Evaluación de parámetros para la producción del nematodo entomopatógeno Heterorhabditis sp. (Tumaco) en fermentación líquida

Abstract

Los nematodos entomopatógenos (NEP) constituyen una herramienta potencial en programas de control biológico aumentativo, no obstante una limitante para su implementación es la disponibilidad comercial. Se hace necesario implementar tecnologías novedosas que permitan optimizar la producción de estos biocontroladores con fines comerciales. El objetivo del presente estudio fue determinar parámetros de fermentación líquida en la producción del nematodo entomopatógeno, Heterorhabditis sp. (Tumaco) para el control de insectos barrenadores de la palma de aceite. El nematodo se aisló de plantaciones comerciales de palma de aceite con incidencia de Rhynchophorus palmarum y Sagalassa valida en el occidente del departamento de Nariño, Colombia. Para la multiplicación In vitro se evaluaron dos medios de cultivo (en cajas Petri): ANH, formulado con hígado de pollo (10 % p/v), aceite de maíz (2,0 % v/v), agar nutritivo (2,3 % p/v) y ANY, formulado con yema de huevo deshidratada (1,25 % p/v), extracto de levadura (2,3 % p/v), NaCl (0,5 % p/v), aceite de maíz (2 % v/v), agar nutritivo (2,3 % p/v). En todos los casos se inoculó el simbionte bacteriano 48 h antes de inocular los JI o huevos en estado de mórula (100 por caja Petri). El medio ANH, inoculado con JI, permitió expresar el mayor potencial reproductivo, el ciclo de vida se desarrolló en dos ciclos cortos cada uno de siete días, con factor de multiplicación 1:100, se realizaron cinco cultivos sucesivos en el tiempo, en cada uno se inoculó con JI producidos en el cultivo anterior al mismo. Se observó un progresivo decrecimiento en la tasa de multiplicación, pero la patogenicidad de los JI sobre larvas de Galleria mellonella L. se mantuvo constante. Con los resultados obtenidos se escaló el sistema a unidades plásticas de 1 L en cultivo semisólido, el medio se formuló con: hígado de pollo 10 % (p/v), carboximetilcelulosa 1 % (p/v), aceite de maíz 4 % (v/v), caldo nutritivo 1,3 % (p/v), trozos de espuma de poliuretano 5,6 % (p/v). Cada unidad se inoculó con crecimiento bacteriano (16 % v/v) y 48 horas después se adicionaron 200.000 JI. Después de ocho días se obtuvieron en promedio 3’500.000 ± 500.000 JI, equivalente a 21.340 JI/gr de medio. Los JI producidos causaron 100 % de mortalidad en larvas de G. mellonella en último instar. Los medios sólidos se modificaron a medios líquidos y se evaluó cada uno en tres recipientes: matraz de 250 ml, frascos cilíndricos de 7 cm × 4,5 cm y de 10,4 cm × 5,8, agitación de 130 y 180 rpm. El medio compuesto de yema de huevo, en los recipientes de 7 cm × 4,5 cm y 180 rpm, permitió obtener un rendimiento de 17.800 JI por ml en 25 días. Para el escalado se utilizó un fermentador de 1,3 L, con un volumen efectivo de trabajo de 0,9 L; se evaluó el efecto combinado de la agitación, la aireación en el desarrollo del complejo nematodo-bacterias. La interacción; 250 rpm (durante el crecimiento de las bacterias) -200 rpm (después de adicionar los JI) y aireación de 1 Lpm, permitió el crecimiento de Photorhabdus sp. en fase I durante 144 h, no obstante se limitó el desarrollo de los nematodos. Los avances fueron promisorios, y generan la base para estudios posteriores.