Por:
Jenifer Jhoana Bustos Cortés, Asistente de Investigación I de Cenipalma
Rosa Cecilia Aldana de la Torre, Investigador Asociado II de Cenipalma
Anuar Morales Rodríguez, Investigador Titular, Líder de Entomología, Coordinador Programa de Plagas y Enfermedades de Cenipalma
En el cultivo de palma de aceite, los programas de Manejo Integrado de Plagas (MIP) han incorporado diversas herramientas sostenibles para controlar las poblaciones de insectos plaga de manera planificada y sistemática, manteniendo su número y/o el daño en niveles económicamente aceptables. Entre estas herramientas, las feromonas se destacan por su alta especificidad y su bajo impacto ambiental. Su aplicación más conocida en el sector palmicultor ha sido el manejo de Rhynchophorus palmarum mediante el uso combinado de Rhynchophorol C con cebos naturales (cairomonas) en trampas para el monitoreo y la captura masiva de los adultos. Con el desarrollo de esta herramienta de manejo, se han creado redes de trampeo tanto a nivel de plantación como a nivel regional o zonal, mediante las cuales se han reducido los impactos negativos de este insecto plaga en las plantaciones involucradas.
Considerando la importancia de las feromonas, con esta nota técnica se amplía la información sobre cómo intervienen en el comportamiento de los insectos, las etapas de desarrollo de estas herramientas y cómo pueden emplearse en los programas de MIP.
Feromonas: perfumes naturales con múltiples funciones
Entre las sustancias más estudiadas en la ecología química de los insectos se encuentran las feromonas, compuestos que intervienen en la comunicación intraespecífica y regulan procesos como la selección de alimento, la evasión de depredadores, el apareamiento y la oviposición. En los insectos, el olfato es una de las principales formas de comunicación; poseen receptores en diferentes partes de su cuerpo que les permiten percibir olores de su entorno y modular su comportamiento.
Las feromonas están constituidas por compuestos orgánicos volátiles (COVs), que pueden contener un solo compuesto, pero la mayoría está conformada por mezclas de varios COVs en proporciones específicas. En algunos casos, la estructura química de estos compuestos está relacionada con el grupo taxonómico del insecto (orden, familia o género) y/o con los compuestos químicos que produce la planta hospedera como resultado de su metabolismo, de su defensa o de su respuesta al entorno.
Las feromonas se producen en glándulas ubicadas en diferentes partes del cuerpo del insecto, se emiten como mezclas volátiles y son detectadas por las antenas del insecto receptor, lo que desencadena una respuesta en su comportamiento. Las feromonas según su función pueden clasificarse como:
- De alarma: advierten sobre amenazas
- De reclutamiento o agregación: reúnen individuos para alimentarse o reproducirse
- De territorialidad o marcación: delimitan áreas de ocupación
- Sexuales: facilitan el encuentro entre machos y hembras
Las feromonas sexuales y de agregación son las más empleadas en programas de MIP, ya que inducen comportamientos específicos asociados a la búsqueda de pareja o de alimento. Por su alta especificidad, baja toxicidad, eficacia a bajas concentraciones y papel fundamental en la reproducción, las feromonas se han convertido en los semioquímicos (sustancias que median la comunicación) más utilizados para el monitoreo y control de insectos plaga en cultivos comerciales. Su uso ha contribuido a reducir poblaciones de insectos plaga con un impacto mínimo sobre los enemigos naturales y la fauna benéfica, disminuyendo además la dependencia a insecticidas de síntesis química.
Del laboratorio al campo: etapas para el estudio de feromonas de insectos
El desarrollo de una feromona para el manejo de insectos plaga consta de seis etapas (Figura 1). Comienza con el estudio del comportamiento del insecto, la identificación de quién emite la señal química (hembra, macho o ambos), la localización de las glándulas donde se producen los componentes de las feromonas, la determinación del horario en que se emiten esos COVs y la asociación con comportamientos específicos, como la cópula del insecto.
Una vez que se cuenta con evidencia de que la interacción entre los insectos en estudio está influida por semioquímicos, el segundo paso es su extracción. Dado que las feromonas se producen en cantidades muy bajas y son altamente volátiles, es necesario seleccionar métodos de extracción que permitan obtener cantidades suficientes de estos compuestos para su análisis. Entre los más usados se encuentran la extracción directa con solventes a partir de las glándulas donde se produce la feromona, o la extracción in vivo mediante la técnica del espacio de cabeza (head-space), un método no destructivo que emplea adsorbentes de amplio espectro que permiten capturar compuestos volátiles.
El tercer paso es el análisis químico, que generalmente se realiza mediante cromatografía de gases (CG) acoplada a espectrometría de masas (EM). Con esta técnica separan e identifican los componentes de la mezcla. Posteriormente, en la cuarta etapa se evalúan los COVs identificados mediante bioensayos para verificar que, además de ser detectados, inducen atracción entre insectos de la misma especie de manera consistente. En estos ensayos se deben considerar aspectos bioecológicos como la actividad diaria, el estado de madurez sexual y el ciclo biológico del insecto.
Demostrada la actividad de los COVs sobre los insectos en condiciones de laboratorio, en la quinta etapa se inicia con el diseño y la evaluación de difusores y de las tasas de difusión de la feromona. Estos dispositivos deben proteger los compuestos de la degradación ambiental, asegurando una liberación controlada y uniforme a lo largo del tiempo. Continuando con el diseño de trampas y sitios de ubicación en campo, en esta etapa deben considerarse aspectos como el tamaño, el color, las vías de ingreso del insecto, los mecanismos de retención, la altura de instalación, la distancia y la densidad de trampas por hectárea. Tras los bioensayos, en la sexta fase es necesario validar la feromona en lotes comerciales para confirmar su eficacia y definir parámetros de uso. Finalmente, debe adelantarse el proceso de registro regulatorio para habilitar su comercialización como herramienta en programas MIP.
Feromonas: implementación en programas de Manejo Integrado de Insectos Plagas
Las feromonas se emplean como herramientas para el monitoreo y el control etológico (modulación del comportamiento) de insectos plaga. Este último involucra la captura masiva o la interrupción de la cópula, cuyo uso está directamente relacionado con el hábito del insecto plaga y las características del cultivo (Figura 2).
- Monitoreo: mediante trampas con feromonas se detecta la presencia del insecto, se identifica su densidad y se determina el momento óptimo para el control.
- Captura masiva: se instalan trampas en alta densidad para atraer y eliminar grandes cantidades de individuos, reduciendo la población efectiva.
- Interrupción de la cópula: se liberan grandes cantidades de feromona sintética para interferir en la comunicación entre machos y hembras y evitar el apareamiento.
El uso de feromonas representa una alternativa biotecnológica efectiva y sostenible para el manejo de insectos plaga en el cultivo de palma de aceite. En la medida en que avanza la investigación en ecología química y el desarrollo de nuevas formulaciones y dispensadores, se abren oportunidades para ampliar el uso de feromonas en otras plagas de importancia económica, como Strategus aloeus, Opsiphanes cassina, O. invirae, Leucothyreus femoratus, Eupalamides guyaneensis, Brassolis sophorae y S. jugurtha. Su implementación en los programas de MIP contribuiría a reducir el uso de insecticidas de síntesis química y a proteger la biodiversidad, mejorando así el estatus fitosanitario y fortaleciendo la competitividad del sector palmicultor colombiano.
Fuente
Bustos, J.J. (2023). Feromona sexual como estrategia para el manejo integrado de Opsiphanes cassina Felder, 1862 en cultivos de palma de aceite. Tesis de Maestría, Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. (pp. 3-27).
