Evaluación del potencial coleoptericida de extractos crudos de quitinasa recombinante ChiBlUV 02 de Bacillus licheniformis sobre Aethina tumida

Abstract

Aethina tumida is a pest that causes structural and production damage in the beekeeping industry. The control method includes using synthetic pesticides that can affect bees, contaminate honey and other hive products, and generate resistance to pests. The present study assessed the coleoptericidal effect of a crude extract of ChiBLUV 02 recombinant chitinase of Bacillus licheniformis UV01 expressed in Escherichia coli BL21 (De3) strains on the species Aethina tumida. Different units of enzymatic activity (0.42, 1.26, 2.10. 4.20, 8.40, 12.60, 16.80, and 21.00 U/ml) mixed with the maintenance food for larvae and beetles were evaluated. The food was provided in portions of 1 g/d for 3 days, and the coleoptericidal effect was evaluated at 24, 48, and 72 h. The LC50 and LC90 were calculated using a Probit analysis. Applying 21.00 U/ml of recombinant chitinase promoted mortality of 45 % of larvae after 72 h of administration; nevertheless, none of the concentrations evaluated affected adult beetles. The Probit analysis indicated that 27.03 and 168.92 U/mL are needed to promote mortality of 50 % (LC50) and 90 % (LC90) of Aethina tumida. The enzymatic activity of the crude extracts was low to achieve higher mortality of the larvae and adults of Aethina tumida; therefore, the chitinolytic activity in the ChiBLUV 02 strains should be improved to increase their coleoptericidal effect.Aethina tumida es una plaga que causa afectaciones estructurales y de producción en la industria apícola. El método de control incluye usar plaguicidas sintéticos que pueden afectar a las abejas, contaminar la miel y otros productos de la colmena, así como generar resistencia a plagas. En el presente estudio se evaluó el efecto coleoptericida de un extracto crudo de quitinasa recombinante ChiBLUV 02 de Bacillus licheniformis UV01 expresada en cepas de Escherichia coli BL21 (De3) sobre la especie Aethina tumida. Se evaluaron diferentes unidades de actividad enzimática (0.42, 1.26, 2.10. 4.20, 8.40, 12.60, 16.80 y 21.00 U/ml) mezcladas con el alimento de mantenimiento para larvas y escarabajos. El alimento fue administrado en raciones de 1 g/día durante 3 días y se evaluó el efecto coleoptericida a las 24, 48 y 72 h. Las CL50 y CL90 se calcularon empleando un análisis Probit. La aplicación de 21.00 U/ml de quitinasa recombinante promovió la mortalidad del 45 % de larvas después de 72 h de administración; sin embargo, ninguna de las concentraciones evaluadas tuvo efecto sobre los escarabajos adultos. El análisis Probit indicó que se necesitan 27.03 y 168.92 U/ml para promover la mortalidad del 50 (CL50) y 90 % (CL90) de la Aethina tumida. La actividad enzimática de los extractos crudos fue baja para lograr una mayor mortalidad de las larvas y adultos de Aethina tumida, por lo tanto, se debe mejorar la actividad quitinolítica en las cepas ChiBLUV 02 para incrementar su efecto coleoptericida