Boletín Nº 44, El polémico Bacillus thuringiensis
Boletín No.44
Quito, 2 de febrero de 2000
El polémico Bacillus thuringiensis
Robin Jenkins (resumen)
Bt es la abreviatura de Bacillus thuringiensis, una bacteria que existe naturalmente en el suelo, y que es fatal para las larvas de un amplio espectro de insectos que incluye mariposas, polillas, gorgojos y escarabajos. Es de particular interés para los agricultores, horticultores y forestadores porque es muy efectivo contra varias de las plagas que atacan comúnmente a cultivos de gran importancia comercial, tales como el maíz, el arroz, el algodón y la papa. Los agricultores orgánicos han utilizado Bt desde hace un par de generaciones.
La toxina del Bt se activa solamente en el tracto digestivo de algunos insectos en su estado larvario y no tiene efectos perjudiciales sobre otras especies. La vida biológicamente activa del Bt es corta y si no es ingerido por una larva, en el plazo de pocos días se vuelve inefectiva. La toxina es por tanto inocua para todos salvo las larvas objetivo y a diferencia de muchos otros plaguicidas químicos y biológicos no daña directamente a las orugas e insectos carnívoros que normalmente controlan las poblaciones de larvas fitófagas. Enfatizamos la palabra ?directamente? porque actualmente hay evidencias circunstanciales de laboratorio sobre insectos que pueden sufrir deficiencias biológicas después de haber comido larvas que a su vez habían ingerido Bt.
1913-1940: LA EDAD DE LA INOCENCIA
El Bt fue aislado por primera vez en 1913, después de haberse comprobado su capacidad para matar ciertos insectos en su estado larvario. La bacteria se puede propagar fácilmente y puede ser usada en forma de polvo o en solución acuosa. Pocos años después de su descubrimiento ya se encontraba disponible a nivel comercial y empezó a ser utilizada por productores de hortalizas para eliminar las plagas de lagarta (larvas de lepidópteros) antes del advenimiento de los plaguicidas químicos. Los productores típicos de Bt eran pequeñas empresas familiares que operaban a través de encomiendas postales. El Bt era simplemente uno más en el amplio arsenal de insecticidas naturales que eran usados corrientemente, antes de que el DDT abriera las puertas a la era de los insecticidas sintéticos durante la II Guerra Mundial. Para el agricultor más sofisticado, el Bt ofrecía una ventaja sobre la nicotina o el piretro ya que era letal solamente a un pequeño espectro de insectos sin tocar a otros insectos benéficos, tales como las mariquitas y las crisopas. Los productos que se vendían en el mercado consistían probablemente de mezclas de diferentes cepas de la bacteria en proporciones no conocidas, resultando en variaciones de la eficacia de los diferentes productos Bt comercializados.
No hay evidencias de uso a gran escala del Bt en los primeros 50 años de conocimiento de su existencia,
No había nada intrínsecamente ecológico u orgánico en el uso del Bt hasta la II Guerra Mundial. De hecho, si el Bt hubiera sido más confiable en su efectividad, seguramente habría entrado "al molino de descarte" de los plaguicidas desde hace mucho tiempo. Tal como sucedió todo, el Bt no alcanzó hasta hace muy poco tiempo el nivel de uso extendido y regular requerido para el desarrollo exitoso de poblaciones de insectos resistentes. Afortunadamente -y a la vista de los hechos- el Bt fue usado en forma escasa e intermitente, haciendo posible su sobrevivencia útil como insecticida natural.
1940-1960: LA EXPANSIÓN DE LOS PLAGUICIDAS SINTÉTICOS
El Bt fue eclipsado por los insecticidas sintéticos de la II Guerra Mundial, hasta la publicación de ?Primavera Silenciosa? de Rachel Carson en 1962. Por unos veinte años, el Bt sólo interesó a los agricultores que no querían usar insecticidas sintéticos. En este período los argumentos de aquellos que se negaron a utilizar productos sintéticos fueron marginados fácilmente catalogándolos de no científicos, ?populares?, o simplemente de ?atrasados?. No podían dar explicaciones científicas sobre porqué sus métodos a veces funcionaban y otras fallaban. Por otra parte no había ninguna presión para buscar alternativas a los plaguicida sintéticos, ya que las evidencias que ahora conocemos sobre sus múltiples efectos dañinos, sencillamente no existían. Además, los nuevos productos sintéticos aparecían como confiables, eficaces, y en general su forma de actuar era comprensible.
Sin embargo, después de una generación de uso mayormente acrítico, hubo que reconocer dos serios problemas provocados por los plaguicidas sintéticos: gran destrucción biológica y contaminación ambiental, que abarcaba mucho más allá que a los insectos objetivo; y el surgimiento de mutaciones resistentes en las poblaciones de insectos objetivo, que se volvieron dominantes y tornaron los productos inútiles.
Comenzó la búsqueda de alternativas.
1960-1990: EL BT SE VUELVE UN GRAN NEGOCIO
Por razones que nadie parece poder explicar, existía hasta hace muy poco una creencia entre los entomólogos de que el Bt no solamente era un bioplaguicida ambientalmente inocuo, sino también que los insectos vulnerables no se adaptarían a él. A diferencia de los plaguicidas químicos, existía la creencia de que el Bt siempre sería eficaz. Fue descrito como la ?maravilla de los plaguicidas? y la panacea de muchas de las dolencias de la industria de los plaguicidas, aun cuando la mayoría de las plagas de insectos eran y probablemente siempre fueron, naturalmente resistentes al Bt.
Algunas empresas químicas grandes, tales como Laboratorios Abbot, BASF, Novo Nordisk y Sandoz comenzaron a desplazarse hacia el Bt. Empezó la investigación sobre las cepas del Bt y sus posibles objetivos y el mercado para el Bt en la forestación y en la producción de hortalizas creció rápidamente. Inevitablemente, el uso persistente del Bt estación tras estación llevó a la aparición de insectos resistentes.
La respuesta de la industria agroquímica fue típicamente sorprendente: afirmó que sería muy fácil hacer que el Bt produjera miles de cepas genéticamente diferentes y de esa manera estarían siempre un paso adelante de la adaptación que pudieran hacer los insectos para desarrollar resistencia. Fue una estrategia diseñada especialmente para los intereses económicos de los actores mayores en el mercado del Bt, por que éstos corrían con la ventaja de tener los presupuestos de investigación y desarrollo más voluminosos. De esta forma, los productores chicos, tradicionales, fueron marginados. Comenzaron a aparecer en el mercado cepas diferentes del Bt tales como el Bt israelensis y el Bt kustaki.
Parecería que la obsolescencia de las sucesivas cepas de Bt, se articularía perfectamente con las necesidades económicas de crecimiento y desarrollo tecnológico continuo, tan cruciales para mantener floreciente la industria de los plaguicidas.
La nueva estrategia fue al menos efectiva para marginar a los productores chicos de Bt, pero no duró mucho. Pronto llegaron evidencias que mostraron que los insectos que se hacían resistentes a una cepa de Bt, también podían ser resistentes a otras cepas, aún aquellas con las que nunca habían estado en contacto. La bioquímica de la toxina del Bt se volvió demasiado complicada para la industria agroquímica. Cundió el pánico. La industria organizó un grupo de trabajo sobre la resistencia al Bt, que sirvió para comisionar más investigaciones, pero sobre todo, para mantener calmadas a las autoridades de las dependencias agrícolas oficiales. En la mayoría de los países, las normas de seguridad en el uso de plaguicidas requiere que las autoridades restrinjan el uso de aquellos plaguicidas para los que se ha desarrollado resistencia. Nadie en la industria quiere enfrentarse a una lista de cultivos sobre los que no se pueda aplicar Bt.
Actualmente, el tema es aún más grave. El uso de sprays Bt está siendo rápidamente eclipsado por las plantas Bt: el Bacillus thuringiensis ha caído en manos de la ingeniería genética. El enorme número de patentes que se han solicitado por productos manipulados con toxina Bt, muestra la concentración desproporcionada de atención sobre el Bt que ha puesto la industria agroquímica y las corporaciones biotecnológicas. Hasta Junio de1998, se habían presentado 482 solicitudes de patentes que mencionaban al Bt. Aproximadamente 95 de éstas se referían a plantas transgénicas. Los 10 solicitantes principales acaparaban el 62% de las patentes, con la Dow propietaria de una quinta parte de éstas
1990-2005: ¿LA CORTA ERA DE LAS PLANTAS BT?
Todos los cultivos sobre los que actualmente se utiliza Bt pueden convertirse, por lo menos teóricamente, en plantas transgénicas. No satisfechos con cultivos Bt tales como papa y maíz, la industria está desarrollando también árboles frutales con Bt -entre ellos manzanos y nogales- y hasta árboles maderables como eucaliptos y pinos.
CULTIVOS BT EN ENSAYOS DE CAMPO HASTA 1997
Abeto, Alfalfa, Algodón*, Allegheny S, frutilla, Arándano, Arroz, Berenjena, Brócoli, Colza, Eucaliptos, Maíz*, Maní, Manzana, Nuez, Papas*, Tabaco, Tomate, Uva.
Fuente: ISB Environmental Release database, USDA.
(www.aphis.usda.gov/bbep/bp/index.html)
Fuentes:
* M. Mellon & J. Rissler (1998). Now or Never: Serious New Plans to Save a Natural Pest Control. Union of Concerned Scientists, Washington, EE.UU.
* IRRI (1997). Bt Rice: research and policy issues. IRRI Information Series No 5, Box 933, Manila 1099, Filipinas.
* G. Persley (1996). Biotechnology and Integrated Pest Management. CAB International, Oxford, Reino Unido.
* B. Tabashnik (1994). Evolution of Resistance to Bt. Annual Review of Entomology 39: 47-79.
* J. Mendelson (1998). Testimonio presentado al Panel de Asesoría Científica sobre Bt de la EPA, Estados Unidos. ICTA, Washington DC.
* A Hruska (1997). Transgenic Bt Plants in Mesoamerican Agriculture. Librería Zamorano, Box 93, Tegucigalpa, Honduras.
* Novartis (1997). Le livre vert du Mais Cb. Novartis Seeds, BP27, 31790 Saint Sauveur, Francia.
* US EPA (1998). White Paper on Bt plant pesticide resistance management. US Environment Protection Agency, Washington DC.
* RAFI (1999). The Gene Giants: Masters of the Universe?, Ottawa, Canada. Disponible en: http://www.rafi.ca
Tomado de: BIODIVERSIDAD SUSTENTO Y CULTURAS
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BACILLUS THURINGIENSIS Y SUS TOXINAS COMO BIOPESTICIDAS
(resumen)
Prof. Joe Cummins, University of Western Ontario
e-mail: jcummins@julian.uwo.ca
(Informe hecho para el Institute of Science in Society, UK)
Los biopesticidas son microbios o químicos naturales producidos por organismos que son usados para controlar enfermedades causadas por organismos (peste) que pueden ser insectos o bacterias. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) regula los pesticidas de plantas, usados directamente o como parte de un cultivo genéticamente modificado (GM). Bacillus thuringiensis (Bt) y sus toxinas es el pesticida más usado. Bacillus thuringeinsis es una bacteria común que produce esporas. Ciertas variedades producen toxinas que controlan efectivamente pestes específicas de insectos. Por otro lado, cada variedad puede producir un número específico de toxinas de toxicidad variable y específica.
Normalmente, los cultivos GM están transformados con el uso de un sólo gen que produce una toxina, el mismo que es escogido entre una serie de toxinas presentes en la bacteria, con el fin de controlar una específicamente, una peste frecuentemente, el gen de la toxina es una copia sintética del gen bacterial. La proteína tóxica se pega a la membrana celular en un sitio específico, donde se forman poros que permiten a la célula tomar mayor cantidad de agua, lo que hace que la célula explote. Las toxinas usadas en los cultivos transgénicos son seleccionadas de tal manera que aunque sean nocivas para las células del insecto, en los mamíferos no lo sean. Otros biopesticidas bacteriales si se pegan a las células de mamíferos pero la toxicidad es destruida por el ambiente ácido del tracto digestivo (que en los insectos es normalmente alcalino).
Las esporas de Bacillus thuringiensis son normalmente aplicados a los cultivos como biopesticidas. Hay informes que señalan que esas esporas producen alergias en trabajadores rurales (Bernstein, I, Bernstein, J, Miller, M, Tiewzieva, S, Bernstein, D, Lummus,Z, Selgrade, M, Doerfler, D and Seligy, V "Immune responses in farm workers after exposure to Bacillus thuringiensis pesticides" 1999 Environ Health Perspect 107,575-82). Las esporas se lavan antes de que salgan al mercado, para que no constituyan una amenaza al consumidor. Las toxinas en los cultivos GM son parte de cada una de las células de la planta, y no pueden ser lavadas antes del consumo.
Psuedomonas flourescens es modificada genéticamente con los genes de las toxinas Bt, y se vende como una forma encapsulada de la toxina Bt. Esos productos son vendidos para producir productos orgánicos, sin saber que se trata de productos genéticamente modificados.
Esta es una lista de la EPA sobre los pesticidas Bt y sus toxinas:
EPA website: http://www.epa.gov/oppbppd1/biopesticides/ai/all_ais.htm
Bacillus thuringiensis Cry1IA(c) & Cry I(c) delta-endotoxin in killed Pseudomonas fluorescens (006457)
Bacillus thuringiensis Cry1A(b) delta-endotoxin and the genetic material necessary for its production in corn (006430)
Bacillus thuringiensis Cry1A(b) in corn from PV CIB4431 (006458)
Bacillus thuringiensis Cry1A(c) delta-endotoxin and the genetic material necessary for its production in cotton (006445)
Bacillus thuringiensis Cry1F protein and the genetic material necessary for its production (plasmid insert PHI8999) in corn plants (pending)
Bacillus thuringiensis Cry3A delta-endotoxin and the genetic material necessary for its production in potato (006432)
Bacillus thuringiensis Cry3Bb protein and the genetic material necessary for its production (Vector ZMIR14L) in corn plants (pending)
Bacillus thuringiensis K Cry1A(b) delta-endotoxin and the genetic material necessary for its production in corn produced by HD-1 gene from PV pZ01502 (006444)
Bacillus thuringiensis K Cry1A(c) delta-endotoxin and the genetic material necessary for its production in corn (006463) 4/00
Bacillus thuringiensis K Cry1C in killed Pseudomonas fluorescens (006462) Bacillus thuringiensis subsp. aizawai (006403)
Bacillus thuringiensis subsp. aizawai GC-91 (006426)
Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (006401)
Bacillus thuringiensis subsp. israelensis EG2215 (006476)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki (006402)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki BMP123 (006407)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki delta-endotoxin in killed Pseudomonas fluorescens (006409)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG2348 (006424)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG2371 (006423)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG2424 (006422)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG7673 Coleoptera Toxin (006447)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG7673 Lepidoptera Toxin (006448)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG7826 (006459)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki EG7841 (006453)
Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki M200 (006452)
Bacillus thuringiensis subsp San Diego delta-endotoxin in killed Pseudomonas fluorescens (006410)
Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis (006405)
Bacillus thuringiensis subsp tolworthi Cry9C delta-endotoxin and the genetic material necessary for its production in corn fm PV pRVA9909 (006466)
En general, las revisiones de la EPA sobre Bt y sobre toxinas biopesticidas ignoran el hecho de que BT produce alergias a los trabajadores rurales. La revisión de la EPA sobre la toxinas Bt Cry 9 se encuentra en:
http://www.epa.gov/oppbppd1/biopesticides/cry9c/cry9c-peer_review.htm
Ahí se presentan estudios hechos con ratas, en los cuales se encontró que hay una respuesta alérgica (IgE) asociada con Cry9 en el polvo de maíz.
Considerando que millones de animales de granja, y probablemente muchos humanos, han sido alimentados con productos de maíz contaminados con maíz designado sólo para consumo humano, se debe hacer público cualquier resultado encontrado que evidencie la respuesta IgE al maíz Cry9, y no se debe permitir que estos resultados sean enterrados para proteger burócratas o los intereses de empresas transnacionales.
Finalmente se presenta una lista de biopesticidas aprobados por US EPA para consumo humano:
Proteína de plata-pesticida
Aprobado para uso dietético
40 CFR Citation
Cápsula proteica del virus-2 del Mosaico de la sandía
Para todos los productos agrícolas
180.1184
Cápsula proteica del virus del Mosaico de Zucchini Amarillo
Para todos los productos agrícolas
180.1184
Cápsula proteíca del virus Y de la papa
Para todos los productos agrícolas
180.1182
Cápsula proteíca del virus de la mancha de la Papaya
Para todos los productos agrícolas
180.1185
Cápsula proteica del virus del Mosaico del pepino
Para todos los productos agrícolas
180.1186
Gen replicasa del virus de la hoja de la Papa
Para todos los productos agrícolas
180.1183
Proteína Cry3A de Bacillus thuringiensis
Papa
180.1147
Proteína Cry1Ac de Bacillus thuringiensis
Para todos los productos agrícolas crudos
180.1155
Proteína Cry1Ab de Bacillus thuringiensis
Para todos los productos agrícolas
180.1173
Proteína Cry9C de Bacillus thuringiensis
maíz usado como pienso, así como alimentos para animales de granja que producen carne, pollos, leche o huevos
180.1192
FIN
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