Investigadores del Consejos Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han logrado sintetizar y patentar nuevos compuestos que impiden que los machos de insectos-plaga localicen las hembras. Es la primera vez que se experimenta este tipo de compuestos para el control de plagas en España. La investigación supone un paso más en el desarrollo de las llamadas estrategias de confusión.
La investigación ha sido llevada a cabo por investigadores del Departamento de Química Orgánica Biológica, dirigido por Ángel Guerrero, del Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, en Barcelona. En este centro han desarrollado y patentado unos compuestos novedosos para luchar de forma ecológica contra plagas, como los taladradores del maíz, Sesamia nonagrioides y Ostrinia nubilalis, y el gusano del avellano Zeuzera pyrina, que también afecta olivos, perales o manzanos.
Los nuevos compuestos, de la familia de las trifluorometilcetonas, actúan impidiendo que los machos de estos insectos perciban de forma correcta las feromonas de las hembras y, en consecuencia, impiden que lleguen hasta ellas, lo que evita en último término el acoplamiento y la reproducción de los insectos.
Así, las sustancias actúan confundiendo a los machos, que no pueden seguir el rastro de feromona. Pruebas de difusión hechas en túnel de viento, una técnica que permite grabar y evaluar el comportamiento de los insectos, han demostrado la eficacia de los compuestos. Sin embargo, ahora se tienen que hacer pruebas de campo. Se realizarán el próximo verano, en el marco de un proyecto PETRI de transferencia de tecnología con la empresa Sociedad Española de Desarrollos Químicos S.A. (SEDQ), en campos de maíz de una hectárea de extensión.
Los nuevos compuestos inhiben las enzimas que degradan la feromona en el insecto limitando su mecanismo de acciónTambién se han realizado pruebas de toxicidad, para prever que el compuesto no actúe negativamente sobre otras especies, especialmente en animales que puedan compartir estructuras biológicas similares. Los resultados revelan que los compuestos, tienen muy poca toxicidad sobre ratones.
En el primer experimento de campo las pruebas se realizarán para el control de Sesamia nonagrioides. Esta mariposa se reproduce sólo en verano, y las larvas invernan a lo largo de los meses fríos. Por lo tanto, los investigadores esperan que una sola aplicación del compuesto durante los meses estivales, coincidiendo con las épocas de reproducción, pueda ser suficiente para lograr el objetivo perseguido.
Bloquear la percepción
Los métodos empleados habitualmente en la lucha natural contra plagas de insectos consisten en la utilización de trampas que contienen feromonas. Los insectos machos se sienten atraídos y quedan atrapados en ellas. Gracias a esta estrategia de trampas se ha conseguido eliminar, por ejemplo, la plaga de procesionaria del pino que durante años ha azotado la isla de Ibiza. La metodología empleada en este caso fue desarrollada por los mismos investigadores del CSIC, que buscaban un método «biorracional y no contaminante».La novedad del nuevo método es un cambio en la estrategia. De hecho, lo que hacen los nuevos compuestos es «inhibir las enzimas que degradan la feromona», explica Ángel Guerrero, de forma que cuando el macho percibe la feromona es incapaz de degradarla. Haciendo un símil con la informática, cuando el insecto macho recibe un «paquete de información» de feromona, es capaz de discernir la dirección de donde procede, la degrada y ya está a punto para recibir otro «paquete» de información. Es así como va avanzando posiciones hacia la hembra. En cambio, con el compuesto, el insecto no puede degradar la feromona. Esto provoca que la percepción del insecto se bloquee por exceso de feromona, de forma que no puede percibir de dónde proviene el rastro.
El nuevo método es una forma de lucha progresiva y ecológica contra plagas, detalla Ángel Guerrero, «puesto que no acaba de golpe con los insectos sino que es un control progresivo de su población» sin los riesgos de toxicidad de los insecticidas químicos. Además, los insecticidas químicos son especialmente ineficaces en el control de estas plagas porque los gusanos taladradores viven la mayor parte del tiempo en el interior del tallo o el tronco. Son plagas contra las cuales, pues, es muy difícil luchar y que producen pérdidas muy importantes en los cultivos afectados.
El control integrado de plagas
Las feromonas sexuales de los insectos son sustancias químicas altamente específicas que emiten las hembras y a través de las cuales atraen a los machos para aparearse. Esta especificidad, que posibilita la propagación de una especie sin cruces, convierte a las feromonas en una de las herramientas más eficaces para el control de plagas, ya que permite actuar sobre una sola especie sin afectar a otras. Además, se trata de sustancias inocuas para el medio ambiente, no presentan efectos acumulativos y son efectivas en muy pequeñas cantidades. Son todas ellas ventajas muy significativas cuando de lo que se trata es de controlar plagas en cultivos especialmente sensibles a los pesticidas.Para el control de plagas se emplean fundamentalmente dos metodologías, el trampeo masivo y la confusión. En el primer caso se suele depositar la feromona en una trampa; los machos se sienten atraídos y atrapados inevitablemente. El método de confusión consiste en dispersar en el campo cantidades ingentes de feromona, de forma que los machos no pueden localizar la «pluma» producida por la emisión de feromona natural de la hembra.
El estudio y desarrollo de una feromona requiere caracterizar su estructura bioquímica, sintetizarla, establecer su actividad biológica en el laboratorio y posteriormente en el campo.
En el laboratorio del Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales de Barcelona se llevan varios años trabajando en la estructura de la feromona de la procesionaria del pino, plaga recurrente en los bosques mediterráneos. Los resultados obtenidos hasta la fecha permiten controlar 250 hectáreas de bosque con tan sólo 250 g de feromona.
Investigaciones similares se están llevando a cabo sobre feromonas de insectos que afectan cítricos, campos de arroz, maíz, avellano y otros frutales como manzanos y perales.
Los trabajos desarrollados en el Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales de Barcelona se fundamentan en el estudio de los mecanismos fisiológicos de los insectos y en la posibilidad de interferir en ellos para abrir vías alternativas en el control de plagas. En todos los casos, se trata de buscar compuestos que actúen emulando sustancias naturales que bloqueen o confundan la capacidad de percepción de los insectos. Es lo que se denomina control natural de plagas.
Una de las principales vías de investigación existentes consiste en desarrollar inhibidores de la producción de feromonas. Es conocido que las hembras de insectos, con independencia de la especie a la que pertenezcan, no producen feromonas continuamente, sino que es un péptido, localizado en el cerebro, el que regula la producción cuando se libera en la hemolinfa del insecto.
Cuando el péptido llega a la sangre del insecto, activa un enzima que provoca la biosíntesis de feromonas en una glándula específica, la glándula feromonal, a partir de ácidos grasos. La identificación de los enzimas implicados en este proceso de biosíntesis abre la posibilidad de desarrollar inhibidores específicos para controlar la producción de feromonas en las hembras.
La otra vía de investigación, abierta en los primeros años noventa, consiste en inhibir la percepción de la feromona en los machos. Cuando llegan las primeras moléculas de feromona a las antenas del insecto deben ser metabolizadas ya que, en caso contrario, se daría un fenómeno de saturación: el insecto no puede continuar recibiendo más moléculas, por lo que no puede localizar a la hembra. El trabajo desarrollado por el grupo barcelonés lo que hace es, precisamente, impedir la metabolización de las feromonas.
