Autoría: Roberto Ruíz de Arcaute Rivero
Profesional investigador y técnico en el ámbito agroalimentario: agricultura ecológica, mejora genética vegetal y producción de semillas.
Introducción
El Spinosad®, insecticida que puede utilizarse en la agricultura ecológica, es objeto de debate. Hace ya 10 años se publicó en esta revista (AE nº 12 – Verano 2013) la primera información sobre el spinosad como materia activa de uso en control de insectos plaga. En la ficha elaborada por Jose Luis Porcuna se establecían también una serie de criterios de uso racional para este producto, puesto que, además de ser un insecticida muy potente que afecta a muchos tipos de insectos – incluidos muchos auxiliares, en especial himenópteros parasitoides – en muy pocos años desde su puesta en el mercado se habían descrito poblaciones resistentes al producto en distintas especies plaga.
Ya se sugería entonces que para evitar impactos negativos en insectos no-diana, el producto debe utilizarse siguiendo prácticas correctas, para evitar que esta herramienta quede inhabilitada en el control de plagas, un aspecto que a día de hoy se mantiene en pie, y cobra aún más importancia a la vista de los nuevos datos que se van conociendo sobre la materia activa. Este fue unos de los motivos por los que su autorización se ha puesto en entredicho, y por los que ha sido revisado por el EGTOP este mismo año 2023. Esta ficha presenta algunos de los datos actualizados que el Grupo incluyó en su informe y que validaron el mantenimiento de la autorización de la materia activa en producción ecológica.
Origen de la materia activa y método de elaboración
El spinosad es un producto derivado de un proceso de fermentación usando una cepa del microorganismo actinomiceto Saccharopolyspora spinosa. Este microbio se aisló de una muestra de suelo recogida en un antiguo ingenio azucarero en las Islas Vírgenes en 1982 y fue descrito como nueva especie en 1990 (Mertz y Yao, 1990). En los años 90 se comprobó la eficacia insecticida del caldo obtenido por fermentación sobre larvas de mosquitos (Kirst H y col, 1992) y posteriormente sobre barrenadores de algodón como Spodoptera eridania, mosquita de la fruta (Drosophilla melanogaster) cucaracha americana (Periplaneta americana), mosca doméstica y gusano cogollero del tabaco o gusano bellotero del algodón Heliothis virescens (Sparks y col. 1998, Salgado, 1998). Más adelante se vio el efecto insecticida sobre muchas otras especies (Spodoptera littoralis, Gobbi SP y col. 2000, Spodoptera frugiperda, Williams T y col. 2008, Ostrinia nubilalis, Helicoverpa zea entre otros insectos plaga (ver resumen y referencias en Thompson y col. 1999).
El spinosad se produce mediante un proceso de fermentación del microorganismo. Tras la fermentación, la materia activa se extrae, se purifica y se concentra en una suspensión acuosa para su uso en pulverización diluida.

Composición y actividad
Es un producto natural de la fermentación de S. spinosa que contiene una familia de más de 20 compuestos con una estructura básica común, las spinosinas, siendo las más abundantes las spinosinas A y D (de ahí el nombre spinosAD). Se comprobó que estos compuestos actúan como neurotoxinas que afectan a receptores de la acetilcolina de algunos insectos. El mecanismo de acción parece ser único, con el receptor nicotínico de acetilcolina (nAChR) como sitio primario de ataque, y los receptores del ácido γ-aminobutírico (GABA) como sitio secundario de ataque (Scott, 2018). Por esta acción se considera un bioplaguicida de origen microbiano muy activo por ingestión y algo menos por contacto. Es una sustancia biodegradable, con una persistencia que va de unos días, a una semana en el suelo.

De forma general las spinosinas ofrecen un control efectivo de plagas de insectos de los órdenes Lepidoptera, Diptera, y Thysanoptera. Son también efectivas sobre algunas especies de los órdenes Coleoptera y Orthoptera que consumen grandes cantidades de follaje. Son ineficaces sin embargo frente a ácaros, pulgones e insectos chupadores (mosca blanca, chicharritas, etc.), de hecho no son de forma general efectivas para el control de la mayoría de los insectos chupadores y arañas. Para los insectos diana, las spinosinas son muy activas por ingestión y algo menos por contacto. Debido a su efecto tóxico, los productos que contienen spinosinas han sido registrados como fitosanitarios en más de 50 países para el control de plagas de orugas (lepidópteros), moscas y mosquitos (dípteros), algunos escarabajos (coleópteros) y otras especies como termitas, hormigas y trips.
Autorizaciones y evaluaciones
En el marco de la producción ecológica, la materia activa fue aprobada para su uso por primera vez en 2008 (Reglamento 889/2008), haciendo hincapié en la necesidad de su uso con buenas prácticas agrícolas.
Aunque inicialmente se consideraron las spinosinas como una materia activa relativamente segura para organismos no-diana como los insectos depredadores y efectivas contra insectos plaga, señalando ya su toxicidad para himenópteros parasitoides (Williams T y col. 2003), distintos estudios han mostrado efectos colaterales en mamíferos, estrés oxidativo en peces, movilidad reducida y disminución del número de crías por hembra del crustáceo Daphnia magna (organismo utilizado en estudios de ecotoxicología, Vieira-Santos VSV y col. 2020), para la que se ha descrito una CL50 de 7 días de 9,3 μg/l(Jacquet 2002, ITAB 2003). Otros estudios han confirmado efectos adversos subletales sobre la longevidad, fecundidad y la reproducción, que se han observado con más frecuencia en los parasitoides que en los insectos depredadores, como las poblaciones de algunas avispas parasitoides como Trichogramma brassicae (Parsaeyan E y col. 2020), y que también se han observado sobre poblaciones de Orius insidosus, insecto predador de trips y mosca blanca muy utilizado en control biológico (Cruz-Esteban y col. 2022). Se han comprobado también efectos adversos de concentraciones subletales del spinosad sobre el metabolismo y la producción de energía, y por tanto consecuencias negativas en el pecoreo de la abeja melífera (Apis mellifera), lo que supone un riesgo para las poblaciones de estas abejas (Christen, 2019), y similares efectos para las poblaciones de abejorros de las especies Bombus terrestris y B. incógnita (Besard, 2011).
Otro tipo de efectos negativos del mal uso del producto es la aparición de poblaciones de insectos plaga resistentes al Spinosad, lo que se ha evidenciado en distintos estudios, algunos generales (Scott, 2018) y otros específicos, entre ellos para el trip Frankiniella occidentalis (Bielza y col. 2007), y el escarabajo de la patata Leptinotarsa decemlineata (Klein, 2019).
En 2016 el EGTOP revisó una serie de productos aprobados para su utilización en producción ecológica y entre ellos se incluyó esta materia activa, para la que no se vio una necesidad de reevaluación, permaneciendo por tanto en el Anexo II del Reglamento 889/2008 (EGTOP, 2016).
El spinosad fue evaluado nuevamente en 2018 de cara a su renovación como materia activa en el marco del Reglamento (CE) 1107/2009 sobre comercialización de productos fitosanitarios. Ese año la EFSA publicó – tras revisión de los datos científicos disponibles – la evaluación de riesgo como plaguicida de la materia activa Spinosad (EFSA, 2018) confirmando la Ingesta Diaria Admisible (IDA) de 0,024 mg/kg de peso corporal y una Dosis de Referencia Aguda (DRfA) de 0,1 mg/kg de peso corporal, siendo esta la primera ocasión en que se definió una DRfA para el Spinosad. Basados en la nueva DRfA definida, el LMR (Límite Máximo de Residuo) de Spinosad en 2021 se mantuvo para la mayor parte de los cultivos, excepto para 5 tipos de verduras de hoja: lechugas/escarolas, endivias en general, espinacas, acelgas y pimiento dulce/pimiento morrón (EFSA, 2021).
Después de estas revisiones, la Comisión Europea solicitó al EGTOP a principios de 2023 que evaluara la necesidad de ajustar la autorización entonces en vigor para el uso del Spinosad en producción ecológica. El análisis del EGTOP incluyó numerosos puntos conflictivos:
Problemas ambientales y toxicidad
Aunque faltan todavía datos sobre áreas identificadas (EFSA, 2018), se ha identificado que tanto el producto spinosad, como las spinosinas A, D y B, y el metabolito N-dimetil spinosina D tienen:
- Bajo riesgo para macro y microorganismos del suelo. La sustancia y sus metabolitos tienen poca movilidad en el suelo, y por tanto hay bajo riesgo de lavado
- Alto riesgo para organismos acuáticos
- Alto riesgo para artrópodos no-diana (polinizadores y parasitoides, así como algunos predadores), pero no acción sistémica
- Bajo riesgo agudo, y a largo plazo para aves
- Bajo riesgo agudo, y a largo plazo para mamíferos (DL50 mayor de 5 g/kg de peso corporal en ratas)
- Necesidad para el uso previsto, y alternativas conocidas
El EGTOP no ve ninguna manera de abordar esto adecuadamente a nivel de la UE, y que el asunto debería ser abordado por las autoridades nacionales. Se subraya que todo agricultor ecológico debería reflexionar sobre la necesidad de aplicar spinosad, así como cualquier otro plaguicida, porque:
- Que la necesidad sea “esencial” depende, por una parte, del daño económico que causa determinada plaga en un cultivo, y por otro, de la efectividad de un producto para prevenir y reducir el daño, así como de la disponibilidad y efectividad de las alternativas (prácticas de gestión y /u otras alternativas)
- Si el spinosad está autorizado contra una determinada plaga en un determinado cultivo, y si se autorizan insecticidas alternativos, así como alternativas biológicas contra la misma plaga/cultivo, puede diferir de un país a otro y con el tiempo
- Si se espera que una determinada plaga cause daños económicos graves y si las prácticas de gestión podrían prevenir o reducir los daños, pueden depender de las condiciones específicas del sitio
Las dificultades para determinar si un uso es esencial se ilustran con algunos ejemplos:
El spinosad está autorizado en la UE para varios cultivos o grupos de cultivos diferentes (bayas, frutas, uvas, hortalizas, tanto en campo abierto como protegido, cultivos extensivos y ornamentales). Por ejemplo, en Italia y Suiza está autorizado en más de 60 cultivos, y en Polonia en más de 40 (datos de bases de datos nacionales o etiquetas aprobadas, a junio de 2023). Los usos autorizados pueden incluir hasta 7 especies o grupos de especies de plagas diferentes (por ejemplo, ‘orugas que se alimentan de hojas’), sumando en total más de 100 posibles cultivos/plaga. Esta situación dificulta una evaluación completa de la condición “esencial”, que también puede ejemplificarse con las decisiones tomadas por una marca privada activa en Suiza (Norma de certificación Bio Suisse).
El spinosad se considera esencial en las hierbas culinarias para su uso contra las pulguillas de las hojas (Psylliodes) y diversas orugas en Suiza, ya que el comercio apenas tolera estos daños. Por otro lado, el spinosad está registrado para su uso contra los escarabajos de la patata. Sin embargo, el BTt, Bacillus thuringiensis var. tenebrionis también está registrado contra esta plaga en Suiza y en varios países de la UE y tiene suficiente eficacia como para que el spinosad no sea esencial. Sin embargo, el BTt actualmente no está disponible en todos los países. Por lo tanto, donde el BTt está disponible, el spinosad no es esencial para las patatas, y donde el BTt no está disponible, el spinosad es esencial para las patatas.
Como conclusión general, el spinosad es esencial en algunos casos en los que no existen alternativas viables disponibles (productos fitosanitarios o métodos de control alternativos).
Dificultades en salud y bienestar animal
El EGTOP mantiene su posición del documento de 2016, no ve riesgo en la salud animal
Problemas de salud humana
El Grupo confirma su evaluación de 2016. Como se ha señalado antes, el nivel máximo de residuos (LMR) del spinosad se ha modificado para 5 tipos de verduras de hoja y el pimiento dulce. Si se respetan estos LMR, el EGTOP no tiene preocupaciones sobre la salud humana.
Tampoco se detectan en el análisis del EGTOP otros problemas en relación con uso tradicional del producto o autenticidad de los alimentos, ni en relación con el uso del producto en otros países fuera de la UE.
Conclusiones y recomendaciones
El mandato del EGTOP fue evaluar si la modificación de los LMR para cinco verduras de hoja y pimiento dulce establecidos por la EFSA aporta elementos que hicieran necesario modificar la actual aprobación del spinosad en el Reglamento de agricultura ecológica. Considerando todos los aspectos mencionados anteriormente, la respuesta del Grupo es que los nuevos LMR no requieren modificaciones para el uso en ecológico.
Sin embargo, al EGTOP le preocupa el posible impacto negativo en insectos no-diana. Así, el uso de spinosad no es compatible con estrategias de control biológico que utilizan insectos auxiliares (en control aumentativo o por conservación) como Orius laevigatus o himenópteros parasitoides (Biondi y col. 2012, Cruz-Esteban y col. 2022, Martelli y col. 2022). Sin embargo, el Grupo tiene preocupaciones similares con respecto a otros insecticidas no específicos permitidos en la agricultura ecológica, como las piretrinas de origen vegetal. El control biológico mediante auxiliares es la única estrategia sostenible para el control de plagas en muchos cultivos, y existe una fuerte tendencia a promover el control biológico por conservación mediante el aumento de la biodiversidad. El Grupo destaca la importancia de una aplicación adecuada del spinosad, así como de cualquier otro producto fitosanitario, según las buenas prácticas agrícolas, con el fin de reducir los riesgos para la fauna beneficiosa (incluidos los polinizadores y los enemigos naturales de las plagas). Para ello, deberían definirse medidas apropiadas a nivel de los Estados miembros, teniendo en cuenta también el impacto de la tendencia hacia las infraestructuras ecológicas. Estas medidas también cuentan con el apoyo de los “ecoesquemas” de la PAC.
Al mismo tiempo, el spinosad sigue siendo necesario para la protección de determinados cultivos en determinadas condiciones, porque todavía no hay alternativas viables disponibles (como en casos descritos antes), por lo que se ve necesario el desarrollo de alternativas para la producción ecológica.
Como resultado de todo el análisis, el EGTOP aconseja mantener el spinosad como sustancia permitida para la agricultura ecológica y no se realizan cambios respecto a la entrada de spinosad en el Anexo I del Reglamento 2017/1165.
En resumen, el spinosad es un biopesticida, ciertamente de origen natural, pero debe utilizarse con precaución debido a su amplio espectro y a su toxicidad para diversas especies, al igual que las piretrinas vegetales y otros bioplaguicidas.
P. Bielza, V. Quinto, E. Fernandez, C. Gravalos and J. Contreras (2007). Genetics of Spinosad resistance in Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae). J. Econ. Entomol. 100, 916–920.
Besard L., Mommaerts V., Abdu-Alla G., Smagghe G. (2011) Lethal and sublethal side-effect assessment supports a more benign profile of spinetoram compared with spinosad in the bumblebee Bombus terrestris. Pest Management Science 67(5): 541-547. Doi:
Biondi A, Mommaerts V, Smagghe G, Viñuela E, Zappalà L, Desneux N (2012). The non-target impact of spinosyns on beneficial arthropods. Pest Manag Sci. 68:1523-36. doi: 10.1002/ps.3396. Epub 2012 Oct 29. PMID: 23109262.
Christen V, Jana Krebs, Ivan Bünter, Karl Fent (2019) Biopesticide spinosad induces transcriptional alterations in genes associated with energy production in honey bees (Apis mellifera) at sublethal concentrations. Journal of Hazardous Materials 378: 120736. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.06.013
Cruz-Esteban S, Brito-Bonifacio I, Estrada-Valencia D, Garay-Serrano E. (2022). Mortality of Orius insidiosus by contact with spinosad in the laboratory as well as in the field and a perspective of these as controllers of Frankliniella occidentalis. J Pestic Sci. 47: 93-99. https://doi.org/10.1584/jpestics.D22-012 .
EFSA (2018). Peer review of the pesticide risk assessment of the active substance spinosad. EFSA journal 16(5): 5252. https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2903/j.efsa.2018.5252
EFSA (2021). Focussed assessment of certain existing MRLs of concern for spinosad. EFSA Journal 19(2): 6404. (https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2903/j.efsa.2021.6404).
EGTOP (2016). Final Report on Plant Protection III. https://agriculture.ec.europa.eu/document/download/ff78bb85-0dd2-4e63-bab4-0befb8bd5ccc_en?filename=final_report_egtop_plant_protection_iii.pdf
Gobbi, S. Pineda, Elisa Viñuela Sandoval, Flor Budia Marigil, M. I. Schneider, Pedro del Estal Padillo (2000). Efectividad biológica de Spinosad y del regulador del crecimiento Metoxifenocida (RH-2485) sobre huevos de Spodoptera littoralis (Boisduval, 1833) (Lepidoptera Noctuidae). Boletín Sanidad Vegetal – Plagas 26: 483-491
ITAB 2003 – Falta – Fuente: Mitos de la agricultura eclógica (Francia)
Jacquet 2002 – Falta Fuente: Mitos de la agricultura eclógica (Francia)
Klein CB (2019) The Evolution of Spinosad Resistance in Colorado Potato Beetles (Leptinotarsa decemlineata). Ph. D. Thesis City University of New York. CUNY Academic Works. https://academicworks.cuny.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=4495&context=gc_etds
Martelli F, Hernandes NH, Zuo Z, Wang J, Wong CO, Karagas NE, Roessner U, Rupasinghe T, Robin C, Venkatachalam K, Perry T, Batterham P, Bellen HJ (2022). Low doses of the organic insecticide spinosad trigger lysosomal defects, elevated ROS, lipid dysregulation, and neurodegeneration in flies. Elife. 11: e73812. doi: 10.7554/eLife.73812. PMID: 35191376; PMCID: PMC8863376.
Mertz FP, Yao RC (1990) Saccharopolyspora spinosa sp. nov. Isolated from Soil Collected in a Sugar Mill Rum Still. International Journal of Systematic Bacteriology 40 (1) 34-39. https://doi.org/10.1099/00207713-40-1-34
Kirst HA y col (1992) Discovery, Isolation, and Structure Elucidation of a Family of Structurally Unique, Fermentation-Derived Tetracyclic Macrolides. Synthesis and Chemistry of Agrochemicals III, Chapter 20: 214-225. American Chemical Society. https://doi.org/10.1021/bk-1992-0504.ch020
Crouse GD, Sparks TC, DeAmicis CV, Kirst HA, Martynow JG, Creemer LC, Worden TV, Anzeveno PB. (1999) Chemistry and insecticidal activity of the spinosyns in Proceedings of the 9th International Congress on Pesticide Chemistry and Bioscience: The Food-Environment Challenge. Brooks GT y Roberts TR Eds. Royal Society of Chemistry. http://ndl.ethernet.edu.et/bitstream/123456789/5376/1/Gerald%20T.%20Brooks_1999.pdf#page=165
E. Parsaeyan, M. Saber, S. A. Safavi, N. Poorjavad and A. Biondi (2020): Side effects of chlorantraniliprole, phosalone and spinosad on the egg parasitoid, Trichogramma brassicae. Ecotoxicology 29, 1052–1061. https://doi.org/10.1007/s10646-020-02235-y
Salgado VL. (1998) Studies on the Mode of Action of Spinosad: Insect Symptoms and Physiological Correlates. Pesticide Biochemistry and Physiology 60 (2): 91-102 https://doi.org/10.1006/pest.1998.2332
Scott JG (2008). Unraveling the mystery of spinosad resistance in insects. Journal of Pesticide Science 33 (3): 221-227. https://doi.org/10.1584/jpestics.R08-04
Sparks Thomas C, Gary D. Thompson, Herbert A. Kirst, Mark B. Hertlein, Larry L. Larson, Thomas V. Worden, Stephen T. Thibault, Biological Activity of the Spinosyns, New Fermentation Derived Insect Control Agents, on Tobacco Budworm (Lepidoptera: Noctuidae) Larvae, Journal of Economic Entomology, Volume 91, Issue 6, 1 December 1998, Pages 1277–1283, https://doi.org/10.1093/jee/91.6.1277
Gary D. Thompson, Scott H. Hutchins and Thomas C. Sparks. (1999) Development of Spinosad and Attributes of a New Class of Insect Control Products. Radcliffe’s IPM World Textbook, University of Minnesota. https://ipmworld.umn.edu/thompson-spinosad
Vieira-Santos V. S. V., B. Barbosa-Pereira (2020). Properties, toxicity and current applications of the biolarvicide spinosad. J. Toxicol. Environ. Health B Crit. Rev. 23, 13–26.
Trevor Williams, Javier Valle & Elisa Viñuela (2003) Is the Naturally Derived Insecticide Spinosad® Compatible with Insect Natural Enemies?, Biocontrol Science and Technology, 13:5, 459-475, DOI: 10.1080/0958315031000140956 también en su página web (http://www.trevorwilliams.info/Williams_BST_2003.pdf)
Williams T, Cisneros J, Penagos DI, Valle J, Támez-Guerra P. (2004) Ultralow rates of spinosad in phagostimulant granules provide control of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in maize. J Econ Entomol. 97(2):422-8. https://doi:10.1093/jee/97.2.422
