El Texto Mundial de MIP El Texto Mundial de MIP Universidad de Minnesota


Introducción a los Insecticidas

Extraído de The Pesticide Book, 6th ed*. (2004)
Publicado por MeisterPro Information Resources
Una división de Meister Media Worldwide
Willoughby, Ohio 

*disponible para compra en línea por medio de Meister Media Worldwide
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George W. Ware y David M. Whitacre
 

Para ponerse en contacto con los autores:
 

George W. Ware
gware@aol.com
Profesor Emérito
Departamento de Entomología

Universidad de Arizona
Tucson, Arizona
 

David M. Whitacre
dmwhitacre@triad.rr.com
V.P. Desarrollo (Retirado), Novartis,
Syngenta Crop Protection
Box 18300
Greensboro, North Carolina

 

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Las formulas estructurales que aparecen en este capítulo se reproducen con permiso de Alan Word de
Compendio de los Nombres Comunes de los Pesticidas

 

Los insecticidas son agentes de origen químico o biológico que controlan insectos. El control puede resultar de matar el insecto o de alguna manera impedir que tenga un comportamiento considerado como destructivo. Los insecticidas pueden ser naturales o hechos por humanos y son aplicados a las especies objetivos en multitud de formulaciones y sistemas de aplicación (aspersiones, cebos, difusión de liberación lenta, etc.). En años recientes, la ciencia de la biotecnología inclusive ha incorporado códigos para genes bacteriales de proteínas insecticidas en varias plantas de cultivo que causan la muerte a insectos que sin sospecharlo se alimentan de ellas.

El propósito de este breve capítulo es dar una rápida visión de lo que son los insecticidas, y una breve base y revisión de las principales clases de insecticidas que han sido usados o que aún hoy están en uso para encarar las plagas insectiles. Aunque de ninguna manera será minuciosa, tocaremos las principales clases y tecnologías bien tengan una edad de décadas o que hayan sido reveladas recientemente.

De más de 1 millón de especies conocidas de insectos unas 10.000 especies se alimentan de cultivos, y de ellas, a nivel mundial aproximadamente 700 especies causan la mayor parte del daño a los cultivos de la humanidad, tanto en el campo como en almacenamiento.

Los humanoides han estado sobre la tierra durante más de 3 millones de años, mientras que los insectos han existido al menos durante 250 millones de años. Podemos imaginar que entre los primeros intentos usados por nuestros primitivos antepasados para reducir las molestias causadas por los insectos estuvieron: hacer hogueras que produjeran humo o aplicar barro o polvo sobre su piel para repeler los insectos que los picaban o les causaban irritación, una práctica parecida a los hábitos de los elefantes, cerdos, y búfalos de agua. Hoy, tales prácticas se clasificarían como repelentes, una categoría de los insecticidas.

Los historiadores han seguido el uso de pesticidas hasta la época de Homero, alrededor de 1000 años A.C., pero los primeros registros de insecticidas corresponden a la quema azufre como fumigante. Plinio el Viejo (A.D. 23-79) registró la mayoría de los primeros usos de insecticidas en su Historia Natural. Entre ellos incluyó el uso de una agalla de una lagartija verde para proteger las manzanas de gusanos y pudriciones. Más tarde, encontramos una cantidad de materiales usados con resultados cuestionables: extractos de pimiento y tabaco, agua jabonosa, aguacal, vinagre, trementina, aceite de pescado, salmuera, y lejía entre otras.

Al comienzo de la II Guerra Mundial (1940), nuestra selección de insecticidas se limitaba a varios arsenicales, aceites de petróleo, nicotina, piretro, rotenona, azufre, gas de cianuro de hidrógeno, y criolita. La II Guerra mundial fue lo que abrió el control de la Era de la Química Moderna con la introducción de un nuevo concepto en el control de insectos –los insecticidas orgánicos sintéticos, el primero de los cuales fue el DDT.

ORGANOCLORADOS

Los organoclorados son insecticidas que contienen carbono (de ahí viene el nombre órgano-), hidrógeno, y cloro. También se los conoce con otros nombres: hidrocarburos clorados, orgánicos clorados, insecticidas clorados, y sintéticos clorados. Ahora los organoclorados son principalmente de interés histórico ya que solo unos pocos sobreviven en el arsenal de hoy.

Difenil Alifáticos —El grupo más antiguo de los organoclorados es el de los difenil alifáticos, el cual incluía DDT, DDD, dicofol, etilán, clorobenzilato, y metoxicloro. El DDT probablemente es el más conocido y más notorio producto químico del siglo XX. También es fascinante, y continua siendo reconocido como el insecticida más útil jamás desarrollado. Más de 4 mil millones de libras de DDT fueron usadas en el mundo, comenzando en 1940, y en los EEUU finalizando esencialmente en 1973, cuando la Agencia para la Protección Ambiental de los EEUU le canceló todos los usos. Los demás países del Primer Mundo rápidamente siguieron el ejemplo. DDT aún es usado con efectividad para control de malaria en varios países del tercer mundo. En 1948, el Dr. Paul Muller, un entomólogo suizo, recibió el premio Nobel en Medicina por su descubrimiento del DDT como producto para salvar vidas (1939) por ser un insecticida útil para el control de malaria, fiebre amarilla y muchas otras enfermedades transmitidas por insectos.

Modo de acción —El modo de acción del DDT nunca se ha establecido claramente, pero de una manera compleja destruye el delicado balance de los iones sodio y potasio dentro de los axones de las neuronas de una manera tal que impide la transmisión normal de los impulsos nerviosos, tanto en insectos como en mamíferos. Aparentemente el DDT actúa sobre los canales de sodio y causa una "fuga" de los iones de sodio. Eventualmente las neuronas afectadas disparan impulsos de manera espontánea, hacienda que los músculos se contraigan — "contracciones del DDT "—seguidas por convulsiones y la muerte. El DDT tiene una correlación de temperatura negativa –cuanto más baja sea la temperatura que hay alrededor más tóxico se vuelve para los insectos.

Hexaclorociclohexano (HCH) —También conocido como hexacloruro de benceno (BHC). Las propiedades insecticidas del HCH fueron descubiertas en 1940 por entomólogos franceses y británicos. En su grado técnico hay cinco isómeros, alpha, beta, gamma, delta y epsilon. Es sorprendente que solo el isómero gamma tiene propiedades insecticidas. En consecuencia, el isómero gamma fue aislado en el proceso de manufactura y se vendió como el insecticida inodoro lindano. En contraste, el HCH de grado técnico tiene fuerte olor y sabor rancios, que pueden impartirse a los cultivos y productos animales tratados. Como es de muy bajo costo, el HCH aún se usa en muchos países en desarrollo. En el 2002, la EPA de los EEUU eliminó todos los usos del lindano en los EEUU relacionados con alimentos (que requieren tolerancias).

Modo de acción—Los efectos del HCH superficialmente se parecen a los del DDT, pero ocurren mucho más rápido, y resultan en una rata de respiración mucho más alta en los insectos. El isómero gamma es un neurotóxico cuyos efectos normalmente se ven en pocas horas como aumento de la actividad, temblores, y convulsiones que llevan a la postración. También exhibe una correlación de temperatura negativa, pero no es tan pronunciada como la del DDT.

Ciclodienos—Los ciclodienos aparecieron después de la II Guerra Mundial: clordano, en 1945; aldrin y dieldrin, en 1948; heptacloro, en 1949; endrin, en 1951; mirex, en 1954; endosulfán, en 1956; y clordecona (Kepone®), en 1958. Hubo otros ciclodienos de menor importancia desarrollados en los EEUU y Alemania. La mayoría de los ciclodienos son insecticidas persistentes y son estables en el suelo y relativamente estables en presencia de luz ultravioleta. Como resultado, las mayores cantidades fueron usadas como insecticidas del suelo (especialmente clordano, heptacloro, aldrín, y dieldrín) para control de termitas e insectos que viven en el suelo cuyos estados larvales se alimentan de las raíces de las plantas.

Para apreciar la efectividad de estos materiales en el control de termitas, considere que la madera y estructuras de madera tratadas con clordano, aldrín, y dieldrín en el año de su desarrollo aún están protegidas de daño — ¡después de más de 60 años! De los productos contra termitas los ciclodienos son los más efectivos, los de mayor duración y más económicos que jamás se hayan desarrollado. Debido a su persistencia en el medio ambiente, la resistencia que desarrollaron a ellos varios insectos plagas del suelo, y en algunos casos la biomagnificación en las cadenas de vida silvestre, la mayoría de los usos agrícolas de los ciclodienos fueron cancelados por la EPA entre 1975 y 1980, y su uso como termiticidas fue cancelado en 1984-88.

Modo de acción—A diferencia del y el HCH, los ciclodienos tienen una correlación de temperatura positiva —su toxicidad aumenta al incrementar la temperatura del ambiente. Sus modos de acción tampoco son comprendidos claramente. Sin embargo, se sabe que este grupo actúa sobre el mecanismo inhibidor del receptor llamado GABA (ácido g-aminobutírico). Este receptor opera incrementando la permeabilidad de los iones cloro de las neuronas. Los ciclodienos impiden que los iones cloro entren en la neuronas, y por tanto antagonizan los efectos "calmantes" del GABA. Los ciclodienos parecen afectar a todos los animales de manera similar, primero en la actividad del sistema nervioso, seguido por temblores, convulsiones y postración.

Policloroterpenos —Solo fueron desarrollados dos policloroterpenos —toxafeno en 1947, y estrobano en 1951. El toxafeno tuvo el mayor uso para un solo insecticida en agricultura, mientras que el estrobano fue relativamente insignificante. El toxafeno fue usado en algodonero, primero en combinación con el DDT, ya que solo tenía mínimas cualidades insecticidas. Luego, en 1965, después que varias de las principales plagas del algodonero se volvieron resistentes al DDT, el toxafeno fue formulado con paratión metílico, un insecticida organofosforado que será mencionado más adelante.

ORGANOFOSFATOS

Organofosfatos (OPs) es el término que incluye todos los insecticidas que contienen fósforo. Se usan otros nombres, pero ya están en desuso y son: fosfatos orgánicos, insecticidas fosforados, parientes de los gases nerviosos, y ésteres del ácido fosfórico. Todos los organofosfatos son derivados de uno de los ácidos del fósforo, y como clase generalmente son los más tóxicos de todos los pesticidas para los vertebrados. Debido a la similitud de la estructura química de los OPs con la de los "gases nerviosos," sus modos de acción también son similares. Sus cualidades insecticidas fueron observadas por primera vez en Alemania durante la II Guerra Mundial cuando se estudiaban los gases nerviosos OPs sarin, soman, y tabún que son extremadamente tóxicos. Inicialmente, el descubrimiento fue hecho cuando se buscaban substitutos para la nicotina, la cual se usaba intensamente como insecticida pero que escaseaba en Alemania.

Los OPs tienen dos propiedades características: generalmente son más tóxicos a los vertebrados que otras clases de insecticidas, y la mayoría de ellos son químicamente inestables o no persistentes. Esta última característica fue la que los trajo al uso agrícola como substitutos de los organoclorados que son mucho más persistentes. Debido a la toxicidad relativamente alta de los OPs, la EPA, de acuerdo con lo previsto en la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (1996), realizó una extensa reevaluación de toda la clase comenzando a finales de los años 1990s. Muchos OPs fueron cancelados voluntariamente y otros perdieron usos. Hay más información disponible en la página “web” de la EPA (http://cfpub.epa.gov/oppref/rereg/status.cfm?show=op).

Modo de acción —Los OPs funcionan inhibiendo ciertas importantes enzimas del sistema nervioso, particularmente la colinesterasa (ChE). Se dice que la enzima está fosforilada cuando se liga al medio fósforo del insecticida, esta liga es irreversible. Esta inhibición resulta en la acumulación de acetilcolina (ACh) en las uniones o sinapsis neurona/neurona y neurona/músculo (neuromuscular), causando contracciones rápidas de los músculos voluntarios y  finalmente parálisis.

Clasificación —Todos los OPs son ésteres del fósforo que tienen diferentes combinaciones de oxígeno, carbono, azufre y nitrógeno ligados, lo cual resulta en seis diferentes subclases: fosfatos, fosfonatos, fosforotioatos, fosforoditioatos, fosforotiolatos y fosforoamidatos. Estas subclases son fácilmente identificadas por sus nombres químicos.

Los OPs generalmente se dividen en tres grupos —derivados alifáticos, fenílicos, y heterocíclicos.

Alifáticos —Los OPs alifáticos son estructuras de carbonos en forma de cadenas. El primer OP que llegó a la agricultura, el TEPP (1946) pertenecía a este grupo. Otros ejemplos son malatión, triclorfón (Dylox®), monocrotofós (Azodrin®), dimetoato (Cygon®), oxidemetonmetilo (Meta Systox®), dicrotofós (Bidrin®), disulfotón (Di-Syston®), diclorvós (Vapona®), mevinfós (Phosdrin®), metamidofós (Monitor®), y acefato (Orthene®).

Derivados fenílicos —Los OPs fenílicos contienen un anillo fenílico con uno de los hidrógenos del anillo desplazado por la liga de la parte del fósforo y otros hidrógenos frecuentemente desplazados por Cl, NO2, CH3, CN, o S. Los OPs fenílicos generalmente son más estables que los alifáticos, por tanto sus residuos duran más tiempo. El primer OP fenílico que llegó a la agricultura fue el paratión (paratión etílico) en 1947. Ejemplos de otros OPs fenílicos son paratión metílico, profenofós (Curacron®), sulprofós (Bolstar®), isofenfós (Oftanol®, Pryfon®), fenitrotión (Sumithion®), fentión (Dasanit®), y famfur (Cyflee®. Warbex®).

 

Derivados heterocíclicos —El término heterocíclico quiere decir que las estructuras de los anillos están compuestas por átomos diferentes o que no son similares, por ejemplo, oxígeno, nitrógeno o azufre. El primero de este grupo fue el diazinón introducido en 1952. Otros ejemplos de este grupo son azinfos-metilo (Guthion®), azinfos-etilo (Acifon®, Gusathion®), clorpirifós (Dursban®, Lorsban®, Lock-On®), metidatión (Supracide®), fosmet (Imidan®), isazofós (Brace®, Triumph®), y clorpirifós-metílico (Reldan®).

ORGANOSULFURS

ORGANOSULFUROSOS

Estos pocos materiales tienen una toxicidad muy baja para los insectos y solo son usados como acaricidas. Contienen dos anillos fenílicos por lo cual se parecen al DDT, pero tienen azufre en lugar de carbono como átomo central. Ellos incluyen tetradifón (Tedion®), propargite (Omite®, Comite®), y ovex (Ovotran®).

 

CARBAMATOS

Los insecticidas carbamatos son derivados del ácido carbámico (de la misma manera que los OPs son derivados del ácido fosfórico). Y de igual manera que los OPs, su modo de acción es la inhibición de la vital enzima colinesterasa (ChE).

El primer insecticida carbamato que tuvo éxito, el carbarilo (Sevin®), fue introducido en 1956. A nivel mundial este producto se ha vendido más que todos los demás carbamatos juntos. Hay dos cualidades particulares que han hecho de este carbamato el más popular: su toxicidad oral y dermal para mamíferos es muy baja y tiene un espectro de acción excepcionalmente amplio para control de insectos. Otros insecticidas carbamatos que han durado mucho en el mercado son metomilo (Lannate®), carbofurán (Furadan®), aldicarb (Temik®), oxamilo (Vydate®), tiodicarb (Larvin®), metiocarb (Mesurol®), propoxur (Baygon®), bendiocarb (Ficam®), carbosulfán (Advantage®), aldoxicarb (Standak®), promecarb (Carbamult®), y fenoxicarb (Logic®, Torus®). Carbamatos que han entrado más recientemente al mercado incluyen pirimicarb, indoxacarb (registrado en el 2000), alanicarb y furatiocarb.

Modo de acción —Los carbamatos inhiben la colinesterasa (ChE) de la misma manera que lo hacen los OPs, y se comportan de una manera casi idéntica en los sistemas biológicos, pero con dos diferencias principales. Algunos carbamatos son potentes inhibidores de la aliesterasa (son esterasas alifáticas misceláneas cuyas funciones exactas no son conocidas), y su selectividad algunas veces es más pronunciada contra la ChE de diferentes especies. Segundo, la inhibición de la ChE por los carbamatos es reversible. Cuando la ChE es inhibida por un carbamato, se dice que está carbamilada, de la misma manera que un OP resulta en que la enzima esté fosforilada. En insectos, los efectos de los OPs y los carbamatos son principalmente el envenenamiento del sistema nervioso central, porque la unión neuromuscular de los insectos no es colinérgica, como lo es en los mamíferos. Las únicas sinapsis colinérgicas que se conocen en los insectos están en el sistema nervioso central. (Se cree que la transmisión en la unión química neuromuscular de los insectos es el ácido glutámico.)

FORMAMIDINAS

Las formamidinas comprenden un pequeño grupo de insecticidas. Tres ejemplos son clordimeform (Galecron®, Fundal®), que ya no tiene registro en los EEUU, formetanato (Carzol®), y amitraz (Mitac®, Ovasyn®). Su valor actual está en el control de plagas resistentes a los OPs y a los carbamatos.

Modo de acción —Los síntomas de envenenamiento con formamidinas son claramente diferentes de los de otros insecticidas. El modo de acción que se ha propuesto es la inhibición de la enzima monoamina oxidasa, la cual es responsable de la degradación de los neurotransmisores norepinefrina y serotonina. Esto resulta en la acumulación de esos compuestos, los cuales son conocidos como aminas biogénicas. Los insectos afectados se quedan quietos y mueren.

DINITROFENOLES

La molécula básica de dinitrofenol tiene un amplio rango de toxicidades —como herbicidas, insecticidas, ovicidas, y fungicidas. De los insecticidas, el binapacril (Morocide®) y el dinocap (Karathane®) fueron los usados más recientemente. El dinocap es un acaricida efectivo y fue intensamente usado como a fungicida para el control de hongos que causan mildiús polvorientos. Debido a la toxicidad inherente de los dinitrofenoles, todos ellos han sido retirados.

Modo de acción —los dinitrofenoles actúan desacoplando o inhibiendo la fosforilación oxidativa, lo cual básicamente impide la formación de la molécula fosfatada de alta energía, trifosfato de adenosina (ATP).

ORGÁNICOS DE ESTAÑO

Los productos orgánicos de estaño son un grupo de acaricidas que tienen una función doble como fungicidas. De interés particular es la cihexatina (Plictran®), uno de los acaricidas más selectivos que se conocen, fue introducido en 1967. El óxido de fenbutatina (Vendex®) ha sido usado extensamente contra ácaros en frutales deciduos, cítricos, cultivos de invernadero, y ornamentales.

Modo de acción —Estos compuestos de estaño inhiben la fosforilación oxidativa en el sitio del desacople del dinitrofenol, impidiendo la formación de la molécula fosfatada de alta energía, el trifosfato de adenosina (ATP). Estos estaños trialkílicos también inhiben la fotofosforilación en los cloroplastos, (las unidades subcelulares portadoras de la clorofila) y, por tanto, pueden servir como alguicidas.

PIRETROIDES

El piretro natural rara vez ha sido usado con fines agrícolas debido a su costo y a su inestabilidad en presencia de luz solar. En décadas recientes, muchos materiales sintéticos parecidos a las piretrinas han aparecido en el mercado. Originalmente fueron llamados piretroides sintéticos. Actualmente la mejor nomenclatura simplemente es piretroides. Éstos son estables en presencia de luz solar y generalmente son efectivos contra la mayoría de los insectos plagas de la agricultura y se usan a dosis muy bajas de 0.01 a 0.1 kilogramos por hectárea.

Los piretroides han tenido una evolución interesante, que ha sido dividida convenientemente en cuatro generaciones. La primera generación contiene solo un piretroide, la aletrina (Pynamin®), la cual apareció en 1949. Su síntesis es muy compleja, involucra 22 reacciones químicas para llegar al producto final.

La segunda generación incluye tetrametrina (Neo-Pynamin®) (1965), seguida por resmetrina (Synthrin®) en 1967 (20 veces más efectiva que el piretro), luego bioresmetrina (50 veces más efectiva que el piretro) (1967), luego Bioallethrin® (1969), y finalmente fonotrina (Sumithrin®) (1973).

La tercera generación incluye fenvalerato (Pydrin® [descontinuado], Tribute®, y Bellmark®), y permetrina (Ambush®, Astro®, Dragnet®, Flee®, Pounce®, Prelude®, Talcord® y Torpedo®) que aparecieron en 1972-73. Estos se convirtieron en los primeros piretroides agrícolas debido a su excepcional actividad insecticida (0.1 kg ia/ha) y a su fotoestabilidad. Estos virtualmente no son afectados por la luz ultravioleta del sol, duran de 4-7 días como residuos eficaces sobre el follaje del cultivo.

La cuarta y actual generación, es realmente excitante debido a su efectividad en el rango de 0.01 a 0.05 kg ia/ha. Esta generación incluye bifentrina (Capture®, Talstar®), lambda-cihalotrina (Demand®, Karate®, Scimitar® y Warrior®), cipermetrina (Ammo®, Barricade®, Cymbush®, Cynoff® y Ripcord®), ciflutrina (Baythroid®, Countdown®, Cylense®, Laser® y Tempo®), deltametrina (Decis®) esfenvalerato (Asana®, Hallmark®), fenpropatrina (Danitol®), flucithrinato (Cybolt®, Payoff®), fluvalinato (Mavrik®, Spur ®, descontinuado), praletrina (Etoc®), tau-fluvalinato (Mavrik®) teflutrina (Evict®, Fireban®, Force® y Raze®), tralometrina (Scout X-TRA®, Tralex®), y zeta-cipermetrina (Mustang® & Fury®). Todos ellos son fotoestables, es decir, que en presencia de luz solar no sufren fotólisis (divisiones). Y como tienen una volatilidad mínima ofrecen una efectividad residual extendida, hasta de 10 días en condiciones óptimas.

Adiciones recientes a la cuarta generación de piretroides son acrinatrina (Rufast®), imiprotrina (Pralle®), registrada en 1998, y gamma-cihalotrim (Pytech®), que está en desarrollo.

Modo de acción —Los piretroides comparten modos de acción similares que se parecen a los del DDT, y se los considera venenos axónicos. Aparentemente funcionan manteniendo abiertos los canales de sodio en las membranas de las neuronas. Hay dos tipos de piretroides. El Tipo I, entre otras respuestas fisiológicas, tiene un coeficiente de temperatura negativa, pareciéndose al DDT. En contraste, en el Tipo II, hay un coeficiente de temperatura positiva, que muestra un aumento de la mortalidad con el incremento de la temperatura ambiental. Los piretroides afectan tanto el sistema nervioso central como el periferal del insecto. Inicialmente ellos estimulan las células nerviosas a que produzcan descargas repetitivas y eventualmente causan parálisis. Tales efectos son causados por su acción sobre el canal de sodio, un diminuto hueco que le permite a los iones de sodio entrar al axón para causar excitación. El efecto estimulante de los piretroides es mucho más pronunciado que el del DDT.

NICOTINOIDES

Los nicotinoides son una de las más nuevas clases de insecticidas con un nuevo modo de acción. Anteriormente se los ha denominado nitro-quanidinas, neonicotinilos, neonicotinoides, cloronicotinas, y más recientemente como cloronicotinilos. De la misma manera en que los piretroides sintéticos son similares a, y modelados a partir de, las piretrinas naturales, los nicotinoides son similares a y modelados a partir de la nicotina natural. El imidacloprid fue introducido en Europa y Japón en 1990, y fue registrado por primera vez en la EEUU en 1992. Actualmente se mercadea como varias marcas de propiedad en el mundo entero, por ejemplo, Admire®, Confidor®, Gaucho®, Merit®, Premier®, Premise® y Provado®. Muy posiblemente es el producto usado globalmente en mayor volumen de todos los insecticidas.

El imidacloprid es un insecticida sistémico que tiene características de buena acción sistémica por la raíz y una notable acción de contacto y estomacal. Se usa para tratamiento del suelo, de semilla y foliar en algodonero, arroz, cereales, maní, papas, hortalizas, frutas pomáceas, pecanas y prados, para el control de insectos chupadores, insectos del suelo, moscas blancas, termitas, insectos de los prados y escarabajos de las papas de Colorado, con largo control residual. Imidacloprid no tiene efecto sobre ácaros o nemátodos.

Otros nicotinoides incluyen acetamiprid (Assail®), tiametoxam (Actara®, Platinum®), nitenpiram (Bestguard®), clotianidina (Poncho®), dinotefurán (Starke®) y tiacloprid. Los registros de acetamiprid, tiametoxam y tiacloprid en los EEUU fueron otorgados en el 2002 y el de clotianidin en el 2003.

Modo de acción —Los nicotinoides actúan sobre el sistema nervioso central de los insectos, causando un bloqueo irreversible de los receptores postsinápticos nicotinérgicos de la acetilcolina (ver también Nicotina en la sección de Botánicos).

SPINOSINAS

Las spinosinas están entre las más nuevas clases de insecticidas, y están representadas por el spinosad  (Success®, Tracer®, Naturalyte®). Spinosad es un metabolito de la fermentación del actinomiceto Saccharopolyspora spinosa, un microorganismo que habita el suelo. Tiene una novedosa estructura molecular y también el modo de acción que brinda una excelente protección a los cultivos, que se asocia típicamente con insecticidas sintéticos, su primer registro fue para algodonero en 1997. El spinosad es una mezcla de las spinosinas A y D (por eso su nombre de, spinosAD). Es particularmente efectivo como material de amplio espectro para la mayoría de las orugas que son plagas a la sorprendente dosis de 0.04 a 0.09 kilos de ingrediente activo por hectárea. Tiene actividad tanto de contacto como estomacal contra larvas de lepidópteros, minadores de la hoja, thrips, y termitas, con larga acción residual. Los cultivos registrados incluyen algodonero, hortalizas, árboles frutales, ornamentales y otros.

Modo de acción —El spinosad actúa alterando el ligamiento de la acetilcolina en los receptores nicotínicos de la acetilcolina en la célula postsináptica (Salgado V. L. 1997) (Ver también Nicotina en la sección de Botánicos).

FIPROLES (o Fenilpirazoles)

Fipronil (Regent®, Icon®, Frontline®) es el único insecticida de esta nueva clase, y fue introducido en 1990 y registrado en los EEUU en 1996. Es un material sistémico con actividad de contacto y estomacal. Fipronil se usa para el control de muchos insectos foliares y del suelo, (por ejemplo, el gusano de las raíces del maíz, el escarabajo de las papas de Colorado, y el picudo acuático del arroz) en diversos cultivos, principalmente maíz, prados, y para control de insectos de salud pública. También se usa para tratamiento de semillas y se formula como cebos contra cucarachas, hormigas y termitas. Fipronil es efectivo contra insectos resistentes o tolerantes a insecticidas piretroides, organofosforados y carbamatos.

Modo de acción —Fipronil bloquea los canales de cloro regulados por el ácido g-aminobutírico (GABA) en las neuronas, antagonizando de este modo el efecto "calmante" del GABA, en forma similar a la acción de los Ciclodienos (ver arriba).

PIRROLES

Clorfenapir (Alert®, Pirate®) es el primero y único miembro de este grupo químico único, que es un insecticida y acaricida tanto de contacto como estomacal. Se usan en algodonero y de manera experimental en maíz, soya, hortalizas, árboles y cultivos de viñas, y ornamentales para control de mosca blanca, thrips, orugas, ácaros, minadores de la hoja, áfidos, y el escarabajo de las papas de Colorado. Tiene actividad ovicida en algunas especies. La EPA tomó la singular medida de rechazar el registro de clorfenapir en el año 2000 para control de insectos del algodonero por su peligro potencial para los pájaros. Sin embargo, se aprobaron las etiquetas para uso en ornamentales de invernadero en el 2001

Modo de acción El clorfenapir es un "desacoplador" o inhibidor de la fosforilación oxidativa, impidiendo la formación de la crucial molécula energética del trifosfato de adenosina (ATP) (Ver también los Dinitrofenoles).

PIRAZOLES

Los pirazoles originales fueron tebufenpirad y fenpiroximato (no ilustrados). Éstos fueron designados principalmente como acaricidas de contacto y estomacales no sistémicos, pero tienen una efectividad limitada en psylla, áfidos, mosca blanca, y thrips. Tebufenpirad (Pyranica®, Masai®), fue registrado por la EPA en el 2002, y se usa en algodonero, soya, hortalizas, frutales pomáceos, uvas y cítricos. Fenpiroximato (Acaban®, Dynamite®) controla todos los estados de los ácaros, tiene efecto instantáneo, inhibe la muda de estados inmaduros de los ácaros, y tiene prolongada actividad residual. Los nuevos miembros de esta clase incluyen etiprole (Curbex®) que es activo en un amplio espectro de insectos masticadores y chupadores, y tolfenpirad (OMI-88) que tiene la reputación de ser activo sobre plagas que infestan los cultivos de coles y cucurbitáceas.

Modo de acción —Su modo de acción es la inhibición del transporte de electrones en las mitocondrias en el sitio de la reductasa NADH-CoQ, de modo que lleva a la alteración de la formación del trifosfato de adenosina (ATP), la crucial molécula de energía.

PIRIDAZINONAS

Piridaben (Nexter®, Sanmite®) es el único miembro de esta clase. Es un insecticida y acaricida selectivo de contacto, también es efectivo contra thrips, áfidos, moscas blancas y saltahojas. Está registrado para frutales pomáceos, almendros, cítricos, ornamentales y ornamentales de invernadero. Piridabén ofrece un control residual excepcionalmente largo, y acción inmediata en un amplio rango de temperaturas.

Modo de acción —Piridabén es un inhibidor metabólico que interrumpe el transporte de electrones en las mitocondrias en el Sitio 1, similar a como lo hacen las Quinazolinas, ver en seguida.

QUINAZOLINES

QUINAZOLINAS

Las quinazolinas ofrecen una configuración química única, y consisten de un solo insecticida, el fenazaquín (Matador®). Fenazaquín es un acaricida de contacto y estomacal. Tiene actividad ovicida, acción inmediata, y controla todos los estados de los ácaros. Aún no está registrado en los EEUU, y se usa en algodonero, frutales pomáceos y de hueso, cítricos, uvas y ornamentales.

FENAZAQUIN (Matador®)

Modo de acción —Fenazaquín inhibe el transporte de electrones en las mitocondrias del Sitio 1, como lo hacen las Piridazinonas, antes mencionadas.

BENZOILÚREAS

Las benzoilúreas son una clase de insecticidas enteramente diferente que funciona como regulador del crecimiento de los insectos (RCIs). En lugar de ser un veneno típico que ataca el sistema nervioso de los insectos, interfieren con la síntesis de la quitina y entran al insecto más por ingestión que por contacto. Su máximo valor está en el control de orugas y larvas de escarabajos.

Las benzoilúreas fueron usadas por primera vez en América Central en 1985, para controlar una explosión de población severa y resistente de un complejo de gusanos foliares (Spodoptera spp., Trichoplusia spp.) en algodonero. El retiro del ovicida clordimeform hizo su control bastante difícil debido a su alta resistencia a casi todas las clases de insecticidas, incluyendo los piretroides.

Las benzoilúreas fueron introducidas en 1978 por Bayer de Alemania, y triflumurón (Alsystin®) fue el primero. Otros que han aparecido desde entonces son clorfluazurón (Atabron®), seguido por teflubenzurón (Nomolt®, Dart®), hexaflumurón (Trueno®, Consult®), flufenoxurón (Cascade®), y flucicloxurón (Andalin®). Otros son flurazurón, novalurón, y diafentiurón, bistriflurón (DBI-3204) y noviflumurón (XDE-007). Hasta hace poco lufenurón (Axor®) fue la más reciente adición a este grupo, y apareció en 1990. Entre las más nuevas benzoilúreas solo hexaflumurón (1993) y novalurón (2001) han sido registradas por la EPA.

La única otra benzoilúrea registrada en los EEUU es diflubenzurón (Dimilin®, Adept®, Micromite®). Fue registrado por primera vez en 1982 para control de polilla gitana, picudo del algodonero, la mayoría de las orugas forestales, orugas de la soya, y moscas de los champiñones, pero ahora con un rango de registro mucho más amplio.

Aunque no es una benzoilúrea, la ciromazina (Larvadex®, Trigard®), una triazina, también es un potente inhibidor de la de la síntesis de la quitina. Es selectivo a especies de dípteros y es usado para el control de minadores de la hoja en cultivos de hortalizas y ornamentales, y se suministra a los pollos con el alimento o es asperjado para controlar moscas en estiércol en operaciones de producción de pollos para asar o para producción de huevos, y es incorporado en el compost de los galpones de champiñones contra las larvas de las moscas del hongo.

Modo de acción —Las benzoilúreas actúan sobre los estados larvales de la mayoría de los insectos inhibiendo o bloqueando la síntesis de la quitina, una parte vital y casi indestructible del exoesqueleto de los insectos. Los efectos típicos en las larvas en desarrollo son la ruptura de cutícula malformada o la muerte por hambre. Las hembras adultas del picudo del algodonero expuestas a diflubenzurón ponen huevos que no eclosionan. Y, se puede lograr control de las larvas de mosquitos con tan poco como 1.0 gramo de diflubenzurón por acre de superficie de agua.

BOTÁNICOS

Los insecticidas botánicos son de gran interés para muchas personas, por tratarse de insecticidas naturales, productos tóxicos derivados de plantas. Históricamente, los materiales vegetales han sido usados durante más tiempo que cualquier otro grupo, con la posible excepción del azufre. Tabaco, piretro, derris, heleboro, acacia, alcanfor, y trementina son algunos de los más importantes productos vegetales en uso antes que comenzara la búsqueda organizada de insecticidas a comienzos de los años 1940s.

En años recientes el término biorracional ha sido usado por la EPA. Hay parecidos y diferencias entre los términos botánico y biorracional. Más abajo incluimos una sección sobre los biorracionales y en esa sección discutiremos los traslapes de los términos.

El uso de los insecticidas botánicos llegó su pico en los EEUU en 1966, y desde entonces ha declinado de manera continua. Ahora el piretro es el único producto botánico clásico que tiene un uso significativo. Algunos insecticidas más nuevos derivados de las plantas que han entrado en uso son denominados como florales o productos químicos con aroma de plantas e incluyen, entre otros, limoneno, cinnamaldehido y eugenol. Además, está la azadiractina extraída del árbol de neem la cual es usada en invernaderos  y en ornamentales.

El piretro se extrae de las flores de un crisantemo que se cultiva en Kenya y Ecuador. Es uno de los insecticidas más viejos y más seguros disponibles. Las flores secas y molidas se usaban desde comienzos del siglo XIX como el original polvo para eliminar los piojos del cuerpo durante las guerras napoleónicas. El piretro actúa sobre los insectos a una velocidad fenomenal causando una parálisis inmediata, por eso su popularidad para uso en los aerosoles caseros por la acción instantánea. Sin embargo, a menos que sea formulado con uno de los sinergistas, la mayoría de los insectos paralizados se recupera y continúan haciendo daño como plagas. El piretro es una mezcla de cuatro compuestos: piretrinas I y II y cinerinas I y II.

Modo de acción —El piretro es un veneno axónico, como lo son los piretroides sintéticos y el DDT. Los venenos axónicos son aquellos que de alguna manera afectan la transmisión de impulsos eléctricos a lo largo de los axones, las largas extensiones del cuerpo de las neuronas o células nerviosas. El piretro y algunos de los piretroides tienen un mayor efecto insecticida cuando la temperatura es más baja, tienen un coeficiente de temperatura negativa, como el del DDT. Afectan tanto el sistema nervioso periferal como el central del insecto. El piretro inicialmente estimula las células nerviosas para que produzcan descargas repetitivas, llevando a una parálisis eventual. Tales efectos son causados por su acción sobre el canal de sodio, un hueco diminuto por el cual se les permite entrar al axón a los iones de sodio para causar excitación. Estos efectos se producen en el cordón nervioso de los insectos, el cual contiene los ganglios y las sinapsis, lo mismo que en los axones de las fibras nerviosas gigantes.

La nicotina se extrae del tabaco por varios métodos, y es efectiva contra la mayoría de los tipos de insectos plagas, pero se usa particularmente para áfidos y orugas —insectos de cuerpos blandos. La nicotina es un alcaloide, una clase química de compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno y tienen propiedades fisiológicas prominentes. Otros alcaloides bien conocidos que no son insecticidas son: cafeína (café, té), quinina (corteza de quinua), morfina (flores de amapola (opio)), cocaína (hojas de coca), ricinina (un veneno que hay en las semillas de ricino (aceite de castor)), estricnina (Strychnos nux vomica), coniína (dormidera manchada, el veneno usado por Sócrates), y, finalmente el LSD (una forma alucinógena del hongo del cornezuelo que ataca algunos cereales).

Modo de acción —La acción de la nicotina es uno de los primeros y clásicos modos de acción identificados por los farmacólogos. Las drogas que actúan de manera similar a la nicotina se dice que tienen una respuesta nicotínica. La nicotina imita a la acetilcolina (ACh) en la unión neuromuscular (nervio/músculo) de los mamíferos, y resulta en contracciones, convulsiones, y muerte, en orden, todo rápido. En insectos se observa la misma acción, pero solo en los ganglios del sistema nervioso central.

La rotenona o los rotenoides son producidos en las raíces de dos géneros de la familia de las leguminosas: Derris y Lonchocarpus (también llamado cubé) que crecen en América del sur. Es un insecticida tanto estomacal como de contacto y ha sido usado desde hace siglo y medio para controlar orugas que comen hojas, y durante tres siglos antes de eso en América del sur para paralizar peces, haciendo que floten y puedan ser capturados fácilmente. Hoy, la rotenona se usa de la misma manera para recuperar lagunas para pesca deportiva. Se usa con base en una a prescripción, para eliminar todos los peces, de modo que el cuerpo de agua queda cerrado a la reintroducción de especies indeseables. Es un piscicida selectivo en cuanto que mata todos los peces a dosis que son relativamente no tóxicas para los organismos que sirven de alimento a los peces, y se degrada rápidamente.

Modo de acción —La rotenona es un inhibidor de enzimas respiratorias, y actúa entre el NAD+ (una coenzima involucrada en las rutas metabólicas de oxidación y reducción) y la coenzima Q (una enzima respiratoria responsable de llevar electrones en algunas de las cadenas de transporte de electrones), lo cual resulta en falla de las funciones respiratorias.

Limoneno o d-Limoneno es la última adición a los productos botánicos. El limoneno pertenece a un grupo a menudo llamado florales o productos químicos con aroma de planta. Se extrae de la cáscara de cítricos, es efectivo contra todas las plagas externas de las mascotas, incluyendo pulgas, piojos, ácaros, y garrapatas, y virtualmente no es tóxico para animales de sangre caliente. Varias substancias insecticidas están presentes en el aceite de cítricos, pero la más importante es el limoneno, que en peso constituye como 98% del aceite de la cáscara de la naranja. Otros dos productos florales introducidos recientemente son el eugenol (aceite de clavos) y el cinnamaldehido (derivado de los aceites de canela de Ceilán y chino). Se usan en ornamentales y en muchos cultivos para controlar varios insectos.

Modo de acción —Su modo de acción es similar al del piretro. Afecta los nervios sensoriales del sistema nervioso periferal, pero no es un inhibidor de la ChE.

Los extractos del aceite del Neem son estrujados de las semillas del árbol de neem y contienen el ingrediente activo azadiractina, un nortriterpenoide que pertenece a los lemonoides. La azadiractina ha mostrado algunas propiedades bastante sensacionales insecticidas, fungicidas y bactericidas, incluyendo cualidades de regulación del crecimiento de los insectos. Azatin® se mercadea como regulador del crecimiento de los insectos, y Align® y Nemix® como insecticidas estomacales/de contacto para ornamentales e invernaderos.

Modo de acción —La azadiractina altera la muda al inhibir la biosíntesis o metabolismo de la ecdisona, la hormona juvenil de la muda.

SINERGISTAS O ACTIVADORES

Los sinergistas no se pueden considerar en sí mismos como tóxicos o insecticidas, pero son materiales usados con insecticidas para sinergizar o incrementar la actividad de los insecticidas. El primero fue introducido en 1940 para aumentar la efectividad del piretro. Desde entonces han aparecido muchos de estos materiales, pero solo unos pocos se mercadean todavía. Los sinergistas se encuentran en casi todos los aerosoles de uso casero, de animales y de mascotas para mejorar la acción de los insecticidas de rápida acción: piretro, aletrina, y resmetrina, contra insectos voladores. Los sinergistas actuales, tales como el butóxido de piperonilo, contienen el medio metilendioxifenil, una molécula que se encuentra en el aceite de ajonjolí y que posteriormente ha sido denominada sesamín.

Modo de acción —Los sinergistas inhiben las enzimas de polisubstratos de las monooxigenasas (PSMOs) que dependen del citocromo P-450, producidas por los microsomas, las unidades subcelulares que se encuentran en el hígado de los mamíferos y en algunos tejidos de los insectos (por ejemplo, el cuerpo graso). El primer nombre que tuvieron estas enzimas fue el de oxidasas de función mixta (MFOs). Estas PSMOs ligan las enzimas que degradan substancias extrañas seleccionadas, tales como piretro, aletrina, resmetrina o cualquier otro compuesto sinergizado. Los sinergistas simplemente ligan las enzimas oxidativas e impiden que degraden el agente tóxico.

ANTIBIÓTICOS

En esta categoría están las avermectinas, que son agentes insecticidas, acaricidas, y antihelmínticos que han sido aislados de los productos de fermentación de Streptomyces avermitilis, un miembro de la familia de los actinomicetos. Abamectina es el nombre común asignado a las avermectinas, una mezcla que contiene 80% de los homólogos avermectina B1a y 20% de B1b, que tienen casi igual actividad biológica. Clinch® es un cebo contra la hormiga de fuego, y Avid® se aplica como acaricida/insecticida. La abamectina tiene ciertas cualidades como sistémico local, permitiéndole matar ácaros en el lado inferior de las hojas cuando solo se trata el lado superior de las hojas. Los usos más promisorios para estos materiales son el control de ácaros, minadores de la hoja y otras plagas de los invernaderos de difícil control, y parásitos internos de animales domésticos.

El benzoato de emamectina (Proclaim®, Denim®) es un análogo de la abamectina, producido por el mismo sistema de fermentación de la abamectina. Fue registrado por primera vez en 1999. Es un insecticida tanto estomacal como de contacto, usado principalmente para control de orugas a dosis de 0.0075 a 0.015 kg de i.a. por hectárea. Poco después de ser expuestas al producto, las larvas dejan de alimentarse y quedan irreversiblemente paralizadas, y mueren en 3-4 días. La rápida fotodegradación tanto de la abamectina como de la emamectina ocurre en la superficie de la hoja. Más recientemente, ha sido introducida la milabectina (Mesa®). Es un acaricida con actividad en insectos picadores/chupadores y está pendiente de registro.

Modo de acción —las avermectinas bloquean el neurotransmisor ácido g-aminobutírico (GABA) en la unión neuromuscular de insectos y ácaros. La actividad visible, tal como comer o poner huevos, se detiene pronto después de la exposición, aunque la muerte puede no sobrevenir durantes varios días.

FUMIGANTES

Los fumigantes son moléculas orgánicas pequeñas y volátiles que se gasifican a temperaturas por encima de los 5oC. Usualmente son más pesados que el aire y comúnmente contienen uno o más de los halógenos (Cl, Br, o F). La mayoría son altamente penetrantes, y llegan a lo profundo de grandes masas de material. Se usan para matar insectos, huevos de insectos, nemátodos, y ciertos microorganismos en edificios, bodegas, elevadores de granos (silos), suelos, e invernaderos en productos empacados tales como frutas secas, frijoles, granos, y cereales para el desayuno.

Aunque su uso ahora se está reduciendo debido a preocupaciones medioambientales, en el mundo entero el bromuro de metilo es el más usado de los fumigantes, en 1966 se usaron 68.424 toneladas métricas de él, y casi la mitad fue usada en los EEUU (Aspelin & Grube 1998). El uso predominante es para tratamientos al suelo antes de la siembra, lo cual fue responsable de 70% del uso global total. Su uso en cuarentenas es responsable de 5-8%, mientras que 8% se usa para tratar productos perecederos, tales como flores y frutas, y 12% para productos no perecederos, como nueces y madera. Aproximadamente 6% es usado para aplicaciones estructurales, como fumigaciones de madera seca contra termitas en edificios infestados (C&E News, Nov. 9, 1998).

Con la reciente aprobación de la enmienda a la Ley sobre Aire Limpio de 1990, para 1999 la producción en e importación a los EEUU debe ser reducida en 25% de los niveles de 1991. Se debe lograr una reducción de 50% para el 2001, seguida de una reducción del 70% en el 2003, y una prohibición total del producto en el 2005. De acuerdo con el Protocolo de Montreal, los países en desarrollo tienen hasta el 2015 para eliminar la producción del bromuro de metilo (C&E News, Nov. 9, 1998). Una actualización del bromuro de metilo se puede ver en la página web de la EPA:  http://www.epa.gov/ozone/mbr/.

Algunos de los otros fumigantes comunes son dicloruro de etileno, cianuro de hidrógeno, fluoruro de sulfurilo (Vikane®), Vapam®, Telone®II, D-D®, cloroteno, dióxido de etileno, y el familiar repelente casero de las polillas, los cristales de naftaleno (naftalina) y los cristales de paradiclorobenceno.

El gas fosfina (PH3) también ha reemplazado al bromuro de metilo en unas pocas aplicaciones, principalmente para insectos plagas de granos y productos alimenticios. El tratamiento requiere el uso de gránulos de fosfuro aluminio o de magnesio, los cuales reaccionan con la humedad atmosférica para producir el gas. Sin embargo, la fosfina es muy dañina para productos frescos y se absorbe mucho en aceites, de modo que no se desempeña como fumigante del suelo.

Es posible que las alternativas que puedan reemplazar plenamente al bromuro de metilo no estén disponibles para las fechas que han sido establecidas para su reemplazo. Su bajo costo y flexibilidad de uso contra una amplia variedad de plagas es difícil de igualar. Debido a que la pérdida del bromuro de metilo tiene considerables consecuencias económicas, la EPA ha establecido como prioridad encontrar y registrar reemplazos. Algún progreso se ha hecho con este objetivo. El producto químico 1,3-dicloropropano (Telone®) fue registrado en el 2001 para fumigación del suelo en presiembra en fresas y tomates. Más aún, el iodometano (Midas®) y el metam-potasio (Curtin®) están siendo evaluados como fumigantes del suelo.

Modo de acción —Como grupo, los fumigantes son narcóticos. Es decir, funcionan más por medios físicos que fisiológicos. Los fumigantes son liposolubles (solubles en grasas); tienen una sintomatología común; sus efectos son reversibles; y su actividad se altera muy poco por los cambios estructurales de sus moléculas. Como narcóticos, ellos inducen narcosis, es decir sueño, o inconsciencia, lo cual realmente es su efecto en los insectos. La liposolubilidad parece ser un factor importante en su acción, ya que estos narcóticos se alojan en los tejidos que contienen lípidos y que se encuentran por todo el cuerpo de los insectos, incluyendo su sistema nervioso.

REPELENTES DE INSECTOS

Históricamente, los repelentes han incluido humo, plantas que cuelgan dentro de las habitaciones o que son frotadas sobre la piel como plantas frescas o como sus coceduras, aceites, breas, alquitranes, y varias tierras aplicadas al cuerpo. Antes que fuera desarrollado un buen conocimiento sobre el sentido del olfato y el comportamiento en los insectos, se creía erróneamente que si una sustancia era repugnante para los humanos sería igualmente repelente para los insectos molestos.

En la historia reciente, los repelentes han sido dimetil ftalato, Indalone®, Rutgers 612®, dibutil ftalato, varios repelentes MGK®, benzoil benzoato, el repelente para la ropa de los militares (N-butil acetanilida), dimetil carbato (Dimelone®) y dietil toluamida (DEET, Delphene®). De estos, solo sobrevive el DEET, y se usa en el mundo entero contra mosquitos y moscas picadoras. La mayoría de estos productos han perdido sus registros y ya no están disponibles.

En 1999, la EPA ha registrado un nuevo repelente de insectos, N-metilneodecanamida. En lugar de ser usado sobre los humanos para repeler a los insectos, se aplica a los pisos, paredes y otras superficies de las casas para repeler cucarachas y hormigas.

INORGÁNICOS

Son insecticidas inorgánicos aquellos que no contienen carbono. En su estado natural usualmente son cristales blancos, parecidos a las sales. Son productos químicos estables, no se evaporan, y usualmente son solubles en agua.

El azufre, mencionado en la introducción, muy posiblemente es el más antiguo que se conoce como insecticida efectivo. El azufre y las velas de azufre eran quemados por nuestros antepasados para cualquier propósito concebible, desde fumigaciones para eliminar cualquier bicho hasta limpiar una casa que recién hubiera sido retirada de la lista de casas en cuarentena por viruela. Hoy, el azufre es un material muy útil en programas de manejo integrado de plagas en los cuales la especificidad de las plagas objetivo es importante. El espolvoreo de azufre es especialmente tóxico para los ácaros de todas las especies y contra los thrips e insectos escamas recién eclosionados. El polvo de azufre y sus aspersiones también son fungicidas, particularmente contra mildiús polvorientos.

Varios otros compuestos inorgánicos han sido usados como insecticidas: mercurio, boro, talio, arsénico, antimonio, selenio, y flúor. Los arsenicales han incluido arseniato de cobre, el verde París, arseniato de plomo, y arseniato de calcio. Los arsenicales desacoplan la fosforilación oxidativa, inhiben ciertas enzimas que contienen grupos sulfhidrilos (-SH), y coagulan la proteína haciendo que cambie la forma o la configuración de las proteínas.

Los fluoruros inorgánicos eran fluoruro de sodio, fluosilicato de bario, silicofluoruro de sodio, y criolita (Kryocide®). La criolita ha vuelto en años recientes como un insecticida relativamente seguro para frutales, usado en programas de manejo integrado de plagas. El ión flúor inhibe muchas enzimas que contienen hierro, calcio, y magnesio. Varias de estas enzimas están involucradas en las células productoras de energía, como en el caso de las fosfatasas y las fosforilasas.

El ácido bórico usado contra cucarachas y otros insectos rastreros de las casas en los años 1930s y 1940s también ha regresado. Como sal, no es volátil y permanece siendo efectivo durante todo el tiempo que permanezca seco y en la concentración adecuada. En consecuencia, tiene la más larga actividad residual de todos los insecticidas usados para insectos rastreros de las casas, y es bastante útil para el control de especies de cucarachas cuando se coloca en los vacíos de las paredes y otros sitios protegidos y de difícil acceso. Funciona como un veneno estomacal y absorbe la cera de la cutícula de los insectos.

El borato de sodio (octoborato disódico tetrahidratado) (Tim-Bor®, Bora-Care®) se parece al ácido bórico en su modo de acción. Esta sal soluble en agua se usa para tratar madera y productos de lana para el control de hongos de la pudrición, termitas, y otras plagas que infestan la madera.

El último grupo de inorgánicos es el de los geles de sílice o aerogeles de sílice —son polvos livianos, blancos, esponjosos, que se usan para el control de insectos domésticos. Las aerogeles de sílice matan los insectos al absorber las ceras de la cutícula de los insectos, permitiendo la pérdida continua de agua del cuerpo del insecto,  haciendo que los insectos se desequen y mueran por deshidratación. Éstos incluyen Dri-Die®, Drianone®, y Silikil Microcel®. Drianone® está fortificado con piretro y sinergisantes para incrementar su efectividad.

NUEVAS CLASES MISCELÁNEAS DE INSECTICIDAS 

En años recientes han hecho su aparición siete clases de insecticidas. Se las resume a continuación.

Metoxiacrilatos —Fluacripirim (Titaron®) es un acaricida para frutales y actualmente es el único ejemplo de esta clase. Está registrado para uso en frutales en Japón. 

FLUACRIPIRIM (Titaron®)

metil (E)-2-{α-[2-isopropoxi-6-(trifluorometil)pirimidin-4-iloxi]-o-tolil}-3-metoxiacrilato 

Naftoquinonas —Acetoquinocilo (Kanemite®, Piton®) es un acaricida con actividad insecticida para frutales pomáceos, cultivos de nueces, cítricos y ornamentales. En el presente es el único miembro de este grupo y el modo de acción aún no está determinado. Tiene registros en Corea y Japón pero no en los EEUU.

ACEQUINOCILO (Kanemite®, Piton®) 

3-dodecil-1,4-dihidro-1,4-dioxo-2-naftil acetato 

Análogos de la Nereistoxina —incluye tiociclam, cartap, bensultap, y tiocitap-sodio. Los análogos de la nereistoxina se han conocido durante décadas. Generalmente son venenos estomacales con algún efecto de contacto y a menudo muestran algún efecto sistémico. Una proporción importante del desarrollo y uso de estos compuestos ha tenido lugar en Japón. Se basan en una toxina natural del gusano marino Lumbriconereis heteropoda. De los muchos análogos sintetizados solo fueron activos aquellos que fueron metabolizados hacia la nereistoxina original después de la aplicación. En este sentido los miembros esta clase son proinsecticidas en cuanto que son aplicados en la forma en que son fabricados pero se sabe que se degradan a un componente activo específico. Los miembros de este grupo tienden a ser selectivamente activos sobre insectos plagas coleópteros y lepidópteros. Cartap (Agrotap®) es un insecticida de amplio espectro con buena actividad contra el barrenador del tallo del arroz. Bensultap (Bancol®) se usa para control del escarabajo de las papas de Colorado y otros insectos plagas.  Tiosultap-sodio (Pilarhope®) se usa para control selectivo de plagas lepidópteras y escarabajos, en arroz, hortalizas y árboles frutales.

Tiociclam (Evisect®), se usa para el control de plagas similares en varios cultivos. Miembros de esta clase funcionan como antagonistas de los receptores de la acetil colina a bajas concentraciones y como bloqueadores de canales a concentraciones más altas. Aunque ha habido interés comercial en el tiociclam para uso en los EEUU no creemos que haya ejemplos comerciales que vayan a recibir registro en los EEUU.

 TIOCICLAM (Evisect®)

 

N,N-dimetil-1,2,3-tritian-5-ilamina

Piridina azometina —Pimetrozina (Fulfill®), fue registrado por primera vez en 1999 por la EPA, tiene un modo de acción único que no se comprende completamente. Parece actuar impidiendo que insectos del orden Homoptera inserten su estilete en los tejidos de la planta. Pimetrozina se usa para control de áfidos y moscas blancas en hortalizas, papas, tabaco, cítricos, frutales deciduos, lúpulo y ornamentales.

PIMETROZINA (Fulfill®)

(

(E)-4,5-dihidro-6-metil-4-(3-piridilmetileneamino)-1,2,4-triazin-3(2H)-one

Pirimidinaminas —Pirimidifén (Miteclean®) es un insecticida y acaricida. Como acaricida, el producto controla ácaros tostadores y otros en frutales deciduos, cítricos, hortalizas y té. Como insecticida controla la polilla espalda de diamante de las hortalizas. Hay disponible muy poca información sobre el otro miembro de esta clase, Flufenerim (S-1560), aparte de que es insecticida. 

PIRIMIDIFEN (Miteclean®)

5-cloro-N-{2-[4-(2-etoxietil)-2,3-dimetilfenoxi]etil}-6-etilpirimidin-4-amina

Ácidos Tetrónicos —Spirodiclofén (Envidor®) y spiromesifén (Oberon®) son los dos únicos miembros de esta clase recientemente introducida. Spirodiclofén tiene actividad de amplio espectro contra ácaros, y controla gateadores de escamas y ninfas de psílidos. Su acción es buena sobre huevos y estados inactivos. Los cultivos objetivos son cítricos, uvas, nueces, y frutales pomáceos y de hueso.

SPIRODICLOFEN (Envidor®)

3-(2,4-diclorofenil)-2-oxo-1-oxaspiro[4.5]dec-3-en-4-il 2,2-dimetilbutirato

COMPUESTOS MISCELÁNEOS 

Clofentezina (Apollo®, Acaristop®), pertenece a este grupo único, las tetrazinas, su uso es como acaricida/ovicida para frutales deciduos, cítricos, algodonero, cucurbitáceas, viñas y ornamentales. Un agente más nuevo y algo similar es el etoxazol (TerraSan®) el cual es un acaricida que fue registrado en el 2002 para ornamentales producidos en invernaderos. Los modos de acción de estos dos compuestos aún no se comprenden.

ETOXAZOL (TerraSan®)

(RS)-5-tert-butil-2-[2-(2,6-difluorofenil)-4,5-dihidro-1,3-oxazol-4-i]fenetol

Enzone®, tetratiocarbonato de sodio, se usa solo en vides y cítricos aplicado junto con el agua de riego al suelo. En el suelo se descompone para formar disulfuro de carbono, el cual actúa muy rápido, se descompone rápido, y es efectivo contra nemátodos, insectos del suelo, y enfermedades del suelo.

Los más nuevos agentes de esta categoría son piridanilo y amidoflumet. Piridalil (S-1812) es activo contra Lepidoptera y thrips y tiene la ventaja de ser activo contra insectos resistentes a piretroides. Sobre amidoflumet (S-1955) hay muy poca información disponible fuera de que es un acaricida para los primeros estados de desarrollo. 

PIRIDALIL (S-1812)

2,6-dicloro-4-(3,3-dicloroalliloxi)fenil 3-[5-(trifluorometil)-2-piridiloxi]propil éter

AMIDOFLUMET (S-1955)

methyl 5-chloro-2-{[(trifluoromethyl)sulfonyl]amino}benzoate

BIORATIONAL INSECTICIDES

INSECTICIDAS BIORRACIONALES

La EPA de los EEUU identifica los pesticidas biorracionales como inherentemente diferentes de los pesticidas convencionales, que tienen modos de acción fundamentalmente diferentes, y en consecuencia, reducen los riesgos de efectos adversos como resultado de su uso. Biorracional ha venido a significar cualquier sustancia de origen natural (o también substancias hechas por los humanos que se parecen a las de origen natural), que tiene un efecto negativo o letal sobre plagas objetivo específicas, por ejemplo, insectos, malezas, enfermedades de las plantas (incluyendo nemátodos), y vertebrados plagas, poseen un modo de acción único, no son tóxicos a los humanos ni a sus plantas o animales domésticos, y tienen un efecto que no es adverso, o lo es muy poco, sobre la vida silvestre y el medio ambiente. La EPA usa un término similar, biopesticidas, que será definido abajo.

Los insecticidas biorracionales son agrupados bien sea como (1) bioquímicos (hormonas, enzimas, feromonas y agentes naturales, tales como reguladores del crecimiento de las plantas y los  insectos), o (2) microbiales (virus, bacterias, hongos, protozoarios, y nemátodos). En los 1990s la EPA de los EEUU comenzó a enfatizar una clase de productos conocidos como biopesticidas. La EPA coloca los biopesticidas en tres categorías

Pesticidas microbiales (bacterias, hongos, virus o protozoarios)

Bioquímicos —sustancias naturales que controlan plagas mediante mecanismos no tóxicos. Por ejemplo, las feromonas de los insectos.

Protectantes Incorporados a las Plantas (PIPs) — (principalmente plantas transgénicas, por ejemplo, maíz Bt).

La EPA ha informado que para finales del 2001 había casi 200 ingredientes activos de biopesticidas registrados que comprenden como unos 800 productos.

Las características que distinguen los biopesticidas y los biorracionales de los convencionales incluyen: muy bajos niveles de toxicidad para especies que no son objetivos, las plagas objetivos son específicas, generalmente las dosis de uso son bajas, rápida descomposición en el medio ambiente, usualmente trabajan bien en programas de MIP y reducen la dependencia en los productos pesticidas convencionales (para más información ver http://www.epa.gov/pesticides/biopesticides/). 

Los términos “biorracional” y “biopesticida” se traslapan pero no son idénticos. Abajo se da una visión general de lo que es considerado como insecticidas  biorracionales. En algunos casos hay un traslape con los botánicos (por ejemplo, rotenona, florales, etc. y también con insecticidas convencionales (por ejemplo, benzoilúreas). Señalaremos las discrepancias en la clasificación entre las categorías biorracional y biopesticida donde ellas se presenten.

FEROMONAS DE LOS INSECTOS

La mayoría de los insectos parecen comunicarse mediante la liberación de cantidades moleculares de compuestos altamente específicos que se evaporan rápidamente y son detectados por insectos de la misma especie. Estas delicadas moléculas se conocen como feromonas. La palabra feromona viene del griego pherein, “llevar,” y hormon, “excitar o estimular.”

De las 1.314 especies de insectos con respuestas confirmadas de atracción a feromonas identificadas, 1.260 de estas feromonas son producidas por hembras. Solo 54 especies usan atrayentes sexuales producidos por los machos. En unas pocas especies ambos sexos producen el mismo atrayente (Mayer & Laughlin 1990). Una lista de las feromonas conocidas de lepidópteros y otros insectos pueden verse en el siguiente sitio web de la Universidad de Cornell: http://www-pherolist.slu.se/.

Las feromonas se clasifican bien sea como de liberación o de información. Las de liberación son de rápida acción y son usadas por los insectos para atracción sexual, congregación (incluyendo el seguimiento de pistas), dispersión, oviposición, y alarma. Las de información son de acción lenta y causan cambios graduales en el crecimiento y desarrollo, especialmente en insectos sociales al regular las proporciones entre castas de la colonia.

Los cinco usos principales de las hormonas sexuales son: (1) captura de machos en trampas, para reducir el potencial reproductivo de una población de insectos; (2) estudios de movimiento, para determinar que tan lejos y adónde van los insectos cuando se mueven de un punto dado; (3) monitoreo de poblaciones, para determinar cuándo hay un pico de emergencia o de aparición; (4) programas de detección, para determinar si una plaga ocurre en una determinada área limitada de trampeo, por ejemplo alrededor de aeropuertos internacionales o áreas en cuarentena; y (5) la técnica de “confusión o alteración del apareamiento”.

El primer uso de alteración del apareamiento involucró el gossyplure, la feromona del gusano rosado del algodonero. Incorporado a pequeñas fibras huecas de polivinilo que permitían la lenta liberación de la feromona, se esparcía de manera intensa y uniforme sobre campos de algodonero infestados. A mediados del 2002, la EPA había registrado 36 feromonas que comprendían más de 200 productos individuales.  

A pesar de los elogios del potencial de las feromonas sexuales, su uso más práctico es en trampas para evaluación que suministran información sobre los niveles de las poblaciones, para delimitar infestaciones, o para monitorear programas de control o de erradicación, y para tener advertencias sobre introducciones de nuevas plagas.  

REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS INSECTOS. Los reguladores del crecimiento de los insectos (RCIs) son compuestos químicos que alteran el crecimiento y desarrollo en los insectos. Los RCIs alteran el crecimiento y el desarrollo del insecto de tres maneras: como hormonas juveniles, como precocenos, y como inhibidores de la síntesis de la quitina. Las hormonas juveniles (HJ) incluyen ecdisona (la hormona de la muda), el imitador de la HJ, el análogo de la HJ (AHJ), y se conocen por sus sinónimos más amplios, juvenoides y juvegenos. Ellos alteran el desarrollo inmaduro y la emergencia como adultos. Los precocenos interfieren con la función normal de de las glándulas que producen las hormonas juveniles. Y los inhibidores de la síntesis de la quitina, (benzoilúreas convencionales, buprofezin y ciromazina), afectan la habilidad de los insectos para producir nuevos exoesqueletos durante la muda.

Los RCIs son efectivos cuando se aplican en cantidades diminutas y generalmente tienen poco o ningún efecto sobre los humanos y la vida silvestre. Sin embargo, no son específicos, ya que afectan no solo a la especie objetivo, sino también a otras especies de artrópodos. 

En lugar de matar a los insectos directamente, los RCIs interfieren con los mecanismos normales de desarrollo y hacen que los insectos mueran antes de llegar al estado adulto. Una HJ es la clásica juvabiona, que se encuentra en la madera del abeto balsámico. Su efecto fue descubierto accidentalmente cuando toallas de papel hechas celulosa de esta planta fueron usadas para cubrir por dentro los recipientes en los cuales se criaban insectos, y se detuvo el desarrollo de los insectos.

Algunas de estas substancias derivadas de plantas realmente sirven para inhibir el desarrollo de insectos que se alimentan con ellas, protegiendo de tal manera las plantas hospederas. Estas son llamadas de manera amplia como hormonas antijuveniles, más precisamente, antialatotropinas, o precocenos. Aunque aún  no es claro el modo de acción de los precocenos, se sabe que reducen el nivel de la hormona juvenil por debajo de lo que normalmente se encuentra en insectos inmaduros. 

Para propósitos prácticos, los RCIs se usan en los cultivos para reducir los números de los insectos dañinos. Estos productos deberían ser aplicados con el propósito de impedir el desarrollo pupal o la emergencia de los adultos, y de esta manera mantener los insectos en los estados inmaduros, lo cual eventualmente resultará en su muerte. Feromonas comercialmente exitosas han mostrado actividad sobre larvas de mosquitos, orugas, y hemípteros (chinches), aunque se han observado efectos prácticamente en todos los órdenes de insectos. 

Varios RCIs están registrados ahora por la EPA. Los más comunes son: metopreno (Altosid®), un regulador del crecimiento de los mosquitos, para uso contra los estados larvales segundo a cuarto en mosquitos de aguas de inundación y como Precor® para control en espacios interiores de pulgas de perros y gatos; hidropreno (Gentrol®, Mator®) para uso contra todas las cucarachas, y plagas de los granos almacenados; y kinopreno (Enstar® II), que es efectivo contra áfidos, moscas blancas, y escamas (tanto suaves como armadas) en plantas ornamentales y cultivos de hortalizas para semillas producidos en invernaderos y umbráculos.

Metopreno (Altosid®)

 

1-metiletil (2E,4E)-11-metoxi-3,7,11-trimetil-2,4-dodecadienoato

Fenoxicarb (Logic®, Award®, Comply®, Torus®) es un insecticida carbamato estomacal que también tienen efectos del tipo de las HJ cuando entra en contacto con o es consumido por una amplia gama de plagas artrópodas, por ejemplo, hormigas, cucarachas, garrapatas, ácaros y muchos otros. Piriproxifén (Knack®, Esteem®, Admiral®, Archer®) es un efectivo inhibidor de la muda para un amplio rango de insectos, pero particularmente es útil para mosca blanca en algodonero, escamas de los cítricos, sitios de reproducción de moscas tales como galpones de cría de pollos o establos de ganado, en sitios acuáticos para control de mosquitos. Otro es buprofezín (Applaud®) clasificado como un RCI del grupo de las tiadiazinas. Ambos han dado excelentes resultados en control del complejo mosca blanca, que ahora es un problema universal en la producción de algodón en los EEUU.

PIRIPROXIFEN (Knack®, Esteem®)

2-[1-metil-2-(4-fenoxifenoxi)etoxi]piridina

BUPROFEZIN (Applaud®)

2-[(1,1-dimetiletil)imino]tetrahidro-3-(1-metiletil)-5-fenil-4H-1,3,5-tiadiazina-4-ona

Ninguno de los productos citados arriba —piriproxifeno, buprofezín, fenoxicarb o del grupo del metopreno, hidropreno, imitadores de la hormona juvenil, es considerado como biopesticida por la EPA.

Insecticidas del grupo de las Hidrazinas/RCIs. Las hidracinas son la clase más nueva de insecticidas RCIs, las cuales incluyen tebufenozide, halofenozide, metoxifenozide y cromafenozide. Todos son antagonistas o alteradores de la ecdisona. La EPA no ha clasificado los miembros de este grupo como biopesticidas. Tebufenozide (Mimic®, Confirm®), además de ser un insecticida tanto de contacto como estomacal, también tiene características de HJ-RCI. Altera el proceso de muda al antagonizar la ecdisona, la hormona de la muda. Las plagas lepidópteras son controladas a la vez que se mantienen las poblaciones naturales de insectos benéficos predatores y parásitos. Halofenozide (Mach-2®) registrado en 1999, es un RCI sistémico, efectivo contra gusanos cortadores, tejedores de telarañas, gusanos ejércitos larvas blancas de coleópteros, y tiene alguna actividad ovicida. No tiene las características estomacales o de contacto del tebufenozide. Metoxifenozide (Intrepid®), como el tebufenozide, es un insecticida tanto estomacal como de contacto con cualidades de HJ-RCI. Es sistémico solo a través de las raíces. Las plagas controladas son lepidópteros tales como la polilla de las manzanas,  la polilla oriental de la fruta, el barrenador europeo del maíz, y otras. Los cultivos candidatos son algodonero, maíz, hortalizas, frutales pomáceos, y uvas. La EPA consideró al metoxifenozide como candidato a producto de riesgo reducido y fue registrado por primera vez a mediados del 2000. Cromafenozide (Matric®) es un nuevo miembro de este grupo, no está registrado en los EEUU y se usa para controlar varias plagas lepidópteras en hortalizas y ornamentales.

TEBUFENOZIDE (Mimic®, Confirm®)

 

3,5-ácido dimetilbenzoico 1-(1,1-dimetiletil)-2-(4-etilbenzoil)hidrazida

Otros Insecticidas Biorracionales. Algunos de los productos que hemos cubierto en la sección de botánicos y florales también son considerados por muchos como productos biorracionales, y de hecho, la EPA los incluye bajo la categoría de biopesticidas. Algunos ejemplos incluyen el aceite de neem, cinnamaldehido, y eugenol. Un nuevo producto, Virtuoso®, es un agente basado en Streptomicetos que controla orugas pero hasta el presente se ha publicado muy poco sobre él. Clandosan® es un producto de ocurrencia natural derivado de las conchas de cangrejos y camarones y se usa como nematicida. Es una proteína seca y pulverizada aislada de la quitina de los exoesqueletos de crustáceos y mezclada con úrea. No tienen un efecto adverso directo sobre el nemátodo como tal pero estimula el crecimiento de microorganismos benéficos del suelo que controlan nemátodos.

MICROBIALES. Los insecticidas microbiales obtienen su nombre de los microorganismos que se usan para controlar ciertos insectos. Los microorganismos que causan enfermedades en los insectos no causan daño a otros animales o a las plantas. En el presente hay relativamente pocos producidos comercialmente y aprobados por la EPA (más de 55 naturales, y 16 organismos producidos por bioingeniería) para uso en cultivos para alimento humano y animal. A mediados del 2002, la lista de la EPA de microbiales registrados incluía 35 bacterias, 1 levadura, 17 hongos, 1 protozoario, 6 virus, 8 organismos de bioingeniería y 8 genes de cultivos transgénicos.

La bacteria insecticida Bacillus thuringiensis (Bt) fue descubierta a comienzos del siglo XX. Existe como un gran número de subespecies que son identificadas entre otras características por antígenos de superficie, arreglos de plásmidos, y la amplitud de las especies que responden a su acción insecticida. Bt es una bacteria habitante del suelo, gram-positiva que esporula y que produce uno o más diminutos cristales parasporales dentro de las células que esporulan. Estos cristales están compuestos por proteínas grandes conocidas como delta-endotoxinas.  Las delta-endotoxinas actúan ligándose a sitios de receptores específicos en el epitelio del tubo digestivo, llevando lentamente a la degradación de la cobertura del tubo digestivo y a la muerte por hambre. Por tanto, se requieren varios días para matar insectos que han ingerido productos con Bt. Durante los años, se han descubierto varias variedades de B. thuringiensis, cada una con diferentes características de toxicidad a diferentes especies de insectos. B. thuringiensis var. kurstaki fue la primera, siendo las esporas y las delta-endotoxinas cristalinas el ingrediente activo, y es producida en fermentación por B. thuringiensis Berliner, var. kurstaki, Serotipo H-3a3b, HD-1. Los productos de este proceso controlan a la mayoría de las plagas lepidópteras, las orugas con un pH alto en el tubo digestivo, las cuales incluyen al gusano ejército, el medidor del repollo, el gusano importado del repollo, la polilla gitana, y el gusano de las yemas del abeto. La siguiente fue B.  thuringiensis var.  israelensis, teniendo por ingrediente activo la endotoxina delta, y producida por fermentación de B. thuringiensis Berliner, var. israelensis, Serotipo H-14. Estos productos se usan principalmente para el control de insectos acuáticos, los mosquitos y moscas negras en sus formas larvales. Luego vino B. thuringiensis var. aizawai, producido en fermentación por esta variedad. Este producto está registrado actualmente solo para el control de infestaciones de larvas de la polilla de la cera en panales de abejas melíferas. Después de esto vinieron esporas y endotoxina delta producidas por la fermentación del Serotipo 8a8b de B. thuringiensis var. morrisoni. De nuevo, este es un Bt de amplio espectro contra la mayoría de las orugas en la mayoría de los cultivos incluyendo los jardines caseros. B. thuringiensis var. san diego fue desarrollado para el control del escarabajo de las papas de Colorado en todos sus  hospederos, el escarabajo de las hojas del olmo y otras larvas de escarabajos en un amplio rango de árboles ornamentales y de sombrío. Este fue el primer producto de Bt que fue efectivo contra larvas de coleópteros. B. thuringiensis var. tenebrionis y la variedad idéntica var. san diego también fueron desarrollados para el escarabajo de las papas de Colorado. La utilización de genes de Bt trasplantados a cultivos, lo cual se discute en otra parte de este documento, está transformando el área de pesticidas microbiales.

Un desarrollo novedoso en el uso de insecticidas microbiales fue la adición de estimulantes gustatorios o de la alimentación, haciendo que las mezclas sirvieran como cebos. Los estimulantes de la alimentación atraen las orugas al follaje tratado, lo cual incrementa su consumo del microbial. Dos productos que llegaron con éxito al mercado fueron Coax® y Gustol®, ambos fueron derivados de la torta de algodón y fueron formulados como polvos mojables. Ambos productos han sido descontinuados.  

Hongos: Mycar® fue un promisorio acaricida biorracional, un micoacaricida, pero fue descontinuado por el fabricante en 1984. El microorganismo era Hirsutella thompsonii, un hongo parásito que infecta y mata al ácaro tostador de los cítricos. En condiciones óptimas H. thompsonii puede infectar los ácaros plagas y otros ácaros que no son objetivos. Sin embargo, fue consistentemente efectivo solo contra el ácaro tostador de los cítricos; por tanto es un acaricida selectivo.

La EPA registró Metarhizium anisopliae Serotipo F52 a mediados del 2002 para control de varias garrapatas, escarabajos, moscas, jejenes y thrips para uso en exteriores en productos no alimenticios y para invernaderos. Ciertos usos registrados fueron condicionales durante dos años dependiendo de los resultados en los estudios del desempeño contra garrapatas. Otra variedad de este organismo (St. ESF1) también está registrada para control de termitas. En 1998 se hizo la solicitud para registrar el hongo Aspergillus flavus línea AF36 como bioinsecticida para algodonero. Su propósito es ayudar a reducir la incidencia de otras especies de Aspergillus que producen la altamente tóxica micotoxina, aflatoxina, en la semilla de algodón.

Protozoarios: Nosema locustae es un biorracional originalmente desarrollado por Sandoz, Inc., en 1981, para el control de saltamontes. Mercadeado bajo los nombres de NOLO-Bait®, NOLO-BB®, y Grasshopper Attack®, el microorganismo es un protozoario. Estos productos han sido descontinuados aunque los registros persisten.

Nemátodos: Hubo dos productos comerciales de nemátodos disponibles para control de termitas, Spear® y Saf T-Shield®. El nemátodo, Neoaplectana carpocapsae, es de la famila Steirnernematidae, y es específico para control de termitas subterráneas. Mata todos los estados de estas termitas la contagiarlas con una bacteria patógena, Xenorhabdus spp., la cual es letal en menos de 48 horas después de la aplicación y penetración. Desafortunadamente, ninguno de estos tuvo éxito comercial.

UN NUEVO HORIZONTE: PESTICIDAS TRANSGÉNICOS 

El concepto de que la ingeniería genética podría se aplicada a organismos y cultivos para aumentar el control de plagas se conocía bien el la década de 1970. Para mediados de los 1980s, una compañía, Monsanto, se había comprometido en un programa de investigación diseñado para crear productos de protección de cultivos por medio de la aplicación de biotecnología. Charles (2001) ha escrito una historia muy legible de los cultivos transgénicos relacionados con pesticidas y su libro se recomienda a quienes quieren comprender como se desarrolló esta nueva tecnología.

Los organismos Transgénicos son alterados genéticamente mediante la introducción artificial de DNA de otro organismo. La secuencia artificial de genes se denomina un transgene. Plantas con tales transgenes también son denominadas genéticamente modificadas (GM). Las plantas que emulan insecticidas son aquellas alteradas para inducir —resistencia a los insectos (también llamadas plantas pesticidas o plantas a las cuales se les han incorporado protectantes). El propósito del siguiente parágrafo es resumir lo que la biotecnología ha contribuido a la ciencia de los insecticidas en el curso de solo la última década o cosa por el estilo.

La investigación construida sobre la elucidación del código genético a comienzos de los años 1950s y que culminó en los 1990s permitió a aquellos que usaban las técnicas de la biotecnología mover genes codificados para características específicas de organismos seleccionados a células de cultivos. Entonces, tales células alteradas fueron regeneradas en plantas viables de cultivos mediante cultivo de tejidos. De esa manera, entonces, se han creado varios cultivos transgénicos o están siendo creados ahora de los retrocruzamientos con características seleccionadas en líneas seleccionadas de semilla (líneas élite). El resultado nos ha llevado a las plantas pesticidas.

Plantas pesticidas son definidas por la EPA como plantas que han sido modificadas genéticamente para contener los genes de la endotoxina delta de Bacillus thuringiensis. Esta definición se expandirá a medida que genes de fuentes adicionales sean incorporados en las plantas.

En 1995, la EPA registró la primera planta pesticida. Fue la Bt-cotton de Monsanto que contiene la endotoxina delta B. t. Cry1Ac, después de más de una década de investigación. Este novedoso cultivas de algodonero fue introducido experimentalmente en 1995 como algodonero Bollgard®, resistente al gusano de la yema del tabaco, bellotero del algodonero, y gusano rosado también con actividad sobre otras plagas lepidóteras menores. El algodonero, maíz y otros cultivos resistentes Bt-mejorados resistentes a insectos producen una o más proteínas cristalinas que alteran la capa que cubre el tubo digestivo de insectos plagas susceptibles que se alimentan de sus tejidos, los cuales hacen que las plagas dejen de alimentarse y mueran. Varias plantas pesticidas han sido introducidas en los EEUU desde 1995. Algunas de ellas han sido muy exitosas comercialmente mientras que otras, tales como, las papas NewLeaf®, han sido retiradas del mercado. Una lista de las plantas pesticidas actualmente registradas puede versen en http://www.epa.gov/pesticides/biopesticides/reg_of_biotech/eparegofbiotech.htm.

En algunas introducciones subsecuentes de productos el desempeño de estas plantas pesticidas ha sido mejorado o incrementado mediante el uso de genes apilados. Esto quiere decir que se ha introducido más de un transgene en el mismo cultivo para lograr las múltiples características deseadas.

En los EEUU la proporción total de superficie sembrada con maíz B.t., subió de 18% en el 2000 a 26 % en el 2003, y esto no incluye las plantas pesticidas de genes apilados. Las proporciones para algodonero serían aún mayores si se incluyeran las variedades de genes apilados.

Tres agencias federales de los EEUU (USDA, FDA y EPA) regulan la liberación y uso de plantas transgénicas y plantas pesticidas dentro de un marco de coordinación entre ellas. Entre las tres agencias hay una división y a la vez comparten las responsabilidades de reglamentación de la biotecnología entre estas tres agencias. El enfoque de cada agencia es similar, en cuanto a que, cada una evalúa los riesgos desde una perspectiva científica sensata y reglamentan los productos individuales en una base de caso por caso. Se depende mucho de comparar los organismos transgénicos con sus contrapartes convencionales que tienen una historia conocida de uso seguro. Durante la revisión regulatoria el énfasis está en asegurar que los organismos GM no producirán toxinas dañinas, alergenos, etc., y, una vez liberados, no causarán efectos adversos (tales como convertirse ellos mismos en plagas).

Ha habido mucha discusión sobre la seguridad humana y medioambiental del los cultivos transgénicos. Un buen resumen de los riesgos  y preocupaciones sobre los transgénicos puede verse en http://colostate.edu/programs/lifesciences/TransgenicCrops/

Cultivos resistentes que son nuevos productos y que están pendientes para registro o en desarrollo se pueden ver en las bases de datos de Agbios (http://www.agbios.com/main.php) o de OECD (http://webdomino1.oecd.org/ehs/bioprod.nsf).  

Las primeras introducciones significativas de cultivos biotecnológicos, incluyendo plantas insecticidas, tuvieron lugar en 1995, pero las introducciones comerciales están avanzando rápidamente. Un artículo de Reuters de fecha 15 de enero de 2003, citado en el sitio web de ISAAA (http://www.isaaa.org/) proyecta ventas globales transgénicas (incluyendo las plantas insecticidas y tolerancia a herbicidas) por encima de $4 mil millones en 2003, mientras Phillips McDougall, el autorizado consultor y publicista proyecta que tales ventas en el 2006 estarán por encima de $5 mil millones para el 2006.

n.b.: El 23 de junio de 2004 se llegó con éxito a todos los sitios de la red mencionados. Sin embargo, estas páginas están sujetas a cambios por lo cual usted deberá buscar palabras claves para encontrar los cambios de dirección.

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Recursos para Insecticidas en la Web (Gobiernos Federal y Estatales y otros):

·     USDA Home Page-(http://www.usda.gov/)

·     U. S. EPA Office of Prevention, Pesticides and Toxic Substances- (http://www.epa.gov/pesticides/)

·     U. S. Geological Survey - Pesticides in the Hydrologic System  (http://www.usgs.gov/)

·     U.S. Occupational Safety & Health Administration (http://www.osha.gov/)

·     California Department of Pesticide Regulations (DPR) (http://www.dcpr.ca.gov/)

·     California Environmental Protection Agency (CalEPA), (http://www.calepa.ca.gov/)

·     Center for Environmental and Regulatory Information Systems (Purdue University) (http://www.ceris.purdue.edu/)

·     Cooperative State Research, Education, and Extension Service (CSREES), (http://www.reeusda.gov/)

·     EXTOXNET: Extension Toxicology Network (http://ace.orst.edu/info/extoxnet)

·     Interregional Research Project #4 –minor crop pest management (http://ir4.rutgers.edu/)

·     Minnesota Pesticide Impact Assessment Program (http://www3.extension.umn.edu/projects/mpiap/)

·     National Pesticide Telecommunications Network (NPTN), (Oregon State University) (http://ace.orst.edu/info/nptn/)

·     Pesticide Impact Assessment in New York (Cornell University), (http://cce.cornell.edu/programs/ag/pesticide-assessment.html)

·     Wisconsin Integrated Pest and Crop Management (http://ipcm.wisc.edu/)

·     Crop Life America (http://www.croplifeamerica.org/)

·     CAST: Council for Agricultural Science and Technology (http://www.netins.net/showcase/cast/cast.htm)

·     Greenpeace (http://www.greenpeace.org/)

·     Insecticide Resistance Action Committee (http://www.plantprotection.org/irac/)

·     International Service for the Acquisition of Agri-biotech applications (http://www.isaaa.org/)

·     Pesticide.Net- Pesticide News, Information and Resources (http://www.pesticide.net/?)

 

Referencias Seleccionadas

Aspelin AL, Grube AH (1998) Pesticide Industry Sales and Usage: 1996 and 1997 Market Estimates. Office of Prevention, Pesticides and Toxic Substances, U. S. Environmental Protection Agency. 733-R-98- 0001. Washington, DC 20460. 37 pp.

Carpenter MJ, Ware GW (2004) Defending Pesticides in Litigation, 14th Ed.  West-Thomson.  St. Paul, MN  55123.  763 pp.

Charles D. 2001. Lords of the harvest: Biotech, big money, and the future of food. Perseus Publishing, Cambridge, MA, 348 pp.

Crop Protection Handbook (2004) Meister Media Worldwide, Willoughby, Ohio. Vol. 90, 900 pp.

Mayer MS, McLaughlin JR (1990) Insect pheromones and sex attractants. CRC Press, Boca Ratón, FL.  235 pp.

Salgado VL (1997) The modes of action of spinosad and other insect control products. Down to Earth 52(2):35-43. Dow AgroSciences, Midland, MI.

Thomson WT (2001) Agricultural Chemicals, Book I, Insecticides. Thomson Publications, Fresno, California.  249 pp.

Thomson WT (1999-2000 Revision). Agricultural Chemicals, Book III, Miscellaneous Agricultural Chemicals. Thomson Publications, Fresno, California. 189 pp.

Tomlin C (ed) (2000) The Pesticide Manual, 12th Ed. British Crop Protection Council. Blackwell Scientific Publications, Cambridge, Massachusetts.  1250 pp.

Ware GW, Whitacre DM (2004) The Pesticide Book, 6th Ed.  496 pp.  Meister Media Worldwide, Willoughby, Ohio.  (ISBN 1892829-11-8)


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Última modificación, miércoles 22 de junio de 2004
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