Desarrollo de un sustrato para la evaluación del trabajo de adhesión de emulsiones de Beauveria bassiana sobre diferentes insectos plaga

Abstract

La adherencia de los conidios de hongos entomopatógenos a la cutícula de insectos plaga es una característica fundamental para garantizar su eficacia como agentes biocontroladores. El alcance del proyecto es una metodología in vitro que permita la evaluación de la adherencia de formulaciones tipo emulsión como una herramienta en el proceso de diseño y desarrollo de bioproductos. El objetivo fue el desarrollo de sustratos con propiedades de superficie similares a la cutícula de los insectos Diatraea saccharalis, Helicoverpa zea y Heliothis virescens ahora reclasificada como Chloridea virescens, para evaluar in vitro el trabajo de adhesión de emulsiones que contengan el hongo entomopatógeno B. bassiana cepa Bv062. Se inició con una caracterización de conidios de B. bassiana a nivel microbiológico y fisicoquímico, luego una caracterización superficialmente de la cutícula de los 3 modelos larvales con su ángulo de contacto formado sobre cada especie; a partir de estos datos se calculó el trabajo de adhesión (Wa), trabajo de (WC), coeficiente de esparcimiento y energía superficial libre (componente polar y apolar) de la cutícula de cada especie. Se continuó con la elaboración de un sustrato que simulara la epicutícula de cada una de las 3 larvas de los insectos plaga, usando mezclas de 4 fuentes de carbono y 3 niveles de inclusión. Posteriormente, se evaluó la influencia de los conidios de B. bassiana Bv062 sobre el Wa, de diferentes emulsiones. En este sentido, se prepararon emulsiones, aceite en agua (O/W) y agua en aceite (W/O) con y sin inclusión del principio activo. Adicionalmente, se prepararon emulsiones con 6 adherentes diferentes en 3 niveles de concentración. Finalmente, se correlacionaron los datos obtenidos en el modelo in vivo (larva) con el modelo in vitro (película). Es de resaltar que esta investigación es el primer trabajo que aborda temas de adherencia sobre la superficie de larvas de estos 3 insectos plaga, así como una caracterización morfológica y composicional lipídica de la cutícula de estos. Así mismo, los sustratos diseñados en este proyecto servirán para el diseño y desarrollo de formulaciones de bioproductos a base de hongos entomopatógenos en donde la adherencia de los conidios a los insectos plaga es fundamental para su eficacia (Texto tomado de la fuente)

The adhesion of entomopathogenic fungal conidia to the cuticle of insect pests is a fundamental characteristic to ensure their effectiveness as biological control agents. The scope of this project was the development of an in vitro methodology to evaluate the adhesion of emulsion-type formulations as a tool in the design and development of bioproducts. The objective was to develop substrates with surface properties similar to the cuticle of the insects Diatraea saccharalis, Helicoverpa zea, and Heliothis virescens, now reclassified as Chloridea virescens, in order to evaluate in vitro the work of adhesion of emulsions containing the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana strain Bv062. The study began with a microbiological and physicochemical characterization of B. bassiana conidia, followed by a surface characterization of the cuticle of the three larval models through contact angle measurements on each species. Based on these data, the work of adhesion (Wa), work of cohesion (Wc), spreading coefficient, and surface free energy (polar and apolar components) of the cuticle of each species were calculated. Subsequently, substrates simulating the epicuticle of each of the three pest insect larvae were developed using mixtures of four carbon sources at three inclusion levels. The influence of B. bassiana Bv062 conidia on the Wa of different emulsions was then evaluated. In this regard, oil-in-water (O/W) and water-in-oil (W/O) emulsions were prepared with and without inclusion of the active ingredient. Additionally, emulsions containing six different adjuvants at three concentration levels were formulated. Finally, data obtained from the in vivo model (larvae) were correlated with those from the in vitro model (films). Notably, this research represents the first study addressing adhesion phenomena on the surface of larvae of these three insect pest species, as well as providing a morphological and lipid compositional characterization of their cuticle. Furthermore, the substrates developed in this project constitute a valuable tool for the design and development of bioproduct formulations based on entomopathogenic fungi, in which conidial adhesion to insect pests is critical for efficacy