Projecto FEUP

Ana Coutinho

Ana Sousa

Miguel Costa

Pedro Cordeiro

Tiago Ferreira

Tierri Oliveira

Monitora: Dr.ª Sofia Sousa

Supervisor: Dr. Domingos Barbosa

Coordenadora: Dr.ª Lúcia Santos

Porto, Outubro de 2010

iii

Agir, eis a inteligência verdadeira. Serei o que quiser. Mas tenho que querer o

que for. O êxito está em ter êxito, e não em ter condições de êxito. Condições de palácio

tem qualquer terra longa, mas onde estará o palácio se não o fizerem ali?

Fernando Pessoa

iv

AGRADECIMENTOS

Gostaríamos de agradecer a algumas pessoas que nos apoiaram e ajudaram nesta

nova fase da nossa vida, a iniciação do percurso académico, em particular, na

elaboração do presente trabalho.

Ao nosso supervisor, Dr. Domingos Barbosa, à nossa monitora, Dr.ª Sofia

Sousa, expressamos aqui o nosso reconhecimento, por nos terem incentivado e

apresentado um novo mundo: o mundo da investigação, da pesquisa, da procura, com

rigor e utilidade.

E, a todas as pessoas com quem nos cruzamos, que de forma directa ou indirecta,

pudemos partilhar ideias, aprendendo algo mais.

v

RESUMO

Os biopesticidas surgiram como uma alternativa viável aos pesticidas químicos,

que podem ter repercussões extremamente nefastas para o ambiente, nomeadamente

devido à contaminação dos lençóis freáticos e solo podendo afectar a saúde pública.

A venda dos 21 biopesticidas registados em pelo menos cada um Estado –

Membro da União Europeia representa 20% dos produtos do mercado mundial avaliado

em 135 milhões dólares, e com uma projecção de crescimento para atingir 270 milhões

de dólares num futuro próximo. Face ao patamar alcançado pelos biopesticidas, o

mercado dos pesticidas químicos tem sofrido um decréscimo de 7.4% de 1990 a 2005.

Com o rápido desenvolvimento dos biopesticidas tem-se vindo a desenvolver

três principais grupos: biopesticidas microbianos; proteínas incorporadas nas plantas

(PIPs); controlo biológico. Na actualidade o mercado dos biopesticidas é dominado

pelos biopesticidas microbianos, e mais particularmente pelas subespécies da bactéria

Bacillus thuringiensis (Bt). Existem mais de 40 produtos baseados na Bt disponíveis

globalmente representando cerca de 1% de todos os insecticidas vendidos.

Portugal também desempenha um papel para o desenvolvimento e produção de

biopesticidas, como é o caso da empresa ClamiTec. Esta empresa portuguesa usa a

biotecnologia para explorar o potencial dos fungos e, assim, criar produtos competitivos

que podem ser aplicados em várias áreas da actividade humana.

Palavras-chave: Biopesticidas, bioinsecticidas, bioherbicidas, biofunjicidas, bacillus

thuringiensis, pesticidas, pragas.

vi

LISTA DE ABREVIATURAS

ADN – Ácido desoxirribonucleico

Bt – Bacillus thuringiensis

US EPA – United States Environmental Protection Agency (Agência de Protecção

Ambiental dos Estados Unidos da América)

EUA – Estados Unidos da América

PIP’s – Plant Incorporated Protectants (Proteínas Incorporadas nas Plantas)

OMS – Organização Mundial de Saúde

vii

ÍNDICE GERAL

Agradecimentos………………………………………………………………...….……iv

Resumo……………………………………………….………………………….………v

Lista de abreviaturas…………………………………………………………………….vi

Índice de figuras………………..………………………………...……………………viii

Introdução………………………………………………………………………………..1

2. Produção de Biopesticidas

2.1. Biopesticidas no palco do mundo - Importância económica e social…………….....3

2.2. Processos de produção…………………………………………………….........…...5

2.3. Descrição detalhada de um dos processos de produção………………………..…...8

2.4. Empresa nacional – ClamiTec…………………………………………………..…10

2.5. Tendências actuais…………………………………………………………………14

3. Conclusões & perspectivas futuras…………...……………………..……………….16

Bibliografia……………………………………………………………………………..17

viii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - A taxa real de crescimento para o mercado global de protecção das culturas.

Fonte: modificado a partir do De vida das culturas Relatório Anual Internacional

(2005/2006)………………………………………………………………………………………….......4

Figura 2 – Modo de acção de Bacillus thuringiensis……………………………..…….7

Figura 3 – Armadilha de feromonas……………………………………………..….…..8

Figura 4 – Esquema representativo do processo de produção……………………....…..9

Figura 5 - a) Planta saudável; b) Planta galhada [18]………………………….....…...10

Figura 6 - Amostra de biopesticida, PcMR-1[18]…………………………..………....11

Figura 7 - Ovo parasitado com PcMR-1 [18]……………………………….………....12

1

1. Introdução

Pesticida é o nome genérico dado às substâncias que visam matar, controlar e/ou

inibir organismos indesejados que possam por em causa uma dada cultura, podendo ser

agrupados em herbicidas, fungicidas, insecticidas, de acordo com o grupo de

organismos alvo, respectivamente ervas/plantas, fungos e insectos. Com efeito, sem que

no quotidiano se tome consciência da inferência assustadora, a verdade é que para além

da indústria de armamento apenas a indústria agroquímica de produção de pesticidas

tem como um dos seus objectivos produzir materiais ou substâncias mortíferas. [1]

A maioria dos pesticidas contém substâncias activas que interferem na

respiração, alimentação, crescimento e reprodução das pragas, de uma forma muito

generalizada, ou seja, frequentemente actuam segundo características patentes na base

destes processos biológicos, o que implica afectarem um amplo leque de organismos

alvo. Isto significa que, para além de um dado pesticida eliminar uma determinada

espécie de praga, elimina também outros seres vivos morfologicamente idênticos à

praga. Um fungicida, por exemplo, não mata apenas o fungo que ataca as folhas de uma

planta, mas também outro tipo de fungos que podem ser altamente benéficos e

importantes para o desenvolvimento normal das plantas. Os pesticidas estão também

associados a ressurgências de pragas e ao desenvolvimento de resistências nas pragas.

Como a maioria dos pesticidas não são muito selectivos, frequentemente a aplicação de

um pesticida não elimina apenas a praga, mas também os seus inimigos naturais

(predadores, parasitas). As pragas podem reproduzir-se mais rapidamente e são mais

abundantes que os seus inimigos naturais e assim, podem reaparecer com maior

intensidade após a aplicação de pesticidas, obrigando a um uso cada vez mais frequente

e em doses mais elevadas deste produto. No entanto, existem diversos mecanismos

através dos quais as pragas podem desenvolver resistências aos pesticidas. Note-se que

mesmo em condições de produção agrícola muito controladas, resíduos de pesticidas

podem permanecer no meio, sendo lixiviados contaminando lençóis freáticos, pondo

assim em risco a saúde humana.

Num plano mais objectivo, podemos ainda acrescentar que a Organização

Mundial da Saúde (OMS) calculou recentemente que todos os anos aproximadamente

25 milhões de trabalhadores agrícolas sofrem intoxicações devido a pesticidas, dos

2

quais 20.000 casos são mortais. Sendo assim, urge a necessidade de uma forma de

pesticidas que consiga minimizar os problemas associados à resistência das pragas,

reduzida especificidade de combate, bem como a poluição e contaminação do meio em

que é utilizado. Surgem assim os biopesticidas, cuja origem está unicamente associada a

materiais naturais por exemplo animais, plantas, bactérias.

Apesar das grandes vantagens dos biopesticidas a sua elevada especificidade,

requer uma identificação exacta do agente patogénico/peste e, possivelmente, a

necessidade de usar mais biopesticidas, a sua eficácia é variável devido à influência de

factores bióticos e abióticos (como por exemplo a temperatura e pH) e a distribuição

irregular dos biopesticidas no mercado, constituem inconvenientes ao seu uso.

Os variadíssimos tipos desta nova forma de pesticidas serão agrupados ao longo

deste trabalho em dois grupos principais. Por um lado, teremos em estudo formas de

combate directo às pestes, por outro lado, formas particulares de conferir à planta a

capacidade destas resistirem a peste em causa, ou seja, o agente representa um combate

indirecto. Os biopesticidas não são nocivos ao Homem e ao meio ambiente.

Porém, independentemente do tipo de combate o presente estudo pretende

demonstrar a validade da ideia de que é possível que uma forma “não agressiva para o

ambiente” de resolução de problemas agrícolas resulte simultaneamente numa clara

rentabilidade económica. A viabilidade económica da produção de biopesticidas é um

factor importante que deve ser abordado.

3

2. Produção de Biopesticidas

2.1. Biopesticidas no palco do mundo – Importância

económica e social

Biopesticidas, pela definição mais lata, são organismos vivos ou produtos

naturais derivados desses organismos que suprimem populações de pragas.

A avaliação global dos mercados de biocontrolo mostra que a percentagem de

biopesticidas tem crescido constantemente desde 1997 e prevê-se que continue a crescer

a uma taxa de 10% ao ano [2]. As vendas globais de biopesticidas foram estimadas em

460 milhões dólares em 2000 e continuam a aumentar anualmente prevendo-se que

atinjam em 2010 o valor de US $ 1 bilião. Existem aproximadamente 225 biopesticidas

fabricados em 30 países membros da Organização para a Cooperação e

Desenvolvimento Económico [3].

Os países Nafta (EUA, Canadá, México), usam 44% de todos os produtos de

controlo biológico vendidos no mundo inteiro. [4]. Há 53 biopesticidas registados nos

EUA [5], que têm vendas no valor de 205 milhões de dólares e prevê-se que este

mercado cresça para os 300 milhões de dólares até ao final da década [6].

A União Europeia tem 21 biopesticidas registados em pelo menos um Estado-

Membro [5]. A venda desses biopesticidas representa 20% dos produtos do mercado

mundial avaliado em 135 milhões dólares com uma projecção de crescimento para

atingir 270 milhões de dólares num futuro próximo [4] e [6] . No entanto, ao contrário

da América do Norte, o uso na Europa diminuiu de 95% a 25% da quota de mercado

entre 1985 e 2004, em oposição a este caso geral os biopesticidas que combatem os

nematóides chegaram a representar 55% do mercado em 2004 [4]. O restante da quota

do mercado mundial está dividido entre os países da Oceânia em 20%, os países da

América Latina em 10%, e menos de 5% atribuído à Ásia e Índia [6]. O crescimento

futuro nestes últimos países é variável. Devido à grande quantidade de terra em áreas de

pastagens na Oceânia, o mercado pode estar saturado em poucos anos, de modo

4

limitado o potencial de crescimento é esperado, enquanto a Ásia, especialmente a

China, está preparada para a expansão, para o crescimento de biopesticidas.

Em contraste com o crescimento mundial observado nos biopesticidas, o

mercado global de protecção de culturas de produtos tradicionais (pesticidas sintéticos)

teve um decréscimo de 7,4% de 1990 a 2005 [7]. As maiores perdas registaram-se 1999-

2003 (Figura 1). Outros investigadores independentes também indicaram tendências de

declínio nos mercados de pesticidas convencionais de 1,5% ao ano [8] e [6]. Essa

tendência continuou em 2006, com uma queda de 2,5% nas vendas de herbicidas,

fungicidas e insecticidas em relação ao ano anterior [7], mas em 2007 houve um

aumento de 9,7% dos pesticidas químicos, em consequência dos preços mais baixos

registados no Brasil e na Europa [7].

Figura 1 – A taxa real de crescimento para o mercado global de protecção das

culturas.Adaptado: modificado a partir do De vida das culturas Relatório Anual Internacional

(2005/2006).

No entanto, apesar da tendência de queda nas vendas de pesticidas

convencionais nos últimos 6/7 anos, a proporção de pesticidas convencionais permanece

muito elevada e deve continuar assim.

5

Muitos biopesticidas descobertos têm surgido a partir de programas de

investigação apoiados pelos governos e laboratórios de universidades, enquanto

algumas empresas pequenas investiram na investigação de biopesticidas desenvolvendo

os seus programas de iniciação próprios [9] e [10].

Também foi previsto que as empresas multinacionais assumam um papel mais

activo no desenvolvimento de biopesticidas, incluindo a selecção de ingredientes

activos (os microrganismos e seus metabolitos secundários). Em vez disso, empresas

agroquímicas desenvolvem novas moléculas de microrganismos sintéticos que levam a

novos químicos de risco reduzido [9] e [11].

As pequenas e médias empresas representam o segmento da indústria que está

mais interessado em comercializar biopesticidas. No entanto, muitas vezes carecem de

infra-estruturas e capital para investir em pesquisa [12]. Durante os últimos oito anos no

Canadá, 55 biopesticidas foram registados, resultando numa onda de novos produtos de

risco reduzido (2000-2008). Apesar do aumento recente do número de registos, os

biopesticidas na indústria do Brasil ainda estão numa fase inicial.

Apenas algumas médias empresas lucram com a venda de biopesticidas e muitas

são apenas pouco rentáveis [12] e [5. A fim de reforçar as capacidades, os

investigadores, os académicos e as indústrias devem trabalhar de forma colaborativa

para a formação pessoal e científica, com experiência nesta área.

2.2. Processos de produção

Os biopesticidas são a principal alternativa aos pesticidas convencionais na

protecção de culturas contra pestes, organismos patogénicos, e espécies indesejadas. No

final de 2001 encontravam-se registadas cerca de 195 substâncias activas com

propriedades biopesticidas e 780 produtos (dados US EPA) [13]. Os biopesticidas

podem ser divididos em três grupos principais:

Biopesticidas microbianos;

Proteínas Incorporadoras nas Plantas (PIPs);

Controlo biológico;

6

2.2.1. Biopesticidas microbianos

Para o desenvolvimento de biopesticidas microbianos são utilizados organismos

patogénicos, isolados a partir de insectos doentes no decorrer de grandes epidemias de

origem natural. O primeiro biopesticida microbiano a ser utilizado foi desenvolvido

pelo biólogo japonês Shigetane Ishiwata em 1901. Durante o seu trabalho, Shigetane

Ishiwata isolou a bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), que ainda hoje é amplamente

utilizada.

Actualmente mais de 400 espécies de fungos e de 90 espécies de bactérias são

produzidas e vendidas em todo o mundo como biopesticidas, contra diferentes tipos de

insectos. Os mais amplamente utilizados são as subespécies da bactéria Bacillus

thuringiensis (Bt), que têm despertado um grande interesse face ao grave problema de

poluição ambiental registado em todo o mundo. Existem mais de 40 produtos baseados

na Bt disponíveis globalmente para o controlo de larvas, besouros e mosquitos, que no

seu conjunto perfazem cerca de 1% de todos os insecticidas vendidos [14].

2.2.2.Proteínas Incorporadas nas Plantas (PIPs)

A revolução na área da biologia molecular e da biotecnologia desde os

princípios de 1980 promoveu um rápido desenvolvimento dos métodos de combate

biológico, proporcionando aos biopesticidas competitividade no mercado dominado

pelos pesticidas químicos.

O combate biológico através das Proteínas Incorporadas nas Plantas (PIPs)

baseia-se na técnica de ADN recombinante, onde é introduzido material genético nas

plantas proveniente de um organismo com as características pretendidas. Assim, a

própria planta passa a produzir o seu biopesticida, como consequência da transcrição e

posterior tradução do gene introduzido, conferindo-lhe novas características. Esta via

tem vindo a ser amplamente desenvolvida, tendo já conseguido atingir resultados

bastante promissores em batatas, tomates, tabaco e algodão [14]. A Figura 2 mostra o

modo de acção da bactéria Bt.

7

Figura 2 – Modo de acção de Bacillus thuringiensis

2.2.3.Controlo biológico

O controlo biológico pode ser definido pela acção dos inimigos naturais das

diferentes pestes. Pode ser dividido em 2 grupos principais, controlo biológico natural e

controlo biológico aplicado. O controlo biológico natural ocorre quando as espécies

nativas combatem e reduzem o número de indivíduos da espécie indesejada, por outro

lado, o controlo biológico aplicado envolve a intervenção do Homem para eliminar a

peste [15].

A principal via de controlo biológico é a sua forma aplicada que consiste no uso

de feromonas no combate às pestes. Este processo consiste na utilização de feromonas

sexuais das espécies indesejadas em armadilhas, com o objectivo de atrair os

organismos - alvo, controlando assim o número de indivíduos da peste.

8

Figura 3 – Armadilha de feromonas

2.3. Descrição detalhada de um dos processos de produção

As subfracções da Bt são obtidas pela separação rigorosa de cada produto da Bt num

supernadante (sem partículas) e um “pellet” (com partículas) através de centrifugação

(12,000g por 10 min). O supernadante sem partículas é filtrado (filtros com poros de

0,45 µm) sendo diluído em 10% (v/v) numa solução tampão salina de fosfato.

As partículas resultantes da filtração são primeiramente concentradas 20x por osmose

inversa durante 6 horas a uma temperatura de 4ºC. A semi-purificação das fracções de

CIP (corpos de inclusão paraesporal) é realizada segundo Thomas e Ellar [16] com as

seguintes modificações: Alíquotas 500 µL de cada produto da Bt diluído 2x e

centrifugado (5 min) com 50 µL de vidro esmagado esterilizado para separarem os

agregados. Após da centrifugação descontínua do gradiente de sacarose (80,000g por 14

horas a uma temperatura de 4°C) a camada de CIP rica em cristais é verificada através

de uma análise proteica. A sacarose é removida recorrendo a uma diluição em 2

volumes e centrifugação com H20 duplamente destilada. Esta purificação é repetida 3

vezes. A solubilização dos CIP e conversão da pro- -endotoxina para activar -

endotoxina envolvem incubação quer dos produtos da Bt quer das fracções dos CIP

enriquecidos em 40mM de Carbonato de Sódio (pH 10) e a enzima tripsina (0.1% w/v)

9

a 37ºC. Para tal é efectuada uma eletrofurese para monitorizar a digestão, e são

recolhidas partículas residuais, incluindo esporos, através da centrifugação seguida de

filtração por uma membrana (com poros de 0,2 µm). Dose equivalente é baseada na

contagem dos esporos e na produção total de proteínas Bt. [17]

Figura 4. Esquema representativo do processo de produção.

Centrifugação

Bacillus thuringiensis (Bt)

Supernadante

(sem partículas)

Pellet

(com partículas)

Supernadante

Filtrado

Filtração

Diluição 10% (v/v) em solução tampão salina de

fosfato

Concentração 20x por osmose inversa a 4ºC

CIP’s

Semi-purificação com base em Thomas e Ellar

CIP’s ricos em cristais

Centrifugação descontínua do gradiente de sacarose

Sacarose

Diluição e centrifugação com água destilada

Incubação com carbonato de Sódio (a enzima tripsina)

-endotoxina Partículas residuais

Centrifugação

10

2.4. Empresa nacional – ClamiTec

2.4.1.ClamiTec, uma empresa inovadora portuguesa

A ClamiTec é uma empresa de base biotecnológica constituída em Julho de

2008 e liderada por Carlos Franco, especialista na protecção de plantas, e Marco

Catarino, economista, que se encontra a funcionar no Laboratório de Micrologia

Aplicada da Universidade de Évora [18].

A jovem empresa portuguesa usa a biotecnologia para explorar o potencial dos

fungos e, assim, criar produtos competitivos que podem ser aplicados em várias áreas da

actividade humana [19].

A área de negócio inicial é a produção e venda de um biopesticida inovador,

contra o nemátode-das-galhas-radiculares. O produto será utilizado na luta biológica de

Protecção de Plantas, combatendo a doença causada pelo nemátode referido, que ataca

grande parte das plantas cultivadas em regiões tropicais e temperadas (Fig. 2) [19].

Figura 5. a) Planta saudável; b) Planta galhada [19].

Até 2012, a empresa pretende consolidar a sua tecnologia e obter a homologação

do biopesticida, encontrando-se numa fase de instalação. O seu crescimento neste

período dependerá muito do desenvolvimento do produto, algo que fará crescer o valor

dos activos da empresa. Actualmente, a concorrência é quase inexistente, o que pode

tornar a solução da ClamiTec muito competitiva [20].

11

O negócio estará virado essencialmente para o mercado internacional, mas este

processo decorrerá sobretudo após o início da comercialização do biopesticida. A

comercialização será iniciada na bacia mediterrânica da Europa, e evoluirá

posteriormente para os EUA. Após conquistar estes mercados, a venda do biopesticida

estará disponível para o resto do mundo [20].

2.4.2.O biopesticida

O biopesticida está provisoriamente designado por PcMR-1 e tem como

princípio activo o fungo Pochonia chlamydosporia, da estirpe PcMR, um parasita de

ovos do nemátode-das-galhas-radiculares, uma das doenças que causa grandes prejuízos

nas culturas hortícolas, e comprovadamente eficaz no combate a esta doença por

extensivos estudos em laboratório e no campo [18].

Em 1998, foram obtidos em Portugal vários organismos isolados dessa espécie

originários de diversas zonas do país, a partir de ovos do nemátode-das-galhas-

radiculares. Recorrendo a testes in vitro e a estirpe PcMR foi então seleccionada pela

sua forte potencialidade na luta à doença. O PcMR-1 é constituído por clamidósporos,

esporos da estirpe PcMR, formulados de maneira a formar suspensões aquosas

destinadas à aplicação nos sistemas de rega, especialmente os de gota-a-gota, os de

aspersão e microaspersão ou os de rega por sulcos. O produto também pode ser

distribuído na superfície do solo em pequenas parcelas, por aspersão duma suspensão

concentrada, para depois ser incorporado mecanicamente no solo (Figura 6) [18].

Figura 6. Amostra de biopesticida, PcMR-1 [19].

12

2.4.3.Modo de acção

Após a aplicação do biopesticida, que deve ser efectuada de forma a distribuir os

clamidósporos uniformemente de modo a atingir as raízes de todas as plantas presentes

na cultura, os clamidósporos do fungo Pochonia chlamydosporia germinam, dando

origem a hifas que entram em contacto com as raízes infectadas com o nemátode das

galhas radiculares e com as massas de ovos e fêmeas que se encontram à superfície [19].

Estas hifas envolvem as massas gelatinosas que rodeiam e protegem os ovos,

entram em contacto com estes, aderem à sua casca e formam estruturas de penetração,

os apressórios, que perfuram a casca do ovo e fazem penetrar as hifas no seu interior

fazendo com que o fungo consuma o seu conteúdo e destrua o ovo (Figura 4) [19].

Figura 7. Ovo parasitado com PcMR-1[18].

2.4.4.Vantagens

O produto inovador da ClamiTec possui diversas vantagens, pois:

- Não possui intervalo de segurança. O biopesticida pode ser aplicado em

qualquer fase do ciclo produtivo, até durante a colheita onde actualmente não existe

nenhuma solução contra o nemátode-das-galhas-radiculares que possa ser aplicada.

- Pode ser utilizado em complementaridade aos nematicidas químicos,

nomeadamente das famílias dos carbamatos e dos organofosforados, que se encontram

actualmente homologados.

13

- Ajuda a combater a resistência aos nematicidas químicos, já que contribui para

melhorar a eficácia e prolongar a vida útil dos de pós-plantação, uma vez que possui um

modo de acção completamente diferente.

- É adequado para Agricultura Biológica, não deixando resíduos químicos no

solo ou nas culturas, não provocando efeitos secundários inconvenientes e não tendo

nenhum efeito tóxico para os consumidores, operadores, animais domésticos e fauna

presente nas culturas e zonas envolventes.

- Pode ser aplicado quantas vezes for necessário, em qualquer momento do ciclo

cultural.

- É fácil de conservar, de manusear e de transportar. O produto pode ser

conservado à temperatura ambiente, desde que esta não ultrapasse os 25 ºC, e não se

deteriora até à abertura das embalagens.

- A sua matéria activa é constituída por clamidósporos, que são adequados para

distribuir no solo a fim de parasitarem os nemátodes, porque são aproximadamente 100

vezes maiores que os conídios e não necessitam de fontes de energia adicionais que

promovem o desenvolvimento de competidores saprofíticos, sendo por isso muito mais

eficientes na colonização do solo e da rizosfera.

- A massa activa recomendada, 6250g, facilita o manuseamento e distribuição do

produto, melhorando a eficácia da aplicação.

- É fácil de aplicar, bastando apenas misturá-lo com água e, em seguida, injectá-

lo nos sistemas de irrigação, especialmente os de gota-a-gota, os de aspersão e

microaspersão ou os de rega por sulcos.

- Está vocacionado para ser utilizado em Protecção Integrada. O uso do PcMR-1

está especialmente indicado durante o intervalo de segurança dos nematicidas químicos,

quando estes não podem ser aplicados. Assim, é possível beneficiar da diminuição

inicial da população de nemátodes que estes provocam, porque populações elevadas

destes organismos dificultam a acção do fungo, uma vez que é uma acção permanente e

contínua no tempo, mas lenta. Por outro lado, esta diminuição inicial da população

favorece o aparecimento de massas de ovos à superfície das raízes, facilitando a acção

do biopesticida, que, neste caso, impede o crescimento da população de nemátodes,

14

mantendo-a baixa durante todo o período da cultura e estimulando uma diminuição da

população presente no solo para a cultura seguinte, que é mais facilmente diminuída

pelo uso de nematicidas químicos de pós-plantação, no começo dessa próxima cultura.

2.5. Tendências actuais

Tornou-se evidente que havia uma necessidade urgente de um agente biológico,

que possuísse as propriedades desejáveis de um pesticida químico, pois o controlo de

pragas com pesticidas químicos tem gerado diversos problemas, incluindo a resistência

aos insecticidas, os surtos de pragas secundárias, riscos de segurança para os humanos e

animais domésticos, a contaminação dos lençóis freáticos, a diminuição da

biodiversidade e outras preocupações ambientais [21].

A necessidade de desenvolver "pesticidas mais seguros" tornou-se assim uma

prioridade da United States Environmental Protection Agency (US EPA) [22].

Não há dúvida de que os biopesticidas podem desempenhar um papel

fundamental no controlo das pragas e contribuir significativamente para a redução do

consumo de pesticidas químicos.

Como tal, a agricultura sustentável do século XXI depende cada vez mais de

biopesticidas para o controlo de pragas, pois estes são ecológicos e reduzem o contacto

humano com pesticidas químicos [23].

Actualmente o maior mercado individual de biopesticidas Europeu é a Espanha,

seguida pela Itália e França. Apesar de o crescimento global do mercado biopesticida

não ter vivido à altura das expectativas da década de 1990, o potencial permanece e

existem elevadas oportunidades, que poderiam aumentar o mercado total em 2020 [23].

Os biopesticidas geralmente mais utilizados são os biofungicidas (Trichoderma),

bioherbicidas (Phytopthora) e bioinsecticidas (Bacillus thuringiensis). Os seus

benefícios potenciais para a saúde pública e para a agricultura são consideráveis. O

interesse em biopesticidas é baseado nas vantagens associadas a tais produtos, que são

15

inerentemente menos prejudiciais para o ambiente, geralmente eficazes em quantidades

muito pequenas e, muitas vezes decompõem-se rapidamente, resultando assim em riscos

menores e evitando largamente problemas de poluição [22].

Recentemente uma nova estirpe mais activa de Bt foi produzida, o que aumentou

o desempenho e a aceitação de produtos comerciais e ampliou o seu uso contra as

pragas de outros insectos.

Os produtos biológicos representam actualmente apenas 1% do mercado

mundial e 80% dessa fracção são dominados por um produto Bt.

Alguns analistas estimam que os produtos de controlo biológico podem

substituir pelo menos 20% dos produtos químicos.

O uso de biopesticidas tem potencial para expandir no futuro, como produtos a

serem usados no combate a pragas.

16

3.Conclusão & perspectivas futuras

Como podemos constatar os biopesticidas podem ser divididos em três grupos

principais: os microbianos que se baseiam em organismos patogénicos, isolados a partir

de insectos doentes epidémicos naturais, e uma posterior esporulação em que se

sintetiza a proteína pesticida, as Proteínas Incorporadas nas Plantas (PIPs) que baseiam-

se na técnica de ADN recombinante, na qual é introduzido o material genético nas

plantas, tornando-as produtoras de um biopesticida com as características pretendidas, e

por fim o Controlo Biológico que ocorre quando as espécies nativas combatem e

reduzem o número de indivíduos da espécie indesejada.

Os biopesticidas são apenas uma prova entre muitas outras, de que é

perfeitamente possível escolher um caminho que respeite um desenvolvimento

sustentável do planeta, e por desenvolvimento desse mesmo caminho criar condições

para que se torne, por sua vez, também mais eficaz que todos os restantes e assim capaz

de uma rentabilidade económica em prole do desenvolvimento da actividade laboral em

causa.

Com isto, pretende-se aferir que da mesma forma que as proteínas traduzidas por

bactérias específicas permitem uma acção eficaz e duradoura, no que diz respeito ao

combate de pragas, outros tipos de intervenção industrial ou agrícola podem

perfeitamente fazê-lo, pois uma parte maioritária destas escolhas, apesar dos altos

custos iniciais rentabiliza a actividade a longo prazo, devido à sua alta e longa eficácia.

Actualmente o maior mercado individual de biopesticidas Europeu é a Espanha,

seguida pela Itália e França. Apesar de o crescimento global do mercado biopesticida

não ter vivido à altura das expectativas da década de 1990, o potencial permanece e

existem elevadas oportunidades, que poderiam aumentar o mercado total em 2020.

17

Bibliografia

[1] Quercus (Associação Natural da Conservação da Natureza) 2009. A agricultura

industrializada.

http://www.quercus.pt/scid/webquercus/defaultArticleViewOne.asp?categoryID=631&a

rticleID=1780

[2] Bailey and Mupondwa, 2006. Developing microbial weed control products:

commercialization, biological, and technological considerations. In: H.P. Singh, D.R.

Batish and R.K. Kohli, Editors, Handbook of Sustainable Weed Management, The

Haworth Press Inc., Binghamton, NY, USA (2006), pp. 431–473.

[3] Kabaluk and Gazdik, 2007. Directory of microbial pesticides for agricultural crops

in OECD countries. Agriculture & Agri-Food Canada, Revised September 2005.

[4] Cuddeford, 2008. Biocontrol Files, Issue 13, March 2008, Co-Published by World

Wildlife Fund, the Biocontrol Network, and Agriculture and Agri-Food Canada, pp. 1–

8.

[5] Kiewnick, 2007. Practicalities of developing and registering microbial biological

control agents. CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science,

Nutrition and Natural Resources No. 013, CABI Publishing. Available from:

<http://www.cababstractsplus.org/cabreviews> (acessed October 8, 2010)

[6] Thakore, 2006. The biopesticide market for global agricultural use, Industrial

Biotechnology 2 (2006), pp. 194–208.

[7] CropLife International, 2008. Facts and figures – the status of global agriculture.

Available from: <http://www.croplife.org/library/attachments/e8c4a241-c893-435e-

afcb-f81b9842fa90/2/Facts%20And%20Figures%20-

%20the%20status%20of%20global%20agriculture.pdf> (acessed October 8, 2010)

18

[8] BCC Research, 2006. The new biopesticide market. Available from:

<http://www.bccresearch.com/chemicals> (acessed October 8, 2010)

[9] Marrone, 1999. Microbial pesticides and natural products as alternatives, Outlook on

Agriculture 28 (1999), pp. 149–154.

[10] Meneley, 2000. Challenges to commercialization of biological control technologies

for IPM. In: G.C. Kennedy and T.B. Sutton, Editors, Emerging Technologies for

Integrated Pest Management, APS Press, St. Paul, Minnesota, USA, pp. 289–304.

[11] Saxena and Pandey, 2001. Microbial metabolites as eco-friendly agrochemicals for

the next millennium, Applied Microbiology and Biotechnology 55, pp. 395–403.

[12] Bailey et al., 2009. Developing weed control technologies with fungi. In: R.K.

Mahendrah, Editor, Current Advances in Fungal Technology, I.K. International, New

Delhi, India (2009), pp. 1–44.

[13] US EPA (United States Environmental Protection Agency). 2009. What are

Biopesticides. http://www.epa.gov/pesticides/biopesticides/whatarebiopesticides.htm

(acessed October 8, 2010) 18

[14] Moazami, Nasrine. 2007. Encyclopedia of Life Support Systems Biotechnology –

Biopesticide Production.

[15] Rowe E., Gerald and Argyrios Margaritis. 2004. Bioprocess Design and Economic

Analysis for the Commercial Production of Environmentally Friendly Bioinsecticides

From Bacillus thnrigiensis HD-1 kurstaki. Department of Chemical and Biochemical

Enginnering, Faculty of Engineernig, The University of Western Ontario.

[16] Thomas WE, Ellar DJ. 1983. Bacillus thuringiensis var. israelensis crystal

endotoxin: effects on insect and mammalian cells in vitro and in vivo. 60:181-197

19

[17] Mindfully. 2010. Production of Bacillus cereus-Like Cytolytic Effects from

Outgrowth of Spores. http://www.mindfully.org/GE/Bt-Human-Cell-Exp.htm#met

(accessed October 19, 2010).

[18] Clamitec, Myco solutions Lda. 2008. http://www.clamitec.com/ (accessed October

9, 2010).

[19] Oje – o Jornal Económico. 2009. Clamitec vai produzir biopesticida inovador a

nível mundial. http://www.oje.pt/gente-e-negocios/entrevistas/clamitec-vai-produzir-

biopesticida-inovador-a-nivel-mundial (accessed in October 9, 2010).

[20] OutSystems. 2008. ClamiTec – Presentation - Prémio Start Final.

http://www.outsystems.com/CMS_BackOffice/ResourceDownload.aspx?ResourceNam

e\x3dPNE08_Clamitec_Final (accessed October 10, 2010).

[21] BASF (The Chemical Company).2010. General Information on Serenade.

http://www.agro.basf.com/agr/AP-

Internet/en/function/conversions:/publish/upload/solutions/09_04_08_BASF-explores-

the-use-of-biopesticides-in-combination-with-chemicals.pdf (acessed October 9,2010)

[22] CPL (Business Consultants).2010. The 2010 Biopesticides Market in Europe.

http://www.cplsis.com/index.php?reportid=334&category=76 (acessed October

9,2010).

[23] JBIOPEST (Journal of Biopesticides 3).2010. Biopesticides: An ecofriendly

approach for pest control.

http://www.jbiopest.com/users/LW8/efiles/Suman_Gupta_V31.pdf (acessed October

9,2010).