segmentos multinucleados, los cuales pueden

transformarse en numerosos ncleos y ser separados por paredes transversales (Bridge, 1993).

La reproduccin de este tipo de entomopatogenos influye en las infecciones hacia los

insectos, est dividida en sexual y asexualmente; la reproduccin asexual es por medio de esporas

o por medio de conidios; la reproduccin sexual de muchos hongos ocurre por la fusin de hifas.

Los hongos atacan a insectos maduros y en algunos casos a los inmaduros (ninfa o larva), quienes

son a menudo ms infectados que los del estado maduro; en el caso de estado de pupa

frecuentemente no sufre ataques, salvo raras excepciones. Los hongos ingresan al insecto

hospedero principalmente a travs del tegumento o cutcula (Bazn Tene, 2002).

La infeccin del hongo sobre los insectos y caros, se inicia al adherirse el conidio a la cutina,

y posteriormente germina y penetra al tubo germinativo en la cutcula; la penetracin de la hifa a

travs de la epicutcula, se realiza por medio de un doble proceso uno enzimtico y el otro

mecnico, que actan en forma simultnea. La epicutcula est constituida por varias capas

46

(epicutcula interna, epicutcula externa, capa de polifenoles, capa de ceras y capa cementante)

que tienen sus propias caractersticas; la exterior es muy frgil, presenta resistencia a la

degradacin enzimtica y evita el paso de enzimas degradadoras de la cutcula; se forma por

lipoprotenas polimerizadas estabilizadas mediante quinosas. Esta composicin la hace dura pero

los hongos poseen enzimas degradantes que les permiten modificar la unidad estructural del

hospedero; adems, inhiben el proceso selectivo o enzimtico del hospedero y utilizan su

complejo enzimtico de quitinasas y lipasas. Cuando el hongo logra romper la epicutcula, las

estructuras penetrantes del hongo pueden extenderse y facilitar an ms la accin de las enzimas

degradantes (Pinto, 1997).

Despus de la penetracin emiten un tubo germinal, algunas especies de hongos penetran la

cutcula directamente y en otras produce un botn adhesivo llamado apresorio, el hongo invade

rganos internos y segrega micotoxinas, las cuales son responsables de disminuir la fecundidad y

viabilidad de huevos incubados (Kaaya G. P., 1993).

En el caso del Metarhizium anisopliae la cutcula del hospedero tiene efecto sobre la

germinacin y el comportamiento de la patogenicidad (Bogo, 1996).

La cutcula sirve para regular o detener las fases del proceso de infeccin sobre la superficie,

un pequeo tubo que penetra crece del apresorio que est bien anclado y penetra en la

cutcula por lo general con la ayuda de fuerzas mecnicas, o de enzimas mientras que un

nmero de conidias se adhieren al insecto vivo 24 horas post inoculacin. Esta penetracin es

frecuentemente seguida por una reaccin, probablemente debido a cambios en la actividad

de la fenol oxidasa causada por el hongo. Por otra parte, Pinto (1997) mencionan que

Metarhizium anisopliae produce enzimas quitinolticas que han sido implicadas en la digestin

de la cutcula de los insectos y caros durante el proceso de infeccin y seala que en los

protoplastos se lleva a cabo el proceso enzimtico.

47

El integumento del insecto (Figura 8) est compuesto esencialmente de protenas y quitinas

asociadas con lpidos y compuestos fenlicos. La epicuticula o capa ms externa del

integumento contiene lpidos (cidos grasos y parafina) cuyas actividades antifngicas se han

demostrado, pero en concentraciones ms altas que aquellas presentes en el integumento de

insectos.

Figura 8. Estructura y composicin de la cutcula de insectos y forma de penetracin de hongos entomopatgenos.

Imagen tomada de Montesinos, (2008).

Vilcinskas (1997) reportan efectos de la infeccin de Metarhizium anisopliae por tres

metabolitos secundarios presentes en los hongos, las Dextruxinas A y E, y Cytochalasina D, que

se utilizaron en un experimento, para infectar larvas y propiciar cambios en el ncleo pinoctico.

Los plasmatocitos tratados con destruxinas in vitro exhibieron alteraciones similares en su

morfologa y citoesqueleto. Los cambios se debieron a las destruxinas, sobre todo, durante el

proceso de micosis. Por su parte, Bittencourt (1999) indican que las destruxinas y el cido

helvlico del Metarhizium anisopliae pueden ser inducidas para aumentar su produccin y

hacerlas ms virulentas. La sustancia inductora es el ciclopeptlido (Bazn Tene, 2002). La

48

destruxina, qumicamente son depsipptidos cclicos que poseen un hidroxicido y cinco residuos

de aminocidos, en el caso de la destruxina se han aislado cinco anlogos denominados de A a la

E que difieren en el grupo R de los residuos hidroxicidos (Franco Chvez, Rodrguez Navarro,

Cervantes Mayagoitia, & Barranco Florido, 2012).

Algunos de los efectos de dichas toxinas son:

Inducir la despolarizacin de la membrana debido a la apertura de los canales de Ca+2

causando parlisis tetnica y muerte.

Causan cambios morfolgicos y del cito esqueleto de los plasmocitos del insecto in vitro,

que afecta parte de la respuesta inmune como la encapsulacin y la fagocitosis.

Reducir la expresin de pptidos antimicrobianos que tienen un papel importante en la

respuesta inmune humoral de los insectos.

Inducen tambin cambios estructurales en las clulas epiteliales que ocasionan la ruptura

de la membrana.

Estrs oxidativo en las clulas.

Inhiben la tasa de secrecin de fluidos en los tubos de Malpighi (Franco Chvez et

al.,2012).

Todos estos efectos muestran a los hongos entomopatogenos que tiene varios mecanismos de

infeccin en los insectos, son alternativas biolgicas de control contra las cucarachas.

2.11 Factores que regulan el crecimiento de hongos entomopatogenos.

Las condiciones ambientales y en particular la humedad y la temperatura, son muy

importantes en la infeccin y la esporulacin del hongo; en general, la alta humedad (90 %) es

49

requerida para la esporulacin y desarrollo del micelio (Fargues J. D., 1981). La humedad del

microambiente que rodea la espora, tiene una fuerte influencia en la germinacin cuando la

temperatura ambiental es de 10 a 35 grados centgrados, los cuales son favorables para la

infeccin del hongo (Fuxa, 1987). La germinacin, el crecimiento, la esporulacin y la virulencia,

son caractersticas de los hongos que pueden ser afectados por la temperatura, luz ultravioleta y la

humedad (Bazn Tene, 2002). La temperatura es uno de los principales factores que limitan el

crecimiento de los hongos entomopatgenos; el requerimiento trmico vara segn la regin

geogrfica de origen, a un rango amplio de temperatura de 8 a 35 grados centgrados; el umbral

mximo ocurre entre 35 y 37 grados, la temperatura ptima se considera de 20 a 30 grados

Celsius (Fargues & Vey, 1974) y (Fargues, Oueraogo, Goettel, & Lomer, 1997).

2.12 Taxonoma de Metarhizium anisopliae.

La mayora de los hongos entomopatogenos se clasifican dentro de la divisin Eumycota, que

se caracteriza por no formar plasmodio o pseudoplasmodio y por presentar una fase asimilativa

tpicamente filamentosa. La subdivisin Deuteromycotina, se caracteriza por no presentar un

estado sexual, por lo que se conocen como hongos imperfectos y estn integrados en tres clases:

Hyphomyceres, Blastomycetes y Coelomycetes. La ms importante es Hyphomyceres, por que

abarca la mayora de las especies conocidas como patgenas de insectos (Ignoffo, 1996).

La divisin taxonmica (figura 9) de los hongos entomopatgenos hecha por Ainsworth

(1973), la cual separa los hongos en dos divisiones:

50

Figura 9. Hongos entomopatgenos divisin taxonmica, hecha por Ainsworth (1973).

El gnero Metarhizium est clasificado dentro del grupo Phyalosporaceae, muy prximo del

genero Penicilium; las esporas del Metarhizium anisopliae (figura 10) son alargadas y se forman

en cadenas originadas en filides; las conidias ms jvenes de la clase del conidiforo, presentan

una pigmentacin verde y su tamao permite diferenciar la especie Metarhizium anisopliae y

Metarhizium flavoviridae (Avila de Moreno, 1988). Son importantes enemigos naturales de

muchas plagas de insectos y otros artrpodos (Kaaya G. P., 1993), como el escarabajo

depredador de la familia Carabiridae (Stanphylinidae), donde se han observado buenos niveles

de infeccin (Bazn Tene, 2002).

El Metarhizium anisopliae (deuteromicetes: Moniliales), es un hongo imperfecto

(Hyphomyceres) que tiene una reproduccin asexual. Fue uno de los primeros microorganismos

que se usaron para el control de los insectos plagas. Primero se aisl por Metschnikoff en 1879,

Figura 10. Conidias de la especie Metarhizium anisopliae. Foto tomada por

autoras.

51

del escarabajo gallo del trigo; dicho aislado fue el Anisoplia austriaca (Herbst) (Coleptera:

Scarabeidae) descr