Estudio de los factores fisicoquímicos que influyen sobre la disponibilidad y distribución ambiental de semioquímicos de Apis mellifera que atraen a Varroa destructor

Abstract

Varroa destructor parásita a las larvas de Apis mellifera mediante los semioquímicos implicados en la comunicación química de las abejas; por tanto, la disponibilidad de estas moléculas semioquímicas y sus vías de distribución se ubican en diferentes entornos fisicoquímicos. Se calcularon diferentes descriptores moleculares para cinco propiedades fisicoquímicas de 172 moléculas con actividad semioquímica sobre Varroa,que son representativos en la partición ambiental entre diferentes entornos fisicoquímicos: presión de vapor (V), coeficiente de Henry (H), constante de solubilidad en agua (W), coeficiente de partición octanol-agua (O) y coeficiente de partición de carbono orgánico ( C). El análisis de componentes principales y la agrupación jerárquica de los descriptores VHWOC nos permitió establecer el reparto y disponibilidad de los semioquímicos dando como resultado un modelo de 4 clases de ambientes fisicoquímicos: Clase 1, Soluble / Volátil; Clase 2, soluble; Clase 3, contacto; Clase 4, adsorbido / volátil. Nuestros resultados sugieren que los semioquímicos pueden transitar entre diferentes fases de equilibrio termodinámico dependiendo de las condiciones ambientales. La predicción de clasificación del modelo se probó en 6 nuevas moléculas obtenidas del extracto cetónico de larvas de zánganos de Apis mellifera L5; ubicándolos en la clase 4, lo cual era consistente con su estructura molecular.-----Varroa destructor parasites Apis mellifera larvae following the interception of the semiochemicals involved in bee communication; thus, the semiochemical availability and distribution pathways take place within different physicochemical environments. The structure of 172 molecules with semiochemical activity on Varroa destructor was used to compute the representative physicochemical descriptors of the thermodynamic partition among different physicochemical environments: vapor pressure (V), Henrys coefficient (H), water solubility constant (W), octanol-water partition coefficient (O) and organic carbon partition coefficient (C); VHWOC. The principal component analysis (PCA) and hierarchical clustering of VHWOC descriptors allowed us to establish the trend in availability and distribution of the semiochemicals resulting in a 4 classes model of physicochemical environments: Class 1, Soluble/Volatile; Class 2, Soluble; Class 3, Contact; Class 4, Adsorbed/Volatile. Our results suggest that semiochemicals can transit between different thermodynamic equilibrium phases depending on environment conditions. The classification prediction of the model was tested on 6 new molecules obtained from ketonic extracts of L5 Apis mellifera drone larvae; locating them in class 4, which was consistent with their molecular structure. This study can be the starting point for the design of synthetic semiochemicals or for the control of Varroa destructor. In addition, the method can be used in the analysis of other semiochemical groups.