La tecnología corresponde a una formulación probiótica basada en lactobacillus, específicamente la cepa A18.3, aislada desde el tracto gastrointestinal de abejas, que permite biodegradar pesticidas clorpirifós e imidacloprid, al mismo tiempo que genera efectos inmunopotenciadores que benefician la salud general de insectos polinizadores. Al administrarse como controlador biológico de características orgánicas, no genera efectos nocivos al entrar en las cadenas tróficas del ecosistema, y eventualmente pueden traspasar la capacidad de degradación de pesticidas y sus metabolitos al resto de organismos rio abajo, reforzando su microbioma. Como modelo de validación se utilizó Drosophila melanogaster, administrando distintas formulaciones estandarizadas de Lactobacillus (A18.3, A6.2, LU1.2, A21.1 y A7.2).

Qué problema resuelve esta capacidad

Durante los últimos 50 años, los insectos han experimentado reducciones significativas en sus poblaciones, lo que representa una gran amenaza para los servicios ecosistémicos esenciales que brindan a sus respectivas comunidades (Wagner, 2020 ; Gallai et al., 2009). A nivel mundial se estima que el 40% de las especies de insectos están en riesgo de extinción, con una biomasa total de insectos disminuyendo en un 2,5% cada año (Sánchez-Bayo y Wyckhuys, 2019). Y se ha observado una importante reducción de polinizadores como las abejas, hay estudios que demuestran esta preocupante situación, por ejemplo, dos tercios de los apicultores estadounidenses pierden aproximadamente el 40% de sus colonias cada año (Kulhanek et al., 2017), mientras que se informan pérdidas anuales del 30% en Europa y el 29% en Sudáfrica (Pirk et al., 2014). Claramente no es sólo un factor el que puede explicar esta situación, enfermedades producidas por patógenos, pérdida de hábitat y exposición a pesticidas, se cuentan como factores primarios en estudios que abordan la problemática que afecta la salud de las abejas (Goulson et al., 2015). En particular, el uso de pesticidas se destaca como especialmente alarmante debido a sus efectos en especies no objetivo y su presencia en los alimentos (Blacquiere et al., 2012 ; Pang et al. 2020), además su uso excesivo e indiscriminado afecta el rendimiento y la calidad de los cultivos, y provoca contaminación ambiental (Huang et al. 2021). Dentro de los plaguicidas se pueden incluir insecticidas, herbicidas, fungicidas, raticidas y acaricidas (Nicolopoulou-Stamati et al., 2016). Es importante considerar que la producción mundial de estos compuestos aumentó a una tasa de aproximadamente 11% por año y los herbicidas fueron el grupo que más se expandió seguido de los insecticidas y fungicidas (Carvalho, 2017). Los pesticidas incluyen varios grupos de compuestos, dentro de los cuales podemos encontrar organoclorados, organofosforados, carbamatos, piretroides y neonicotinoides (Blacquiere et al., 2012). Por lo tanto, las abejas melíferas están expuestas a diversas clases de insecticidas, de los cuales los neonicotinoides y organofosforados se detectan con frecuencia en cera, polen y néctar (Mullin et al., 2010 ; Sánchez-Bayo y Goka, 2014). A nivel mundial, los insecticidas más comúnmente utilizados son los neonicotinoides, proporcionan protección contra insectos herbívoros, pero exhiben una gama probada de efectos letales y subletales sobre insectos no objetivo como las abejas, esto hace que el uso generalizado de neonicotinoides sea un factor importante en la disminución de polinizadores (Wood y Goulson, 2017 ; Wagner, 2020). Los insecticidas neonicotinoides comprenden siete compuestos activos comercializados: imidacloprid, acetamiprid, clotianidina, tiametoxam, tiacloprid, dinotefurano y nitenpiram. Se trata de un grupo importante de neurotoxinas que actúan específicamente como agonistas de los receptores nicotínicos de acetilcolina en insectos (nAChR) (Elbert et al., 2008). Estos receptores se encuentran en todo el sistema nervioso central de los insectos y la presencia prolongada del agonista provoca la desensibilización del nAChR, lo que provoca una mayor inactivación neuronal (Tan et al., 2007). Dentro de los insecticidas neonicotinoides el imidacloprid es el más utilizado en Chile, según la Declaración de Ventas de Plaguicidas de Uso Agrícola Año 2019, del Servicio Agrícola y Ganadero (SAG, 2019). Los compuestos organofosforados exhiben actividad de amplio espectro de acción hacia una gran variedad de insectos, se consideran altamente tóxicos para el medio ambiente y puede causar toxicidad en insectos no objetivo como las abejas (Dai et al., 2019). Estos compuestos actúan sobre el sistema nervioso central de los insectos inhibiendo la acetilcolinesterasa (AChE). Esta enzima regula el nivel del neurotransmisor acetilcolina, que actúa sobre el mecanismo de transmisión de los impulsos nerviosos (Slotkin et al., 2008). Es importante mencionar que estos insecticidas pueden estar en contacto con abejas a diferentes niveles de exposición, ya que se han detectado residuos en polen, miel y panales de cría de abejas melíferas (Calatayud-Vernich et al., 2018), y no es de extrañar que también se hayan encontrado residuos en productos apícolas (Sgargi et al., 2020). En Chile, el uso de plaguicidas es elevado, con ventas superiores a las 54.500 toneladas, siendo unos de los insecticidas organofosforados más utilizados el clorpirifós, según la Declaración de Ventas de Plaguicidas de Uso Agrícola Año 2019, del Servicio Agrícola y Ganadero (SAG, 2019). Por otro lado, se ha descubierto que la mosca de la fruta, _Drosophila melanogaster_ , es un insecto conveniente para estudiar la toxicidad de los pesticidas en las abejas, debido a que ambas especies comparten una microbiota central compuesta principalmente por _Lactobacillus_ y _Acetobacter_ spp, siendo _Lactobacillus plantarum_ un miembro importante en ambos hospedadores (Chandler et al., 2011 ; Kwong et al., 2016 ; Daisley et al., 2017). Además, el uso de herramientas genéticas en _D. melanogaster_ brinda la oportunidad de evaluar el impacto de la manipulación de la microbiota en las respuestas de los insectos a los pesticidas, antes de realizar pruebas en abejas melíferas (Ekengren et al., 2001). La mosca de la fruta presenta la ventaja de ser un organismo pequeño con un corto tiempo de generación y vida útil, lo que permite una detección de alta eficiencia de los efectos letales y subletales de los insecticidas, lo que puede extrapolarse a los efectos observados en los insectos beneficiosos y resultar en el desarrollo de nuevos productos (Tasman et al., 2021). Dadas las razones expuestas anteriormente, el uso de probióticos se presenta como una alternativa novedosa para reducir los efectos negativos de los pesticidas en la industria agroalimentaria. Por lo tanto, se considera que existe una oportunidad real para aprovechar los beneficios que pueden ofrecer los microorganismos dentro de los intestinos de las abejas y su potencial uso como suplemento probiótico (Kwong et al., 2016). Cada vez hay más evidencia que sugiere que la microbiota de las abejas melíferas desempeña un papel crucial en su biología y puede actuar como un amortiguador para reducir el impacto de los factores estresantes, ya que se encuentra en el centro de la fisiología de los insectos, en el intestino (Daisley et al., 2020).

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

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