Caracterización fisicoquímica de un polímero obtenido a partir de tibicos (Kéfir de agua) y su evaluación como agente encapsulante de Bacillus thuringiensis.

Hernández Torres, Mario Alberto (2018) Caracterización fisicoquímica de un polímero obtenido a partir de tibicos (Kéfir de agua) y su evaluación como agente encapsulante de Bacillus thuringiensis. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El sector agrícola y salud pública, preocupados por solucionar la contaminación generada debido al uso irracional de sustancias químicas para el control de plagas, ha implementado estrategias para el manejo integral de insectos polífagos, dentro del cual se incluye el control biológico, definido como el manejo de “enemigos naturales selectos, (depredadores, parásitos y entomopatógenos) así como sus derivados capaces de reducir la población de plagas y con ello evitar severos daños a la economía. Las perspectivas de éxito del control biológico son alentadoras, de manera que una gran cantidad de investigaciones se han enfocado en el desarrollo de procesos sustentables que generen bioplaguicidas más efectivos, y amigables con el medio ambiente. Desde los años cincuenta, la tecnología de encapsulación se ha aplicado exitosamente a una amplia gama de principios activos en la industria farmacéutica y alimenticia. Esta herramienta tecnológica también ha sido aplicada para la formulación de agentes de control biológico, especialmente agentes microbianos ya que provee las condiciones adecuadas para obtener una mayor persistencia y eficacia en el medio ambiente, así como también disponer de productos con una vida de anaquel más larga. Buscando obtener nuevas formulaciones a un bajo costo y mediante secado por aspersión, este trabajo se centró en la obtención y caracterización físicoquímica de la matriz polimérica producida por el kéfir de agua, así como su evaluación como agente encapsulante del complejo espora cristal de B. thuringiensis. Se encontró que, el extracto extracelular del kéfir de agua consiste principalmente de un polímero de naturaleza carbohidrato, no asociado a proteínas ni lípidos. Además, presentó propiedades de adherencia a superficie, suspensibilidad en agua hasta por ocho horas, factibilidad de aspersión y preferencia alimentaria, características que permitieron su empleo en el desarrollo de formulados a base de B. thuringiensis mediante secado por aspersión. Se desarrollaron dos formulados al 10 % de Bt-GM10 empleando el exopolisacárido kéfir de agua solo y en combinación con almidón modificado en proporción 1:1 sin aditivos. Los formulados fueron aplicados a la dieta artificial Shorey de larvas neonatas de S. exigua y T. ni. Ambos formulados fueron del agrado alimenticio de las larvas lepidópteras y mostraron toxicidad a concentraciones superiores a 1.0 ng/cm2 de proteína BtGM10. ABSTRACT The agricultural sector and public health, concerned to resolve the pollution generated due to the irrational use of chemicals for pest control, has implemented strategies for the integrated management of polyphagous insects, within which includes the biological control, defined as the management of selected "natural enemies (predators, parasites, and entomopathogenic) as well as their derivatives capable of reducing the pest population and thus avoid severe damage to the economy. The prospects of success of biological control are encouraging, so that a large amount of research has focused on the development of sustainable processes that generate biopesticides more effective, and friendly with the environment. Since the 1950, the encapsulation technology has been successfully applied to a wide range of active ingredients in the food and pharmaceutical industry. This technological tool has also been applied to the formulation of biological control agents, especially microbial agents because it provides the right conditions for greater persistence and effectiveness in the environment, as well as also have products with a longer shelf life. Looking for new formulations at a low cost and using spray-drying, this work focused on obtaining and physicochemical characterization of the polymer matrix produced by water kefir, as well as its evaluation as an agent of the complex spore glass encapsulant of B. thuringiensis. It was found that the extract extracellular water kefir consists mainly of a carbohydrate polymer, not associated with proteins and lipids. In addition, presented adhesion properties, suspensibily in water, feasibility of spraying and food preference, characteristics that allowed its use in the development of B. thuringiensis formulated using spray drying. Two formulated of Bt-GM10 in 10 % using the kefir water polymer alone and in combination with modified starch (1:1) without additives. The formulated were applied to the artificial Shorey diet of S. exigua and T. ni larvae. Both formulated were to the liking food of the lepidopteran larvae and showed toxicity at concentrations above 1.0 ng/cm2 of protein BtGM10.

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