Na agricultura moderna, a busca por alternativas aos agrotóxicos químicos (sintéticos) tornou-se uma prioridade, em virtude das vantagens ambientais, de saúde pública e econômicas, além de haver uma tendência crescente de maior aceitação por parte dos consumidores de produtos agrícolas. Aos pesticidas sintéticos são atribuídos problemas como a contaminação do solo e da água, o risco aos polinizadores e o surgimento de pragas resistentes. Entre as alternativas disponíveis, o controle biológico, que utiliza inimigos naturais dos insetos-pragas, é uma das soluções mais promissoras.
Dentre esses agentes, destaca-se o fungo Beauveria bassiana, considerado um bioinseticida com capacidade de combater pragas como brocas, moscas-das-frutas, lagartas e formigas. Ao entrar em contato com o inseto, o fungo se desenvolve e o elimina sem agredir a saúde humana ou o meio ambiente.
O mecanismo de ação do fungo depende de estruturas chamadas blastósporos, células reprodutivas produzidas por fermentação líquida, que germinam rapidamente ao entrar em contato com o inseto-alvo, colonizando-o e, por fim, matando-o. Preservar a viabilidade dessas estruturas durante o armazenamento, e controlar sua liberação no ambiente, é essencial para que o bioinseticida funcione bem quando aplicado na lavoura.
Entrementes, os esporos do fungo são extremamente sensíveis ao calor, à luz solar e ao ressecamento, perdendo a eficiência rapidamente se aplicados sem proteção. Para superar essa limitação, pesquisadores usam a técnica de encapsulamento, criando pequenas cápsulas protetoras que mantêm o fungo protegido até a sua aplicação no campo. Um desses estudos foi conduzido pela equipe da professora Maytê Saldivar (Universidade de Araraquara), e o texto completo pode ser acessado em bit.ly/4z0W9Yc.
O Estudo
Para produzir as microcápsulas de forma amigável ao ambiente, foi utilizada a carboximetilcelulose (CMC), um polímero natural derivado da celulose, presente em plantas e que é a base para produção do papel. A CMC é biodegradável, atóxica, barata e solúvel em água, sendo capaz de formar hidrogéis — redes tridimensionais que retêm muita água. Além disso, o fungo B. bassiana consegue utilizar a celulose como alimento, garantindo excelente compatibilidade.
Para transformar a CMC líquida em esferas sólidas - os grânulos - foi utilizado o processo de gelificação ionotrópica. Para tanto, a solução de CMC é pingada em uma mistura com íons metálicos que redundam em ligações fortes e estáveis entre suas moléculas. O estudo comparou dois agentes de ligação para descobrir qual formaria a melhor estrutura: a) Cálcio (Ca2+), que é o substrato mais utilizado tradicionalmente; b) Alumínio (Al3+), contendo um íon com maior carga elétrica, pouco explorado para esse fim.
Comparação Cálcio vs. Alumínio
A primeira etapa do estudo analisou as esferas sem o fungo, para verificar sua resistência física e química após a secagem: O que foi observado:
- Quanto à forma e aparência (morfologia): As esferas de Cálcio sofreram colapso estrutural ao secar, murchando e grudando umas às outras, em aglomerados disformes. Isso ocorre porque o cálcio tem menor carga (+2), gerando ligações mais fracas. Já as esferas de Alumínio mantiveram seu formato esférico perfeito e tamanho uniforme (cerca de 1,9 mm). A maior carga do alumínio (+3) formou pontes iônicas muito mais fortes com a CMC.
- Capacidade de absorção de água: A capacidade de reidratação é essencial para reativar o fungo. As cápsulas de alumínio funcionaram como “superabsorventes", absorvendo até 800% do seu peso em água, enquanto as de cálcio absorveram apenas 240%. A rede organizada do Alumínio preservou poros internos que facilitam a entrada de água.
- Estabilidade térmica: Análises térmicas confirmaram que o alumínio produz uma estrutura molecular mais estável e homogênea.
Assim, o alumínio foi escolhido como o agente ideal para proteger o fungo.
Encapsulamento do Fungo e Testes de Sobrevivência
Na fase final, o fungo B. bassiana foi misturado à solução de CMC e pingado na solução de alumínio, gerando microcápsulas, medindo cerca de 2,4 mm. Os exames ao microscópio revelaram uma estrutura do tipo "casca-núcleo", constituída por uma camada externa protetora de CMC, que envolvia um núcleo poroso, onde o fungo fica abrigado.
A cápsula induz o fungo a uma dormência protegida, preservando sua integridade contra temperaturas muito altas ou muito baixas, e também contra a desidratação. Quando aplicado nas lavouras, o grânulo libera o fungo gradualmente para o ambiente.
As cápsulas secas foram armazenadas em freezer a -18º C, para testar sua durabilidade. Após 2 meses, ao reidratar as cápsulas, 100% dos fungos germinaram em 3 a 4 dias, produzindo novos esporos ativos. Já após 5 meses as cápsulas mantiveram 85% de germinação. Em contraste, o fungo puro sem encapsulamento, mantido nas mesmas condições, permitiu apenas 69% de sobrevivência.
Análises em microscópio eletrônico de varredura mostraram que as esferas de alumínio apresentaram superfície pouco rugosa, com pequenas rachaduras que provavelmente ajudam a controlar a entrada de umidade e a permeabilidade da cápsula. Já os aglomerados de cálcio tinham superfície muito mais irregular e desorganizada, o que pode prejudicar o ambiente de proteção necessário para manter os esporos vivos.
O que vem a seguir
Apesar dos resultados positivos em laboratório, ainda são necessários testes de campo para confirmar a eficácia do produto em condições reais de cultivo, avaliando controle de pragas, persistência ambiental e compatibilidade com práticas agronômicas já existentes. Os pesquisadores também cogitam testar a tecnologia em aplicações pecuárias, como no combate a carrapatos.
O estudo demonstrou, de forma inédita, que a combinação de carboximetilcelulose com alumínio é um método simples, rápido e sustentável para encapsular o fungo B. bassiana. Essa tecnologia descortina o que pode vir a ser uma solução ideal para o armazenamento e posterior aplicação de biopesticidas, permitindo que os microorganismos permaneçam vivos e prontos para proteger as lavouras contra pragas de maneira natural e ecologicamente correta. Antevê-se um grande potencial para implementação de escala industrial da técnica, por ser um processo relativamente simples e barato, tornando a tecnologia mais acessível a produtores de diferentes portes.
O autor é engenheiro agrônomo, membro do Conselho Científico Agro Sustentável e da Academia Brasileira de Ciência Agronômica.
