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Boletín Científico. Centro de Museos. Museo de Historia Natural

Print version ISSN 0123-3068

Bol. Cient. Mus. Hist. Nat. Univ. Caldas vol.23 no.1 Manizales Jan./June 2019

http://dx.doi.org/10.17151/bccm.2019.23.1.4 

Conservación

EFECTO DE DIFERENTES FUENTES DE MIEL EN LA CRÍA DE Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) PARA LA MULTIPLICACIÓN DE NEMATODOS ENTOMOPATÓGENOS

EFFECTS OF DIFFERENT SOURCES OF HONEY IN THE BREED OF Galleria mellonella (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) FOR THE MULTIPLICATION OF ENTOMOPATHOGENIC NEMATODES

Ana María Restrepo-García1  , Paula Lorena Arias-Ortega2  , Alberto Soto-Giraldo3 

1 Ingeniera Agrónoma. Universidad de Caldas, Manizales, Colombia. E-mail: anitmarie@hotmail.com. ORCID: 0000-0002-9596-320X.

2 Bióloga. Universidad de Caldas, Manizales, Colombia. E-mail: paloar13@yahoo.es. ORCID: 0000-0001-66729388.

3 Ph.D., Departamento de Producción Agropecuaria. Universidad de Caldas, Manizales, Colombia. E-mail: alberto.soto@ucaldas.edu.co. ORCID: 0000-0002-9727-8919.

Resumen

Objetivo:

Evaluar diferentes fuentes de miel en la cría de larvas de Galleria mellonella para la producción masiva de nematodos entomopatógenos.

Metodología:

Se evaluaron las fuentes azúcar morena, miel de abeja, miel de panela, miel de purga y panela pulverizada en el desarrollo de las larvas de G. mellonella y su costo de producción en las dietas; igualmente se determinaron los ciclos de vida del insecto.

Resultados:

Las larvas alimentadas con la dieta en la que se utilizó miel de panela y panela pulverizada presentaron un desarrollo similar a las alimentadas con la dieta convencional (miel de abejas); sin embargo, las alimentadas con azúcar morena presentaron menor tiempo de duración del período huevo-adulto (59,5 días) y disminución en el costo de producción (22 % menos) que las alimentadas con la dieta convencional.

Conclusión:

El azúcar morena se presenta como una alternativa viable para reemplazar la miel de abejas en la dieta convencional, lo que se traduce en menor costo de producción de los nematodos entomopatógenos.

Palabras-clave: polilla gigante; dieta artificial; control biológico

Abstract

Objective:

To evaluate different sources of honey in the larvae culture of Galleria mellonella for the massive production of entomopathogenic nematodes.

Methodology:

Brown sugar, honey of bees, raw sugar cane honey, purge honey and powdered raw sugar cane were evaluated for G. mellonella larvae culture as well as their cost in the diets; life cycle of the insect was also determined.

Results:

Larvae fed with raw sugar cane developed similarly to those who had the conventional diet (honey of bees). However, the period between egg-adult (59.5 days) and the cost of production (22% less) were reduced when brown sugar was used compared to the conventional diet.

Conclusion:

Brown sugar is a viable alternative to replace honey in conventional diets, which translates into lower production costs of entomopathogenic nematodes.

Key words: giant moth; artificial diet; biological control

INTRODUCCIÓN

La gran polilla de la cera, Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae), es considerada una plaga que destruye las colonias de abejas melíferas en todo el mundo (HANUMANTHAN & SWAMY, 2008; KWADHA et al., 2017). La infestación a gran escala de colonias por larvas de G. mellonella generalmente lleva a la pérdida de la colonia, fuga y reducción en el tamaño de los enjambres de abejas migratorias (WILLIAMS, 1997; GULATI & KAUSHIK, 2004). Su importancia económica se debe a los hábitos alimenticios de las larvas y a los túneles que forman en medio de los panales (JACKMAN & DREES, 1998; CHANDEL et al., 2003). Estas se alimentan de la cera de las colmenas, polen, propóleos, abejas muertas y pupas de abejas (HANUMANTHAN & SWAMY, 2008); sin embargo, su desarrollo y metamorfosis están influenciados por la humedad relativa y la dieta (ABDEL-NABY et al., 1983; MOHAMED, 1983; GULATI & KAUSHIK, 2004).

Las larvas de G. mellonella se han considerado como posibles vectores de patógenos (CHARRIERE & IMDORF, 1999), ya que se han encontrado esporas de Paenibacillus larvae en los pellets fecales de los estados larvales y se ha detectado el virus de la parálisis aguda israelí (IAPV) y el virus de la Reina Negra (BQCV) en las larvas (TRAIYASUT et al., 2016). Asimismo, las larvas de este insecto son utilizadas como ‘trampa’ para capturar nematodos entomopatógenos debido a que son altamente susceptibles a los géneros Steinernema y Heterorhabditis; que son empleados por su alto grado de patogenicidad en el control de plagas (KAYA & STOCK, 1997; LÓPEZ et al., 2007; LÓPEZ & STOCK, 2008; MELO et al., 2009).

Como agentes de control bilógico a los nematodos entomopatógenos se les reconoce su importancia no solo por buscar activamente su presa y matarla, sino porque las especies ya descritas (steinernematidos y heterorhabditidos) mantienen una asociación específica con las bacterias Gram negativas de los géneros Xehorhabdus y Photorhabdus respectivamente (GRIFFIN et al., 2005; KAYA et al., 2006; SÁENZ & OLIVARES, 2008; SEPULVEDA et al., 2008; JIMENEZ et al., 2012; LÓPEZ & SOTO, 2016).

Los nematodos se producen masivamente bajo dos sistemas, a saber: in vitro e in vivo (KAYA & STOCK, 1997). En el sistema in vitro, ya sea en cultivos semisólidos o líquidos, se incorporan medios artificiales para la producción del nematodo; mientras que en el segundo sistema se utilizan insectos vivos, fáciles de criar, altamente susceptibles al patógeno y que permitan aumentar la producción masiva (REALPE et al., 2007); además no se requieren altas inversiones de capital y equipos para su producción, lo que se traduce en bajos costos y fácil implementación. Para la cría de G. mellonella se han estudiado dietas artificiales con diferentes componentes evaluando su desarrollo, fertilidad y supervivencia (REALPE et al., 2007; MOHAMED et al., 2014). La presente investigación se realizó con el fin de evaluar el efecto de diferentes fuentes de miel en la cría de G. mellonella para la multiplicación de nematodos entomopatógenos.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se realizó en el Centro de Investigación y Cría de Enemigos Naturales de la Universidad de Caldas (CICEN), ubicado en el municipio de Manizales (coordenadas 5°05’N y 75°40’W), en una incubadora Thermo Scientific a 25 °C ± 1 y una humedad relativa del 70 %; bajo un diseño completamente al azar con 5 tratamientos y 6 repeticiones.

Con el fin de obtener posturas de G. mellonella se seleccionaron 15 especímenes adultos de la cría del insecto del CICEN, en proporción 2:1 (hembra x macho respectivamente), de 6 días de edad y se introdujeron en 5 recipientes de plástico acondicionados con perforaciones en la parte basal; cubiertos con una porción de papel para facilitar la oviposición de las hembras (Figura 1A); a las 24 h se retiró la porción de papel y se procedió a realizar la selección de posturas mediante el método de la observación con ayuda de un estereomicroscopio marca Olympus, considerando la forma circular concéntrica regular y el color blanco lechoso de los huevos que denotan una buena calidad (SALAS, 2015) (Figura 1B). Posteriormente se coloraron las posturas en cajas de Petri para esperar la maduración de los huevos y la emergencia de las larvas.

Fuente: elaboración propia.

Figura 1 Obtención de posturas. A. Tarros de oviposición; B. Masa de huevos; C. Unidades experimentales. 

Para el desarrollo del experimento se partió de una dieta artificial utilizada en el CICEN (testigo) a base de salvado de trigo, germen de trigo, levadura, cera de abejas, glicerina y miel de abejas, teniendo como variación en los demás tratamientos la fuente de miel (Tabla 1).

Tabla 1 Composición de los tratamientos para preparar 200 g de dieta artificial. 

Fuente: elaboración propia.

Los productos fueron pesados en balanza electrónica y medidos en las cantidades exactas para cada una de las dietas. Inicialmente en un vaso de precipitado se mezclaron el germen de trigo y el salvado de trigo, los cuales se sometieron a esterilización en autoclave durante 20 min a 120 °C y 15 lb de presión; cuando la mezcla estuvo a temperatura ambiente se adicionó la levadura. Aparte, en un Beaker, se puso la cera de abejas y se sometió a derretimiento en un horno microondas marca GoldStar; cuando esta cambió a estado líquido se agregaron la glicerina y la miel correspondiente a cada dieta, sometiéndose nuevamente a calor hasta conseguir uniformidad en los fluidos; posteriormente la mezcla líquida (aún caliente) se adicionó a los productos sólidos. Después de la homogenización final, las dietas se vertieron en platos para cultivo de tejidos Falcon® de fondo plano con 6 celdas individuales por plato (4 g de dieta x celda); el contenido restante se depositó en recipientes trasparentes de 11,5 cm de largo x 11 cm de diámetro (capacidad de 30 oz) (Figura 1C).

Para obtener la miel en cada uno de los tratamientos (MPU, AZM y PPU) se mezclaron, en un Beaker, la miel de purga, el azúcar morena y la panela pulverizada con agua y se sometieron a calor en el horno microondas hasta obtener la consistencia de la miel de abejas.

La preparación de la dieta se realizó el mismo día de la emergencia de larvas de G. mellonella procedentes de la cría, infestando cada celda con un espécimen de primer instar del insecto; para un total de 6 larvas por tratamiento. Adicionalmente se depositaron 10 larvas del artrópodo, en cada recipiente transparente, para permitir el desarrollo larval hasta llegar al estado adulto con el fin de evitar la manipulación de los individuos. Diariamente se realizaron mediciones del ancho de la cápsula cefálica para verificar el cambio de instar, teniendo en cuenta las mediciones obtenidos por REALPE et al. (2007) y HOSAMANI et al. (2017). En el momento en que las larvas alcanzaron el último instar se determinaron la longitud, ancho y peso como variables que denotan mejor capacidad del espécimen para tolerar la parasitación y albergar un mayor número de nematodos entomopatógenos (RAMARAO et al., 2012; SALAS, 2015).

Para realizar las mediciones de la capsula cefálica (Figura 2A), las larvas se colocaron sobre una caja de Petri y se sometieron a baja temperatura; empleando un gel refrigerante como base y provocando una parálisis momentánea; una vez realizada la medición se dejó el espécimen a temperatura ambiente hasta que recuperó su movimiento normal. En cuanto a la variable peso de la larva, esta se ejecutó en una balanza analítica marca OHAUS; la longitud y ancho de la larva se determinaron con ayuda de una reglilla de medición en un estereomicroscopio y con hojas de papel milimetrado (Figura 2B).

Fuente: elaboración propia.

Figura 2 Medición de larvas de G. mellonella en sus diferentes instares. A. Capsulas cefálicas; B. Longitud y ancho. 

Se utilizó un diseño completamente al azar con 6 repeticiones por tratamiento. Para el análisis estadístico se utilizó el programa SAS 9.1 y se realizaron pruebas de Duncan al 5 %. Igualmente se analizaron los costos en la elaboración de cada una de las dietas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Longitud, ancho y peso de las larvas

En el tratamiento en el que se utilizó AZM en la dieta, las larvas de último instar de G. mellonella presentaron los mayores valores de longitud (2,55 mm), ancho (0,57 mm) y peso (0,28 g) (Tabla 2). Este aspecto es muy importante a considerar, pues a mayor tamaño de las larvas se van a albergar un mayor número de nematodos entomopatógenos (SALAS, 2015). Comparando la longitud de las larvas en los tratamientos AZM, MAB, MPA, PPU, se observa que no se presentaron diferencias estadísticas. Las larvas presentaron menor longitud cuando se utilizó MPU en la dieta (1,6 mm) (Tabla 2). Para el ancho de las larvas de G. mellonella, estas presentaron un comportamiento similar al obtenido en la variable longitud; en donde el tratamiento en el que se utilizó MPU, el ancho fue únicamente de 0,3 mm (Tabla 2. Igual sucedió con el peso, donde se presenta un mayor peso en el tratamiento AZM (0,28 g) y un menor peso en el tratamiento MPU (0,19 g) (Tabla 2). Estos resultados son comparables con los obtenidos por HOSAMANI et al. (2017), quienes encontraron que la longitud de las larvas de último instar de G. mellonella fue de 2,54 ± 1,19 cm y el ancho de 0,49 ± 0,37 cm.

Tabla 2 Media de las variables tomadas del último instar de G. mellonella, según la prueba de Duncan. 

Nota: *AZM: azúcar morena; MAB: miel de abejas; MPA: miel de panela; MPU: miel de purga; PPU: panela pulverizada; **sd: desviación estándar; ***promedios en cada columna con distinta letra presentan diferencias significativas de acuerdo a Duncan al 5 %.

Fuente: elaboración propia.

Al comparar los tratamientos en los que se utilizó MPA, PPU en la dieta para la cría de G. mellonella, con el tratamiento convencional donde se utilizó MAB, se pudo observar que estos presentan un contenido nutricional similar al ofrecido por una colonia de abejas; ya que las variables longitud, ancho y peso fueron similares a los valores obtenidos por HOSAMANI et al. (2017). Así, las larvas que presentan mayor tamaño y peso denotan mejor capacidad del espécimen para tolerar la parasitación y albergar mayor número de nematodos entomopatógenos (RAMARAO et al., 2012; SALAS, 2015).

Desarrollo de G. mellonella en las diferentes dietas

Los resultados del ciclo de vida de G. mellonella a 25 °C con las diferentes dietas se presentan en la Tabla 3. La duración del período huevo a adulto fue más corto en la dieta en la que se utilizó azúcar morena (59,5 días); seguido de las dietas con panela pulverizada, miel de panela y miel de abeja con una duración de 62,5, 74,4 y 75,1 días respectivamente. En la dieta en la que se utilizó miel de purga, la duración del ciclo de vida fue el más largo (104,8 días) (Tabla 3). REALPE et al. (2007) obtuvo una duración del ciclo de vida de G. mellonella de 82,4 días, utilizando la misma dieta (con miel de abeja) y la misma temperatura del presente estudio. KUMAR & KHAN (2018) encontraron que a 28 ± 2 °C el período huevo a emergencia de adultos fue de 92,6 días. Estudios realizados por HANUMANTH & SWAMY (2008) hallaron que a 28 °C la duración del ciclo de vida de G. mellonella fue de 85 días. Como se aprecia en la Tabla 3, la dieta en la que se utilizó azúcar morena como fuente de miel es la más recomendada; ya que el ciclo de vida de G. mellonella fue más corto, lográndose mayores generaciones del insecto a través del tiempo. Es muy importante recalcar que la miel de abeja utilizada en la dieta convencional es el elemento más costoso, por lo tanto el que encarece el valor de la dieta.

Tabla 3 Duración en días de los estados de desarrollo de G. mellonella a 25 °C en diferentes dietas artificiales. 

Nota: *N: número de individuos; **AZM: azúcar morena; MAB: miel de abeja; MPA: miel de panela; MPU: miel de purga; PPU: panela pulverizada.

Fuente: elaboración propia.

Costo económico

La implementación de la cría masiva de G. mellonella para la multiplicación de nematodos entomopatógenos depende en un alto porcentaje de sus costos de producción; los cuales están determinados, en gran parte, por el uso de la materia prima. La presente investigación pone en evidencia que la fuente de miel del tratamiento testigo es la que presenta el mayor valor ($5,21 US) en comparación con las demás alternativas evaluadas (Figura 3).

Fuente: elaboración propia.

Figura 3 Costos de producción de 1 kg de las diferentes dietas para la cría de G. mellonella

Los costos fijos (sumatoria de otros componentes) representaron el 73 % de los costos totales, teniendo al 27 % restante como el valor del componente MAB. Es de suma importancia tener en cuenta que las dietas que se utilicen para la cría de insectos se deben optimizar en la medida en que se produzcan insectos de alta calidad, en cantidad suficiente y utilizando una dieta económicamente viable (VAN & MALAN, 2015).

CONCLUSIÓN

De acuerdo con los resultados obtenidos en la presente investigación, donde se utilizaron otras fuentes de miel en la dieta para la cría de G. mellonella, se concluye que, al implementar otras fuentes de miel como miel de panela, azúcar morena y panela pulverizada existe una disminución de los costos de 25, 22 y 17 %, respectivamente, y que pueden ser utilizadas para reemplazar la miel de abejas en la dieta convencional, obteniendo resultados favorables en la producción del insecto.

AGRADECIMIENTOS

A la Vicerrectoría de Investigaciones y Postgrados de la Universidad de Caldas por la financiación de la investigación.

REFERENCIAS

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CÓMO CITAR: RESTREPO-GARCÍA, A.M., ARIAS-ORTEGA, P.L. & SOTO-GIRALDO, A., 2019.- Efecto de diferentes fuentes de miel en la cría de Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) para la multiplicación de nematodos entomopatógenos. Bol. Cient. Mus. Hist. Nat. U. de Caldas, 23(1): 73-81. DOI: 10.17151/bccm.2019.23.1.4.

Recibido: 28 de Febrero de 2018; Aprobado: 14 de Mayo de 2018

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