Control de Plagas

ACCIÓN DE LAS FEROMONAS EN INSECTOS

MONTES A. Luis H

Ingeniero de alimentos. Universidad de Caldas. Coordinador de Gestión integrada de plagas. Palmera Junior S.A.S. Medellín. Colombia.

RESUMEN

La comunicación química es un tipo de comunicación utilizado por todos los seres vivos y en especial en los insectos, este tipo de comunicación se da por la acción de semioquímicos como es el caso de las feromonas, que permite una comunicación intraespecífica entre miembros de la misma especie. Debido a esto se ha realizado múltiples estudios para el uso de feromonas en métodos de control de plagas y el uso de análogos de feromonas que permitan modificar las respuestas de comportamiento de insectos, mediante diferentes mecanismos de acción.

Palabras clave: Feromonas, plagas, análogos, formulación, atrayentes, control.

 

ABSTRACT

Chemical communication is a type of communication used by all living beings and especially in insects, this type of communication occurs by the action of semiochemicals such as pheromones, which allows intraspecific communication between members of the same species. Due to this, multiple studies have been carried out for the use of pheromones in pest control methods and the use of pheromone analogs that allow modifying the behavioral responses of insects, through different mechanisms of action.

Key words: Pheromones, pests, analogues, formulation, attractants, control.

 

  1. INTRODUCCIÓN

Los insectos son sensibles a las sustancias químicas presentes en el ambiente, principalmente aquellos compuestos químicos que los ayudan a localizar a su pareja y sel

eccionar sus hospedantes, ya sea para ovopositar o como alimento.

Los compuestos químicos involucrados en dicha comunicación son denominados semioquímicos, que son señales químicas emitidas por un insecto que le permite comunicarse con otros individuos de su misma especie, en oposición a los aleloquímicos que son Control de Plagasemitidos por una especie para comunicar con individuos de otra especie.

Estos semioquímicos han sido subdivididos en cuatro categorías: alomonas, sinomonas, cairomonas y feromonas. Las alomonas, sinomonas y cairomonas son compuestos involucrados en la comunicación interespecífica: las alomonas presentan un beneficio al organismo que las produce y costo al organismo que las percibe; por otra parte, las cairomonas presentan un costo para el emisor y beneficio para el receptor, y las sinomonas benefician tanto al emisor como al receptor.

Para esta revisión se hará énfasis en las feromonas sexuales especialmente por su utilidad en programas de gestión integrada de plagas, para monitorear poblaciones, llevar a cabo capturas masivas o utilizarlas como atracticidas, o para instaurar programas de interrupción de cópula.

  1. MATERIALES Y MÉTODOS 

Este artículo es una revisión de la literatura especializada sobre la acción de feromonas en los insectos y como estas son utilizadas dentro de programas de manejo de plagas, a partir de artículos científicos de la base de datos de Science Direct.

  1. RESULTADOS

3.1.  Mecanismos de acción de las feromonas

Los insectos perciben los compuestos volátiles utilizando principalmente sus antenas, aunque pueden tener receptores en su aparato bucal.

La superficie de las antenas está cubierta por pelos sensoriales denominados “sensilias”, que pueden ser separadas en diferentes grupos morfológicos: las basicónicas, celocónicas y auricílicas que responden principalmente a volátiles

ambientales (hospederos, alimento, repelentes, etc.), mientras que las tricoideas responden a las feromonas.

3.2 Tipos de feromonas

Feromona sexual. Dependiendo de la especie, es producida por el macho, la hembra o ambos, y su función primordial es aumentar las probabilidades de apareamiento. Por lo general, las feromonas producidas por la hembra actúan como atrayentes sexuales, mientras que las producidas por el macho tienen una función afrodisíaca.

Feromona de alarma. Estimulan la huida o la defensa. Son las que se producen en mayores cantidades. Debido a que estos compuestos son segregados durante una estimulación traumática, por lo general actúan como disuasivos; muestran muchas de las propiedades presentes en las alomonas de defensa.

Feromonas de alarma antimicrobios. Esta feromona es típica de insectos que viven en nidos subterráneos, caracterizados por presentar alta temperatura y humedad, condición que favorece el crecimiento de hongos y bacterias. La fer

omona de alarma antimicrobios libera ciertas sustancias que inhiben el crecimiento de los patógenos Aspergillus y Escherichia coli.

Feromonas y alomonas como atrayentes letales. Esta feromona es característica de los estafilínidos, asociados con estiércol y carroña, y sirve para atraer las moscas de las cuales se alimentan.

Feromona de agregación. Tiene varias funciones, entre las que se incluyen agrupar individuos de ambos sexos en un área determinada, la defensa contra depredadores y los ataques en masa contra un hospedante debilitado.

Feromonas marcadoras de trillo. Sirven como guía a la fuente de alimentación, así como de indicador de

la cantidad de alimento existente. Están presentes en hormigas

3.3 Estrategias de control de insectos plaga utilizando feromonas 

Las feromonas se han utilizado para manipular el comportamiento de los insectos por medio de la detección y el monitoreo de poblaciones endémicas donde se registra la distribución y la abundancia relativa de una plaga, así como la actividad estacional de la misma; para confundir durante el apareamiento; reducir las poblaciones de insectos por medio del trampeo masivo y apoyar la toma de decisiones para determinar el momento oportuno de aplicar otros métodos de muestreo o de control.

Monitoreo

El principio de utilizar feromonas como sistemas de monitoreo es que, al tener una buena idea sobre las poblaciones de insectos en condiciones de campo o de almacenamiento, se puede planificar de forma más eficiente el uso de otras alternativas o controladores biológicos.

Capturas masivas y las feromonas como atracticidas

Ambos sistemas se basan en atraer grandes cantidades de individuos de la especie blanco, para reducir su población efectiva. La diferencia es que en la captura masiva los insectos son retenidos en las trampas, mientras que, cuando las fer

omonas son utilizadas como atracticidas, en vez de trampas se usan alimentos o superficies impregnadas con feromonas y plaguicidas para matar los insectos directamente.

Ambas estrategias funcionan mejor para insectos que tienen feromonas de agregación, dado que se eliminan tanto los machos como las hembras de la población, mientras que cuando se utilizan feromonas sexuales, normalmente solo se están eliminando los machos, lo que tiene un efecto menor sobre la población efectiva.

La interrupción de la cópula

En contraposición con los métodos anteriores, la interrupción de cópula no necesariamente funciona atrayendo a los insectos, sino que se basa en inundar un área con grandes cantidades de feromona, para interrumpir la comunicación entre hembras y machos. El principio básico es que, al haber una cantidad tan grande de feromonas en el ambiente, los machos no log

ran encontrar a las hembras, no hay cópula y no hay descendencia. Para lograr esto, normalmente se utiliza un buen número de dispensadores de feromona, que liberan gran cantidad de la misma en el ambiente, de forma continua y a lo largo del tiempo.

Evaluación de resistencia

En este caso, las feromonas se utilizan de la misma forma descrita para lograr el efecto atracticida, pero se incorporan trampas de captura para determinar si los insectos efectivamente se están muriendo al ser expuestos a los insecticidas, o si hay resistencia en la población.

Las cairomonas y su interacción con las feromonas

En el contexto de la ecología de los insectos, las cairomonas son compuestos que ayudan a encontrar fuentes de alimento o plantas hospederas para la oviposición. En el control de insectos plaga, las cairomonas han sido utilizadas con éxito principalmente contra moscas de la fruta, mediante cebos de proteína hidrolizada en estado de fermentación.

3.4 Aplicación

La casi totalidad de los ejemplos de utilización de las feromonas se limitan esencialmente a los lepidópter

os y coleópteros. Aunque los estudios sobre las feromonas de otros grupos de insectos han avanzado, su aplicación se encuentra aún en una fase experimental.

3.5 Particularidades en el uso de feromonas

El éxito del trampeo depende de la correcta formulación de la feromona. Las principales dificultades de la formulación se sitúan a nivel de la síntesis química y de la difusión de los compuestos.

Durante la síntesis química es necesario obtener, con un alto grado de pureza, los isómeros producidos por los insectos con el fin de asegurar la atracción, ya que la actividad biológica depende de la estructura isométrica de los compuestos.

3.6 Desarrollo de bioensayos

 El diseño de los bioensayos depende de la biología y ecología de la especie estudiada; sin embargo, independientemente del diseño, debe cumplir con ciertos requerimientos. Dos de los métodos de bioensayo más comunes en el estudio de feromonas son los olfatómetros en Y (Y-tube o Y-maze, en inglés) y los túneles de viento. El principio de ambos es

el mismo. Ambos son sistemas cerrados con una corriente de aire controlada y continua que arrastra olores hacia el insecto que se está evaluando. El olfatómetro en Y está diseñado para evaluar insectos que caminan y, por su forma, permite evaluar la preferencia de un insecto hacia uno de dos olores (aunque, cuando se evalúan feromonas, normalmente se evalúa la feromona contra aire puro). Los túneles de viento, por su parte, suelen ser más grandes, ya que se utilizan en ensayos con insectos voladores, que requieren de más espacio para moverse.

3.7 Formulación

La formulación de las feromonas depende principalmente de su función. Las formulaciones para monitoreo, captura masiva y estrategias de lure and kill (‘atraer y matar’) suelen ser más simples que aquellas usadas en estrategias de interrupción de la cópula. Sea cual fuere el uso que se le vaya a dar a la feromona, se deben tener en cuenta varios factores tanto técnicos como de mercado para su formulación.

3.8 Análogos de feromonas como inhibidores

El uso de análogos estructuralmente relacionados con la molécula de la feromona constituye una herramienta muy útil en el estudio sobre los mecanismos que gobiernan los procesos de percepción y catabolismo de la feromona sexual y, en general, sobre estudios teóricos de la relación estructura-actividad. Pueden actuar como antagonistas, bloqueando el acceso de la feromona al receptor. También pueden actuar como agonistas, mimetizando la acción de la feromona, pero produciendo una respuesta modificada.

 

El problema se presentaría al no poder darse el mecanismo de degradación posterior, con lo que tendríamos el centro de recepción completa y permanentemente bloqueado y, de esta forma, el insecto sería incapaz de orientarse hacia la fuente emisora de feromona.

 

Se puede decir que la actividad de un determinado tipo de análogo no es extrapolable de una especie a otra, sino que se ha de estudiar cada caso en concreto. Esto demuestra que las proteínas relacionadas con la percepción de la feromona y su funcionamiento pueden diferir notablemente entre especies.

 

4      CONCLUSIONES 

La clave del éxito del uso de feromonas en el manejo de plagas radica en el conocimiento de la ecología de la especie plaga y su relación con factores económicos.

El uso de feromonas permite el monitoreo de las poblaciones de insectos sin causar deterioro en el ambiente, ni afectar otras especies benéficas, ya que se trata de métodos específicos utilizados a muy bajas dosis, libres de residuos tóxicos y sin efectos secundarios negativos, y esto ha ayudado a que en los programas MIP se disminuyan los controles con insecticidas; sin embargo, requiere de la generación de gran cantidad de información que permita entender los requerimientos ecológicos y biológicos de cada especie.

 

REFERENCIAS

 

  1. Borrero F, Barreto N, Aragón S, Rivera H. Pheromones in insect control. Volumen 1. Agentes de control biológico [Citado el 11 de octubre 2022]
  2. Metzler H. Las feromonas y sus usos en el manejo integrado de plagas. Manejo Integrado de Plagas y Agroecología (Costa Rica) No. 71 p.112-118, 2004 [Citado el 11 de octubre 2022]
  3. Ramirez P. Pheromones in insects and their application in agricultura. PALMAS, Volumen 17, No. 3, 1996. [Citado el 11 de octubre 2022]
  4. Borrero F. Research, development and scaling of insect pheromones. Volumen 2. Aplicaciones y perspectivas. [Citado el 11 de octubre 2022]
  5. Sans A, Prados M, Eizaguirre C, López M. Utilización de análogos fluorados de la feromona sexual de Sesamia nonagrioides Lef. como inhibidores de su actividad biológica. Bol. San. Veg. Plagas, 24: 435-442, 1998. [Citado el 11 de octubre 2022]
  6. Barreto N. Ecología química de Insectos. 44 congreso Socolen Sociedad Colombiana de Entomología. Simposio 7: 218-221, 2017. [Citado el 11 de octubre 2022].

 

 

 

 

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