Descripción: A nivel global existen aproximadamente 10.000 especies de insectos que participan en la reducción del 20 al 40 % del rendimiento anual de los cultivos agrícolas (Koul, 2011; Sindhu et al., 2017). La producción agrícola y ganadera nacional no está exenta de la amenaza que representa esta gran diversidad de plagas. En los últimos años han ingresado especies invasoras como Lobesia botrana (Lepidoptera: Tortricidae), Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae), Bagrada hilaris (Hemiptera: Pentatomidae) y Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae), las cuales constituyen una grave amenaza para el desarrollo agrícola y económico del país (SAG, 2022a).
El principal método de control de plagas continúa siendo la aplicación repetitiva de insecticidas de amplio espectro. Esta estrategia genera efectos adversos en la salud humana y el medio ambiente (Anzari et al., 2014), además de favorecer la aparición de plagas secundarias y la resistencia a los insecticidas (Anzari et al., 2014; Özkara et al., 2016). Actualmente, en Chile existe una limitada disponibilidad de alternativas biológicas para el control de plagas: solo el 10 % de los productos registrados en el SAG para el control de insectos corresponde a insecticidas de origen biológico (bioinsecticidas) (SAG, 2022b).
En este contexto, el desarrollo de estrategias de control eficaces y de bajo impacto ambiental constituye uno de los principales desafíos del país, tanto en términos de inocuidad alimentaria como de su posicionamiento como líder en exportación frutícola a nivel mundial.
A nivel global, los biopesticidas basados en Bacillus thuringiensis representan aproximadamente el 80 % del mercado de biopesticidas, debido a su toxicidad frente a una amplia gama de plagas y a su inocuidad para el ser humano (González-Vázquez et al., 2021). Su actividad larvicida se debe a proteínas denominadas Cry, sintetizadas durante el proceso de esporulación. La toxicidad de estas proteínas es altamente específica para larvas o ninfas de insectos, ejerciendo efectos letales en distintos órdenes, como Díptera, Lepidóptera y Hemíptera, entre otros (Palma et al., 2014).
Una vez ingeridas por las larvas o ninfas, las proteínas Cry se solubilizan en el pH alcalino del intestino y son activadas por enzimas digestivas (proteasas). Las toxinas activadas se unen a receptores específicos del epitelio intestinal del insecto, induciendo la formación de poros en la membrana plasmática y provocando la pérdida de integridad celular. Esto conduce a lisis celular y, finalmente, a la muerte del insecto por inanición y sepsis (Consentine et al., 2016; Mastore et al., 2021).
En este marco, el proyecto propone generar una plataforma de producción de proteínas Cry orientada al control de una amplia variedad de plagas de importancia agrícola y/o económica. Un bioinsecticida basado en estas proteínas presenta ventajas relevantes: inocuidad para el ser humano, biodegradabilidad, bajo impacto ambiental debido a su alta especificidad y ausencia de residualidad significativa.
