Biopolymer Microencapsulation of Bacillus thuringiensis israelensis Tested against Two Populations of Aedes aegypti Larvae

Abstract

Abstract. Aedes aegypti Linnaeus is a vector of viral diseases such as yellow fever, classical and haemorrhagic Dengue fever, Chikungunya, and Zika fever that was declared an international health emergency by the WHO in the summer of 2016. An alternative for larval control is use of microbial insecticides based on Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti). In this work were prepared three formulations based on this bacterium using biodegradable polymers such as pectin, acacia gum, and mixtures of them tested in a laboratory against two third-instar Ae. aegypti larval populations and compared with a commercial product. The results showed 71-72% of the sensitive New Orleans Aedes aegypti strain were dead the first day post-application, by Bti-acacia gum (F2 Bti-Gac) and Bti-acacia gum-pectin (F3 Bti-G-Pec) formulations, while commercial formulation Bactimos® Briquets (F5 Bac) killed significantly the most (91.18%). For Day 7 post-application, formulations of acacia gum (F2 Bti-Gac) and Bti-acacia gum-pectin (F3 Bti-G-Pec) and Bactimos® Briquets (F5 Bac) killed significantly similar numbers of mosquitoes, about 80%, while the two pectin formulations, recent (F1 Bti-Pec) and old (F4 Bti-Pec-Ant), killed only 33-34%. For the application test of the formulations on the Juan Pablo Lirios larval population (from urban sites), formulations of recent pectin (F1 Bti-Pec) and from years ago (F4 Bti-Pec-Ant) did not show any effect on mortality of A. aegypti larvae on the 1st day after application, opposite formulation with acacia gum (F2 Bti-Gac) that killed most, about 50% the first day post-application, while Bactimos® Briquets killed 37%. However, numbers killed decreased notably the following sampling days for both Bti formulations and commercial product. Resumen. Aedes aegypti Linnaeus (Díptera: Culicidae) es un vector de enfermedades virales como la fiebre amarilla, Dengue clásico y Dengue hemorrágico, Chikungunya, y Zika, la cual fue declarada en el verano del 2016 como una emergencia de salud internacional por la OMS. Una alternativa para control larval es el uso de insecticidas microbianos a base de Bacillus thuringiensis var. Israelensis (Bti). En este trabajo se prepararon 3 formulaciones a base de esta bacteria, usando polímeros tales como pectina, goma acacia y mezclas de estos, los cuales fueron probados en laboratorio contra dos poblaciones larvales de Aedes aegypti de tercer estadío tardío y comparadas con un producto comercial. Los resultados encontrados mostraron que la cepa sensitiva New Orleans de A. aegypti, el primer día postaplicación presentó mortalidad de 71-72% causada por las formulaciones Bti-goma acacia y Bti-goma acacia-pectina, mientras que el Bactimos® Briquets causó alrededor de 90% de mortalidad. Para el día 7 postaplicación, tanto las formulaciones de Bti-goma acacia, Bti-goma acacia-pectina y Bactimos® Briquets mostraron significativamente similar mortalidad, cercana al 80%, en tanto las formulaciones de pectina reciente y antigua presentaron menor mortalidad de 34%. En la prueba de aplicación de formulaciones contra Aedes aegypti colectada de sitios urbanos (Juan Pablo Lirios), la formulación de Bti-goma acacia presentó la mayor mortalidad el día 1 postaplicación, cercana al 50%, mientras que el Bactimos® Briquets causó 37% de mortalidad. Sin embargo, la mortalidad disminuyó notablemente para los siguientes días tanto para las formulaciones de Bti aplicadas como para el producto comercial.