Skip to main content

Bacillus Entomopathogenic Based Biopesticides in Vector Control Programs in Brazil

  • Chapter
  • First Online:
Bacillus thuringiensis and Lysinibacillus sphaericus

Abstract

The problem of vector borne insects is a reality that attracts public health attention due to the role of such insects in transmitting diseases that affect all layers of society. At this juncture, different approaches have been developed over time in order to deal with the issue. Although infrastructure demands, such as basic sanitation, are directly linked to the population density of insect vectors, direct control measures such as insecticide application have been prioritized. Products based on microbial agents have proved to be of great value for the control of insect vectors, since they present great advantages over chemical products, such as high specificity, which results in a smaller impact on the environment. In this context, the bacteria of the genus Bacillus stand out as viable candidates, with real possibilities of large-scale production. Here we present a historical and current overview of the use of microbial products based on Bacillus spp. for the control of the main Brazilian public health targets: Aedes spp., Anopheles spp., Culex spp. and Simuliids.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 84.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 109.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 109.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

References

  • Albuquerque MFM, Braga C, Lyra TM (2013) Filariose no Recife: indicador de pobreza e desigualdade social urbana [Internet]. Portal DSS Nordeste, Recife. 2013 Ago 13. Available in: http://dssbr.org/site/opinioes/filariose-no-recife-indicador-de-pobreza-e-desigualdade-social-urbana/

    Google Scholar 

  • Andrade CFS, Moreira LFDP, Castelo Branco JRA (1987) Resistência de populações de 3 espécies de Simuliidae ao inseticida temephos. Anais do XI Congresso Brasileiro de Entomologia, Campinas. p 406

    Google Scholar 

  • Andrade CFS, Campos J, Cabrini I, Marques Filho CAM, Hibi S (2007) Susceptibilidade de Populações de Culex quinquefasciatus Say (Diptera: Culicidae) Sujeitas ao Controle com Bacillus sphaericus Neide no Rio Pinheiros, São Paulo. BioAssay 2:4 Available online at: www.bioassay.org.br/articles/2.4

  • Araújo-Coutinho CJPC (1995a) Biological control program against Simuliids in the state of São Paulo. Mem Inst Oswaldo Cruz 90(1):131–133

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Araújo-Coutinho CJPC (1995b) Controle de Vetores no Estado de São Paulo com utilização de Bacillus thuringiensis var. israelensis. Anais do VI Ciclo de Palestras Sobre Controle Biológico, Campinas. p 203

    Google Scholar 

  • Araújo-Coutinho CJPC, Lacey LA (1990) Controle de simulídeos com concentrado emulsionável de Bacillus thuringiensis. Bol Sanit Panam 108(3):213–219

    Google Scholar 

  • Araújo-Coutinho CJPC, Maia-Herzog M, Souza BC (1988) Levantamento das espécies do gênero Simulium Latreille (Diptera: Simuliidae) no litoral norte do Estado de São Paulo. Revta Bras Ent 32(1):11–17

    Google Scholar 

  • Ayres CFJ (2016) Identification of virus vectors and implications for control. Lancet Infect Dis 16(3):278–279

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Barjac H (1990) Classification of Bacillus sphaericus strains and comparative toxicity to mosquito larvae. In: De Barjac H, Sutherland DJ (eds) Bacteriol control of mosquitoes and black flies: biochemistry, genetics and applications of Bacillus thuringiensis israelensis and Bacillus sphaericus. Rutgers University Press, New Brunswick, pp 228–236

    Chapter  Google Scholar 

  • Barjac H, Frachon E (1978) Classification of Bacillus thuringiensis strains. Entomophaga 286:797–800

    Google Scholar 

  • Brasil (2011) Guia de vigilância do Culex quinquefasciatus (Guidelines for surveillance of Culex quinquefasciatus). Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde, Departamento de Vigilância Epidemiológica. 3ª ed. – Brasília: Ministério da Saúde, p 76 (Série A. Normas e manuais técnicos)

    Google Scholar 

  • Charles JF, Silva-Filha MH, Nielsen-Le Roux C (2000) Mode of action of Bacillus sphaericus on mosquito larvae: incidence on resistence. In: Charles JF, Delècluse A, Nilsen-Le Roux C (eds) Entomopathogenic bacteria: from laboratory to field application. Dordrecht. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, pp 237–249.

    Google Scholar 

  • Confaloniere UEC, Margonari C, Quintão AF (2014) Environmental change and the dynamics of parasitic diseases in the Amazon. Acta Trop 129:33–41

    Article  Google Scholar 

  • Cummins KW (1973) Trophic relations of aquatic insects. Annu Rev Entomol 18:183–206

    Article  Google Scholar 

  • Dantas MHQ, Guimarães JRL, Araújo LF, Santos GE (2001) Resultados obtidos com o uso de Bacillus thuringiensis israelensis em substituição ao Temefós no combate ao Aedes aegypti em Natal, RN. Rev Soc Bras Med Trop 34(1):292

    Google Scholar 

  • Dini KVAB, Marques Filho CAM, Parodi ESM, Aguena NY, Hibi S, Dal Bom MG, Montenegro Netto H (2008) Programa de Vigilância e Controle de Culex sp no município de São Paulo/Surveillance and Control Program of Culex sp in São Paulo City. São Paulo, SMS; 14 p. ilus, tab

    Google Scholar 

  • Fernandes MDD, Nations MK, Pontes RJS, Oliveira-Lima JW, Lima MT (2001) Uso de Bacillus thuringiensis israelensis em Fortaleza: percepções da população. Rev Soc Bras Med Trop 34(1):59

    Google Scholar 

  • Ferreira LM, Silva-Filha MHNL (2013) Bacterial larvicides for vector control: mode of action of toxins and implications for resistance. Biocontrol Sci Tech 23(10):1137–1168

    Article  Google Scholar 

  • Ferreira FAS, Arcos AN, Sampaio RTM, Rodrigues IB, Tadei WP (2015) Effect of Bacillus sphaericus Neide, 1904 on Anopheles (Diptera: Culicidae) and associated insect fauna in fish ponds in the Amazon. Rev Bras Entomol. doi:10.1016/j.rbe.2015.03.013

    Google Scholar 

  • Funasa (2002) Boletim de vigilância epidemiológica – Roteiro para capacitação de agentes do PACS/PSF nas ações de controle da dengue. p 41

    Google Scholar 

  • Galardo AKR, Zimmerman R, Galardo CD (2013) Larval control of Anopheles (Nyssorhinchus) darlingi using granular formulation of Bacillus sphaericus in abandoned gold-miners excavation pools in the Brazilian Amazon rainforest. Rev Soc Bras Med Trop 46:172–177. http://dx.doi.org/10.1590/0037-8682-1649-2013

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Hahn MB, Gangnon RE, Barcellos C, Asner GP, Patz JA (2014) Influence of deforestation, logging, and fire on malaria in the Brazilian Amazon. PLoS ONE 9(1):e85725. doi:10.1371/journal.pone.0085725

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  • Hernández M, Montero G, Sánchez R, Gonzáles R, Herrera A (2001) Uso operacional de Bactivec (Bacillus thuringiensis H-14) para el control de larvas de Aedes aegypti en localidades de municípios de Minas Gerais, Brasil. Rev Soc Bras Med Trop. 34(1):502

    Google Scholar 

  • Hougard JM (1998) The use of Bti in the Onchocerciasis Control Programme in West Africa, pp 38–40. In Resumos Simpósio de Controle Biológico, 6, Rio de Janeiro

    Google Scholar 

  • Litaiff EC, Tadei WP, Porto JIR, Oliveira IMA (2008) Analysis of toxicity on Bacillus sphaericus from amazonian soils to Anopheles darlingi and Culex quinquefasciatus larvae. Acta Amazon 38:255–262

    Article  Google Scholar 

  • Ministério da Saúde (2009) Diretrizes nacionais para prevenção e controle de epidemia de dengue. Institutional catalog without specific author .p 162

    Google Scholar 

  • Ministério da Saúde (2015) Guia para gestão local do controle da Malária. http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/guia_gestao_local_controle_vetorial.pdf. Accessed 2 May 2015.

  • Ministério da Saúde (2016a) Portal da Saúde, dengue. http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/o-ministerio/principal/secretarias/svs/dengue. Accessed 18 Nov 2016.

  • Ministério da Saúde (2016b) Malária: situação epidemiológica. http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/o-ministerio/principal/leia-mais-o-ministerio/662-secretaria-svs/vigilancia-de-a-a-z/malaria/11346-situacao-epidemiologica-dados. Accessed 2 Oct 2016.

  • Moraes MAP, Fraiha H, Chaves GM (1974) Oncocercose no Brasil. Bol Oficina Sanit Panam 76:48–54

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Oliveira CD (2005) Análise da Toxicidade, da Sintomatologia e da Histopatologia em larvas de Anopheles Meigen 1818, Culex Linnaeus 1758 e Aedes Meigen 1818 (Diptera: Culicidae) frente à ação de estirpes de Bacillus sphaericus Neide, 1904 em condições de laboratório. Dissertação de Mestrado. Universidade do Estado do Amazonas, Manaus/AM

    Google Scholar 

  • Organização Pan Americana de Saúde - OPAS (2016) Malaria. http://www.paho.org/bra/index.php?option=com_joomlabookandtask=displayandid=33andItemid=232. Accessed 1 Nov 2016.

  • Organização Pan Americana de Saúde – OPAS (2016) A OPAS/OMS no Brasil apoia a realização do II Seminário Internacional para Avaliação das Ações de Controle Químico do Aedes aegypti no Brasil. http://www.paho.org/bra/index.php?option=com_contentandview=articleandid=2807:a-opas-oms-no-brasil-apoia-realizacao-ii-seminario-internacional-avaliacao-acoes-controle-quimico-aedes-aegypti-no-brasilandItemid=777. Accessed 18 Nov 2016.

  • Priest FG (1992) Biological control of mosquitoes and other bitting flies by Bacillus sphaericus and Bacillus thuringiensis. J Appl Bacteriol 72:357–369

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Recife (2013) Secretaria Estadual de Saúde. Secretaria Executiva de Vigilância em Saúde. Programa para Enfretamento das Doenças Negligenciadas no Estado de Pernambuco SANAR – 2011/2014. Recife: Secretaria Estadual de Saúde (Série A. Normas e Manuais Técnicos)

    Google Scholar 

  • Recife (2015) Secretaria Estadual de Saúde Pernambuco. Filariose: PE sedia evento Internacional. http://portal.saude.pe.gov.br/noticias/secretaria-executiva-de-vigilancia-em-saude/filariose-pe-sedia-evento-internacional. Accessed 24 Oct 2016

  • Regis LN, Nielsen-Leroux C (2000) Management of resistance to bacterial vector control. In: Charles J, Nielsen-Leroux, Delecluse (eds) Entomopathogenic bacteria: from laboratory to field application. Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, pp 419–439

    Chapter  Google Scholar 

  • Regis L, Silva-Filha MH, Oliveira CMF, Rios EM, Silva SB, Furtado AF (1995) Integrated control measures against Culex quinquefasciatus, the vector of filariasis in Recife. Mem Inst Oswaldo Cruz 90:115–119

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Regis L, Oliveira CMF, Silva-Filha MH, Silva SB, Maciel A, Furtado AF (2000a) Efficacy of Bacillus sphaericus in control of the filariasis vector Culex quinquefasciatus in an urban area of Olinda, Brazil. Trans R Soc Trop Med Hyg 94:488–492

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Regis L, Silva SB, Melo-Santos MA (2000b) The use of bacterial larvicides in mosquito and black-fly control programmes in Brazil. Mem Inst Oswaldo Cruz 95:207–210

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Regis L, Silva-Filha MH, Nielsen-Leroux C, Charles JF (2001) Bacteriological larvicides of dipteran disease vectors. Trends Parasitol 17(8):377–380

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Rodrigues IB, Tadei WP, Dias JMCS (1999) Larvicidal activity of Bacillus Sphaericus 2362 against Anopheles nuneztovari, Anopheles darlingi and Anopheles braziliensis (Diptera: Culicidae). Rev Inst Med Trop 41(2):101–105. http://dx.doi.org/10.1590/S0036-46651999000200007

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Rodrigues IB, Tadei WP, Santos RLC, Santos S, Baggio JB (2008) Controle da malária: eficácia de formulados de Bacillus sphaericus 2362contra larvas de espécies de Anopheles em criadouros artificiais – tanques de piscicultura e criadouros de olaria [available on internet at http://www.revistas.ufg.br/iptsp/article/view/5047]. Accessed 2 May 2015.

  • Rodrigues IB, Tadei WP, Dias JMCS, Lima CAP (2013) Atividade Larvicida de Bacillus sphaericus 2362 contra Anopheles sp. (Diptera, Culicidae) em rios do Amazonas, Brasil. BioAssay 8(2):1–7. doi:10.14295/BA.v8.0.95

    Google Scholar 

  • Ruas Neto ALR (1984a) Bacillus thuringiensis var. israelensis como alternativa no controle de simulídeos no Rio Grande do Sul. I. Susceptibilidade a campo. B Saúde 11(2):21–26

    Google Scholar 

  • Ruas Neto ALR (1984b) Avaliação do uso de Temephos para o controle de simulídeos no Rio Grande do Sul. B Saúde 11(2):27–31

    Google Scholar 

  • Sampaio RTM, Rodrigues IB, Tadei WP, Castro LS, Cauper FM (2005) Composição da entomofauna aquática sob efeito do Bacillus sphaericus 2362 em tanques de piscicultura na Amazônia. http://www.bionorte.org.br/banco-de-competencias/producaodetalhes.htm?idp=355620. Accessed 2 May 2015

  • Scarpassa VM, Conn JE (2007) Population genetic structure of the major malaria vector Anopheles darlingi (Diptera: Culicidae) from the Brazilian Amazon, using microsatellite markers. Mem Inst Oswaldo Cruz 102:319–327

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Schlein Y, Müller GC (2015) Decrease of larval and subsequent adult Anopheles sergentii populations following feeding of adult mosquitoes from Bacillus sphaericus-containing attractive sugar baits. Parasit Vectors 23:244. doi:10.1186/s13071-015-0845-y

    Article  Google Scholar 

  • Silva APB, Tadei WP, Santos JMM (2010) Variabilidade genética em populações de Anopheles darlingi (Diptera: Culicidae) e relação ao comportamento da atividade de picar, analisada por RAPD. Acta Amazon 40(3):585–590. doi:10.1590/S0044-59672010000300019

    Article  Google Scholar 

  • Silva ADR, Santos RB, Bruno AMMS, Soares EC (2013) Cultivo de tambaqui em canais de abastecimento sob diferentes densidades de peixes. Acta Amazon. doi:10.1590/S0044-59672013000400014

    Google Scholar 

  • Silva-Filha MHNL, Regis L, Oliveira CMF, Furtado AF (2001) Impact of a 26-month Bacillus sphaericus trial on the preimaginal density of Culex quinquefasciatus in an urban area of Recife, Brazil. J Am Mosq Control Assoc 17(1):45–50

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Silva-Filha MHNL, Chalegre KD, Anastacio DB, Oliveira CMF, Silva SB, Acioli RV, Hibi S, Oliveira DC, Parodi ESM, Marques Filho CAM, Furtado AF, Regis L (2008) Culex quinquefasciatus field populations subjected to treatment with Bacillus sphaericus did not display high resistance levels. Biol Control 44:227–234

    Article  Google Scholar 

  • Silva-Filha MHNL, Berry C, Regis L (2014) Lysinibacillus sphaericus: toxins and mode of action, applications for mosquito control and resistance management. In: Tarlochan SD, Sarjeet SG (eds) Advances in insect physiology, vol 47. Academic, Oxford, pp 89–176

    Google Scholar 

  • Souza MA, Mardini LLF, Gomes EC (1994) Evolução do controle biológico de simulídeos através do Bacillus thuringiensis var. israelensis no Rio Grande do Sul. Anais do Seminário Qualidade de Águas Continentais no Mercosul, Porto Alegre. p 261

    Google Scholar 

  • Tadei WP, Santos JMM, Costa WLS, Scarpassa VM (1988) Biologia de anofelinos amazônicos. XII. Ocorrência de espécies de Anopheles, dinâmica da transmissão e controle da malária na zona urbana de Ariquemes (Rondônia). Rev Inst Med Trop São Paulo 30:221–251

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Tadei WP, Thatcher DB, Santos JMM, Scarpassa VM, Rodrigues IB, Rafael MS (1998) Ecologic observations on anopheline vectors of malaria in the Brazilian Amazon. Am J Trop Med Hyg 59:325–335

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Tadei WP, Rodrigues IB, Santos JMM, Rafael MS, Lima CAP, Costa S, Terrazas WCM, Figueiredo EO (2002) Malária e ecossistemas amazônicos: dinâmica de transmissão, vetores e controle. Annals of the Seminário de apresentação dos resultados dos projetos de pesquisa dirigida – PPDG7. MCT- Minist Sci Technol 01:1–7

    Google Scholar 

  • Tadei WP, Cordeiro RS, Lima GRO, Pinto RC, Santos JMM, Rodrigues IB, Rafael MS, Lima CAP, Terrazas WCM (2005) Controle da malária em Manaus: tanques de piscicultura, proliferação de anofelinos e monitoramento. http://www.sbpcnet.org.br/livro/57ra/programas/SENIOR/RESUMOS/resumo_3726.html

  • Tadei WP, Rodrigues IB, Santos JMM, Rafael MS, Passos RA, Costa FM, Pinto RC, Oliveira AEM (2007) O papel da entomologia no controle da malária. Ann Rev Bras Med Trop 40:22–26

    Google Scholar 

  • Tadei WP, Santos JMM, Rodrigues IB, Rafael MS (2010) Malária e Dengue na Amazônia: vetores e estratégias de controle. In Subsecretaria de Coordenação das Unidades de Pesquisas – MCT (eds), Pesquisa Científica e Tecnológica em Saúde. MCT – Ministry of Science and Technology, Brasília DC:113–125

    Google Scholar 

  • Tadei WP, Rafael IB, Rafael MS, Sampaio RTM, Mesquita H, Pinheiro VCS, Zequi JAC, Roque RA, Santos JMM (2016) Adaptative processes, control measures, genetic background, and resilience of malaria vectors and environmental changes in the Amazon region. Hydrobiologia, pp 1–18. doi: 10.1007/s10750-016-2960-y

  • Walker I (1995) Amazonian streams and small rivers. In: Tundisi JG, Bicudo CE and Matsumura-Tundisi T (eds), Limnology in Brazil. ABC/SBL, Rio de Janeiro. pp 167–193.

    Google Scholar 

  • Wolfarth BR, Filizola N, Tadei WP, Durieux L (2013) Epidemiological analysis of malaria and its relationships with hydrological variables in four municipalities of the state of Amazonas. Braz Hydrol Sci J. doi:10.1080/02626667.2013.831977

    Google Scholar 

  • World Health Organization - WHO (1997) Elimination of lymphatic filariasis as a public health problem. World Health Assem Geneva, A 50.29.

    Google Scholar 

  • World Health Organization - WHO (2007) Global programme to eliminate lymphatic Filariasis. Wkly Epidemiol Rec 42:361–380

    Google Scholar 

  • World Health Organization - WHO (2016) Global health observatory (GHO) data – Malaria. http://www.who.int/gho/malaria/en/. Accessed 1 Nov 2016.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Clara Fátima Gomes Cavados .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2017 Springer International Publishing AG

About this chapter

Cite this chapter

Cavados, C.F.G. et al. (2017). Bacillus Entomopathogenic Based Biopesticides in Vector Control Programs in Brazil. In: Fiuza, L., Polanczyk, R., Crickmore, N. (eds) Bacillus thuringiensis and Lysinibacillus sphaericus. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-56678-8_14

Download citation

Publish with us

Policies and ethics