Sanidad apícola: extractos algales para el control de loque americana

Abstract

La loque americana o enfermedad de larvas de abeja es causada por la bacteria Paenibacillus larvae y fue detectada por primera vez en Argentina en el año 1989. Son muy pocos los países en el mundo reconocidos libres de esta enfermedad y escasas las herramientas para su manejo efectivo. Los desarrollos de nuevas estrategias de control son sumamente necesarios para el avance de una apicultura sustentable. En este marco, el objetivo general de la presente tesis de grado fue evaluar y comparar in vitro la actividad antibacteriana de extractos acuosos y metanólicos de dos especies de macroalgas pardas (Macrocystis pyrifera y Undaria pinnatifida), en sus porciones basal-distal (MB-MD) y lámina-esporofilo (UL-UE), respectivamente, contra siete cepas de la bacteria causante de loque. Además, se caracterizó el material algal seco por medio de la cuantificación de proteínas, lípidos y carbohidratos. Los resultados de las determinaciones químicas mostraron mayor porcentaje de proteínas en UL, y mayor porcentaje de lípidos y carbohidratos en UE. Los dos métodos cualitativos utilizados para estudiar la actividad antibacteriana de los extractos, difusión en disco y pozo en agar, mostraron que los extractos acuosos no presentaban actividad antibacteriana. En cuanto a los extractos metanólicos, se obtuvo mayor diámetro en los halos de inhibición de MB y de UE utilizando la técnica de agar pozo. Se realizaron ensayos cuantitativos con los extractos metanólicos doble concentración (2X) de MB y UE, a fin de determinar su concentración inhibitoria mínima (CIM) frente a dos de las cepas bacterianas que resultaron más susceptibles (CMM(B)35 y MAR1) en los ensayos cualitativos. Se trabajó con diluciones dobles en un rango de concentración de 1,16 a 18,6 μg/mL para MB y de 1,52 a 24,4 μg/mL para UE. Este último extracto presentó la CIM más baja frente a la cepa CMM(B)35, con un valor de 12,2 μg/mL, y duplicó este valor frente a la cepa MAR1. MB también demostró tener buena actividad frente a las mismas cepas, con valores de CIM de 18,6 μg/mL para ambas. Por último, se registró crecimiento de P. larvae en todas las placas control con metanol 80% en el medio de cultivo, descartando así el efecto antibacteriano del solvente de extracción. Estos resultados demostraron que el extracto metanólico UE presentó actividad antibacteriana más potente frente a P. larvae, constituyendo así una alternativa natural eficaz para el tratamiento de loque americana.

American foulbrood or bee larval disease is caused by the bacterium Paenibacillus larvae and was first detected in Argentina in 1989. Very few countries in the world are officially recognized as free of this disease, and there are limited tools available for its effective management. The development of new control strategies is crucial for the advancement of sustainable beekeeping. In this context, the general objective of this undergraduate thesis was to evaluate and compare in vitro the antibacterial activity of aqueous and methanolic extracts from two species of brown macroalgae (Macrocystis pyrifera and Undaria pinnatifida), using their basaldistal portions (MB-MD) and lamina-sporophyll portions (UL-UE), respectively, against seven strains of the bacterium responsible for foulbrood. In addition, the dried algal material was characterized by quantifying proteins, lipids, and carbohydrates. The chemical analyses showed a higher percentage of proteins in UL and higher percentages of lipids and carbohydrates in UE. The two qualitative methods used to study the antibacterial activity of the extracts— disk diffusion and agar well diffusion—showed that the aqueous extracts did not exhibit antibacterial activity. Regarding the methanolic extracts, larger inhibition halos were observed for MB and UE using the agar well technique. Quantitative tests were carried out with double-concentration (2X) methanolic extracts of MB and UE in order to determine their minimum inhibitory concentration (MIC) against two of the bacterial strains that were most susceptible in the qualitative tests (CMM(B)35 and MAR1). Serial twofold dilutions were tested in a concentration range of 1.16 to 18.6 μg/mL for MB and 1.52 to 24.4 μg/mL for UE. The latter extract showed the lowest MIC against the CMM(B)35 strain, with a value of 12.2 μg/mL, and double that value against the MAR1 strain. MB also demonstrated good activity against the same strains, with MIC values of 18.6 μg/mL for both. Finally, growth of P. larvae was observed in all control plates with 80% methanol in the culture medium, thus ruling out any antibacterial effect from the extraction solvent. These results demonstrated that the UE methanolic extract showed the strongest antibacterial activity against P. larvae, thus representing an effective natural alternative for the treatment of American foulbrood.