Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Biopesticida

Un biopesticida es una sustancia biológica o un microorganismo que se utiliza para controlar plagas . Los invertebrados y macroorganismos utilizados para el control de plagas su...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

Un biopesticida es una sustancia biológica o un microorganismo que se utiliza para controlar plagas . Los invertebrados y macroorganismos utilizados para el control de plagas suelen clasificarse como agentes biológicos de control de plagas .

Los biopesticidas se obtienen tradicionalmente mediante bioprospección a partir de organismos que incluyen plantas , microorganismos , etc. [ 1 ] [ 2 ] Son componentes de programas de manejo integrado de plagas y se utilizan como sustitutos de los plaguicidas sintéticos . [ 3 ]

Definiciones

  • La UE define los biopesticidas como "una forma de plaguicida basada en microorganismos o productos naturales". [ 4 ]
  • La EPA de EE. UU. afirma que "incluyen sustancias de origen natural que controlan las plagas (plaguicidas bioquímicos), microorganismos que controlan las plagas (plaguicidas microbianos) y sustancias plaguicidas producidas por plantas que contienen material genético añadido (protectores incorporados a las plantas) o PIP". [ 5 ]
  • Los invertebrados (parasitoides, nematodos, ácaros depredadores y otros organismos beneficiosos) y otros macroorganismos están registrados por las autoridades en EE. UU. [ 6 ] y Europa como agentes de control biológico, de forma muy distinta a los biopesticidas. [ 7 ] Sin embargo, en la literatura científica, a veces se les denomina biopesticidas. De manera similar, los microorganismos también pueden describirse como agentes de control biológico. [ 8 ]

Mercado

Las ventas mundiales de biopesticidas en 2024 fueron de casi 9.000 millones de dólares, en comparación con los 78.000 millones de dólares de los pesticidas sintéticos. [ 9 ] El mercado de biopesticidas tiene una tasa de crecimiento >10% y será igual a la de los pesticidas sintéticos en 2040 si esa tasa continúa. [ 9 ] La mayor parte del uso se da en hortalizas y cultivos cubiertos, pero Brasil, un país con un enorme crecimiento debido al apoyo gubernamental, tiene un gran uso en cultivos de campo. [ 9 ] A diferencia de los fabricantes de pesticidas sintéticos, hay muchos (>300) fabricantes de biopesticidas en todo el mundo. [ 9 ] El segmento más grande son los bioinsecticidas, seguidos de los biofungicidas y los bioherbicidas con solo el 1% del mercado de biopesticidas. [ 10 ] Van Lenteren proporcionó una lista de organismos utilizados para el biocontrol. [ 11 ]

Tipos

Los biopesticidas son biodegradables y renovables. Los sistemas de agricultura orgánica adoptan algunos de estos métodos (productos químicos microbianos y de origen biológico) y rechazan otros (cultivos transgénicos y ARN de interferencia). [ 12 ]

Los biopesticidas se pueden clasificar de la siguiente manera:

interferencia de ARN

La interferencia de ARN (ARNi) utiliza segmentos de ARN para silenciar fatalmente genes cruciales de insectos. [ 18 ] En 2024, las autoridades registraron dos usos de ARNi: la modificación genética de un cultivo para introducir un gen que codifica un fragmento de ARNi y la pulverización de fragmentos de ARN de doble cadena en un campo. [ 19 ] Monsanto introdujo el rasgo DvSnf7, que expresa un transcrito de ARN de doble cadena que contiene un fragmento de 240 pb del gen WCR Snf7 del gusano de la raíz del maíz occidental . [ 20 ] GreenLight Biosciences introdujo Ledprona, una formulación de ARN de doble cadena como pulverización para campos de patatas. Se dirige al gen esencial para la subunidad beta tipo 5 del proteasoma (PSMB5) en el escarabajo de la patata de Colorado . [ 19 ] Otras aplicaciones contra insectos, ácaros, hongos, virus y plantas aún se encuentran en la fase de investigación y desarrollo. [ 21 ]

Micopesticida

Los micopesticidas incluyen hongos y componentes celulares fúngicos. Se han evaluado propágulos como conidios, blastosporas, clamidosporas, oosporas y zigosporas, junto con mezclas de enzimas hidrolíticas. El papel de las enzimas hidrolíticas, especialmente las quitinasas, en el proceso de eliminación, y el posible uso de inhibidores de la síntesis de quitina son las principales áreas de investigación. [ 22 ]

Nanoencapsulación

La nanoencapsulación es una tecnología de formulación emergente para biopesticidas que encapsula ingredientes biológicos activos dentro de portadores a nanoescala, que suelen tener un diámetro de entre 10 y 200 nanómetros. Este enfoque se ha desarrollado para abordar las limitaciones de los biopesticidas convencionales, como la rápida degradación, la baja estabilidad en condiciones de campo y la eficacia limitada debido a la exposición ambiental. [ 23 ] El proceso de encapsulación consiste en incorporar el agente biopesticida dentro de una cubierta polimérica, lipídica u otra biodegradable, que protege el ingrediente activo de la volatilización, la fotodegradación y la lixiviación. [ 24 ]

Los biopesticidas nanoencapsulados están diseñados para lograr una liberación controlada de los ingredientes activos en respuesta a factores ambientales como el pH, la humedad o la temperatura. Se ha demostrado que este mecanismo de liberación dirigida mejora la biodisponibilidad y la estabilidad de los insecticidas botánicos y los agentes de control de plagas a base de aceites esenciales. [ 25 ] En comparación con las formulaciones convencionales, la nanoencapsulación puede reducir la frecuencia de las aplicaciones, mejorar la adhesión a las superficies de las plantas y minimizar los efectos fuera del objetivo. [ 26 ]

A pesar de su potencial, la adopción de la nanoencapsulación para biopesticidas enfrenta desafíos. Estos incluyen la necesidad de métodos de caracterización estandarizados, el conocimiento limitado de las interacciones de los nanomateriales con diversos entornos agrícolas y la ausencia de marcos regulatorios integrales para los plaguicidas nanoformulados en muchos países. [ 27 ]

Ejemplos

Bacillus thuringiensis es una bacteria capaz de causar enfermedades en lepidópteros , coleópteros y dípteros . La toxina de B. thuringiensis ( toxina Bt ) se ha incorporado directamente a las plantas mediante ingeniería genética . Los fabricantes de la toxina Bt afirman que tiene poco efecto sobre otros organismos y que es más respetuosa con el medio ambiente que los pesticidas sintéticos.

Otros agentes de control microbiano incluyen productos basados ​​en:

Se han utilizado diversos organismos y extractos de animales, hongos y plantas como biopesticidas. Los productos de esta categoría incluyen:

Aplicaciones

Agentes microbianos, el control efectivo requiere una formulación [ 31 ] y aplicación apropiadas . [ 32 ] [ 33 ]

Los biopesticidas se han consolidado en diversos cultivos para el control de enfermedades. Por ejemplo, ayudan a controlar el mildiú . Entre sus ventajas se incluyen: un intervalo de seguridad de 0 días antes de la cosecha (véase: límite máximo de residuos ), eficacia incluso bajo presión de enfermedad moderada a severa, y la posibilidad de utilizarlos en mezclas o en programas de rotación con otros fungicidas. Dado que algunos estudios de mercado estiman que hasta el 20 % de las ventas mundiales de fungicidas se destinan al control del mildiú, la integración de biofungicidas en la producción de uva ofrece beneficios sustanciales al prolongar la vida útil de otros fungicidas, especialmente los de bajo riesgo.

Un área de gran crecimiento para los biopesticidas es el tratamiento de semillas y la enmienda del suelo . Los tratamientos fungicidas y biofungicidas para semillas se utilizan para controlar los patógenos fúngicos del suelo que causan pudrición de semillas, marchitamiento fúngico, pudrición de raíces y tizón de plántulas. También pueden utilizarse para controlar patógenos fúngicos internos de la semilla, así como los presentes en su superficie. Muchos productos biofungicidas demuestran la capacidad de estimular las defensas de la planta huésped y otros procesos fisiológicos que pueden aumentar la resistencia de los cultivos tratados a las condiciones adversas.

Desventajas

  • Alta especificidad: lo que puede requerir una identificación exacta de la plaga/patógeno y el uso de múltiples productos; aunque esto también puede ser una ventaja, ya que es menos probable que el biopesticida dañe a especies no objetivo.
  • Velocidad de acción lenta (lo que las hace inadecuadas si un brote de plagas representa una amenaza inmediata).
  • Eficacia variable debido a la influencia de diversos factores (ya que algunos biopesticidas son organismos vivos que controlan las plagas/patógenos multiplicándose dentro o cerca de la plaga/patógeno objetivo).
  • Los organismos vivos evolucionan y aumentan su tolerancia al control. Si la población objetivo no es exterminada o se la incapacita para reproducirse, la población superviviente puede adquirir tolerancia a cualquier presión a la que esté sometida, lo que da lugar a una carrera armamentística evolutiva .
  • Consecuencias no deseadas : Los estudios han encontrado que los biopesticidas de amplio espectro tienen riesgos letales y no letales para los polinizadores nativos no objetivo, como Melipona quadrifasciata en Brasil. [ 34 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Copping, Leonard G. (2009). Manual de agentes de biocontrol: Compendio mundial . BCPC. ISBN 978-1-901396-17-1.
  2. ↑ "Regulación de biopesticidas" . Plaguicidas . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. 2 de noviembre de 2011. Archivado del original el 6 de septiembre de 2012. Consultado el 20 de abril de 2012 .
  3. ↑ M. Kaushal y R. Prasad, eds. (2021). Biotecnología microbiana en la protección de cultivos . Singapur: Springer Nature. ISBN 978-981-16-0048-7.
  4. ↑ «Fomento de la innovación en el desarrollo de biopesticidas» (PDF) (Noticia de última hora). Comisión Europea DG ENV. 18 de diciembre de 2008. Número 134. Archivado del original (PDF) el 15 de mayo de 2012. Consultado el 20 de abril de 2012 .
  5. ↑ "Biopestidas" . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . 23 de octubre de 2025. Consultado el 28 de octubre de 2025 .
  6. ↑ "Permisos para organismos de control biológico" . Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal, Departamento de Agricultura de los Estados Unidos . 30 de julio de 2025. Consultado el 22 de diciembre de 2025 .
  7. ↑ Castella, Christina; Orsat, Clemence; Macdargent, Marina (2022). «Estudio sobre la situación y las opciones de la Unión en relación con los agentes de control biológico de invertebrados para su uso en sanidad y protección fitosanitaria» . Oficina de Publicaciones de la Unión Europea. Comisión Europea, Dirección General de Salud y Seguridad Alimentaria . Consultado el 22 de diciembre de 2025 .
  8. ↑ Stenberg, Johan A.; Sundh, Ingvar; Becher, Paul G.; Björkman, Christer (13 de marzo de 2021). "¿Cuándo se trata de control biológico? Un marco de definiciones, mecanismos y clasificaciones" . Journal of Pest Science . 94 : 665–676 .
  9. 1 2 3 4 Marrone, Pamela G. (23 de octubre de 2025). "Aumento del uso de plaguicidas biológicos en programas de manejo integrado de plagas" . Frontiers in Insect Science . 5 1552361.
  10. ↑ Marrone, Pamela G. (10 de febrero de 2023). "Estado del mercado de biopesticidas y perspectivas para nuevos bioherbicidas" . Pest Management Science . 80 (1): 81– 86.
  11. ↑ van Lenteren, JC; Bolckmans, K.; Köhl, J. (18 de marzo de 2017). "Control biológico mediante invertebrados y microorganismos: muchas oportunidades nuevas" . BioControl . 63 : 39–59 .
  12. 1 2 Pal GK, Kumar B. "Actividad antifúngica de algunos extractos de malezas comunes contra el hongo causante de la marchitez, Fusarium oxysporum " (PDF) . Current Discovery . 2 (1): 62– 67. Archivado del original (PDF) el 16 de diciembre de 2013.
  13. 1 2 Coombs, Amy (1 de junio de 2013). "Combatir los microbios con microbios" . The Scientist . Archivado del original el 7 de enero de 2013. Recuperado el 18 de abril de 2013 .
  14. ↑ Malherbe, Stephanus (21 de enero de 2017). "Listado de 17 microbios y sus efectos en el suelo, la salud de las plantas y las funciones de los biopesticidas" . Explogrow . Londres. Archivado del original el 19 de febrero de 2016. Consultado el 14 de febrero de 2021 .
  15. ↑ Francis Borgio J, Sahayaraj K y Alper Susurluk I (eds). Insecticidas microbianos: principios y aplicaciones, Nova Publishers, EE. UU. 492 págs. ISBN 978-1-61209-223-2
  16. ↑ Isman, Murray B. (2020). "Insecticidas botánicos en el siglo XXI: ¿Cumpliendo su promesa?" . Annual Review of Entomology . 65 : 233–249 . doi : 10.1146/annurev-ento-011019-025010 . PMID 31594414 . 
  17. ↑ Centro Nacional de Información sobre Plaguicidas. Última actualización: 21 de noviembre de 2013. Protectores incorporados a las plantas (PIP) / Plantas genéticamente modificadas.
  18. ↑ Zhu, Kun Yan; Palli, Subba Reddy (2020-01-07). "Mecanismos, aplicaciones y desafíos de la interferencia de ARN en insectos" . Annual Review of Entomology . 65 (1). Annual Reviews : 293–311 . doi : 10.1146/annurev - ento-011019-025224 . ISSN 0066-4170 . PMC 9939233. PMID 31610134. S2CID 204702574 .    
  19. 1 2 Vélez, Ana M.; Narva, Ken; Darlington, Molly; Mishra, Swati; Hellmann, Christoph; Rodrigues, Thais B.; Duman-Scheel, Molly; Palli, Subba Reddy; Jurat-Fuentes, Juan Luis (2023). "Capítulo uno: Proteínas insecticidas y ARNi en el control de insectos". En Jurat-Fuentes, Juan Luis (ed.). Avances en fisiología de insectos . Vol. 65. Academic Press. pp. 1–54 . doi : 10.1016/bs.aiip.2023.09.007 . ISBN   9780323954662.
  20. ↑ "Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agrobiotecnológicas (ISAAA)" . Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agrobiotecnológicas (ISAAA) . 2024. Consultado el 9 de octubre de 2024 .
  21. ↑ Germing, Kirsten; Navarrete, Cecilia Andrea Díaz; Schiermeyer, Andreas (25 de enero de 2025). "Protección de cultivos mediante interferencia de ARN: una revisión de los enfoques recientes, el estado actual de los desarrollos y su uso a partir de 2013" . Environmental Sciences Europe . 37 (15): 1–17 .
  22. ↑ Deshpande, MV (1999-01-01). "Producción de micopesticidas por fermentación: potencial y desafíos" . Critical Reviews in Microbiology . 25 (3): 229– 243. doi : 10.1080/10408419991299220 . ISSN 1040-841X . PMID 10524330 .  
  23. ↑ Kumar, Rahul; et al. (2025). "Una revisión sobre formulaciones novedosas y sistemas de administración de insecticidas botánicos para una mayor eficacia". Neotropical Entomology . 54 (1): 81. doi : 10.1007/s13744-025-01290-6 . 
  24. ↑ Grumezescu, Alexandru, ed. (2017). «Nanopesticidas: un nuevo paradigma en la protección de cultivos». Nuevos pesticidas y sensores de suelo . Academic Press. pp. 129–175 . ISBN  978-0-12-804299-1.
  25. ↑ "Administración de fármacos a base de EO nanoencapsulados para el control de plagas: de la química al diseño de la formulación". Protoplasma . 2026. doi : 10.1007/s00709-026-02190-1 .
  26. ↑ Grumezescu, Alexandru, ed. (2017). «Nanopesticidas: un nuevo paradigma en la protección de cultivos». Nuevos pesticidas y sensores de suelo . Academic Press. pp. 129–175 . ISBN  978-0-12-804299-1.
  27. ↑ "Nanopesticidas verdes de origen vegetal: síntesis, mecanismos, impactos ambientales y perspectivas para la agricultura sostenible". Science of the Total Environment . 2025. doi : 10.1016/j.scitotenv.2025.178369 .
  28. ↑ Benhamou, N.; Lafontaine, PJ; Nicole, M. (diciembre de 2012). "Inducción de resistencia sistémica a la pudrición de la corona y la raíz por Fusarium en plantas de tomate mediante tratamiento de semillas con quitosano" (PDF) . Phytopathology . 84 (12). American Phytopathological Society : 1432–44 . doi : 10.1094/Phyto-84-1432 . ISSN 0031-949X . OCLC 796025684. Recuperado el 8 de febrero de 2014 .  Icono de acceso abierto
  29. ↑ "Insecticida para aceite de canola" (PDF) . 18 de noviembre de 2012. Archivado del original (PDF) el 27 de noviembre de 2020. Consultado el 19 de noviembre de 2020 .
  30. ↑ "Base de datos de plaguicidas de la UE - Comisión Europea" . ec.europa.eu . Consultado el 19 de noviembre de 2020 .
  31. ↑ Burges, HD (ed.) 1998 Formulación de biopesticidas microbianos, microorganismos beneficiosos, nematodos y tratamientos de semillas Publ. Kluwer Academic, Dordrecht, 412 pp.
  32. ↑ Matthews GA, Bateman RP, Miller PCH (2014) Métodos de aplicación de plaguicidas (4.ª edición), Capítulo 16. Wiley, Reino Unido.
  33. ↑ L Lacey y H Kaya (eds.) (2007) Manual de campo de técnicas en patología de invertebrados, 2.ª edición. Kluwer Academic, Dordrecht, Países Bajos.
  34. ↑ Tomé, Hudson Vaner V.; Barbosa, Wagner F.; Martins, Gustavo F.; Guedes, Raul Narciso C. (2015-04-01). "Spinosad en la abeja nativa sin aguijón Melipona quadrifasciata: lamentable toxicidad no objetivo de un bioinsecticida" . Chemosphere . 124 : 103–109 . Bibcode : 2015Chmsp.124..103T . doi : 10.1016/j.chemosphere.2014.11.038 . PMID 25496737 . 
  • Mercado de bioinsecticidas archivado el 30/03/2020 en Wayback Machine (Adquirir investigación de mercado)
  • Biopesticidas registrados el 29/04/02. Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . Actualizado el 29 de marzo de 2002. Consultado el 25 de noviembre de 2011.
  • Asociación Internacional de Fabricantes de Biocontrol (IBMA)
Lecturas relacionadas
6 articulos
Plaga (organismo)Plaga (organismo)Una plaga es cualquier organismo dañino para los seres humanos o sus intereses. El término se utiliza en particular para las criaturas que dañan lo...Control biológico de plagasControl biológico de plagasEl control biológico o biocontrol es un método de control de plagas , ya sean animales plaga como insectos y ácaros , malezas o patógenos que afect...BioprospecciónBioprospecciónLa bioprospección (también conocida como prospección de biodiversidad ) es la exploración de fuentes naturales de moléculas pequeñas , macromolécul...Este es un buen artículo. Haz clic aquí para obtener más información.PlantaVer textoMicroorganismoMicroorganismoUn grupo de bacterias Escherichia coli ampliado 10.000 veces Un microorganismo , o microbio , [a] es un organismo de tamaño microscópico , que pued...Manejo integrado de plagasManejo integrado de plagasManejo integrado de plagas (MIP) , también conocido como control integrado de plagas (CIP) , que integra prácticas químicas y no químicas para el c...