Se sabe que la eficacia de los insecticidas no sólo depende del principio activo, sino también de otros factores incluyendo la temperatura ambiental. Sin embargo, las pruebas de susceptibilidad normalmente se realizan en laboratorios sobre condiciones normales. En una variedad de especies de insectos, la temperatura juega un papel fundamental en la determinación del resultado de la exposición a insecticidas.

Se ha demostrado que la temperatura ambiental en particular influye en el resultado de la exposición a insecticidas. Las diferencias de temperatura que se espera que ocurran naturalmente en condiciones normales pueden conducir a variaciones notables en la eficacia química. La importancia de tales cambios en la eficacia para el control de plagas no ha sido ampliamente considerada.

Estudios realizados sobre la toxicidad del piretroide deltametrina y del carbamato bendiocarb a diferentes temperaturas (18, 25 o 30º) demostraron que la temperatura afecta la toxicidad de ambos insecticidas, pero de manera diferente: el bendiocarb perdió eficacia a temperaturas más elevadas, al igual que la deltametrina aunque en menor medida. La exposición a butóxido de piperonilo (PBO), que inhibe los mecanismos de resistencia a piretroides, restauró por completo la susceptibilidad a la deltametrina a todas las temperaturas. (Glunt KD, Oliver SV, Hunt RH, Paaijmans KP – 2018)

Estudio caso sobre Musca Domestica

Los insecticidas juegan un papel crucial en el manejo de enfermedades transmitidas por insectos o vectores, pero las actividades metabólicas de los insectos, responsables de la degradación de los insecticidas, dependen en gran medida de la temperatura. Dado que la temperatura corporal de los insectos cambia con su entorno, la temperatura ambiente puede comprometer el control de vectores de enfermedades al influir en la toxicidad del insecticida.

Las clases de insecticidas piretroides y organofosforados, suelen tener un coeficiente de temperatura negativo y positivo, respectivamente. Sin embargo, algunos estudios también revelaron variaciones en la toxicidad dentro de una clase de insecticida dada, entre las especies de insectos y el rango de temperatura probado. Por lo tanto, la generalización de la tendencia de temperatura-toxicidad podría ser engañosa dentro de una clase determinada y para diferentes especies de insectos.

Debido a que la Musca domestica, es una ruta efectiva de transmisión de la diarrea en países en desarrollo, se han realizado estudios específicos para determinar la relación temperatura-toxicidad en insecticidas.

Si bien, el uso de insecticidas como medida preventiva es común en todo el mundo, el éxito de la medida podría verse comprometido por la temperatura ambiental predominante.

Debido a que las diferentes actividades metabólicas en el cuerpo de los insectos, responsables de la degradación de los insecticidas y el funcionamiento normal del sistema nervioso, dependen en gran medida de la temperatura, el estudio determinó la influencia de tres niveles de temperatura diferentes sobre la toxicidad de diferentes insecticidas en moscas domésticas.

El estudio analizó el efecto de la temperatura sobre la toxicidad de siete insecticidas: organofosforados (clorpirifos, profenofos), piretroides (cipermetrina, deltametrina) y nuevos compuestos químicos (benzoato de emamectina, fipronil, spinosad). Se evaluó utilizando un método de bioensayo de alimentación. De 20 a 34 °C, las toxicidades de clorpirifos, profenofos, emamectina y fipronil aumentaron 2,10, 2,93, 2,40 y 3,82 veces (es decir, coeficiente de temperatura positivo), respectivamente. Mientras que las toxicidades de cipermetrina, deltametrina y spinosad disminuyeron 2,21, 2,42 y 3,16 veces (es decir, coeficiente de temperatura negativo).

Algunos resultados indicaron que para la reducción de poblaciones de moscas se debe controlar con insecticidas de acuerdo con la temperatura ambiental predominante. Un insecticida con un coeficiente de temperatura positivo se vuelve más tóxico con el aumento de esta, mientras que aquellos con un coeficiente de temperatura negativo se vuelven más tóxicos a temperaturas más bajas.

Para implementar este estudio, se recolectaron moscas domésticas adultas de ambos sexos y se llevaron al laboratorio. Estas fueron criadas bajo las condiciones estándar: 25±2°C, 60±5% HR y 12∶12 luz: fotoperíodo oscuro, durante tres generaciones sin exposición a insecticidas antes de los bioensayos.

Se sometieron a siete insecticidas de diferentes clases: dos organofosforados (clorpirifos,y profenofos), dos piretroides (cipermetrina  y deltametrina), y tres nuevos insecticidas químicos (benzoato de emamectina, fipronil y spinosad), para probar el efecto de la temperatura (20, 27 y 34°C) sobre la toxicidad.

Se encontró que la toxicidad de profenofos y clorpirifos se correlacionó positivamente con el rango de temperatura probado. Según los valores de CL50, la toxicidad de profenofos aumentó significativamente a 1,53 y 1,91 veces a temperaturas de 27 y 34 °C, en comparación con la toxicidad a 20 °C. De manera similar, para el clorpirifos, la toxicidad aumentó 1,43 y 1,47 veces a 27 y 34 °C respectivamente, en comparación con la toxicidad a 20 °C. Ambos productos mostraron coeficientes de temperatura positivos generales de 2,93 y 2,10 veces, respectivamente, para el rango de temperatura probado.

A diferencia de los organofosforados, los piretroides mostraron una asociación negativa con las temperaturas evaluadas. La toxicidad de la cipermetrina disminuyó 1,46 y 1,52 veces a 27 y 34 °C respectivamente, en comparación con la toxicidad a 20 °C, con un coeficiente de temperatura general de -2,21. De manera similar, la toxicidad de la deltametrina disminuyó con el aumento del rango de temperatura, con un coeficiente de temperatura negativo general de -2,42.

Los productos químicos utilizados contra las moscas domésticas generalmente causaron mortalidad al alterar las funciones del sistema nervioso. Dado que la temperatura corporal de un insecto cambia con su entorno, la temperatura ambiental puede comprometer el control de vectores de enfermedades al influir en la eficacia o toxicidad del insecticida. Ambos organofosforados probados en el presente estudio mostraron toxicidades dependientes de la temperatura, siendo el clorpirifos más tóxico que el profenofos en el rango de temperatura más alto (34°C) probado. Los insecticidas organofosforados generalmente tienen una asociación positiva con las temperaturas ambientales, por lo tanto, se podría suponer teóricamente que funcionan bien en condiciones de alta temperatura.

Como resultado, la toxicidad de los piretroides en las moscas domésticas aumentó a bajas temperaturas. La cipermetrina tuvo valores altos de CL50 en comparación con los de la deltametrina. A diferencia de los organofosforados, los piretroides probados en el presente estudio mostraron una asociación negativa con la temperatura.

Un estudio realizado en China, evaluó la eficiencia del imidacloprid y el acetamiprid sobre el  Apolygus lucorum  a temperaturas desde 15 a 35°C. Los resultados demostraron que la toxicidad de imidacloprid fue influenciada por la temperatura más fácilmente que acetamiprid en el intervalo de 20°C (15–35°C). A 15°C, la toxicidad del imidacloprid fue 22,45 veces menor que a 35°C, y casi pierde su eficacia. El acetamiprid a 15°C mantuvo una cantidad significativamente grande de ingrediente activo para el manejo de plagas. Sin embargo, la toxicidad de imidacloprid y acetamiprid pareció aumentar notablemente a alta temperatura, rindiendo con buena eficiencia, demostrando ser insecticidas con coeficiente de temperatura positivo.

A modo de conclusión, evaluar el impacto de la temperatura en la toxicidad de diferentes insecticidas contra una plaga de insectos objetivo es fundamental para implementar estrategias de manejo basadas en productos químicos con referencia a las condiciones ambientales en una localidad determinada.

 

• The Effect of Temperature on the Toxicity of Insecticides against Musca domestica L.: Implications for the Effective Management of Diarrhea – Hafiz Azhar Ali Khan 1 , * and Waseem Akram