Spinosad

El spinosad es un insecticida basado en compuestos químicos presentes en la especie bacteriana Saccharopolyspora spinosa . El género Saccharopolyspora se descubrió en 1985 en aislamientos de caña de azúcar triturada. Estas bacterias producen hifas aéreas de color rosa amarillento , con cadenas de esporas en forma de perlas encerradas en una vaina pilosa característica. ^{[ 4 ]} Este género se define como actinomicetos aerobios, Gram positivos, no ácido-resistentes, con micelio de sustrato fragmentable. S. spinosa se aisló de suelo recolectado dentro de un alambique de ron de un ingenio azucarero fuera de servicio en las Islas Vírgenes . El spinosad es una mezcla de compuestos químicos de la familia de las espinosinas que tiene una estructura generalizada que consiste en un sistema de anillo tetracíclico único unido a un aminoazúcar ( D- forosamina) y un azúcar neutro (tri- O -metil- L -ramnosa). ^{[ 5 ]} El spinosad es relativamente apolar y no se disuelve fácilmente en agua. ^{[ 6 ]}

El spinosad es un insecticida con un modo de acción novedoso, derivado de una familia de productos naturales obtenidos por fermentación de S. spinosa . Las espinosinas se presentan en más de 20 formas naturales, y se han producido en laboratorio más de 200 formas sintéticas (espinosoides). ^{[ 7 ]} El spinosad contiene una mezcla de dos espinosoides, la espinosina A, el componente principal, y la espinosina D (el componente secundario), en una proporción aproximada de 17:3. ^{[ 4 ]}

El spinosad es altamente activo, tanto por contacto como por ingestión, en numerosas especies de insectos. ^{[ 8 ]} Su efecto protector general varía según la especie de insecto y la etapa de vida. Afecta a ciertas especies solo en la etapa adulta, pero puede afectar a otras especies en más de una etapa de vida. Las especies sujetas a tasas de mortalidad muy altas como larvas, pero no como adultos, pueden controlarse gradualmente mediante la mortalidad larvaria sostenida. ^{[ 8 ]} El modo de acción de los insecticidas espinosoides es a través de un mecanismo neural. ^{[ 9 ]} Las espinosinas y los espinosoides tienen un modo de acción novedoso, dirigido principalmente a sitios de unión en los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs) del sistema nervioso de los insectos que son distintos de aquellos en los que otros insecticidas tienen su actividad. La unión del espinosoides conduce a la interrupción de la neurotransmisión de acetilcolina. ^{[ 5 ]} El spinosad también tiene efectos secundarios como agonista del neurotransmisor ácido γ-aminobutírico (GABA). ^{[ 5 ]} Mata a los insectos por hiperexcitación del sistema nervioso del insecto. ^{[ 5 ]} Se ha demostrado que el spinosad no causa resistencia cruzada a ningún otro insecticida conocido. ^{[ 10 ]}

El spinosad se ha utilizado en todo el mundo para el control de una variedad de plagas de insectos, incluidos lepidópteros , dípteros , tisanópteros , coleópteros , ortópteros e himenópteros , y muchos otros. ^{[ 11 ]} Se registró por primera vez como plaguicida en los Estados Unidos para su uso en cultivos en 1997. ^{[ 11 ]} Su tasa de uso etiquetada se establece en 1 ppm (1  mg i.a./kg de grano) y su límite máximo de residuos (LMR) o tolerancia se establece en 1,5 ppm. El lanzamiento comercial generalizado del spinosad se pospuso, a la espera de las aprobaciones finales de LMR o tolerancia en algunos países importadores de grano restantes. Se considera un producto natural, por lo que está aprobado para su uso en la agricultura orgánica por numerosas naciones. ^{[ 8 ]} Otros dos usos del spinosad son para mascotas y humanos. El spinosad se ha utilizado en preparaciones orales (como Comfortis) para tratar a C. felis , la pulga del gato, en perros y gatos; Se informa que la dosis óptima establecida para los perros es de 30  mg/kg. ^{[ 5 ]}

El spinosad se vende bajo las marcas Comfortis, Trifexis y Natroba. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Trifexis también incluye milbemicina oxima . Las marcas Comfortis y Trifexis tratan las pulgas adultas en mascotas; esta última también previene la dirofilariasis . ^{[ 14 ]} Natroba se vende para el tratamiento de los piojos de la cabeza en humanos. ^{[ 15 ]} El spinosad también se usa comúnmente para matar trips . ^{[ 16 ]}

Comfortis y Trifexis fueron retirados en la Unión Europea. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

La espinosina A no parece interactuar directamente con sitios diana conocidos relevantes para la acción insecticida, sino que actúa a través de un mecanismo novedoso. ^{[ 9 ]} La espinosina A se asemeja a un antagonista del GABA y es comparable al efecto de la avermectina en las neuronas de los insectos. ^{[ 7 ]} La espinosina A es altamente activa contra las larvas neonatas del gusano cogollero del tabaco, Heliothis virescens , y es ligeramente más biológicamente activa queespinosina D. En general, las espinosinas que poseen un grupo metilo en C6 (análogos relacionados con la espinosina D) tienden a ser más activas y menos afectadas por cambios en el resto de la molécula. ^{[ 10 ]} La espinosina A penetra lentamente en los fluidos internos de las larvas; además, se metaboliza poco una vez que entra en el insecto. ^{[ 10 ]} La aparente falta de metabolismo de la espinosina A puede contribuir a su alto nivel de actividad y compensar la lenta tasa de penetración. ^{[ 10 ]}

Se ha encontrado resistencia a Spinosad en Musca domestica , ^{[ 19 ] [ 20 ]} Plutella xylostella , ^{[ 21 ] [ 20 ]} Bactrocera dorsalis , ^{[ 22 ] [ 20 ]} Frankliniella occidentalis , ^{[ 23 ] [ 20 ]} y Cydia pomonella . ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 20 ]}

El spinosad tiene alta eficacia, un amplio espectro de plagas de insectos, baja toxicidad para mamíferos y un buen perfil ambiental, una característica única del insecticida en comparación con otros utilizados actualmente para la protección de productos de grano. ^{[ 8 ]} Se considera un producto de base natural y está aprobado para su uso en agricultura orgánica por numerosas certificaciones nacionales e internacionales. ^{[ 11 ]} Los residuos de spinosad son altamente estables en granos almacenados en silos, con una protección que oscila entre 6 meses y 2 años. ^{[ 8 ]} Se han reportado parámetros ecotoxicológicos para el spinosad, que son: ^{[ 26 ]}

• en ratas ( Rattus norvegicus (Bergenhout, 1769) ), administración oral aguda: LD50  >5000 mg/ _kg  (no tóxica)
• en ratas ( R. norvegicus ), dérmica aguda: LD50 _>  2000  mg/kg (no tóxica)
• en codornices de California ( Callipepla californica (Shaw, 1798) ), toxicidad oral: LD50 _>  2000  mg/kg (no tóxico)
• en pato ( Anas platyrhynchos domestica (Linnaeus, 1758) ), toxicidad dietética: CL ₅₀  >5000  mg/kg (no tóxico)
• en la trucha arcoíris ( Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792) ), CL _50-96h  =  30,0  mg/L (ligeramente tóxico)
• en la abeja melífera ( Apis mellifera (Linnaeus, 1758) ), LD50 ₌  0,0025  mg  /abeja (altamente tóxico si se rocía directamente sobre ella y sobre los residuos secos).

Los estudios de exposición crónica no lograron inducir la formación de tumores en ratas y ratones; los ratones que recibieron hasta 51  mg/kg/día durante 18 meses no desarrollaron tumores. ^{[ 27 ]} De manera similar, la administración de 25  mg/kg/día a ratas durante 24 meses no produjo la formación de tumores. ^{[ 28 ]}