REVISÃO DA BIOLOGIA, OCORRÊNCIA E CONTROLE BIOLÓGICO DE Spodoptera frugiperda (J.E. SMITH, 1797) (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE) NA CULTURA DO MILHO DOCE

1. RESUMO

Tendo em vista que a ocorrência da lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) pode prejudicar a produtividade do milho doce e que seu controle é feito com o uso de inseticidas químicos, os quais geram desequilibro e potencializam os problemas ambientais. É de fundamental importância que o manejo desta praga seja aprimorado através do estudo de novas alternativas de controle, visando reduzir ou até mesmo substituir a utilização de agrotóxicos por inseticidas seletivos. O objetivo desse trabalho foi realizar uma pesquisa bibliográfica, considerando a importância do tema, buscando conhecer sob o olhar de alguns autores, a importância da utilização de novas alternativas do controle da principal praga da cultura do milho doce. Sendo os inseticidas biológicos formulados à base de Bacillus sp. uma das principais alternativas disponíveis no mercado.

Palavras-chave: lagarta-do-cartucho, milho doce, inseticida biológico, Bacillus sp.

2. INTRODUÇÃO

O milho doce (Zea mays var. saccharata Sturt) é uma hortaliça de elevada importância econômica a nível mundial (CRUZ, 2014). É classificado como especial e destina-se exclusivamente ao consumo humano. É utilizado principalmente como milho verde, tanto in natura como para processamento pelas indústrias de produtos vegetais em conserva. O milho doce é caracterizado por apresentar grãos com alto teor de açúcares e pouco amido no endosperma (LOPES et al., 2012).

Esse milho é considerado um tipo especial, resultado de mutação espontânea do convencional (BHATT et al., citado por MENESES, 2014). Essa diferença é atribuída a presença de alelos que bloqueiam a conversão de açúcares em amido no endosperma, conferindo aos grãos alto teor de açúcares e baixo teor de amido (ZUCHARELLI et al., 2012). Enquanto o milho comum apresenta em torno de 3% de açúcar e entre 60 e 70% de amido, o milho doce tem em torno de 9 a 14% de açúcar e 30 a 35% de amido, e o superdoce tem em torno de 25% de açúcar e 15 a 25% de amido (PEREIRA FILHO, 2003). Este cereal é muito popular nos Estados Unidos e no Canadá. Nesses países, o milho doce é tradicionalmente consumido “in natura” (BORDALLO et al., 2005). Até 2011, a área cultivada correspondeu a 1.083.680 ha, com produção de 9.111.763 toneladas de espigas e produtividade média de 8,4 toneladas por hectare. Os países maiores produtores são Estados Unidos, México, Nigéria, Indonésia, Hungria, França, África do Sul e Peru (FAO, 2013).

O Brasil, grande produtor de milho para grãos, também apresenta elevado potencial para produção de milho doce. Seu cultivo vem expandindo-se a cada ano e insere-se como uma alternativa rentável ao agricultor, pelo preço diferenciado em relação ao milho grão, atribuído ao seu exclusivo uso na alimentação humana (CRUZ, 2014). A exploração da cultura é realizada durante todo o ano utilizando-se irrigação e o escalonamento da produção, permitindo um fluxo constante do produto para a comercialização (TEIXEIRA et al., 2001). Segundo Cruz (2014), grande parte da produção de milho doce no Brasil é direcionada para a indústria de conservas por meio de contratos realizados diretamente com os produtores.

A cultura do milho doce é bastante semelhante à do milho comum e apesar da cultura possuir um alto potencial de produtividade, esta é diretamente afetada pelo ataque de insetos desde o plantio até a sua utilização. Para ambas as culturas, a lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E.Smith, 1797) é a praga que ocasiona maiores prejuízos econômicos (ALBURQUERQUE et al., 2013).

Segundo Cruz (1995), a lagarta-do-cartucho, S. frugiperda (J.E. Smith, 1797), no estádio larval, é uma das mais importantes pragas da cultura do milho, no Brasil. Alimenta-se em todas as fases de crescimento da cultura, mas tem preferência por cartuchos de plantas jovens e pode causar perdas significativas na produção, se não for controlada. Embora esse inseto tenha sido reconhecido como praga por quase duzentos anos, dados sobre níveis de danos ainda são escassos. Tem-se relatado que as reduções nos rendimentos de milho provocadas pela lagarta-do-cartucho chegam a 34%.

Para o controle efetivo dessa praga, são necessárias aplicações de inseticidas de largo espectro, que muitas vezes, quando aplicados de forma inadequada e intensiva, podem acarretar desequilíbrio ecológico. Consequentemente, esse desequilíbrio afeta a dinâmica dos inimigos naturais e, em certas circunstâncias, promove o surgimento de populações de insetos resistentes (SANTOS, 2008). Além disso, Santos (2008) em seu trabalho de seleção e caracterização de estirpes no controle da lagarta-do-cartucho, também relatou que o controle biológico como tática de manejo integrado de pragas é promissor devido a sua seletividade e sustentabilidade, pois é realizado por diferentes organismos como insetos parasitoides, predadores e patógenos.

É notável a necessidade de utilização de métodos menos agressivos ao ambiente, bem como eficientes no controle desse inseto-praga da cultura do milho doce. Valicente (2008), em seu trabalho de utilização de bactérias no controle da lagarta-do-cartucho constatou que diante do dano que este inseto causa na lavoura do milho, a bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) pode se tornar uma alternativa viável e econômica para o controle desta praga, evitando a contaminação do meio ambiente, de aplicadores, de leitos de rios e de nascentes, além de preservar os inimigos naturais. Diante disso, objetivou-se nesse trabalho avaliar a eficácia de diferentes inseticidas biológicos a base de Bacillus sp. no controle da lagarta-do-cartucho na cultura do milho doce.

3. REVISÃO DE LITERATURA

3.1. A CULTURA DO MILHO DOCE

O milho doce (Zea mays var. saccharata Sturt) pertence à família Poacea ou Gramínea, tribo Maydeae, gênero Zea. Originário da América, provavelmente da região onde se situa o México, foi domesticado em um período entre 7.000 – 10.000 anos atrás. O homem herdou cerca de trezentas raças de milho, caracterizadas pelas mais diferentes adaptações, tanto para condições climáticas, como para usos do cereal. Apresentando também uma grande quantidade de genes identificados, o que torna à espécie botânica de maior diversidade genética existente na natureza (BULL & CANTARELLA, citado por ARAGUÃO, 2002).

A botânica e reprodução no milho doce são idênticas às do milho comum. Diferencia-se apenas, no grão, que após a maturação fisiológica seca vagarosamente e, uma vez seco, é vítreo e enrugado. Vítreo por causa da cristalização dos açúcares que se encontram em maior concentração e enrugado devido à menor proporção de amido no endosperma (STORK & LOVATO, 1991).

A principal diferença entre o milho doce e o milho convencional é a presença de alelos mutantes que bloqueiam a conversão de açúcares em amido, no endosperma, conferindo o caráter doce (TRACY, citado por BARBIERI et al., 2005). O caráter doce desse tipo de milho deve-se a presença desses genes mutantes que acarretam uma mudança no metabolismo vegetal, que consiste no bloqueio da conversão de açúcares em amido. A expressão de todos esses genes ocorre no endosperma do grão (SPRINGER et al., citado por ARAGÃO, 2002).

4. UTILIZAÇÃO DO MILHO DOCE

O milho-doce, utilizado principalmente como milho verde, tanto in natura como para processamento, difere do milho comum pelo alto teor de açúcares e baixo teor de amido, ambos resultantes da ação de genes recessivos individuais, ou associados em combinações duplas e triplas. Aliado a essas combinações gênicas, o milho-doce, em vista do intenso processo de seleção, possui ainda pericarpo delgado e textura particular do endosperma que o faz superior para o consumo humano em relação ao milho comum (SILVA, citado por ARAUJO et al., 2006).

Segundo Teixeira et al. (2001), além das características agronômicas, o milho doce apresenta uma versatilidade de uso muito grande, podendo ser utilizado em conserva (enlatado), congelado na forma de espigas ou grãos, desidratado, consumido in natura colhido antes da polinização e usado como baby corn ou mini milho e, ainda, após a colheita, a palhada da cultura pode ser utilizada para ensilagem.

Um dos fatores que não permitiu difundir mais rapidamente o consumo do milho doce entre os consumidores brasileiros foi a inexistência de cultivares adaptadas às nossas condições ambientais (GAMA et al., citado por BARBIERI, 2005). No entanto, para Araújo et al. (2006), o milho doce se tornou uma importante cultura hortícola no Brasil atualmente, sendo uma alternativa agronômica rentável.

Segundo Barbieri et al. (2005), este seguimento apresentou um grande crescimento e a tendência é a manutenção deste crescimento, visando principalmente o mercado para exportação. Assim, o Brasil, como um grande produtor de milho comum, apresenta grande potencial para a produção de milho doce (TEIXEIRA et al., 2001).

Devido ao crescente interesse por este mercado, algumas empresas do setor sementeiro mantêm programas de melhoramento genético, resultando em maior número de híbridos comerciais. Desta maneira, torna-se fundamental estudar práticas de manejo mais adequadas para estes híbridos (BARBIERI, et al., 2005). Entretanto, pelas suas características, observam-se problemas de qualidade fisiológica nas sementes, ataque de diversas pragas e patógenos. A cultura do milho doce é bastante semelhante à do milho comum, principalmente em relação à ocorrência de pragas. Para ambas as culturas, a lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E.Smith, 1797) é a praga que ocasiona maiores prejuízos econômicos (ALBURQUERQUE et al. 2013).

5. MATERAIS E MÉTODOS

O trabalho foi realizado através de uma pesquisa bibliográfica, considerando a importância do tema para o desenvolvimento da agricultura, foi possível conhecer sob o olhar de vários autores a biologia, ocorrência e controle biológico utilizado para a mitigação de danos causados por Spodoptera frugiperda na cultura do milho doce.

A revisão bibliográfica, segundo Fogliatto (2007), é aquela que reuni ideias oriundas de diferentes fontes, visando construir uma nova teoria ou uma nova forma de apresentação para um assunto já conhecido. Para a elaboração da pesquisa e melhor compreensão do tema, este Trabalho de Conclusão de Curso foi elaborado a partir da análise de dados bibliográficos obtidos em materiais já publicados sobre o tema, como artigos científicos, publicações periódicas e outros instrumentos disponíveis na internet que permitiram uma maior compreensão e interpretação crítica das fontes obtidas.

Dessa forma, esse estudo trata-se de uma revisão sistemática de literatura científica, na modalidade denominada revisão integrativa. A escolha desse método foi por oportunizar um embasamento científico que permitisse através de pesquisas já realizadas, compreender o tanto a biologia, o desenvolvimento e a ocorrência da lagarta-do-cartucho na cultura do milho doce quanto o controle biológico dessa praga. Possibilitando obter conclusões gerais a respeito da área entomológica.

Segundo Cooper (1989), esse tipo de revisão é caracterizado como um método que agrega os resultados obtidos de pesquisas primárias sobre o mesmo assunto, com o objetivo de sintetizar e analisar esses dados para desenvolver uma explicação mais abrangente de um fenômeno específico. Ainda segundo o autor, a revisão integrativa é a mais ampla modalidade de pesquisa de revisão, devido à inclusão simultânea de estudos experimentais e não-experimentais, questões teóricas ou empíricas. Justifica-se a revisão sistemática através de sua definição como sendo uma aplicação de estratégias científicas que limitam o viés da seleção de artigos, onde se avalia com espírito crítico os artigos e se sintetizam todos os estudos relevantes em um tópico específico (PERISSÉ, 2001). Em relação à sua importância, estudiosos afirmam que esse recurso pode criar uma forte base de conhecimentos, capaz de guiar a prática profissional e identificar a necessidade de novas pesquisas (MANCINI, 2007) e, segundo Hek (2000), constitui-se em um método moderno para a avaliação simultânea de um conjunto de dados.

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES

6.1. LAGARTA-DO-CARTUCHO (Spodoptera frugiperda)

6.1.1. DESCRIÇÃO E HÁBITOS

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) é a principal praga da cultura do milho, e ocorre em todas as regiões produtoras, tanto nos cultivos de verão, quanto nos de segunda safra (safrinha). A espécie ataca a planta desde sua emergência até a formação de espigas. Apesar dos avanços da pesquisa, a S. frugiperda ainda é a praga que mais ataca a cultura do milho, não só no Brasil, mas em toda a América (CRUZ, 1995).

As pressões populacionais crescem a partir da fase de florescimento. A postura é realizada frequentemente sob as folhas desenvolvidas, próximas do caule e presentes na parte mediana das plantas (ADAMCZYK citado por SANTOS, 2008). As condições de temperatura de 25 a 32ºC e baixa umidade relativa favorecem o seu crescimento populacional (SARMENTO et al., 2002).

O desenvolvimento de S. frugiperda é do tipo holometabólico, compreendendo as fases de ovo, larva, pupa e adulto. Os ovos são colocados em massa, tanto na face inferior quanto na face superior da folha, de onde eclodem as larvas (lagartas), que irão passar por seis a sete estágios, até chegar ao completo desenvolvimento (SARMENTO et al., 2002).

De acordo com Moreira & Aragão (2009), as fêmeas depositam os ovos nas folhas das plantas hospedeiras e depois os cobrem com pelos e escamas que retiram do próprio corpo. Os ovos, inicialmente de cor rosada clara e estriados radialmente, tornam-se cinzas antes da eclosão, que ocorre entre três a sete dias, podendo atingir de 1.500 a 2.000 ovos por fêmea. Nos primeiros estádios, as lagartas produzem um tipo de fio de seda e através deste, distribuem-se entre as plantas, podendo apresentar uma distribuição uniforme na lavoura (SANTOS, 2008). Ao eclodir, a lagarta tem 1,5 mm de comprimento, cor verde-claro, cabeça preta, com cerdas negras, e pode atingir em média, no último instar, 40 mm de comprimento, apresentando coloração variando de esverdeada a pardo-escura. (GALLO et al., 2002).

Possuem três pares de pernas no tórax, quatro no abdome e um par anal. Na região dorsal, existem três linhas longitudinais de cor clara e nas laterais duas faixas mais escuras. No topo da cabeça, origina-se um Y invertido de cor clara que facilita sua identificação. O ciclo larval de S. frugiperda varia de doze a trinta dias em temperaturas de 18,8 a 30ºC (SARMENTO et al., 2002), quando as lagartas medem aproximadamente 5 cm de comprimento. Após esse período, as lagartas dirigem-se ao solo para empupar (GALLO et al., 2002), as pupas, de cor marron-avermelhada, são encontradas no solo a poucos centímetros de profundidade. O ciclo do ovo ao adulto dura de 20 a 60 dias, dependendo das condições climáticas (MOREIRA & ARAGÃO, 2009).

De acordo com Moreira e Aragão (2009), os insetos adultos são mariposas de hábitos noturnos com até quatro cm de envergadura. Suas asas anteriores são cinza escuras e as posteriores cinza claras. Geralmente se encontra apenas uma lagarta grande por planta, pois são canibais.

6.1.2. DANOS OCASIONADOS

O ataque da lagarta-do-cartucho ocorre em todos os estádios fenológicos do milho, porém se torna mais grave quando acontece no período de formação de grãos (40 a 60 dias após o plantio), pois compromete significativamente a produção (SANTOS, 2015). As lagartas inicialmente raspam as folhas mais novas do milho. Nesta fase a lagarta se alimenta de um lado da folha, deixando o outro intacto, dano característico da praga. À medida que as lagartas crescem, aumentam os danos nas folhas e no cartucho do milho (ROSA, 2001).

Quando maiores, alojam-se no cartucho do milho e começam a devorar as folhas novas e a parte apical do colmo. Os sinais de seu ataque são folhas que já nascem recortadas e detritos no interior do cartucho. Quando as plantas já estão maiores, as lagartas podem se alimentar do pendão e das espigas. As lagartas andam pelo chão e atacam as plântulas a partir da região do colo. Quando não as consomem por inteiro, causam a murcha, o tombamento e a morte, o que pode reduzir consideravelmente o estande da cultura (MOREIRA & ARAGÃO, 2009).

Como método de avaliação do nível de ação para a lagarta-do-cartucho, foi utilizada a escala visual de danos, conhecida como Escada de Davis. Essa escala designa notas de zero a nove para cada tipo de dano, conforme mostra da Tabela 2. O nível de ação é atingido quando 20% das plantas apresentam nota igual ou superior a 3.

TABELA 1. Escala visual de danos para S. frugiperda

Fonte: DAVIS e WILLIAMS (1989).

6.2. AMOSTRAGEM, MONITORAMENTO E MEDIDAS DE CONTROLE

De um modo geral, as infestações de S. frugiperda ocorrem através da dispersão de mariposas provenientes de áreas cultivadas com milho grão, milheto e outras gramíneas. O monitoramento da área deve ser realizado semanalmente com armadilhas contendo feromônio sexual sintético instaladas a cada 5 hectares da lavoura. É recomendado iniciar o combate à praga quando mais de 3 mariposas são encontradas por armadilha (SANTOS, 2015). Outra forma de checar o nível de controle da lagarta-do-cartucho é verificar o número de plantas que têm “raspagens” nas folhas, sendo indicado o controle quando em um hectare, a cada 100 plantas avaliadas, 20% apresentarem os sinais, em até 30 dias após emergência, ou quando 10% das plantas de milho estiverem com folhas raspadas no período entre 40 e 60 dias após a emergência (ROSA, 2011).

Devido ao desenvolvimento de resistência da lagarta-do-cartucho aos inseticidas e aos cultivos contendo milhos transgênicos, o controle da praga torna-se cada vez mais difícil. No controle cultural devem ser utilizadas práticas como a eliminação de plantas próximas ou dentro da lavoura que possam abrigar a lagarta-do-cartucho, a retirada de restos culturais após a colheita e nos períodos de déficit hídrico, a rotação de cultura com plantas que não sejam alvo da praga, além da realização de plantios escalonados na mesma área, que promovem o desenvolvimento de plantas em diferentes estádios fenológicos, diminuindo o risco de perda pelo ataque da praga (SANTOS, 2015).

De acordo com Valicente et al. (2009), o controle deste inseto no campo tem sido realizado essencialmente com inseticidas químicos. Os prejuízos não estão relacionados à ausência de tratamento fitossanitário, pois o número de aplicações tem aumentado ao longo dos anos e, em algumas regiões, é comum a utilização de mais de cinco aplicações de inseticidas durante a safra. A preocupação é com a ocorrência de populações resistentes aos produtos químicos, verificada em algumas regiões, e a diminuição da diversidade de agentes de controle biológico, em consequência do uso inadequado dos pesticidas (CRUZ et al., 2002). Esse fato mostra a necessidade de investigar alternativas de controle que resolvam parcial ou totalmente os problemas de impacto ambiental e de resistência ocasionados pelos inseticidas químicos (SANTOS, 2008).

Segundo Gallo et. al. (2002), são recomendados vinte e nove ingredientes ativos para o controle químico de S. frugiperda. Há interesse em reduzir o uso de produtos fitossanitários, estimulando a implementação do manejo integrado de pragas. Essa tendência demonstra necessidade por melhores métodos de avaliação da atuação de inimigos naturais nos agroecossistemas (LENTEREN citado por FIGUEIREDO et al., 2006). Deste modo, torna-se necessário a busca por alternativas de controle de pragas que resolvam parcial ou totalmente os problemas de impacto ambiental e de resistência (ALVES citado por SANTOS, 1998).

6.3. CONTROLE BIOLÓGICO

O uso frequente de inseticidas químicos onera os custos de produção, geram desequilíbrio e potencializam problemas ambientais. O controle biológico de pragas utilizando microorganismos, como vírus, fungos e bactérias, é uma das alternativas de controle, reduzindo ou substituindo a utilização de agrotóxicos. Uma das principais vantagens do uso de entomopatógenos é a sua alta especificidade com relação ao inseto-praga, não afetando outros insetos, plantas e animais (MONNERAT & BRAVO citados por SANTOS, 2008).

Uma alternativa aos inseticidas químicos é o controle biológico, que pode ser feito com o uso racional de entomopatógenos, que constituem os componentes ativos dos bioinseticidas ou inseticidas biológicos. Entre as vantagens dos bioinseticidas destacam-se: alta especificidade, menor risco ambiental e à saúde humana, menor freqüência de resistência nos insetos alvo e a possibilidade do entomopatógeno se multiplicar no ambiente e, com isso, aumentar sua permanência. (ALVES, citado por ANGELO, 2010).

O controle biológico como tática de manejo integrado de pragas é promissor devido a sua seletividade e sustentabilidade, pois é realizado por diferentes organismos como insetos parasitóides, predadores e patógenos. No grupo dos patógenos, destacam-se os vírus, os fungos e as bactérias (ALVES, 1998). No grupo dos vírus, os baculovírus são os mais estudados e utilizados como bioinseticida (POLANCZYK, 2004). De acordo com Valicente e Cruz (1991), fatores como idade do inseto, virulência do isolado e condições climáticas são responsáveis pelo aparecimento dos sintomas e da morte do inseto.

Outro patógeno promissor no controle de pragas de importância econômica é a bactéria B. thuringiensis. A eficiência de B. thuringiensis tem sido demonstrada no controle de S. frugiperda (MONNERAT & BRAVO citados por SANTOS, 2008). Essa bactéria, além de ser o microrganismo mais utilizado na fabricação de biopesticidas, tem sido alvo de inúmeras pesquisas na construção de plantas de interesse comercial que expressam os genes Cry para o controle de insetos-pragas (BETZ et al., citado por SANTOS, 2008).

6.3.1. Bacillus thuringiensis

Dentre as bactérias, o Bacillus thuringiensis Berliner é uma das mais utilizadas no controle de insetos pragas e vetores. É uma bactéria gram-positiva que durante o processo de esporulação produz inclusões cristalinas. O Bt ocorre naturalmente em diversos habitats, incluindo solo, filoplano, resíduos de grãos, poeira, água, matéria vegetal e insetos (VALICENTE, 2008). Entre as proteínas produzidas por B. thuringiensis, as que apresentam maior interesse para o controle de insetos-pragas são as endotoxinas, denominadas também como proteínas-cristal ou proteínas Cry. As diversas proteínas Cry possuem especificidades diferentes contra várias ordens de insetos (SCHNEPF et al., citado por COLETO, 2011).

6.3.2. Modo de ação das proteínas-cristal

As proteínas Cry, apresentam-se como protoxinas sem ação entomopatogênica e para que ocorra o desencadeamento dos efeitos tóxicos existe a necessidade de serem ativadas. Seu modo de ação se faz por via oral, dependendo de uma série de passos. Inicialmente, o cristal protéico deve ser ingerido pela larva de um inseto suscetível, ocorrendo em seguida a solubilização do cristal no intestino médio do inseto e o processamento proteolítico pela ação de proteases específicas, que liberam a toxina na forma ativa. Essa toxina se liga a receptores específicos, localizados na membrana das células epiteliais do intestino médio do inseto, e se inserem na membrana apical, criando poros ou canais de íons (DE MAAGD et al., citado por SANTOS, 2008).

As proteínas Cry contidas no cristal, quando ingeridas pelo inseto suscetível, são solubilizadas pelo pH alcalino no intestino da larva e liberadas como pró–toxinas que serão ativadas por serino–proteases, formando toxinas ativas que se ligarão a receptores das microvilosidades intestinais. Após a ligação, as toxinas se inserem na membrana formando poros e desestabilizando o gradiente osmótico levando à morte do inseto (LIMA, 2010). Nos insetos pertencentes a ordem Lepidoptera, a intoxicação manifesta-se por paralisia imediata do tubo digestivo e das peças bucais, levando à lise celular e à interrupção da alimentação. Esses sintomas são seguidos por uma ruptura na integridade do intestino, inanição e posterior septicemia, ocasionando a morte do inseto (CAPALBO et al., 2005).

As diversas estirpes de B. thuringiensis produzem, em adição às proteínas Cry, uma série de outras proteínas, as quais podem ou não participar da ação entomopatogênica. Destas, a principal é a proteína Cyt que consiste em uma citolisina de ação inespecífica (CAPALBO et al., 2005). Essas bactérias são altamente específicas na sua atividade, de modo que não causam danos a insetos não-alvo, a vertebrados e ao meio ambiente (BRAVO, citado por SANTOS, 2008).

A degradação dos cristais protéicos por enzimas proteolíticas libera proteínas tóxicas menores chamadas delta-endotoxinas. A atividade das delta-endotoxinas está restrita ao trato digestivo dos insetos. Este patógeno é ativo contra várias espécies de insetos e é considerado seguro em relação aos mamíferos. A nomenclatura, até 1998, abrangia cinco genes principais: cryI; cryII; cryIII; cryIV; e cryV. Hoje, devido ao grande número de genes que são estudados e sequenciados, usam se números arábicos: cry1; cry2; cry3; cry4; … até cry50. Os genes cry1, cry2 e cry9 são específicos em relação aos lepidópteros; cry2, cry4A, cry10, cry11, cry17, cry19, cry24, cry25, cry27, cry29, cry30, cry32, cry39 e cry40 são ativos contra dípteros; cry3, cry7 e cry8 contra coleópteros; cry5, cry12, cry13 e cry14 são ativos contra nematoides. Estima-se que existam mais de 60.000 cepas de Bt em todo o mundo (VALICENTE, 2008).

6.3.3. Utilização no controle de insetos-pragas na agricultura

Essa bactéria é responsável por mais de 90% dos biopesticidas disponíveis em todo o mundo (POLANCZYK e ALVES, 2003). Estima–se que sejam aplicados, por ano, por volta de 13.000 toneladas de bioinseticidas à base de B. thuringiensis (HANSEN e SALAMITOU, citados por LIMA, 2010). A ação de B. thuringiensis é relatada no controle de diversos lepidópteros-praga. Kota et al., citado por Santos (2008) observaram mortalidade de 100% em lagartas de Helicoverpa zea (Boddie), praga extremamente nociva à cultura do milho e cujo dano vai desde o ataque dos cabelos até o consumo das espigas (GALLO et al., 2002). A principal praga da soja, A. gemmatalis, que chega a provocar desfolhamento completo da planta, também pode ser controlada por B. thuringiensis. A eficiência de B. thuringiensis tem sido demonstrada no controle de outros lepidópteros-praga como A. argillacea, Heliothis virescens (FERNANDES et al., 2003).

6.3.4. Utilização no controle de S. frugiperda

Tendo em vista a importância de espécies do gênero Spodoptera como pragas, vários estudos estão sendo realizados com o objetivo de encontrar e caracterizar estirpes de B. thuringiensis que possam ser utilizadas na produção de bioinseticidas. A espécie S. frugiperda, por sua importância mundial, tem sido a mais estudada para seleção de estirpes patogênicas (WERNECK et. al., 2000).

A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia constatou que 14 das 457 estirpes de seu banco de bactérias entomopatogênicas causaram 100% de mortalidade às lagartas de terceiro ínstar de S. frugiperda. Os estudos de seleção de estirpes de B. thuringiensis para espécies de Spodoptera têm mostrado que essas são pouco suscetíveis e difíceis de serem controladas (BATISTA et al., 2003). Diversos estudos realizados com estirpes de B. thuringiensis originárias do Brasil, obtiveram resultados promissores no controle de S. frugiperda (POLANCZYK, 2004).

6.4. BIOINSETICIDAS

Dentre os bioinseticidas mais utilizados, Bacillus thuringiensis, uma bactéria Gram–positiva, destaca–se como um agente favorável e seguro para o controle biológico de insetos por ser altamente específico e não apresentar atividade tóxica para mamíferos (SCHNEPF et al., citado por LIMA, 2010).

Segundo Aguiar et al., (2006), B. thuringiensis é o microrganismo mais utilizado na fabricação de biopesticidas em todo o mundo e diversas formulações têm sido testadas para o controle de insetos-praga desde 1938. Porém, a comercialização de produto a base de B. thuringiensis no controle de insetos-praga foi realizada a partir de 1950. O sucesso da utilização de B. thuringiensis está relacionado com a sua alta toxicidade e especificidade aos organismos alvos, diminuindo assim, o risco para os organismos não alvos, principalmente mamíferos. Atualmente, procura-se utilizar linhagens de Bt que apresentem diversas proteínas Cry diferentes como agentes de controle biológico, o que permite aumentar o espectro de ação dos bioinseticidas no controle dos organismos praga (Frutos et al., citado por Aguiar, 2006). O produto à base de Bt com maior alcance no mercado mundial é o Dipel (Bt kurstaki HD-1). Este produto, pouco tóxico para ácaros, coleópteros, dípteros e hemípteros é altamente eficiente para 170 lepidópteros-praga (BEEGLE e YAMAMOTO, citados por POLANCZYK, 2003).

Devido a sua alta toxicidade e especificidade aos organismos alvos, B. thuringiensis tem sido a base da formulação dos bioinseticidas com maior sucesso comercial no mundo, sendo responsável por 90-95% do mercado de bioinseticidas (MELO et al., 1998). A maioria dos produtos à base de B. thuringiensis usada para controlar lepidópteros-praga consiste na mistura esporos-cristais produzida pela estirpe HD-1 de B. thuringiensis subsp. kurstaki, que apresenta amplo espectro de atividade larvicida dentro da ordem Lepidoptera (NAVON, citado por SANTOS, 2008).

Além do Bt ser à base da formulação dos bioinseticidas com maior sucesso comercial no mundo, marca o início da substituição dos inseticidas convencionais em várias áreas. Na década de 80, o surgimento de novas técnicas, especialmente aquelas voltadas para a tecnologia do DNA recombinante, e manifestações públicas a respeito do uso abusivo dos inseticidas convencionais, levaram a um aumento cada vez mais crescente do interesse dos órgãos de pesquisa e indústrias sobre a utilização do Bt na agricultura e saúde pública (VAN FRANKENHUYZEN, citado por POLANCZYK, 2003).

No entanto, nem sempre os resultados obtidos no laboratório correspondem aos de campo. O comportamento alimentar do inseto, a distribuição espacial e temporal dos insetos benéficos, além de outros fatores que influenciam a intensidade do contato entre B. thuringiensis e organismos não-alvo, podem reduzir o impacto desses biopesticidas sobre a praga (GLARE e O’CALLAGHAM, citados por SANTOS, 2008).

Países como Cuba e México lideram a utilização dos bioinseticidas à base de B. thuringiensis na América latina, especialmente para o controle de pragas nas culturas do algodão, banana, batata, citros, hortaliças, fumo, milho e pastagens. No Brasil, produtos à base de B. thuringiensis são utilizados para combater cerca de 30 pragas de importância agrícola, entretanto, a área de controle é pequena quando comparada à de Cuba (POLANCZYK e ALVES, 2003).

De acordo com Polanczyk, (2003), as principais limitações em relação ao uso de B. thuringiensis são o elevado custo, que na maioria das vezes é superior ao dos inseticidas químicos; a baixa persistência em campo da maioria das formulações; o baixo espectro de ação e a ineficácia contra pragas de solo e endofíticas. A radiação solar é outro fator limitante, pois as proteínas Cry sofrem desnaturação pela ação do calor e pela luz UV (SANTOS, 2008). Como desvantagem principal destaca-se maior suscetibilidade às condições ambientais, o que pode ser atenuado com o uso de boas formulações e estudos para aplicação dos produtos, a fim de torná-los mais resistentes às condições ambientais e com maior tempo de prateleira (ALVES, citado por ANGELO, 2010)

Bioinseticidas à base de B. thuringiensis vêm sendo utilizados no controle de lepidópteros e, mais recentemente, no controle de coleópteros (ANGELO, 2010). Diversos biopesticidas à base de B. thuringiensis subsp. kurstaki e B. thuringiensis subsp. aizawai encontram-se disponíveis no mercado. Entre eles, merecem destaque os produtos comerciais Dipel® e Xentari® devido à eficácia no combate a diversas pragas agrícolas (MAHON et al., citado por SANTOS, 2008). A comercialização de bioinseticidas corresponde a cerca de 5% do mercado mundial de pesticidas. Porém, o uso destes produtos vem crescendo dez vezes mais do que o uso de inseticidas químicos (BRAR et al., citado por ANGELO et al., 2010).

Uma alternativa aos inseticidas químicos é o controle biológico, que pode ser feito com o uso racional de entomopatógenos, que constituem os componentes ativos dos bioinseticidas ou inseticidas biológicos. Entre as vantagens dos bioinseticidas destacam-se: alta especificidade, menor risco ambiental e à saúde humana, menor freqüência de resistência nos insetos alvo e a possibilidade do entomopatógeno se multiplicar no ambiente e, com isso, aumentar sua permanência. Como desvantagem principal destaca-se maior suscetibilidade às condições ambientais, o que pode ser atenuado com o uso de boas formulações e estudos para aplicação dos produtos, a fim de torná-los mais resistentes às condições ambientais e com maior tempo de prateleira (ALVES, citado por ANGELO, 2010).

Entretanto, esses autores enfatizam que inúmeras pesquisas estão sendo desenvolvidas para minimizar essas desvantagens. Existem pesquisas voltadas a identificação de novos genes Cry, o desenvolvimento de novas formulações, a expressão de genes Cry em plantas, como também a ampliação dos conhecimentos sobre as interações de B. thuringiensis com outros entomopatógenos, predadores e parasitoides, e até mesmo inseticidas químicos.

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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