CONTROL BIOLÓGICO DE PLANTAS ACUÁTICAS EXÓTICA INVASORAS

Maricela Martínez Jiménez

Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA)

En México, se han identificado al menos, un total de 800 especies Exóticas invasoras de las cuales 665 son plantas (IMTA, 2008). La mayoría de las plantas que se comportan como malezas, no son originarias de nuestro país. Tal es el caso del lirio acuático (Eichhornia crassipes), oreja de ratón (Salvinia molesta) o Hydrila viticultor entre otras especies introducidas a México.

En México, se han estimado que la superficie infestada por las malezas acuáticas es de 62,000 ha, lo que representa el 24% de la superficie inundada. Recientemente, varias especies de Salvinia han infestado  diversos cuerpos de agua del país. La proliferación de plantas acuáticas, provoca problemas de índole económica, ecológica y de salud. Dentro de los problemas económicos podemos citar las pérdidas de agua por evapotranspiración, el azolvamiento. Dentro de los problemas ecológicos la acumulación de grandes cantidades de malezas acuáticas provoca en estancamiento de agua disminuyendo el oxigeno disuelto y por consiguiente la muerte de especies acuáticas. Dentro de los problemas de salud, las malezas acuáticas constituyen el hábitat parar el desarrollo de organismos vectores de enfermedades graves y hasta mortales como el dengue, la filariasis etc.

De acuerdo con el PROCMA, el control de malezas acuáticas consistió en utilizar estrategias a largo plazo, dirigidas a la causa y que se refiere al control de nutrientes en los cuerpos de agua del país, como el fósforo y el nitrógeno y estrategias a corto plazo, donde los esfuerzos son dirigidos al efecto, es decir, un procedimiento que reduzca la cantidad de plantas a una velocidad mayor que lo de su reproducción natural.

Con respecto a l uso de insecto como agentes de control biológico, el IMTA estableció una unidad de producción masiva de tres especies de coleópteros Neochetina eichhornia y Neochetina bruchi para el control de lirio acuático; Cyrtobagous salviniae para el control de Salvinia molesta; una especie de himenóptero Tetramesa romana y una especie de homóptero: Rhizaspidiotus donacis para el control de Arundo donax.

Dado que todos los microorganismos utilizados en el control biológico de plagas y malezas pierden su eficacia al ser aplicado s en campo (debido a los rayos solares y la pérdida de humedad; se investigaron  agentes de protección a los hongos identificados como agentes de control biológico. El resultado fue el uso de un agente de protección de humedad y un agente de protección solar. Para establecer el posible efecto toxico, la formulación micoherbicida fue sometida dos pruebas reconocidas internacionalmente para dicha evaluación: Microtox y Ames. Estas pruebas se utilizan para determinar el efecto de sustancias toxicas sobre los organismos establecidos para la evaluación toxicológica están basados en métodos estándar validados ante el sistema de Aseguramiento  y Control de la Calidad. Los resultados mostraron que le uso de dichos agentes de control biológico no son tóxicos ni mutagénicos (Martínez y Sandoval, 2008).

Uno  de los componentes que constituyen las formulaciones micoherbicidas son las toxinas que sintetizan los hongos que son la base de dichas formulaciones. Las toxinas actúan directamente sobre los protoplastos vivos de su hospedante y ocasiona daños considerables o incluso pueden destruir a las células de una plante. Algunas de ellas actúan como venenos protoplásmicos generales que afectan a muchas especies de plantas a bien completamente inocuas para otras.

Los hongos y las bacterias producen toxinas tanto en plantas infectadas como en el medio de cultivo  donde se desarrollen. Las toxinas dañan a las células hospedantes al afectar la permeabilidad de su membrana celular o al activar o inhibir a las enzimas e interrumpir posteriormente sus reacciones enzimáticas correspondientes. Algunas toxinas actúan como  antimetabolitos que propician la deficiencia de un factor esencial para el desarrollo normal de la planta.

Se ha demostrado que algunas de las sustancias toxicas que producen los microorganismos fitopatogenos ocasionan todo el síndrome de la enfermedad o parte de él, no solo en la planta hospedante, sino también en otras especies vegetales que por lo común no son afectadas por el patógeno  en la naturaleza. Estas toxinas se denominan “toxinas no especificas” del hospedante y aumentan la magnitud de la enfermedad causada por el patógeno, pero no son esenciales para que este cause la enfermedad. Varias de esta toxinas, como  por ejemplo  la tabtoxina y la faseolotoxina, afectan al sistema de transporte celular, en particular el intercambio de H+/K+ a nivel de la membrana celular (Vanderplank, 1982). Otras como en el caso de la cercosporina, funciona como agentes fotosensibilizantes, y causan peroxidacion de los lípidos de las membrana (Daub, 1982).

El interés en las quinonas o perilenquinonas como la cercosporina y sus derivados no solo radica en sus peculiares características estructurales sino también en su actividad fotodinámica. Algunas quinonas pertenecientes al grupo cladocromo han demostrado ser potentes inhibidores de la protein-cinasa C (PKC) sugiriendo tener posible actividad antitumoral y antiviral (Scaglioni y Mazzini, 2001). Estas características en particular de las moléculas del tipo del derivado de la cicloporina determinado en este trabajo tienen sin duda un interés específico en la posibilidad del desarrollo de otros usos específicos para compuestos de este tipo. Como es bien conocido, el uso de fotosintetizadores, capaces de generar oxigeno singlete, en la desactivación de patógenos presentes en agua es una práctica que recientemente ha generado resultados interesantes (Schafer, 1998) Shafer y colaboradores han demostrado (1998; 2000) han demostrado que es posible desactivar algunos microorganismos en agua mediante oxígeno singlete producido fotodinámicamente. De esta manera, bacterias como Reinococcus radiodurans o Escherichia coli han sido desactivadas mediante el uso de rosa de bengala como sintetizador. Incluso se reporta la desactivación de huevos de helminto utilizando porfirinas como sensitizadores activados son radiación visible (Alouini y Jemli). Resulta entonces interesante explorar las posibilidades del derivado aislado de C.piaropi para su aplicación como posible fotosensitizador en, por ejemplo, proceso de desactivación de patógenos en agua.

En conclusión, la inclusión de esta biotecnología desarrollada por el IMTA, como parte clave de un programa de control integral de malezas, es un opción viable que permitirá en los años subsecuentes, la disminución en el uso de control químico y biológico.