Evaluación del potencial coleoptericida de extractos crudos de quitinasa recombinante ChiBlUV 02 de Bacillus licheniformis sobre Aethina tumida

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22319/rmcp.v16s4.6692

Palabras clave:

Escarabajo, Larvas, Bioplaguicida, Enzima, Probit

Resumen

Aethina tumida es una plaga que causa afectaciones estructurales y de producción en la industria apícola. El método de control incluye usar plaguicidas sintéticos que pueden afectar a las abejas, contaminar la miel y otros productos de la colmena, así como generar resistencia a plagas. En el presente estudio se evaluó el efecto coleoptericida de un extracto crudo de quitinasa recombinante ChiBLUV 02 de Bacillus licheniformis UV01 expresada en cepas de Escherichia coli BL21 (De3) sobre la especie Aethina tumida. Se evaluaron diferentes unidades de actividad enzimática (0.42, 1.26, 2.10. 4.20, 8.40, 12.60, 16.80 y 21.00 U/ml) mezcladas con el alimento de mantenimiento para larvas y escarabajos. El alimento fue administrado en raciones de 1 g/día durante 3 días y se evaluó el efecto coleoptericida a las 24, 48 y 72 h. Las CL50 y CL90 se calcularon empleando un análisis Probit. La aplicación de 21.00 U/ml de quitinasa recombinante promovió la mortalidad del 45 % de larvas después de 72 h de administración; sin embargo, ninguna de las concentraciones evaluadas tuvo efecto sobre los escarabajos adultos. El análisis Probit indicó que se necesitan 27.03 y 168.92 U/ml para promover la mortalidad del 50 (CL50) y 90 % (CL90) de la Aethina tumida. La actividad enzimática de los extractos crudos fue baja para lograr una mayor mortalidad de las larvas y adultos de Aethina tumida, por lo tanto, se debe mejorar la actividad quitinolítica en las cepas ChiBLUV 02 para incrementar su efecto coleoptericida.

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Baena‐Díaz F, Chévez E, De La Merced FR, Porter-Bolland L. Apis mellifera en México: producción de miel, flora melífera y aspectos de polinización. Revisión. Rev Mex Cienc Pecu 2022;13(2):525-548. https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5960. DOI: https://doi.org/10.22319/rmcp.v13i2.5960

Murray J. Description of a new species of Cryptophagus. Entomol Mon Mag 1867;4:212-213.

Neumann P, Ellis JD. The small hive beetle (Aethina tumida Murray, Coleoptera: Nitidulidae): distribution, biology and control of an invasive species. J Apic Res 2008;47(3):181-183. https://doi.org/10.1080/00218839.2008.11101453. DOI: https://doi.org/10.3827/IBRA.1.47.3.01

Neumann P, Pettis JS, Schäfer MO. Quo vadis Aethina tumida? Biology and control of small hive beetles. Apidologie 2016;47:427–466. https://doi.org.ezproxy.uv.mx/10.1007/s13592-016-0426-x. DOI: https://doi.org/10.1007/s13592-016-0426-x

Murcia-Morales M, Heinzen H, Parrilla-Vázquez P, Gómez-Ramos MM, Fernández-Alba AR. Presence and distribution of pesticides in apicultural products: A critical appraisal. Trac-Trend Anal Chem 2022;146:116506. https://doi.org/10.1016/j.trac.2021.116506. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2021.116506

Urbina SAD, Inca TAR, Carbonero AMP, Palomas JB. Preparación de quitina fúngica a partir de subproductos de hongos comestibles (Agaricus bisporus). Pol Con 2020; 5(4):115-140. doi:10.23857/pc.v5i4.1369.

Emmert EA, Handelsman J. Biocontrol de enfermedades de las plantas: una perspectiva (Gram-) positiva. FEMS Microbiol Lett 1999;171(1):1-9. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1999.tb13405.x

Shoda M. Bacterial control of plant diseases. Am J Biosc Bioeng 2000;89(6):515-521. https://doi.org/10.1016/S1389-1723(00)80049-3. DOI: https://doi.org/10.1016/S1389-1723(00)80049-3

Agarwal M, Dheeman S, Dubey RC, Kumar P, Maheshwari DK, Bajpai VK. Differential antagonistic responses of Bacillus pumilus MSUA3 against Rhizoctonia solani and Fusarium oxysporum causing fungal diseases in Fagopyrum esculentum Moench. Microbiol Res 2017;205:40-47. https://doi.org/10.1016/j.micres.2017.08.012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micres.2017.08.012

Laribi HH, Bouanane A, Drouiche N, Pauss A, Mameri N. Purification, characterization, and molecular cloning of an extracellular chitinase from Bacillus licheniformis stain LHH100 isolated from wastewater samples in Algeria. Int J Biol Macromol 2015;72:1117-1128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.10.035

Xiao L, Liu C, Xie C, Cai J, Liu D, Chen Y. Heterogeneous expression of chitinase gene from Bacillus licheniformis MY75 and the characterization of expressed ChiMY. Wei Sheng wu xue bao. Acta Microbiol Sin 2010;50(6):749-754.

Kwon JH, Won SJ, Moon JH, Lee U, Park YS, Maung CE, et al. Bacillus licheniformis PR2 controls fungal diseases and increases production of jujube fruit under field conditions. Horticulturae 2021;7(3):49. https://doi.org/10.3390/horticulturae7030049. DOI: https://doi.org/10.3390/horticulturae7030049

Clavijo A, Cotes AM. Evaluación de la actividad quitinasa en procesos de control biológico de Rhizoctonia solani y Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici en tomate, mediante fitoinvigorización de semillas en presencia de Trichoderma koningii. Rev Colomb Biotecnol 1998;1(2):58-66.

Micocci, KC, Moreira AC, Sanchez AD, Pettinatti JL, Rocha MC, Dionizio BS, et al. Identification, cloning, and characterization of a novel chitinase from leaf-cutting ant Atta sexdens: An enzyme with antifungal and insecticidal activity. BBA-General Subjects 2023;1867(1):130249. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2022.130249. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2022.130249

Dikbaş N, Uçar S, Tozlu G, Ozer TO, Kotan R. Bacterial chitinase biochemical properties, immobilization on zinc oxide (ZnO) nanoparticle and its effect on Sitophilus zeamais as a potential insecticide. World J Microbiol Biotechnol 2021;37:173. https://doi.org/10.1007/s11274-021-03138-8. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-021-03138-8

Chung C, Suzanne L, Niemela S, Miller R. One – step preparation of competent Escherichia coli: Transformation and storage of bacterial cells in the same solution. PNAS 1989;86:2172–2175. doi:10.1101/pdb.prot101212. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.86.7.2172

Ghose TK. Measurement of cellulase activities. Pure Appl Chem; 1987;59:257-268. https://doi.org/10.1351/pac198759020257. DOI: https://doi.org/10.1351/pac198759020257

Tucuch HJI, Rangel FMA, Casanova LF, Ruíz SE, Utrera QF, Tucuch HCJ. Control alternativo de Aethina tumida Murray (Coleoptera: Nitidulidae) con polvos vegetales. Acta Agric Pecu 2020;6:1. https://doi.org/10.30973/aap/ . DOI: https://doi.org/10.30973/aap/2020.6.0061019

González GR, Otero CG, Villanueva JJA, Pérez JA, Soto HRM. Toxicidad y repelencia de Azadirachta indica contra Varroa destructor (acari: varroidae). Agrociencia 2006;40(6):741-751. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=30240606.

Chiang MR, Shelomi M. Anatomical changes of the beetle digestive tract during metamorphosis correspond to dietary changes. J Morphol 2023;284: e21575. https://doi.org/10.1002/jmor.21575. DOI: https://doi.org/10.1002/jmor.21575

Rivera-Berrío JG, Rivera-García JE. Escarabajos: coleópteros. 1st ed. Córdoba, España: Fondo Editorial RED Descartes; 2023.

Thamthiankul S, Moar WJ, Miller ME, Panbangred W. Improving the insecticidal activity of Bacillus thuringiensis subsp. aizawai against Spodoptera exigua by chromosomal expression of a chitinase gene. Appl Microbiol Biotechnol 2004;65(2):183-192. https://doi.org/10.1007/s00253-004-1606-6. DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-004-1606-6

Poria V, Rana A, Kumari A, Grewal J, Pranaw K, Singh S. Current perspectives on chitinolytic enzymes and their agro-industrial applications. Biology 2021;10(12):1319. https://doi.org/10.3390/biology10121319. DOI: https://doi.org/10.3390/biology10121319

Hussin NA, Ab Majid AH. Termiticidal activity of chitinase enzyme of Bacillus licheniformis, a symbiont isolated from the gut of Globitermes sulphureus worker. Biocatal Agric Biotechnol 2020;24:101548. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2020.101548. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2020.101548

Ajuna HB, Lim HI, Moon JH, Won SJ, Choub V, Choi SI, et al. The prospect of hydrolytic enzymes from Bacillus species in the biological control of pests and diseases in forest and fruit tree production. Int J Mol Sci 2023;24(23):16889. https://doi.org/10.3390/ijms242316889. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms242316889

Nabti EH, Mokrane N, Ghoul M, Manyani H, Dary M, Megias MG. Isolation and characterization of two halophilic Bacillus (B. licheniformis and Bacillus sp) with antifungal activity. J Ecol Health Env 2013;1(1):13-17. http://dx.doi.org/10.12785/jehe/010102. DOI: https://doi.org/10.12785/jehe/010102

Ibarra J, Del Rincón MC, Galindo E, Patiño M, Serrano L, García R, et al. Los microorganismos en el control biológico de insectos y fitopatógenos. Rev Latinoam Microbiol 2006;48(2):113-120.

Abulikemu S, Yesilyurt A, Gencer D, Usta M, Nalcacioglu R. Comparison of the potential activities of viral and bacterial chitinases. Egypt J Biol Pest Control 2021;31(1):91. https://doi.org/10.1186/s41938-021-00435-0. DOI: https://doi.org/10.1186/s41938-021-00435-0

Qi Z, Lei B, Xiong M, Li W, Liao Y, Cai D, et al. High-level production of chitinase by multi-strategy combination optimization in Bacillus licheniformis. World J Microbiol Biotechnol 2024;40:181. https://doi.org/10.1007/s11274-024-03995-z. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-024-03995-z

Publicado

04.04.2025

Cómo citar

Velasco-Vique, D. de J., Flores-Primo, A., Quintana-Castro, R., Pardío Sedas, V. T., Sánchez Otero, M. G., & Cruz Romero, A. (2025). Evaluación del potencial coleoptericida de extractos crudos de quitinasa recombinante ChiBlUV 02 de Bacillus licheniformis sobre Aethina tumida. Revista Mexicana De Ciencias Pecuarias, 16(s4), 118–129. https://doi.org/10.22319/rmcp.v16s4.6692
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