Notícia

Pesquisadores utilizam nanotecnologia para reduzir volume de agrotóxicos usado em plantações

Fonte

UNESP CIÊNCIA

Data

sexta-feira, 7 dezembro 2018 13:00

Áreas

Agricultura. Agronegócio. Agronomia. Segurança Alimentar

O aumento da produção agrícola brasileira visando atender não somente à crescente demanda global por alimentos, mas também à exportação de grãos e seus subprodutos, tem gerado impacto ao ambiente. Essa expansão está atrelada ao uso intenso de insumos visando diminuir as perdas causadas por fatores bióticos (que possuem relação com seres vivos – fauna e flora) e abióticos (que estão relacionados com influências recebidas por eles, como luz, temperatura, etc.) durante o processo produtivo. Os agrotóxicos, embora de grande importância no controle de pragas, podem ser utilizados em quantidade excessiva em determinadas situações onde não existe orientação técnica adequada, o que leva a uma série de impactos negativos ao ambiente, à saúde dos agricultores e dos consumidores. Além disso, as perdas anuais na produção brasileira devido a pragas e insetos são de 7,7%, o que equivale a cerca de 25 milhões de toneladas de alimentos, com prejuízos econômicos da ordem de US$ 17,7 bilhões.

Em algumas regiões brasileiras, especialmente nos Estados pertencentes à nova fronteira agrícola, existem condições climáticas favoráveis ao desenvolvimento de pragas (insetos, fungos e plantas daninhas). Isso, somado ao cultivo sucessivo (por exemplo, de algodão, soja e milho), contribui para a proliferação de pragas, em especial as polífagas, isto é, as que se alimentam de várias culturas. Esses dois aspectos levam ao aumento significativo no uso de agrotóxicos (chamados popularmente de pesticidas) que, por sua vez, além de eliminarem as pragas, também acabam por eliminar os seus inimigos naturais. Esses aspectos contribuem para o aumento da resistência das pragas aos agrotóxicos, causando maior impacto ao ambiente.

O aumento dos relatos de resistência das pragas aos ingredientes ativos dos agrotóxicos convencionais, aliado aos elevados custos para desenvolver novas moléculas químicas (cerca de US$ 250 milhões), juntamente com a preocupação ambiental relacionada aos efeitos deletérios dos agrotóxicos, aceleraram o desenvolvimento de novas tecnologias, como, por exemplo, o uso de agentes de controle biológico, sejam eles micro (fungos, vírus, bactérias) ou macro (parasitoides e predadores).

O mercado do controle biológico vem crescendo em media 15% ao ano em todo o mundo, porém, esses organismos são mais suscetíveis a fatores abióticos quando comparados aos inseticidas convencionais. Nesse contexto, a micro (estruturas com tamanho entre 1 e 1000 μm) e mais recentemente a nanotecnologia (estruturas com pelo menos uma dimensão entre 1 e
1.000 nm – 1 nanômetro equivale a 1 bilhonésimo do metro) tem apresentado grande potencial para o desenvolvimento de novas formulações com compostos ativos de interesse agrícola.

Como exemplo, temos a utilização de nanopartículas produzidas com materiais poliméricos (macromoléculas formadas pela união de substâncias simples, chamadas de monômeros) ou lipídicos, contendo agentes de controle (agrotóxicos sintéticos e inseticidas/repelentes de origem botânica), que visam aumentar a solubilidade desses ingredientes ativos, liberá-los de uma forma lenta ou protegê-los da degradação. Dessa maneira, é possível liberar uma quantidade menor do ingrediente ativo ao longo do tempo, mantendo níveis desejáveis do composto por longos períodos no ambiente. Essa característica resulta em aumento de eficiência e seletividade, não prejudicando os organismos não alvos, e por consequência gerando menor contaminação ambiental. Além disso, no caso de encapsulação de microrganismos, tal estratégia favorece sua proteção contra fatores ambientais, como degradação pela luz e drásticas mudanças de temperatura.

No entanto, cabe destacar que essas novas tecnologias, como a nanotecnologia, devem ser avaliadas antes de chegarem ao mercado, visando prevenir riscos ao ambiente e à saúde humana. Em relação à nanotecnologia, o transporte, o destino e a biodisponibilidade (porcentual de aproveitamento por um organismo de uma data substância) são altamente dependentes dos meios aos quais são expostos; logo, alterações relativamente sutis nas características físico-químicas da água, por exemplo, podem alterar a morfologia e a hidrofobicidade (resistência à água) desses nanomateriais, que por sua vez afetam a sua biodisponibilidade e o seu potencial de toxicidade.

Sendo assim, existe a necessidade de investigação desses materiais considerando diferentes ecossistemas, como os de água doce, salgada, sedimento e solo, já que os diferentes organismos podem responder de forma diferenciada quando em contato com um mesmo nanomaterial. Por sua vez, o conhecimento dos riscos que os nanomateriais podem causar ao ambiente é de grande importância para sua regulamentação, produção, comercialização e descarte, garantindo que estes sejam realizados de forma adequada e sustentável.

Nesse cenário, um grupo de pesquisadores envolvendo 7 Instituições nacionais e 1 internacional , coordenados pelo professor Dr.Leonardo Fernandes Fraceto, do Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba (ICTS), aprovou recentemente o projeto temático Agricultura, micro/nanotecnologia e ambiente: da avaliação dos mecanismos de ação a estudos de transporte e toxicidade junto à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

Nesse projeto a equipe propõe alternativas mais sustentáveis para o controle de pragas, baseadas em sistemas micro/nanoestruturados. Diferentes estratégias serão utilizadas para encapsular agentes de controle, como agrotóxicos sintéticos e inseticidas/repelentes de origem botânica. Além disso, serão utilizados fungos e bactérias como agentes biológicos de controle encapsulados em micropartículas.

Acesse a matéria completa na página da UNESP CIÊNCIA.

Fonte: Leonardo Fernandes Fraceto, Ricardo Polanczyk, Juliana L. S. Mayer, Renato Grillo, Renata de Lima, Vera Castro, Daiana Avila, Luciana M. A. Pinto e Halley C. Oliveira, UNESP CIÊNCIA. Imagem: Pixabay.

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