Fluorescencia “in-vivo” de la grana cochinilla silvestre
La cochinilla silvestre no tiene un alto valor económico en las industrias alimentaria, textil, cosmética y farmacéutica.
La grana cochinilla silvestre constituye una plaga importante en los campos de nopal. La cochinilla es un insecto que se alimenta del nopal y de la cual también se extrae un pigmento rojo conocido como carmín que ha sido usado desde tiempos prehistóricos para diversas aplicaciones. Se sabe que la calidad de este pigmento depende de si proviene de la cochinilla fina o la silvestre. La cochinilla silvestre no tiene un alto valor económico en las industrias alimentaria, textil, cosmética y farmacéutica. Además, su presencia en el cultivo de tunas y nopales provoca efectos tan adversos que se considera como uno de los principales insectos-plaga que atacan los cultivos de tunas en varias zonas de México y otros países. Los agricultores llegan a notar que sus cultivos están afectados por esta plaga cuando el insecto se puede observar a simple vista (3.4x2.1 mm2) que es cuando ya ha alcanzado su edad adulta. Un elemento esperanzador para su detección temprana es que el ácido carmínico es una sustancia fluorescente de color rojo. Se han reportado estudios del ácido carmínico (principal componente químico del carmín) mediante espectroscopia óptica de fluorescencia en aplicaciones químicas cuando este componente provenía de productos comerciales disponibles en compañías como Sigma Aldrich. Por otra parte, también ha sido reportado estudio mediante espectroscopía óptica de fluorescencia a partir de la hemolinfa de este insecto en investigaciones “ex-vivo”.
Estos antecedentes nos inspiraron a definir dos proyectos dirigidos a realizar la detección temprana de la grana cochinilla silvestre en las plantaciones de nopal de la región.
El primer proyecto, concluido en el año 2018, fue enfocado a demostrar la existencia de fluorescencia in-vivo de esta plaga mediante el registro de imágenes ópticas microscópicas de fluorescencia.Se realizó la excitación de la fluorescencia mediante un puntero láser verde; y la adquisición y registro de las imágenes fluorescentes a través de la combinación de un microscopio óptico con una cámara científica a color intercalándose un filtro pasa banda en uno de los tubos oculares para transmitir solo la radiación roja proveniente de las muestras de grana cochinilla.
El segundo proyecto, fue enfocado a realizar una investigación detallada del espectro de fluorescencia “in-vivo” de la grana cochinilla silvestre 10.1038/s41598-020-801084. Los pormenores de los resultados de la investigación de este proyecto han sido publicados en una revista internacional que está incluida en el Journal Citation Report (JCR).
En conclusión, ambos proyectos facilitarán el desarrollo de algoritmos y métodos de detección temprana y eficaz de la grana cochinilla silvestre en campos de cultivos de nopal, contribuyendo así al monitoreo oportuno de esta plaga con la consecuente reducción de plaguicidas y otros materiales empleados en su control.
Actualmente,pretendemos dar continuidad a esta investigación través de proyectos financiados y abordar la fabricación de prototipos de campo adecuados para los usuarios potenciales de esta problemática. Ambos proyectos de tesis fueron desarrollados por la estudiante Alejandra Cárdenas Rosales del programa de Doctorado en Optomecatrónica de la UPT, Hidalgo, quien participó destacadamente como primera autora del trabajo referido más arriba sobre la fluorescencia “in-vivo” de la cochinilla.
Ambos proyectos facilitarán el desarrollo de algoritmos y métodos de detección temprana y eficaz de la grana cochinilla silvestre en campos de cultivos de nopal