Insect Science es la única empresa privada de semioquímica con un laboratorio en el sur de África que profundiza en la química de las feromonas y otros semioquímicos de los insectos que se encuentran en los campos locales. Muchos invertebrados utilizan el olfato para percibir su entorno a través de los receptores de sus antenas. Las señales de las feromonas son tan exclusivas de las distintas especies de insectos como las huellas dactilares de los seres humanos.
Los tres químicos de Insect Science y muchos investigadores de campo descifran los códigos de las feromonas de los insectos para identificar e imitar artificialmente estas señales químicas con el fin de vigilar y controlar los insectos que tienen consideración de plagas.
Un mural en el campus de Tzaneen de Insect Science, realizado por el artista Serge One, de Luna Nova.
Control de insectos mediante compuestos producidos naturalmente
El control del comportamiento de los insectos mediante feromonas produce menos daños colaterales a la población de invertebrados en general que los insecticidas de amplio espectro.
Se diferencia fundamentalmente de la fumigación con insecticidas en que se basa en compuestos que los adultos de la población de insectos objetivo producen de forma natural. Los individuos de la población interactúan conscientemente con los productos de feromonas de Insect Science en lugar de con sus homólogos productores de feromonas.
Además, el desarrollo de resistencia a los aerosoles químicos tóxicos sigue siendo una posibilidad, pero ningún insecto se volverá resistente a su propia feromona. Desde la Thaumatotibia leucotreta de los cítricos hasta el invasor minador de la hoja del tomate, Insect Science ha identificado las feromonas que actúan sobre los insectos.
Huellas dactilares de las feromonas
El Dr. Marc Bouwer, químico analítico interesado en la ecología química, toma muestras de las feromonas liberadas por los insectos criados en las instalaciones de la empresa en Tzaneen. El Dr. Bouwer separa los compuestos de la muestra e identifica la feromona midiendo la resistencia de las antenas del macho. "En cuanto la feromona llega a los receptores de las antenas del macho, las neuronas abren canales iónicos y se observa un descenso de la resistencia antenal. Esto nos indica dónde buscar la feromona en una muestra", explica.
El Dr. Marc Bouwer, químico analítico, aísla e identifica feromonas de insectos sudafricanos.
A continuación, analiza la muestra de feromonas en un espectrómetro de masas. Este sistema bombardea los compuestos de feromonas con electrones que fragmentan las moléculas de feromonas en iones positivos con masas diferentes que se pesan y se cuentan. Los datos se combinan en patrones de espectros de masas que son como códigos únicos para las diferentes identidades de los compuestos. A partir del patrón de fragmentación del compuesto, que se encuentra en una base de datos, se puede realizar una identificación provisional de la feromona.
Los compuestos desconocidos también se identifican con la técnica de espectroscopia por resonancia magnética nuclear (RMN), que proporciona espectros que permiten a los químicos determinar la estructura química de forma inequívoca.
Síntesis de feromonas
Una vez que los químicos tienen una identificación provisional, comienza el proceso de fabricación sintética de la feromona. El desarrollo de algunos procedimientos sintéticos puede llevar mucho tiempo y su ampliación a cantidades comerciales puede ser una tarea ardua. Por eso, la mayoría de los químicos de Insect Science trabajan en el departamento de síntesis de feromonas.
Dr. Divan van Greunen, químico sintético de Insect Science.
La potencia de las feromonas es tal que algunas líneas de productos solo requieren un gramo para la fabricación de toda una temporada, lo que hace que merezca la pena desarrollar y poseer el proceso de síntesis, señala el Dr. Steyn, director general de Insect Science. "Esto es especialmente cierto si una feromona nunca ha sido identificada o sintetizada en ningún otro lugar del mundo aparte de Insect Science".
En otros casos, se necesitan grandes cantidades de feromonas para los dispensadores que se utilizan para interrumpir el apareamiento. Este mecanismo es muy eficaz y se utiliza en muchos de los huertos de frutales y frutos secos de Sudáfrica.
También se prueban continuamente productos comerciales registrados. "Controlamos cómo liberan feromonas los señuelos y cuantificamos la tasa de liberación. De este modo, sabemos qué cantidad se libera en el campo y podemos controlar los insectos de forma respetuosa con el medio ambiente, si se compara con la pulverización de pesticidas tóxicos en el campo", explica el Dr. Steyn.
Izquierda, una trampa McPhail y derecha, Last Call™ F.F. aplicado en el campo contra la mosca de la fruta.
Barrenador polífago
Insect Science ha sintetizado quercivorol, una feromona de agregación a base de alcohol liberada por la hembra del barrenillo del té (Euwallacea fornicatus). Los escarabajos utilizan el compuesto quercivorol para atraer a más escarabajos hembra y formar colonias en los árboles, superando en última instancia las defensas naturales del árbol. Se sabe que estos escarabajos portan y transmiten el hongo Fusarium euwallaceae, que provoca la infección del árbol, la muerte de las ramas y, potencialmente, la muerte del árbol.
"Es imperativo no colocar señuelos de quercivorol en un huerto, ya que es un atrayente muy potente para los escarabajos. Los señuelos deben colocarse en trampas en el exterior del huerto afectado, a una altura de 1,5 m. De este modo se atrae a los escarabajos fuera del huerto", señala el Dr. Steyn.
Insect Science ha lanzado P.S.H.B. PheroLure®, un señuelo superior para vigilar y atrapar a las hembras de los escarabajos invasores, cuyo riesgo para los árboles suburbanos y agrícolas podría ser devastador, si no cataclísmico.
Lámpara con un diseño inspirado en la estructura molecular del quercivorol, fabricada por Rhino Construction.
Según la empresa, la eficacia sobre el terreno del Insect Science P.S.H.B. PheroLure® ha demostrado mantener las capturas durante al menos doce semanas en condiciones estivales. Este señuelo ya está disponible también en Australia.
Insect Science también está investigando los repelentes que liberan las hembras de este escarabajo cuando un árbol está superpoblado. Esta señal repele eficazmente a los escarabajos del árbol infestado, para una potencial técnica de doble acción para controlar al barrenillo.
Para más información:
Dr. Vernon M. Steyn
Insect Science
Tel.: +27 15 065 0199 o +27 83 960 2153
https://insectscience.co.za/