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FUNGICIDAS BENZIMIDAZOLES Edson Clodoveu Picinini EMBRAPA-CNPT, Caixa Postal 569, 99001-970 Passo Fundo, RS, Brasil RESUMO Desde os primórdios da agricultura, as pragas, as doenças e as ervas daninhas têm sido os principais problemas dos agricultores. Os insetos e as ervas daninhas eram catados e/ou arrancadas manualmente; no entanto, as doenças eram inimigos invisíveis que tinha de ser controlados. Até a descoberta da “Calda Bordaleza”, por Millardet, em 1882, os agricultores não dispunham de mecanismos eficientes para controlar as doenças de plantas. A introdução dos fungicidas mercuriais, em 1914, e dos fungicidas ditiocarbamatos e de outros compostos orgânicos, na década de 1930-40, contribuiu significativamente com a eficácia do controle de fungos que incitavam as culturas. Por volta de 1950, a atividade sistêmica de alguns fungicidas foi demonstrada. Em 1960, com a introdução dos fungicidas sistêmicos, como os do grupo das oxatinas, das pirimidinas e dos organofosfatos, que se caracterizavam por serem absorvidos pelas folhas, pelas sementes e pelas raízes e por serem translocados, acropetalmente, dentro da planta, novas perspectivas de controle das doenças passaram a ser evidenciadas. Os fungicidas desses grupos, no entanto, apresentavam um espectro de ação bastante restrito. A introdução dos fungicidas do grupo dos benzimidazoles, de amplo espectro de ação, de excelente sistemicidade e eficientes no controle das principais doenças de plantas, tornou-se um marco importante na história do desenvolvimento dos fungicidas. Dos fungicidas benzimidazoles utilizados na área agrícola, 50 % correspondem atualmente ao produto benomil, 20 % ao carbendazim e 20 % aos demais componentes do grupo. Muitos benzimidazoles são utilizados ainda em medicina humana como inibidores de tumores (ex.: nocodazole) e em medicina veterinária (ex.: fenbendazole, membendazole, oxibendazole e parbendazole), por suas excelentes propriedades anti-helmínticas. Neste capítulo, é apresentada uma descrição específica dos fungicidas benzimidazoles, que, apesar do fenômeno de resistência aos componentes deste grupo observado em diversas partes do mundo, ainda se constituem em importantes ferramentas na proteção das plantas cultivadas. ABSTRACT BENZIMIDAZOLE FUNGICIDES Since the early days in agriculture, pests, diseases and weeds have been amongst the worst problems that farmers had to deal with to avoid damage to their crops. Pests and weeds were manually eliminated; however, diseases which were not visible to the naked eye had to be controlled. Up to discovery of “Bordeaux mixture”, by Millardet, in 1882, there were no efficient chemicals to be used as a control measure of plant diseases. After the introduction of mercurial fungicides in 1914 and the release of carbamic acid derivative fungicides in the period of 1930-1940 the chemical control of plant diseases was established. Around the 50’s the systemic activities of some fungicides were demonstrated. New perspectives of controlling plant diseases arrived after the introduction of systemic fungicides, such as the group of oxathiines, pyrimidines, and organophosphates. This group of fungicides was characterized by their absortion through leaves, seeds and roots as well as by the upward movement in the plant. Unfortunately, this group of fungicides had a narrow spectrum of control. In contrast, the benzimidazole group, released in the 60’s, which had a broad spectrum associated to their systemic mode of action is considered as an important mark in the development of fungicide industry. Among the benzimidazole fungicides used in agriculture, 60 % correspond to benomyl, 20 % to carbendazim, and 20 % to other compounds belonging to the group. Several benzimidazoles are used in the human medicine as tumors inhibitors (e.g., nocodazole), and fenbendazole, membendazole, oxibendazole, and parbendazole are used in animal medicine due to their excellent anthelmintic activity. In this chapter, a specific description of the benzimidazole group of fungicides is presented. Regardless that some fungi have developed resistance to benzimidazole, this group still remains as an important control measure of many plant diseases. INTRODUÇÃO Os fungicidas pertencentes à classe dos benzimidazoles são amplamente conhecidos por sua excelente sistemicidade e eficiência em controlar as doenças em plantas. Devido ao seu amplo espectro de ação, os fungicidas desse grupo são efetivos contra uma enorme gama de fungos, não apresentando, porém, efetividade contra bactérias. Além dos fungos que são patogênicos às plantas, os benzimidazoles apresentam também boa eficiência em controlar alguns patógenos no homem e em animais. Nene & Thapliyal (1979) reportam que o primeiro relato sobre a eficácia dos fungicidas sistêmicos 2-amino benzimidazoles foi feito por Klöpping, em 1960, descrevendo a excelente atividade anti-helmíntica do tiabendazole. Após este, seguiram-se os relatos de descobertas de novos componentes do grupo, como a do benomil, por Delp & Klöpping, em 1968, a do carbendazim ou MBC, por Hampel & Löcher, em 1973, e a do fuberidazole, por Shumann, em 1968 (Davidse, 1982). Por seu espectro antifúngico, os fungicidas tiofanatos se assemelham aos benzimidazoles. O benomil e o tiofanato metílico, por hidrólise, produzem o metil-2-benzimidazole carbamato (MBC). Similarmente, o tiofanato produz o etil-2-benzimidazole carbamato (EBC) (Selling et al., 1970). O análogo NF-48, segundo Buchenauer (1975), também se transforma em MBC. Os fungicidas tiofanatos, baseados na tiuréia, contêm um núcleo aromático e dependem da conversão a um anel benzimidazole para sua atividade. Por esse fato, os fungicidas tiofanatos também são classificados por muitos como fungicidas benzimidazoles. Muitos fungicidas do grupo dos benzimidazoles são utilizados em medicina humana como inibidores de alguns tipos de tumores como o nocodazole, por exemplo, e também, em medicina veterinária como o fembendazole, o oxibendazole e o parbendazole pelas suas excelentes propriedades anti-helmínticas. DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS BENZIMIDAZOLES Os principais benzimidazoles utilizados no controle de doenças de plantas, suas fórmulas estruturais e suas características, são descritas a seguir. BENOMIL O benomil, é conhecido como metil-n-(1-butilcarbamoil)-2- benzimidazole carbamato. Esse produto foi desenvolvido com o número de código 1991 pela E.I. Du Pont de Nemours and Co. Inc., USA, com o nome de Benlate, possuindo a seguinte fórmula estrutural: O benomil possui a fórmula empírica C14H18N4O3 e apresenta peso molecular de 290,3. É uma substância branca, cristalina, não volátil, com odor ocre característico. A 25ºC, é praticamente insolúvel em água (2 ppm). Em etanol e em heptano, sua solubilidade é de 0,4 % e 0,04 % respectivamente. Sua solubilidade é maior em xileno (1 %), em acetona (1,8 %), em dimetilformamida (5,3 %) e em clorofórmio (9,4 %). O benomil é um dos fungicidas menos tóxicos aos animais. Sua LD50 aguda para ratos é > 10.000 mg/kg de peso vivo. A formulação pó molhável, pode ser irritante para a pele, porém, não causa dermatites. O benomil possui atividade sistêmica, com função erradicante e protetora contra grande espectro de doenças causadas por fungos nas mais diferentes culturas e, embora não tenha ação acaricida, é ativo como ovicida de ácaros (Delp & Klöpping, 1968; Worting, 1979). O benomil é compatível com a maioria dos defensivos agrícolas, porém é incompatívelcom a calda sulfocálcica e com outros produtos de reação alcalina (Cardoso et al., 1976). Formulações existentes No Brasil, duas marcas comerciais (Benlate 500 e Benomil Nortox) ambas contendo 500 g/kg de benomil foram comercializadas. No momento, apenas o Benlate 500 está disponível comercialmente. CARBENDAZIM Carbendazim é o nome comum proposto para o metil-2- benzimidazole carbamato, também conhecido pelas abreviaturas “MBC” ou “BCM”. O carbendazim tem a seguinte fórmula estrutural: O carbendazim possui a fórmula molecular C9H9N3O2 com um peso de 191,2. A formulação pó, apresenta uma coloração branco acinzentada com odor característico. Apresenta solubilidade inferior a 10 ppm em óleo, a 400 ppm em álcool etílico, a 300 ppm em acetona e a 100 ppm em clorofórmio (Nene & Thapliyal, 1979; Worting, 1979). O carbendazim é insolúvel em ácido acético e em dimetil- formaldeido. Sua solubilidade em água a 20 ºC é 5,8 mg/kg, em pH 7,0. O carbendazim, é um composto bastante estável, não se decompondo em temperaturas superiores a 50 ºC por um período de 2 anos, mas decompõe-se prontamente em presença de ácidos ou de álcalis. Analisando-se o aspecto de segurança, o carbendazim é bastante seguro, apresenta uma LD50 oral para ratos > 15.000 mg/kg; > 2.500 mg/kg para cães e > 10.000 mg/kg para perdizes. Sua LD50 dermal para ratos é > 2.000 mg/kg O carbendazim apresenta a vantagem de ser um produto praticamente atóxico para abelhas e pouco tóxico para peixes. À semelhança do benomil, o carbendazim apresenta ação profilática e curativa, com amplo espectro de ação contra fungos da classe dos ascomicetos, contra deuteromicetos e contra alguns basidiomicetos. O carbendazim, não é efetivo contra bactérias e ficomicetos. Formulações existentes No Brasil, os produtos Bavistin PM com 50 % de carbendazim, Derosal 20D (dispersão oleosa contendo 20 % de carbendazim), Derosal 60 PM, com 60 % de carbendazim, e bendazol, contendo 500 g carbendazin/kg, foram comercializados. Em outros países, são as seguintes as formulações comercializadas contendo carbendazim: Derosal 60 % PM; Bavistin 50 % PM; Lignasan (injeções para o controle de Dutch Elm Diseases); Delsene M (100 g de carbendazim + 640 g de mancozebe/kg); Delsene MX PM (62 g de carbendazim + 738 g de manebe/kg); Delsene MX 200 (62 g de carbendazim + 738 g de mancozebe/kg) e Granosan e Granosan 200, contendo 150 g de carbendazim + 600 g de manebe ou mancozebe/kg, respectivamente, utilizado para o tratamento de sementes. TIABENDAZOLE O tiabendazole, 2-(4-thiazolil)-(benzimidazole), conhecido por TBZ foi lançado mundialmente pela Merck & Co., Inc., em 1962, como anti- helmíntico. Em 1968, foi lançado como fungicida com o número de código MK 360 e com as marcas comerciais “Mertect”-“Tecto” e “Storite”. O tiabendazole é um fungicida de amplo espectro, possuindo efeito sobre grande número de doenças de plantas. O tiabendazole apresenta a seguinte fórmula estrutural: Com a fórmula empírica C10H7N3S1 e com peso molecular de 201,2, o tiabendazole é estável em suspensão sólida e aquosa. Quando autoclavado por 20 minutos a temperatura de 121ºC, em pH 5,6 a 7,0, ou aquecido até 220ºC, em pressão atmosférica, não apresenta efeito adverso em sua potencialidade antifúngica. Sua estabilidade em pH 2,0 a temperatura ambiente é em torno de dois anos (Nene & Thaplyial, 1979). O tiabendazole é solúvel em dimetil sulfoxide, em dimetil acetamina e em dimetil formaldeido, parcialmente solúvel em álcoois e éteres e insolúvel em água. Sua solubilidade em água a 25ºC depende do pH. Com pH 2,0 sua solubilidade é de 10 g/l, com o pH variando de 5 a 12 sua solubilidade é < 50 mg/l e com pH 12,0 sua solubilidade é > 50 mg/l. Formulações existentes No Brasil, encontram-se disponíveis as formulações Tecto 100, contendo 100 g de tiabendazole/kg, Tecto 600, com 600 g de tiabendazole/ kg, e Termazol (pastilha combustível), contendo 117 g de tiabendazole/kg, distribuídas pela Merck Sharp & Dohme Farmacêutica e Veterinária Ltda. FUNGICIDAS TIOFANATOS Os tiofanatos representam um grupo de fungicidas sistêmicos que tem como base a tiuréia, derivado do ácido tialofânico. Diferentemente dos fungicidas do grupo dos benzimidazoles, os tiofanatos não apresentam um anel heterocíclico, mas são considerados como derivados do 0- phenilanediamina, com um átomo de hidrogênio do grupo amino, substituído pelo grupo -C(S).NH.COOR, onde R representa um radical álcalil. Os fungicidas tiofanatos são compostos fracamente ácidos, sintetizados pela reação da O-phenilanediamina e dos ésteres isotiocianofórmicos. A estrutura química dos ácidos tialofênicos é NH2-CSNHCOOH. Até o presente momento, três fungicidas com base na tiuréia são conhecidos: dois deles, o tiofanato (TF) e o tiofanato metílico (MTF) são amplamente utilizados no controle de doenças em frutos e em hortaliças em muitos países. O terceiro análogo, o NF-48, foi desenvolvido mais tarde (Nene & Thaplyial, 1979). O fato de os fungicidas baseados na tiuréia, contendo um núcleo aromático, dependerem de sua conversão a um anel benzimidazole para sua atuação como fungicida, leva muitos pesquisadores a classificarem os fungicidas tiofanatos como fungicidas benzimidazoles. TIOFANATO O tiofanato, conhecido como “Topsin” e como “Cercobin”, foi introduzido no ano de 1969 pela Nippon Soda Co. Ltda. em Tóquio, Japão. Durante a fase de desenvolvimento, foi conhecido com o número de código NF-35; quimicamente é o 1,2 bis(3-thoxicarbonil-2-thiureido)benzeno. Sua fórmula estrutural é: Com a fórmula empírica C14H18N4O4S2 e apresentando peso molecular de 370,45, o tiofanato é um sólido cristalino que se decompõe a 195ºC. A solubilidade a 30ºC é de 1,98 % em metanol, 2,0 % em acetato de etila, 2,98 % em acetona, 10 % em ciclohexanona, 20 % em acetonitrila e é quase insolúvel em água. O tiofanato apresenta toxicidade aguda oral e dermal > 10.000 mg/kg de peso vivo para ratos, para camundongos e para coelhos. TIOFANATO METÍLICO Conhecido também por “Mildothane”, por “Topsim-M” ou por “Cercobim-M”, esse fungicida sistêmico foi desenvolvido sob o número de código NF-44 pela Nippon Soda Co. Ltda. de Tóquio, Japão. O tiofanato metílico é quimicamente o 1,2-bis(3-metoxicarbonil-2- thioureido) benzeno, possuindo a seguinte fórmula estrutural: Sua fórmula empírica é C12H14N4O4S2; possui um peso molecular de 342,40 (Worting, 1979). É um sólido cristalino que se decompõe a 178ºC. Sua solubilidade à 23ºC é de 2,62 % em clorofórmio, 2,92 % em metanol, 5,81 % em acetona, 1,19 % em acetato de etila, 2,44 % em acetonitrila e 4,30 % em ciclohexanona. O tiofanato metílico é pouco solúvel em n-hexano e em água (Nene & Thaplyial, 1979). O tiofanato metílico apresenta de uma maneira geral, baixa toxicidade a mamíferos. A LD50 aguda dermal para ratos é > 6.000 mg/kg (Worting, 1979). O tiofanato e o tiofanato metílico são compatíveis com a maioria dos produtos químicos, à exceção de produtos alcalinos, como a calda bordaleza, por exemplo. NF-48 O terceiro análogo do tiofanato, o NF-48, é quimicamente conhecido como 2-(3-metoxicarbonil-2-thiureido)anilida e possui a seguinte fórmula química: Selling et al. (1970) relatam que segundo Aelbers (1970), o espectro antifúngico do metiltiofanato apresenta grande similaridade com o do benomil. Estes mesmos autores reportam, também, que o metiltiofanato e o tiofanatose transformam em carbendazim (MBC), o ingrediente ativo do benomil. O NF-48, segundo Buchenauer (1975), pode também se transformar em MBC. Formulações existentes No Brasil, dos fungicidas tiofanatos, apenas o tiofanato metílico foi comercializado. Atualmente, são as seguintes as formulações disponíveis: Cercobin 500 SC, suspensão concentrada contendo 500 g de MTF/kg, e Cercobin 700, contendo 700 g de MTF/kg, distribuídos pela Iharabras S.A. Indústrias Químicas; Fungiscan 500 SC, suspensão concentrada contendo 500 g de MTF/kg, e Fugiscan 700 Pó Molhável, contendo 700 g de MTF/kg, distribuídos pela Noragro Indústria de Produtos Agrícolas LTDA.; Metiltiofam, Pó Molhável, contendo 700 g de MTF/kg, distribuído pela Paragro Sipcam Defensivos Agrícolas Ltda.; e em misturas, principalmente com o Clorotalonil, como o Cerconil PM (200 g/kg de MTF + 500 g/kg de clorotalonil); Cerconil SC (140 g/kg de MTF + 350 g/kg de Clorotalonil) e o Tiofanil (200 g/kg de MTF + 500 g/kg de clorotalonil). FUBERIDAZOLE O composto 2-(2-furyl) benzimidazole, de nome comum fuberidazole foi introduzido em 1966 pela Bayer AG como fungicida, após testes iniciados em 1957 com o produto de código “Bayer 33172”. O produto recebeu o nome comercial de “Voronit” e suas propriedades fungicidas foram descritas por Shumann em 1968 (Davidse, 1982). O fuberidazole apresenta a fórmula empírica C11H8N2O, com peso molecular de 182,4. A fórmula estrutural é: O fuberidazole é um pó fino, cristalino, a sua solubilidade a temperatura ambiente é de 78 mg/l em água, 50 g/kg em propanol, 10 g/kg em diclorometano, tolueno e petróleo leve 1,6 g/kg em ácido clorídrico 0,1 M, 2,3 g/kg em hidróxido de sódio 0,1 M. O fuberidazole é instável com a luz. Sua LD50 oral e dermal para ratos é de respectivamente, 1100 mg/kg e 1000 mg/kg. O fuberidazole é utilizado basicamente como fungicida para o tratamento de sementes contra doenças causadas principalmente por Fusarium spp., notadamente Fusarium nivale e Fusarium culmorum em ervilhas (Schooley & MacNeill, 1971). O fuberidazole, à semelhança do benomil, apresenta excelente atividade sistêmica. Segundo Nene & Thaplyial (1979), o emprego do fuberidazole como tratamento de sementes de cereais, notadamente de trigo e de cevada, pode reduzir consideravelmente a infecção de ferrugem (Puccinia recondita f.sp. tritici) e de oídio (Erysiphe graminis f.sp. tritic) por várias semanas, proporcionando, ainda, excelente controle de Calonectria nivalis = Fusarium nivale, agente causal do “snow mold” em cereais. Segundo este mesmo autor, em doses de 10 a 100 ppms no solo, apresenta fitotoxicidade em plantinhas de maçã e de cereja. ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DOS FUNGICIDAS BENZIMIDAZOLES Os fungicidas benzimidazoles são utilizados no tratamento de sementes, de solo, em aplicações foliares na forma de pulverizações e, ainda, em tratamentos por imersão. Sua atividade sistêmica é reportada em qualquer método de aplicação (Nene & Thaplyial, 1979). A baixa solubilidade dos benzimidazoles não tem se constituído como uma barreira aparente para a entrada nas plantas e seu movimento no apoplasto. A absorção pelas raízes, através do tratamento de solo com o produto, depende do tipo de solo e também de outros fatores, como, por exemplo, do pH do solo. É reconhecido o fato de o benomil ser adsorvido em partículas de solo, porém não nas de areia. Aharonson & Kafkafi (1975), estudando a adsorção dos fungicidas benomil, TBZ e MBC, em diferentes tipos de solo com diferentes valores de pH, observaram que a adsorção aumentou a medida em que a acidez do solo aumentou. O tiabendazole foi adsorvido do solo em maior quantidade do que o MBC. A adsorção na superfície da argila mineral ocorre provavelmente por protonação dessas moléculas orgânicas básicas. Com valores de pH baixos, os fungicidas benzimidazoles ionizam-se e as moléculas ionizadas são adsorvidas ao solo. Em argila do tipo kaolinita, com pH 2,0 o MBC não foi adsorvido. Peterson & Edington (1970) reportam que, após a absorção, o fungicida é transportado para cima, através do fluxo da transpiração nos tecidos do xilema, alcançando as folhas e, finalmente, as margens e as pontas das plantas. O tiabendazole é um fungicida que possui excelente atividade sistêmica. Chatrah et al. (1972) reportam que recuperaram cerca de 90 % do TBZ aplicado na forma de punção em hastes de plantas de algodão, pelo método de extração em HCl metanólico de tecidos vegetais secos a temperatura de 80 a 85 ºC. Segundo estes mesmos autores, decorridos 10 dias após a inoculação, o fungicida foi determinado em hastes e em folhas novas no topo da planta em crescimento. O fungicida não foi detectado, no entanto, em folhas velhas, na parte basal da planta e em raízes. Avaliando a absorção e a translocação de fungicidas sistêmicos em plântulas de soja, Gray & Sinclair (1970) observaram que compostos fungitóxicos de benomil, de cloroneb e de tiabendazole se moveram sistematicamente nas plântulas, em que as raízes e os cotilédones foram tratadas, não se observando este mesmo acúmulo nos tecidos do hipocótilo. Esse fato pode explicar, em parte, o pouco sucesso e/ou uso desses fungicidas em tratamentos de sementes e de solo no controle de doenças associadas às sementes de soja. Estes mesmos autores, Gray & Sinclair (1971), usando TBZ marcado e não marcado, observaram que ambos os compostos foram absorvidos pelas raízes de plântulas de soja. A acumulação do 14C-TBZ no epicótilo e nos tecidos da raiz aumentou com o tempo de exposição. A radioatividade nos tecidos do hipocótilo não foi afetada pelo tempo de exposição. O TBZ foi fungitóxico para Cephalosporium gregatum tanto in vitro como in vivo, não sendo reisolado das plantas tratadas. Resultados semelhantes foram obtidos por Erwin et al. (1968), que observaram que plantas de algodão semeadas em solos encharcados com tiabendazole, e posteriormente, inoculadas com Verticillium albo-atrum, tiveram a incidência e a severidade da expressão da doença reduzida e/ou retardada, demonstrando claramente os efeitos fungitóxico e sistêmico do produto. Raabe & Hurlimann (1971) relatam também o bom controle de Thieliaviopsis basicola em Poissentia spp., via solo encharcado com 50, 100, 500 e 1000 ppm de tiabendazole. Prasad, em 1973, citado por Nene & Thaplyial (1979), relata que a absorção do benomil pelas raízes depende de vários fatores tais como a da intensidade da luz, da temperatura, da umidade relativa e do pH da formulação. O máximo de ação sistêmica (absorção e translocação) foi verificado com pH 3,2 reduzindo-se com o aumento do pH. Quando o pH atingiu valores de 4,2 a ação foi completamente inibida. As solubilidades em água e em pH ácido são fatores importantes no transporte, na acumulação e na sistemicidade do benomil. As aplicações foliares têm sido utilizadas com sucesso com os fungicidas benzimidazoles. Zolel (1970), utilizando os fungicidas benomil e TBZ aplicados em um só lado da folha de beterraba, demonstrou a absorção e a translocação para o outro lado da folha. Zolel & Edington (1972) observaram o movimento transcuticular dos fungicidas benzimidazoles em folhas de macieira, relatando que a eficiência do movimento transcuticular nos benzimidazoles decresce na seguinte ordem: tiofanato metílico, tiofanato, benomil, MBC e TBZ. Aumentando a solubilidade do benomil e do TBZ em água acidificada, o movimento transcuticular desses fungicidas aumentou quatro vezes. O movimento translaminar também foi evidente nos benzimidazoles estudados.Os fungicidas tiofanatos, à semelhança dos demais benzimidazoles, apresentam boa sistemicidade. Buchenauer (1975) demonstrou que o NF-48 via tratamento de sementes, foi eficaz no controle do carvão de cevada, causado por Ustilago nuda. A superioridade do tiofanato metílico, em relação ao tiofanato, em sua sistemicidade e em sua efetividade terapêutica, provavelmente deve-se a diferenças de fungitoxicidade do MBC e do EBC, produtos resultantes da transformação do tiofanato metílico e do tiofanato, respectivamente. O movimento do produto fungitóxico originado após a aplicação do fungicida tiofanato metílico, é ascendente pela corrente da transpiração. Os fungicidas tiofanato metílico, tiofanato e o NF-48 também apresentam como os demais benzimidazoles, movimentos translaminar e transcuticular (Zolel & Edington, 1972). Os benzimidazoles são fungicidas que são absorvidos e translocados com facilidade pelas plantas; no entanto, o uso de adjuvantes ou de surfactantes, bem como a observância de fatores como o pH da formulação, por exemplo, poderão elevar a solubilidade e a absorção dos produtos, proporcionando aumento na performance do controle de doenças em algumas culturas. Modo de ação dos fungicidas benzimidazoles O grupo de fungicidas sistêmicos dos benzimidazoles compreende os fungicidas benomil, carbendazim, tiabendazole, tiofanato, tiofanato metílico e fuberidazole. Esses fungicidas apresentam grande similaridade, tanto em seu aspecto fungistático como em suas estruturas químicas (Nene & Thaplyial, 1979). Esses compostos são ativos contra muitos fungos, incluindo os míldios, porém não apresentam ação antibacteriana (Sijpesteijn, 1977). Além da similaridade, a característica de que uma raça de fungos resistente a um desses fungicidas normalmente apresenta resistência cruzada a outros componentes do grupo sugere a possibilidade de os benzimidazoles possuírem um modo comum de ação. Objetivando avaliar essa possibilidade, estudos sobre o modo de ação dos benzimidazoles foram comparados em vários experimentos. De Callonne & Meyer, em 1972, citados por Nene & Thaplyial (1979), observaram o modo de ação dos benzimidazoles em diferentes níveis de acidez através de sua toxicidade a Fusarium oxysporum e sua influência em metabólitos, como a adenina, a biotina, a guanidina, a hipoxantina, e sobre o ácido aspártico. O efeito do pH na efetividade dos benzimidazoles também foi observado por Schooley & MacNeill (1971) com o fungo Fusarium oxysporum f.sp. melonis. Estes autores demonstraram que a ED 50 para os fungicidas benomil, tiabendazole e fuberidazole foi, respectivamente, 1:4:13 e que a ação fungicida dos produtos aumentou quando o pH aumentou de 4,0 a 8,6. Estes mesmos autores reportam ainda que o modo de entrada dos benzimidazoles na célula do fungo não é bem conhecido; no entanto, assume- se que o seja por difusão e que o movimento através da membrana seria uma função da solubilidade dos lipídios na molécula que é dependente do pH da concentração de H+. Quando o pH foi de 4,5, a fungitoxicidade observada foi relativamente menor pelo fato de as moléculas estarem na forma ionizada; no entanto, com o pH em índices de 8,6 as moléculas dos benzimidazoles estariam na forma não dissociada, sendo, portanto, mais facilmente permeáveis através da membrana do fungo (Schooley & MacNeill, 1971). Naturalmente ou induzidos por radiação ultra-violeta, mutantes resistentes de tiabendazole e de benomil apresentaram tolerância cruzada aos três benzimidazoles estudados (TBZ, benomil e fuberidazole). No caso de mutantes resistentes do fuberidazole, alguns mostraram tolerância a todos os três, ao passo que alguns foram sensíveis ao benomil ou ao TBZ. Essas observações indicaram que os três fungicidas possuem um modo de ação comum, porém o benomil e o tiabendazole, por essas características, devem possuir um mecanismo adicional. A inibição do crescimento pode ser revertida para os três fungicidas, pela adição de 2 M de adenina, de guanina ou de biotina e de 1 M de xantina, de hipoxantina ou de ácido aspártico. Este fato sugere que os fungicidas atuam como antimetabólitos (Schooley & MacNeill, 1971). Nene & Thaplyial (1979) relatam que a sugestão de que os benzimidazoles sejam metabólitos das purinas foi mais tarde desconsiderada por outros pesquisadores. BENOMIL A atividade do benomil, acreditou-se primeiramente, seria de se transformar em MBC. Mais tarde, porém, verificou-se que, por esta conversão, um segundo produto era formado. Estudos comparativos entre MBC e Benomil, feitos por Hammerschlag & Sisler (1972 e 1973) com os fungos S. pastorianus, S. cerevisae e U. maydis mostraram que o benomil inibiu o crescimento dos fungos a uma concentração mais baixa que a do MBC. Além disso, nesses organismos, o benomil, em contraste com o MBC, tem o valor MIC inibindo fortemente a respiração, e, também, a morfologia das células não inibidas desviando marcadamente das células tratadas com carbendazim. A diferença no problema do comportamento diferente entre o Benomil e o MBC foi evidenciada quando se demonstrou que, em solução, o benomil não somente aumenta a concentração do MBC mas também a de um produto fungistático volátil, conhecido como butyl-isocianato (CHH9- N=C=O). Esse produto é forte inibidor da oxidação da glicose e do acetato dos fungos acima mencionados e, uma vez agindo em concentração mais baixa do que o carbendazim, seu efeito é predominante nesse exemplo. Tiol foi reportado como uma substância de efeito oposto ao do benomil sobre S. cerevisae por Mailman et al., em 1971, citado por Sijpesteijn (1977). Esse fato explica a reatividade química dos tioles com butyl- isocianatos. CARBENDAZIM Clemons & Sisler (1971) realizando estudos sobre o modo de ação do carbendazim com os fungos Neurospora crassa e Ustilago maydis, observaram que 1 ppm de carbendazim permitiu a esporulação de Neurospora crassa, mas impediu o desenvolvimento do tubo germinativo e, decorridas 6 horas, este começou a diminuir, formando células distorcidas. A oxidação da glicose pelos conídios em uma solução buferizada tampouco foi inibida pelo carbendazim. A absorção de carbendazim marcado (14C), em uma solução a 2 ppm, completou-se entre 0 a 5 h, mas a quantidade absorvida ou destinada às células foi muito pequena. Com Ustilago maydis, a uma concentração de 8 ppm, os resultados são semelhantes aos obtidos para N. crassa. O número de células não aumentou na incubação com a concentração de carbendazim estudada. Todas essas observações direcionaram o modo de ação do carbendazim com a interferência do fenômeno de crescimento. Estudos com fenilalanina marcada (14C-phenilalanine) e com uredina marcada (2-14C-uredin) por conídios de N. crassa e por esporídeos de U. maydis revelaram forte efeito na síntese de DNA, o qual em N. crassa mostrou um retardamento de 3 a 4 horas. As sínteses de proteínas e do RNA não foram inibidas em N. crassa, decorridas 8 horas de incubação; no entanto, em Ustilago maydis, sua inibição seguiu-se rapidamente à síntese do DNA. Resultados mais ou menos semelhantes foram obtidos com S. pastorianus por Hammerschlag & Sisler (1972). O fenômeno sugerindo a interferência do MBC com a síntese do DNA ou com o processo de divisão celular foi estudado por Hammerschlag & Sisler (1973) com os fungos U. maydis e S. cerevisae, onde, em ambos os organismos, o primeiro processo inibido não foi a síntese do DNA mas a mitose, sugerindo a interferência do MBC com o fuso mitótico, semelhante ao efeito observado com a colchicina. Observaçõessemelhantes foram feitas por Davidse (1973), indicando a formação de um complexo do carbendazim com a sub-unidade da microtubulina, impedindo a reunião normal das subunidades da microtubulina dentro do fuso das fibras, podendo levar à inibição da formação do fuso. Maiores detalhes a respeito das funções das microtubulinas são fornecidos no trabalho de Davidse (1986). TIABENDAZOLE Embora o modo de ação como agente antimicótico do tiabendazole e do benomil seja similar ao do carbendazim (Hammerschlag & Sisler, 1973), é surpreendente que não haja evidência comprovando realmente o fato. De qualquer modo, seu espectro antifúngico, a sua resistência cruzada com o carbendazim, reforçam essa hipótese (Marsh, 1977). Gottlieb & Kumar (1970), estudando o efeito do TBZ sobre Penicillium atroveratum e Aspergillus oryzae, observaram que 20 mg/ml do produto foram eficientes em reduzir o tamanho dos esporos dos fungos em 80 % e que, no entanto, uma concentração de apenas 0,2 mg/ml inibiu a elongação e o crescimento dos tubos germinativos. A distorção nos tubos germinativos observados pelo TBZ é sintoma já descrito para o MBC sobre os fungos Botrytis favae e Neurospora crassa (Erwin, 1973). Allen & Gottlieb (1970), em seus experimentos com Penicillium atroveratum, observaram que o tiabendazole preveniu a elongação do tubo germinativo e o crescimento do fungo a uma concentração de 2 mg/ml; no entanto, a inibição de 90 % do crescimento do fungo só foi obtida com uma concentração do produto de 10 mg/ml. Menor inibição pelo tiabendazole ocorreu na síntese de proteínas, de lipídios, de ácido nucleico, na parede celular e no movimento dos nutrientes. A respiração do fungo pela mitocôndria foi completamente inibida. O fungicida tiabendazole não inibiu a citocroma C oxidase, porém inibiu a NADH, a oxidase succinica e a sua citocroma C redutase. Inibiu também a succinato diclorofenolindofenol redutase com 2mg/ml, na presença do antimicin A, e a coenzima Q a 15 mg/ml. O fungicida aparentemente inibe a respiração e o crescimento, impedindo o transporte de elétrons na mitocôndria a um local entre o substrato e a coenzima Q (Allen & Gottlieb, 1970). TIOFANATO METÍLICO Trabalhos conduzidos por Hammerschlag & Sisler (1973) com os fungicidas TBZ, benomil, MTF e MBC indicaram que o modo de ação desses produtos é bastante semelhante. A similaridade no aspecto fungitóxico dos benzimidazoles também foi evidenciada por Edington & Khew (1970). Outro fator que indica essa semelhança é o fato de um mutante usualmente resistente a um benzimidazole ser resistente aos demais benzimidazoles. Quando usado em tratamento de sementes de cevada ou em tratamento de solo, Marsh (1977) relatou que o tiofanato metílico, assim como o benomil e o TBZ, inibiu a formação do apressório de Erysiphe graminis f.sp. hordei mas não impediu a germinação do esporo ou a formação do haustório do fungo. Selling et al. (1970) relatam que o benomil, o tiofanato metílico e o NF-48 são transformados tanto em solução como na seiva da planta no produto fungitóxico metil-2-benzimidazole carbamato (MBC). A transformação do tiofanato metílico e do tiofanato em MBC também foi relatada por Vonk & Sijpesteijn (1971). Estes mesmos autores relatam a influência do pH na taxa de conversão dos produtos ao MBC. À semelhança do benomil, os fungicidas tiofanatos agem pela interferência na síntese do DNA ou com o processo de divisão celular ou nuclear. A possibilidade de sua ação como antimetabólitos dos nucleotídeos ou de seus precursores também existe (Nene & Thaplyial, 1979). FUBERIDAZOLE Para o fuberidazole, poucos trabalhos até o momento foram conduzidos. O seu tipo de estrutura e a observação da resistência de alguns fungos ao fungicida levam a crer que o fuberidazole apresenta o mesmo modo de ação do carbendazim e do tiabendazole (Marsh, 1977). Os fungicidas benzimidazoles são seletivos. A movimentação e a detoxificação lentas, ou outro fator metabólico, podem explicar a tolerância a certos isolados mutantes, ou a grupos de fungos. A sensibilidade a alguns fungos foi atribuída a certas alterações nos processos fisiológicos ou metabólicos, particularmente naqueles envolvidos com a síntese do ácido nucléico e com a respiração. O modo de ação dos diferentes fungicidas benzimidazoles é, algumas vezes, muito parecido, e em outras, idêntico. As transformações físicas e metabólicas do fungicida, em um produto mais ou menos tóxico, podem modificar o efeito na ultra-estrutura dos fungicidas benzimidazoles. Estudos sobre a localização desses produtos dentro das células e estudos da sensitividade do isolado no sistema enzimático poderão elucidar vários aspectos no chamado primeiro modo de ação deste interessante grupo de fungicidas (Erwin, 1973). Resistência aos fungicidas benzimidazoles Os organismos vivos possuem a capacidade de se adaptarem às condições do meio ambiente. A evolução dos seres vivos no decorrer da história é um exemplo desse fato. A adaptabilidade dos seres vivos às condições do ambiente pode ocorrer por mudanças provocadas pelo próprio homem, como por exemplo, a introdução de pesticidas no meio ambiente. São conhecidas a adaptabilidade de bactérias a antibióticos, de insetos a inseticidas químicos e de fungos a fungicidas (Dekker, 1977). O surgimento de certos fungos resistentes a fungicidas que inicialmente eram eficientes no controle de algumas doenças, vêm se tornando um problema preocupante (Delp, 1980). Até o ano de 1970, os casos de resistência a fungicidas, em condições de campo, limitavam-se a menos de 10 gêneros de fungos; no entanto, a partir de 1988, com o uso mais constante dos fungicidas sistêmicos, 64 gêneros de fungos resistentes a fungicidas foram relatados (Delp, 1988). A resistência ao fungicida benomil no controle de míldio das cucurbitáceas causado pelo fungo Sphaerotheca fuliginea, foi observada por Schroeder e Provvidenti (1969), decorrido apenas um ano da introdução do fungicida. Bollen & Scholten (1971) relataram a resistência do fungo Botrytis cinerea ao benomil, na cultura do ciclame, em casa de vegetação, na Alemanha, onde foi isolada de plantas doentes uma raça tolerante a altas concentrações do produto. Estes autores, reportam ainda que observaram resistência cruzada também aos fungicidas tiabendazole, e fuberidazole e ao tiofanato metílico. Resultados semelhantes foram obtidos por Vargas Jr. (1973) com o fungo Erysiphe graminis, isolado de Poa protensis. Clark et al. (1973), analisando isolados de Cercospora arachidicola e de Cercosporidium personatum de campos de amendoim infectados, observaram tolerância ao benomil em doses 10 vezes mais elevadas que as normais. Nesse mesmo ano, relatos sobre a resistência ao benomil pelo fungo Cercospora beticola também foram feitos por Georgopoulos & Dovas (1973). No Brasil, relatos sobre a resistência de fungos aos benzimidazoles também têm sido observados. Ghini & Kimati (1989) observaram resistência de Botrytis squamosa, agente causador da “queima das pontas da cebola”, ao benomil e ao iprodione. Casos de resistência aos fungicidas sistêmicos, notadamente ao grupo dos benzimidazoles, têm sido relatados em diversas partes do mundo. Alguns exemplos de resistência aos benzimidazoles são apresentados na Tabela 1. Origem da resistência Como todos os organismos vivos, os fungos são geneticamente maleáveis e podem, através de mutações, tornarem-se resistentes a fungicidas específicos que atuam em um ou em poucos processos metabólicos vitais. A adaptabilidade domutante depende do gene, ou genes, que sofreu mutações para a resistência. Estudos conduzidos por Hastie & Georgopoulos (1971) sobre a resistência ao benomil induzida por radiação ultravioleta com uma raça de Aspergillus nidulans indicaram que a tolerância ao benomil em cada raça foi determinada pela mutação de um simples gene. Se esses genes antes da mutação eram importantes condicionadores de competitividade (patogenicidade, capacidade de esporulação, sobrevivência), então, o mutante terá baixa adaptabilidade; caso contrário continuará com sua adaptabilidade inalterada. A adaptabilidade do mutante tem estreita correlação com a forma de ação do fungicida (Kimati, 1987). Delp (1980) reporta que para os benzimidazoles, os problemas de resistência iniciaram-se devido ao uso extensivo dos produtos e também pelo fato de eles atuarem em um sítio específico do metabólito do patógeno, ocasionando pouca redução na adaptabilidade dos mutantes resistentes. Quando um fungicida chega ao sítio de ação sem ser detoxificado, a tolerância ao fungo pode ser devida à falta de afinidade dos inibidores no sítio de ação (Dekker, 1977). Trabalhos de Davidse & Flach (1977) com Aspergillus nidulans provaram que a afinidade do benzimidazole com a tubulina é o principal fator que determina a atividade do fungicida no organismo. Quanto maior for a afinidade do benzimidazole com a tubulina, maior será a sensibilidade do organismo ao fungicida. Por outro lado, uma mutação que reduza a afinidade Tabela 1. Resistência adquirida aos fungicidas benzimidazoles* Fungicida Patógeno Cultura Referência bibliográfica BENOMIL Botrytis cinerea Ciclame Bollen & Scholten, 1971 Botrytis cinerea Crisântemo Watson & Koons, 1973 Botrytis cinerea Alface/tomate Miller & Fletcher, 1974 Botrytis cinerea Abóbora Iida, 1975 Botrytis squamosa Cebola Guini & Kimati, 1989 Cercospora apii Aipo Berger, 1973 C. arachidicola Amendoim Littrell, 1974 C. beticola Beterraba Georgopoulos & Dovas, 1973 Cercosporidium personatum Amendoim Clark et al., 1974/Mariotto, 1985 Cylindrocladium scoparium Eucalipto Alfenas et al., 1987 Colletotrichum musae Banana Griffee, 1973 Erysiphe graminis Poa pratensis Vargas, 1973 E. cichoraceum Melão Paulus et al., 1972 F. oxysporum f.sp. gladioli Gladíolo Magier & Wilfret, 1974 Penicilium corymbiferum Lírio Bollen, 1971 Sclerotinia homoecarpa Turfa Warren et al., 1974 Septoria leucanthemi Margarida Paulus & Netzen, 1974 Sphaerotheca fuliginea Abóbora Schroeder & Provvidenti, 1969 Venturia inaequalis Maçã Iida, 1975 Venturia pirina Verticilium malthousei Cogumelo Wuest et al., 1974 V. dahliae Moranguinho Anonymous, 1973a TIABENDAZOLE Penicillium digitatum Citrus Harding, 1972 Penicillium italicum Citrus Harding, 1972 TIOFANATO METÍLICO Botrytis spp. Berinjela Tezuka & Kiso, 1975 Erysiphe cichoracearum Berinjela Iida, 1975 Penicillium italicum Citrus Iida, 1975 P. fructigenum Citrus Iida, 1975 Sphaerotheca humuli Moranguinho Iida, 1975 Venturia inaequalis Maçã Iida, 1975 * Modificada de Dekker, J. (1977). de ligação da tubulina com o benzimidazole, não afetando o funcionamento normal da tubulina, origina uma linhagem resistente. Resistência cruzada aos benzimidazoles Segundo Dekker (1977), o termo resistência cruzada é utilizado quando a mudança em um fator genético resulta em resistência a diferentes fungicidas. Esse fato usualmente ocorre entre compostos que apresentam um modo de ação similar. Em casos raros, uma mutação pode aumentar a tolerância a um fungicida e diminuir a tolerância a outro. Esse fenômeno é chamado resistência cruzada negativamente correlacionada. Existe uma correlação positiva quando o mutante é menos sensitivo, ou menos resistente, a ambos os produtos do que a raça original do patógeno. O termo resistência cruzada é usado somente em casos de correlação positiva. A resistência cruzada não pode ser assumida sem a evidência de que a sensitividade a ambos os produtos fungicidas seja controlada pelo mesmo gene. Georgopoulos (1982) reporta que nos estudos realizados por Van Tuyl, em 1977, uma correlação positiva entre os geradores de carbendazim e o tiabendazole é verificada. O mecanismo responsável pela existência dessa correlação é bem conhecido. As diferenças de sensitividade "in vivo", são refletidas nas diferenças da afinidade da tubulina pelos fungicidas benzimidazoles, conforme trabalho de Davidse & Flack (1977). Estratégia anti-resistência Delp (1980) reporta que muitos fungos que apresentam resistência cruzada ao benomil, ao carbendazim, ao tiofanato metílico e ao tiabendazole são sensíveis aos outros fungicidas convencionais. As estratégias para evitar a resistência entre os benzimidazoles incluem o uso desses fungicidas. Outras estratégias anti-resistência incluem a redução da pressão de seleção pela redução do número de tratamentos e de doses utilizados e pelo uso de misturas de fungicidas. Este mesmo autor, enfatiza que, estratégia de gerenciamento da resistência devem ser adotadas logo na introdução do fungicida, pois quanto maior for o intervalo entre a adoção destas estratégias e a introdução do fungicida, menor será a vida útil do produto (Figura 1). Figura 1. Desenvolvimento de resistência de benomil sozinho ou usado em mistura com manebe (Delph, 1980). Delph (1981), sumarizando estratégias para suavizar ou prevenir resistência a fungicidas, apresenta, como sugestão, o seguinte esquema de estratégia. ESTRATÉGIAS S Fungicidas que agem em um único sítio do metabolismo do patógeno. (alta propensão para resistência) M Fungicidas que agem sobre vários sítios do metabolismo do patógeno. (pouca chance de problemas de resistência) EXCLUSIVA SSSS = grande chance de seleção para resistência MISTURAS S+MS+MS+MS+M = seleção reduzida, se iniciada no momento em que M se torna mais forte. S' S+S' S+S' S+S' = S e S' possuem modos diferentes de ação. Iniciar quando não foi observada resistência a S ou S'. ROTAÇÕES MSMS = em situações críticas, quando S é usado em um programa de calendário. MSMM = em situações críticas, quando S é usado em um programa de calendário. MS+MMM = a mais efetiva em situações de alto risco de resistência. Esse mesmo autor (Delp, 1981) reporta que para o fungicida benomil, algumas das estratégias anti-resistência recomendadas pela Du Pont Co. são: a) O uso do benomil (algumas vezes em doses reduzidas) é recomendado em combinações com outros fungicidas não benzimidazoles mais potentes. Essa estratégia é muito utilizada se iniciada, após o uso exclusivo do benomil. Ex.: Cercospora spp. em amendoim, Botrytis spp. em moranguinho e Monilínia spp. em frutos armazenados. b) O uso do benomil também é recomendado em uma ou duas pulverizações como adição a um programa de tratamentos, quando este não esteja bem adequado. Esse programa tem proporcionado aumento no rendimento de culturas como o café (Colletotrichum coffeanum), a banana (Mycosphaerella spp.), a maçã e outras culturas. c) Em situações onde não é possível utilizar outro fungicida em mistura, o benomil pode ser usado sozinho. Nas culturas de soja e de cereais, não se têm observado problemas de resistência ao benomil quando as pulverizações são limitadas a 1 ou 2 aplicações por ciclo da cultura; no entanto, na Flórida (USA), com apenasuma aplicação por ano, observou-se resistência a Mycosphaerella citri. O monitoramento e sua importância Após o advento dos fungicidas sistêmicos, o monitoramento da resistência tornou-se indispensável. Tecnicamente, o surgimento de populações de fungos resistentes compromete qualquer programa de tratamento com fungicidas (Kimati, 1987). Esse mesmo autor reporta, ainda, que a não detecção do problema resulta em gastos inúteis e em perdas consideráveis na produção, para o usuário, e no descrédito das companhias fabricantes dos produtos. Staub & Sozzi (1984) relatam que a maioria das indústrias agroquímicas está dedicando esforços ao monitoramento da resistência a campo e que este pode auxiliar: 1) o desenvolvimento e a introdução de novos fungicidas (acessando riscos de resistência e estabelecendo base de dados de sensitividade do produto); 2) a análise de falhas de eficiência do produto após o seu lançamento no mercado; 3) a checagem da eficiência das estratégias anti-resistência; e 4) a determinação da instabilidade da resistência, ano após ano, após a retirada do fungicida. Em 1982, as indústrias químicas criaram o FRAC (Fungicide Resistance Action Committee: Grupo de Ação sobre a Resistência a Fungicidas - Urech & Egli, 1991) com os objetivos de prolongar a eficácia dos fungicidas com maior probabilidade de resistência e de limitar as perdas na produtividade, quando de sua ocorrência. Esse grupo de ação estabeleceu estratégias anti-resistência para os quatro grupos de fungicidas vulneráveis: os benzimidazoles, os dicarboximidas, as fenilamidas e os inibidores de dimetilação (DMI'S). USO DOS FUNGICIDAS BENZIMIDOLES Durante a década de 1960, as aplicações de fungicidas como o captan e os ditiocarbamatos em geral se constituiam na principal maneira de controlar as podridões de origem fúngica que ocorriam em frutos pós-colheita. Com o advento dos fungicidas benzimidazoles na década de 70, novas perspectivas de controle dessas doenças foram observadas. Devido principalmente à excelente capacidade de penetração (Ben-Arie, 1975), através da cerosidade e da cutícula dos frutos até o hospedeiro, inibindo o desenvolvimento dos patógenos, fungicidas como o benomil, o tiabendazole, o tiofanato metílico e o carbendazim começaram a ser utilizados em larga escala. Os patógenos que causavam infecção latente ainda no pomar, principalmente em épocas chuvosas, como, por exemplo, Gloeosporium album e Nectria sp. e os patógenos que penetravam através dos frutos após a colheita, causando podridões como, por exemplo, Penicillium sp., Botrytis sp., Alternaria sp., Aspergillus sp., Mucor sp., Monilinia sp. e Phytophthora sp., eram eficientemente controlados pelos benzimidazoles. Várias publicações sobre o efeito dos benzimidazoles no controle de doenças de pós-colheita discutem o tema com grande detalhe e pode servir para consultas mais específicas. Veja-se Eckert & Sommer (1967), Eckert & Ogawa (1985) e Eckert & Ogawa (1988). O uso dos fungicidas benzimidazoles, no entanto, não se restringem apenas ao controle de doenças de pós-colheita. Os fungicidas benzimidazoles, por serem resistentes à esterilização pelo calor, têm sido uma ferramenta importante na área da pesquisa em fitopatologia, no isolamento de patógenos não sensíveis a este produto como por exemplo Helminthosporium sativum em trigo (Reis, 1983). Os benzimidazoles podem ser utilizados, também; no tratamento de solo, misturado com este ou na forma de encharcamento, para o controle de patógenos, como, por exemplo, Sclerotinia homeocarpa e Rhizoctonia solani. Golberg et al. (1970), no tratamento de sementes de cereais para o controle de patógenos como Tilletia caries (Hoffman, 1971) e do carvão do trigo Ustilago tritici (Line, 1972), em tratamentos de sementes de soja contra Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis, Phomopsis sojae, Cercospora sojina, Cercospora kikuchii, Septoria glycines, Colletotrichum dematium f.sp. truncata, (Henning et al., 1992) e no controle de doenças da parte aérea em diversas culturas. Muitos dos benzimidazoles são utilizados também em medicina humana, inibindo alguns tipos de tumores, e em medicina veterinária, como anti-helmínticos. No Brasil, os fungicidas benzimidazoles têm seu emprego recomendado para a aplicação à parte aérea de diferentes culturas, em tratamento de sementes, em plantas ornamentais, em essências florestais e no tratamento de mudas; é também amplamente utilizado em frutos pós-colheita (Compêndio, 1993). Alguns exemplos do uso dos fungicidas benzimidazoles no controle de diferentes patógenos em diferentes culturas são apresentados nas tabelas abaixo. BENOMIL Cultura Patógeno controlado Referência Bibliográfica Abacate Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Abacaxi Fusarium moniliformis var. subglutinans Ventura et al. (1979) Alface Sclerotinia sclerotiorum Gasparoto & Chaves (1982) Algodão Colletotrichum gossypii var. cephalosporioides Pizzinatto et al. (1993) Rhizoctonia solani Carvalho et al. (1985) Fusarium spp Rebolho et al. (1979) Botryodiplodia theobromae Andrade et al. (1990) Amendoim Cercospora arachidicola Fernandes et al. (1983) Cercospora personata Fernandes et al. (1983) Ascochyta arachidis Fernandes et al. (1983) Ascochyta imperfecta Campacci & Oliveira (1983) Sphaceloma arachidis Campacci & Oliveira (1983) Arroz Pyricularia oryzae Prabhu & Faria (1987) Gerlachia oryzae Costa & Dalmolin (1989) Banana Deightonella torulosa Bolkan et al. (1977) Batata Rhizoctonia solani Aguilar & Rifschneider (1984) Berinjela Colletotrichum gloesporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Cebola Colletotrichum gloesporioides Remiro & Kimati (1975) Cará Botryodiplodia theobromae Nnodu & Nwankiti (1986) Fusarium moniliforme Nnodu & Nwankiti (1986) Penicillium sclerotigenum Nnodu & Nwankiti (1986) Caupi Cercospora canescens Rios & Zimmerman (1987) Chuchu Colletotrichum gloesosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Cacaueiro Verticillium dahlii Oliveira (1983) Crinipellis perniciosa Bastos (1979) Coqueiro Catacauma torrendiella Oliveira et al. (1984) Botryodiplodia theobromae Ram (1993) Lasiodiplodia theobromae Ram (1993) Citrus Elsinoe fawcetti Prates et al. (1980b) Diaporthe medusae Prates et al. (1980a) Aspergillus aculeatus Adisa & Fajola (1982) Botryodiplodia theobromae Adisa & Fajola (1982) Phyllosticta citricarpa Goes et al. (1988) Goes & Martins (1990) Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Colza Alternaria brassicicola Minussi et al. (1986) Crotalaria Ceratocystis fimbriata Ito et al. (1987) Ervilha Rhizoctonia solani Pita et al. (1985 e 1986) Eucalipto Cylindrocladium pteridis Bedendo & Krugner (1987) Cylindrocladium scoparium Leite & Ferreira (1986) Feijão Thanatephorus cucumeris Prabhu et al. (1983) Uromyces phaseoli var. typica Zambolin et al. (1987) Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli Reis & Oliveira (1993) Cultura Patógeno controlado Referência Bibliográfica Sclerotinia sclerotiorum Oliveira et al. (1993) Isariopsis griseola Issa et al. (1982) Macraphomina phaseolina Menten et al. (1986) Feijão macassar Colletotrichum lindemunthianum Barros et al. (1980) Gengibre Phyllosticta spp. Cerezine (1993) Girassol Alternaria alternata Ungaro & Azevedo (1984) Sclerotinia sclerotiorum Homechin (1982) Goiaba Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Guaraná Fusarium spp Silva et al. (1988) Colletotrichum guaranicola Albuquerque (1983) Inhame Discorea cayenesis = Penicillium sclerotigenum MeloFilho & Moura (1988) Jiló Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Juta Pestalotia spp Cardoso et al. (1979a) Curvularia sp. Cardoso et al. (1979a) Fusarium sp. Cardoso et al. (1979a) Macrophomina phaseolina Cardoso et al. (1979a) Colletotrichum corchorium Cardoso et al. (1979a) Aspergillus sp. Cardoso et al. (1979a) Penicillium sp. Cardoso et al. (1979a) Maçã Schizothirium pomi Fortes (1985) Sphaeropsis malorum Reis & Zanetti (1977) Glomerella cingulata Bleicher & Denardi (1982) Marmeleiro Entomosporium maculatum Nunes (1986) Manga Colletotrichum gloeosporioides Silva (1984) Melão Didymella bryoniae Choudhry (1988) Moranguinho Mycosphaerella fragariae Pessanha et al. (1970) Dendrophoma obscurans Pessanha et al. (1970) Dyplocarpon earliana Pessanha et al. (1970) Pêssego Monilinia fructicola Feliciano & Assis (1979) Rhizopus sp. Feliciano & Assis (1979) Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Transchelia sp. Araujo & Feliciano (1977) Pimenta do Reino Fusarium solani f.sp. piperis Duarte & Albuquerque (1980) Pimentão Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Pinus Cylindrocladium pteridis Santos (1985) Seringueira Ceratocystis fimbriata Pereira & Santos (1986) Microcyclus hulei Santos & Pereira (1986) Sorgo Phytium sp. Pinto (1993) Rhizoctonia solani Pinto (1993) Phoma soghina Souza (1988) Colletotrichum graminicola Valarini et al. (1988) Soja Diaporthe phaseolorum (Phomopsis sp.) Henning & Hare (1988b) Aspergillus sp. Henning & Hare (1988b) Fusarium sp. Henning & Hare (1988) Cercospora kikuchii Henning & Hare (1988) Rhizoctonia solani Cardoso et al. (1979) Cercospora sojina Henning & Hare (1979a) Septoria glycines Henning & Hare (1979a) Tomate Rhizoctonia solani Choudhury (1987) Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Timbauva Colletotrichum dematium f.sp. euterolobii Minussi & Finger (1980) Trigo Fusarium roseum var. graminearum Fernandes et al. (1979) Ustilago tritici Pereira et al. (1979) Erysiphe graminis f.sp. tritici Reis (1976) Gibberella zeae Reis (1976) Helminthosporium sativum Barros & Mariotto (1986) Septoria nodorum Prestes & Picinini (1986) Uva Melanconium faligenum Abrahão et al. (1993) TIABENDAZOLE Cultura Patógeno controlado Referência Bibliográfica Arroz Gerlachia oryzae Costa & Dalmolin (1989) Algodão Colletotrichum gossypii Andrade et al. (1990) Botryodiplodia theobromae Andrade et al. (1990) Fusarium spp Andrade et al. (1990) Colletotrichum gossipii var. cephalosporioides Pizzinato et al. (1993) Abacate Colletotrichum gloesporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Alface Sclerotinia sclerotiorum Gasparotto & Chaves (1982) Abacaxi Fusarium moniliformis var. subglutinans Aguilar et al. (1979) Batata Rhizoctonia solani Aguilar & Rifschneider (1984) Cilindrocladium clavatum Andrade et al. (1983) Cacau Crinipelis perniciosa Bastos (1979) Verticillium dahliae Oliveira (1983) Café Colletotrichum cafeicola Silveira et al. (1992) Côco Botryodiplodia theobromae Ram (1988) Cará Botryodiplodia theobromae Nnodu & Nwankiti (1986) Fusarium moniliforme Nnodu & Nwankiti (1986) Penicillium sclerotigenum Nnodu & Nwankiti (1986) Crotalaria Ceratocystis fimbriata Ito et al. (1987) Ervilha Rhizoctonia solani Pita et al. (1985 e 1986) Feijão macassar Colletotrichum lindemunthianum Barros et al. (1980) Goiaba Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Girassol Sclerotinia sclerotiorum Homechim (1982) Guaraná Sclerotinia sclerotiorum Gaparotto & Chaves (1982) Fusarium sp. Silva et al. (1988) Colletotrichum sp. Duarte & Albuquerque (1983) Inhame Penicillium secrotigenum Melo Filho & Moura (1988) Maçã Glomerella cingulata Bleicher & Denardi (1982) Penicillium sp. Bleicher (1982) Venturia inaequalis Berton & Melzer (1984) Melão Didymella bryoniae Choudhry (1988) Milho Colletotrichum graminicola Moraes et al. (1993) Pepino Leandria momordicae Silva et al. (1983) Pimenta do Reino Fusarium solani f.sp. piperis Duarte & Albuquerque (1980) Monilinia fruticola Fortes (1986) Rhyzopus sp. Feliciano (1977) Soja Aspergillus sp. Goulart (1993) Pereira & Machado (1992) Fusarium sp. Goulart (1993) Rhizoctonia solani Cardoso et al. (1979b) Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis Henning et al. (1992) Phomopsis sp. Henning et al. (1992) Fusarium semitectum Henning et al. (1992) Cercospora kikuchii Henning et al. (1992) Septoria glycines Henning & Hare (1979a) Fusarium roseum var. graminearum Fernandes et al. (1979) Seringueira Microcystis fimbriata Pereira & Santos (1986) Ceratocystis fimbriata Pereira & Santos (1985-1986) Trigo Septoria nodorum Prestes & Picinini (1986) Erysiphe graminis f.sp. tritici Reis (1976) Gibberella zeae Reis (1976) Fusarium roseum var. graminearum Fernandes et al. (1979) TIOFANATO METÍLICO Cultura Patógeno controlado Referência Bibliográfica Abacaxi Fusarium moniliformis var. subglutinans Aguilar et al. (1979) Amendoim Cercospora arachidicola Silva et al. (1993) Ascochyta arachidis Silva et al. (1993) Arroz Gerlachia oryzae Costa & Dalmolin (1989) Algodão Rhizoctonia solani Carvalho et al. (1985) Colletotrichum gossipii Carvalho et al. (1985) Banana Mycosphaerella musicola Ventura et al. (1984) Berinjela Colletotrichum gloesosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Batata Cylindrocladium clavatum Andrada et al. (1983) Cacau Verticillium dahlie Oliveira (1983) Crinipellis perniciosa Bastos (1979) Crisântemo Botrytis sp. Brignani Filho et al. (1982) Puccinia horianea Rolin et al. (1979) Cana-de-açúcar Ustilago scitaminea Duarte & Tokeshi (1977) Coqueiro Catacauma torrendiella Oliveira et al. (1984) Botryodiplodia theobromae Ram (1988) Café Colleotrichum cafeícola Silveira et al. (1992) Citrus Corticium salmonicolor Prates et al. (1979) Crotalaria Ceratocystis fimbriata Ito et al. (1987) Eucalipto Cylindrocladium scoparium Leite & Ferreira (1986) Feijão Sclerotinia sclerotiorum Oliveira et al. (1993) Uromyces phaseoli Zambolin et al. (1987) Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli Reis & Oliveira (1993) Feijão macassar Colletotrichum lindemunthianum Barros et al. (1980) Gengibre Phyllosticta spp. Cerezine (1993) Goiaba Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Guaraná Colletotrichum guaranicola Duarte & Albuquerque (1983) Fusarium sp. Silva et al. (1988) Juta Pestalotia sp. Cardoso et al. (1979a) Curvularia sp. Cardoso et al. (1979a) Fusarium sp. Cardoso et al. (1979a) Macrophomina phaseolina Cardoso et al. (1979a) Colletotrichum corchorium Cardoso et al. (1979a) Aspergillus sp. Cardoso et al. (1979a) Penicillium sp. Cardoso et al. (1979a) Maçã Schizothirium pomi Fortes (1985) Sphaeropsis malorum Reis & Zanetti (1977) Glomerella cingulata Bleicher & Denardi (1982) Marmeleiro Entomosporium maculatum Nunes (1991) Manga Colletotrichum gloeosporioides Nogueira et al. (1993) Moranguinho Mycosphaerella fragariae Pessanha et al. (1970) Dendrophoma obscurans Pessanha et al. (1970) Dyplocarpon earliana Pessanha et al. (1970) Pepino Leandria momordicae Silva et al. (1983) Pêssego Monilinia fructicola Feliciano & Assis (1979) Rhizopus sp. Feliciano & Assis (1979) Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) Transchelia sp. Araujo & Feliciano (1977) Pimenta do Reino Nectria haematococca/Fusarium solani f.sp. piperis Duarte & Albuquerque (1980) Pimentão Colletotrichum gloeosporioides Ribeiro & Bolkan (1984) SeringueiraCeratocystis fimbriata Pereira & Santos (1984-1986) Microcyclus hulei Vale et al. (1979) Cultura Patógeno controlado Referência Bibliográfica Sorgo Aspergillus flavus Novo & Menezes (1984) Aspergillus niger Novo & Menezes (1984) Penicillium sp. Novo & Menezes (1984) Soja Cercospora sojina Henning et al. (1992) Cercospora kikuchii Henning et al. (1992) Phomopsis sp. Henning et al. (1992) Colletotrichum truncatum Henning et al. (1992) Fusarium sp. Henning et al. (1992) Trigo Fusarium roseum var. graminearum Fernandes et al. (1979) Erysiphe graminis f.sp. tritici Reis (1976) Septoria nodorum Prestes & Picinini (1986) Tomate Septoria lycopersici Asmus & Borges (1986) Uva Isariopsis clavispora Ferrari et al. (1993) CARBENDAZIM Cultura Patógeno controlado Referência Bibliográfica Algodão Colletotrichum gossipii Andrada et al. (1990) Botryodiplodia theobromae Andrada et al. (1990) Fusarium sp. Andrada et al. (1990) Coqueiro Catacauma torrendiella Oliveira et al. (1984) Botryodiplodia theobromae Ram (1988) Cacau Crinipellis perniciosa Bastos (1979) Citrus Corticum salmonicolor Prates et al. (1974) Crotalaria Ceratocystis fimbriata Ito et al. (1987) Guaraná Fusarium sp. Silva et al. (1993) Manga Colletotrichum gloeosporioides Nogueira et al. (1993) Maçã Glomerella cingulata Bleicher & Bernardi (1982) Pêssego Monilinia sp. Feliciano & Assis (1979) Rhizopus sp. Feliciano & Assis (1979) Seringueria Ceratocystis fimbriata Pereira & Santos (1985-1986) Microcyclus hulei Santos & Pereira (1986) Trigo Septoria nodorum Prestes & Picinini (1986) Fusarium roseum var. graminearum Fernandes et al. (1979) Uva Isariopsis clavispora Ferrari et al. (1993) BENOMIL X CARBENDAZIM X METIL TIOFANATO X TIABENDAZOLE ENTENDENDO OS BENZIMIDAZOLES 1. Benomil x Carbendazin - Transformação em carbendazim (MBC) O benomil, em solução aquosa, perde sua cadeia butílica lateral se convertendo em MBC + BIC. Porém, como o benomil é praticamente insolúvel em água, em condições práticas, uma considerável parte do benomil aplicado permanece na superfície da planta, convertendo-se, de forma gradual, a MBC (Baude et al., não publicado e WHO, 1974). Dentro da planta, o benomil é prontamente convertido em MBC por uma reação intramolecular expontânea, sem o envolvimento de sistemas enzimáticos (Calmon & Sayag, 1976). - Ação fungicida A ação fungicida do MBC pode ser considerada inferior à do benomil. O movimento transcuticular, um dos principais fatores que determina a performance de um produto sistêmico é de 2 a 5 vezes mais eficiente para o benomil do que para o MBC. O MBC é também, levemente menos fungitóxico que o benomil (Spencer, 1977). Este fato, justifica a performance superior do benomil frequentemente observada quando comparada aos fungicidas MBC. 2. Benomil x Metil Tiofanato - Transformação em carbendazim (MBC) Ambos os produtos se transformam em MBC (metil benzimidazole carbamato). O benomil apresenta a diferença de se transformar rapidamente em MBC por hidrólise. O metil tiofanato se transforma em MBC, após uma série de reações intermediárias, sendo a primeira delas reversível. - Taxa de conversão em MBC A taxa de conversão do benomil, do metil tiofanato (MTF), do tiofanato (TF) e do análogo NF-48, em MBC, decresce na seguinte relação: benomil > NF-48 > MTF > TF. - Ação fungicida A fungitoxicidade do metil tiofanato (MTF) é resultante de sua transformação em carbendazim (MBC). Analogamente, a fungitoxicidade do tiofanato (TF) é resultado de sua transformação em etil-2-benzimidazole carbamato (EBC). O tiofanato metílico (MTF) e o tiofanato (TF) têm ação antifúngica menor que benomil, devido principalmente à transformação mais vagarosa desses produtos em MBC. O mesmo acontece com o análogo NF-48. A atividade de fungitoxicidade do MTF é fortemente reduzida em valores baixos de pH. A redução da fungitoxicidade do MBC, nesses mesmos valores, é menor. A conversão do MTF em MBC é fortemente influenciada pelo pH da solução (relativamente lenta em meio alcalino neutro, sendo drásticamente reduzida em pH ácido) e pela luz - a presença da luz cataliza a reação (WGO, 1974; Zambolin, 1986). 3. Benomil x Tiabendazole - Transformação em carbendazim (MBC) Desenvolvido inicialmente como anti-helmíntico, o TBZ não se transforma em MBC para atuar como fungicida. - Movimentação O tiabendazole possue excelente movimentação. Essa movimentação não ocorre somente das raízes para as folhas, mas, algumas vezes, em pequenas quantidades, uma ação reversa foi observada. Como os demais benzimidazoles, possui movimentos translaminar e transcuticular. - Espectro de ação Apesar de sua similaridade, o espectro de ação desses produtos é diferente. Há patógenos que são controlados eficazmente por um e não o são pelo outro. - Efetividade Vários trabalhos comprovam que o benomil é mais efetivo que o tiabendazole. A atividade de fungitoxicidade do benomil é, pelo menos, duas vezes superior à do TBZ, ou seja, doses de 200 a 250 gramas de benomil são equivalentes a doses de 400 a 500 gramas de TBZ. COMENTÁRIOS FINAIS São decorridos 34 anos desde o lançamento do primeiro fungicida do grupo dos genzimidazoles. Por sua excelente sistemicidade e por seu amplo espectro de ação, alguns fungicidas desse grupo são utilizados em medicina humana e veterinária como inibidores de tumores e como anti-helmíntico potente. Também são utilizados na área agrícola no controle de numerosos fungos que causam doenças nas mais eficientes culturas. Dos benzimidazoles utilizados na agricultura (benomil, carbendazim, tiofanato metílico, tiofanato, fuberidazole e tiabendazole), o benomil é, sem dúvida, o mais conhecido mundialmente. O produto está registrado em mais de 50 países para uso em mais de 70 culturas como, por exemplo, cereais, algodão, plantas ornamentais, frutas, hortigranjeiros, soja, fumo e muitas outras culturas, em diferentes condições climáticas (Hershberger & Arce, 1993). A maior limitação ao uso dos benzimidazoles deve-se seguramente ao desenvolvimento de resistência de alguns fungos aos componentes desse grupo. O manejo da resistência deve constituir-se, portanto, em alternativa para prolongar o tempo de permanência dos fungicidas benzimidazoles, em nível de campo. Dentre as estratégias de manejo da resistência utilizadas, o uso dos fungicidas benzimidazoles, em combinação com fungicidas não- benzimidazoles, em mistura de tanque ou em uso alternado, é altamente recomendada (Delp, 1980; Staub & Zozzi, 1984). No momento, a maioria das indústrias químicas vem dedicando esforços como o FRAC (Fungicide Resistance Action Committee - Grupo de Ação sobre a Resistência a Fungicidas) com o objetivo de estabelecer estratégias anti-resistência para os principais fungicidas, incluindo os benzimidazoles (Urech & Egli, 1991). A importância dos fungicidas do grupo dos benzimidazoles pode ser medida pelo volume de suas vendas, que, em 1991, em nível mundial, foram, segundo Hershberger & Arce (1993), da ordem de US$ 580 milhões, sendo que, deste total, 50 % foram do fungicida benomil, 20 % do carbendazim, 20 % do tiofanato metílico, sendo o restante, distribuido entre os demais componentes do grupo. LITERATURA CITADA ABRAHÃO, E.; REGINA, M.A.; SOUZA, S.M.C. & ALVARENGA, A.A. 1993. Controle da “podridão amarga” da uva madura na região de Andradas, MG Pesq.Agrop. Bras. 28:1147-50. ADISSA, V.A. & FAJOLA, A.O. 1982. 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