I. ASPECTOS DE INVESTIGACIN

1.0 REALIDAD PROBLEMTICA

1.1. Planteamiento del problema

De la misma forma en que se ha considerado que la computacin ha impulsado el avance en tecnologa y comunicaciones, la biotecnologa es la principal responsable del avance cientfico moderno, pues sta engloba principios de ingeniera e investigacin cientfica, para el desarrollo de productos mejorados, elaborados con sistemas que involucran el empleo de organismos vivos o sus productos (enzimas, metabolitos, etc.), bajo procesos que permiten su comercializacin, y no sean dainos tanto para el hombre como su medio ambiente. Es de esta manera que aprovechando los beneficios que la biotecnologa nos ofrece, y teniendo en cuenta que estamos en el boom de los productos naturales, se ha optado a la elaboracin de un bioiensecticida a base del bacillus thuringiensis, utilizando como sustrato la sangre de los camales, que nos ofrezca una alternativa econmica ms rentable, que no sea daino para la salud, y que utilice como materia prima un sustrato que prcticamente se desecha, como lo es la sangre residual de los camales, teniendo en cuenta quecada vez ms se cuestiona el uso de insecticidas qumicos para el control de plagas y enfermedades de los cultivos debido a su uso indiscriminado y a su efecto negativo sobre los seres humanos y el medio ambiente, dado queha ocasionado varios problemas, entre ellos: la contaminacin del suelo y mantos freticos, efectos txicos en animales y el hombre, genotipos resistentes y muerte al mismo tiempo de los enemigos naturales de las mismas plagas y de otros organismos que ante la ausencia de sus reguladores se convierten en plagas secundarias, originando plagas que sean cada vez ms difcil combatirlos, y trayendo como consecuencia que estas muten y se hagan cada vez ms fuertes e inmunes a los insecticidas qumicos, ocasionando de esta manera que se creen nuevos insecticidas qumicos, ms potentes y originando alteraciones y nuevos efectos negativos sobre los seres humanos y el medio ambiente.Es por estas razones, que en la actualidad, se est desarrollando en forma continua y acelerada, el descubrimiento de nuevos productos bioqumicos por mtodos innovadores, surgiendo la necesidad de una nueva forma de produccin de bioinsecticidas, debido a que se emplea en gran cantidad y que se utiliza comnmente como una alternativa biolgica alpesticida o insecticidas, debido a los grandes contaminantes que existen en estos.La produccin de bioinsecticidas por bacillusthuringiensis con concentraciones de sustrato de sangre de los camales, se utilizar como una alternativa en el control de plagas principalmente en la agricultura en el departamento de Lambayeque.

1.2. Formulacin del Problema.

Cmo influye la concentracin del sustrato de sangre en el rendimiento de la produccin de bioinsecticidas por bacillusthuringiensis?

1.3. Justificacin e importancia del estudio

Los productos qumicos no siempre dan buenos resultados, por lo que, se presta hoy en da, mucha importancia a una agricultura ms biolgica. La incorporacin del control biolgico, es un medio de lucha integrada respetando el medio ambiente, debido a que no se emplean insecticidas, lo que da ms seguridad, evitando estos productos txicos para la salud humana, pues como ya se sabe, el uso indiscriminado de plaguicidas sintticos ha ocasionado un impacto desastroso en la salud humana, los ecosistemas agrcolas y no slo la aparicin de poblaciones de insectos cada vez ms resistentes a estos productos, sino tambin un impacto ambiental negativo, cada da ms notorio.Desde principios del siglo XX, los insecticidas han jugado un papel importante en el control de insectos vectores de enfermedades y plagas. Es debido a esto que la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) promueve medidas alternativas como el control biolgico o el manejo ambiental, en el tiempo y lugar donde ellas sean efectivas y aplicables; tambin promueve el uso de insecticidas cuando el control biolgico no es una alternativa. En tal sentido, los insecticidas continan siendo un elemento vital en programas de control. Por este motivo, y ante la preocupacin del uso frecuente e indiscriminado de insecticidas, y las consecuencias que traen, la finalidad del presente estudio es dar a conocer que por medio del Bacillus thuringiensis, y con concentraciones de sustrato de sangre adecuadas, podemos elaborar insecticidas naturales(bioinsecticidas) para el control de insectos y plagas, mostrando la sustentabilidad que ofrecen y la minimizacin del impacto haciala salud y al medio ambiente, utilizando adems sustratos que prcticamente son desechados y que no vayan contra el consumo de los alimentos de la poblacin, como por ejemplo la soja; y de esta manera concientizar a la poblacin para disminuir el uso de insecticidas y optar por mtodos alternativos, como los bioinsecticidas.

1.4. Objetivos

Objetivo General.

Elaborar un bioinsecticida a partir de diferentes concentraciones de sustrato de sangre obtenida de los camales.

Objetivos especficos. Describir el proceso de produccin del bioinsecticida, para incentivar a realizar estudios similares, con nuevos sustratos y nuevas cepas, para cultivos distintos.

Dar a conocer la efectividad y la no contaminacin de nuestro bioinsecticida en algunos cultivos de la zona.

2.0 MARCO TERICO

2.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO:

Shigetane Ishiwata (1902).Es el primer antecedente que se tiene del Bt que se remonta al ao de 1902 en Japn, quien lo llam Bacillus sotto y lo asoci a la muerte de larvas del gusano de seda. Trece aos ms tarde se volvi a describir, asignndosele su nombre actual (Bacillus thuringiensis) nombre dado por Turingia, en Alemania, la ciudad donde fue aislado.

Cientficos de Francia, en 1930, comenzaron a utilizar un producto comercial a base de las esporas de Bt para controlar la plaga llamada gusano barrenador europeo del maz.Y en 1956 se pone de manifiesto que el cristal que se halla en el interior de la clula es el responsable de la actividad txica en contra de los insectos, y que la germinacin de la espora en la linfa del insecto puede producirle septicemia.

Cientficos de Estados Unidos, en 1980,aprovechando las bondades que ofrece la biotecnologa, introdujeron ciertos genes del Bt en plantas de tabaco y tomate, logrando con ello que las plantas produjeran las protenas insecticidas directamente en sus tejidos; de esta manera, los insectos plaga que atacaban los vegetales en cuestin ingeran directamente la toxina.

Willian Blas Cerdn, Juan Rodrguez Soto, Juan Pedro Huamn, Wilbbert Vigo Alfaro, Walter Moya Fernndez, Luis Snchez Abanto y Armando Pita Len (2011), pertenecientes al Departamento de Ciencias Biolgicas de la Facultad de Ciencias Biolgicas, de la Escuela AP de Microbiologa y Parasitologa, de la Universidad Nacional de Trujillo en Trujillo, desarrollaron la siguiente investigacin: Produccin de biomasa de Bacillus thuringiensis H-14 var. israelensis mutante en un medio fermentativo a base de sanguaza; en el cual se evalu el efecto del naranja de acridina, y un medio fermentativo a base de sanguaza, sobre la produccin de la biomasa de Bacillus thuringiensis H-14 var. Israelensis, se utiliz un testigo y cuatro concentraciones del mutgeno al 80 ppm, 120 ppm, 160 ppm y 200 ppm, despus de haber hallado la dosis letal media (80 ppm) y la dosis letal mxima (700 ppm) empleando la lnea de regresin. Las colonias mutantes se obtuvieron a partir de un medio agar Nysma conteniendo diferentes concentraciones de naranja de acridina, a 30C por 48 horas, las mismas que presentaron un fenotipo diferente al grupo testigo. La produccin de biomasa se realiz en biorreactores tipo cilndrico aireado y agitado, con un volumen de trabajo de 1.4 L conteniendo los nutrientes y sales minerales adecuados ms sanguaza (desecho pesquero rico en protenas que reemplaza a la fuente nitrogenada). Las fermentaciones se llevaron a cabo por 50 horas a temperatura ambiente (20 1C), pH inicial de 7.0 y un inoculo microbiano de 107 UFC. Las muestras se tomaron cada 5 horas evalundose la temperatura, pH y clulas viables, la biomasa se estim mediante el mtodo de recuento en placa, obtenindose la mxima concentracin a las 40 horas en cada uno de los tratamientos con naranja de acridina (15.7 x 109 UFC al 16%), excepto en el testigo, segn el programa estadstico SPSS. Se logr determinar que la biomasa se encuentra incrementada en proporcin directa con respecto a las concentraciones del mutgeno, ocurriendo la mxima produccin al 200 ppm (2.78 g/L).

2.2 BASES TERICAS2.2.1 BIOINSECTICIDAQu es un bioinsecticida?

Un bioinsecticida es un insecticida biolgico, que es producido por microorganismoso plantas, que sintetizan sustancias en forma natural para su defensa contra los insectos o plagas,y tiene efectos nocivos sobre estos, evitando as su destruccin y regulando su metabolismo.

Los bioinsecticidas junto a los controladores naturales o controladores biolgicos han sido utilizados empricamente hace muchsimos aos para el control de plagas.

Un bioinsecticida posee las siguientes caractersticas:

No presenta ningn riesgo a insectos benficos para la agricultura. Es muy selectivo. No posee accin toxica en humanos ni animales de ningntipo. Es biodegradable.- Es susceptible a la prdida de us propiedades por accin de los rayos solares. Es recomendable mezclarlos con protectores solares.

2.2.2 SANGRE

La sangre es un tejido conectivo, lquido que circula por capilares, venas y arterias de todos los vertebrados. Su color rojo caracterstico es debido a la presencia del pigmento hemoglobnico contenido en los eritrocitos.Es un tipo de tejido conjuntivo especializado, con una matriz coloidal lquida y una constitucin compleja. Tiene una fase slida (elementos formes), que incluye a los eritrocitos (o glbulos rojos), los leucocitos (o glbulos blancos) y las plaquetas, y una fase lquida, representada por el plasma sanguneo.Su funcin principal es la logstica de distribucin e integracin sistmica, cuya contencin en los vasos sanguneos (espacio vascular) admite su distribucin (circulacin sangunea) hacia prcticamente todo el organismo.La sangre era denominada humor circulatorio en la antigua teora grecorromana de los cuatro humores.

a. COMPOSICIN DE LA SANGRE

Si se pudiera ver una gota de sangre al microscopio lo que podramos ver sera una gran cantidad de partculas redondeadas envueltas en un lquido transparente. Estas partculas redondeadas son los glbulos que viajan en un lquido llamado plasma o suero (lo que da nombre a nuestra materia) el cual en su constitucin es un 80% agua.

La composicin ms elemental de la sangre podra esquematizarse de la siguiente manera:

Esta proporcin habitualmente debe mantenerse constante y cualquier desbalance puede propiciar serias enfermedades. Lo nico que en teora puede variar es el nivel de oxgeno en la sangre que vara si esta es arterial (rojo u oxigenada) a si esta es venosa (azul con menos oxigeno). En el primer caso la sangre contiene una proporcin aproximada de 39% de oxgeno mientras que en el segundo caso la proporcin disminuye al 20%.Como puede notarse, los dos mayores elementos de la sangre son el plasma y los glbulos rojos y, cuando se requiere algn tipo de anlisis de estos dos elementos se hace uso de mquinas centrifugadoras que se usan para que con el movimiento circulatorio intenso manden los elementos ms pesados de la sangre al fondo de los tubos de ensayo en donde se suele colocar la sangre mientras que los elementos ms ligeros mueven hacia la parte superior del tubo de ensayo.

EL PLASMA

El plasma sanguneo es la porcin lquida de la sangre en la que estn inmersos los elementos formes. Es el mayor componente de la sangre, representando un 55% del volumen total de la sangre, con unos 40-50 mL/kg peso. Es salado y de color amarillento traslcido. Adems de transportar las clulas de la sangre, lleva los nutrientes y las sustancias de desecho recogidas de las clulas.El plasma sanguneo es esencialmente una solucin acuosa, ligeramente ms densa que el agua, con un 91% agua, un 8% de protenas y algunas trazas de otros materiales. El plasma es una mezcla de muchas protenas vitales, aminocidos, glcidos, lpidos, sales, hormonas, enzimas, anticuerpos, urea, gases en disolucin y sustancias inorgnicas como sodio, potasio, cloruro de calcio, carbonato y bicarbonato.

Cuando se coagula la sangre y se consumen los factores de la coagulacin, la fraccin fluida que queda se denomina suero sanguneo.Tambin el plasma contiene sustancias de degradacin como la urea y la creatinina.

LOS GLBULOS ROJOSEstos glbulos tambin son llamados eritrocitos son discos con un dimetro aproximado de 7.5 micras y en la mayora de los mamferos carecen de ncleo. Estos glbulos superan en una proporcin de 700 a 1 a los glbulos blancos. Les corresponde la tarea de recoger el oxgeno de los pulmones y llevarlo al resto de cuerpo y transportar de regreso el anhdrido carbnico. Su vida dura en promedio tres o cuatro meses despus de lo cual se desintegran y son sustituidos por los nuevos que se producen en la mdula sea.Su eficacia como transportadores de oxgeno se debe a la presencia de su principal protena que es la hemoglobina y que da a la sangre su color rojo y que tiene la propiedad de que se adhiere al oxgeno y no lo suelta hasta que esta llega a su destino lo que es de vital importancia ya que el oxgeno no se disuelve fcilmente en el plasma y de no existir la hemoglobina el oxgeno en la sangre podra durar apenas de 2 a 3 segundos. Una deficiencia en la cantidad de hemoglobina produce la enfermedad conocida como anemia.

LAS PLAQUETASTambin llamados trombocitos. Las plaquetas son los componentes celulares ms pequeos de la sangre. Hay alrededor de unas 250,000 plaquetas por cada centmetro cbico de sangre y circulan estas en la sangre sin tener actividad alguna hasta que encuentran un vaso sanguneo momento en el cual entran en accin.Ante un vaso daado las plaquetas se acumulan en el orificio cerrndolo liberando entre otras cosas serotoninas que es un vasoconstrictor. Luego, activan a una protena de la sangre llamada fibringeno que es insoluble para convertirlo en fibrina que es insoluble. La fibrina fabrica una red tridimensional en donde quedan atrapados todos los componentes de la sangre completando as el proceso de coagulacin que a la inversa puede suceder cuando no es necesario siendo mortal.