TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN

Actividad acaricida de Bacillus thuringiensis sobre el acaro rojo de las aves, Dermanyssus gallinae

 

Torres, E.C.¹; Hernández, J.F.²

¹Fund. Univ. J. Castellano, Fac. Cs. Agr. y Ambient., Inpanta, Carrera 11, 11-44, Tunja, Colombia. ²Univ. J.T. Lozano, Fac. Cs. Ing., Depto. Cs. Nat. y Amb., Genbimol, Carrera 4, 22-61, Piso 6, Modulo 7, Bogotá, Colombia. E-mail: javier.hernandez@utadeo.edu.co

http://dx.doi.org/10.30972/vet.2923278

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Resumen

El ácaro rojo Dermanyssus gallinae es limitante en la producción de aves de corral. En este estudio se evaluó el efecto de Bacillus thuringiensis var.kurstaki (Btk) sobre larvas del ácaro rojo. Se utilizó el método de bioensayos por contacto sobre larvas de D. gallinae por unidad experimental. Las concentraciones evaluadas de Btk fueron: 15, 25, 35 y 45 mg/ml. Se realizaron observaciones cada 24 horas durante 7 días. Se observó una mortalidad moderada de D. gallinae a partir del segundo día de aplicación de la bacteria (66%) y al séptimo día aumentó a 78% a 35 mg/ml de concentración. La comparación de medias de Tukey (95% de confianza) no presentó diferencias significas (p≥0,05) entre la mortalidad de las ninfas de D. gallinae producida por las concentraciones 25, 35 y 45 mg/ml, mientras que sí se presentaron cuando se utilizaron concentraciones de 0 y 15 mg/ml. La CL50 obtenida fue de 17,8 mg/ml. Btk causó daños sobre la cutícula de D. galllinae y generó pérdida de la movilidad del ácaro rojo en un periodo de 24 horas, por lo cual puede ser considerado como un método de control alternativo a los acaricidas químicos para el control de D. gallinae en programas de manejo integrado.

Palabras clave: gallina, control biológico, ácaro, piojillo de los gallineros, bioensayo

 

Abstract

The poultry red mite, Dermanyssus gallinae, is considered as a limiting factor in poultry production. In this study we evaluated the effect of Bacillus thuringiensis var. Kurstaki (Btk) on larvae of poultry red mite. The contact bioassay method on larvae of D. gallinae per experimental unit was used. The assessed concentrations of Btk were: 15, 25, 35 and 45 mg/ml. Observations were made every 24 hours for 7 days. A moderate mortality of D. gallinae was observed from day 2 of application (66%), which increased up to 78% at 7 days at a concentration of 35 mg/ml. Tukey’s mean (95% confidence) did not show significant differences (p≥0.05) between the mortality of D. gallinae nymphs produced by the concentrations 25, 35 and 45 mg/ml, while concentrations of 0 and 15 mg/ml did have a killing effect. A LC50 of 17.8 mg/ml was determined. Btk caused damage on the cuticle of D. galllinae and loss of mobility of the poultry red mite in a period of 24 hours. Btk may be considered as an alternative control method to chemical acaricides for the control of D. gallinae in integrated management programs.

Key words: hen, biology control, mite, chicken mite, bioassay.

 

Recibido: 24 noviembre 2017

Aprobado: 25 abril 2018

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INTRODUCCIÓN

El ácaro rojo de las aves (piojillo de los gallineros, Dermanyssus gallinae, Acari: Dermanyssidae) es un artrópodo que afecta la producción de aves de corral. Es un ectoparásito obligado que también ataca a aves silvestres ²⁵. Se distribuye alrededor del mundo, afectando principalmente los sistemas de producción de ponedoras, con una prevalencia entre 20-90% ²⁷.

Tal parasitismo causa estrés en las aves, produciendo intensa rasquiña y picazón hasta generar lesiones, incluso pérdida de plumas ²², disminución de la tasa de crecimiento y producción, baja calidad de los huevos (manchas en la cascara) ²⁷ y generación de anemia por sangrado excesivo, que puede ser grave en polluelos, provocando altas tasas de mortalidad ²².

D. gallinae también transfiere enfermedades debido a que es vector de patógenos bacterianos como Salmonella enteritidis, Erysipelothrix rhusiopathiae, Pasteurella multocida, Borrelia anserina, Coxiella burnetii, Escherichia coli , Shigella, Staphylococcus, Francisella, Yersinia, Listeria, Rickettsia, espiroquetas y virus productores de varicela, Newcastle, pullorosis, tifosis aviar, cólera aviar y virus de la encefalitis de San Luis, así como parásitos como Hepatozoon sp ^{4, 20}. Además, este ácaro se alimenta de mamíferos, incluidos los seres humanos, llegando a causar dermatitis en los trabajadores avícolas y residentes urbanos ⁶.

D. gallinae es controlado con acaricidas de contacto sintético, incluyendo carbaril, diazinon, diclorvos, permitrina, ivermectina y amitraz ¹⁸. Sin embargo, han desarrollado resistencia a plaguicidas como carbamatos y piretroides ^{10, 11}, situación que exige el desarrollo de estudios en busca de alternativas novedosas de control, diferentes al control químico.

Para la lucha contra los insectos plaga es necesario implementar medidas amigables con el medio ambiente, por tanto, se ha evaluado el uso de insecticidas que utilizan como ingrediente activo la bacteria B. thuringiensis (Bt) ¹², germen entomo-patógeno que durante la esporulación produce inclusiones para-esporales de proteínas de cristal insecticidas ²⁰, denominadas δ-endotoxinas o proteínas Cry ⁵. Su importancia radica
en la especificidad y toxicidad que desarrolla contra insectos de diferente orden: Lepidóptera, Díptera, Coleóptera, Himenóptera, Homóptera, Phthiraptera y Acari ^{2, 8, 15, 29}.

Entre los estudios sobre el control de ácaros hematófagos, se demostró la toxicidad de las δ-endotoxinas de Bt sobre el ácaro fitófago T. urticae, y a la vez se sugirió que los aislados de Bt también se pueden utilizar contra los ácaros no fitófagos, tales como: plagas de ácaros de ganado, aves de corral y productos almacenados ²³.

Bt también fue estudiado como controlador de garrapatas de aves domésticas (Argus persicus) ¹³. Igualmente se confirmó que las cepas de Bt tienen el potencial para controlar ectoparásitos de ovejas y ganado ²⁴. Sin embargo, son más las investigaciones sobre la toxicidad de Bt hacia el ácaro fitófago Tetranychus urticae 26, ²⁸.

De acuerdo a este panorama, el objetivo del presente estudio fue evaluar la actividad acaricida de Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Btk) sobre larvas del ácaro rojo de aves D. gallinae bajo condiciones de laboratorio.

 

MATERIAL Y MÉTODOS

Los ácaros rojos de D. gallinae se recolectaron de gallinas de producción transpatio en Duitama (Boyacá- Colombia). Luego se transportaron al Laboratorio de Sanidad Vegetal de la Fundación Universitaria Juan de Castellanos, ubicado en la ciudad de Tunja. Para confirmar la identificación de los ácaros recolectados, fueron examinados por observación microscópica. Para evaluar la actividad acaricida se efectuaron bioensayos por contacto directo, colocando 20 ninfas por unidad de prueba, en cajas de Petri con papel filtro (Whatman Nº 2, 4,25 cm de diámetro) y un trozo de algodón (5 x 5 mm) impregnado con 100 μl de agua destilada, selladas con parafilm, realizándose 5 repeticiones por tratamiento. Las cajas se mantuvieron a una temperatura de 20°C ± 9°C y humedad relativa de 80± 10%, con ciclos de 16:8 horas-luz/oscuridad. La cepa de Btk evaluada fue aislada del producto comercial Dipel®, utilizando para el bioensayo las concentraciones de 15, 25, 35 y 45 mg/ml.

Se realizaron observaciones durante 7 días cada 24 horas, utilizando un Estereoscopio Advanced Optical. Los ácaros fueron considerados vivos (locomoción activa), moribundos (pasivos, casi ninguna locomoción, pero mostrando algo de movimiento) y muertos (sin movimiento), pellizcándolos con un par de pinzas finas ¹⁷.

Para las estadísticas se utilizó un diseño completamente al azar, con 20 larvas por tratamiento, con 5 repeticiones. Para el análisis, la actividad acaricida se clasificó según Kim et al ¹⁷ : mortalidad fuerte: >80%, moderada: 61-80%, débil: 40-60%, poca o ninguna actividad: <40%.

El porcentaje de mortalidad se determinó a través de la fórmula de Henderson & Tilton ¹⁴. Los datos fueron transformados a partir de funciones arcosenos a valores de raíz cuadrada para el análisis de la varianza (ANOVA). Se utilizó la prueba de Tukey para evaluar diferencias significativas entre los tratamientos. La concentración letal (CL₅₀) se calculó utilizando el programa BioStat 2009.

 

RESULTADOS

Identificación y cría del insecto plaga. Se realizó la identificación de los ácaros recolectados de las aves, observando aspectos generales en los individuos adultos. Los mismos poseían 8 patas que les permitían moverse rápidamente, los quelíceros eran largos y estiliformes, la pieza genitoventral era redondeada en su parte posterior y tenía un par de pelos; la pieza anal tenía tres pelos (Figura 1).

Las hembras adultas tenían un tamaño de 0,7 x 0,4 mm y los machos adultos de 0,6 x 0,3 mm. Su coloración varió del amarillo al marrón, rojo oscuro o blanco grisáceo, dependiendo de la cantidad de sangre que hubieran ingerido.

Los piojos se criaron a temperatura ambiente (20±9°C) y humedad relativa del 60 al 90%. Su ciclo de vida es corto (7 días) y consistió en cuatro estadios: huevo, larva, ninfa y adulto. El huevo es pequeño (0,2 a 0,3 mm), oval, blanco, suave y nacarado. La larva fue de color blanco, con 6 patas, y se movía lentamente. Con el tiempo mudó a la etapa de protoninfa, de 8 patas, que luego mudó a deutoninfa y finalmente se convirtió en adulto.

 

Figura 1. Dermanyssus gallinae. (A): dorso de la larva hexápoda, con poca o ninguna esclerotización. (B): región anterior del cuerpo con quelíceros y estilete. (C): escudo anal, en el cual se observan las tres setas anales. Escalas: A (4X), B y C (100X). LI-LII-LIII: patas. Indicadores: es (estilete); qu (quelíceros); pa (pedipalpos); ao (abertura anal).

 

 

Figura 2. Mortalidad de las ninfas de D. gallinae evaluadas a diferentes concentraciones de Btk. Valores en media ± ES(%). Prueba de Tukey: 95% de confianza. Tratamientos con la misma letra no presentaron diferencias estadísticamente significativas.

 

Actividad insecticida Btk. El efecto de Btk sobre D. gallinae fue moderado al segundo día después de la aplicación con una mortalidad de 66%, mientras que el primer día fue débil (60-40%). Se observó en los cuatro tratamientos un incremento en la mortalidad de ninfas a medida que aumentaban los días después de aplicación (DDA). La mayor mortalidad después de 7 DDA fue de 78% a una concentración de 35 mg/ml y 77% a 25 mg/ml (Figura 2).

La comparación de medias de Tukey al 95% de confianza, no detectó diferencias significativas (p≥0,05) entre la mortalidad de las ninfas de D. gallinae producida por las concentraciones 25, 35 y 45 mg/ml, mientras que sí se presentaron diferencias significativas (p≤0,05) cuando se utilizaron concentración de 0 y 15 mg/ml (Figura 2).

La CL₅₀ obtenida fue de 17,8 mg/ml. Al parecer, el efecto generado por B. thuringiensis sobre las ninfas del ácaro rojo produjo daños sobre la cutícula un día después de su aplicación, cuando los individuos perdieron movilidad, la cutícula se descompuso y se secó.

 

DISCUSIÓN

El ciclo de vida rápida de D. gallinae le confiere el estatus de plaga, pues en condiciones óptimas ocurre en 7 días ³ y la infestación puede hacerse muy intensa ⁹. Las condiciones ideales para su desarrollo y reproducción son: temperatura de 10-35°C y humedad relativa alta (>70%) ^{19, 21}.

En el laboratorio de Sanidad Vegetal (Tunja, Boyacá), bajo condiciones de laboratorio, el ciclo de vida de D. gallinae se completó a una temperatura entre 20 ± 9°C y humedad relativa de 60 a 90%. Además, se observó su capacidad de sobrevivir durante largos períodos sin alimentarse y fuera del huésped. Se ha descrito que D. gallinae puede vivir hasta 8 meses lejos de las aves de corral, sin alimentarse, y además puede resistir la desecación ³.

En este estudio, al evaluar la actividad de Btk (Dipel®) sobre larvas del ácaro rojo de aves (D. gallinae), se evidenció una mortalidad con efectividad moderada a partir de bioensayos por contacto al 2º DDA, a una concentración de 35 mg/ml. Otros investigadores evaluaron cepas de Bt a una concentración de 1,25 mg/ml sobre hembras adultas de garrapata del ganado (Rhipicephalus microplus), a través de ensayos por inmersión, evidenciando que la bacteria tiene efecto tóxico, causando una mortalidad de 95,8% a los 20 DDA y de 81,25% a los 5 DDA ⁹.

En otros trabajos se demostró que Btk produjo 100% de mortalidad sobre garrapatas de aves de corral (Argas persicus) después de cinco días, a una dosis de 1 mg/ml, como también acción sobe garrapatas de camellos (Hyalomma dromedarii), con una mortalidad 93,3% a dosis muy altas (10.000 μg/ml) ¹³.

Algunos ácaros son altamente suceptibles a Bt. En otros trabajos se expuso al “ácaro araña” Tetranychus urticae directamente a Bt, resultando más susceptibles las larvas y protoninfas, presentando una CL₅₀ de 0,148 y 0,176 mg/ml respectivamente ²⁶. La CL₅₀ obtenida en este estudio fue de 17,8 mg/ml sobre ninfas del ácaro rojo, lo cual podría sugerir que Bt es una alternativa para su control. Otros investigadores afirman que existe una gran diversidad de especies de artrópodos, como las garrapatas, para las cuales no se han encontrado proteínas insecticidas específicas de Bt ⁹.

Es probable que Btk haya causado daños sobre la cutícula de D. galllinae y generado pérdida de la movilidad del ácaro rojo en un período de 24 horas. Otros autores, evaluando cepas de Bt sobre el ácaro Psoroptes cuniculi (ectoparásito obligado de conejos, cabras, caballos, vacas y ovejas), descubrieron alteraciones histológicas ⁷. El trabajos ulteriores pudo inferirse que Bt puede afectar a la garrapata R. microplus a través de la ingestión de distintas soluciones, probablemente por medio de los espiráculos o poro genital ³⁰.

Finalmente, se identificaron aumentos de depósitos grasos en los adipocitos del contorno del ventrículo, daño en células columnares y en el intestino del ácaro, así como en tejidos de los ácaros de conejos (Psorptes cuniculi) tratados con Btk HD73 ¹.

También se confirmó la acción de Bt var.kurstaki HD73 sobre el ácaro de la apicultura (Varroa destructor) con un 100% de mortalidad ¹. Las mortalidades obtenidas en este estudio debidas a Bt var kurstaki sobre el acaro rojo, representan un importante resultado previo, el cual podría considerarse como un método de control alternativo a los acaricidas químicos para contrarrestar al D. gallinae. Se requiere estudiar su acción directa sobre gallinas afectadas para corroborar su actividad biológica.

Es importante resaltar que Bt no tiene efectos adversos sobre las aves ni seres humanos ¹⁶. Son escasos los estudios que abordan la actividad acaricida de las δ-endotoxinas de Bt sobre el piojillo de los gallineros como D. gallinae, siendo este estudio pionero, con resultados alentadores.

 

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