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  • 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 tecnologia permite usar fungo benéfico junto com fertilizante químico

    Nova tecnologia permite usar fungo benéfico junto com fertilizante químico

    Pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram uma tecnologia que aumenta a sobrevivência do fungo Trichoderma harzianum em fertilizantes minerais. A solução utiliza um revestimento biodegradável aplicado diretamente nos grânulos, o que permite a aplicação simultânea de insumos químicos e biológicos no campo.

    Granulos sem e com revestimento
    Granulos sem e com revestimento. Foto: Yasmin Nunes/Embrapa

    O avanço resolve um dos principais entraves da agricultura moderna: a incompatibilidade entre fertilizantes químicos e microrganismos benéficos. Com a nova formulação, o fungo mantém sua viabilidade durante o armazenamento e passa a ser liberado gradualmente no solo, ampliando sua eficácia agronômica.

    Revestimento biodegradável protege microrganismo

    A equipe encapsulou o Trichoderma harzianum em uma matriz polimérica à base de carboximetilcelulose, reforçada com nanocristais de celulose. Esse material forma uma película protetora ao redor dos esporos e evita danos causados por fatores como calor, radiação solar e contato direto com fertilizantes.

    Testes mostraram que, após três meses em temperatura ambiente, os esporos encapsulados mantiveram alta taxa de sobrevivência. Já os não encapsulados perderam até mil vezes sua vitalidade no mesmo período.

    Fungos aumentam produtividade agrícola

    Amplamente utilizado como bioinsumo, o Trichoderma harzianum atua no controle de doenças, estimula o crescimento das plantas e melhora a absorção de nutrientes. Apesar do potencial, a baixa resistência fora do ambiente ideal limita seu uso em larga escala.

    EncapsulamentoTrichoderma_Filme de CMC e nanocelulose contendo os esporos de Trichoderma harzianum
    Filme de CMC e nanocelulose contendo os esporos de Trichoderma harzianum. Foto: Yasmin Nunes/Embrapa

    Substâncias presentes em fertilizantes, como ureia e fosfato monoamônico (MAP), provocam estresse osmótico, alteram o pH e comprometem a sobrevivência dos microrganismos. Isso reduz a eficiência dos inoculantes biológicos e dificulta sua adoção no campo.

    Liberação gradual melhora eficiência no campo

    O novo revestimento funciona como um “escudo” microscópico e garante a liberação controlada do fungo no solo. Esse processo favorece a colonização da rizosfera, região próxima às raízes, antes da chegada de patógenos, criando uma barreira biológica natural.

    Além disso, o revestimento também regula a liberação do fertilizante químico. Com a disponibilidade prolongada de nutrientes, o produtor reduz a necessidade de reaplicações, diminui custos operacionais e minimiza perdas ambientais, como eutrofização e emissão de gases de efeito estufa.

    Bioeconomia e escala comercial

    A tecnologia utiliza materiais de baixo custo e alinhados à bioeconomia circular. A carboximetilcelulose tem ampla disponibilidade, enquanto os nanocristais de celulose podem ser produzidos a partir de resíduos agrícolas.

    Imagem: Embrapa

    O próximo passo envolve a validação em diferentes culturas e condições de campo, além da escalabilidade para uso comercial.

    Um exemplo prático: em culturas como soja e milho, o uso conjunto de fertilizante e bioinsumo em uma única aplicação pode reduzir operações no campo e aumentar a eficiência nutricional e biológica da lavoura.

  • Estudo revela estagnação da demanda da China por alimentos

    Estudo revela estagnação da demanda da China por alimentos

    A China foi o principal motor do crescimento das exportações agropecuárias brasileiras nas últimas duas décadas. Mas esse impulso pode estar perdendo força. Um estudo publicado na Revista de Economia Contemporânea da UFRJ, assinado por pesquisadores da Embrapa Territorial e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), aponta que o consumo per capita de alimentos no país asiático cresce em ritmo cada vez menor e se aproxima de uma estabilização.

    A analista Daniela Tatiane de Souza, da Embrapa Territorial, explica que o fenômeno segue um padrão clássico descrito pela Lei de Engel: quando a renda das famílias sobe, elas primeiro melhoram a alimentação, mas chegam a um ponto de saturação. A partir daí, os recursos adicionais vão para bens duráveis e lazer, não para mais comida. “As pessoas vão aumentando e diversificando o consumo de alimentos, mas há um ponto a partir do qual não conseguem comer mais e querem outras coisas”, resume o professor Marcelo Pinho, da UFSCar e coautor do estudo.

    Os números que revelam a mudança

    Os dados ilustram bem essa transição. O consumo per capita de leite na China crescia a taxas superiores a 10% ao ano na primeira década dos anos 2000. Entre os triênios 2010–2012 e 2020–2022, esse ritmo caiu para 0,6% ao ano. A trajetória das frutas é ainda mais reveladora: o consumo saiu de 4,3 kg por habitante ao ano, nos anos 1960, para 108,7 kg em 2022, hoje superior ao do Brasil. No caso das carnes, a evolução foi de 9,9 para 107 kg por habitante ao ano, índice que supera a média europeia.

    Algumas categorias já registram queda absoluta no consumo: raízes, tubérculos, carne suína e bebidas alcoólicas. No outro extremo, óleo de girassol, chá e café ainda crescem em ritmo acelerado. Este último impulsionado pela urbanização e pela adoção de hábitos ocidentais entre os chineses.

    O que o passado ensina e porque o Brasil não deve se iludir

    Em 2012, os mesmos pesquisadores já haviam identificado sinais de amadurecimento do mercado agroalimentar chinês. Mesmo assim, as exportações brasileiras para a China continuaram crescendo com vigor na década seguinte. Como explicar essa aparente contradição?

    Pinho aponta a resposta: a China aumentou as importações de insumos, em especial soja para ração animal, não de alimentos prontos para consumo humano. Essa distinção é central para entender a estratégia chinesa. O país estimula a produção interna de alimentos para consumo direto e aceita depender de fornecedores externos apenas para matérias-primas. A preocupação com a segurança alimentar, ancorada numa população de 1,4 bilhão de pessoas e na memória de períodos de fome severa, define essa política com precisão.

    Dos seis alimentos mais consumidos pelos chineses, arroz, trigo, ovos, carne suína, leite e carne de aves, apenas o leite tem coeficiente de importação superior a 10%. Quando as importações de carne bovina se aproximaram de um quarto do consumo interno, o governo impôs restrições. “Eles não estão dispostos a uma exposição muito grande ao risco de depender de importações de alimentos, mesmo para um produto de elite como a carne bovina”, analisa Pinho.

    Exportações brasileiras: sem queda, mas sem o boom de antes

    Os autores avaliam que a estabilização do consumo chinês não deve provocar redução das exportações brasileiras no curto prazo. Mas também não vai sustentar os saltos registrados nos últimos 20 anos. O crescimento recente dependeu, em grande parte, da abertura chinesa a insumos como soja e celulose. A continuidade desse fluxo depende de a China manter essa abertura, já que enfrenta limites para expandir sua produção agrícola interna.

    Há, porém, um risco que os pesquisadores não descartam: a China pode buscar e fomentar fornecedores alternativos ao Brasil. “Eles são muito agressivos comercialmente e não podemos subestimar sua capacidade de adaptação e inovação”, alerta Souza. Que, ao mesmo tempo, reconhece que o agronegócio brasileiro tem competências para defender suas posições competitivas.

    A dupla dependência que preocupa

    O chefe-geral da Embrapa Territorial, Gustavo Spadotti, chama atenção para um risco sistêmico que vai além do volume de exportações. “A China não é apenas nosso maior cliente, mas também um dos nossos fornecedores críticos de fertilizantes. Somos simultaneamente dependentes dela para vender e para produzir. Isso exige uma releitura estratégica dessa relação comercial”, afirma.

    O alerta ganhou concretude em março de 2026, quando a China suspendeu, sem prazo definido, todas as suas exportações de fertilizantes fosfatados. Para Spadotti, a saída passa por diversificação: novos mercados, como os previstos no Acordo Mercosul-União Europeia e no Oriente Médio, investimentos em infraestrutura logística e avanços na autonomia de insumos agrícolas. “A ciência nos diz o que está acontecendo. A geopolítica nos diz o que fazer a respeito”, resume.

    O Brasil no centro do tabuleiro global

    Outro artigo sobre o tema, assinado pelo pesquisador da Embrapa Pedro Abel Vieira Júnior e pelo professor da Unicamp Antônio Márcio Buainain, reforça a singularidade da posição brasileira. Com apenas 7% das terras aráveis do mundo, a China precisa alimentar quase 20% da população global, e tornou-se o maior importador mundial de alimentos. O Brasil foi quem melhor aproveitou essa equação, combinando vantagens agroecológicas com as necessidades chinesas.

    Mas os autores advertem que a fase de crescimento movida puramente pelo mercado pode estar chegando ao fim. “A expansão até aqui foi guiada pelo mercado, mas a sustentabilidade futura dessa relação exige acordos políticos”, escrevem. Garantir previsibilidade, atrair investimentos de longo prazo e reduzir incertezas para os dois lados dependerá, cada vez mais, de diplomacia, não apenas de produtividade.

  • Biossensor facilita busca por produtos naturais para controle de pragas

    Biossensor facilita busca por produtos naturais para controle de pragas

    Uma pesquisa da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) criou um biossensor capaz de detectar rapidamente, em extratos de plantas, inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChE), vital para o sistema nervoso dos insetos e, assim, um alvo estratégico para controle de insetos-pragas. A ferramenta, de baixo custo e fácil aplicação, pode levar ao desenvolvimento de novos biopesticidas.

    Financiado pela FAPESP (14/50918-7 e 12/25299-6), o estudo que resultou no biossensor eletroquímico baseado na enzima AChE é fruto de uma parceria entre o Laboratório de Produtos Naturais e o Laboratório de Bioanalítica e Eletroanalítica e foi conduzido por Sean dos Santos Araújo, pesquisador da UFSCar.

    O trabalho foi publicado no periódico Analytical Methods.

    O dispositivo utiliza um eletrodo de carbono impresso, modificado com nanopartículas de ouro cobertas por glutationa, criando uma superfície ideal para fixar a acetilcolinesterase. Um dos principais desafios enfrentados na pesquisa foi alcançar as condições ideais para a manutenção da atividade biológica da enzima e sua correta interação com o sensor.

    “A imobilização do componente biológico é uma etapa fundamental para garantir a estabilidade da enzima e a precisão nas medições”, explica Araújo à Assessoria de Imprensa da UFSCar. Para isso, a equipe modificou a superfície do sensor com as nanopartículas de ouro, o que estabilizou a AChE e intensificou a resposta eletroquímica. “O protocolo que desenvolvemos funcionou com eficácia e precisão. Permitindo as leituras da atividade da AChE e, depois, a realização de bioensaios com extratos vegetais”, complementa o pesquisador.

    Uma das grandes vantagens dos biossensores eletroquímicos é o seu baixo custo. Especialmente quando comparado a métodos tradicionais, como a cromatografia de bioafinidade, mais caros e complexos.

    O biossensor foi testado primeiro com azadiractina, um inibidor natural conhecido de AChE, extraído da planta Azadirachta indica. A partir dos resultados positivos obtidos, que validaram a capacidade de o sensor detectar com precisão a inibição da enzima, testes foram conduzidos com outros extratos vegetais, das plantas Picramnia riedelli, P. ciliata e Toona ciliata. Os resultados indicaram taxas de inibição entre 41% e 55% e, assim, o grande potencial dessas plantas para a criação de biopesticidas.

    Na pesquisa, também foi possível identificar compostos específicos responsáveis pela inibição da acetilcolinesterase.

    Agência FAPESP

  • Embrapa desenvolve embalagem biodegradável que revoluciona aplicação de fertilizantes

    Embrapa desenvolve embalagem biodegradável que revoluciona aplicação de fertilizantes

    Uma solução que estava escondida em laboratórios de São Carlos pode transformar a forma como agricultores aplicam fertilizantes no campo. Pesquisadores da Embrapa Instrumentação e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram sachês de amido reforçados com nanopartículas capazes de acondicionar fertilizantes em pó ou granulados. A tecnologia promete substituir polímeros derivados de petróleo e resolver um problema antigo: o desperdício de nutrientes no solo.

    “O agricultor geralmente joga no campo uma quantidade elevada de fertilizante para garantir absorção”, explica o químico João Otávio Donizette Malafatti, primeiro autor do estudo publicado no Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. “Mas a planta não consegue absorver tudo de imediato. Esse excesso vira perda econômica e pode contaminar o ambiente adjacente.”

    Os sachês funcionam como uma espécie de saquinho de chá biodegradável. A diferença é que, ao invés de folhas secas, eles carregam nutrientes essenciais como nitrogênio, fósforo e potássio,o famoso trio NPK. A liberação acontece de forma gradual, permitindo que raízes absorvam apenas o necessário em cada fase do crescimento.

    Zeólita com cobre garante resistência e combate fungos

    O amido, por ser biodegradável, apresenta um desafio: degrada rápido demais. Para resolver isso, Malafatti processou os sachês com ureia, ácido cítrico e zeólita rica em íons de cobre. A zeólita é um mineral poroso com alta capacidade de adsorção de íons.

    “O cobre tem dupla função”, detalha o pesquisador. “Apresenta propriedade antimicrobiana forte, tanto para fungos quanto bactérias, e ainda funciona como micronutriente mineral que a planta absorve depois.” Testes mostraram que a presença de cobre controlou crescimento do fungo Alternaria alternata, comum em cultivos.

    A pesquisadora da Embrapa Elaine Cristina Paris, que supervisionou o trabalho, compara a zeólita a uma esponja microscópica. “Ela armazena água por ser muito porosa e hidrofílica. Em períodos de seca, isso ajuda a manter umidade localizada no solo”, explica.

    O grupo testou várias concentrações e chegou ao ponto ideal: 3% de zeólita em relação ao amido. Acima disso, partículas se aglomeram e fragilizam o filme. Na dosagem certa, houve ganho significativo de resistência mecânica — requisito essencial para suportar transporte, armazenamento e aplicação no campo.

    Sistema versátil se adapta a diferentes culturas

    A versatilidade impressiona especialistas. Os sachês tanto aumentam solubilidade de fertilizantes pouco solúveis quanto controlam liberação de fontes altamente solúveis. Tudo depende da formulação escolhida.

    Em trabalho anterior, também supervisionado por Paris, a doutoranda Camila Rodrigues Sciena usou hidroxiapatita como fonte de fósforo. Para aumentar solubilidade desse composto, o grupo acidificou o meio com pectina na composição dos sachês. O resultado funcionou: a hidroxiapatita nanoparticulada teve solubilidade aumentada.

    “Com água, o amido fica gelatinoso e segura o fertilizante no solo disponível para a planta”, diz Sciena. “Isso minimiza perdas com chuva ou vento. O objetivo é reduzir percolação e arraste do fertilizante.”

    No caso do estudo de Malafatti, o grupo trabalhou com fertilizante altamente solúvel. “Aqui a intenção é disponibilizar de modo gradual, evitando perdas por lixiviação ou dispersão aérea”, complementa Paris.

    Testes de liberação mantiveram sachês em meio aquoso por 30 dias. Resultados demonstraram liberação parcial de íons de cobre (7 mg/L) e ureia (300 mg/L). As propriedades hidrofílicas favoreceram contato com meio externo, ajudando permeação da água e liberação controlada do cloreto de potássio.

    Citotoxicidade baixa abre caminho para uso agrícola

    Antes de qualquer aplicação comercial, a equipe precisava garantir segurança ambiental. Testes de citotoxicidade realizados em raízes de agrião mostraram 92% de viabilidade de germinação após uma hora de exposição à zeólita de cobre.

    Testes de solubilidade foram conduzidos em água com pH neutro e em ácido cítrico. A eficácia de dessorção do cobre aumentou em meio ácido, saltando de 5% para 45% do total esperado. Isso indica que, em solos mais ácidos, a liberação de micronutrientes ocorre de forma mais intensa.

    Customização permite adaptar sachês para cada plantação

    “A uva tem necessidades diferentes do tomate”, resume Sciena. “É uma fertilização customizada. Você pode adequar mistura de nutrientes desejáveis e também tipo de sache, um mais ácido para potencializar solubilização de fertilizante pouco solúvel, outro menos ácido para solubilizar lentamente o que já é solúvel.”

    Outra vantagem prática: o fertilizante adicionado não afeta processamento do sachê em sua formulação ou formato. “Qualquer fertilizante granulado ou particulado pode ser inserido”, ressalta Malafatti. Isso facilita incorporação pela indústria e ainda evita manipulação direta de partículas por trabalhadores do setor agrícola.

    Próximos passos: reduzir custos e escalar produção

    Segundo Paris, as pesquisas agora buscam alternativas para baratear processos e materiais. “O amido é matéria-prima promissora, embora adição de componentes extras possa influenciar custo final”, pondera.

    No trabalho atual, a equipe usou amido comercial. Mas Paris vê margem para redução de custos. “Para fertilização do solo não é necessário amido de alta pureza como da indústria alimentícia. O objetivo é baratear ao máximo para que a agroindústria consiga incorporar.”

    A tecnologia ainda está em escala laboratorial. Aplicação imediata aconteceria em paisagismo, jardinagem, hidroponia ou estufas. Para grandes produções agrícolas, são necessárias otimizações de escalonamento e viabilidade econômica, próximas etapas planejadas pelo grupo.

    O trabalho recebeu apoio da FAPESP por meio de bolsas de iniciação científica, pós-doutorado no Brasil e no exterior. Se os planos derem certo, agricultores brasileiros podem ter em breve uma alternativa nacional, sustentável e eficiente para aplicação de fertilizantes, reduzindo desperdícios, custos e impactos ambientais.

    Por Karina Ninni | Agência FAPESP

  • Falta de diversidade genética ameaça conservação do mico-leão-preto

    Falta de diversidade genética ameaça conservação do mico-leão-preto

    Pesquisadores brasileiros e internacionais descobriram um problema crítico na conservação do mico-leão-preto (Leontopithecus chrysopygus). A espécie, que existe apenas em São Paulo, pode perder diversidade genética essencial nas próximas duas décadas.

    O grupo científico analisou populações da espécie mantidas em cativeiro no Brasil e exterior. Os resultados mostram cenários preocupantes para a sobrevivência do primata nos próximos 100 anos.

    “Uma população menos diversa geneticamente será mais sensível a qualquer fator externo”, explica Laurence Culot, pesquisadora do Instituto de Biociências da Unesp de Rio Claro. A cientista integrou o estudo publicado na revista PLOS ONE.

    O mico-leão-preto enfrenta ameaças desde o século passado. Entre 1900 e 1970, especialistas consideravam a espécie extinta. Apenas em 1973, programas de reprodução em cativeiro começaram a reverter esse quadro.

    O sucesso do mico-leão-dourado (Leontopithecus rosalia) inspirou essas estratégias. Esta espécie saltou de 200 indivíduos em 1970 para 4.800 exemplares em 2023, segundo dados da Associação Mico-Leão-Dourado.

    Metodologia revela cenários críticos

    Nathalia Bulhões Javarotti conduziu a pesquisa durante seu mestrado na UFSCar. A orientação ficou a cargo de Patrícia Domingues de Freitas, do Departamento de Genética e Evolução.

    Os pesquisadores criaram projeções baseadas em dados genéticos das populações em cativeiro. Também incluíram informações da população selvagem do Morro do Diabo, origem dos primeiros animais levados para reprodução ex-situ.

    As projeções mostram dois cenários distintos. No primeiro, eventos críticos como doenças reduziriam a população. Neste caso, a diversidade genética duraria apenas 10 a 15 anos.

    O segundo cenário, sem eventos extremos, também preocupa. A expectativa indica perda significativa da diversidade genética após 20 anos.

    Solução passa por animais selvagens

    Os pesquisadores propõem uma estratégia específica para reverter o quadro. A inserção de micos-leões-pretos selvagens nas populações de cativeiro representa a principal alternativa.

    “Geralmente nós não queremos tirar um indivíduo de vida livre para colocar no cativeiro”, admite Culot. “Mas, quando isso ocorre, é ‘sangue novo’, é um indivíduo que pode ter material genético diferente dos outros.”

    A diversidade genética funciona como proteção natural da espécie. Populações diversas resistem melhor a doenças e mudanças ambientais.

    Quando todos os indivíduos compartilham características genéticas similares, qualquer ameaça externa afeta toda a população igualmente. Isso reduz drasticamente as chances de sobrevivência da espécie.

    Manejo demanda planejamento urgente

    As pesquisadoras enfatizam a necessidade de ações imediatas. O planejamento de medidas de manejo deve começar agora para evitar os cenários projetados.

    O intercâmbio entre instituições conservacionistas já acontece atualmente. Porém, essa prática precisa incluir animais selvagens para garantir maior variabilidade genética.

    A criação em cativeiro representa uma das principais ferramentas de conservação para espécies criticamente ameaçadas. O regime ex-situ permite manter populações estáveis enquanto os habitats naturais se recuperam.

    No caso do mico-leão-preto, essa estratégia tem funcionado desde os anos 1970. Contudo, o sucesso a longo prazo depende do monitoramento genético constante.

    Próximos passos da pesquisa

    O estudo publicado na PLOS ONE estabelece bases científicas para futuras decisões de manejo. Os dados genéticos coletados orientarão estratégias de conservação nas próximas décadas.

    A equipe continua monitorando as populações para acompanhar mudanças na diversidade genética. Essas informações são fundamentais para ajustar as estratégias conforme necessário.

    O trabalho demonstra como a ciência pode guiar ações de conservação eficazes. No caso do mico-leão-preto, decisões tomadas hoje determinarão o futuro da espécie nos próximos 100 anos.

    Leia a reportagem completa no Jornal da Unesp.

  • Introdução de espécies exóticas reduz rendimento da pesca no rio Paraná

    Introdução de espécies exóticas reduz rendimento da pesca no rio Paraná

    Análise de dados coletados ao longo de 20 anos no trecho superior do rio aponta queda de 50% nos ganhos econômicos com a pesca, com peixes nativos cada vez menores. Já os invasores, que têm valor de mercado mais baixo, são cada vez mais abundantes

    O rendimento pesqueiro caiu cerca de 50% em duas décadas no Alto Rio Paraná, divisa entre os estados de São Paulo, Paraná e Mato Grosso do Sul. A queda é um efeito da invasão de espécies exóticas e da ocupação humana na região, de acordo com estudo publicado na revista Nature Ecology & Evolution.

    Os autores analisaram dados coletados entre 2002 e 2022 pelo Programa Ecológico de Longa Duração da Planície de Inundação do Alto Rio Paraná (PELD-PIAP), que desde o ano 2000 investiga e cataloga a biodiversidade e as condições ambientais na área. No período analisado, o tamanho médio dos peixes explorados comercialmente diminuiu. Ao mesmo tempo, os ganhos econômicos com a pesca caíram pela metade.

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    “À medida que aumentou a degradação ambiental por causa da ocupação humana, espécies nativas como o pintado [Pseudoplatystoma corruscans] passaram a ser menos capturadas pelos pescadores e no monitoramento realizado pelo PELD-PIAP, com os indivíduos encontrados cada vez menores”, explica Dieison Moi, primeiro autor do trabalho, realizado durante pós-doutorado no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) com bolsa a FAPESP. “Ao mesmo tempo, invasores como o tucunaré [Cichla sp.], nativo da bacia amazônica, aumentaram de tamanho corporal e tornaram-se mais abundantes”, complementa.

    Além dos conhecidos danos aos ecossistemas provocados pela substituição de espécies nativas por invasoras, como perda de biodiversidade, para os pescadores a troca também é prejudicial em termos econômicos. Isso porque, em média na região, os peixes nativos têm valor de mercado 80% superior aos invasores. Enquanto os cada vez mais raros pintados nativos podiam custar cerca de R$ 47 (US$ 8,26) por quilo na época da publicação do estudo, por exemplo, a mesma quantidade dos abundantes tucunarés invasores valia cerca de R$ 9 (US$ 1,65).

    “A substituição de espécies nativas por invasoras é um fenômeno que tem sido observado no mundo todo. Com grave impacto na biodiversidade e na vida de populações humanas que dependem da pesca. No entanto, poucos estudos possuem uma amostragem contínua como a que usamos. E que demonstra o tamanho do problema de forma bastante clara”, comenta Gustavo Quevedo Romero, professor do IB-Unicamp e autor sênior do trabalho.

    Rio grande, peixes pequenos

    Atualmente, Romero coordena três projetos apoiados pela FAPESP. Incluindo um no âmbito do Programa BIOTA e outro no do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (23/01589-0, 22/10765-3 e 19/08474-8).

    Com 5.695 quilômetros de extensão, o Paraná é o segundo maior rio da América do Sul e quarto do mundo em área de drenagem. Apesar de ocupar 10% do território nacional, sua bacia tem a maior concentração populacional do Brasil, com 32% da população do país. Em 1984, a porção mais alta do rio recebeu a Usina Hidrelétrica Itaipu Binacional, alterando profundamente os ecossistemas locais.

    Rio Paraná é uma das principais vias de integração do Mercosul. Foto: Kiko Sierich/MTur

    Para o estudo, os pesquisadores analisaram oito ambientes — cinco lagos e três rios — ao longo da planície de inundação do Alto Rio Paraná. Eles amostraram cada ambiente quatro vezes ao ano, uma em cada estação. Em cada local, colocaram redes de pesca sempre nos mesmos pontos, onde permaneceram por 24 horas, realizando três coletas diárias de peixes de diferentes tamanhos.

    Métodos

    Para analisar a ocupação humana na região entre 2002 e 2022, os pesquisadores recorreram a mapas gerados por satélite disponíveis no MapBiomas, em que as áreas foram classificadas em naturais (florestas, terras alagadas e corpos d’água) e humanas (áreas agrícolas e cidades).

    Os autores observaram uma correlação entre a perda de espécies nativas e a intensificação da ocupação humana. Para 31 espécies nativas (36,9%) houve ligação direta entre fenômenos como o desmatamento e a urbanização e a diminuição de biomassa, seja em quantidade de indivíduos ou no tamanho deles. Apenas três espécies nativas (3,5%) se beneficiaram.

    Com as invasoras ocorreu o inverso. 20 espécies (37%) se beneficiaram da intensificação do uso do solo e apenas duas (3,7%) foram prejudicadas, quando analisado o mesmo critério. Ao mesmo tempo, pesquisadores associaram o aumento no tamanho corporal das espécies nativas ao maior potencial pesqueiro da região. Por outro lado, o aumento no tamanho corporal das invasoras reduziu o potencial pesqueiro da região.

    “A presença de espécies não nativas causa uma erosão do suprimento de serviços ecossistêmicos nessa região. Há um efeito em cascata, em que a ocupação humana reduz a cobertura de áreas naturais, prejudicando espécies nativas e favorecendo invasoras. Com isso, as nativas diminuem em tamanho e presença, o que causa um declínio na pesca”, afirma Moi.

    Resultados

    Da perspectiva da provisão de serviços ecossistêmicos, os resultados do estudo demonstram como pode ser muito mais efetivo desenvolver estratégias de conservação e manejo dos recursos naturais do que introduzir espécies não nativas. No entanto, as políticas públicas que buscam enfrentar o problema normalmente fazem o contrário. Facilitando ou mesmo incentivando a introdução de peixes advindos de outros ambientes.

    Em foto com lente chamada de olho de peixe, pesquisadores realizam coletas no rio Paraná: enquanto os cada vez mais raros pintados nativos podiam custar R$ 47/kg na época da publicação do estudo, o quilo dos abundantes tucunarés invasores valia cerca de R$ 9. Foto: Celso Ikedo/PELD-PIAP

    “Precisamos de recursos para estudos de longo prazo como o PELD-PIAP, que por sua vez podem fornecer as evidências científicas necessárias para dar base para as políticas públicas nesse campo e beneficiar as espécies e a população humana”, afirma o pesquisador.

    Além da Unicamp, o estudo teve participação de pesquisadores das universidades estaduais de Maringá (UEM) e Santa Catarina (Udesc), federais de São Carlos (UFSCar) e Santa Catarina (UFSC) e de universidades do Uruguai e do Reino Unido.

    Por André Julião | Agência FAPESP

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  • Pesquisadores aproveitam algas na fabricação de matéria-prima para construção civil

    Pesquisadores aproveitam algas na fabricação de matéria-prima para construção civil

    Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma argila cerâmica mais leve que a normalmente utilizada na construção civil graças à adição de algas do gênero Sargassum no processo de fabricação.

    Comuns na região central do oceano Atlântico, essas algas marrons – também conhecidas como sargaço – têm se deslocado em grandes quantidades para praias do Caribe, dos Estados Unidos e da região Norte brasileira, onde tornaram-se um problema. Seu acúmulo nas praias pode trazer efeitos nocivos à saúde humana por causa dos gases emitidos durante a decomposição, além de prejudicar o turismo, a pesca e a biodiversidade local.

    “Normalmente, o sargaço é coletado e descartado em aterros sanitários sem qualquer uso prático. Por isso, decidimos pesquisar uma forma de aproveitar essa grande quantidade de biomassa nas praias”. É o que conta João Adriano Rossignolo, professor do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo (FZEA-USP), que coordenou o estudo.

    Em parceria com pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), o grupo da USP testou o uso da alga na fabricação de argilas cerâmicas, utilizadas na construção civil para diminuir o peso do concreto, em lajes para melhorar o conforto térmico e na jardinagem. A investigação contou com apoio da FAPESP.

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    O sargaço foi incorporado às amostras nas proporções de 20% e 40% – e também 0%, para comparação. Em seguida, as amostras foram moldadas e sinterizadas (processo que compacta a argila por calor, tornando-a sólida) a temperaturas de 800 °C, 900 °C e 1.000 °C em fornos convencionais e de micro-ondas.

    Com os materiais prontos, foram realizados diversos ensaios para avaliar fatores como absorção de água, porosidade e resistência à compressão. Além disso, foi feita uma comparação entre o ciclo de vida (metodologia que avalia os impactos ambientais de um produto desde a extração da matéria-prima até o descarte final) da argila expandida convencional e das diferentes formulações acrescidas de sargaço.

    Resultados

    Os resultados, publicados no Journal of Materials in Civil Engineering, indicam que a adição de sargaço levou a uma redução na densidade aparente dos agregados de argila cerâmica leve, especialmente na concentração de 40%. No entanto, apenas os materiais sinterizados em forno de micro-ondas atenderam aos requisitos de resistência para todas as temperaturas. Quanto ao ciclo de vida, as versões com sargaço apresentaram melhor desempenho ambiental em comparação à argila expandida comum.

    Isso levou os pesquisadores a concluir que os agregados de argila cerâmica leve com sargaço sinterizado em forno micro-ondas são uma alternativa viável para mitigar os prejuízos provocados pela grande quantidade da alga no litoral, com consumo reduzido de recursos naturais e maior eficiência energética.

    Material é usado para diminuir o peso do concreto, para melhorar o conforto térmico em lajes e em jardinagem. Foto: João Adriano Rossignolo/FZEA-USP

    Além desse trabalho, a equipe avaliou a viabilidade de usar a alga na produção de painéis particulados, destinados à indústria de móveis e à construção civil. E em telhas de fibrocimento, colocando as cinzas de sargaço como substitutas do calcário. “Os resultados foram surpreendentes, pois conseguimos usar 30% de sargaço nos painéis e substituir 100% do calcário com as suas cinzas. Com resultados que atendem plenamente às normas vigentes para esses produtos e melhoram a durabilidade e as propriedades mecânicas dos materiais”, diz Rossignolo.

    O artigo Life cycle assessment of lightweight ceramic clay aggregates sintered in a microwave oven with the incorporation of Sargassum spp. particles pode ser lido em: https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JMCEE7.MTENG-20224.

    Por Thais Szegö | Agência FAPESP

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    + Agro em Campo: Quitosana pode substituir ácido sulfúrico na produção de etanol

  • Quitosana pode substituir ácido sulfúrico na produção de etanol

    Quitosana pode substituir ácido sulfúrico na produção de etanol

    Pesquisadores da UFSCar desenvolveram um método sustentável para substituir o ácido sulfúrico no processo industrial do etanol. A técnica utiliza quitosana, um polímero com propriedades antimicrobianas, extraído de resíduos de camarão e melaço de cana.

    Uso da quitosana

    A quitosana já é usada na agricultura, indústria e setor farmacêutico. Serve para combater pragas, produzir embalagens biodegradáveis e fabricar curativos e medicamentos. Agora, um estudo conduzido no Campus de Araras mostra que ela também pode atuar na indústria sucroenergética.

    A pesquisadora Sandra Regina Ceccato Antonini, do Departamento de Tecnologia Agroindustrial e Socioeconomia Rural da UFSCar, liderou o projeto. Ela explica que a ideia surgiu ao buscar antimicrobianos naturais para reduzir riscos na produção de bioetanol. Hoje, o setor utiliza ácido sulfúrico, produto corrosivo que pode causar acidentes.

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    Diferencial da pesquisa

    O diferencial da pesquisa está no método de obtenção. A equipe desenvolveu um processo para extrair quitina, precursora da quitosana, a partir de resíduos de camarão. Para isso, usou fermentação lática com bactérias produtoras de ácido e enzimas proteolíticas. Em seguida, converteu a quitina em quitosana por desacetilação.

    Os testes iniciais comprovaram a eficiência da quitosana contra bactérias contaminantes sem afetar a levedura usada na fermentação. Depois, os pesquisadores substituíram o meio de cultura caro por melaço de cana, um subproduto da produção de açúcar. A mudança manteve a mesma eficácia.

    A equipe também adaptou o processo para produzir quitosana de baixo peso molecular, com maior atividade antimicrobiana. Em testes de bancada, a quitosana reduziu as bactérias com a mesma eficiência do ácido sulfúrico.

    Economia circular e inovação

    Segundo Antonini, o uso do melaço como fonte de carbono é inédito. Além de reduzir custos, o método aproveita resíduos, reforçando a economia circular. A técnica também permite ajustar a desacetilação para gerar quitosanas com diferentes aplicações, como filmes para embalagens e microesferas para encapsular antibióticos.

    A pesquisadora destaca outro avanço: revestimentos com quitosana de melaço melhoraram embalagens de café especial, preservando a qualidade sensorial. Agora, a equipe trabalha na formulação de um produto específico para o setor sucroenergético. Três empresas já demonstraram interesse em parcerias para testes em escala industrial.

    Impacto ambiental e futuro

    A substituição do ácido sulfúrico reduz riscos ambientais e aproveita resíduos agroindustriais. Embora a etapa de desacetilação ainda utilize base química, estudos apontam para a possibilidade de processos biológicos com enzimas fúngicas. “Estamos focados na viabilidade técnica. Em termos ambientais, os ganhos são expressivos, com menor impacto químico e reaproveitamento de resíduos”, afirma Antonini.

    O próximo passo será avaliar a viabilidade econômica e testar a tecnologia em escala industrial. Se aprovada, a solução pode transformar a produção de bioetanol no Brasil.