ES2206496T3 - Nueva composicion pesticida y cepa de (bacillus thuringiensis). - Google Patents
Nueva composicion pesticida y cepa de (bacillus thuringiensis).Info
- Publication number
- ES2206496T3 ES2206496T3 ES95912925T ES95912925T ES2206496T3 ES 2206496 T3 ES2206496 T3 ES 2206496T3 ES 95912925 T ES95912925 T ES 95912925T ES 95912925 T ES95912925 T ES 95912925T ES 2206496 T3 ES2206496 T3 ES 2206496T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- strain
- emcc
- substance
- bacillus
- pest
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/07—Bacillus
- C12R2001/075—Bacillus thuringiensis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA NUEVA CEPA(S) DE BACILLUS THURINGIENSIS EN LA QUE ESENCIALMENTE TODA LA ACTIVIDAD PESTICIDA DE DICHA CEPA ESTA EN LA PARTE SUPERFICIAL DE UNA FERMENTACION DE DICHO TIPO. ESTE TIPO PRODUCE UNA SUBSTANCIA QUE TIENE ACTIVIDAD CONTRA UNA PLAGA DE INSECTOS DEL TIPO COLEOPTERO Y QUE AUMENTA LA ACTIVIDAD PESTICIDA DEL CORRESPONDIENTE PESTICIDA DE BACILLUS. LA INVENCION ADEMAS SE REFIERE A COMPOSICIONES DE PESTICIDA QUE COMPRENDEN LA SUBSTANCIA Y EL SOPORTE DEL PESTICIDA, O LA SUBSTANCIA Y UN PESTICIDA CORRESPONDIENTE AL BACILLUS, UN PESTICIDA QUIMICO Y/O UN VIRUS CON PROPIEDADES PESTICIDAS ASI COMO METODOS DE USO DE COMPOSICIONES PESTICIDAS PARA EL CONTROL DE LA PLAGA.
Description
Nueva composición pesticida y cepa de
(Bacillus thuringiensis).
La invención tiene que ver con una nueva
cepa(s) de Bacillus thuringiensis en la que,
esencialmente, toda la actividad pesticida de dicha cepa está en el
sobrenadante de un fermentación de dicha cepa. La cepa produce una
sustancia que tiene actividad contra una plaga(s) de
insectos del orden coleópteros, y que intensifica la actividad
pesticida de un pesticida relacionado con el Bacillus. La
invención se refiere además a composiciones pesticidas constando de
la sustancia y de un soporte pesticida, o la sustancia y un
pesticida relacionado con el Bacillus, un pesticida químico
y/o un virus con propiedades pesticidas, así como métodos para
utilizar las composiciones pesticidas para controlar una plaga.
Cada año, por la infestación de plagas se pierden
porciones significativas de los cultivos agrícolas comercialmente
importantes del mundo, incluyendo alimentos, textiles, y diversas
plantas domésticas, produciendo pérdidas de millones de dólares. Se
han utilizado diversas estrategias para tratar de controlar tales
plagas.
Una estrategia es el empleo de pesticidas de
amplio espectro, esto es, pesticidas químicos con un amplio rango
de actividad. Sin embargo, hay numerosas desventajas al utilizar
tales pesticidas químicos. Específicamente, debido a su amplio
espectro de actividad, estos pesticidas pueden destruir organismos
no diana tales como insectos beneficiosos y parásitos de plagas
destructivas. Adicionalmente, estos pesticidas químicos son
frecuentemente tóxicos para animales y humanos, y las plagas
elegidas como diana desarrollan frecuentemente resistencia cuando
se exponen reiteradamente a tales sustancias.
Otra estrategia ha supuesto el empleo de
biopesticidas, los cuales hacen uso de patógenos de existencia
natural para controlar las infestaciones por insectos, fúngicas, y
por hierbajos, de los cultivos. Los biopesticidas constan de una
bacteria que produce una toxina, una sustancia tóxica para la
plaga. Los biopesticidas son generalmente menos perjudiciales para
los organismos no diana y el medio ambiente en su totalidad que los
pesticidas químicos.
El biopesticida más ampliamente utilizado es el
Bacillus thuringiensis (B.t.). El B.t. es un
microorganismo extensamente distribuido, con forma de barra,
aeróbico y formador de esporas. Durante su ciclo de esporulación,
el B.t. produce una proteína(s) conocida como una
delta-endotoxina(s) cristalina, la cual mata
larvas de insectos. El B.t. es, por lo tanto, muy útil como
pesticida agrícola.
Se ha descubierto que algunas cepas, por ejemplo,
el Bacillus thuringiensis subesp. kurstaki y el
Bacillus thuringiensis subesp. aizawai, son
específicas para lepidópteros. Se ha descubierto que el Bacillus
thuringiensis subesp. israelensis es específico para
dípteros (Goldberg, Patente U.S. Nº 4.166.112). Se ha descubierto
que otras cepas, por ejemplo, el Bacillus thuringiensis
subesp. tenebrionis (Krieg y col., 1988, Patente U.S. Nº
4.766.203) son específicas para coleópteros. En 1986 se informó del
aislamiento de otra cepa de Bacillus thuringiensis, tóxica
para coleópteros (Hernnstadt y col., Bio/Technology, vol. 4,
305-308, 1986, Patente U.S. 4.764.372, 1988). Esta
cepa, denominada "Bacillus thuringiensis subesp. san
diego", M-7, ha sido registrada en el
Northern Regional Research Laboratory, EE.UU., bajo el número de
entrada NRRL B-15939. Sin embargo, el cesionario de
la patente '372, Mycogen Corp., ha reconocido públicamente que el
Bacillus thuringiensis subesp. san diego es
Bacillus thuringiensis subesp. tenebrionis. Además,
la patente '372 ha sido cedida a Novo Nordisk A/S. Adicionalmente,
se ha revelado una cepa de B.t. que es tóxica contra
lepidópteros y coleópteros (Solicitud PCT Nº WO 90/13651). La
toxina revelada en la Solicitud PCT Nº WO 90/13651 tiene un peso
molecular de 81 kDa.
Durante su ciclo de esporulación, el B.t.
produce una proteína(s) en forma cristalina conocida como
una delta-endotoxina(s) cristalina, teniendo
un peso molecular que oscila entre 27-140 kDa, que,
en la ingestión, mata larvas de insectos. La actividad tóxica puede
residir en una o más de tales delta-endotoxinas, en
una cepa de B.t. dada. La mayoría de las
delta-endotoxinas son protoxinas que son
transformadas proteolíticamente en polipéptidos tóxicos más
pequeños (truncados), en el intestino medio del insecto diana (Höfte
y Whiteley, 1989, Microbiol. Rev. 53:
242-255). Las delta-endotoxinas
están codificadas por genes cry (proteína cristalina). Los
genes cry han sido divididos en seis clases y varias
subclases basadas en similitudes estructurales y especificidad
pesticida. Las clases principales son genes específicos de
lepidópteros (cryI); específicos de lepidópteros y dípteros
(cryII); específicos de coleópteros (cryIII);
específicos de dípteros (cryIV) (Höfte y Whiteley, 1989,
Microbiol. Rev. 53: 242-255); específicos de
coleópteros y lepidópteros (mencionados como genes cryV por
Taylor y col., 1992, Molecular Microbiology 6:
1.211-1.217); y específicos de nemátodos
(mencionados como genes cryV y cryVI por Feitelson y
col., 1992, Bio/Technology 10: 271-275).
Las delta-endotoxinas han sido
producidas mediante métodos de ADN recombinante. Las
delta-endotoxinas producidas mediante métodos de ADN
recombinante pueden estar o no en forma cristalina.
La delta-endotoxina de
B.t. es insoluble en agua excepto a pH alcalino, y está casi
siempre codificada por plásmidos. Se ha demostrado que algunas cepas
de Bacillus thuringiensis producen un análogo pesticida
termoestable de nucleótidos de adenina, conocido como
\beta-exotoxina o thuringiensina, el cual es
únicamente pesticida (Sebesta y col., en H.D. Burges (ed.),
Microbial Control of Pests and Plant Diseases, Academic
Press, Nueva York, págs. 249-281, 1981). La
\beta-exotoxina ha sido encontrada en el
sobrenadante de algunos cultivos de Bacillus thuringiensis.
Tiene un peso molecular de 789 y está compuesta de adenosina,
glucosa, y ácido alárico (Lüthy y col., en Kurstak (ed.),
Microbial and Viral Pesticides, Marcel Dekker, Nueva York,
1982, págs. 35-72). Su gama de huéspedes incluye,
pero no se limita a, Musca domestica, Mamestra
configurata Walker, Tetranychus urticae, Drosophila
melanogaster, y Tetranychus cinnabarinus. Se cree que la
toxicidad de la \beta-exotoxina es debida a la
inhibición de la ARN polimerasa, dirigida a ADN, por competición
con ATP. Se ha demostrado que la \beta-exotoxina
está codificada por un plásmido Cry en cinco cepas de Bacillus
thuringiensis (B.t.), y que la
\beta-exotoxina puede ser clasificada como
\beta-exotoxina tipo I o tipo II (Levinson y col.,
1990, J. Bacteriol. 172: 3.172-3.179). Se
descubrió que la \beta-exotoxina tipo I estaba
producida por el B.t. subesp. thuringiensis serotipo
1, el B.t. subesp. tolworthi serotipo 9, y el
B.t. subesp. darmstadiensis serotipo 10. Se descubrió
que la \beta-exotoxina tipo II estaba producida
por el B.t. subesp. morrisoni serotipo 8ab, y es
activa contra Leptinotarsa decemlineata (escarabajo de la
patata de Colorado). Otras sustancias hidrosolubles que se han
aislado del B.t. incluyen alfa-exotoxina, que
es tóxica contra las larvas de Musca domestica (Lüthy, 1980,
FEMS Microbiol. Lett. 8: 1-7);
gamma-exotoxinas, que son diversas enzimas
proteolíticas incluyendo lecitinasas, quitinasas, y proteasas, los
efectos tóxicos de las cuales se expresan únicamente en combinación
con beta-exotoxina o
delta-endotoxina (Forsberg y col., 1976, Bacillus
thuringiensis: Its Effects on Environmental Quality, National
Research Council of Canada, NRC Associate Committee on Scientific
Criteria for Environmental Quality, Subcommitees on Pesticides and
Related Compounds and Biological Phenomena);
sigma-exotoxina, que tiene una estructura similar a
la beta-exotoxina, y es también activa contra
Leptinotarsa decemlineata (Argauer y col., 1991, J.
Entomol. Sci. 26: 206-213); y
anhidroturingiensina (Coll. Czechoslovak Chem. Comm.
40: 1.775, 1975).
WO 94/09630 revela una sustancia hidrosoluble que
intensifica la actividad del Bacillus thuringiensis var.
kurstaki y el Bacillus thuringiensis var.
aizawai.
Stonard y col. (1994, In Natural and Engineered
Pest Management Agents, Paul A. Mann, Robert M. Hollingworth, eds.,
ACS, Washington, D.C. págs. 25-36) revela
diabroticinas que tienen la estructura
1 | R, R_{1}, R_{2} = H, R_{3} = OH | Diabroticina A |
2 | R, R_{1}, R_{2}, R_{3} = H | Diabroticina B |
Las diabroticinas fueron aisladas del B.
subtilis, y tienen actividad contra Diabrotica
undecimpunctata, Leptinotarsa decemlineata, Anthomus
grandis Boheman, larvas de mosquito, Staphylococcus
aureus, y Micrococcus lutea, pero no tenían actividad
contra el taladrador europeo del maíz, Escherichia coli,
B. subtilis, y Pseudomonas aeruginosa. En Stonard y
col. no fue revelada la actividad contra otras plagas. La
diabroticina A fue aislada también de caldos de fermentación de
B. cereus.
En "Studies on Insecticidial Ingredients from
Culture Supernatant of Bacillus thuringiensis", Cui
Yunlong y col., Acta Microbiol. 33 (1), 1993, 62-68,
la actividad insecticida de un sobrenadante del cultivo de
Bacillus thuringiensis var. kurstaki
HD-1 fue analizada por centrifugación, cromatografía
en columna, determinación de la secuencia proteica, bioensayo y
otros métodos. Se descubrió que el principal ingrediente
insecticida del sobrenadante del cultivo era la
toxina-proteína de 60 kDa.
La técnica se ha esforzado para lograr la
mortalidad incrementada de formulaciones de B.t.. Los
métodos han incluido el buscar nuevas cepas con mortalidad
incrementada, lograr cepas actuales, y diseñar formulaciones más
eficaces combinando esporas y/o cristales de B.t. con nuevos
soportes pesticidas, o con pesticidas químicos.
Es un objeto de la presente invención mejorar la
actividad insecticida de formulaciones de B.t. conocidas.
Es también un objeto de la presente invención
intensificar la actividad insecticida de pesticidas así como
descubrir nuevos usos para productos pesticidas conocidos.
Es ventajoso aislar nuevas cepas de Bacillus
thuringiensis para producir nuevas sustancias, a fin de que
exista un amplio espectro de biopesticidas para cualquier plaga de
insectos dada.
La invención tiene que ver con una nueva cepa de
Bacillus thuringiensis, como se define en las
reivindicaciones, en la que, esencialmente, toda la actividad
pesticida de dicha cepa está en el sobrenadante de una fermentación
de dicha cepa. La proteína cristalina y esporas obtenidas a partir
de la fermentación de una cepa de Bacillus thuringiensis de
la presente invención no poseen ninguna actividad pesticida. En una
forma de realización específica, la cepa se selecciona del grupo
que se compone de la EMCC-0077 teniendo las
características identificadoras del NRRL B-21090, o
mutantes de la misma teniendo sustancialmente las mismas
propiedades de la EMCC-0077, la
EMCC-0078 teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21091, o mutantes de la
misma teniendo sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0078, la EMCC-0079 teniendo
las características identificadoras del NRRL
B-21092, o mutantes de la misma teniendo
sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0079, la EMCC-0080 teniendo
las características identificadoras del NRRL
B-21093, o mutantes de la misma teniendo
sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0080, y la EMCC-0081 teniendo
las características identificadoras del NRRL
B-21094, o mutantes de la misma teniendo
sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0081.
A partir del sobrenadante de la fermentación de
dicha cepa se obtiene una sustancia que tiene actividad pesticida
contra una plaga de insectos del orden coleópteros y actúa
conjuntamente, como potenciador o sinergizador por ejemplo, con un
pesticida diferente relacionado con el Bacillus, contra una
plaga. En una forma de realización preferida, dicha sustancia tiene
una LC_{50} (LC_{50} es la concentración de una sustancia
pesticida dada necesaria para matar el 50% de las plagas) de 126
\mug de principio activo/g de materia total contra
Leptinotarsa texana. La LC_{50} del gránulo de fermentación
de dicha cepa es mayor de unos 3.000 \mug de principio activo/g
de materia total, como se probó mediante un bioensayo.
En otra forma de realización, dicha sustancia
tiene actividad pesticida contra una plaga de insectos del orden
coleópteros. En una forma de realización más específica, dicha
sustancia tiene actividad pesticida contra una plaga de insectos de
las especies Diabrotica undecimpunctata, Leptinotarsa
texana, Anthomus grandis, así como, sorprendentemente,
actividad contra una plaga de insectos de las especies Ips
calligraphus, Popillia japonicus, Epilachna
varivastis, Leptinotarsa decemlineata, y Dendroctonus
frontalis del orden coleópteros.
En una forma de realización específica, dicha
sustancia intensifica la actividad insecticida de la
delta-endotoxina(s) cristalina de Bacillus
thuringiensis contra una plaga(s) de insectos. En una
forma de realización específica, dicha sustancia intensifica la
actividad insecticida de la delta-endotoxina
cristalina de Bacillus thuringiensis subesp.
tenebrionis contra una plaga(s) de insectos del orden
coleópteros.
Como se define aquí, "un pesticida relacionado
con el Bacillus" es una cepa o espora de Bacillus
(por ejemplo, Bacillus thuringiensis o Bacillus
subtilis). Un pesticida relacionado con el Bacillus puede
ser también una sustancia derivada de Bacillus, por ejemplo,
proteína o fragmento de la misma, teniendo actividad contra o que
mata plagas; una sustancia que proporciona protección a las
plantas, por ejemplo, sustancia antialimentación; o un
microorganismo capaz de expresar un gen de Bacillus que
codifica una proteína de Bacillus, o fragmento de la misma,
teniendo actividad contra o que mata plagas (por ejemplo,
delta-endotoxina de Bacillus thuringiensis) y
un soporte admisible (ver próxima sección en Composiciones). La
plaga puede ser, por ejemplo, un insecto, un nemátodo, un ácaro, o
un caracol. Un microorganismo capaz de expresar un gen de
Bacillus que codifique una proteína de Bacillus, o
fragmento de la misma, que tenga actividad contra o que mate plagas
que habitan en el filoplano (la superficie de las hojas de las
plantas), y/o la rizosfera (el suelo que rodea las raíces de las
plantas), y/o ambientes acuáticos, y sea capaz de competir con
éxito en el medio ambiente particular (cultivo y otros hábitats de
insectos) con los microorganismos silvestres, y proporcione el
mantenimiento y expresión estables de un gen de Bacillus que
codifique una proteína de Bacillus, o fragmento de la misma,
teniendo actividad contra o que mate plagas. Ejemplos de tales
microorganismos incluyen, pero no se limitan a, bacterias, por
ejemplo, géneros Bacillus, Pseudomonas, Erwinia, Serratia,
Klebsiella, Xanthomonas, Streptomyces, Rhizobium, Rhodopseudomonas,
Methylophilius, Agrobacterium, Acetobacter, Lactobacillus,
Arthrobacter, Azotobacter, Leuconostoc, Alcaligenes, y
Clostridium; algas, por ejemplo, familias Cyanophyceae,
Prochlorophyceae, Rhodophyceae, Dinophyceae, Chrysophyceae,
Prymnesiophyceae, Xanthophyceae, Raphidophyceae, Bacillariophyceae,
Eustigmatophyceae, Cryptophyceae, Euglenophyceae,
Prasinophyceae, y Chlorophyceae; y hongos,
particularmente levaduras, por ejemplo, géneros Saccharomyces,
Cryptococcus, Kluyveromyces, Sporobolomyces, Rhodotorula, y
Aureobasidium.
Como se define aquí, la "actividad
pesticida" mide la cantidad de actividad contra una plaga
mediante la matanza o atrofiamiento del crecimiento de la plaga, o
protegiendo la planta de la infestación por la plaga.
La invención se refiere además a composiciones
pesticidas constando de la sustancia y el pesticida relacionado con
el Bacillus, así como a métodos para utilizar las
composiciones pesticidas para controlar una plaga.
La invención está además dirigida a un método
para obtener sustancia "sustancialmente pura" de la presente
invención, comprendiendo las etapas de:
(a) cultivar una cepa de Bacillus
thuringiensis en un medio de crecimiento apropiado;
(b) recuperar el sobrenadante de (a); y
(c) someter el sobrenadante de la etapa (b) a
cromatografía en columna para purificar la sustancia.
Como se define aquí, una sustancia
"sustancialmente pura" significa una sustancia que contiene
menos del 5% de contaminantes, por ejemplo, proteína
delta-endotoxina.
Estas y otras características, aspectos, y
ventajas de la presente invención serán mejor entendidas con
respecto a la descripción siguiente, reivindicaciones adjuntadas, y
figuras adjuntadas, donde:
La Figura 1 muestra un esquema sintético para
obtener la estructura I.
La Figura 2 muestra las estructuras de los
Derivados A y B.
La Figura 3 muestra la eficacia del sinergismo de
Ia/Ib y NOVODOR™ en Leptinotarsa decemlineata.
Se puede obtener la sustancia(s) a partir
del sobrenadante de la fermentación de Bacillus thuringiensis
que incluye, pero no se limitan a, las cepas de B.t.
EMCC-0077 teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21090, o mutantes de la
misma teniendo sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0077, la EMCC-0078 teniendo las
características identificadoras del NRRL B-21091, o
mutantes de la misma teniendo sustancialmente las mismas
propiedades de la EMCC-0078, la
EMCC-0079 teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21092, o mutantes de la
misma teniendo sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0079, la EMCC-0080 teniendo las
características identificadoras del NRRL B-21093, o
mutantes de la misma teniendo sustancialmente las mismas
propiedades de la EMCC-0080, y la
EMCC-0081 teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21094, o mutantes de la
misma teniendo sustancialmente las mismas propiedades de la
EMCC-0081.
La sustancia tiene actividad contra una
plaga(s) de insectos del orden coleópteros, y actúa
conjuntamente con un pesticida relacionado con el Bacillus
como, por ejemplo, potenciador o sinergizador.
La sustancia tiene la estructura Ia, en lo
sucesivo mencionada como "Ia", o Ib, en lo sucesivo mencionada
como "Ib".
Ia: R, R_{1}, R_{2}, R_{3} = H
Ib: R, R_{1}, R_{2} = H, R_{3} = OH
El Bacillus thuringiensis puede ser
cultivado utilizando medios y técnicas de fermentación conocidas en
la técnica (ver, por ejemplo, Rogoff y col., 1969, J. Invertebrate
Path. 14: 122-129; Dulmage y col., 1971, J.
Invertebrate Path. 18: 353:358; Dulmage y col., en Microbial
Control of Pests and Plant Diseases, H.D. Burges, ed., Academic
Press, Nueva York, 1980). A la terminación del ciclo de
fermentación, se puede recuperar el sobrenadante separando las
esporas y cristales de B.t. del caldo de fermentación por
medios bien conocidos en la técnica, por ejemplo, centrifugación y/o
ultrafiltración, Dicha sustancia está contenida en el sobrenadante,
el cual puede ser recuperado por medios bien conocidos en la
técnica, por ejemplo, ultrafiltración, evaporación, y secado por
pulverización.
Alternativamente, la sustancia(s) de la
presente invención puede ser obtenida mediante síntesis química,
utilizando procedimientos conocidos en la técnica.
Para obtener la estructura I, se puede formar el
anillo simple de pirazina, con sustitución adecuada y grupos
protectores, mediante varias reacciones, por ejemplo, condensación
espontánea de compuestos de alfa-aminocarbonilo. Se
forma un intermedio de dihidropirazina, pero se oxida fácilmente a
pirazina con oxígeno. Mediante este método, la dimerización de un
único compuesto de alfa-aminocarbonilo conduciría a
una única pirazina, mientras que una reacción con dos compuestos de
alfa-aminocarbonilo diferentes conduciría a tres
productos; dicha sustancia sería aislada mediante separación
cromatográfica (ver Figura 1). La última reacción permite la
síntesis de pirazinas con diferentes sustituyentes fuera a cada
lado del anillo.
La purificación de la sustancia(s) se
puede llevar a cabo mediante diversos procedimientos conocidos en la
técnica, incluyendo, pero no se limitan a, cromatografía (por
ejemplo, cromatografía en columna de intercambio iónico, de
afinidad, y de exclusión granulométrica), procedimientos
electroforéticos, solubilidad diferencial, extracción, o cualquier
otra técnica patrón conocida en la técnica (ver, por ejemplo,
Protein Purification, eds. J-C. Janson and
Lars Ryden, VCH Publishers, Nueva York, 1989).
La actividad de dicha sustancia puede ser
bioensayada utilizando procedimientos conocidos en la técnica, tales
como incorporación en la dieta artificial, cubrimiento de la dieta
artificial, pintado de las hojas, inmersión de las hojas, y
pulverización foliar. En la sección de Ejemplos, abajo, se dan
ejemplos específicos de tales bioensayos.
Dicha sustancia puede ser formulada sola; junto
con un pesticida relacionado con el Bacillus, el cual, como
se definió antes, es una cepa de Bacillus, espora, proteína
o fragmento de la misma teniendo actividad contra, o que mate
plagas, y, opcionalmente, un soporte admisible dentro de una
composición(s) pesticida, esto es, por ejemplo, una
suspensión, una solución, una emulsión, unos polvos secantes, un
gránulo dispersable, un polvo humectable, un concentrado
emulsificable, un aerosol o gránulo impregnado. Ejemplos de tales
cepas de Bacillus incluyen, pero no se limitan a,
Bacillus thuringiensis subesp. kurstaki
(comercializada como DIPEL™ de Abbott Laboratories, Inc., JAVELIN™
de Sandoz, BIOBIT™ de Novo Nordisk A/S, FORAY™ de Novo Nordisk A/S,
MVP™ de Mycogen, BACTOSPEINE™ de Novo Nordisk A/S, y THURICIDE™ de
Sandoz); Bacillus thuringiensis subesp. aizawai
(comercializada como FLORBAC™ de Novo Nordisk A/S, y XENTARI™ de
Abbott Laboratories, Inc.); Bacillus thuringiensis subesp.
tenebrionis (comercializada como NOVODOR™ de Novo Nordisk
A/S, TRIDENT™ de Sandoz, M-TRAK™ y
M-ONE™ de Mycogen); Bacillus thuringiensis
subesp. israelensis (comercializada como BACTIMOS™ o
SKEETAL™ de Novo Nordisk A/S, TEKNAR™ de Sandoz, y VECTOBAC™ de
Abbott Laboratories, Inc.); Bacillus sphaericus
(comercializada como SPHERIMOS™ de Novo Nordisk A/S); Bacillus
thuringiensis kurstaki/tenebrionis (comercializada como FOIL™
de Ecogen); Bacillus thuringiensis kurstaki/aizawai
(comercializada como CONDOR™ de Ecogen, y AGREE™ de
Ciba-Geigy); y Bacillus thuringiensis
kurstaki/kurstaki (comercializada como CUTLASS™ de Ecogen).
La proteína relacionada con el Bacillus puede ser
seleccionada del grupo que incluye, pero no se limita a, CryI,
CryII, CryIII, CryIV, CryV, y CryVI.
Dicha sustancia puede ser formulada también con
otros factores o sustancias obtenidos del sobrenadante de un
sobrenadante de Bacillus, que incluyen, pero no se limitan
a, una exotoxina y/o el factor intensificador revelado en la
solicitud nº de serie 08/095.240, registrada el 20 de julio de
1993, incorporada aquí como referencia. Opcionalmente, la
formulación también puede comprender un pesticida relacionado con
el Bacillus, un pesticida químico y/o un virus con
propiedades pesticidas, y un soporte admisible.
En una forma de realización específica, los
componentes de dicha composición pueden actuar de una manera
sinérgica. Por consiguiente, dicha composición puede tener mayor
eficacia que la que pueda ser lograda con cada componente
individual. Alternativamente, dicha sustancia puede actuar para
intensificar un pesticida relacionado con el Bacillus.
En composiciones constando de la sustancia y un
pesticida relacionado con el Bacillus, la sustancia está
presente en la cantidad de aproximadamente 0'001 a aproximadamente
300 g por ULT. Como se define aquí, "ULT" es una unidad de
Leptinotarsa texana como se determinó mediante bioensayo. El
bioensayo compara la muestra con una materia de referencia estándar
de Bacillus, utilizando Leptinotarsa texana u otra
plaga como organismo de ensayo estándar. La potencia se determina
dividiendo la LC_{50} estándar de referencia y multiplicando luego
por la potencia estándar de referencia.
En otra forma de realización, la composición
puede constar de dicha sustancia, en forma sustancialmente pura, o
de un sobrenadante de Bacillus en forma seca, concentrada, o
líquida, y de un soporte pesticida admisible, ejemplos de los cuales
están revelados posteriormente. Esta composición puede ser aplicada
independientemente a una planta, por ejemplo, plantas transgénicas.
Específicamente, la composición puede ser aplicada a una planta
conteniendo previamente un gen de Bacillus thuringiensis. En
otra forma de realización, la composición puede ser aplicada a una
planta previamente expuesta a una composición de Bacillus
thuringiensis. La sustancia está presente en la composición en
una concentración entre aproximadamente el 0'001% y aproximadamente
un 60% (p/p).
Tales composiciones reveladas anteriormente se
pueden obtener mediante la adición de un agente tensoactivo, un
soporte inerte, un conservante, un humectante, un estimulador de la
alimentación, un atrayente, un agente de encapsulación, un
aglomerante, un emulsificante, un colorante, un protector de U.V.,
un tampón, un agente de fluencia, u otro componente para facilitar
el manejo y aplicación del producto para plagas diana
particulares.
Los agentes tensoactivos apropiados incluyen,
pero no se limitan a, compuestos aniónicos tales como un
carboxilato, por ejemplo, un carboxilato metálico de un ácido graso
de cadena larga; un N-acilsarcosinato; mono o
diésteres de ácido fosfórico con etoxilatos de alcoholes grasos o
sales de tales ésteres; sulfatos de alcoholes grasos tales como
dodecilsulfato sódico, octadecilsulfato sódico o cetilsulfato
sódico; sulfatos de alcoholes grasos etoxilados; alquilfenolsulfatos
etoxilados; ligninsulfonatos; sulfonatos de petróleo,
alquilarilsulfonatos tales como alquilbencenosulfonatos o
alquilnaftalensulfonatos inferiores, por ejemplo,
butilnaftalensulfonato; sales de condensados de naftalenformaldehído
sulfonados; sales de condensados de fenolformaldehído sulfonados; o
sulfonatos más complejos tales como los amidosulfonatos, por
ejemplo, el producto de condensación sulfonado de ácido oleico y
N-metiltaurina, o los sulfosuccinatos de dialquilo,
por ejemplo, el sulfonato o dioctilsuccinato sódicos. Los agentes no
iónicos incluyen, pero no se limitan a, productos de condensación de
ésteres de ácidos grasos, alcoholes grasos, amidas de ácidos grasos
o fenoles grasos alquil- o alquenilsustituidos con óxido de etileno,
ésteres grasos de éteres de alcoholes polihídricos, por ejemplo,
ésteres de ácidos grasos de sorbitán, productos de condensación de
tales ésteres con óxido de etileno, por ejemplo, ésteres de ácidos
grasos de polioxietileno y sorbitán, copolímeros de bloques de óxido
de etileno y óxido de propileno, glicoles acetilénicos tales como
2,4,7,9-tetraetil-5-decin-4,7-diol,
o glicoles acetilénicos etoxilados. Ejemplos de un agente
tensoactivo catiónico incluyen, por ejemplo, una mono-, di- o
poliamina como un acetato, naftenato u oleato; una amina conteniendo
oxígeno tal como un óxido de amina de polioxietilenalquilamina; una
amina unida a amida preparada por la condensación de un ácido
carboxílico con una di- o poliamina; o una sal de amonio
cuaternario.
Los ejemplos de materias inertes incluyen, pero
no se limitan a, minerales inorgánicos tales como caolín, mica,
yeso, fertilizante, filosilicatos, carbonatos, sulfatos, o
fosfatos; materias orgánicas tales como azúcar, almidones, o
ciclodextrinas; o materiales botánicos tales como productos de
madera, corcho, mazorcas de maíz en polvo, cáscaras de arroz,
cáscaras de cacahuete, y cáscaras de nuez.
Las composiciones de la presente invención pueden
estar en forma adecuada para su aplicación directa, o como
concentrado o composición primaria que requiera la dilución con una
cantidad apropiada de agua u otro diluyente antes de su aplicación.
La concentración de pesticida variará dependiendo de la naturaleza
de la formulación particular, específicamente, si es un concentrado
o para ser utilizado directamente. La composición contiene 1 a 98%
en peso de un soporte inerte sólido o líquido, y 0 a 50%,
preferentemente 0'1 a 50%, de un surfactante. Estas composiciones
serán administradas en la proporción marcada por el producto
comercial, preferentemente alrededor de 0'01 libras a 5'0 libras
por acre cuando esté en forma seca, y aproximadamente 0'01 pintas a
25 pintas por acre cuando esté en forma líquida.
En una forma de realización adicional, el
pesticida relacionado con el Bacillus y/o sustancia pueden
ser tratados antes de la formulación para prolongar la actividad
pesticida cuando se apliquen al entorno de una plaga diana siempre
que el pretratamiento no sea nocivo para el pesticida relacionado
con el Bacillus o sustancia. Tal tratamiento puede ser
mediante un método químico y/o físico siempre que el tratamiento no
afecte perjudicialmente las propiedades de la composición(s).
Ejemplos de reactivos químicos incluyen, pero no se limitan a,
agentes halogenantes; aldehídos tales como formaldehído y
glutaraldehído; antiinfecciosos tales como cloruro de zefirán;
alcoholes tales como isopropanol y etanol; y fijadores histológicos
tales como fijador de Bouin y fijador de Helly (ver, por ejemplo,
Humason, Animal Tissue Techniques, W.H. Freeman y Co.,
1967).
Las composiciones de la invención se pueden
aplicar directamente a la planta mediante, por ejemplo,
pulverización o fumigación en el momento cuando la plaga haya
empezado a aparecer en la planta, o antes de la aparición de las
plagas como medida protectora. Las plantas a proteger dentro del
campo de aplicación de la presente invención incluyen, pero no se
limitan a, cereales (trigo, cebada, centeno, avena, arroz, sorgo y
cultivos afines), remolachas (remolacha azucarera y remolacha para
forraje), drupas, pomas y frutas blandas (manzanas, peras,
ciruelas, melocotones, almendras, cerezas, fresas, frambuesas, y
moras), plantas leguminosas (alfalfa, judías, lentejas, guisantes,
habas de soja), plantas oleosas (colza, mostaza, amapola, olivas,
girasoles, cocos, plantas de aceite de ricino, granos de cacao,
cacahuetes), plantas cucurbitáceas (pepino, calabacines, melones),
plantas fibrosas (algodón, lino, cáñamo, yute), frutos cítricos
(naranjas, limones, pomelo, mandarinas), hortalizas (espinaca,
lechuga, espárragos, repollos y otras brassicas, zanahorias,
cebollas, tomates, patatas), lauráceas (aguacates, canela,
alcanfor), árboles de hoja caduca y coníferas (tilos, tejos, robles,
alisos, álamos, abedules, abetos, alerces, pinos), o plantas tales
como maíz, plantas turba, tabaco, avellanos, café, caña de azúcar,
té, parras, lúpulo, plátanos y plantas del caucho natural, así como
plantas ornamentales. La sustancia se puede aplicar mediante
aplicación foliar, surco, gránulo sembrado a voleo, "en un
apartado", o humedecimiento de la tierra. Generalmente, es
importante obtener buen control de las plagas en las etapas
tempranas del crecimiento de las plantas ya que es el momento
cuando la planta puede ser más severamente dañada. La pulverización
o polvo puede contener convenientemente otro pesticida si se cree
que es necesario. En una forma de realización preferida, la
composición de la invención se aplica directamente a la planta.
Las composiciones de la presente invención pueden
ser eficaces contra plagas de insectos del orden coleópteros, por
ejemplo, Leptinotarsa sp. (por ejemplo, Leptinotarsa
texana, Leptinotarsa decemlineata), Diabrotica
undecimpunctata, Dendroctonus frontalis, Anthonomus
grandis, Acanthoscelides obtectus, Callosobruchus chinensis,
Epilachna varivestis, Pyrrhalta luteola, Cylas formicarius
elegantulus, Listronotus oregonensis, Sitophilus sp., Cyclocephala
borealis, Cyclocephala immaculata, Macrodactylus subspinosus,
Popillia japonica, Rhizotrogus majalis, Alphitobius diaperinus,
Palorus ratzeburgi, Tenebrio molitor, Tenebrio obscurus, Tribolium
castaneum, Tribolium confusum, Tribolium destructor. Las
composiciones de la presente invención pueden ser también eficaces
contra plagas de insectos que incluyen, pero no se limitan a,
plagas del orden lepidópteros, por ejemplo, Achroia grisella,
Acleris gloverana, Acleris variana, Adoxophyes orana, Agrotis
ipsilon, Alabama argillacea, Alsophila pometaria, Amyelois
transitella, Anagasta kuehniella, Anarsia lineatella, Anisota
senatoria, Antheraea pernyi, Anticarsia gemmatalis, Archips sp.,
Argyrotaenia sp., Athetis mindara, Bombyx mori, Bucculatrix
thurberiella, Cadra cautella, Choristoneura sp., Cochylis hospes,
Colias eurytheme, Corcyra cephalonica, Cydia latiferreanus, Cydia
pomonella, Datana integerrima, Dendrolimus sibericus, Desmia
funeralis, Diaphania hyalinata, Diaphania nitidalis, Diatraea
grandiosella, Diatraea saccharalis, Ennomos subsignaria, Eoreuma
loftini, Ephestia elutella, Erannis tiliaria, Estigmene acrea, Eulia
salubricola, Eupoecilia ambiguella, Euproctis chrysorrhoea, Euxoa
messoria, Galleria mellonella, Grapholita molesta, Harrisina
americana, Helicoverpa subflexa, Helicoverpa zea, Heliothis
virescens, Hemileuca oliviae, Homoeosoma electellum, Hyphantria
cunea, Keiferia lycopersicella, Lambdina fiscellaria fiscellaria,
Lambdina fiscellaria lugubrosa, Leucoma salicis, Lobesia botrana,
Loxostege sticticalis, Lymantria dispar, Macalla thyrsisalis,
Malacosoma sp., Mamestra brassicae, Mamestra configurata, Manduca
quinquemaculata, Manduca sexta, Maruca testulalis, Melanchra picta,
Operophtera brumata, Orgyia sp., Ostrinia nubilalis, Paleacrita
vernata, Papilio cresphontes, Pectinophora gossypiella, Phrygadinia
californica, Phyllonorycter blancardella, Pieris napi, Pieris rapae,
Plathypena scabra, Platynota flouendana, Platynota stultana,
Platyptilia carduidactyla, Plodia interpunctella, Plutella
xylostella, Pontia protodice, Pseudaletia unipuncta, Pseudoplusia
includens, Sabulodes aegrotata, Schizura concinna, Sitotroga
cerealella, Spinolota ocellana, Spodoptera sp., Thaurnstopoea
pityocampa, Tineola bisselliella, Trichoplusia ni, Udea rubigalis,
Xylomyges curialis, Yponomeuta padella; dípteros, por ejemplo,
Aedes sp., Andes vittatus, Anastrepha ludens, Anastrepha
suspensa, Anopheles barberi, Anopheles quadrimaculatus, Armigeres
subalbatus, Calliphora stygian, Calliphora vicina, Ceratitis
capitata, Chironomus tentans, Chrysomya rufifacies, Cochliomyia
macellaria, Culex sp., Culiseta inornata, Dacus oleae, Delia
antiqua, Delia platura, Delia radicum, Drosophila melanogaster,
Eupeodes corollae, Glossina austeni, Glossina brevipalpis, Glossina
fuscipes, Glossina morsitans centralis, Glossina morsitans
morsitans, Glossina morsitans submorsitans, Glossina pallidipes,
Glossina palpalis gambiensis, Glossina palpalis palpalis, Glossina
tachinoides, Haemagogus equinus, Haematobius irritans, Hypoderma
bovis, Hypoderma lineatum, Leucopis ninae, Lucilia cuprina, Lucilia
sericata, Lutzomyia longlpaipis, Lutzomyia shannoni, Lycoriella
mali, Mayetiola destructor, Musca autumnalis, Musca domestica,
Neobellieria sp., Nephrotoma suturalis, Ophyra aenescens, Phaenicia
sericata, Phlebotomus sp., Phormia regina, Sabethes cyaneus,
Sarcophaga bullata, Scatophaga stercoraria, Stomoxys calcitrans,
Toxorhynchites amboinensis, Tripteroides bambusa; ácaros, por
ejemplo, Oligonychus pratensis, Panonychus ulmi, Tetranychus
urticae; himenópteros, por ejemplo, Iridomyrmex humilis,
Solenopsis invicta; isópteros, por ejemplo, Reticulitermes
hesperus, Reticulitermes flavipes, Coptotermes formosanus,
Zootermopsis angusticollis, Neotermes connexus, Incisitermes minor,
Incisitermes immigrans; sifonápteros, por ejemplo,
Ceratophyllus gallinae, Ceratophyllus niger, Nosopsyllus
fasciatus, Leptopsylla segnis, Ctenocephalides canis,
Ctenocephalides felis, Echicnophaga gallinacea, Pulex irritans,
Xenopsylla cheopis, Xenopsylla vexabilis, Tunga penetrans; y
tilénquidos, por ejemplo, Melodidogyne incognita, Pratylenchus
penetrans.
Los ejemplos siguientes se presentan a modo de
ilustración, no como limitación.
Se utilizaron subcultivos de
EMCC-0077, EMCC-0078,
EMCC-0079, EMCC-0080, y
EMCC-0081, mantenidos en pendientes de Caldo
Nutriente/Agar, para inocular matraces de agitación de 250 ml, con
deflectores, conteniendo 50 ml de medio con la composición
siguiente.
Licor de macerado de maíz | 15 g/l |
Maltrin-100 | 40 g/l |
Almidón de patata | 30 g/l |
PO_{4}H_{2}K | 1'77 g/l |
PO_{4}HK_{2} | 4'53 g/l |
El pH del medio se ajusta a 7'0 utilizando NaOH
10N.
Después de la inoculación, los matraces de
agitación fueron incubados a 30ºC en un agitador rotativo, a 250 rpm
durante 72 horas. Los caldos de cultivo íntegros son utilizados
para ensayar contra Diabrotica undecimpunctata.
Se extraen 2'5 ml de los caldos de cultivo
íntegros obtenidos de la fermentación anterior, y se transfieren
desde los matraces de agitación a tubos de bioensayo de
polipropileno de 50 ml. Se añade dieta de Diabrotica
undecimpunctata dentro de cada tubo, hasta un volumen final de
25 ml. Luego se mezcla vigorosamente la dieta y el material de
ensayo, y para el bioensayo se dispensa en bandejas de bioensayo.
Sobre la superficie de la "dieta" se aplican tres a seis huevos
de Diabrotica undecimpunctata. Se plancha milar sobre las
bandejas de bioensayo, y se incuban las bandejas a 28ºC sin
fotoperíodo. La puntuación se lleva a cabo a los 7 días. Se puntúa
la mortalidad al séptimo día después de la incubación. SS7 = el
número de larvas muertas al séptimo día cuando se compara con las
larvas vivas de control en el mismo día que SS7 de 4. SS7 = 3, SS7 =
2, y SS7 = 1, representan el número de larvas como 75%, 50%, y 25%,
respectivamente, de las larvas vivas de control de 4.
En la Tabla 1, abajo, se muestran los resultados.
Estos resultados indican que, en las cinco cepas ensayadas, la
mortalidad fue del 100%. Además, las larvas muertas fueron el 12'5%
del número de larvas vivas de control.
Cepa | % de Mortalidad | SS7 |
EMCC-0077 | 100 | 0,5 |
EMCC-0078 | 100 | 0,5 |
EMCC-0079 | 100 | 0,5 |
EMCC-0080 | 100 | 0,5 |
EMCC-0081 | 100 | 0,5 |
Para ensayar si la actividad de la Diabrotica
undecimpunctata está asociada con la
delta-endotoxina/esporas o el sobrenadante, se
centrifuga 2'5 ml de los caldos de cultivo íntegros de
EMCC-0077, EMCC-0080,
EMCC-0081, y NB125 (un Bacillus
thuringiensis subesp. tenebrionis cultivado en idénticas
condiciones) en una centrífuga Sorvall RC-5B a
15.000 rpm (rotor Sorvall SS34), durante 15 minutos, para separar el
sobrenadante y el gránulo. En el gránulo se recuperan las
delta-endotoxinas cristalinas más las esporas. Las
delta-endotoxinas producidas por el aislado
EMCC-0077 de B.t., activo para Diabrotica
undecimpunctata, tienen pesos moleculares de 66 kDa, 29 kDa, y
12 kDa, como se determinó mediante SDS-PAGE. Las
delta-endotoxinas producidas por el aislado
EMCC-0078 de B.t., activo para Diabrotica
undecimpunctata, tienen pesos moleculares de 153 kDa, 77 kDa,
67 kDa, 61 kDa, 50 kDa, 42 kDa, 34 kDa, 30 kDa, 24 kDa, como se
determinó mediante SDS-PAGE. Las
delta-endotoxinas producidas por el aislado
EMCC-0079 de B.t., activo para Diabrotica
undecimpunctata, tienen pesos moleculares de
135-145 kDa, como se determinó mediante
SDS-PAGE. Las delta-endotoxinas
producidas por el aislado EMCC-0080 de B.t.,
activo para Diabrotica undecimpunctata, tienen pesos
moleculares de 94 kDa y 40 kDa, como se determinó mediante
SDS-PAGE. Las delta- endotoxinas producidas por el
aislado EMCC-0081 de B.t., activo para
Diabrotica undecimpunctata, tienen pesos moleculares de 129
kDa y 32 kDa, como se determinó mediante
SDS-PAGE.
Cada sobrenadante (2'5 ml), obtenido de la
centrifugación anterior, es transferido a un tubo de bioensayo de
polipropileno de 50 ml. Luego, el gránulo es resuspendido en 2'5 ml
de agua destilada estéril y transferido a un tubo independiente de
bioensayo de polipropileno de 50ml. Después se añade Diabrotica
undecimpunctata dentro de los tubos de bioensayo, los cuales
contenían el sobrenadante o el gránulo resuspendido hasta un
volumen final de 25 ml. Las etapas restantes del bioensayo son
idénticas a las descritas anteriormente. La puntuación es también
la misma que se describió antes.
Como se ve en la Tabla 2, los resultados muestran
que la actividad para Diabrotica undecimpunctata de la
EMCC-0077, EMCC-0080, y
EMCC-0081, está presente en todos los
sobrenadantes, mientras que la menor actividad para Diabrotica
undecimpunctata del conocido Bacillus thuringiensis
subesp. tenebrionis se concentra en el gránulo (espora mas
cristal).
Cepa | Fracción | % de Mortalidad | Puntuación de atrofia |
EMCC-0077 | Sobrenadante | 100 | 0,5 |
Gránulo | 10 | 3,0 | |
EMCC-0080 | Sobrenadante | 100 | 0,5 |
Gránulo | 0 | 4,0 |
Cepa | Fracción | % de Mortalidad | Puntuación de atrofia |
EMCC-0081 | Sobrenadante | 100 | 0,5 |
Gránulo | 0 | 3,0 | |
NB125 | Sobrenadante | 0 | 3,0 |
Gránulo | 50 | 1,5 |
Después de filtración a través de una membrana de
0'2 \mu, se utiliza el sobrenadante de EMCC-0080,
obtenido del Ejemplo 1, para ensayar la actividad contra
escarabajos.
El sobrenadante filtrado es aplicado a las hojas
de berenjena, en un volumen de 20 GPA (galones por acre). Las
diluciones son 0, 1:1, 1:4, 1:8 (sobrenadante:agua desionizada,
v/v).
Se exponen larvas de Leptinotarsa texana a
las hojas tratadas, siguiendo un protocolo estándar. Cada planta se
carga con 20 larvas de Leptinotarsa texana.
Los resultados tabulados en la Tabla 3, abajo,
muestran que el sobrenadante de EMCC-0080 filtrado
es activo contra Leptinotarsa texana.
Cepa | Dilución | % de Mortalidad |
EMCC-0080 | 0 | 95 |
1:1 | 55 | |
1:4 | 20 | |
1:8 | 0 | |
Control no tratado | 0 |
Los resultados mostrados en la TABLA 3, arriba,
indican que el sobrenadante de EMCC-0080 no es
activo a dilución 1:8 (v/v) solo. Sin embargo, cuando las hojas de
berenjena se tratan con 1'25% ó 2'5% de sobrenadante de
EMCC-0080 concentrado 10 veces más 200 \mug/ml de
NOVODOR™ (Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dinamarca), se obtiene un
efecto sinérgico como se demuestra por el fuerte descenso de la
LC_{50} y LC_{90} del NOVODOR™. Los datos están presentados en
la TABLA 4 abajo.
Muestra | LC_{50} (\mug/g)^{1} | LC_{90} (\mug/g)^{2} | Pendiente^{3} |
NOVODOR™ | 642 | 4,286 | 1,55 |
NOVODOR™ + | 250 | 1,292 | 1,79 |
1'25% de EMCC-0080 | |||
NOVODOR™ + | 98 | 490 | 1,83 |
2'5% de EMCC-0080 | |||
^{1} La LC_{50} se define como la concentración que mata el 50% de la población de insectos diana. | |||
^{2} La LC_{90} se define como la concentración que mata el 90% de la población de insectos diana. | |||
^{3} La pendiente se refiere a la pendiente de una curva de % de mortalidad frente al log. de la concentración. |
Se cultiva cepa EMCC-0080 de
B.t. durante 24 horas, a 30ºC, en un medio con la siguiente
composición en gramos por litro, a pH 7'0:
Maltodextrina | 40 g |
Proteína de soja | 40 g |
PO_{4}H_{2}K | 1'8 g |
PO_{4}HK_{2} | 4'5 g |
SO_{4}Mg \cdot 7H_{2}O | 0'3 g |
Metales traza | 0'2 ml |
Las células y otros insolubles son eliminados por
centrifugación del caldo de cultivo íntegro de la cepa
EMCC-0080 de B.t, seguido por filtración del
sobrenadante resultante a través de Celite y una membrana de 0'2
\mu. Luego, el permeato resultante se concentra diez veces por
evaporación.
La purificación de la sustancia(s) activa
para coleópteros, a partir del permeato concentrado 10 veces, se
logra utilizando un procedimiento de purificación de cuatro etapas.
Durante la purificación, se supervisa la actividad mediante un
bioensayo de superficie de Diabrotica undecimpunctata como
se describe abajo, y se determina la pureza mediante electroforesis
capilar como se describe en el Ejemplo 8. Todas las etapas
cromatográficas emplean detección a 226 nm.
Específicamente, el bioensayo de superficie se
conduce como sigue. Muestras del permeato concentrado 10 veces son
aplicadas a pocillos individuales de una placa de microtitulación
conteniendo 200 \mul/pocillo de dieta artificial solidificada
para insectos, y luego se secan al aire. En cada pocillo se ponen
suavemente, con un pincel, dos a cuatro neonatos de Diabrotica
undecimpunctata (gusano de la raíz del maíz, GRM). Luego, las
placas de microtitulación se sellan con milar perforado con agujeros
para intercambio de aire, y se incuban a 30ºC y 80% de humedad. La
puntuación del porcentaje de mortalidad se lleva a cabo a los 5
días.
En la primera etapa, el permeato concentrado 10
veces es en primer lugar purificado mediante cromatografía en
columna (5 x 30 cm) SP Sephadex® C-25 (intercambio
catiónico) de Pharmacia. Se diluye hasta 18 litros, con agua
desionizada, una muestra de 450 ml del permeato concentrado 10
veces, se carga en la columna, la cual está preequilibrada con
tampón de acetato amónico 20mM, a pH 5'0. La columna es elucionada,
a 18 ml por minuto, con un gradiente continuo de 5'0 litros de
tampón de acetato amónico desde 20mM hasta 0'5M, a pH 5'0. Se
recogen fracciones de 10 ml, se bioensayan, y se examinan por su
pureza. Se combinan las fracciones activas (aproximadamente 150
ml), se liofilizan, y se redisuelven en agua desionizada hasta
aproximadamente 1/5 del volumen original.
En la segunda etapa, se carga una muestra de 25
ml de la primera etapa en una columna (5 x 100 cm) de exclusión
granulométrica P2 (extrafina) de BioRad, la cual está
preequilibrada con agua desionizada. La columna es elucionada, a una
velocidad de flujo de 1 ml por minuto, con agua desionizada. Se
recogen fracciones de 10 ml, se bioensayan, y se examinan por su
pureza mediante electroforesis capilar. Se combinan las fracciones
activas (aproximadamente 400 ml).
En la tercera etapa, la mezcla de 400 ml de la
segunda etapa se diluye, hasta 16 litros, con agua desionizada. Se
carga la solución en una columna (5 x 30 cm) S Sepharose® Fast Flow
(intercambio catiónico fuerte) de Pharmacia, la cual está
preequilibrada con tampón de acetato amónico 20mM, a pH 5'0. La
columna es elucionada, a una velocidad de flujo de 17 ml por
minuto, con un gradiente continuo de 5'0 litros de tampón de
acetato amónico desde 20mM hasta 0'5M, a pH 5'0. Se recogen
fracciones de 20 ml, se bioensayan, y se examinan por su pureza. Se
combinan las fracciones activas (aproximadamente 250 ml), y luego se
liofilizan hasta sequedad para eliminar el tampón de acetato
amónico volátil.
En la cuarta etapa, la mezcla liofilizada de la
tercera etapa se disuelve en 400 ml de agua desionizada. La
solución se carga en una columna (0'9 x 30 cm) Chelex® de BioRad,
la cual estaba preequilibrada con tampón de formiato amónico 20mM, a
pH 4'0. La columna es elucionada, a una velocidad de flujo de 5 ml
por minuto, con un gradiente por etapas de 2'4 litros, desde 0'02
\rightarrow 0'1 \rightarrow 0'2 \rightarrow 0'35
\rightarrow 0'5 \rightarrow 1'0M, de tampón de formiato amónico,
a pH 4'0. Se recogen fracciones de 20 ml, se bioensayan, y se
examinan por su pureza. Se combinan las fracciones activas
(aproximadamente 300 ml), y luego se liofilizan hasta sequedad para
eliminar el tampón de formiato amónico volátil.
La electroforesis capilar muestra que la materia
purificada, activa contra coleópteros, consta de dos compuestos, Ia
y Ib.
Las estructuras de los compuestos Ia y Ib son
explicadas a partir de los datos espectroscópicos recogidos de sus
derivados acetilados.
Una mezcla de 114 mg de Ia y Ib es acetilada, en
5'0 ml de piridina, con 5'0 ml de anhídrido acético y un cristal de
4-dimetilaminopiridina como catalizador, durante 24
horas a temperatura ambiente, y luego purificada mediante HPLC
RP-C_{18} semipreparativa. En la columna se carga
una muestra de 5 mg en 25 \mul, y se eluciona, a 4 ml por minuto,
con 80% de agua-20% de acetonitrilo. La detección es
a 254 nm.
De la purificación se obtienen dos derivados
acetilados, denominados como Derivado A y Derivado B. En la Figura 4
se muestran las estructuras de los Derivados A y B.
Los datos espectroscópicos de RMN recogidos del
Derivado A indican la presencia de 14 carbonos y 17 protones. Sin
embargo, los datos espectrales de masas sugieren un peso molecular
de 652 y una fórmula de C_{28}H_{40}N_{6}O_{12} (masa
exacta, 653'2801; MH+ calculado, 653'2782). Por lo tanto, se
determina que el compuesto es simétrico, donde se observan
únicamente la mitad de las señales mediante RMN.
Mediante RMN se observan varios sistemas de
espín. Un anillo pirazina central, sustituido en las posiciones 2 y
5, está indicado por los singletes protónicos de alto campo a 8'6
ppm (H-3 y H-6), el cual muestra
acoplamientos de gran amplitud para todos los carbonos en el anillo
y para el primer carbono de la cadena lateral (C-7).
La cadena lateral de tres carbonos está acetilada en ambas
posiciones 7 y 8, con un metileno en la posición 9. Se descubre que
el carbono 9 tiene una correlación de gran amplitud por el
carbonilo de un éster, y se determina que el éster es parte de un
alanina que está acetilado en el grupo amino.
La estructura del Derivado B difiere en una
posición de la del Derivado A. En una de las cadenas laterales del
Derivado B, el carbono C-7 no está más tiempo
acetilado o unido a oxígeno, pero se descubre que es un metileno. La
otra cadena lateral es idéntica a la del Derivado A. Esta
diferencia de solamente un oxígeno es también observada en los
datos espectrales de masas. Los datos espectrales de masas se
obtienen con una masa exacta de 595'2722 (MH+, calculado, 595'2727)
para el Derivado B, indicando una fórmula de
C_{26}H_{38}N_{6}O_{10}. Las densidades ópticas de los
Derivados A y B son como sigue:
Derivado A [\alpha]_{D}^{27} =
-6'9ºC
Derivado B [\alpha]_{D}^{27} =
+32ºC
Las asignaciones completas de los datos de RMN
^{1}H y ^{13}C se hacen según la base de experimentos de
desacoplamiento, COSY, HMQC y HMBC. Las asignaciones están
presentadas en la TABLA 5.
\newpage
Los datos espectrales de masas para la mezcla de
compuestos Ia y Ib dan dos iones moleculares de 400 y 384. A partir
de estos datos se determina que la fórmula molecular del compuesto
Ia es C_{16}H_{28}N_{6}O_{6} y la del compuesto Ib es
C_{16}H_{28}N_{6}O_{5}. Las estructuras de Ia y Ib son
determinadas comparando los datos de RMN del Derivado A y Derivado B
con los datos de RMN de la mezcla de Ia y Ib. Abajo se muestran las
estructuras de Ia y Ib.
Ia: R, R_{1}, R_{2}, R_{3} = H
Ib: R, R_{1}, R_{2} = H, R_{3} = OH
Las propiedades de los compuestos Ia y Ib, y de
sus derivados acetilados, están resumidas abajo:
Derivado A:
Peso molecular | 652 | |
Fórmula empírica | C_{28}H_{40}N_{6}O_{12} | |
UV (MeOH) | 275'310 nm | |
MS (FAB) | (M+H) m/z 653'2801; calculado, 653'2782 |
Derivado B:
Peso molecular | 594 | |
Fórmula empírica | C_{26}H_{38}N_{6}O_{10} | |
UV (MeOH) | 275'310 nm | |
MS (FAB) | (M+H) m/z 595'2722; calculado, 595'2727 |
Ia:
Peso molecular | 400 | |
Fórmula empírica | C_{16}H_{28}N_{6}O_{6} | |
UV (H_{2}O) | 275'310 nm | |
MS (FAB) | (M+H) 401 |
Ib:
Peso molecular | 384 | |
Fórmula empírica | C_{16}H_{28}N_{6}O_{5} | |
UV (H_{2}O) | 275'310 nm | |
MS (FAB) | (M+H) 385 |
Se cultiva la cepa EMCC-0080 de
B.t. como se describe en el Ejemplo 1. La concentración de
los compuestos Ia y Ib se determina por electroforesis capilar.
Específicamente, para la cuantificación se
utiliza un Sistema de Electroforesis Capilar Biofocus 3000 de
BioRad, equipado con un capilar no revestido (50 \mum x 50 cm),
tampón de fosfato 0'1M a pH 2'5, voltaje a 20 KV, polaridad positivo
a negativo, y detección a 200 nm. El volumen de muestra es 30
\mul, con una segunda inyección de 5 psi. El tiempo de análisis
es 10 minutos, con los compuestos Ia y Ib, activos para
coleópteros, elucionando en 6'0 y 5'9 minutos, respectivamente.
Alternativamente, para la cuantificación se
utiliza Sistema de Electroforesis Capilar P/ACE 2100 de Beckman,
equipado con un capilar no revestido (50 \mum x 47 cm), tampón de
fosfato 0'1M a pH 2'5, voltaje a 20 KV, polaridad positiva a
negativa, y detección a 200 nm. El volumen de muestra es 30 \mul,
con una inyección a presión de 10 segundos. El tiempo de análisis
es 10 minutos, con los compuestos Ia y Ib, activos para
coleópteros, elucionando en 7'0 y 6'7 minutos, respectivamente.
Las células y otros insolubles son eliminados del
caldo de cultivo íntegro, de cepa EMCC-0080 de
B.t., por centrifugación y por filtración a través de Celite
y una membrana de 0'2. El sobrenadante resultante se analiza
mediante electroforesis capilar como se describió antes. Los
resultados indicaron que los compuestos Ia y Ib, activos para
coleópteros, están presentes cada uno a un nivel de aproximadamente
90 mg por litro de caldo de cultivo.
La potencia relativa de una mezcla bruta de
compuestos Ia y Ib (aproximadamente 1:1, p/p) se determina
utilizando Leptinotarsa texana como insecto de prueba, y
comparando la mortalidad asociada con una preparación patrón interna
de Bacillus thuringiensis subesp. tenebrionis.
Se realizan bioensayos foliares para determinar
la potencia de una mezcla bruta de compuestos Ia y Ib contra
Leptinotarsa texana. Para realizar el bioensayo foliar, se
pesan las materias de ensayo y los estándares en tubos de centrífuga
de 50 ml, y se suspenden con agua desionizada conteniendo 0'1% de
Tween™ 20. Aparte se pesan 1.200 mg de estándar de Bacillus
thuringiensis subesp. tenebrionis y se suspenden para
dar una concentración final de 12.000 \mug/g. Las muestras de
ensayo (esto es, NOVODOR™, y NOVODOR™ con compuestos Ia y Ib) son
tratadas de una manera similar a menos que un bioensayo descubridor
de la proporción haya demostrado que la dosis liberada sea
demasiado alta, o demasiado baja, para producir un número suficiente
de puntos de los datos válidos. Si este fuera el caso, se aumenta o
disminuye la concentración de la solución madre primaria cambiando
la cantidad de diluyente añadido a la solución madre. Luego, se
homogeniza cada muestra, durante 30 segundos, utilizando un
Homogenizador Virtis, y se sonica durante 20 segundos, a 100
watios, utilizando un homogenizador ultrasónico Braunsonic 1510.
Después, cada una de esas soluciones madre es diluida utilizando un
Microlab 1000 Hamilton, para dar siete diluciones en serie
comprendiendo 3.000, 2.000, 1.333, 857, 545, 364, y 245 \mug/ml
en un total de 16 ml. Cada una de estas soluciones de 16 ml es
aplicada a aproximadamente 288 pulgadas cuadradas de hojas de
berenjena, utilizando un pulverizador Devries Linear Track calibrado
para repartir 20 galones por acre. Las hojas de control son
pulverizadas con 16 ml de agua desionizada. Las hojas son secadas
al aire y puestas luego sobre el borde de una copa de plástico
transparente, de una onza, conteniendo 5 larvas de Leptinotarsa
texana de segundo estado larvario. Luego, se ponen tapas de
cartulina sobre la hoja, y se presiona la tapa en el sitio, cortando
un disco de hoja de 4 cm y cerrándolo dentro de la copa. Después se
invierten las copas y caen las larvas sobre la superficie tratada
de la hoja. Se preparan ocho copas para cada una de las siete
diluciones en serie. Las copas son golpeadas a la vez, etiquetadas,
puestas en estantes, e incubadas durante 3 días a 30ºC y 65% de
humedad relativa. Estas 56 copas experimentales, y las 8 copas de
control, constituyen un bioensayo.
Después de tres días, se estima la mortalidad de
los insectos. A cada copa se le da un fuerte golpe, y las larvas
que no movieron se cuentan como muertas. Se calcula el porcentaje
de mortalidad, y los datos se analizan vía análisis de la unidad de
probabilidad en paralelo. Se estiman las LC_{50}s, LC_{90}s,
pendiente de las líneas de regresión, coeficiente de variación, y
potencias.
Para determinar la potencia, se diluye una mezcla
bruta de compuestos Ia y Ib, se bioensaya, y se compara a un
estándar de Bacillus thuringiensis subesp.
tenebrionis que tiene asignada una potencia de 20.000
ULT/gramo (Unidades de Leptinotarsa texana/gramo).
Los resultados de potencia están presentados en
la Tabla 6, abajo, e indican que la mezcla bruta de compuestos Ia y
Ib (1:1 p/p) tiene una potencia de 75.555 ULT por g de principio
activo, con una LC_{50} de 70 \mug por ml (1'8 mg de principio
activo total por ml).
Muestra | LC_{50} (\mug/ml) | Potencia estimada |
Mezcla Ia/Ib | 70 | 75.555 ULT |
La capacidad de los compuestos Ia y Ib para
potenciar la actividad insecticida de la
delta-endotoxina cristalina de Bacillus
thuringiensis subesp. tenebrionis contra Leptinotarsa
texana fue determinada añadiendo una mezcla bruta de compuestos
Ia y Ib a NOVODOR™, y midiendo las LC_{50}s vía análisis de la
unidad de probabilidad en paralelo.
Se realizan bioensayos foliares contra
Leptinotarsa texana, como se describió en el Ejemplo 9, para
determinar el nivel de potenciación ganado añadiendo compuestos Ia
y Ib a NOVODOR™. Se añade una mezcla bruta de compuestos Ia y Ib a
NOVODOR™. Las soluciones se diluyen en serie utilizando el Microlab
1000 de Hamilton, para dar soluciones madre conteniendo NOVODOR™ a
1.000'0, 666'7, 444'4, 285'7, 181'8, 121'2, y 80'0 \mug/g. Se
preparan dos diluciones diferentes de una mezcla de Ia y Ib,
produciendo siete diluciones en serie conteniendo 72'0, 48'0, 32'0,
20'6, 13'1, 8'7, y 5'8 \mug/g (2'5% v/v con 1.000 \mug/g de
NOVODOR™); y 36'0, 24'0, 16'0, 10'3, 6'5, 4'4, y 2'9 \mug/g
(1'25% v/v con 1.000 \mug/g de NOVODOR™). También se preparan
muestras puras (sin compuestos Ia y Ib) y sustancias de referencia.
Las LC_{50} de las muestras puras emparejadas son divididas por
los valores potenciados de LC_{50}, para dar las veces de
reducción en LC_{50} asociadas con la mezcla de compuestos Ia y
Ib.
Los resultados están presentados en la TABLA 7,
abajo, e indican que la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib potencia
la actividad insecticida del NOVODOR™ contra Leptinotarsa
texana.
Muestra | LC_{50} (\mug/ml) | Factor de potenciación |
NOVODOR™ | 624 | 0 |
NOVODOR™ + 1'25% de Ia/Ib | 250 | 2,6 |
NOVODOR™ + 2'50% de Ia/Ib | 98 | 6,5 |
Se determina la toxicidad de una mezcla bruta de
compuestos Ia y Ib contra los escarabajos Ips calligraphus y
Dendroctonus frontalis. Se añaden 3 ml de una solución bruta
de compuestos Ia y Ib (1'8 mg de principio activo por ml) a 5 gramos
de parénquima de pino Lobolly liofilizado y 7 ml de agua destilada.
Se prepara dieta de control con diez ml de agua. Se divide la dieta
en 3 placas Petri, y en cada placa se ponen 5 a 10 escarabajos
Ips adultos inexpertos o Dendroctonus frontalis
adultos recién salidos. Tres diferentes lotes de dieta tratada y
dieta de control son colonizados con 10 a 20 insectos. Las placas
Petri se incuban en la oscuridad a 25ºC, y se cuenta el número de
insectos muertos, 4, 7, y 10-12 días después de su
colocación en la dieta. Los datos presentados son promedios de 2 ó
3 estudios replicados diferentes para cada especie de insecto.
Los resultados para Ips calligraphus están
presentados en la TABLA 8, abajo, e indican que la mezcla bruta de
compuestos Ia y Ib es insecticida.
Días | Nº de muertes | % de mortalidad | ||
Tratamiento | postratamiento | Nº de insectos | promedio | promedio |
Control | 4 | 20 | 0 | 0 |
Control | 7 | 20 | 0 | 0 |
Control | 10 | 20 | 1 | 3 |
Ia/Ib | 4 | 20 | 1 | 5 |
Ia/Ib | 7 | 20 | 7 | 35 |
Ia/Ib | 10 | 20 | 20 | 100 |
Los resultados de los bioensayos de
Dendroctonus frontalis están presentados en la Tabla 9,
abajo, e indican que la mezcla de compuestos Ia y Ib es
insecticida.
Días | Nº de muertes | % de mortalidad | ||
Tratamiento | postratamiento | Nº de insectos | promedio | promedio |
Control | 4 | 14-20 | 0 | 0 |
Control | 7 | 14-20 | 1 | 7 |
Control | 10-12 | 14-20 | 3 | 16 |
Ia/Ib | 4 | 10-20 | 1 | 5 |
Ia/Ib | 7 | 10-20 | 1 | 5 |
Ia/Ib | 10 | 20 | 14 | 83 |
Se ensaya la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib
por su actividad pesticida contra Popillia japonica de
tercer estado larvario. Se sumergen raíces de hierba de centeno
perenne (11 días de edad) en la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib
(1'8 mg de Ia y Ib por ml) y se dejan secar parcialmente. Se coloca
una larva de Popillia japonica de tercer estado larvario en
un bote con varias raíces tratadas. Después de 24 horas, las raíces
y las larvas son cubiertas con marga de aluvión. Las raíces de
control son sumergidas en agua, y los controles no tratados se
componen de larvas colocadas directamente dentro de la marga en el
día 1. Los botes se incuban en la oscuridad a 25ºC, y se comprueba
el número de larvas muertas después de 7, 10, 21, 28, y 36 días, y
se informa de la mortalidad corregida con el control
[(Supervivencia del Control - Supervivencia del
Tratamiento/Supervivencia del Control) x 100%]. Para cada
tratamiento se utilizan un total de 25 larvas. Los resultados, como
se muestran en la Tabla 10, demuestran que la mezcla bruta de
compuestos Ia y Ib es eficaz contra Popillia japonica de
tercer estado larvario.
7 días | 10 días | 21 días | 28 días | 36 días | ||
Sin tratar | Nº de muertes | 2 | 2 | 4 | 5 | 5 |
Control con agua | Nº de muertes | 2 | 3 | 8 | 10 | 11 |
% del control | 0 | 4,3 | 19 | 25 | 30 | |
Ia y Ib | Nº de muertes | 6 | 8 | 13 | 14 | 15 |
% del control | 17,4 | 26,1 | 42,9 | 45 | 50 |
Se ensaya la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib
(1'8 mg por ml) por su actividad pesticida contra larvas de
Epilachna varivestis de tercer estado larvario. Una colonia
enjaulada de Epilachna varivestis adultos es mantenida, en
frijoles de media luna de arbusto Burpee, en una cámara de
crecimiento bajo un fotoperíodo 16:8 a 80ºF y 50% de humedad
relativa. Se recogen gran cantidad de huevos y se dejan incubar en
una placa Petri conteniendo una mecha de algodón húmedo y hojas de
frijol de media luna. Después de dos días, se recolectan larvas de
segundo estado larvario, y se utilizan para bioensayos por
inmersión de las hojas. Para realizar el bioensayo, se recolectan
hojas de frijol, y el pecíolo de una hoja sencilla es pasado a
través del tabique de caucho de un tubo de florista conteniendo 4
ml de agua. Luego, las hojas son sumergidas en diluciones en serie
en el intervalo de 0-12% v/v de la materia bruta
conteniendo compuestos Ia y Ib. Una vez que las hojas se han
secado, en cada hoja se colocan 8-10 larvas de
segundo estado larvario. Los insectos, hojas, y los tubos de
florista se ponen en una copa de papel de 22 onzas, y se tapan con
una malla fina. Las copas se mantienen en la misma cámara de
crecimiento utilizada para criar la colonia de escarabajos. Cada
dos días se sacan las copas de la cámara de crecimiento, se censan
las larvas, y las hojas se reemplazan con hojas tratadas frescas.
Los ensayos se terminan después de 8 días.
Los resultados, mostrados en la Tabla 11,
demuestran que la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib es eficaz
contra larvas de Epilachna varivestis.
Días después del | LC_{50} | Límites de confianza del 95% | |
tratamiento | % | Inferior | superior |
4 | 5'6 | 2'58 | 10'65 |
6 | 2'12 | 3'03 | 9'37 |
8 | 1'94 | 0'75 | 2'81 |
La prueba es conducida contra Leptinotarsa
decemlineata, para su control en patatas (variedad Katahdin),
con la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib aplicados a 50, 100, 150,
y 300 gramos por acre, en combinación con NOVODOR™ aplicado a 0'5 y
1'0 cuartos de galón por acre, y también se aplica únicamente
NOVODOR™ a 0'5, 1'0, y 2'0 cuartos de galón por acre. Los
tratamientos se aplican dos veces en 7 días, por separado, con un
pulverizador de CO_{2} de bomba de mochila equipado con 3
boquillas cónicas huecas TXVX-12 de Spray Systems
por hilera, y calibrado para repartir 32 gpa, a 3 mph y 56 psi.
Cada tratamiento se replica cuatro veces en parcelas de dos hileras
(espaciamientos de 34 pulgadas) por 25 pies, en un diseño de bloques
aleatorios. Los recuentos de adultos y larvas de Leptinotarsa
decemlineata se hacen desde arriba, sin perturbar el follaje
sobre 50 pies de hilera/parcela.
Los resultados, como se muestran en la Figura 3,
demuestran que una mezcla bruta de compuestos Ia y Ib proporciona
una actividad sinérgica importante con NOVODOR™ en patatas. Con 0'5
cuartos de galón por acre de NOVODOR™ se observa un 21% de control,
mientras que con 50 gramos por acre de la mezcla bruta de compuestos
Ia y Ib se obtiene un 13% de control. Sin embargo, cuando se
aplican juntos NOVODOR™ y mezcla bruta de compuestos Ia y Ib con
estas proporciones, el porcentaje de control aumentó al 81%. De
manera similar, con 100 gramos por acre de la mezcla bruta de
compuestos Ia y Ib se obtiene un 28% de control, mientras que con
0'5 cuartos de galón de NOVODOR™ se ve un 21% de control, pero
cuando se aplican juntos NOVODOR™ y mezcla bruta de compuestos Ia y
Ib a estas proporciones, el porcentaje de control aumentó al 81%.
Además, cuando se aplican juntos NOVODOR™, a 1'0 cuartos de galón
por acre, y la mezcla bruta de compuestos Ia y Ib, a 50 gramos por
acre, el porcentaje de control aumentó al 88%.
Las siguientes cepas de Bacillus
thuringiensis han sido registradas, según la Tratado de
Budapest, en el Agricultural Research Service Patent Culture
Collection Northern Regional Research Center (NRRL), 1815
University Street, Peoria, Illinois, 61604. EE.UU.
Cepa | Número de Entrada | Fecha del Registro |
EMCC-0077 | NRRL B-21090 | 10 de mayo de 1993 |
EMCC-0078 | NRRL B-21091 | 10 de mayo de 1993 |
EMCC-0079 | NRRL B-21092 | 10 de mayo de 1993 |
EMCC-0080 | NRRL B-21093 | 10 de mayo de 1993 |
EMCC-0081 | NRRL B-21094 | 10 de mayo de 1993 |
Las cepas han sido registradas bajo condiciones
que aseguren que el acceso al cultivo estará disponible durante la
resolución de esta solicitud de patente por uno determinado por el
Comisario de Patentes y Marcas Registradas, para tener derecho a
ello según 37 C.F.R. \NAK1.14 y 35 U.S.C. \NAK122. El registro
representa un cultivo sustancialmente puro de cada cepa registrada.
El registro está disponible como requieran las leyes de patente
extranjeras en países donde se registren los equivalentes de la
solicitud objeto, o su progenie. Sin embargo, se debería comprender
que la disponibilidad de un registro no constituye una licencia
para practicar la invención objeto en derogación de los derechos de
patente garantizados por la acción gubernamental.
La invención descrita y reivindicada aquí no está
limitada en alcance por las formas de realización reveladas aquí,
puesto que estas formas de realización son pretendidas como
ilustraciones de varios aspectos de la invención. Se pretende que
cualquier forma de realización equivalente esté dentro del ámbito
de aplicación de esta invención. En efecto, además de las mostradas
y descritas aquí, para aquellos especializados en la técnica serán
evidentes diversas modificaciones de la invención a partir de la
descripción anterior. También se pretende que tales modificaciones
entren dentro del campo de aplicación de las reivindicaciones
adjuntadas.
Aquí se citan varias referencias, las
revelaciones de las cuales están incorporadas como referencia en
sus totalidades.
Claims (7)
1. Una cepa de Bacillus thuringiensis en
la que, esencialmente, toda la actividad pesticida de dicha cepa
está en el sobrenadante de una fermentación de dicha cepa, en
donde dicha cepa produce una sustancia que tiene actividad
pesticida contra una plaga de insectos del orden coleópteros, la
cual sustancia actúa conjuntamente con un pesticida diferente,
relacionado con el Bacillus, contra una plaga; y se obtiene
del sobrenadante de la fermentación de dicha cepa, dicha sustancia
teniendo la estructura
Ia: R, R_{7} = H
Ib: R = H, R_{7} = OH
2. La cepa de Bacillus thuringiensis según
la Reivindicación 1, en la que la cepa de Bacillus
thuringiensis se selecciona del grupo que se compone de la cepa
EMCC-0077, teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21090, o mutantes de la
misma teniendo las mismas propiedades de la
EMCC-0077, la cepa EMCC-0078
teniendo las características identificadoras del NRRL
B-21091, o mutantes de la misma teniendo las mismas
propiedades de la EMCC-0078, la cepa
EMCC-0079 teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21092, o mutantes de la
misma teniendo las mismas propiedades de la
EMCC-0079, la cepa EMCC-0080
teniendo las características identificadoras del NRRL
B-21093, o mutantes de la misma teniendo las mismas
propiedades de la EMCC-0080, y la cepa
EMCC-0081 teniendo las características
identificadoras del NRRL B-21094, o mutantes de la
misma teniendo las mismas propiedades de la
EMCC-0081.
3. Una composición pesticida constando de (a) una
sustancia que tiene actividad pesticida contra una plaga de insectos
del orden coleópteros y actúa conjuntamente con un pesticida
diferente, relacionado con el Bacillus, contra una plaga,
dicha sustancia siendo obtenible a partir de un sobrenadante de una
fermentación de una cepa de Bacillus en la que,
esencialmente, toda la actividad pesticida de dicha cepa está en el
sobrenadante de dicha fermentación, y (b) un pesticida diferente
relacionado con el Bacillus, la sustancia estando presente
en dicha composición en la cantidad de al menos 1 g/ULT, dicha
sustancia teniendo la estructura
Ia: R, R_{7} = H
Ib: R = H, R_{7} = OH
4. Un método para controlar una plaga
comprendiendo el exponer la plaga a una cantidad eficaz,
controladora de la plaga, de la composición pesticida de la
Reivindicación 3.
5. Un método para controlar una plaga de insectos
de una especie del orden coleópteros, seleccionada del grupo que se
compone de Anthomus grandis, Leptinotarsa
decemlineata, Ips calligraphus, Dendroctonus
frontalis, Epilachna varivestis, y Popillia
japonica, comprendiendo el exponer la plaga a una cantidad
eficaz, controladora de la plaga, de una composición pesticida
según la Reivindicación 3.
6. Un método para potenciar la actividad
pesticida de un pesticida relacionado con el Bacillus,
comprendiendo el exponer la plaga a una composición pesticida,
según la Reivindicación 3, en una cantidad suficiente para
potenciar la actividad pesticida de dicho pesticida relacionado con
el Bacillus.
7. Un método para obtener la sustancia (a) de la
composición según la Reivindicación 3, como sustancia
sustancialmente pura, comprendiendo las etapas de:
(a) cultivar una cepa de Bacillus
thuringiensis según la Reivindicación 1, en la que,
esencialmente, toda la actividad pesticida de dicha cepa está en el
sobrenadante de una fermentación de dicha cepa en un medio de
crecimiento apropiado;
(b) recuperar el sobrenadante de (a); y
(c) aislar la sustancia del sobrenadante de la
etapa (b), para obtener sustancia sustancialmente pura.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US21246294A | 1994-03-14 | 1994-03-14 | |
US212462 | 1994-03-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2206496T3 true ES2206496T3 (es) | 2004-05-16 |
Family
ID=22791128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES95912925T Expired - Lifetime ES2206496T3 (es) | 1994-03-14 | 1995-03-14 | Nueva composicion pesticida y cepa de (bacillus thuringiensis). |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0750682B1 (es) |
JP (1) | JP3720360B2 (es) |
KR (1) | KR970701775A (es) |
AT (1) | ATE249523T1 (es) |
AU (1) | AU694966B2 (es) |
CA (1) | CA2185459A1 (es) |
DE (1) | DE69531731T2 (es) |
ES (1) | ES2206496T3 (es) |
HU (1) | HUT75989A (es) |
PL (1) | PL316235A1 (es) |
UA (1) | UA49800C2 (es) |
WO (1) | WO1995025181A1 (es) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5976563A (en) * | 1994-03-14 | 1999-11-02 | Abbott Laboratories | Pesticidal composition and Bacillus thuringiensis strain |
US5976564A (en) * | 1994-03-14 | 1999-11-02 | Abbott Laboratories | Pesticidal composition and bacillus thurigiensis strain |
ZA961747B (en) * | 1995-03-14 | 1997-12-04 | Abbott Lab | Novel pesticidal composition and bacillus thuringiensis strain. |
MX9710402A (es) * | 1995-06-27 | 1998-07-31 | Abbott Lab | Substancia pesticida novedosa de bacillus thuringiensis. |
US5645831A (en) * | 1996-03-22 | 1997-07-08 | Biodiscovery New Zealand Ltd. | Bacillus thuringiensis strain and metabolite which are active against corn rootworm |
US9125419B2 (en) * | 2012-08-14 | 2015-09-08 | Marrone Bio Innovations, Inc. | Bacillus sp. strain with antifungal, antibacterial and growth promotion activity |
CN113373091A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-10 | 福建农林大学 | 一株防治水稻纹枯病的生防菌株苏云金芽孢杆菌fj2b-25 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA938163B (en) * | 1992-11-05 | 1994-06-06 | Novo Nordisk Entotech Inc | Potentiator of bacillus pesticidal activity |
-
1995
- 1995-03-14 WO PCT/US1995/003329 patent/WO1995025181A1/en active IP Right Grant
- 1995-03-14 PL PL95316235A patent/PL316235A1/xx unknown
- 1995-03-14 AU AU19932/95A patent/AU694966B2/en not_active Ceased
- 1995-03-14 CA CA002185459A patent/CA2185459A1/en not_active Abandoned
- 1995-03-14 UA UA96093696A patent/UA49800C2/uk unknown
- 1995-03-14 EP EP95912925A patent/EP0750682B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-14 KR KR1019960705089A patent/KR970701775A/ko active IP Right Grant
- 1995-03-14 DE DE69531731T patent/DE69531731T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-14 HU HU9602515A patent/HUT75989A/hu unknown
- 1995-03-14 JP JP52419395A patent/JP3720360B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-14 AT AT95912925T patent/ATE249523T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-03-14 ES ES95912925T patent/ES2206496T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU694966B2 (en) | 1998-08-06 |
ATE249523T1 (de) | 2003-09-15 |
DE69531731T2 (de) | 2004-07-01 |
AU1993295A (en) | 1995-10-03 |
JPH09510350A (ja) | 1997-10-21 |
JP3720360B2 (ja) | 2005-11-24 |
CA2185459A1 (en) | 1995-09-21 |
HUT75989A (en) | 1997-05-28 |
WO1995025181A1 (en) | 1995-09-21 |
EP0750682B1 (en) | 2003-09-10 |
KR970701775A (ko) | 1997-04-12 |
HU9602515D0 (en) | 1996-11-28 |
MX9604107A (es) | 1997-12-31 |
EP0750682A1 (en) | 1997-01-02 |
PL316235A1 (en) | 1997-01-06 |
DE69531731D1 (de) | 2003-10-16 |
UA49800C2 (uk) | 2002-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0180963B1 (ko) | 바실러스 살충제 활성의 강화제 | |
US5912162A (en) | Dipteran-active compound and Bacillus thuringiensis strain | |
ES2206496T3 (es) | Nueva composicion pesticida y cepa de (bacillus thuringiensis). | |
ES2210358T3 (es) | Nueva composicion y nuevo metodo pesticida. | |
JP3773265B2 (ja) | バシラス農薬活性の増強因子を製造する方法 | |
US5976563A (en) | Pesticidal composition and Bacillus thuringiensis strain | |
US5976564A (en) | Pesticidal composition and bacillus thurigiensis strain | |
US6268181B1 (en) | Methods for producing a potentiator of Bacillus pesticidal activity | |
RU2185064C2 (ru) | Вещество, обладающее пестицидной активностью, способ его получения, пестицидная композиция и способ контролирования вредителей | |
US6277624B1 (en) | Mutants which produce a potentiator of Bacillus pesticidal activity | |
EP0828819B1 (en) | Mutants which produce a potentiator of bacillus pesticidal activity | |
US6406691B1 (en) | Potentiator of Bacillus pesticidal activity | |
MXPA96004107A (es) | Composicion pesticida novedosa y cepa de bacillusthuringiensis | |
MXPA97000326A (es) | Compuesto novedoso activo y dipteros y cepa debacillus thuringiensis | |
MXPA97007017A (es) | Composicionpesticida novedosa y cepa de bacillus thuringiensis |