Uno de los problemas causados por el uso intensivo de pesticidas es su efecto en otros organismos además de aquellos para los que están diseñados para combatir, el más notorio de los cuales es la mortalidad global de las abejas melíferas.
Sin embargo, hay otros insectos económicamente beneficiosos que las abejas que están implicados. “El gusano de seda es otro insecto manejado cuyo rendimiento puede haberse visto afectado por el envenenamiento por plaguicidas”, dijo Daniel Nicodemo, profesor de la Facultad de Ciencias Agrarias y Tecnológicas de la Universidad Estatal de Sao Paulo (FCAT-UNESP) en Dracena, Brasil.
En un estudio respaldado por la Fundación de Investigación de São Paulo – FAPESP, Nicodemo se asoció con el profesor Fábio Ermínio Mingatto y estudiantes del FCAT-USP para investigar los efectos de la piraclostrobina, un fungicida estrobilurina ampliamente utilizado como aerosol de cultivos, en la bioenergética mitocondrial de los gusanos de seda (Bombyx mori) y su producción de capullos.
Los investigadores descubrieron que la aplicación del fungicida a las plantas de morera, la única fuente de alimentos de los gusanos de seda, aumentó la mortalidad de orugas hasta tres veces y redujo significativamente el tamaño de los capullos hilados por las orugas supervivientes, causando pérdidas en la producción de seda. El estudio fue el tema de un artículo publicado en el Journal of Economic Entomology.
Los productores brasileños de seda han informado una caída en la producción de capullos de gusanos de seda, incluso en ausencia de factores como enfermedades, malnutrición y manejo inadecuado, que impactan negativamente en el ciclo de desarrollo del gusano de seda de mora, en la evaluación de Nicodemo.
Los cultivadores de seda brasileños son pequeños agricultores que cultivan plantas de morera para proporcionar alimentos a los gusanos de seda. La mayoría de las granjas de seda brasileñas se encuentran en la parte norte del estado de Paraná, pero también hay sericultores en el estado de São Paulo y Mato Grosso do Sul. Son pequeñas preocupaciones aisladas rodeadas de vastas plantaciones de caña de azúcar, soja o maíz donde los pesticidas son muy utilizados.
“Esta es una de las posibles causas de las pérdidas de cultivos de gusanos de seda”, dijo Nicodemo. Cuando las grandes plantaciones son rociadas con insecticidas, herbicidas o fungicidas, el viento a menudo sopla estos agroquímicos hacia las granjas vecinas, donde las plantas de morera pueden estar creciendo.
Pyraclostrobin: del activo prometedor al villano de la sericultura
Nicodemo dijo que el objetivo inicial del estudio financiado por FAPESP era determinar si el tratamiento de las hojas de morera con piraclostrobin mejoraría la calidad del capullo. “Además de ser utilizado como fungicida, la piraclostrobina también retrasa la senescencia de las hojas y fortalece la tolerancia al estrés oxidativo en muchos cultivos”.
Las hojas de morera con alto contenido de proteína tienen una influencia directa en la calidad de la seda producida por larvas. Sin embargo, el arte de cultivar una planta de morera altamente nutritiva sigue estándares muy particulares. “La cantidad de hojas producidas por cada planta es inversamente proporcional a su calidad nutricional”, dijo Nicodemo, explicando que el valor nutricional de las hojas alcanza un máximo de aproximadamente 60 días después de la poda.
Por otro lado, el agricultor de seda brasileño promedio cosecha las hojas alrededor de 90 días después de la última poda, cuando las plantas de morera muestran una mayor cantidad de hojas con menor valor nutricional. Eso es porque una granja de seda típica es de aproximadamente tres hectáreas de tamaño, con moreras plantadas en todas partes. Las hojas se cosechan mensualmente en cada hectárea por turnos, por lo que las plantas podadas en enero, por ejemplo, tienen hasta fines de marzo para producir nuevas hojas, que, por lo tanto, se cosecharán solo en abril.
Según el investigador apoyado por FAPESP, se sugiere el uso de piraclostrobin para mantener la calidad de la hoja hasta el final del período de 90 días. Esto permitiría una mayor cosecha de hojas de morera de alta calidad. “La acción de la piraclostobina podría contribuir a la mejora de la calidad de la hoja de morera y permitir a los productores de seda maximizar la producción de hojas de alta calidad en el momento de la poda”. En cuanto al resultado de la prueba, Nicodemo respondió rápido: “Los resultados fueron los opuestos a los que esperábamos”.
Inhibidor de la cadena respiratoria
Se eligió un fungicida comercial con piraclostrobina como ingrediente activo para el experimento de campo. La metodología utilizada en el experimento consistió en tratar una plantación de morera con piraclostrobin en tres dosis (100, 200 y 300 gramos de ingrediente activo por hectárea) aplicadas como 1,000 litros de solución 60 y 75 días después de cada poda. Un área de control se roció con agua solamente. La producción de hojas, el contenido de clorofila, macronutrientes y micronutrientes se analizaron después de cada poda.
Las ramas de morera de las plantas tratadas con el fungicida se alimentaron a las orugas 15 y 30 días después de la aplicación. La bioenergética mitocondrial de la cabeza y el intestino se evaluó in vitro e in vivo, junto con el consumo de hojas y la mortalidad de las orugas.
Debido a que la mortalidad era muy alta cuando las orugas fueron alimentadas con hojas de plantas tratadas con piraclostrobina 15 días antes, las pruebas continuaron usando solo hojas de plantas tratadas 30 días antes. En este caso, los investigadores encontraron que a dosis de 50 micromolar in vitro y 200 gramos por hectárea in vivo, la piraclostrobina inhibía el consumo de oxígeno, disipaba el potencial de membrana e inhibía la síntesis de ATP en las mitocondrias. El ATP (trifosfato de adenosina) es el nucleótido responsable del almacenamiento de energía en las células.
“La piraclostrobina actuó como un inhibidor de la cadena respiratoria, que afecta a la bioenergética mitocondrial”, dijo Nicodemo. “Por lo tanto, el efecto principal esperado para los hongos también ocurre en los gusanos de seda”.
Las tasas de mortalidad fueron estadísticamente similares para los grupos alimentados 60 días después de la poda en hojas de plantas no tratadas y plantas tratadas con piraclostrobina. Sin embargo, la mortalidad fue 30.7% mayor para las hojas alimentadas en grupo de plantas tratadas con la dosis más alta de piraclostrobina que para el grupo control, lo que evidencia un efecto dosis-dependiente.
Al final del período de alimentación, las larvas se manejaron para que se les permitiera girar los capullos. Cien capullos fueron pesados ??por grupo experimental, y las crisálidas del gusano de seda fueron luego removidas. Al final del proceso, las cáscaras del capullo se pesaron por separado.
Los resultados mostraron que la presencia del fungicida en las hojas no afectó significativamente su consumo por los gusanos de seda, pero afectó negativamente el peso del capullo cuando la dosis de piraclostrobina aplicada fue de 100 gramos por hectárea o más. Los pesos de los capullos (-10%) y las cáscaras de capullo (-7%) fueron menores para las orugas alimentadas con hojas tratadas con piraclostrobina que para las orugas alimentadas con hojas no tratadas. La dosis de fungicida aplicada no afectó la calidad del capullo.
Según Nicodemo, la toxicidad de cualquier sustancia es una variable clave para determinar su impacto directo en la supervivencia de individuos en una especie determinada después de la exposición a una dosis específica, concentración o ambos.
“La no toxicidad no significa que la sustancia es inofensiva. Los organismos pueden sufrir daños de diversas maneras, incluso si sobreviven”, dijo Nicodemo.“En nuestro estudio, mientras que la mortalidad del gusano de seda era relativamente baja cuando se alimentaron con hojas de morera que habían sido tratadas con piraclostrobina 30 días antes, el daño a la bioenergética mitocondrial de la cabeza y el intestino influyó negativamente en la producción de mitocondrias y capullos”.