Cepa bacteriana de Brevibacillus laterosporus depositada con el n.

º NCIMB 41419 en NCIMB Ltd. Aberdeen, UK, para utilizar en el control biológico de insectos

Cepa de Brevibacillus laterosporus, composiciones que contienen la misma y procedimiento para el control biológico de dípteros.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una nueva cepa bacteriana utilizada en el control biológico de insectos, especialmente dípteros.

Estado de la técnica

La Musca domestica es un insecto común de importancia veterinaria y médica en todo el mundo. Su nocividad se debe tanto a las molestias que provocan a los seres humanos y a los animales, con el impacto que supone en la producción zootécnica, como al riesgo de transmisión de diversos microorganismos que pueden provocar enteropatías.

Los niveles favorables de temperatura y humedad durante las estaciones de primavera y verano, y la abundancia de sustratos para el desarrollo y proliferación de fases jóvenes en entornos zootécnicos y vertederos, provocan un crecimiento exponencial de la densidad de la población de moscas, por lo que se requiere intervención y control.

Las medidas habituales de control se basan en la utilización de insecticidas químicos con consecuencias negativas inevitables en lo que se refiere al impacto ambiental. Los riesgos para el medio ambiente y la salud humana, junto con los fenómenos de la muy conocida resistencia a los insecticidas de dicho insecto, apoyan la introducción de medidas de control ecológicas en el contexto de los programas integrados de control, centrándose especialmente en las medidas biológicas.

La introducción de formulaciones que contienen cepas bacterianas efectivas contra la Musca domestica ha constituido uno de los objetivos que han perseguido diversos investigadores, considerando que se pudieron obtener unos resultados positivos similares en el control de otros insectos nocivos con la utilización de fórmulas comerciales basadas en bacterias entomopatógenas, especialmente cepas específicas de Bacillus thuringiensis (el principal insecticida biológico del mercado).

El Brevibacillus laterosporus es una bacteria aeróbica caracterizada por la producción de un cuerpo paraesporal laminar en forma de canoa, que se adhiere fuertemente a la pared de la espora. Ésta es una cepa bacteriana que se aisló inicialmente en agua (Laubach, 1916) y ya se propuso como agente entomopatógeno potencial a principios del siglo XX al observarse que se podía aislar a partir de abejas enfermas (McCray, 1917).

Sólo recientemente se han demostrado sus propiedades insecticidas contra larvas de mosquito (Culex quinquefasciatus y Aedes aegypti) y contra larvas de Simulium vittatum (Favret & Yousten, 1985; Rivers et al., 1991), coleópteros, nemátodos, moluscos (Singer, 1996) y lepidópteros (Oliveira et al., 2004). Además, algunas cepas que producen unas inclusiones paraesporales similares a las producidas por el Bacillus thuringiensis (Smirnova et al., 1996) resultaron ser especialmente tóxicas contra larvas de mosquitos (Aedes aegypti, Anopheles stephensi y Culex pipiens) (Orlava et al., 1998).

Ruiu et al., 2006, describen una cepa de la que se ha demostrado que afectan a las larvas y a los adultos de Musca domestica, produciendo unos efectos letales y subletales. Sin embargo, dicha cepa presenta un nivel inferior de toxicidad en comparación con las que se pueden obtener con la cepa UNISS18 objetivo de la presente invención.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una nueva cepa bacteriana que pertenece al género Brevibacillus laterosporus depositada con el n.º NCIMB 41419 en NCIMB Ltd. Aberdeen, Reino Unido y a sus derivados obtenidos mediante la mutación o transformación genética o mediante el crecimiento en unas condiciones selectivas.

Los productos obtenidos mediante la extracción, fraccionamiento subcelular y/o lisis de cultivos que contienen esta bacteria se consideran también como derivados del Brevibacillus laterosporus.

Según un aspecto principal de la presente invención, dicha bacteria y sus derivados con actividad insecticida constituyen el principio activo de composiciones y cebos alimenticios utilizados para el control biológico de dípteros.

Según un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método de control biológico de insectos que pertenecen al orden de los dípteros caracterizado porque utiliza el microorganismo según la presente invención o sus derivados y/o composiciones según la presente invención o cebos alimenticios.

El principio activo presenta actividad contra nematóceros y braquíceros (moscas, mosquitos, tábanos y quironómidos) y especialmente contra la especie Musca domestica.

Descripción detallada de la invención

El presente estudio se refiere al aislamiento a partir de muestras de suelo de la Cerdeña central (Italia) de una nueva cepa bacteriana de Brevibacillus laterosporus depositada el 28 de julio de 2006 con el n.º NCIMB 41419 (NCIMB Ltd. Aberdeen, Reino Unido) denominado asimismo UNISS18.

Junto con el presente descubrimiento, los presentes inventores han desarrollados asimismo un método para el control biológico y especialmente para el control microbiológico de insectos que pertenecen a los dípteros, especialmente la Musca domestica, utilizando unas formulaciones que contienen la nueva cepa bacteriana y/o sus derivados.

El término derivado se refiere a esporas y esporangios obtenidos a partir de la propia UNISS18 utilizando unos procedimientos muy conocidos de cultivo y aislamiento, a partir de cepas obtenidas mediante el crecimiento en unas condiciones mutágenas o selectivas, así como a partir de cepas obtenidas mediante la transformación genética con secuencias de ADN de origen exógeno diverso o endógeno. Las fracciones subcelulares obtenidas mediante la separación y/o lisis celular, tal como por ejemplo inclusiones paraesporales, siempre que se conserven las propiedades características de la cepa original (actividad insecticida), se consideran asimismo como derivados de la cepa.

Los extractos celulares de cultivos bacterianos total o parcialmente lisados, cepas liofilizadas o fracciones obtenidas con enzimas o mediante un tratamiento a presión elevada o con un tratamiento suave con detergentes, ácidos o bases se consideran asimismo como derivados de la cepa.

Las propiedades como insecticida del Brevibacillus laterosporus se han demostrado especialmente contra larvas de mosquitos (Culex quinquefasciatus y Aedes aegypti), larvas de Simulium vittatum, coleópteros, nemátodos, moluscos y lepidópteros. Las inclusiones paraesporales especialmente activas contra mosquitos se producen en unas condiciones determinadas.

La actividad insecticida se puede observar asimismo sin inclusiones.

Los mismos solicitantes han demostrado por primera vez los efectos letales y subletales de cepas específicas de Brevibacillus laterosporus contra la Musca domestica mediante las pruebas de laboratorio publicadas por Ruiu et al., 2006.

Sin embargo, cada uno de los distintos componentes (esporas, esporangios, células vegetativas) de la cepa UNISS18, objetivo de la presente invención, presenta una actividad superior en comparación con otras cepas conocidas. Dicha actividad se determina como la capacidad para matar moscas, haciendo especial referencia al período de acción que, en condiciones similares, es más breve que el período requerido por la cepa descrita por Ruiu et al. 2006. Los datos comparativos de la actividad se presentan en la parte experimental, ejemplo 2.

En particular, se ha demostrado que la cepa de Brevibacillus laterosporus NCIMB 41419 es más efectiva para el control de dípteros, especialmente de la especie Musca domestica, en entornos zootécnicos. Aparte de las moscas, presenta una actividad superior a cepas muy conocidas también en otros tipos de dípteros, tales como los braquíceros y nematóceros, tal como por ejemplo mosquitos (mosquito común: Culex pipiens, anófeles: Anopheles maculipennis, mosquito tigre: Aedes albopictus), tábanos y quironómidos.

Dicho amplio espectro de actividad, junto con la falta de patogenicidad en seres humanos (Brevibacillus laterosporus se clasifica como bacteria no patógena para los seres humanos), hace que la cepa UNISS18 y sus derivados resulten particularmente apropiados para el control biológico de insectos.

El proceso de preparación...

1. Cepa bacteriana de Brevibacillus laterosporus depositada con el n.º NCIMB 41419 en NCIMB Ltd. Aberdeen, UK, para utilizar en el control biológico de insectos.

2. Cepa bacteriana de Brevibacillus laterosporus depositada con el n.º NCIMB 41419 según la reivindicación 1 transformada genéticamente y que conserva su actividad insecticida.

3. Composición insecticida que comprende como principio activo, el Brevibacillus laterosporus según la reivindicación 1 o su derivado transformado genéticamente según la reivindicación 2.

4. Composición según la reivindicación 3 que contiene una cantidad de bacilos/esporas de por lo menos 1 x 10⁵ esporas y/o esporangios y/o células vegetativas/g.

5. Composición según la reivindicación 4 en la que dicha concentración se encuentra comprendida entre 1 x 10⁶ y 1 x 10¹² esporas/g (adultos) y entre 1 x 10⁶ y 1 x 10¹² esporas/g (larvas) y/o esporangios y/o células vegetativas/g.

6. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 en la que el principio activo se combina con uno o más principios activos adicionales y/o con excipientes, diluentes o un disolvente líquido, sólido o polvo.

7. Composición según la reivindicación 6 en pasta fluida.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 para utilizar en la preparación de composiciones alimenticias para utilización zootécnica.

9. Composición según la reivindicación 8, que comprende además una sustancia que atrae los insectos.

10. Composición según la reivindicación 9 en la que dicha sustancia que atrae los insectos se selecciona de entre el grupo de: azúcar, sustancias de naturaleza proteica, sustancias con nitrógeno y feromonas.

11. Cebo alimenticio que comprende como principio activo el Brevibacillus laterosporus según la reivindicación 1, el derivado transformado genéticamente según la reivindicación 2 o la composición según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10.

12. Proceso para la preparación de una suspensión concentrada de Brevibacillus laterosporus según la reivindicación 1 que comprende las etapas siguientes:

a) inocular el cultivo de Brevibacillus laterosporus n.º NCIMB 41419 en un medio enriquecido;

b) hacer crecer la bacteria en cultivo durante por lo menos 3 horas a una temperatura comprendida entre 20ºC y 40ºC;

c) lisis y/o fraccionamiento celular opcionales;

d) recoger la siembra de la fracción de células, esporas o esporangios o de la fracción subcelular, y lavados apropiados;

e) resuspensión en una disolución amortiguadora apropiada.

13. Proceso según la reivindicación 12 en el que la etapa b) se realiza durante por lo menos 20 horas a una temperatura comprendida entre 25ºC y 35ºC.

14. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13 que comprende además una etapa de formulación de la suspensión concentrada de Brevibacillus laterosporus en cebos alimenticios, composiciones insecticidas o con composiciones alimenticias.

15. Utilización del Brevibacillus laterosporus según la reivindicación 1 o de su derivado transformado genéticamente según la reivindicación 2 para la preparación de cebos y/o composiciones y/o composiciones alimenticias con actividad insecticida.

16. Procedimiento para el control biológico de insectos que pertenecen al orden de los dípteros, caracterizado porque se utiliza el microorganismo según la reivindicación 1, su derivado transformado genéticamente según la reivindicación 2, o la composición según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 10, o el cebo según la reivindicación 11.

17. Procedimiento según la reivindicación 16 en el que dichos dípteros son braquíceros o nematóceros.

18. Procedimiento según la reivindicación 16 en el que dichos dípteros son braquíceros, preferentemente Musca domestica.

19. Procedimiento según la reivindicación 17 en el que dichos dípteros son nematóceros y particularmente mosquitos: mosquito común (Culex pipiens), anófeles (Anopheles maculipennis), mosquito tigre (Aedes albopictus).

20. Procedimiento según la reivindicación 17 en el que dichos dípteros son tábanos (Tabanus bovinus) o quironómidos.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20 para el tratamiento de áreas zootécnicas.

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20 para la prevención en el terreno de infestaciones por dípteros caracterizado porque se utiliza el microorganismo según la reivindicación 1, el derivado transformado genéticamente según la reivindicación 2, la composición según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 10, y/o el cebo según la reivindicación 11.