Aula IIa - 03_10_2014

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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
Aula II – 03/10/14
Prof. Juliano T. Boldo
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
	- estima-se que haja um total de 2,5 milhões de espécies de insetos na superfície 	terrestre. Destas, estima-se que cerca de 1,2 milhão sejam conhecidas;
	- do total, cerca de 10% podem ser consideradas pragas da agricultura ou pragas 	urbanas – 250 mil espécies!
	- o que é uma praga? Quando um organismo torna-se praga?
	- se pensarmos que cada espécie possui um patógeno em potencial, podemos 	imaginar dois cenários:
		1 – as populações de insetos são altamente reguladas por entomopatógenos 		(e são!);
		2 – a identificação, o manejo e a utilização destes patógenos por ser 			benéfica ao homem (base do CB).
	- entomopatógeno – entomo (inseto) + patógeno (agente causador da doença)
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	- doença – processo dinâmico no qual hospedeiro e patógeno, em íntima relação com 	o meio, se influenciam mutuamente, resultando em modificações morfológicas e 	fisiológicas em ambos os organismos;
	- DOIS CONCEITOS ESSENCIAIS EM CONTROLE BIOLÓGICO!!!
		PATOGENICIDADE – é a CAPACIDADE de causar ou não determinada doença. 			Qualitativo – é ou não é patogênico.
		VIRULÊNCIA – indica o GRAU ou NÍVEL de patogenia.
			Quantitativo – é mais ou menos virulento.
CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
E BIOLÓGICO
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	- quando devemos pensar em controle de pragas?
CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
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	- quando devemos pensar em controle de pragas?
CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
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	- quando devemos pensar em controle de pragas?
CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
Maior população
Menor população
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	- quando devemos pensar em controle de pragas?
CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
L = pQ(x) – C(x)
L = lucro
P = preço do produto
Q = quantidade de produto obtido com o controle x
x = método de controle
C = custo do controle x
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	- essa espécie é uma praga?
CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
2. INTRODUÇÃO
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
3. HISTÓRICO
	- China (2.700 a. C.) e Egito (2.200 a. C.) – relatos de patogenias em bichos-da-seda e 	abelhas;
	- Aristóteles, em Historia Animalium, relata doenças em abelhas, hoje conhecida como 
	podridão-da-cria (Bacillus larvei). Controle: vassoura-de-fogo;
	
	- em 1664 há o primeiro registro de Controle Biológico de Pragas – John Evelyn 	recomenda o uso de macerado de cadáveres de lagartas (provavelmente atacadas por 	bactérias) contra uma determinada praga de florestas. O método é utilizado ainda 	hoje;
	- em 1726 há a primeira identificação de um fungo entomopatógeno: gênero 	Cordyceps, isolado a partir de um lepidóptero;
	- em 1826 há a primeira publicação oficial em livros de entomologia de um capítulo 	específico de doenças. Este fato denota a importância científica e econômica destes 	agentes;
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
3. HISTÓRICO
	- apenas em 1835, Agostino Bassi, comprova experimentalmente que um fungo é, de 	fato, o agente causador de uma doença. Ele comprovou que o fungo Beauveria 	bassiana é o agente causador da doença muscardine branca em bichos-da-seda;
	- em 1865, Pasteur demonstrou que o agente de uma praga que dizimara populações 	de bicho-da-seda era o protozoário Nosema bombycis. Além de demonstrar que este 	agente poderia ser disseminado por ovos do inseto, ele ainda demonstrou vias de 	infecção essenciais para o CB:
		1 – via alimentos contaminados;
		2 – via contato direto com outros insetos contaminados.
	- em 1878, na Russía, Metchnikoff publica o primeiro artigo sobre controle de pragas 	utilizando um fungo entomopatógeno. Este pesquisador utilizou Metarhizium 	anisopliae (então denominado Entomophthora anisopliae) para controle do besouro 	Anisoplia austriaca;
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
3. HISTÓRICO
	- em 1888, outro russo, Klassilstchik, por sugestão do seu compatriota, testou M. 	anisopliae em campo, obtendo de 55 a 80% de controle, números excelentes até 	mesmo para os dias de hoje. Estes números só não foram maiores por falta de 	conhecimento da biologia básica da infecção e das condições ideais de aplicação 	(discutidos ao longo da disciplina);
	- o controle deve chegar a 100% de mortalidade? Como fica a relação entre CB e 	surgimento de insetos resistentes a patógenos?
	- em 1911, Berliner descobre o potencial de Bacillus thurigiensis para controle de 	larvas de insetos aquáticos (simulídeos);
	- em 1945 é montado o primeiro laboratório dedicado ao estudo da patologia de 	insetos, em Berkley, na Califórnia;
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
3. HISTÓRICO
	- no Brasil, o CB surge por volta de 1923, com algumas referências de insetos atacados 	por patógenos;
	- um do eventos mais importantes do CB no Brasil é a recomendação, por Bennet e 	Gallo, em 1966, da utilização de M. anisopliae para o CB da cigarrinha-das-pastagens 	no Nordeste. Hoje, este fungo representa mais de 80% do controle desta praga.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
		- Especificidade e seletividade: a vasta maioria dos agentes de CB já 			estudados e identificados possuem alta especificidade (infectam uma ou 		poucas espécies) e seletividade (podem infectar várias espécies, mas são 		muito mais virulentas pra uma espécie em especial). Isso significa que a 		única população afetada é a da praga. Insetos polinizadores, predadores e 		parasitos não são afetados. Isto é altamente benéfico, uma vez que estes 		organismos são essenciais para o controle natural das populações de pragas.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
Ovos (5 mm)
3 a 14 dias 
Larvas (5-7 ínstares)
12 a 32 dias 
Pupas
10-14 dias
Maduros ou Adultos
20-30 dias
(~3.000 ovos)
Ciclo de vida de Heliothis virescens
(praga-do-algodoeiro)
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
	
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
		- multiplicação, dispersão e produção: os patógenos possuem a capacidade 		de multiplicar-se e dispersar-se no ambiente. De focos primários resultam 		secundários (infecção horizontal ou vertical). Fáceis de serem produzidos em 		condições controladas e de larga escala.
		- efeitos secundários: além da mortalidade direta ao hospedeiro, os 			patógenos afetam as gerações seguintes, diminuindo a oviposição, a 			viabilidade dos ovos e o aumento das populações de pragas a predadores ou 		parasitos.
		- controle mais duradouro: após a aplicação e estabelecimento do 			patógenos em uma área de cultura perene ou semiperene, a doença pode 		assumir um caráter enzoótico. Assim, dificilmente uma população atingirá 		níveis de danos econômicos.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
		- o que é enzoótico e epizoótico?
		- enzootia: doença que ocorre anualmente ocorre em uma determinada 		população de insetos. Suas características são bem definidas e pouco 		variam, ou seja, possuem estágios de início, ápice e declínio bem definidas. 		Níveis de prevalência (ou de enzooticidade) não é elevado mesmo em 		condições de estabilidade da doença.
		
		Exemplo: M. anisopliae em populações de cigarrinha da cana-de-açúcar.
		- início: março a abril
		- ápice: agosto a meados de dezembro (pode chegar a dizimar 60% da 		população)
		- declínio: fim de dezembro.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS
DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
		- o que é enzoótico e epizoótico?
		- epizootia: a doença aparece esporadicamente e provocam grandes 			variações na prevalência e na incidência. Podem arrasar populações em 		curtos períodos de tempo. 
		
		Exemplo: Nomuraea rileyi em populações da lagarta-da-soja.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
		- controle associado: pode ser empregado juntamente com inseticidas 		seletivos em subdosagens visando a ação sinérgica e, portanto, um controle 		mais rápido e eficaz da praga (testes em meio de cultivo com diferentes 		concentrações de defensivos químicos). Importante para o MIP.
		- engenharia genética: podem sofrer modificações em laboratório para 		serem mais virulentas e/ou específicas, além da possibilidade de confecção 		de plantas transgênicas. COMO FICA A BIOSSEGURANÇA?
		- aplicação: podem ser aplicados com os mesmos equipamentos utilizados 		para defensivos químicos.
		- poluição e toxicidade: não poluem o ambiente, são atóxicos para o homem 		e outros animais (?).
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Vantagens:
		- comercial: a comercialização de produtos tratados com produtos 			biológicos (os famosos “orgânicos”) possuem preços mais elevados.
		- resistência: devido ao processo de co-evolução, dificilmente insetos 		desenvolvem resistência a patógenos. Fungos, por exemplo, possuem 		diversas isoformas de enzimas hidrolíticas, formando um coquetel para a 		infecção.
		- ressurgência de pragas: devido à persistência no meio ambiente, as pragas 		dificilmente ressurgem.
		- custo de desenvolvimento e registro: apesar de controverso, o custo de 		produção de agentes de controle biológico é significativamente mais barato 		que os químicos (especialmente microrganismos).
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Desvantagens:
		- espectro de ação: a especificidade de alguns patógenos pode ser encarada 		como uma desvantagem econômica em comparação a defensivos químicos, 		que possuem amplo espectro de ação. Isso pode ser sobrepujado pela 		seleção de organismos de maior espectro ou utilização de mais de um 		agente.
		- ação mais lenta: as aplicações devem ser planejadas de acordo com o 		período de incubação do patógeno de modo que o inseto possa ser 			eliminado antes que as populações causem danos econômicos. Sobrepuja-se 		essa desvantagem com programas de aplicação pré-dano.
		- condições favoráveis: patógenos dependem de muitos fatores ambientais: 		temperatura, umidade, luminosidade, radiação, aplicação, etc.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Desvantagens:
		- potencial de inóculo adequado e estratégias: os produtos baseados em 		agentes microbianos só funcionam se aplicados de forma coerente, levando 		em consideração, principalmente, a concentração do inóculo.
		- armazenamento: inseticidas microbianos exigem cuidados de 			armazenamento, pois precisam de condições que mantenham ou favoreçam 		a viabilidade e a patogenicidade. Não existe no mercado, ainda, formulações 		100% eficientes.
		- comercial: alguns patógenos causam a aderência dos insetos mortos às 		plantas ou aos frutos, diminuindo a aceitação do consumidor. Resolve-se 		este problema fazendo-se uma lavagem dos produtos previamente à 		comercialização.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DE PRAGAS
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONTROLE MICROBIOLÓGICO
	 Desvantagens:
		- segurança: organismos microbianos, por mais inócuos que sejam ao 		homem ou aos animais, podem gerar reações alérgicas (de moderadas a 		severas), ou tornarem-se patógenos oportunistas (pacientes com AIDS ou 		outras infecções microbianas, como aspergiloses). Assim, o manuseio 		representado por repicagens sucessivas, a produção massal em grandes 		fermentadores ou em sacos plásticos contendo arroz como substrato e as 		transformações genéticas de plantas e patógenos devem ser monitorados 		para evitar-se a produção de excesso de toxinas e contaminantes e a 			dispersão indesejada no ambiente.