EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DE UN INSECTICIDA BIOLÓGICO MEDIANTE ANÁLISIS PROBIT Nereida Delgado Puchi Instituto de Zoología Agrícola Facultad de Agronomía Universidad Central de Venezuela Introducción Estudios de susceptibilidad como criterio para la selección de insecticidas, a través de métodos estandarizados. BIOENSAYO : Se basa en relación estímulo-respuesta Relación dosis – mortalidad ó tiempo- mortalidad Se espera que incrementos en las dosis o tiempos de exposición aumenten la mortalidad o el efecto KD LA ESTIMACIÓN DE LA EFICACIA DE UN INSECTICIDA debe estar sustentada sobre la base de un DISEÑO EXPERIMETAL apropiado Los RESULTADOS deben ser analizados con métodos estadísticos específicos, acordes con el DISEÑO EXPERIMENTAL ANÁLISIS PROBIT (Finney 1971) PARÁMETROS UTILIZADOS EN LA EVALUACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD A INSECTICIDAS RELACIÓN DOSIS-RESPUESTA: Permite calcular la Dosis Letal Media (DL50) ó dosis que produce el 50 % de mortalidad en la población La DL50 es el parámetro generalmente utilizado como criterio de eficacia de un insecticida, analizado de forma comparativa DL50 Baja mayor eficacia ó mayor susceptibilidad Expresiones Equivalentes indicadoras de Eficacia o Susceptibilidad Tiempo Letal 50 : TL50 (min. u horas) Concentración Letal 50 : CL50 (ppm) Tiempo Knock-down 50 : KD50 (min. u horas) Tiempo Letal 95 : TL95 Concentración Letal 95 : CL95 Tiempo Knock-down 95 : KD95 Mortalidad (%) Curvas dosis-mortalidad y su relación con la estimación de la DL50 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 Dosis (mg/g) 8 9 10 OBJETIVOS DE LOS BIOENSAYOS DE EFICACIA O SUSCEPTIBILIDAD • Comparar el efecto de varias formulaciones o tipos de insecticidas sobre una misma especie • Comparar la eficacia de un mismo insecticida sobre varias especies • Comparar la eficacia de un insecticida sobre una o varias especies a través del tiempo DETECCIÓN TEMPRANA DE RESISTENCIA ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS DL50 Y DL95, SEGÚN LOS OBJETIVOS DEL BIOENSAYO 100 90 80 Mortalidad (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Log Dosis Especie A Especie B Insecticida A Insecticida B Tiempo Letal 1 Tiempo Letal 2 MÉTODOS PARA LA ESTIMACIÓN DE LAS DL50 Y DL95 ANALISIS PROBIT Regresión Log Dosis-% Mortalidad (la mortalidad se transforma a unidades Probit) Variable Dependiente: % Mortalidad (unid. Probit) Variable Independiente: Log Dosis METODOS PARA LA ESTIMACIÓN DE LAS DL50 Y DL95 MEDIANTE ANÁLISIS PROBIT 1. Método Gráfico (Extrapolación) 2. Método Manual (Uso de calculadoras) 3. Uso de Programas de computación METODOS PARA LA ESTIMACIÓN DE LAS DL50 Y DL95 MEDIANTE ANÁLISIS PROBIT METODO GRÁFICO: 1. Consiste en graficar los porcentajes de mortalidad observados en función del logaritmo de las dosis aplicadas. 2. Una vez graficados los puntos o valores de mortalidad se traza la línea recta que se encuentre más cercana a los valores de mortalidad observados. 3. Posteriormente, se extrapola una línea horizontal desde el punto 50% en el eje Y hacia la recta que contiene los valores de mortalidad esperados; en ese punto de corte, se traza otra recta perpendicular a la anterior dirigida hacia el eje X. El punto de corte en dicho eje nos indicará la dosis que produce un 50 % de mortalidad o DL50 (Ver figura) ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO GRÁFICO 100 90 80 Mortalidad (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Log Dosis Extrapolación desde el 50 % de mortalidad hacia la recta de regresión y de allí hacia el eje del log dosis ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO GRÁFICO 100 90 80 Mortalidad (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Log Dosis Extrapolación desde el 50 % de mortalidad hacia la recta de regresión y de allí hacia el eje del log dosis Desventaja de este método: No permite saber si los valores observados (u obtenidos experimentalmente), son estadísticamente similares a los valores esperados, obtenidos a través de la recta, por lo que el nivel de precisión de los parámetros estimados tampoco de conoce con exactitud METODOS PARA LA ESTIMACIÓN DE LAS DL50 Y DL95 MEDIANTE ANÁLISIS PROBIT 2. Método Manual (Uso de calculadoras u hojas de cálculo) Análisis Probit: Estimación de las DL50-DL95 o TL50TL95, mediante la relación que existe entre la dosis o tiempo de exposición y el porcentaje de mortalidad. Dicha relación se ajusta más exactamente a una línea recta, cuando las dosis son transformadas a logaritmo (base 10) y los porcentajes de mortalidad a unidades probit METODOS PARA LA ESTIMACIÓN DE LAS DL50 Y DL95 MEDIANTE ANÁLISIS PROBIT 2. Método Manual (Uso de calculadoras u hojas de cálculo) Y= a+bX donde; Y=Mortalidad (en Unidades Probit), X=Log (Dosis o Tiempo); a= Intercepto; b= Pendiente de la recta 2. EJEMPLO Método Manual a. Transformar la Concentración a logaritmo y los porcentajes de mortalidad en unidades probit (utilizar tabla anexa) Concentración (ppm) 0,0350 0,0250 0,0150 0,0100 0,0075 0,0050 0,0025 Mortalidad observada (MO) (%) 95 87 80 70 55 30 15 Mortalidad Esperada (ME) Probit ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 1. Transformación de los porcentajes de mortalidad, a su equivalente probit, según la Tabla siguiente: METODOS PARA LA ESTIMACIÓN DE LAS DL50 Y DL95 MEDIANTE ANÁLISIS PROBIT 2. Método Manual (Uso de calculadoras) a. Transformar los porcentajes de mortalidad en unidades probit (utilizar tabla anexa) Concentración (ppm) 0,0350 0,0250 0,0150 0,0100 0,0075 0,0050 0,0025 (Log) -1,5 -1,6 -1,8 -2 -2,1 -2,3 -2,6 Mortalidad observada (MO) (%) 95 87 80 70 55 30 15 Probit 6,64 6,13 5,84 5,52 5,13 4,48 3,96 Mortalidad Esperada (ME) Probit ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 2. Regresión lineal de los valores probit (variable dependiente) vs. el logaritmo de la dosis o tiempo (variable independiente), a traves de Excel 2.1.) Cálculo de la Pendiente (b) en excel =INDICE(ESTIMACION.LINEAL(D2:D8;B2:B8);VERDADERO;1) 2.2.) Claculo del Intercepto (a) en excel =INDICE(ESTIMACION.LINEAL(D2:D8;B2:B8);VERDADERO;2) ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 2. Regresión lineal de los valores probit (variable dependiente) vs. el logaritmo de la dosis o tiempo (variable independiente), a traves de Excel 2.1.) Cálculo de la Pendiente (b) en excel =INDICE(ESTIMACION.LINEAL(D2:D8;B2:B8);VERDADERO;1) ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 2. Regresión lineal de los valores probit (variable dependiente) vs. el logaritmo de la dosis o tiempo (variable independiente), a traves de Excel 2.1.) Cálculo del Intercepto (a) en excel =INDICE(ESTIMACION.LINEAL(D2:D8;B2:B8);VERDADERO;2) ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 4. Conocidos los valores de A y B, es posible calcular los valores de CL50 y CL95 al despejar la variable X de la ecuación obtenida. Es decir: Log (X) = (Y – A) / B X = Antilog [(Y- A) / B] donde Y = a 5,00 (50 % de mortalidad) ó Y = 6,64 (95 % de mortalidad). ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL CL50= antilog (logdosis)=(5-5,19)/2,04 ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 3. Obtención de los valores probit esperados de la función que intenta relacionar valores probit observados (PO) con el log de la dosis (Sokal 1958). Esta función se define como: Y = A + B (Log X) ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 6. Evaluación de la significancia de la Regresión La significancia de la regresión Log dosis-% Mortalidad se estima a través de una prueba de Ji-Cuadrado para detectar heterogeneidad (Sokal 1958, Throne et al. 1995). Hipótesis nula o Ho : Establece que no existen diferencias entre los valores esperados y observados. Si los resultados de la prueba de Ji-Cuadrado indican que debe rechazarse Ho Existe relación entre las variables dependiente e independiente y por tanto las estimaciones de las CL50 y CL95 son válidas. ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL SIGNIFICANCIA DEL ANÁLISIS DE REGRESIÓN PRUEBA DE JI-CUADRADO PARA DETERMINAR HETEROGENEIDAD El valor de 2 se calcula de la siguiente manera: 2 = [(MO-ME)2 / (ME) (100-ME)] 2 final = 2 * (No Larvas-réplica) El estadístico es comparado con el de la Tabla de 2 para (n-2) g.l. y P=0,05 ANÁLISIS PROBIT- MÉTODO MANUAL 0,0833 Gracias….. !
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