Protección vegetal

 

Susceptibilidad a insecticidas en poblaciones de artrópodos de México

 

Susceptibility to insecticides in populations of mexican arthropods

 

Ángel Lagunes–Tejeda* , J. Concepción Rodríguez–Maciel, Juan C. De Loera–Barocio

 

Entomología y Acarología. Campus Montecillo. Colegio de Postgraduados. 56230. Montecillo, Estado de México. *Autor responsable: (alagunes@colpos.mx)

 

Recibido: Octubre, 2008.
Aprobado: Enero, 2009.

 

Resumen

La utilización racional de insecticidas contra una plaga en un cultivo determinado requiere de la evaluación previa de la efectividad de los productos a emplear. Esto puede disminuir el uso de productos no efectivos que encarecen la producción y contaminan el medio. Para facilitar los bioensayos en el laboratorio, se presentan los valores de susceptibilidad (DL₅₀) para 64 insecticidas y acaricidas en 33 especies de artrópodos. Estos DL₅₀ se podrían usar para determinar susceptibilidad o resistencia de esas especies en México.

Palabras clave: Bioensayo a insecticidas, líneas base, niveles de susceptibilidad a insecticidas, resistencia a insecticidas.

 

Abstract

The rational use of insecticides requires previous evaluation of the effectiveness of the chemicals to be used. This may reduce the use of non–effective products and prevent rising production costs and pollution. To facilitate bioassays in the laboratory, susceptibility values (LD₅₀) of 64 insecticides and acaricides for 33 species of arthropods are presented. These LD₅₀ could be used to determine susceptibility or resistance of these species in México.

Key words: Insecticide bioassays, base lines, susceptibility levels to insecticides, resistance to insecticides.

 

INTRODUCCIÓN

La decisión de aplicar un insecticida (o acaricida) para controlar una plaga que ataca a los cultivos agrícolas se basa en uno o varios criterios: 1) valor económico, social, sentimental, o histórico del cultivo a proteger; 2) identificación correcta de la especie o biotipo de insecto (o ácaro); 3) densidad de la infestación; 4) intensidad del daño a la planta; 5) disponibilidad de insecticidas; 6) equipo de aplicación disponible; 7) impacto en agentes de control biológico; 8) riesgo al ambiente o salud humana; 9) posibilidad de residuos en la cosecha que rebasen los límites máximos permitidos. Esta toma de decisión puede ser para el jardín, para parcelas muy pequeñas (menos de 1 ha), o toda una región agrícola. Mientras más información se posea, mayor será la posibilidad de tomar una decisión correcta.

En ausencia de genes de resistencia, la susceptibilidad a insecticidas tiene una distribución normal. Algunos individuos son altamente sensibles, otros poseen una sensibilidad reducida, mientras que la mayoría tiene un valor medio. Lo mismo pasa con muchos fenómenos biológicos; por ejemplo, la diabetes se caracteriza por la presencia de niveles anormales de glucosa en la sangre. Para determinar si una persona es diabética, se compara su nivel de glucosa con los niveles normales de individuos sanos. El intervalo de valores en una persona sana y en ayuno es 76 a 110 mg d L"¹. Si el individuo presenta niveles superiores a los normales, se le califica como diabético.

De manera similar, en las poblaciones de insectos hay intervalos normales de respuesta a cada insecticida. Esto se conoce como nivel de susceptibilidad base o Línea Base y representa la respuesta natural a estos tóxicos, en ausencia de la expresión del gen de resistencia. Es importante comparar los valores de Línea Base con aquellos observados en la población, una vez que ésta es seleccionada con determinado insecticida. Para conocer dichos valores se realizan ensayos en laboratorio en condiciones ambientales controladas y estandarización de la condición de los insectos (edad, peso, instar, etc.). Se evalúan concentraciones crecientes de tóxico (estímulo) y, después de un tiempo de exposición, se evalúan variables (respuesta) como mortalidad, número de larvas que llegan al próximo instar, reducción de peso. Los datos generalmente se someten a un análisis Probit para calcular la respuesta de la población de individuos de donde proviene la muestra investigada. Así, se puede inferir, por ejemplo, la concentración que puede matar 50 % (CL₅₀ o DL₅₀), o cualquier otro porcentaje de mortalidad en los insectos tratados.

Un desarrollo reciente en el combate químico de plagas es el Manejo de Resistencia a Insecticidas (MRI). Éste fue alentado por la creciente documentación de casos de artrópodos resistentes a plaguicidas (Georghiou y Lagunes, 1991) y el inicio de una base de datos interactiva del tema (Whalon et al., 2008).

El MRI es un grupo de estrategias cuyo objetivo es conservar la susceptibilidad de los artrópodos plaga a los plaguicidas disponibles, y mantener la efectividad de estos insumos agrícolas, al prevenir o retrasar el desarrollo de razas resistentes. Esto evitaría aumentar la dosis de campo requerida y por tanto no aumentan los costos de combate ni los riesgos a la salud o al ambiente.

Se han implementado estrategias de MRI en Australia (Forrester et al., 1993; Wilson et al., 2004), EE. UU. (Sawicki y Denholm, 1987), India (Dhingra y Sarup, 1990; Kranthi et al., 2002), Tailandia (Forrester, 1990), Egipto e Israel (Horowitz et al., 1993), China (Wu et al., 2006), América Central (Pérez1 et al., 2000), México (Díaz et al., 2000), y algunas nuevas ideas están en avanzada (Mehrotra y Phokela, 2000; Venette et al., 2000).

La resistencia a insecticidas es una severa limitante para la producción de alimentos, y sus efectos tienen mayor repercusión en países que, como México, no tienen una industria que desarrolle nuevos productos insecticidas y por tanto dependen de productos importados. Estos insumos agrícolas son necesarios a pesar de la emergencia de otras tecnologías para combatir las plagas.

En México se han realizado acciones para aumentar el uso racional de los insecticidas (Lagunes y Vázquez, 1994; Lagunes y Villanueva, 1994; Lagunes et al., 1994; Nava, 2002). Lagunes y Rodríguez (1989) propusieron un manejo de la resistencia que consiste en usar una clasificación con base en los mecanismos de resistencia que cada tóxico promueve en la población tratada. Esa propuesta considera la historia de uso de cada producto en la región, las características biológicas de la especie y el patrón de cultivos. A pesar del potencial de esta estrategia, su adopción como herramienta de manejo ha sido limitada por la falta de laboratorios que rutinariamente evalúen la efectividad de los insecticidas mediante bioensayos.

Banki (1978) señala que el bioensayo es un procedimiento experimental donde se infiere la efectividad biológica de un plaguicida. Busvine (1971) menciona que el término ensayo, en el sentido amplio, cubre todos los experimentos donde la potencia de un insecticida se mide con referencia a una colonia estandarizada de insectos susceptibles.

El principal objeto del bioensayo es calcular el nivel de estímulo necesario para obtener respuesta en una proporción de individuos (Hubert, 1980). Por razones estadísticas, el problema se reduce a determinar el estímulo necesario para obtener una respuesta de 50 % de los organismos de prueba (Busvine, 1971). Este valor se denomina dosis letal mediana (DL₅₀), y es una expresión cuantitativa de la tolerancia de una especie (o raza) en particular a un insecticida, en condiciones experimentales. Además, este valor es una medida de la toxicidad del insecticida usado, donde a menor valor de DL₅₀, mayor toxicidad.

Existen expresiones alternativas a la DL₅₀, como CL₅₀ (concentración letal mediana), TL₅₀ (tiempo letal mediano), DE₅₀ (dosis efectiva mediana), cuyo uso depende del procedimiento de ensayo empleado. Busvine (1971) sugiere utilizar el término dosis sólo en ensayos donde hay certidumbre de la cantidad exacta de insecticida que se aplica al insecto, dejando el término dosificación para los casos donde el insecto se expone a un ambiente contaminado. El mismo autor menciona que el término resistencia se usa para designar a poblaciones de insectos que han desarrollado la habilidad de tolerar dosis de tóxico que serían letales para una población normal de la misma especie. En este documento se define la resistencia a insecticidas como el fracaso en campo de la dosis mínima efectiva debido a la selección de uno o varios caracteres genéticos heredables, es decir que la resistencia es un proceso evolutivo.

Una población de organismos plaga es altamente resistente cuando no puede ser controlada de manera económicamente rentable. Georghiou y Mellon (1983) señalan la importancia de la detección temprana de la resistencia para implementar medidas de manejo antes de perder el control. La detección de la resistencia, es la simple obtención inicial de evidencia de la presencia de individuos resistentes, mientras que la vigilancia implica una verificación sistemática de su intensidad fenotípica (Brent, 1986).

Sawicki y Denholm (1987) definen al manejo de resistencia a insecticidas como un conjunto de estrategias en que la premisa básica es conservar la susceptibilidad a los insecticidas, mediante su uso racional y la restricción de tratamientos para prevenir la selección de individuos resistentes y, de este modo, prolongar la vida útil de los productos. Aquí este concepto se define como el arte y ciencia del manejo racional de insecticidas que permite mantener la frecuencia de fenotipos de resistencia debajo de un umbral tolerable. Una vez establecida una estrategia de manejo de resistencia a insecticidas, es necesario implementar un sistema de vigilancia que provea al programa de información sobre cambios en particular (Forrester, 1990).

Según Georghiou y Taylor (1977) con 1 % de individuos resistentes, el control de una especie podría perderse en una a seis generaciones. Con esa base, Roush y Miller (1986) consideran que 1 % debe ser el límite mínimo que un programa eficiente de vigilancia de resistencia a insecticidas debe detectar. Halliday y Burnham (1990) indican dos rutas en la detección de resistencia: el uso de técnicas bioquímicas y el uso de ensayos biológicos. Además, añaden que el uso de los ensayos presenta dos modalidades: 1) la determinación de líneas completas dosis–mortalidad, y 2) el empleo de dosis discriminantes.

La respuesta de un bioensayo en que se determina la línea dosis–mortalidad de una colonia de campo, se compara en DL₅₀ con resultados de colonias susceptibles, calculando la proporción de resistencia al dividir la DL₅₀ de la población de campo entre la DL₅₀ de la población susceptible (Dhingra y Sarup, 1990). Según Georghiou y Mellon (1983) el término dosis discriminante (o dosis de diagnóstico) se refiere al uso de una dosis única que, aplicada a una muestra de insectos, permite sobrevivir únicamente a los individuos que resisten el límite de confianza superior de la DL₉₉ de una colonia susceptible. Así, esa dosis diagnóstico se determina previamente por la línea dosis–mortalidad de la colonia susceptible.

El ensayo biológico es una herramienta de vigilancia de la resistencia, con el cual se puede determinar la pérdida de susceptibilidad o aumento del nivel de resistencia en una población plaga con respecto a valores de DL₅₀ determinados. Aunque la determinación de efectividad y la detección de resistencia son procedimientos muy relacionados, sus objetivos y alcances son diferentes. La determinación de resistencia sólo tiene validez si es avalada por un ensayo, en un proceso conocido como documentación de resistencia (Georghiou y Lagunes, 1991).

Los resultados de un ensayo para detección de resistencia no se pueden utilizar para determinar la dosis a usar en campo, ya que una determinación de laboratorio no considera las pérdidas producidas por arrastre, fotodescomposición, termorregulación, escape del insecto, etc. En todo caso, la aplicación en el campo de los resultados de un bioensayo para detección de resistencia, permite seleccionar insecticidas para los que la población aún no desarrolla resistencia.

Champ y Dyte (1976) consideran que el bioensayo ideal para la detección de resistencia debiera: 1) ser sensible para detectar la presencia de individuos resistentes cuando se encuentran en frecuencias bajas; 2) ser rápido, sencillo y barato; 3) proporcionar resultados consistentes; 4) mimetizar las aplicaciones de insecticidas en campo. A esto se añade la capacidad de distinguir poblaciones susceptibles de resistentes. Lagunes y Vázquez (1994) compilaron los métodos de ensayo, y presentaron la información de las diversas formas para exponer los insectos a los insecticidas.

En los estudios de resistencia es indispensable conocer los intervalos normales de respuesta a los insecticidas. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue presentar los intervalos normales de respuesta que se han determinado en investigaciones en insectos y ácaros que afectan a la agricultura en México.

 

METODOLOGÍA

Se revisó la información presentada en congresos, artículos y libros de casos de susceptibilidad de artrópodos a insecticidas en México. Para cada caso se revisó la metodología del ensayo biológico, para eliminar los datos imprecisos. La información se organizó por orden, familia, especie, insecticida (o acaricida), DL₅₀, y la referencia consultada para las características y condiciones del ensayo. Se encontró información que apunta a que en alguna localidad algún producto es inefectivo para combatir algún artrópodo plaga pero, como no se indican los valores de susceptibilidad o resistencia, no fue posible incluirlos en este ensayo.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para la Clase Acari, se encontró la información de las Líneas Base para dos especies y 17 productos. Para la Clase Insecta, se reportaron seis órdenes, 18 familias, 31 especies y 51 productos (incluyen cuatro acaricidas) (Cuadro 1). En algunos casos, para una especie se encontraron dos o más DL₅₀ para el mismo insecticida, indicando diferentes etapas biológicas, tiempos de exposición o de otro método de ensayo. No se consideraron los reportes que presentaban, a nuestro criterio, incongruencias o faltas de claridad en el bioensayo. Cuando fue posible, las concentraciones se uniformaron y, así, ppm se transformó a mg L^–1. El tipo de ensayo biológico para cada caso se puede consultar en la referencia original.

Así como en los laboratorios de análisis clínicos se usan valores de referencia obtenidos en humanos normales, para comparar con personas presuntamente enfermas, estos valores de susceptibilidad de diferentes especies de artrópodos con varios insecticidas o acaricidas, se proponen para elaborar las concentraciones que se usarán para determinar la susceptibilidad o resistencia en poblaciones de artrópodos. El bioensayo es una herramienta relativamente sencilla para determinar si la población es susceptible o resistente, por lo que la etapa siguiente es implementar laboratorios regionales a cargo de especialistas en bioensayos que coadyuven al manejo racional de estos plaguicidas. Este trabajo intenta contribuir al manejo racional de insecticidas, sobre todo en los países que, al no tener una industria desarrollada, dependen de la importación de insecticidas.

 

CONCLUSIONES

Se presentan los valores de las DL₅₀ para 64 insecticidas o acaricidas en 33 especies de artrópodos en México, como propuesta para su utilización en la determinación de susceptibilidad o resistencia en estas poblaciones.

 

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