ASPECTOS MORFOLÓGICOS POR MICROSCOPIO COMPUESTO Y
ELECTRÓNICO DE ALGUNAS ESTRUCTURAS DE LA GRANA COCHINILLA DEL NOPAL Dactylopius coccus COSTA. HOMOPTERA: DACTYLOPIIDAE
Leticia Flores-Alatorre-Hernández1, María Teresa Quintero-Martínez2, Fernando Alba-Hurtado1. 1Programa de
Maestría y Doctorado en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal, Unidad de Investigación Multidisciplinaria en Salud Animal, Facultad de Estudios Superiores, Cuautitlán, UNAM. Km. 3.5 Carr Federal Cuautitlán-Teoloyucan, Cuautitlán Izcalli, Estado de México. floalahe@hotmail.com. 2Laboratorio de entomología,
Departamento de Parasitología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Ciudad Universitaria, UNAM. RESUMEN. Dactylopius coccus Costa, comúnmente llamado “grana cochinilla”, es un insecto del orden Homoptera, es parásito
del nopal de los géneros Opuntia y Nopalea. De las hembras adultas se extrae el ácido carmínico, usado como colorante natural en alimentos, fármacos, cosméticos y textiles, además de ser un colorante aprobado por la Food and Drug Administration de los Estados Unidos de América (FDA). En éste trabajo se describen algunas estructuras de las diferentes fases del insecto por medio de imágenes de microscopio compuesto y electrónico que permiten visualizarlas a detalle.
Palabras clave: Grana cochinilla, Dactylopius coccus, carmín.
ABSTRACT. Dactylopius coccus Costa, communly named “cochineal” is a scale insect which parasite on the cactus at generous
Opuntia and Nopalea, the extract obtained at the adult female is the natural red dye carmine, used at the alimentary,
pharmaceutical, cosmetic and textile industry. The carmine dye was approved for the USA Food and Drug Administration. This paper describes some insect maturation stages structures through light and electronic microscopes.
Key words: Cochineal, Dactylopius coccus, carmine Introducción
La Grana Cochinilla (Dactylopius coccus) es un insecto parásito del nopal principalmente de los géneros Opuntia y Nopalera apreciado desde la época precolombina por la capacidad de producir un pigmento rojo denominado ácido carmínico. La familia Dactylopiidae incluye sólo al género Dactylopius, el cual está representado a nivel mundial por diez especies y en México se han reportado cuatro de ellas, a saber: D. opuntiae, D. confusus D. tomentosus y D. coccus, ésta última llamada “grana fina”, que se distingue del resto por estar cubierta de una secreción cerosa de color blanco en forma de polvo fino (Ramírez, 2010). En D. coccus se presenta un marcado dimorfismo sexual, las hembras son ápteras y su cuerpo no presenta clara división entre los segmentos, su desarrollo es de tipo hemimetábolo presentando cuatro estadios de desarrollo: huevo, ninfa I, ninfa II y adulto, con una duración del ciclo de 90 días. El macho tiene un desarrollo holometábolo, pasando por seis estadios: huevo, ninfa I, ninfa II, prepupa, pupa y adulto, con un ciclo de 60 días de duración. La cópula se realiza a los 57 días aproximadamente. (Llanderal, 2004).
Existen algunas publicaciones en las que se muestran dibujos y fotografías del insecto obtenidas al microscopio tanto óptico como electrónico, describiendo algunas estructuras de la grana cochinilla, (Claps, 1995, Montiel, 1995, Pérez, 1992 y Ramírez, 2010). Teniendo como antecedente este material, el objetivo del presente trabajo fue obtener imágenes más precisas de diferentes estructuras del insecto, así como de las diversas fases de desarrollo del mismo, todo ello para mayor conocimiento del insecto y ver con esto a futuro el empleo de estos métodos para evaluar el mejor desarrollo del insecto y la vigilancia de los cultivos que resultará en el éxito en la obtención del ácido carmínico.
Material y Método
Los especímenes de grana cochinilla en sus diferentes fases, se obtuvieron de un cultivo en nopal verdura (Opuntia ficus) en penca colgada en un módulo de ladrillo y techo de lámina mantenidas en condiciones controladas (Temperatura de 20 a 27º C, humedad relativa de 70 a 85%, luz natural). Las muestras para cortes histológicos se fijaron en solución de Bouin y se procesaron en cubos de parafina, se realizaron cortes seriados y se montaron en portaobjetos, tiñendo algunos con técnica HE y otros se dejaron sin teñir. Las muestras para microscopía electrónica se fijaron en gluteraldehído al 2.5% y se posfijaron en tetraóxido de osmio al 1% y se bañaron en oro. Para la observación en el caso de microscopía óptica se realizaron en un microscopio Olympus BX43, y un analizador de imágenes Image Pro-plus, El microscopio electrónico de barrido es marca Jeol, JSM 5410 LV.
Resultados
Luego de observar las muestras se lograron fotografiar varias estructuras del insecto, se fotografiaron estructuras ya descritas y plasmadas en esquemas pero no fotografiadas, se clasificaron por estadio del insecto para su mejor comprensión y también se muestran estructuras tegumentarias específicas.
Figura 1. HUEVO. Ovariolas en hembras adultas en etapa de oviposición y huevo de grana cochinilla. A) Electromicrografía de ovariola, 200x. B) Huevo, 350x, se muestran las esferas de yema. C) Micrografía de huevo,
B
C D
G
A
Figura 2. NINFA I de grana cochinilla. A) Electromicrografías de ninfa I de grana cochinilla: insecto completo, 100x. B) Acercamiento aparato bucal, 350x.
Figura 3. Electromicrografía de Ninfa II de grana cochinilla. A) Vista dorsal, 75x. B) Vista ventral, 75x.
Figura 4. A) Electromicrografía hembra adulta de grana cochinilla, 35x. B) Electromicrografía de región anal, 200x.
A A B A B B A
Figura 5. A) Electromicrografías de la fase de capullo y pupa de grana cochinilla. 35x. B) Electromicrografía de pupa, 75x.
Figura 6. Electromicrografías de macho de grana cochinilla. A) Vista dorsal, 35x. B) Región anal, 500x.
Figura 7. Accesorios tegumentarios de grana cochinilla. A) Electromicrografía túbulo en ninfa I, 3500x. B) Micrografía de túbulo en ninfa II, 100x, tinción HE.
A B
B A
Figura 8. Poros quinqueloculares, A) Poro en hembra adulta, microscopio compuesto, 40x, tinción HE. B) Electromicrografía de poro quinquelocular, 10000x.
Flores-Alatorre, et. al. 2013 10m
Figura 9. Electromicrografías de aparato bucal con estiletes de grana cochinilla. A) Ninfa II, 500x. B) Hembra adulta, 750x.
Discusión y Conclusiones
Las fotografías obtenidas son inéditas y representan un gran avance en el conocimiento del insecto estudiado, tanto de las diversas estructuras como de las diferentes fases del ciclo biológico. Por esto, el presente trabajo contribuirá al conocimiento más profundo de la anatomía de la grana cochinilla, lo que permitirá entender de mejor manera la fisiología del insecto para así tener más y mejores herramientas para su cultivo y la extracción del ácido carmínico.
Literatura Citada
Claps, E. L. y González P. 1995. Conociendo nuestra fauna VG. Familia Diaspididae (Insecta: Homoptera): Serie Monográfica y Didáctica, Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo, Universidad Nacional de Tucumán, Argentina.
Llanderal, C. 2004. Cría de la grana cochinilla del nopal Dactylopius coccus Costa (Homoptera: Dactylopidae). Pp 313-323. En: Cría de Insectos plaga y Organismos Benéficos. N. Bautista, M. H. Bravo M. y C. Chavarín P (Eds.) Instituto de Fitosanidad. Colegio de Postgraduados. Texcoco, México, CONABIO. México.
Montiel R. M. L. 1995. Morfologia de Dactylopius coccus Costa (Homóptera: Dactylopiidae), y su biología y producción en dos fotoperiodos, Tesis de Maestría, Instituto de Fitosanidad, Colegio de Postgraduados, México.
A B
B A
Pérez G. G. 1995. Biosystematics of the Family Dactylopiidae (Homoptera: Coccinea) With emphasis on the life cycle of Dactyloopius coccus Costa. Bulletin of Studies on the Morphology and Systematic of Scales Insects, 92(16): 1.
Portillo, L. y A. L. Vigueras. 2006. A review on the cochineal species in Mexico, hosts and natural enemies. Acta Hort. 728: 249-255.
Ramírez, C. A. y Llanderal, C. C., 2010. Biología reproductiva de la hembra de Dactylopius
coccus. Pp. 13-14. En: Portillo, L. y A. L. Vigueras (Eds.). Conocimiento y
