Métodos de encapsulación de hongos entomopatógenos para su aplicación en el control biológico

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i16.38031

Palabras clave:

Microorganismos; Revestimiento; Protección; Eco-friendly.

Resumen

En la actualidad, la protección de cultivos se ha llevado a cabo mediante el uso de plaguicidas, sin embargo, el uso inadecuado y los largos períodos de exposición de estos productos han ocasionado una serie de problemas al medio ambiente y a la salud humana. El control biológico, más específicamente el uso de hongos entomopatógenos, aparece como una alternativa efectiva y eco-friendly a los pesticidas, sin embargo, estos microorganismos son altamente sensibles a algunas condiciones ambientales, como la variación de temperatura y la luz ultravioleta. Por lo tanto, se han desarrollado algunos métodos de encapsulación para proteger a los hongos contra estos factores. Con el fin de comprender acerca de estos métodos, en este trabajo realizamos una revisión de la literatura que aborda algunas técnicas de encapsulación de hongos entomopatógenos para su aplicación en el control biológico. Los materiales de recubrimiento utilizados en la encapsulación son polímeros sintéticos (poliuretano, poliacrilato y alcohol polivinílico) o polímeros naturales (alginato, almidón, celulosa, gelatina, entre otros). El material seleccionado debe formar una protección estable, inerte, resistente, capaz de liberar el contenido a tiempo y en condiciones ideales. Entre las técnicas de encapsulación de hongos entomopatógenos podemos destacar la gelificación térmica, la gelificación iónica, el secado por aspersión, la coacervación y LentiKats®. Ya se han informado con éxito encapsulaciones de Trichoderma harzianum por gelificación iónica y de Beauveria bassiana por gelificación iónica y secado por aspersión. En general, las técnicas de encapsulación protegen a los hongos contra factores ambientales y aumentan la eficiencia y viabilidad de estos microorganismos en el campo.

Citas

Acheampong, M. A., Hilla, M. P., Moorea, S. D., & Coombesa, A. C. (2020). UV sensitivity of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae isolates under investigation as potential biological control agents in South African citrus orchards. Fungal Biology, 124(5): 304–310. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2019.08.009.

Aguilar, K. C., Tello, F., Bierhalz, C. K., Garnica Romo, M. G., Martínez Flores, H. E., & Grosso, C. R. F. (2015). Protein adsorption onto alginate-pectin microparticles and films produced by ionic gelation. Journal of Food Engineering, 154: 17–24. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2014.12.020.

Asghar, U., Malik, M. F., & Javed, A. (2016). Pesticide exposure and human health: a review. Journal of Ecosystem & Ecography, 1–4. 10.4172/2157-7625.S5-005.

Benavides, S., Cortés, P., Parada, J., & Franco, W. (2016). Development of alginate microspheres containing thyme essential oil using ionic gelation. Food Chemistry, 204: 77–83. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.02.104.

Bettiol, W., & Morandi, M.A.B. (2009). Biocontrole de doenças de plantas: uso e perspectivas. Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, 341p.

Brasil. Decreto nº 4.074, de 04 de janeiro de 2002. Regulamenta a Lei nº 7.802, de 11 de julho de 1989, que dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 04 jan. 2002 Disponível em: http://www.agricultura.gov.br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumosagricolas/agrotoxicos/legislacao/arquivos-de-legislacao/decreto-4074-2002-decretodos-agrotoxicos/view. Acesso em: 30 nov 2021.

Choudhury, N., Meghwal, M., & Das, K. (2021). Microencapsulation: An overview on concepts, methods, properties and applications in foods. Food Frontiers, 2(4): 426–442. https://doi.org/10.1002/fft2.94.

Crowder, D. W., & Harwood, J. D. (2014). Promoting biological control in a rapidly changing world. Biological Control, 75: 1–7. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2014.04.009.

Da Silva, T. M., Rodrigues, L. Z., Nunes, G. L., Codevilla, C. F., Da Silva, C. B., & De Menezes, C. R. (2015). Encapsulação de compostos bioativos por coacervação complexa. Ciência e Natura, 37: 56–64.

Faostat. Pesticides use. Disponível em: https://www.fao.org/faostat/en/#data/RP. Acesso em: 09. nov. 2022.

Felizatti, A. P., Manzano, R. M., Rodrigues, I. M. W., Da Silva, M. F. G., Fernandes, J. B., & Forim, M. R. (2021). Encapsulation of B. bassiana in Biopolymers: Improving Microbiology of Insect Pest Control. Frontiers in Microbiology. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.704812.

John, R. P., Tyagi, R. D., Brar, S. K., Surampalli, R. Y., & Prévost, D. (2011). Bio-encapsulation of microbial cells for targeted agricultural delivery. Critical Reviews in Biotechnology, 31(3): 211–226. https://doi.org/10.3109/07388551.2010.513327.

Jyothi, N. V. N., Prasanna, P. M., Sakarkar, S. N., Prabha, K, S., Ramaiah, P. S., & Srawan, G. Y. (2010). Microencapsulation techniques, factors influencing encapsulation efficiency. Journal of Microencapsulation, 27(3): 187–197. https://doi.org/10.3109/02652040903131301.

Krasňan, V., Stloukal, R., Rosenberg, M., & Rebros, M. (2016). Immobilization of cells and enzymes to LentiKats®. Applied Microbiology and Biotechnology, 100(6): 2535–2553. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7283-4.

Mancera-López, M. E., Izquierdo-Estévez, W. F., Escalante-Sánchez, A., Ibarra, J. E., & Barrera-Cortés, J. (2019). Encapsulation of Trichoderma harzianum conidia as a method of conidia preservation at room temperature and propagation in submerged culture. Biocontrol Science and Technology, 29(2): 107–130. https://doi.org/10.1080/09583157.2018.1535053.

Maruyama, C. R., Bilesky-José, N., Lima, R., & Fraceto, L. F. (2020). Encapsulation of Trichoderma harzianum Preserves Enzymatic Activity and Enhances the Potential for Biological Control. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8: 1–14. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00225.

Mossa, A. T. H. (2016). Green Pesticides: Essential oils as biopesticides in insect-pest management. Journal of Environmental Science and Technology, 9(5): 354–378. https://dx.doi.org/10.3923/jest.2016.354.378.

Nava, D. E. (2007). Controle biológico de insetos-praga em frutíferas de clima temperado: uma opção viável, mas desafiadora. (First edition). Embrapa Clima Temperado, Pelótas, 20p.

Radosavljević, M., Levic, S., Belovic, M., Pejin, J., Djukic-Vukovic, A., Mojovic, L., & Nedovic, V. (2021). Encapsulation of Lactobacillus rhamnosus in Polyvinyl Alcohol for the production of L-(+)-Lactic Acid. Process Biochemistry, 100: 149–160. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.10.006.

Rocha, L. C. R. Desenvolvimento de micropartículas contendo suco de tomate via gelificação iônica. 2017. 87 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós Graduação em Engenharia de Biomateriais – Produtos e nanoprodutos alimentícios, Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.

Saberi-Riseh, R., Moradi-Pour, M., Mohammadinejad, R., & Thakur, V. K. (2021). Biopolymers for biological control of plant pathogens: Advances in microencapsulation of beneficial microorganisms. Polymers, 13(12): 1–23. https://doi.org/10.3390/polym13121938.

Schoubben, a., Blasi, P., Giovagnoli, S., Rossi, C., & Ricci, M. (2010). Development of a scalable procedure for fine calcium alginate particle preparation. Chemical Engineering Journal, 160(1): 363– 369. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.02.062.

Sharma, A., Kumar, V., Shahzad, B., Tanveer, M., Sidhu, G. P. S., Handa, N., … & Thukral, A. K. (2019). Worldwide pesticide usage and its impacts on ecosystem. SN Applied Sciences, 1(11): 1–16. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1485-1.

Silva, P. T., Fries, L. L. M., Menezes, C. R., Holkem, A. T., Schwan, C. L., Wigmann, E. F., Bastos, J. O., & Da Silva, C. B. (2014). Microencapsulation: concepts, mechanisms, methods and some applications in food technology. Ciência Rural, 44(7): 1304–1311. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20130971.

Vemmer, M., & Patel, A. V. (2013). Review of encapsulation methods suitable for microbial biological control agents. Biological Control, 67(3): 380–389. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2013.09.003.

Zhu, J., Wang J., Ding, Y., Liu, B., & Xiao, W. (2018). A systems-level approach for investigating organophosphorus pesticide toxicity. Ecotoxicology and Environmental Safety, 149: 26–35. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.10.066.

Publicado

01/12/2022

Cómo citar

CELESTINO, M. F. .; OLIVEIRA, J. A. dos S. . Métodos de encapsulación de hongos entomopatógenos para su aplicación en el control biológico. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 16, p. e123111638031, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i16.38031. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/38031. Acesso em: 29 nov. 2024.

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