Tag: Biotecnologia Agrícola

  • Lagarta que devora soja e algodão pode ser arma contra o isopor

    Lagarta que devora soja e algodão pode ser arma contra o isopor

    Uma lagarta que o agronegócio classifica entre as pragas mais agressivas de soja, algodão e milho guarda em seu intestino um trunfo inesperado: fungos e bactérias capazes de degradar o isopor. Pesquisadores de duas universidades públicas paulistas publicaram, em maio, na revista BMC Microbiology, os resultados de um estudo sobre a microbiota intestinal da lagarta-helicoverpa (Helicoverpa armigera), também conhecida como lagarta-do-algodão, lagarta-da-espiga-do-milho ou lagarta-da-vagem, e seu papel na decomposição desse tipo de plástico.

    Cientistas do Laboratório de Biologia Molecular da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) lideraram o estudo, em colaboração com pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro. A equipe já consolidou uma linha de pesquisa sobre bactérias presentes no intestino de insetos e, desta vez, identificou quatro fungos na microbiota da lagarta, todos com capacidade comprovada de degradar o poliestireno expandido, nome técnico do isopor, um polímero derivado do petróleo que não se decompõe naturalmente no ambiente e por isso representa uma importante fonte de poluição plástica.

    “Os estudos publicados por nosso grupo são provavelmente os primeiros do Brasil sobre fungos da microbiota intestinal de insetos envolvidos na degradação de poliestireno”, afirma o biólogo Flavio Henrique Silva, professor do Departamento de Genética e Evolução da UFSCar e autor correspondente do artigo. Silva orientou o trabalho de iniciação científica de Gabrieli Seiscentos Cardenas, bolsista da FAPESP, que deu origem à publicação dentro do projeto “Sphenophorus levis e Helicoverpa armigera como fontes de microrganismos degradadores de poliestireno”.

    Por que o isopor ficou de fora dos radares da ciência

    Os pesquisadores explicam que a escolha pelo isopor partiu justamente da lacuna de estudos sobre o material. Até então, as pesquisas sobre degradação de plásticos concentravam-se em microrganismos do solo e de depósitos de lixo, com maior volume de trabalhos voltados ao polietileno e ao poliuretano. “O isopor era mais negligenciado”, diz Silva. Ele também aponta um obstáculo prático para a reciclagem: um bloco de isopor contém apenas 2% de plástico. O restante é ar, o que torna o processo pouco vantajoso, já que exige grandes volumes de material.

    Lagarta e pupa de H. armigera pertencentes ao grupo em alimentação restrita a poliestireno expandido (EPS) após 7 dias do início do experimento. (A) larva em fase de pupa próxima dentro de galeria no bloco de EPS e (B) pupa de H. armigera. Foto: LBM-UFSCar

    A equipe encontrou poucos trabalhos sobre microrganismos intestinais de insetos voltados especificamente ao poliestireno expandido, apesar da vasta literatura sobre degradação de plástico por microrganismos do solo. Silva aposta no papel dos fungos nesse processo.“Eles são excelentes produtores e secretores de enzimas, muitas delas capazes de quebrar a celulose e polímeros complexos.”

    Como funcionou o experimento

    Os pesquisadores dividiram as lagartas em três grupos, cada um submetido a uma dieta diferente. O primeiro grupo recebeu exclusivamente blocos de poliestireno expandido (EPS, sigla em inglês para expanded polystyrene). O segundo seguiu uma dieta mista, com até 50% de EPS; e o terceiro manteve uma alimentação convencional. Uma análise de metabarcoding, técnica que identifica espécies por meio de DNA, mostrou que a dieta influencia diretamente a diversidade de fungos presentes no intestino das lagartas.

    A levedura do gênero Diutina apareceu em todos os grupos, mas sua abundância caiu significativamente entre os insetos alimentados com poliestireno. Essa redução abriu espaço para uma comunidade microbiana mais diversa, com o surgimento de gêneros como Aspergillus, Talaromyces, Metarhizium e Trematosphaeria. Um indício de que a microbiota se adapta ao consumo do polímero.

    Na etapa seguinte, os cientistas isolaram quatro fungos da microbiota intestinal das lagartas: Aspergillus sp., Talaromyces sp. e duas espécies de Penicillium. Eles depositaram esporos desses fungos sobre uma película superfina de poliestireno e os observaram por 60 dias. A microscopia eletrônica de varredura revelou que os fungos cresceram sobre o material, interagiram com ele e alteraram sua superfície. “Se o fungo foi capaz de crescer sobre esse filme, é porque ele usou essa película como fonte de carbono, ou seja, fonte de alimento. Dois deles são mais eficientes [Aspergillus e Talaromyces], enquanto os outros dois realizam modificações mais sutis nos filmes”, comenta Silva.

    Outros insetos também guardam microrganismos promissores

    A lagarta-helicoverpa não é o único inseto que desperta interesse biotecnológico. Em março, o mesmo grupo da UFSCar publicou na revista Frontiers in Microbiology outro estudo. Dessa vez sobre a microbiota da larva do besouro Sphenophorus levis, conhecido como bicudo-da-cana e responsável por atacar monoculturas de cana-de-açúcar. Os pesquisadores identificaram nesse inseto a bactéria Paenibacillus lautus, eficaz em alterar o poliestireno. O engenheiro de bioprocessos e biotecnologia Eduardo Pereira de Souza, também apoiado pela FAPESP, conduziu essa pesquisa como parte de seu doutorado e assina ainda o artigo sobre a Helicoverpa.

    Agora os cientistas analisam as fezes dos insetos para verificar se eles apenas fragmentam o polímero em micro ou nanoplástico. Ou se promovem uma digestão completa, capaz de quebrar as cadeias de carbono que compõem o material.

    O grupo também estuda o besouro Zophobas morio, cuja larva, conhecida como “tenébrio gigante”, chama atenção pela voracidade. “Ele tem uma característica interessante, porque é muito mais resistente, por exemplo, do que a larva do Sphenophorus levis, da cana, que morre com facilidade em laboratório”, diz Silva. “O Z. morio é capaz de ficar semanas se alimentando apenas de isopor ou outros polímeros.”

    Próximos passos da pesquisa

    Silva afirma que a equipe ainda precisa identificar com precisão os microrganismos, genes e proteínas envolvidos na degradação do polímero. “Precisamos estabelecer quais microrganismos são mais eficientes e se eles cooperam entre si. No trabalho sobre Paenibacillus, nós sequenciamos o genoma da bactéria e identificamos genes que codificam proteínas sabidamente envolvidas na degradação de plástico. Ao estudar esse mecanismo, esperamos conseguir também enzimas mais eficientes”, afirma.

    Os pesquisadores planejam reunir uma coleção de bactérias e fungos eficientes na degradação do poliestireno e introduzi-los no intestino de insetos como o tenébrio gigante. “Aí teríamos uma larva poderosa e muito eficiente para a degradação, um tipo de cavalo de Troia”, projeta Silva.

  • Nova biotecnologia promete redefinir o manejo da soja no Brasil

    Nova biotecnologia promete redefinir o manejo da soja no Brasil

    Uma nova biotecnologia na soja foi apresentada durante a 26ª Expodireto Cotrijal, em Não-Me-Toque (RS). A inovação amplia a proteção contra lagartas e aumenta as opções de manejo de herbicidas. Ao mesmo tempo, busca elevar a produtividade e a sustentabilidade da cultura no Brasil.

    A tecnologia faz parte de uma nova geração de soluções para a agricultura tropical. Durante o evento, especialistas explicaram que o avanço combina genética, biotecnologia e novas estratégias de manejo. O objetivo é ajudar o produtor a enfrentar desafios cada vez mais complexos nas lavouras.

    A novidade integra a plataforma Intacta 5+, desenvolvida pela Bayer. Segundo a empresa, as primeiras variedades comerciais devem chegar ao mercado na safra 2027/28. No entanto, a liberação final ainda depende de aprovações regulatórias em países importadores de soja.

    Responsável pela apresentação da tecnologia, Mateus Benedeti afirmou que a evolução da biotecnologia acompanha a própria transformação da agricultura brasileira.

    “A história da biotecnologia na soja também é uma história de protagonismo do produtor brasileiro. Desde o início, o agricultor buscou tecnologias que permitissem produzir mais e com maior eficiência”, destacou.

    Nas últimas décadas, a adoção dessas tecnologias ajudou o Brasil a ampliar sua produtividade agrícola. Como resultado, o país se consolidou entre os maiores produtores e exportadores de soja do mundo.

    Proteção ampliada contra pragas e plantas daninhas

    A nova biotecnologia na soja incorpora cinco proteínas voltadas ao controle de lagartas que atacam a cultura. Dessa forma, o sistema amplia o espectro de proteção e fortalece o manejo integrado de pragas.

    Entre os principais alvos está a Elasmopalpus lignosellus, conhecida como elasmo. Essa lagarta ataca a planta ainda nas fases iniciais do desenvolvimento. Quando o ataque ocorre nesse estágio, a lavoura pode perder plantas inteiras e comprometer o potencial produtivo.

    Além da proteção contra insetos, a tecnologia permite tolerância a cinco herbicidas diferentes. Entre eles estão mesotriona, dicamba, glifosato, glufosinato e 2,4-D.

    Mateus Benedeti – Foto: Pedro H. Lopes/ Agro em Campo

    Na prática, essa combinação amplia as estratégias de controle de plantas daninhas. O produtor pode utilizar diferentes protocolos de manejo durante o ciclo da cultura. Assim, adapta o controle às condições de cada região produtora.

    Outro benefício está na preservação da eficiência da tecnologia ao longo do tempo. Quando o agricultor alterna mecanismos de ação, reduz a pressão de seleção sobre pragas e plantas daninhas.

    Integração entre genética e biotecnologia

    Outro destaque apresentado durante o lançamento foi o processo YieldBoost™. A metodologia foi desenvolvida no Brasil e busca acelerar a integração entre biotecnologia e genética das plantas.

    O sistema permite testar um número maior de materiais em campo. Com isso, os pesquisadores conseguem avaliar mais combinações genéticas em menos tempo.

    Segundo a empresa, o método permite analisar até 15 vezes mais materiais do que os processos tradicionais de melhoramento. Dessa forma, o desenvolvimento de novas variedades ocorre com maior velocidade e precisão.

    A estratégia também prioriza materiais adaptados às condições da agricultura tropical. Como resultado, as variedades tendem a apresentar maior estabilidade produtiva nas diferentes regiões do país.

    Caminho até o lançamento comercial

    A nova biotecnologia já recebeu aprovação regulatória no Brasil. Ainda assim, sua comercialização depende da autorização de mercados internacionais que importam soja brasileira.

    Por isso, os próximos anos serão dedicados à realização de testes em campo com produtores parceiros. Essas áreas permitirão avaliar o desempenho das variedades em diferentes ambientes produtivos.

    A expectativa é que, no momento do lançamento comercial, o mercado já conte com diversas variedades adaptadas às principais regiões produtoras.

    Para o setor agrícola, a chegada de novas biotecnologias representa um passo importante para o avanço da produtividade. Ao mesmo tempo, essas soluções ajudam o produtor a enfrentar desafios cada vez mais complexos no campo.

    Assim, a evolução da biotecnologia na soja continua a desempenhar um papel central no fortalecimento da agricultura brasileira.

  • Fungo da Antártica pode levar a novo biopesticida

    Fungo da Antártica pode levar a novo biopesticida

    Em um avanço que pode transformar a agricultura global, cientistas brasileiros e americanos descobriram no fundo do Oceano Antártico um fungo capaz de produzir substâncias bioativas com potencial para substituir pesticidas sintéticos. O Penicillium palitans, coletado a 400 metros de profundidade, é a estrela de um estudo que une biotecnologia e sustentabilidade, revelando compostos antifúngicos e fitotóxicos capazes de proteger cultivos sem danos ao meio ambiente.

    Isolado durante uma expedição ao continente gelado, o fungo antártico chamou a atenção por sua resistência a condições extremas: escuridão, pressão elevada e temperaturas próximas a 0°C. Segundo a pesquisa, publicada em parceria entre a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Embrapa Meio Ambiente e o Departamento de Agricultura dos EUA (USDA), o Penicillium palitans produz dois compostos-chave:

    • Penienona: Demonstrou eficácia contra o Colletotrichum fragariae, fungo causador da antracnose, doença que destrói culturas como morango, feijão e café.
    • Palitantina: Mostrou ação fitotóxica, inibindo a germinação de sementes de plantas invasoras como a grama-bentgrass, comum em plantações.

    “Essas moléculas são armas químicas naturais do fungo para sobreviver em um ambiente hostil. Agora, queremos adaptá-las para proteger lavouras”, explica Dra. Luísa Campos, microbiologista da UFMG e uma das autoras do estudo.

    Coletar amostras na Antártica não é para amadores. A expedição demandou um ano de preparação, incluindo treinamentos em sobrevivência no gelo e logística para operar equipamentos em águas profundas. “É como buscar uma agulha no palácio de gelo”, brinca o pesquisador João Ribeiro, da Embrapa. Apesar dos obstáculos, o continente é um *hotspot de biodiversidade microbiana, com organismos que evoluíram para produzir moléculas únicas.

    Impacto ambiental: uma luz no fim do túnel?

    Os pesticidas sintéticos são vilões conhecidos: contaminam solos, reduzem a biodiversidade e geram pragas resistentes. Só o mercado global de agroquímicos movimenta US$ 80 bilhões anualmente, segundo a FAO. Os biopesticidas derivados do Penicillium palitans poderiam reduzir essa dependência. “Eles são biodegradáveis e têm menor risco de desequilibrar ecossistemas”, destaca Dr. Carlos Menezes, da Embrapa.

    Testes mostraram que um dos compostos inibe a germinação de sementes de plantas daninhas e combate fungos patogênicos. Foto: Luiz Henrique Rosa/Embrapa

    Porém, o caminho até o campo é longo. Os compostos precisam passar por testes de toxicidade, formulação estável e eficácia em larga escala. “Estamos na fase de laboratório. Levará de 5 a 10 anos para chegar ao produtor”, pondera Dra. Luísa.

    Caminho até o campo: o que falta?

    Para acelerar a transformação da descoberta em produto, os pesquisadores buscam parcerias com empresas de bioinsumos. O interesse é crescente: o mercado de biopesticidas deve atingir US$ 10 bilhões até 2030, impulsionado por demandas por orgânicos e normas ambientais mais rígidas.

    Curiosidade: a Antártica como fábrica de soluções

    Esta não é a primeira vez que microrganismos antárticos surpreendem a ciência. Em 2020, fungos do permafrost (solo congelado) renderam enzimas usadas em detergentes e biocombustíveis. “A vida nos extremos é uma caixa de pandora biotecnológica”, afirma Dr. Menezes.

    Enquanto a indústria agrícola busca alternativas à química sintética, o fungo da Antártica emerge como um símbolo de esperança. Seus compostos podem não só proteger plantações, mas também reduzir a pegada ecológica do agronegócio. O desafio, agora, é equilibrar inovação e preservação – afinal, a mesma biodiversidade que inspira soluções precisa ser protegida para as futuras gerações.

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