Efecto del clorhidrato de metformina sobre la supervivencia y efectividad de control de Steinernema feltiae LR y Heterorhabditis atacamensis UCH-936 en una formulación a base de hidrogel

Abstract

Ante la necesidad de alternativas sostenibles a los plaguicidas químicos, se evaluó el uso de nematodos entomopatógenos (NEP) como agentes de control biológico. Dado que estos organismos son sensibles a las condiciones ambientales, se utilizaron formulaciones en base a hidrogel incorporando clorhidrato de metformina como coadyuvante debido su potencial antioxidante a fin de evaluar su efecto sobre la supervivencia y capacidad infectiva de los NEP. Al no existir antecedentes del uso de metformina combinado en formulaciones de hidrogel de NEPs, se diseñó un experimento para medir dichas variables en Steinernema feltiae y Heterorhabditis atacamensis UCH-936, utilizando larvas de Galleria mellonella como modelo de infección. Se trabajó con formulaciones de hidrogel a base de agar que contenían juveniles infectivos (JI) de los NEP pretratados con tres concentraciones de metformina (0, 1,5 y 3 mg/mL), evaluando su supervivencia e infectividad cada 30 días durante un período de cuatro meses, bajo un diseño experimental completamente aleatorizado, con la combinación de los factores: “(i) concentración del antioxidante (0; 1,5 y 3 mg/mL) y (ii) especie de nemátodo (S. feltiae y H. atacamensis)”. Los resultados indicaron que no hubo interacción entre los factores en todos los períodos evaluados. Con ambas concentraciones del compuesto se obtuvieron mayores porcentajes de supervivencia de los nemátodos y tasas de infección sobre G. mellonella en comparación con los JI no tratados, sin diferencias significativas entre las dosis del antioxidante e independiente de la especie de NEP. Se concluye que la incorporación de clorhidrato de metformina en una formulación de hidrogel mejora significativamente la supervivencia y capacidad infectiva de S. feltiae LR y H. atacamensis UCH-936 en laboratorio. Este efecto fue independiente de la concentración probada y se atribuiría a la acción antioxidante de la metformina en conjunto con la protección física del hidrogel, favoreciendo el mantenimiento de su viabilidad y funcionalidad biológica. La combinación de ambos elementos constituye una estrategia prometedora para el desarrollo de formulaciones orientados a mantener las propiedades de los NEP y favorecer su incorporación en programas de manejo integrado de plagas.

Given the need for sustainable alternatives to chemical pesticides, the use of entomopathogenic nematodes (EPN) as biological control agents was evaluated. Since these organisms are sensitive to environmental conditions, hydrogel-based formulations incorporating metformin hydrochloride as an adjuvant were used, considering its antioxidant potential to assess its effect on the survival and infectivity of EPN. As there are no previous studies combining metformin with hydrogel formulations of EPN, an experiment was designed to measure these variables in Steinernema feltiae LR and Heterorhabditis atacamensis UCH-936, using Galleria mellonella larvae as an infection model. Agar-based hydrogel formulations were prepared containing infective juveniles (IJ) of EPN pretreated with three concentrations of metformin (0, 1.5 and 3 mg/mL). Survival and infectivity were evaluated every 30 days over a four-month period, under a completely randomized experimental design, combining the factors: (i) antioxidant dose (0; 1.5 and 3 mg/mL) and (ii) nematode species (S. feltiae and H. atacamensis). The results indicated that there was no interaction between the factors at any of the evaluated periods. At both metformin concentrations, higher nematode survival rates and infection levels on G. mellonella were obtained compared to untreated IJ, with no significant differences between doses and regardless of the EPN species. The incorporation of metformin hydrochloride in a hydrogel formulation significantly improved the survival and infectivity of S. feltiae LR and H. atacamensis UCH-936 under laboratory conditions. This effect, independent of the concentration tested, may be attributed to the antioxidant action of metformin together with the physical protection provided by the hydrogel, which favored the maintenance of nematode viability and biological functionality. The combination of both elements constitutes a promising strategy for the development of formulations aimed at preserving the properties of EPN and supporting their incorporation into integrated pest management programs.