http://dx.doi.org/10.15381/rivep.v27i1.11467

Evaluación in vitro de Cordyceps bassiana (Ascomycota: Sordariomycetes) en el Control Biológico de Rhipicephalus microplus

In vitro evaluation of Cordyceps bassiana (Ascomycota: Sordariomycetes) in the biogical control of Rhipicephalus microplus

 

Diego José García-Corredor^1,3, Roger Iván Rodríguez-Vivas², Martín Orlando Pulido-Medellín¹, Adriana María Díaz-Anaya¹, Roy José Andrade-Becerra¹

1 Grupo de Investigación GIDIMEVETZ, Programa de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Boyacá, Colombia

2 Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Autónoma de Yucatán, México

3 E-mail: pibegarcia@yahoo.es

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RESUMEN

En el presente estudio se evaluó la eficacia in vitro de Cordyceps bassiana en el control biológico de la fase adulta de Rhipicephalus microplus. Se aplicó la técnica de inmersión de garrapatas adultas en una solución con la cepa BbF2011 de C. bassiana en concentraciones de 1x10⁴ , 1x10⁶ y 1x10⁸ conidias/ml (30 garrapatas por tratamiento). Las garrapatas tratadas a una concentración de 1x10⁸ conidias/ml alcanzaron el 100% de mortalidad al día 15 postratamiento (PT), mientras que las concentraciones 1x10⁶ y 1x10⁴ conidias/ml lo obtuvieron en los días 18 y 21 PT, respectivamente (p<0.05). La mortalidad fue directamente proporcional a la concentración de C. bassiana. Asimismo, las garrapatas en la concentración de 1x10⁸ conidias/ml presentaron una menor postura de huevos y porcentaje de eclosión de larvas que los tratamientos con 1x10⁶ y 1x10⁴ conidias/ml (p<0.05). La efectividad presentada por C. bassiana sobre R. microplus abre la opción a un nuevo método de control biológico.

Palabras clave:  control biológico, Rhipicephalus microplus, Cordyceps bassiana, hongos entomopatógenos

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ABSTRACT

The aim of the present study was to evaluate the in vitro efficacy of Cordyceps bassiana for the control of the adult stage of Rhipicephalus microplus. The adult immersion test in a solution containing the BbF2011 strain of C. bassiana at the concentrations of 1x10⁴ , 1x10⁶ and 1x10⁸ conidia/ml (30 ticks per treatment) was evaluated. Treated ticks at a concentration of 1x10⁸ conidia/ml reached 100% mortality at 15 days post-treatment (PT), while ticks at concentrations of 1x10⁶ y 1x10⁴ conidia/ml reached it at 18 and 21 days PT, respectively. Tick mortality was directly related to the fungi concentration. Moreover, ticks at the concentration 1x10⁸ conidia/ml showed the lowest oviposition and larva hatching as compared to 1x10⁶ and 1x10⁴ conidia/ml concentrations (p<0.05). The effectiveness shown by C. bassiana on R. microplus opens the option to a new biological control method.

Key words:  biological control, Rhipicephalus microplus, Cordyceps bassiana, entomopathogenic fungi

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INTRODUCCIÓN

Las garrapatas, en regiones tropicales y subtropicales, son consideradas como potenciales transmisores de agentes patógenos (protozoos, rickettsias, espiroquetas y virus) a humanos y animales (Jongejan y Uilenberg 2004). Rhipicephalus microplus (Canestrini, 1887) (Acari: Ixodidae) es una garrapata de un hospedero que se encuentra distribuida en estas regiones (Murrel y Barker, 2003).

La infestación de bovinos con R. microplus representa un impacto económico significativo a los ganaderos, debido a la reducción en la ganancia de peso y en la producción de leche. Además, la garrapata es potencial transmisora de agentes patógenos causantes de enfermedades como anaplasmosis y babesiosis, además de algunas antropozoonosis, amenazando seriamente no solo la producción ganadera, sino también la salud del hombre (Sun et al., 2013).

El control biológico de las infestaciones de garrapatas ha sido difícil porque estas cuentan con pocos enemigos naturales y, por lo tanto, los métodos de control se basan en la aplicación regular de acaricidas químicos. Sin embargo, el uso continuo de acaricidas tiene efectos adversos, incluidos la presencia de residuos de medicamentos en productos como la leche y la carne (Sun et al., 2010), la aparición de cepas de garrapatas resistentes a los productos químicos y la contaminación ambiental (Cova et al., 2009). Estos efectos motivaron la búsqueda de métodos alternativos de control, destacándose la elaboración de vacunas contra las garrapatas, el desarrollo de razas de bovinos resistentes y el control biológico (Rodríguez-Vivas et al., 2005).

Los hongos entomopatógenos son considerados como enemigos naturales de gran importancia en el control de artrópodos, por lo que podrían ser utilizados como control biológico de garrapatas. Recientemente, los esfuerzos se han enfocado en la evaluación del potencial de los hongos como agentes de control biológico contra artrópodos (Fernandes y Bittencourt, 2008). Cordyceps bassiana se perfila como una alternativa eficaz para el control de R. microplus, buscando dar solución a un problema que aqueja a las poblaciones bovinas tropicales y subtropicales (Paião et al., 2001; Yao y Huang, 2004; Sun et al., 2013).

Diversos estudios han destacado la importancia de C. bassiana como método de control de agentes patógenos en el área agrí- cola y pecuaria (Sagüés et al., 2011; Okamoto y Amarasekare, 2012); sin embargo su empleo como método de control de R. microplus es limitado debido al desconocimiento de su acción sobre este ectoparásito (Fernández et al., 2010). El presente estudio tuvo como objetivo determinar la funcionalidad in vitro de C. bassiana como control biológico de R. microplus, brindando así una alternativa eficaz en la disminución de los daños ocasionados por esta garrapata en las explotaciones bovinas.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en el Laboratorio de Parasitología Veterinaria de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, ubicada en la ciudad de Tunja, Boyacá, Colombia. La temperatura promedio anual es de 13 ºC y presenta una altitud de 2690 msnm y una precipitación pluvial anual de 645 mm (Rojas et al., 2010).

Se utilizó la cepa BbF2011 del hongo entomopatógeno Cordyceps bassiana originario de la Sabana de Bogotá, Colombia. El crecimiento y reproducción del hongo se realizó en agar Sabouraud dextrosa (Moorhouse et al., 1993), enriquecido con 1% de extracto de levaduras y 500 ppm de cloranfenicol. Se incubó a 25 ºC y 70% de humedad durante tres semanas. La cosecha de conidias se realizó por raspado y se suspendió en agua destilada estéril con 0.1%/vv (Fernández et al., 2010). La concentración de conidias (1x10⁴ , 1x10⁶ y 1x10⁸ ) se determinó de forma directa utilizando el hematocitómetro de Neubauer.

Para la evaluación in vitro del efecto de C. bassiana sobre R. microplus, se recolectaron garrapatas hembras adultas pletóricas (0.20-0.25 g) de bovinos de la provincia de Ricaurte en el departamento de Boyacá (Colombia). Las garrapatas fueron depositadas en tubos de cristal con tapón de algodón y se trasladaron al laboratorio. Las garrapatas fueron desinfectadas con cloro (1%), pesadas y distribuidas en cuatro grupos, donde el grupo I fue tratado con agua destilada (control), mientras que los grupos II, III y IV fueron tratados con C. bassiana en concentraciones de 1x10⁴ , 1x10⁶ y 1x10⁸ conidias/ml.

Para evaluar el efecto de C. bassiana sobre la inhibición de la ovoposición (IO) y porcentaje de eclosión de huevos de R. microplus se empleó la técnica de inmersión de hembras repletas (Drummond y Whetstone, 1970). Se utilizaron 30 garrapatas hembras por tratamiento. El rango de peso de los ácaros fue de 0.20 a 0.25 g. Las garrapatas fueron inmersas en el biopreparado durante 60 segundos, donde las garrapatas fueron colocadas en placas de cultivo de 24 pozos con 1.5 ml del biopreparado. Luego, las garrapatas fueron secadas e incubadas durante 21 días en cámaras húmedas para cada tratamiento (90% de humedad relativa, HR) a 25 °C. Se realizaron observaciones diarias con el microestereoscopio para comprobar la mortalidad y el desarrollo de micosis mediante la observación del tubo germinativo del hongo sobre el exoesqueleto de las garrapatas.

Para determinar el efecto sobre la ovoposición (OP), los huevos se retiraron a los 14 días de incubación, se pesaron e incubaron bajo condiciones controladas de humedad y temperatura (28 °C y 85% HR). El porcentaje de ovoposición se obtuvo determinando la relación porcentual del peso de huevos depositados por hembra (g) multiplicado por 20 000 (constante equivalente al número de huevos en 1 g) sobre el peso de las hembras por tratamiento (g). Una vez obtenido este parámetro, tanto para individuos tratados como para los del grupo testigo, se aplicó la siguiente fórmula para determinar la IO, donde OP/T es la reproducción estimada del grupo testigo y OP/t es la reproducción estimada del grupo tratado (Fernández et al., 2010).

En el cálculo de la eclosión de larvas se tomaron cinco alícuotas de una muestra homogenizada de 1 g de huevos incubada a 28 °C y 85% HR por 35 días. Se realizó el conteo de 100 huevos, diferenciando cascarones rotos y enteros y se determinó el promedio de eclosión por tratamiento (Fernández et al., 2010).

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con cuatro tratamientos y tres repeticiones, donde cada repetición constó de 10 garrapatas por tratamiento. Para determinar la significancia estadística de las mortalidades y el porcentaje de inhibición de la ovoposición entre los tratamientos, se utilizó un análisis de varianza de una vía y la prueba de Tukey, usando el software SPSS para Windows v. 19.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Efecto de C. bassiana en el Control de R. microplus

Todas las garrapatas de los tratamientos con C. bassiana llegaron a morir durante el periodo del estudio (Cuadro 1), observándose una acción más rápida en la concentración más alta (1x108 ) de conidias (Grupo IV). En el grupo control se observó la muerte del 90% (27/30) de las garrapatas en el transcurso de los 21 días del trabajo. La muerte de las garrapatas se presentó a partir del día 4 en todos los grupos; no obstante, la velocidad de presentación de este proceso fue mayor a medida que aumentó la concentración del hongo.

Estos resultados fueron similares a aquellos observados en trabajos análogos (Qiaoyun et al., 2012; Sônia et al., 2012), donde se encontraron rangos de mortalidad del 44- 100% bajo tratamiento con la misma concentración del hongo en garrapatas adultas de R. microplus. Asimismo, otros estudios demuestran que el efecto patógeno del hongo aumenta en relación a su concentración (Fernández et al., 2010; de Sousa et al., 2011).

El control biológico de C. bassiana sobre R. microplus demuestra, in vitro, que este hongo, en las concentraciones empleadas, podrían emplearse como complemento a los productos químicos para el control de la garrapata (Fernandes et al., 2012; Okamoto y Amarasekare, 2012; Perinotto et al., 2012), y de esa forma, además, se podría disminuir el riesgo de generación de cepas de garrapatas resistentes al tratamiento químico (Abdigoudarzi et al., 2009; Cova et al., 2009; Fernandes et al., 2011).

Efecto de C. bassiana sobre la Ovoposición y Eclosión de Huevos de R. microplus

La concentración de 1x10⁸ conidias/ml (Grupo IV) presentó los mejores efectos sobre los parámetros reproductivos de R. microplus, logrando una disminucion del 60.2% de la reproducción estimada y un aumento en la inhibición de la ovoposición de 40.3% en relación al grupo control (Cuadro 2). Los resultados obtenidos mostraron ajuste en cuanto a las respuestas obtenidas por cada uno de los tratamientos en las variables analizadas.

El tratamiento con C. bassiana redujo el porcentaje de eclosión de huevos, lográndose el mayor efecto en el grupo IV (24.3%) respecto a los otros grupos de tratamiento. La emergencia de larvas de garrapatas disminuyó a medida que la concentración de conidias de C. bassiana aumentaba.

Las concentraciones mínimas requeridas para inhibir la capacidad reproductiva de la garrapata en su totalidad estuvieron fuera del alcance de las concentraciones de C. bassiana utilizadas en el presente estudio. Sin embargo, al tratarse de un método de control biológico, los resultados encontrados para controlar el potencial reproductivo fueron aceptables, teniendo en cuenta que la prueba utiliza garrapatas repletas, estadio en que son más tolerantes, por lo menos al control químico (Campos et al., 2005; Sun et al., 2011). Si bien es cierto que para suprimir la ovoposición se requieren concentraciones elevadas de entomopatógenos (Sônia et al., 2012), la eclosión se vio afectada con las concentraciones utilizadas, lo que limitó la emergencia de larvas infestantes.

No obstante que la aplicación de métodos de control no químico es una tendencia actual como parte del manejo integrado de plagas (De Castro, 1997; Castiglioni et al., 2003; Sun et al., 2010; Mendes et al., 2011), se requiere realizar ensayos a nivel de campo que permitan evaluar bajo condiciones multifactoriales, formulaciones no sólo de C. bassiana, sino de otros hongos entomopatógenos que demuestren su viabilidad para el control de garrapatas en condiciones naturales.

CONCLUSIONES

La concentración de 1x10⁸ conidias/ml de Cordyceps bassiana aplicada in vitro sobre Rhipicephalus microplus afectó su supervivencia en un menor tiempo y redujo la ovoposición y eclosión de los huevos en relación a las concentraciones de 1x10⁴ y 1x10⁶ conidias/ml. L

 

Literatura Citada

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Recibido: 25 de julio de 2015

Aceptado para publicación: 17 de noviembre de 2015