Toxicidad de insecticidas organofosforados en Musca domestica Linnaeus, 1758, (Diptera: Muscidae), cepa “El Limón”, estado Aragua, Venezuela

Gianna Martiradonna & Ana Soto Vivas*

Centro de Estudio de Enfermedades Endémicas y Salud Ambiental. Servicio Autónomo Instituto de Altos Estudios “Dr. Arnoldo Gabaldon” / MPPS - Maracay, Venezuela

*Autor de correspondencia: ana.soto@iaesp.edu.ve

Fue determinada la línea base de susceptibilidad a los insecticidas organofosforados, fenitrotion y malation en adultos de Musca domestica L. (Diptera: Muscidae) de la cepa “El Limón” mantenida en condiciones de laboratorio a 28 ºC, 70 + 10 % de humedad relativa y fotoperíodo de 12 horas. En los bioensayos se usaron adultos provenientes de la generación filial 33, machos y hembras de tres días de edad. Los valores de la DL50 y la DL95 expresados en mg/mL para ambos insecticidas fueron determinados, a través de bioensayos, por aplicación tópica de insecticidas (0,6 μL), inmovilizando previamente a los insectos a bajas temperaturas (-15 °C durante 1’10”) observando valores para el insecticida fenitrotion de DL50 y DL95 en adultos machos de 0,8880 y 4,3318 mg/mL respectivamente y valores de DL50 y DL95 en hembras de 1,2248 y 4,8112 mg/mL respectivamente. Los valores de DL50 y DL95 para el insecticida malation en adultos machos fueron de 60,6269 y de 160,8213 mg/mL respectivamente y valores de DL50 y DL95 en hembras fueron de 56,9426 y 171,1323 mg/mL respectivamente. Las respuestas de las moscas adultas cepa “El Limón” fueron homogéneas para ambos insecticidas.

Palabras claves: aplicación tópica, bioensayos, dosis letales, mosca domestica, malation, fenitrotion, Muscidae.

Toxicity of organophosphorous insecticides in Musca domestica Linnaeus, 1758 (Diptera: Muscidae)

SUMMARY

The baseline adult susceptibility of Musca domestica L. (Diptera: Muscidae) from “El Limón” strain was determined to the organophosphorous insecticides fenitrothion and malathion. The strain was maintained in the laboratory for twenty months without contribution of external material and free of contact with insecticides. Three-day old adult males and females were used. The values of DL50 and DL95 expressed in mg/mL for both insecticides were determined by using topical application bioassays (0.6 μl), immobilizing the insects previously by exposing them to low temperatures (-15 °C for 70 seconds). Results for fenitrothion of DL50 and DL95 in adults males were 0.8880 and 4.3318 mg/mL, respectively and values of DL50 and DL95 in females were 1.2248 and 4.8112 mg/mL, respectively. For the insecticide malathion, the DL50 and DL95 in adults males were of 60.6269 and 160.8213 mg/mL, respectively and values of DL50 and DL95 in females were of 569426 and 1711323 mg/mL, respectively. The responses of the adult flies of M. domestica from “El Limón” strain  were homogeneous for both insecticides.

Key words: topical application, bioassays, lethal doses, housefly, malathion, fenitrothion, Muscidae.

Recibido el 22/01/2007 Aceptado el 28/06/2007

INTRODUCCIÓN

Musca domestica Linnaeus 1758, tiene amplia distribución mundial exceptuando los círculos polares (Ártico y Antártico) y áreas de extrema altitud. Este insecto esta relacionado al hombre, adaptándose con éxito a las condiciones de su medio ambiente, predominando en ambientes domésticos y peridoméstico (OPS, 1962). Esta relación con el hombre le confiere gran importancia en salud pública y veterinaria, como vector mecánico de agentes patógenos (Ambros & Montada, 1996).

Las condiciones inadecuadas de las viviendas, deficiente saneamiento básico y la capacidad de la mosca para adaptarse al medio ambiente, aunado a su eficiente capacidad de dispersión y alta tasa reproductiva son factores que contribuyen con la aparición y propagación de las moscas (OPS, 1962). Este insecto es considerado una plaga en asentamientos humanos en donde no existen condiciones de higiene, en explotaciones pecuarias donde el manejo sanitario es deficiente, estos lugares constituyen el ambiente ideal para la reproducción y desarrollo de este insecto (Keiding 1986; Moissant et al., 2004). Según Moissant et al. (2004) en la ciudad de Maracay estado Aragua, Venezuela y sus alrededores es común encontrar altas densidades de M. domestica, en cercanía de mercados, expendios de comida, viviendas, depósitos de basura y explotaciones animales en general.

Conviene mencionar que durante la primera y segunda guerras mundiales, las operaciones militares en áreas tropicales y subtropicales consideraron el papel de las moscas como vectores de enfermedades diarreicas. Dado la disponibilidad del Dicloro Difenil Tricloro Etano (DDT) durante la segunda guerra mundial, se inicia su control a gran escala, logrando disminuir las epidemias de enfermedades causadas por la trasmisión de parásitos (Kuhns et al., 1944).

Luego del inicio de la aplicación del insecticida DDT para el control de M. domestica, el primer reporte de resistencia fue observado en 1946, en la región de Arnas (Suecia), dos años después de haberse introducido este insecticida en Suecia. Durante el año 1948 hubo algunos lugares donde ni el aumento de las dosis ni la repetición de los tratamientos disminuyeron las densidades de este vector. A mediados de los años cincuenta ya se observó el desarrollo de resistencia pronunciada frente a todos los insecticidas organoclorados empleados para su control (DDT, Hexaclorociclohexano, Chlordano entre otros) y resistencia múltiple en órganofosforados y piretrinas (Brown & Pal, 1972).

En la década de los años 60 se reportan los primeros casos de resistencia confirmada a malation y fenitrotion en M. domestica, (Keiding & Jespersen, 1986). En California Georghiou & Bowen (1966) evaluaron mediante la técnica de aplicación tópica en M. domestica insecticidas organofosforados y compuestos carbámicos, obteniendo valores de resistencia para malation > 70x, diazinon >25x, ronnel >14x, fention >10.1x, dimetoato > 4.2x, dimetilan > 3.7. Keiding (1976) reporta para Dinamarca a principio de los setenta la existencia de moderada a alta multiresistencia en M. domestica a los compuestos organofosforados, presentando alta heterogeneidad y resistencia al malation, tetraclorvinfos y trichlorfon. Según la Organización Mundial de la Salud (WHO, 1992) la resistencia de M. domestica a los insecticidas DDT, malation, fenitrotion, bromofos, triclorfon, diazinon, y otros coumafos y tetrarclorvifos se encuentra ampliamente distribuida por toda Europa,Asia y las Américas.

En Venezuela no existe un programa dirigido al control de M. domestica por lo que no hay registros oficiales de la susceptibilidad y/o resistencia a insecticidas químicos, no obstante este insecto comparte nichos ecológicos con otros insectos de interés médico-veterinario como Aedes aegypti Linnaeus, 1762 (vector de arbovirus como fiebre del Dengue, Dengue hemorrágico y fiebre amarilla urbana), donde los programas de control a través de adulticidas contempla el uso de insecticidas químicos como los organofosforados malation, pirimos metil, etc, por lo cual pudiera estar recibiendo presión de selección. En este sentido y como aporte a monitoreo de poblaciones M. domestica, se pretende evaluar la toxicidad de los insecticidas malation y fenitrotion sobre este insecto como una contribución básica para futuros estudios de susceptibilidad y/o resistencia de la mosca a los insecticidas usados en salud publica en nuestro país.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material biológico

Se realizó una colecta de M. domestica diurna entre las 9 y 11 am, de ejemplares adultos, en la Sección de Ovinos y Caprinos, de la Universidad Central de Venezuela Facultad de Agronomía EL Limón, Municipio “Mario Briceño Iragorri”, Maracay, Estado Aragua, Venezuela a 420 m.s.n.m., específicamente en el galpón destinado para partos y en el depósito de alimento concentrado (10º16´´32´ N 67º36´´02´ W). Se colectaron aproximadamente 800 moscas realizando 40 pases de malla entomológica, 20 pases por encima del alimento concentrado apilado en el depósito; 20 pases fueron realizados cerca de la superficie del suelo dentro del galpón y demás sitios donde se encontraban las moscas en reposo o alimentándose.

Los ejemplares colectados fueron trasladados al Insectario del Centro de Investigaciones en Enfermedades Endémicas y Salud Ambiental (CEESA) adscrito al Servicio Autónomo Instituto de Altos Estudios “Dr. Arnoldo Gabaldon” (IAES), donde se procedió a identificar el material utilizando la clave de moscas de Venezuela (Cova-García 1974). Como fuente de alimento se les suministró a cada jaula contentiva de 400 adultos, 20 gramos de azúcar comercial contenida en una cápsula de petri, además de 80 mL de leche completa pasteurizada y agua en recipientes de 250 mL que contenían algodón en el cual se embebía el líquido. La cría de larvas y mantenimiento de la colonia se llevo acabo según protocolo estandarizado por los autores (en revisión). En los bioensayos de susceptibilidad se utilizaron adultos de la generación filial 33 (F33), con 3 días de edad criados bajo condiciones de laboratorio a temperatura de 28-30 °C y humedad 70+ 10 % y fotoperíodo de 12 horas, las moscas se sexaron según características morfológicas (Novartis, 2006).

Materiales químicos

Los insecticidas utilizados en este estudio fueron grado técnico, del grupo de los organofosforados, fenitrotion y malation al 95% de pureza, ambos insecticidas fueron suministrados por la Industria Internacional de Insecticidas C.A. INICA de Venezuela.

A partir del insecticida grado técnico (95% de pureza), se preparó una solución “Stock” al 1%, pesando en una balanza analítica (marca: Mettler Toledo, modelo AT 400) 105,3 mg de i.a. (ingrediente activo) diluidos en 10 mL de acetona grado analítico (Riedel-de Haen®). Luego de evaluar las soluciones, fueron registrados los intervalos de concentraciones que ocasionaron entre 0 y 100% de mortalidad de los insectos expuestos. Se realizaron diluciones entre dichos intervalos con la finalidad de obtener un mínimo de cinco concentraciones a fin de garantizar dos concentraciones por encima y dos por debajo de la DL50 (dosis que ocasiona la muerte al 50 % de los insectos expuestos).

Bioensayos

Se separaron las moscas según sexo y se procedió a inmovilizar los insectos, colocándolos en un congelador a -15°C durante un minuto diez segundos (01:10), obteniendo un tiempo de inanimación de las moscas de 3 minutos, necesario para realizar la aplicación tópica de 0,6 μL, de la solución insecticida sobre el área dorsal del abdomen de cada insecto, utilizando una microjeringa Hamilton de 10 μL con un dispensador de 50 pulsos.

En los bioensayos se utilizó un mínimo de 5 concentraciones por cada insecticida, cada uno con cuatro réplicas de 10 moscas (M. domestica) y su respectivo grupo control conformado por cuatro réplicas con 10 moscas cada uno. Posteriormente los insectos tratados se colocaron en un envase postratamiento (vaso plástico) el cual fue dotado con 2 viales, uno en cuyo interior contenía algodón con agua y en el otro azúcar y leche en polvo a razón de 1:1, ambos pegados con silicona en la pared interior, luego se colocaron en cavas de anime selladas con tirro, la mortalidad se registró a las 72 horas postratamiento.

Análisis estadístico

Los valores de mortalidad obtenidos se sometieron al análisis Probit (Finney, 1971), utilizando el Probit Analysis Programme (Raymond, 1985), el cual consistió básicamente en transformar los valores de la variable dependiente (y) representada por los porcentajes de mortalidad en unidades probit y los valores de la variable independiente (x), representada por los valores de las concentraciones de los diferentes insecticidas utilizados. Para ello se calcula los valores de c2 para cada concentración. Si el c2 calculado es menor que el valor de c2 crítico, se concluye que la línea trazada al ojo es la línea de regresión correspondiente a los valores observados con 95% de confianza. Este análisis expresa el grado de distribución de los valores observados alrededor de la recta. Mientras más alejado estén estos valores mayor será el valor c2. Este método permitió representar la respuesta de la población mediante una recta (línea de regresión), obteniendo una mejor observación del fenómeno estudiado. Se realizó la prueba de paralelismo de Raymond (1985), para comparar las pendientes de las rectas obtenidas entre ambos sexos, por cada insecticida.

RESULTADOS

Las Tablas I y II muestran los valores de las diferentes concentraciones del insecticida fenitrotion aplicadas sobre machos y hembras respectivamente, se observó que al aplicar 5,264 mg/mL a machos y 7,370 mg/mL a hembras se obtiene el 100% de mortalidad. En los mismos cuadros se registra la mortalidad observada y corregida por el análisis Probit. Además de la contribución de los c2 de cada punto. Siendo el valor de c2 = 3,392 para los machos y c2 = 2,032 para las hembras. Los valores obtenidos de DL50, DL95 y pendiente de la recta (b) en machos y hembras para el insecticida fenitrotion se registran en la Tabla III. Se encontraron valores de DL50 de 0,8880 y 1,2248 mg/mL y DL95 de 4,3318 y 4,8112 mg/mL respectivamente, los valores de la pendiente de la recta de 2,39 +/- 0,35 para machos y 2,76 +/-0,36 para las hembras.

Tabla I. Valores Probit-log de bioensayos de laboratorio en machos adultos de M. domestica cepa “El Limón” expuestos a diferentes concentraciones del insecticida fenitrotion.

Tabla II. Valores Probit-log de bioensayos de laboratorio en hembras adultas de M. domestica cepa “El Limón” expuestos a diferentes concentraciones del insecticida fenitrotion.

Tabla III. Valores de Dosis Letales 50 y 95 (DL50 y DL95) e intervalos de confianza, pendiente de la recta y desviación estándar (b+/-DE) estimadas mediante el Análisis Probit del insecticida fenitrotion en hembras y machos adultos de Musca domestica cepa “El Limón”.

En las Tablas IV y V se registran los resultados del bioensayo a diferentes concentraciones del insecticida malation a la misma dosis (0.6μL), se observó que al aplicar tópicamente la concentración de 157,890 mg/mL se produjo un 100 % de mortalidad en las moscas de ambos sexos. En los mismos cuadros se registra la mortalidad observada y corregida por el análisis Probit, dado que no hubo mortalidad en el grupo control, no se corrigió la mortalidad. También podemos apreciar las unidades Probit por concentración, mortalidad y contribución de los c2 de cada punto, siendo el valor de c2 = 2,146 para los machos y c2 = 2,747 para las hembras. Los valores obtenidos de DL50, DL95 y pendiente de la recta (b) en machos y hembras para el insecticida malation se registran en la Tabla VI. DL50 de 60,6269 mg/mL y DL95 de 160,8213 mg/mL para los machos y DL50 de 56,9426 mg/mL y DL95 171,1323 mg/mL para las hembras. Los valores de las pendientes son 3,88 +/-0,66 para los machos y 3,44+/- 0,62 para las hembras.

Tabla IV. Valores Probit-log de bioensayos de laboratorio de machos adultos de M. domestica cepa “El Limón” expuestos a diferentes concentraciones del insecticida malation.

Tabla V. Valores Probit-log de bioensayos de laboratorio de hembras adultas de M. domestica cepa “El Limón” expuestos a diferentes concentraciones de malation.

DISCUSIÓN

Para los insectos tratados con fenitrotion el valor calculado de c2 obtenido fue menor que el valor de c2 tabulado, se acepta que la línea de regresión corresponde a los valores observados con el 95% de confianza. El valor de c2 en machos (c2 = 3,392) resultó ser numéricamente mayor que en las hembras (c2 = 2,032) lo que sugiere que el grado de distribución de los valores observados en machos se encuentran un poco más alejados de la recta trazada por el programa Probit, a diferencia de las hembras cuyos valores se encuentran más cercanos a la recta. Para los machos tratados con fenitrotion la DL50 de esa línea dosis respuesta es 0,8880 mg/mL y la DL95 4,3318 mg/mL; para las hembras se registró el valor de DL50 1,2248 mg/mL y la DL95 4,8112 mg/mL (Tabla III).

Los valores de las pendientes de las líneas de regresión (Fig. 1), encontradas para hembras (2,76 +/-0,36) y machos (2,39 +/- 0,35) en el caso de fenitrotion (Tabla III) sugieren una respuesta homogénea. Es conveniente señalar que no se encontraron diferencias estadísticamente significativas, los valores sugieren que en machos y hembras la respuesta de la cepa fue parecida, lo cual quedó demostrado cuando se compararon las pendientes de las rectas a través de la prueba de paralelismo de Raymond (1985) (P>0,05). En el caso de malation el valor de c2 calculado es menor que el valor de c2 crítico, también se acepta que la línea de regresión corresponde a los valores observados con el 95% de confianza. En el caso de los machos el valor de c2 es 2,146 siendo la DL50 de esa línea dosis respuesta 60,6269 mg/mL y la DL95 160,8213 mg/mL; para las hembras se registró el valor de c2 en 2,747 la DL50 56,942 mg/mL y la DL95 171,1323 mg/mL (Tabla VI). Al analizar los valores de las pendientes obtenidas de las líneas de regresión (Fig. 2), no se evidenció diferencia significativa sugiriendo que la respuesta de los machos y hembras de la cepa “El Limón” son muy parecidas, demostrado cuando se compararon las pendientes de las rectas a través de la prueba de paralelismo de Raymond (P>0,05).

Fig. 1. Representación grafica de las respuestas de mortalidad para hembras y machos de M. domestica cepa “El Limón” F33 al insecticida fenitrotion en función de diferentes concentraciones aplicadas en forma tópica.

Tabla VI. Valores de Dosis Letales 50 y 95 (DL50 y DL95) e intervalos de confianza, pendiente de la recta y desviación estándar (b+/-DE) estimadas mediante el Análisis Probit del insecticida malation en hembras y machos adultos de Musca domestica cepa “El Limón”.

Fig. 2. Representación grafica de las respuestas de mortalidad para hembras y machos de M. domestica cepa “El Limón” F33 al insecticida malation en función de diferentes concentraciones aplicadas en forma tópica.

Resulta evidente que la mayor toxicidad la genera el insecticida fenitrotion, dado que se requirió menos concentración para obtener el efecto deseado, en cambio para malation se requirió mayor concentración para producir la mortalidad esperada, los resultados de este estudio coinciden con los de Azzam (1996) quien reporta una mayor DL50 para malation (3493,30 μg/gm mosca) y menor DL50 para fenitrotion (52,35 μg/gm) en una cepa de Amman (Jordania). Los machos requieren menos cantidad de insecticida, es decir son menos tolerantes que las hembras. Sisli et al., (1983) observan resistencia a fenitrotion, malation y propuxur en una cepa de Ankara (Turquía). Concluyen que los machos son más susceptibles a la aplicación de insecticidas que las hembras y que la susceptibilidad de la M. domestica varía de acuerdo a la estación y al ambiente. Sus resultados indican que el nivel de resistencia para malation es muy alto, mayor que para fenitrotion y no recomiendan el uso de ninguno estos insecticidas en la zona.

Los resultados obtenidos en este estudio indican que no hay diferencias significativas en las respuestas de hembras y machos a los insecticidas evaluados. Pero si resultó evidente la diferencia numérica entre los insecticidas, siendo más tóxico el fenitrotion que el malation para hembras de M. domestica, coincidiendo estos hallazgos con los reportados por Ferdous & Khalequzzman (2001), quienes estudiaron M. domestica de una cepa local de Rajashahi (Bangladesh) una DL50 de 606,81 ng/ mosca para malation y una DL50 de 209,50 ng/mosca para fenitrotion.

Se ha reportado innumerables veces la resistencia que han generado M. domestica a insecticidas, su rápido ciclo de vida y fácil adaptación al medio le confiere alto potencial de resistencia, cuando los insecticidas son aplicados intensivamente en su medio. La Organización Mundial de la Salud (WHO, 1992) menciona la resistencia al DDT y hace énfasis a la resistencia desarrollada por M. domestica al insecticida malation y otros comúnmente usados en Europa, Asia y América. En Venezuela no existen estudios sobre la resistencia y/o susceptibilidad de M. domestica a insecticidas químicos, la ausencia de información local, no permite explicar los datos obtenidos, se desconoce si la cepa “El Limón” colectada recibió presión de selección con insecticidas (oficialmente no se esta aplicando control de ningún tipo para M. doméstica). En el país no se lleva un programa de control para moscas, ni por el Ministerio del Poder Popular para la Salud ni por ningún otro ente competente (sólo en caso de desastres naturales, se activan mecanismos de prevención y de control), en tal sentido este es el primer estudio básico y la primera contribución para los futuros estudios de resistencia y/o susceptibilidad de M. domestica a los insecticidas en el país.

AGRADECIMIENTOS

Al personal que labora en las instalaciones del Insectario, Laboratorio de Evaluación de Insecticidas del CEESA, al Ingeniero Agrónomo José Ángel Gómez por su valiosa colaboración y a la Industria Internacional de Insecticidas C.A. (INICA) de Venezuela por la donación de los insecticidas evaluados.

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