BIOINSETICIDAS FARMACOGENOMA

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BIOINSETICIDAS
Catiane Alves da Cunha
Isabela Afonso Ferreira Boson
Márcia Conceição da Costa
*Os pesticidas podem causar uma ampla variedade de doenças, como toxicidade neurológica aguda, disfunção imunológica, tumores, entre outras. 
O que é um Bio Pesticida?
Os biopesticidas também conhecidos como defensivos naturais ou defensivos alternativos são agentes naturais, tais como organismos vivos, metabólitos constituintes destes organismos ou plantas, que restringem o desenvolvimento de pragas e doenças nas culturas.  
A criação dos biopesticidas veio através da biomimética, área da ciência que estuda as estratégias e soluções da natureza para seus problemas, para que possam ser utilizadas pelo homem.
Em abril de 2016, existem 299 ingredientes ativos registrados como biopesticidas e 1401 registros de produtos biopesticidas ativos.
Bicarbonato de sódio
Óleo de canola
* Pesticidas bioquímicos;
São substâncias naturais e controlam pragas por mecanismos não tóxicos. Pesticidas convencionais geralmente são materiais sintéticos, que matam ou inativam as pragas diretamente. Pesticidas bioquímicos incluem substâncias que interferem com o acasalamento, tais como feromônios sexuais de insetos, bem como vários extratos de plantas aromáticas que atraem insetos nocivos para armadilhas. 
Monitoramento da praga: se dá através do emprego de feromônios sexuais e/ou de agregação em armadilhas, e que fornece elementos para que se possa definir quando e onde aplicar medidas de controle. 
Controle direto da praga, com o objetivo de manter a sua população em níveis inferiores: Duas técnicas são empregadas; coleta massal e confusão sexual. 
Biopesticidas se dividem em três classes principais:
Confusão sexual:
Os insetos machos, para localizarem as fêmeas, seguem o rastro de feromônio liberado por elas, encontrando-as finalmente para o acasalamento. A distribuição de vários pontos de liberação de feromônio em uma área satura o ambiente daquele feromônio e impede que o macho encontre a fêmea. Sem se acasalarem, a população do inseto decresce, sendo assim a população controlada. A técnica emprega feromônios sexuais e é aplicada no mundo todo, principalmente no controle de lepidópteros.
Altamente específico!
EXTRATO  DAS FLORES DO PIRETRO (Chrysanthemum cinerariaefolium)
El piretro (Chrysanthemum cinerariaefolium) é uma planta da família Asteraceae. As flores são machucadas para obter os componentes ativos, chamados piretrinas. As piretrinas atacam o sistema nervoso de todos os insetos. Quando usadas em quantidades menores, atuam 
como repelentes. 
As piretrinas não persistem muito tempo, já que são biodegradáveis, especialmente em contato com a luz. 
* Pesticidas microbianos;
Consistem em um microrganismo (por exemplo, uma bactéria, fungo, vírus ou protozoários) como ingrediente ativo. Pesticidas microbianos pode controlar muitos tipos de pragas, apesar de cada ingrediente ativo separado ser relativamente específico para uma praga alvo. Por exemplo, existem fungos que controlam certas ervas daninhas e outros fungos que matam insetos específicos.
Os pesticidas microbianos mais utilizados são subespécies e cepas de Bacillus thuringiensis, ou Bt. Cada cepa da bactéria produz uma mistura diferente de proteínas que, especificamente, mata uma ou algumas espécies relacionadas de larvas de insetos. Enquanto alguns Bt controlam larvas de mariposa encontrada em plantas, outros ingredientes são específicos para larvas de moscas e mosquitos. As espécies de insetos alvo são determinadas pelo fato de que o Bt produz uma proteína particular, que se pode ligar a um receptor do intestino larvar, fazendo assim com que as larvas de insetos passem fome.
http://www.ica.ufmg.br/insetario/images/apostilas/apostila_entomologia_2010.pdf
Em 1964, foi descrita uma cepa de Bacillus sphaericus (Bs) com efetividade contra mosquitos. Embora seu espectro de ação seja restrito a certos tipos de larvas de mosquito, sua eficácia em águas poluídas tornou-a particularmente útil contra espécies de Culex, vetores de filarioses e de encefalites viróticas. Durante a última década, tem aumentado o uso de Bs em programas de controle de mosquitos que se desenvolvem em águas poluídas, em áreas urbanas.
Outra bactéria, o Bacillus thuringiensis israelensis (Bti), provou ser tão efetiva que, alguns anos depois de sua descoberta, tornou-se um dos principais componentes do Programa de Controle de Oncocercose da África Ocidental e, posteriormente, passou a ser usada como uma alternativa para inseticidas químicos sintéticos em muitos programas de controle de mosquitos.
Cristal
Esporo
Cristal
Esporo
Bti e Bs são bactérias entomopatogênicas cujos esporos apresentam cristais, que produzem pró-toxinas. As larvas de culicídeos ingerem os cristais, que são dissolvidos no intestino alcalino do inseto. As proteases digestivas clivam as pró-toxinas presentes nos cristais e ativam seu componente inseticida. Os peptídeos tóxicos resultantes agem sobre o epitélio intestinal das formas imaturas do vetor, promovendo a diminuição do peristaltismo e, consequentemente, a interrupção da alimentação e a morte da larva. 
Vespa parasitoide Trichogramma sp. Controle biológico de lagartas
Trichogramma sp é um gênero de vespas parasitoides de ovos de inúmeras espécies de praga da ordem Lepidoptera (mariposas e borboletas).
O Trichogramma sp parasita os ovos de inúmeras espécies de praga. As vespas apresentam como principal vantagem a possibilidade de controlar a praga antes que sejam causados danos à cultura.
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Agraulis vanillae; Dione juno juno; Agrotis sp; Alabama argillacea; Heliothis virescens; Spodoptera frugiperda;Anticarsia gemmatalis; Diatraea saccaralis; Helicoverpa zea; Neoleucinodes elegantalis; Tuta absoluta; Plutella xylostella; Erinnyis ello; Stenoma catenifer; Ecdytolopha aurantiana
http://blog.mundohorta.com.br/como-controlar-lagartas/
Para a criação do Trichogramma, utiliza-se um hospedeiro alternativo. Os hospedeiros alternativos possibilitam o desenvolvimento das vespinhas de forma semelhante à de seu hospedeiro praga preferencial.
No laboratório, adultos do hospedeiro alternativo são criados. Depois do acasalamento, as fêmeas colocam seus ovos, que, numa etapa posterior, são separados, recolhidos e esterilizados com luz ultravioleta, inviabilizando o embrião do hospedeiro. Em seguida, os ovos são oferecidos à vespinha de Trichogramma, que põe de um a dois ovos dentro do ovo do hospedeiro.
Os ovos parasitados do hospedeiro, que já contém a larva da vespinha Trichogramma sp, são colocados nos embalagens definitivos para sua distribuição na lavoura.
Os ovos parasitados pelo Trichogramma ficam escurecidos.
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O produto é apresentado em cartelas biodegradáveis com mais de 2 mil ovos de um hospedeiro alternativo parasitado pela vespa Trichogramma sp. As cartelas são colocadas na plantação. Depois que as vespinhas eclodem dos ovos, elas saem voando da cartela e iniciam o processo de busca dos ovos da praga para parasitar-lhes. Estima-se que um tratamento com Trichogramma seja de 30 a 45 % mais barato do que o tratamento químico.
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Baculovirus anticarsia
Trata-se de um vírus cujas partículas estão contidas numa matriz proteica, usualmente do tipo poliédrico. A infecção sobre lagarta ocorre, geralmente por via oral ou pela cutícula. Quando a doença se manifesta as lagartas, sofrem um descolamento, deixando de se alimentar, com pouca sensibilidade aos estímulos externos. Com a morte, elas adquirem coloração amarelada e, depois, preta, desfazendo-se totalmente.
* Plant Incorporated Protectants (PIP); 
São substâncias pesticidas produzidas por plantas a partir de material genético que tenha sido adicionado à planta. 
Por exemplo, os cientistas podem introduzir o gene para a proteína pesticida Bt
junto ao próprio material genético da planta. Em seguida, a planta começa a produzir a substância que destrói a praga. A proteína e o seu material genético, mas não a planta em si, são regulados pela EPA.
Plantas transgênicas que possuem resistência a pragas e doenças devido à presença de uma característica que inibe o ataque dos fitopatógenos no seu organismo. Os aparecimentos destas características de interesse nas plantas só são possíveis através da inserção de um material genético em seu interior, tal como proteínas de um organismo patogênico as pragas e ao desenvolvimento de doenças. A partir da inserção deste material, as plantas passam a fabricar seu próprio biopesticida por meio da transcrição e tradução do material incorporado.
Fonte: Universidade do Porto, Portugal.
No aparelho digestivo o cristal encontra condição ideal (pH > 12) para ser dissolvido e absorvido, transformando-se em substância tóxica para a lagarta (veneno). Uma parte do cristal absorvido atua imediatamente no sistema nervoso central. O inseto para de se alimentar em no máximo 5 minutos.
Num segundo momento, o cristal ataca e destrói a parede do tubo digestivo, permitindo o extravasamento do líquido digestivo para dentro do corpo do inseto, levando consigo bactérias, provocando uma infecção generalizada matando a lagarta.
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Quais as vantagens do Biopesticida?
Menos tóxico
Qualidade dos produtos
Afetam , em geral, apenas a praga alvo e organismos estreitamente relacionados
Muito mais eficazes em quantidades pequenas 
Se decompõem rapidamente 
Reduz muito o uso de pesticidas convencionais
Rendimento dos cultivos igual ou maior 
Resiste fatores ambientais (chuva, calor)
Investigação e produção mais barata e rápida
Seletivamente tóxicos somente para certos grupos de organismos
 Não poluem o meio ambiente, ou o seu impacto não é significativo 
Não é espectável que os insetos desenvolvam resistência.
Quais as desvantagens do Biopesticida?
Ação do produto biológico é mais lenta
Custo financeiro mais elevado 
Mão de obra especializada
Elevada especificidade requer uma identificação do agente patogênico
Eficácia variável devido à influência de fatores bióticos e abióticos
Distribuição irregular no mercado
Inseticida biológico contra Aedes aegypti chega ao Ministério da Saúde
14/03/2016
O inseticida biológico Aedes Control, produzido pela empresa Simbiose Agrotecnologia Biológica, (Cruz Alta/RS), foi apresentado na semana passada ao Ministério da Saúde. O produto foi testado em laboratório credenciado pela Anvisa e mostrou 100% de eficiência no controle da larva do mosquito Aedes aegypti (transmissor da dengue e do zika vírus).
A apresentação do Aedes Control foi feita pelo deputado federal Afonso Hamm, que participou de reunião com o Secretário de Atenção à Saúde, Alberto Beltrame ,e o chefe de gabinete da pasta, Jones Martins. Também esteve em Brasília o coordenador de projetos da Simbiose, Francisco Noronha, que relatou ao parlamentar a importância dessa nova alternativa de controle biológico da praga.
 
“No dia 26 de fevereiro protocolamos na Anvisa o pedido de registro do produto Aedes Control, visando a produção e comercialização”, relata Noronha. De acordo com informações da empresa, o produto está prestes a ser lançado no mercado.
 
Segundo Hamm, “a tecnologia visa estabelecer a sistematização de controle da larva com 100% de garantia e com custo acessível. Trata-se de uma ferramenta que impedirá a evolução desta doença que tem gerado muita preocupação”. O deputado já solicitou audiência também com o ministro da Saúde, Marcelo Castro, e com o presidente da Anvisa, Jarbas Barbosa, para apresentar a proposta.
Referências:
ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Biopestices. Disponível em:<http://www.epa.gov/agriculture/tbio.html#Advantages> Acesso em 3 abr. 2016.
 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EMPRESAS DE CONTROLE BIOLÓGICO. Biodefensivos ganham espaço sobre químicos. Jornal DCI.Disponível em:<http://abcbio.org.br/noticias/biodefensivos-ganham-espaco-sobre-quimicos/> Acesso em 3 abr. 2016.
COSTA, F.L.F.; ROHLFS, D.B. Resíduos de agrotóxicos em alimentos: implicações para saúde pública e meio ambiente.Dissertação (Pós-graduação em biociências forenses) – Pontifícia Universidade Católica de Goiás. Goiania, 2010. Disponível em:< http://www.cpgls.ucg.br/ArquivosUpload/1/File/V%20MOSTRA%20DE%20PRODUO%20CIENTIFICA/SAUDE/52.pdf> Acesso em 35abr. 2016.
COUTINHO, A. Produção de biopesticidas. 2010. Dissertação (Mestrado Integrado em Engenharia Química) – Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2010. Disponível em:< http://paginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2010_11/files/QUI603_relatorio.pdf.> Acesso em: Acesso em 5 abr. 2016.
PICANÇO, Marcelo Coutinho – PROTEÇÃO DE PLANTAS: Manejo integrado de pragas. Viçosa, MG – 2010
VENDRAMIM, J. D. Uso de plantas inseticidas no controle de pragas. In: CICLO
ABREU JUNIOR, H. Práticas alternativas de controle de pragas e doenças na agricultura. Coletânea de Receitas.EMOPI, Campinas-SP, 1998.