“EVALUACION DE DIFERENTES CONCENTRACIONES (0,60, 80, 100) ppm DE HARINA DE SOJA RESIDUAL COMO MEJOR INDUCTOR DE PRODUCCIÓN DE Bacillus thuringiensis UTILIZADO COMO BIOINSECTICIDA, DISTRITO DE TARAPOTO, SAN MARTIN-2016”

“EVALUACION DE DIFERENTES CONCENTRACIONES (0,60, 80, 100) ppm DE HARINA DE SOJA RESIDUAL COMO MEJOR INDUCTOR DE PRODUCCIÓN DE Bacillus thuringiensis UTILIZADO COMO BIOINSECTICIDA, DISTRITO DE TARAPOTO, SAN MARTIN-2016”

RESUMEN

Un bioinsecticida es considerado como el producto bacteriano o actividad bacteriana que da como resultado la muerte de un insecto. Una de las formulaciones comerciales más usadas actualmente está basada en la bacteria Bacillus. Thuringiensis. Esta bacteria sintetiza durante su fase de esporulación una proteína (delta-endotoxina), que muestra una actividad insecticida única. Al ser ingerido la delta-endotoxina por larvas susceptibles, afecta el intestino de los insectos causándoles la muerte. Existen endotoxinas específicas contra lepidópteros, dípteros, coleópteros.

     Este trabajo se realizó con la finalidad de evaluar diferentes concentraciones Patrón (0ppm), 60 ppm, 80ppm y 100ppm de Harina de Soya Residual como inductor de producción de Bacillus thuringiensis utilizado como un Bioinsecticida, el presente proyecto de investigación busca dar alcance para producir un Bioinsecticida a bajo costo y en poco tiempo  con el fin de suplir la utilización de los insecticidas sintéticos que contaminan el medio ambiente.

    Se diseñó y elaboró 4 Biorreactores, 4 paletas Rushton y 4 bafles, para luego ser esterilizados junto con todos los materiales a utilizar; la obtención de la Cepa nativa pura de Bacillus thuringiensis fue conseguida del Instituto de Cultivos Tropicales (ICT) para luego ser reactivada con Agar Nutritivo y sembrada en 2 placas petris para su posterior crecimiento, se preparó 2400 ml de Medio Mínimo de Davis, 900 ml de Caldo Nutritivo y la alicuota, los dos primeros fueron vertidos a los Bioreactores junto con las diferentes concentraciones de Harina de Soya  Residual y del tercero se extrajo 2ml para luego ser vertidos en cada uno de los 4 Bioreactores. Se realizaron 4 ensayos a las (0, 4, 8 y 24) horas para el recuento de las células en la Cámara de Neubauer, con un tiempo de fermentación en los reactores de (1, 2, 3, 4) horas. Los resultados demostraron que el que induce a la mayor producción de Bacillus thuringiensis es 100ppm, obteniendo como producción promedio 3,89x107 UFC/ml y la que tiene menor producción es el patrón que no tiene concentración alguna de Harina de Soya Residual(Patrón) 4x106 UFC/ml.

     Se realizó los cálculos para la velocidad de crecimiento y se obtuvo que a 80ppm y 100ppm el Bacillus thuringiensis crece en µ=0,71 para ambas concentraciones. En la curva de crecimiento no se puede distinguir la fase lag con la fase log. Por lo que no se puede fijar el punto de inicio de la fase logarítmica. Asumiendo que el punto inicial es en 4 horas del tiempo de fermentación y a las 8 horas del tiempo de fermentación el inicio de la fase estacionaria.

Palabras clave: Bioinsecticida, Insecticidas sintéticos, Contaminación, Medio Ambiente.

"EVALUATION OF DIFFERENT CONCENTRATIONS (0.60, 80, 100) PPM RESIDUAL SOYMEAL INDUCTOR AS BEST PRODUCTION USED AS BIOPESTICIDE BACILLUS THURINGIENSIS, DISTRICT TARAPOTO, SAN MARTIN-2016"

ABSTRACT

A biopesticide is considered bacterial product or bacterial activity  resulting in the death of an insect. One of the most currently used commercial formulations is based on the bacterium Bacillus. Thuringiensis. This bacterium synthesizes during sporulation phase protein (delta-endotoxin) which displays a unique insecticidal activity. When ingested the delta-endotoxin by susceptible larvae, it affects the insect gut causing death. There are specific endotoxins against Lepidoptera, Diptera, Coleoptera.

     This work was performed in order to evaluate different standard concentrations (0 ppm), 60 ppm, 80ppm and 100ppm Soybean Meal Residual as inducing production of Bacillus thuringiensis used as a biopesticide, this research project aims to give scope to produce a bioinsecticide at low cost and in a short time in order to replace the use of synthetic insecticides that pollute the environment.

It was designed and developed four bioreactors, 4-blade Rushton and 4 baffles, then be sterilized with all materials to be used; obtaining pure native strain of Bacillus thuringiensis was obtained from the Institute of Tropical Crops (ICT) to then be reactivated with nutrient agar and seeded 2 Petris plates for further growth, 2400 ml of Minimum Medium Davis was prepared, 900 ml and nutrient broth aliquot, the first two were I dumped into bioreactors with different concentrations of soybean meal Residual and the third was extracted 2ml then be poured into each of 4 bioreactors. 4 trials at (0, 4, 8 and 24) hours for counting cells in Neubauer chamber were performed, with a fermentation time in the reactors (1, 2, 3, 4) hours. The results showed that inducing increased production of Bacillus thuringiensis is 100ppm, obtaining an average production 3,89x107 CFU / ml and having lower production is the pattern that has no concentration of soybean meal Residual (Pattern) 4x106 CFU / ml.

     calculations for the speed of growth was carried out and was obtained 80ppm and 100ppm that the Bacillus thuringiensis grows μ = 0.71 for both concentrations. In the growth curve can not distinguish the lag phase with the log phase. So you can not set the starting point of the logarithmic phase. Assuming that the starting point is within 4 hours of fermentation time and at 8 hours fermentation time the start of the stationary phase.

Keywords:Insecticide, synthetic Insecticides, Pollution, Environment.

INTRODUCCIÓN

El control de las plagas de insectos que afectan a los cultivos agrícolas es uno de los problemas de contaminación ambiental más severos para nuestro recurso agua, suelo y aire, la utilización de insecticidas químicos está ocasionando desequilibrios en nuestros ecosistemas. Recientemente se ha dado un gran impulso al uso de microorganismos en el control de plagas, debido a que el uso indiscriminado de los insecticidas químicos ha ocasionado la contaminación de la gran mayoría de nuestros recursos naturales. El control Biológico de las plagas puede especificar como el uso de organismos naturales: Virus, bacterias, hongos, protozoarios y nemátodos, para el exterminio de insectos  que afectan los cultivos. Existen aproximadamente más de 1500 microorganismos o metabolitos microbianos que poseen propiedades insecticidas. El potencial del uso de estos organismos se debe a su alta especificidad, es decir que afectan sólo a los insectos y no causan daño al medio ambiente.12

     Bacillus thuringiensis, es un habitante normal del suelo, es un componente importante en el control biológico. Es una bacteria gram +, que se caracteriza por la producción de varias proteínas con capacidad insecticida al ser ingerido por larvas susceptibles específicamente del orden lepidóptera.3

Actualmente existen varios productos comerciales a base de B.t cuyo ingrediente activo insecticida es una proteína llamada deltaendotoxina, liberada durante la esporulación. Las deltaendotoxinas actúan sobre las microvellosidades del epitelio intestinal de larvas susceptibles, causándoles la muerte del insecto. El Bacillus thuringiensis es una buena alternativa debido a que es inocuo al hombre, animales domésticos, flora y fauna silvestre; es específico al estado larvario de lepidópteros, coleópteros y algunos dípteros perjudiciales, por último los costos de producción lo hace competitivo debido a los avances tecnológicos frente a los insecticidas químicos.

• La fermentación de B. thuringiensis se lleva a cabo normalmente a una temperatura entre 27°C y 33°C, siendo la temperatura óptima de 30°C; a 45° C se produce una disminución en la producción de este organismo. Además es esencial una fuente inductor para la producción de este, la literatura reporta que la Harina de Soya es la fuente preferida para el B.t debido a que ésta contiene 40% de proteínas.4
• Se realizó 4 evaluaciones distintas de 4 concentraciones diferentes de Harina de Soya residual para el patrón (0ppm), 60ppm, 80ppm y 100ppm teniendo en cuenta los parámetros de temperatura, velocidad de agitación y pH.

          MÉTODO DE LA INVESTIGACIÓN

Se desarrollará tres etapas y estas consisten en:

ETAPA 01: GABINETE INICIAL

• En la presente etapa se realizarán las siguientes actividades:
• Se realizaron los trámites respectivos para obtener el permiso donde se ejecutará el desarrollo del proyecto, Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de San Martín-Tarapoto.
• Recopilación de información bibliográfica de revistas, artículos, libros, etc. necesaria para el desarrollo del proyecto.
• Adquisición del cultivo de Bacillus thuringiensis, cedidos por parte del ICT, a través de la  Universidad nacional de México.  
• Diseño y elaboración de 4 reactores y de las paletas Rushton.
• Adquisición del cultivo de Bacillus thuringiensis, cedidos por parte del ICT, a través de la  Universidad nacional de México.  
• Diseño y elaboración de 4 reactores y de las paletas Rushton.

 ETAPA 02: LABORATORIO

En la presente etapa se realizarán las siguientes  actividades:

• Preparación y esterilización de los materiales a utilizar, incluido los 4 reactores.
• Reactivación del Bacillus thuringiensis con el Agar Nutritivo.
• Siembra del Bacillus thuringiensis en dos (02) placas petris por medio de la técnica de estría con el asa de drigalski.
• Preparación de Solución Salina Fisiológicamente Estéril (SSFE) en 3 tubos de ensayos de 10 ml y otro tubo de ensayo completamente vacío.
• De los tres (03) tubos de ensayos que contienen SSFE se agregó 10ml a dos (02) placas petris y del tercer tubo restante se colocó 5ml para cada placa, obteniendo como resultado 15ml en las dos (02) placas.
• A continuación se sembró de las dos (02) placas petris a un cuarto tubo de ensayo de 30ml y éste se llevó a esterilizar  de 4°C a 5 °C.
• Se procedió a preparar el medio mínimo de Davis que fue de 600ml para los cuatro (04) reactores, obteniendo un total de 2400 ml del medio.
• Luego a ello se preparó el inóculo con el caldo nutritivo que fue de 300ml en cuatro (4) matraces y se agregó 2ml del cuarto tubo de ensayo a cada uno de los cuatro matraces y se llevó a esterilizar por 24 horas a 37°C.
• Se pesó la Harina de Soya residual que fue de 60ppm, 80ppm y 100ppm y se llevó a esterilizar en horno por 24 horas.
• A las 48 Horas transcurridas, con todos los materiales esterilizados se realizó el vertimiento de los 1200 ml del caldo nutritivo en los cuatro Bioreactores, igualmente se hizo con el medio mínimo de Davis que fue de 2400ml y se colocó las tres diferentes concentraciones (60,80 y 100) ppm más el patrón, el cual no contenía concentración alguna de la Harina de Soya Residual.
• Como resultado se obtuvo cuatro reactores, patrón, 60ppm, 80ppm y 100 ppm y se agitaron (0, 4, 8 y 24) horas, con una agitación de 400 RPM y 500 RPM.
• Luego se extrajo cuatro muestras de 30 ul (0,03ml) del patrón, 60ppm, 80ppm y 100 ppm y se llevó a observar el  microscopio con la ayuda de la Cámara de Neubauer-improved para el recuento.
• Por último se realizó el recuento del patrón (0ppm), 60ppm, 80ppm y 100ppm de Harina de Soya Residual en un microscopio de 10x por periodo de  3 días.

 ETAPA N º 03: GABINETE FINAL

        En la presente etapa se realizaran las         siguientes actividades:

• Presentación, interpretación y sistematización de resultados.
• Elaboración del informe y presentación del mismo.

RESULTADOS.

Se probó las diferentes concentraciones de Harina de Soya Residual, patrón (0ppm), 60ppm, 80ppm y 100ppm, de los cuales se obtuvieron los siguientes resultados; se realizó la evaluación de  la agitación, temperatura y el control del pH y se observó que  la agitación está relacionada a la velocidad que ejerce la Paleta Rushton en RPM.

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