Centro de Investigaciones Apícolas Tropicales

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El Centro de Investigaciones Apícolas Tropicales (CINAT) de la Universidad Nacional (UNA), es un instituto interdisciplinario especializado en el estudio de las abejas, sus productos y aplicaciones, que mediante la investigación, docencia, extensión y vinculación externa, genera y divulga conocimiento para la conservación de las abejas y el desarrollo e innovación de la apicultura y meliponicultura, como actividades de importancia ecológica y socioeconómica en Costa Rica y a nivel internacional.

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An insight into the antibiofilm properties of Costa Rican stingless bee honeys
(Journal of Wound Care, 2017-04-05) Zamora, Luis; Beukelman, Kees; van den Berg, Arjen; Aerts, P.C.; Quarles van Ufford, H.C.; Nijland, R.; Arias, M.L.
Our objective is to examine the the antibiofilm properties of stingless bee honeys. Meliponini honeys from Costa Rica were examined along with Medihoney as a reference. All honeys were submitted to a screening composed of minimum inhibitory concentration, inhibition of biofilm formation and biofilm destruction microplate-based assays against a Staphylococcus aureus biofilm forming strain. Dialysis led to the isolation of an antibiofilm fraction in Tetragonisca angustula honeys. The honey antibiofilm fraction was evaluated for protease activity and for any synergistic effect with antibiotics on a Staphylococcus aureus biofilm. The active fraction was then separated through activity guided isolation techniques involving SDS-PAGEs, anion exchange and size exclusion fast protein liquid chromatographies. The fractions obtained and the isolated antibiofilm constituents were tested for amylase and DNase activity. About the results, a total of 57 Meliponini honeys from Costa Rica were studied in this research. The honeys studied belonged to the Tetragonisca angustula (n=36) and Melipona beecheii (n=21) species. Costa Rican Tetragonisca angustula honeys can inhibit the planktonic growth, biofilm formation, and are capable of destroying a Staphylococcus aureus biofilm. The antibiofilm effect was observed in the protein fraction of Tetragonisca angustula honeys. The biofilm destruction proteins allowed ampicillin and vancomycin to recover their antimicrobial activity over a Staphylococcus aureus biofilm. The antibiofilm proteins are of bee origin, and their activity was not due to serine, cysteine or metalloproteases. There were 2 proteins causing the antibiofilm action; these were named the Tetragonisca angustula biofilm destruction factors (TABDFs). TABDF-1 is a monomeric protein of approximately 50kDa that is responsible of the amylase activity of Tetragonisca angustula honeys. TABDF-2 is a protein monomer of approximately 75kDa. In conclusion the Tetragonisca angustula honeys from Costa Rica are a promising candidate for research and development of novel wound dressings focused on the treatment of acute and chronic Staphylococcus aureus biofilm wound infections.
Asociación entre abejas sin aguijón (Apidae, Meliponini) y la flora del bosque seco en la región norte de Guanacaste, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019-01-01) Barquero-Elizondo, Ana Isabel; Aguilar-Monge, Ingrid; Méndez-Cartín, Ana Lucía; Hernández-Sánchez, Gustavo; Sánchez-Toruño, Henry; Montero-Flores, William; Herrera-González, Eduardo; Sánchez-Chaves, Luis Alejandro; Barrantes-Vásquez, Alejandra; Gutiérrez-Leitón, Milena; Mesén-Montano, Isaac; Bullé-Bueno, Francisco
Las abejas sin aguijón son importantes polinizadores en regiones tropicales y subtropicales; están asociadas a la flora que les proporciona alimento, sitios para anidamiento, resinas, savia y exudados. Se buscó determinar la asociación entre abejas y flora en el sector cerro El Hacha (bosque primario intervenido) y sector Pocosol (bosque secundario) del Parque Nacional Guanacaste, donde se inventariaron los nidos en 33 parcelas de 20 x 20 m². Se colectó polen de plantas dentro de las parcelas y alrededor de los nidos (radio de 500 m) y se recolectaron y analizaron cargas corbiculares de polen de abejas atrapadas con redes entomológicas en la entrada de los nidos. En el cerro El Hacha se colectó polen de tres nidos de Scaptotrigona pectoralis y en Pocosol se colectó polen de dos nidos de Trigona fulviventris. Se obtuvo una densidad de 4.43 nidos/ha-1, de las especies: Tetragonisca angustula, Tetragona ziegleri, Plebeia frontalis y Trigona fulviventris. Los nidos se encuentran en los troncos de árboles, con preferencia por el Quercus oleoides, donde se halló el 50 % de estos. Las plantas alimenticias utilizadas por S. pectoralis en el cerro El Hacha, fueron: Cupania guatemalensis (30 %), Byrsonima crassifolia (21 %) y Cedrela odorata (15 %). Mientras para T. fulviventris en el sector Pocosol las plantas más importantes fueron Baltimora recta (26 %), Dorstenia contrajerva (9 %) y Desmodium sp. (9 %). Es evidente el importante papel que cumple la especie arbórea Quercus oleoides para la conservación de las poblaciones de estos insectos.
Determinación de la capacidad antioxidante de la miel producida por Tetragonisca angustula, procedente de los productores asociados a la red de meliponicultores de ¨Alianza Campesina Flora Nueva¨
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-08) Soto González, Juan Francisco; Umaña Rojas, Eduardo
Las abejas sin aguijón cumplen un papel fundamental en los ecosistemas, ya que, en su labor de recolección de recursos alimenticios para el óptimo desarrollo de una colonia, brindan a su vez un servicio de polinización, que contribuye con la preservación de muchas especies botánicas. En Costa Rica se reportan 20 géneros y 59 especies, entre las cuales se encuentra Tetragonisca angustula, la cual es utilizada ampliamente en la actividad meliponícola tanto en Costa Rica como en muchos otros países. Esta especie se distribuye desde Brasil a México en altitudes máximas de 1500 msnm. La miel de esta especie ya ha sido objeto de otras investigaciones en las que se ha demostrado que presenta una importante capacidad antioxidante. Es por esta razón que esta investigación tiene como objetivo determinar la capacidad antioxidante que presentan las mieles procedentes de los meliponarios de la empresa Alianza Campesina Flora Nueva. Las muestras analizadas fueron brindas por dicha empresa, correspondientes a cosechas de los años 2018, 2019, 2020 y 2021. A las diferentes muestras se le realizaron inicialmente pruebas de humedad y densidad, las cuales fueron necesarias para obtener concentraciones conocidas, para la preparación tanto de las pruebas de determinación de la capacidad antioxidante (valor ORAC) y Contenido Fenólico Total. Según los resultados obtenidos con estas pruebas se logró determinar que existe una correlación mediana / altamente significativa entre el contenido fenólico total y la capacidad antioxidante. Además, se logró determinar que no existía diferencia estadísticamente significativa con la capacidad antioxidante entre las diferentes zonas de análisis, ni diferencia estadísticamente significativa en la capacidad antioxidante entre los diferentes años de cosecha. Por último, se logró determinar mediante la prueba de color Lovibond, que el color de una miel no es un parámetro válido para poder determinar la capacidad antioxidante de una miel, ya que tanto muestras con alta capacidad como mieles con baja capacidad antioxidante compartían la misma tonalidad, según la escala utilizada en la prueba. En conclusión, se puede afirmar que, al no existir diferencias entre la capacidad antioxidante entre zonas geográficas, ni entre años de cosecha, las mieles con las cuales se trabajó pueden ser utilizadas y estandarizadas para la formulación de productos con valor agregado.
Diversidad de abejas nativas sin aguijón (Apidae: Meliponini) en Atenas, Alajuela Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-08) Lozano Puerto, Faustino Israel; Fallas Matamoros, Natalia; Umaña Rojas, Eduardo
El presente trabajo se realizó entre los meses de marzo y mayo del 2021 en la finca Rodolfo Arce, que se encuentra ubicado a 7.4 Km del centro de Atenas en el barrio Jesús al oeste del en la provincia de Alajuela, Costa Rica, con el objetivo de determinar la diversidad de abejas nativas sin aguijón. Para la cual se seleccionaron 4 parcelas de 40 x 40 m en la cual se utilizaron 4 métodos (trampas de plato, red entomológica, trampa malaise y trampa de paleta). En donde se encontraron un total 286 abejas, distribuidas en 2 familias, siendo Apidae con (282) y Halictidae con (4) individuos; estas 282 abejas pertenecientes a Apidae se encontraban distribuidas en 4 tribus, de la cual Meliponini fue la más abundante (177) y Apini con (100). Estos meliponinos se encontraban distribuidos en 11 géneros siendo Plebia el más predominante (118) y Apis con (100); distribuidas en 18 especies de abejas, en donde 7 pertenecieron de Meliponini. La parcela 2 fue la que presentó el mayor número individuo (N=80); El método de colecta, que presento mayor efectividad fue la trampa de plato con (137).El mes que presentó la mayor incidencia de abejas fue mayo con (N = 90). La parcela 1 obtuvo la mayor riqueza de especies, riqueza específica, cantidad de especies raras; en cambio la mayor dominancia se presentó en la parcela 2 y las especies más abundantes se encontraron en la parcela 4. La prevalencia de P. frontalis sobre las otras especies de abejas encontradas, está relacionada con la presencia de un nido. En el que el tamaño corporal, rangos de vuelo y comportamiento de reclutamiento de esta especie, provocaron la mayor incidencia en los muestreos realizados. La mayor riqueza de especies se obtuvo en la parcela 2, esto se debió a la cercanía del cultivo de café y dominancia de especies observadas en dicha parcela. Lo cual está ligada a la existencia de un nido muy cercano, rangos de vuelo, comportamiento de reclutamiento.
Especies vegetales utilizadas por las abejas nativas sin aguijón (apidae: meliponini), para la construcción de sus nidos, en el distrito Las Mercedes, Atenas, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-08) Amaya Medina, José Darwin Jair; Umaña Rojas, Eduardo; Fallas Matamoros, Natalia
La presente investigación se realizó entre los meses comprendidos entre marzo a junio en la Finca Rodolfo Arce, ubicada en el distrito de las Mercedes, Cantón de Atenas, Provincia de Alajuela, Costa Rica, a una altura de 950 msnm. Esta se realizó con el objetivo de identificar las especies vegetales utilizadas por las abejas sin aguijón (Apidae: Meliponini) para la construcción de sus nidos en un bosque de las Mercedes, Atenas, Alajuela. El estudio se realizó en un área de 10 hectáreas de las cuales 6 ha eran de bosque y 4 ha dedicadas al café junto a algunas especies arbóreas y colinda con el bosque Municipal de Atenas (Figura 4). En el área de estudio se seleccionaron 4 parcelas de 40 x 40 m (1.600 m2), para un área total de 6.400 m2 (0.64 ha) y fuera de las parcelas donde se encontraba el cultivo de café (4 ha) y por un camino que se encontraba rumbo a la Parcela número 3. Se observaron las especies vegetales que presentaban nidos de ASA, para las cuales se determinó la especie, se midió el DAP y la altura en la cual se encontraba anidando la especie (Anexo 2). Se encontraron 18 nidos de abejas distribuidos en dos tribus: Meliponini (17) y Apini (1), pertenecientes a 7 especies de abejas; Scaptotrigona pectoralis (5), Plebeia jatiformis (3), Trigona nigerrima (3), Tetragonisca angustula (3), Plebeia frontalis (2). Tetragona ziegleri (1) y Apis mellifera (1). Estos nidos se encontraron en 10 especies de árboles; Ficus jimenezii (4), Ceiba pentandra (3), Erythrina poeppigiana (2), Myrsine corralis (1), Persea sp. (1), Enterolobium cyclocarpum (2), Bravaisia integerrima (1), Ceiba peltata (2), Inga sp. (1), Terminalia oblonga (1). De los cuales 7 estaban dentro de las Parcelas y 11 Fuera de las Parcelas. Se hicieron estudios de correlación realizando la Prueba de Fisher entre especie de ASA y la altura en la que se encontraron sus nidos, especie de árbol y especie de abeja, especie de abeja y DAP del árbol. Encontrando correlación entre T. nigerrima con la altura del nido, existiendo una preferencia por esta para construir sus nidos a alturas entre (11m - 22 m); esto debido a que sus nidos son expuestos y se ve en la necesidad de protegerlos de depredadores. También se encontraron correlaciones entre las especies de árboles C. pentandra y la especie T. nigerrima; F. jimenezii y T. angustula; Erythrina poeppigiana y Plebeia jatiformis. Únicamente para el caso del DAP no se encontró ninguna correlación de este con el nido de la especie de ASA encontrada. Por lo que se puede decir que los sitios de anidación escogidos por las abejas no tienen una fuente independiente de la especie vegetal utilizada, sino que se guían más por la oportunidad de encontrar alguna cavidad disponible que se adapte al tamaño de la ASA y de la colonia. Por esta razón se hace necesario la preservación de los bosques y la siembra de árboles nativos adaptados a la misma zona donde hay diversidad de ASA, que les sirvan tanto como sitios de anidación como alimentación
Evaluación de la capacidad antioxidante, actividad antimicrobiana y parámetros fisicoquímicos en mieles de Melipona costaricensis
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019) Espinoza Toledo, Cristina
En el presente estudio se realizaron pruebas de actividad antioxidante, antimicrobiana y parámetros fisicoquímicos en mieles de M. costaricensis, con el objetivo de proporcionarles un valor agregado a este tipo de mieles poco estudiadas en Costa Rica. Se colectaron 18 muestras de miel de dicha especie en cinco de las siete provincias del país. Posterior a esto, se determinó la densidad y el contenido de agua para calcular la cantidad de disolvente en la preparación de las soluciones de cada una de las mieles. Así mismo, se realizó la prueba de acidez libre y contenido de prolina. Para evaluar la capacidad antioxidante se utilizaron los ensayos de ORAC y TP y por medio del MIC (concentración mínima inhibitoria) se determinó la actividad antimicrobiana. Una vez obtenido los resultados de las pruebas anteriores, se procedió a realizar un análisis de componentes principales (ACP) y una correlación de Pearson. El ACP explica el 63% del total de la variabilidad de los datos obtenidos, teniendo mayor impacto los parámetros que se encontraron en el componente 1 (densidad, contenido de agua y acidez), sin embargo, prolina y MIC presentaron bajo peso en este mismo componente y los parámetros ORAC y TP destacan fuertemente en el componente 2. Todas las muestras están distribuidas entre sí, esto indica que los sitios de colecta no van a determinar el alto o bajo contenido de antioxidantes y actividad antimicrobiana. Por otro lado, ORAC y TP tuvieron una estrecha relación indicando que la capacidad antioxidante de estas mieles está dada por los compuestos fenólicos. No obstante, es importante determinar que estas mieles no tuvieron la capacidad de inhibir el crecimiento de P. aeruginosa, y sólo el 44% de estas inhibieron a S. aureus. En la correlación de Pearson se determinó que densidad y contenido de agua tienen una relación entre sí, lo que nos indica que para el análisis de estas muestras es necesario medir estos parámetros. Con estos resultados es necesaria la selección de las mieles para darles un valor agregado con fines alimenticios o cosméticos ya que algunas presentaron buena actividad antioxidante.
Flora relevante para las abejas nativas sin aguijón en un sector de bosque seco del Parque Nacional Guanacaste
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022-11) Barrantes Vásquez, Alejandra; Sánchez Chaves, Luis; Montero Flores, William; Chacón Cid, Natalia; Aguilar Monge, Ingrid; Barquero Elizondo, Ana Isabel; Hernández Sánchez, Luis Gustavo; Herrera González, Eduardo; Méndez Cartín, Ana Lucía; Sánchez Toruño, Henry Mauricio
El presente documento describe la importancia de las plantas y sus polinizadores para la conservación y el equilibrio de los ecosistemas tropicales. Se demuestra que los servicios de polinización que brindan los polinizadores ayudan a la regeneración y mantenimiento de las especies vegetales que conforman los bosques. En esta obra hace una descripción básica las especies de plantas en flor, importantes para la nutrición y desarrollo de las poblaciones de abejas, presentes en las parcelas permanentes de monitoreo ubicadas en el sector Pocosal y El Hacha en la ACG, durante el periodo 2015-2016. Se incluyen aspectos asociados a la jerarquización taxonómica de las especies, su nombre vernáculo, una breve descripción botánica, el gremio ecológico de referencia, así como su distribución en natural en Costa Rica, los diversos usos tradicionales y el aporte de néctar, polen y/o resina y el periodo de floración asociado a cada especie.
Flora relevante para las abejas nativas sin aguijón en un sector del Parque Nacional Guanacaste
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022) Barrantes-Vásquez, Alejandra; Sánchez Chaves, Luis; Chacón Cid, Natalia; Aguilar Monge, Ingrid; Herrera González, Eduardo; Méndez Cartín, Ana Lucia; Montero Flores, William; Barquero Elizondo, Ana Isabel; Hernández Sánchez, Luis Gustavo; Sánchez Toruño, Henry Mauricio
En esta obra se incluyen básicos descriptivos de las especies de plantas en flor, importantes para la nutrición y desarrollo se las poblaciones de abejas, presentes en las parcelas permanentes de monitoreo ubicadas en el sector Pocosol y El Hacha en la Area de Conservación Guanacaste, durante el periodo 2015-2016. Se incluyen aspectos de jerarquización taxonómica de las especies, su nombre vernáculo, una breve descripción botánica, el gremio ecológico de referencia, así como su distribución natural en Costa Rica, los diversos usos tradicionales y el aporte de néctar, polen y/o resina y el período de floración asociado a cada especie.
Learnt information in species-specific ‘trail pheromone’ communication in stingless bees
(Elsevier, 2013) Reichle, Christian; Aguilar Monge, Ingrid; Ayasse, Manfred; Twele, Robert; Francke, Wittko; Jarau, Stefan
Specificity in biological signalling systems is often important to keep information private. Foragers of several species of stingless bees deposit chemical marking signals to guide nestmates to food sources. The markings show species- and colony-specific compositions and primarily attract a bee’s nestmates. An interesting question is whether the bees innately recognize specific trail markings or learn their particular composition from nestmates. To investigate this question, we tested whether Scaptotrigona pectoralis and Scaptotrigona subobscuripennis workers taken from their mother colonies and workers that emerged from combs transferred to foster colonies of the congeneric species are attracted to the marking compounds of workers from their natal colony or from the foster colony. A significant majority of workers were attracted to extracts prepared from foragers of the nest they inhabited, regardless of whether this was the original mother or the congeneric foster colony. Thus, the preference of stingless bee workers for specific food-marking scent mixtures is not innate, but is influenced by the odour they experience within their colony. Despite marked differences in the chemical composition of the scent marks in labial gland secretions of the two investigated species they also shared some main components. We hypothesize that recruitment trail information in stingless bees is composed of one or a few key pheromone compounds acting in conjunction with an additional signature mixture that is species and colony specific and must be learnt by recruited workers.
Nest-specific composition of the trail pheromone of the stingless bee Trigona corvina within populations
(Springer, 2012) John, Lena; Aguilar, Ingrid; Ayasse, Manfredo; Jarau, Stefan
Social insects have evolved highly developed communication systems, enabling them to coordinate complex interactions in their colonies. Pheromones play a major role in the coordination of many tasks. In Trigona corvina, a stingless bee that occurs in Central America, foragers use pheromones produced in their labial glands to scent mark solid substrates between a food source and their nest. Newly recruited bees subsequently follow these scent marks until they reach the food source. A recent study has revealed nestspecific differences in the composition of these trail pheromones in colonies of T. corvina, suggesting that pheromone specificity may serve to avoid competition between foragers from different nests. However, the nests used in this study came from different populations and their foragers certainly never met in the field (Jarau et al., 2010). The aim of the present study was to investigate whether differences in the trail pheromones of foragers from different nests can also be found between neighbouring colonies within populations. We analysed the composition of trail pheromones from labial gland secretions extracted from workers from nine colonies collected at three different populations in Costa Rica. The differences in pheromone composition were even more distinct between neighbouring nests within a population than between nests of different populations. This finding corroborates the hypothesis that nest specificity of trail pheromones serves to communicate the location of a food source exclusively to nestmates, thereby avoiding intraspecific competition at resources. Resource partitioning by avoiding conspecific non-nestmates is particularly adaptive for aggressive bee species, such as T. corvina.
Physicochemical differentiation of stingless bee honeys from Costa Rica
(Taylor and Francis Group, 2021-04-06) Umaña, Eduardo; Zamora, Gabriel; Aguilar, Ingrid; Pérez-Salazar, Roy; Solórzano, Rebeca; Herrera, Eduardo; Arias, Maria Laura; Sanchez, Luis Angel
We characterized Tetragonisca angustula and Melipona beecheii honeys produced in Costa Rica according to their physical and chemical properties. Moreover, we found critical parameters that distinguish the honeys from each other. Forty-eight samples of honey of both stingless bee species were analyzed (T. angustula, n = 32; M. beecheii, n = 16). T. angustula honey is characterized by having significantly higher average values of proline (464.6 mg/kg), ash (0.481 g/100 g), diastase (17.5 Schade units/g), and free acidity (79.4 me/kg); while M. beecheii honey has significantly higher average values for fructose (32.7 g/100g), glucose (28.2- 30.2 g/100 g), water content (23.5 g/100 g), and invertase activity (65.7 U/kg). It was inferred from the results obtained that the honey produced by M. beecheii comes from nectars with a higher sugar concentration compared to the nectars used by T. angustula to produce their honey, which it was in good accordance to previous literature reports.
Polinización de tomate sembrado bajo condiciones controladas de invernadero utilizando la abeja sin aguijón Nannotrigona perilampoides en Guanancaste, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019-11-25) Méndez Vargas, Laura; Sánchez Chaves, Luis
El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficiencia de polinización de la especie Nannotrigona perilampoides (Hymenoptera: Meliponini), en un cultivo de tomate (Lycopersicon esculentum), sembrado bajo condiciones de invernadero en la provincia de Guanacaste, Costa Rica. Para llevar a cabo la investigación, se utilizó un invernadero el cual fue dividido en tres áreas o cajas de polinización, cada caja recibió un tratamiento diferente: Polinización con N. Perilampoides (NP), polinización manual (PM) y sin polinización (SP). Para evaluar estos tratamientos se realizaron registros una vez por semana durante Junio y Julio del 2013. Se determinó el efecto de la polinización sobre la producción final del cultivo, mediante la evaluación de la calidad y cantidad de frutos de los tres tratamientos. Los resultados muestran que no hay diferencias entre tratamientos en la cantidad de frutos, ni en el porcentaje de cuaje de los frutos del tomate cuando se realizó polinización con esta especie de abeja. Sin embargo, las variables relacionadas con la calidad del fruto como: peso, diámetro, número de semillas y número de lóculos del fruto del tomate mejoraron significativamente (p < 0.05) en presencia de la colmena de Nannotrigona perilampoides, lo cual es muy promisorio en términos productivos.
The antimicrobial activity and microbiological safety of stingless bee honeys from Costa Rica
(International Bee Research Association, 2014) Zamora Fallas, Gabriel; Beukelman, Kees; van den Berg, Bert; Arias Echandi, María Luisa; Umaña Rojas, Eduardo; Aguilar Monge, Ingrid; Sánchez Chávez, Luis Alejandro; Fallas Matamoros, Natalia; Quarles van Ufford, Linda; Gross, Norma
Stingless bee honeys from Costa Rica possess etnopharmacological value mainly as a wound dressing. The microbiological study by APHA methods reported that 83 % of the honeys analysed had microbial counts that comply with European Pharmacopoeia's acceptance criteria for microbiological quality of non-sterile substances for pharmaceutical use. All samples reported the absence of Clostridium botulinum spores by PCR. Over 90 % of Tetragonisca angustula and Melipona beecheii honeys inhibited Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus at minimum inhibitory concentrations lower than Medihoney™. Under the conditions tested, Medihoney™ was not active against Candida albicans, whereas 53% of T. angustula honeys rendered inhibition. The melissopalynological analyses reported a homogeneous (monofloral) botanical composition for the Meliponini honeys, which emphasizes the contribution of nectar constituents to the antimicrobial activity and provides foundation to the standardization of a desired inhibitory effect. The traditional use of Costa Rican stingless bee honey as a dressing for burns and wounds reveals the application of a proficient antiseptic agent with low health associated risks.

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Examinando Centro de Investigaciones Apícolas Tropicales por Materia "ABEJAS SIN AGUIJÓN"