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Atividade enzimática e aplicações biotecnológicas · Aplicações biotecnológicas

Controlo biológico de pragas

Em Portugal, muitas palmeiras de jardins e avenidas, de Faro ao Funchal, morreram nos últimos anos por causa de um inseto que vive escondido dentro do tronco. Como se combate um animal que ninguém vê e que os inseticidas quase não alcançam? E será que a solução passa por pôr outro ser vivo a trabalhar por nós? Vamos descobrir.

O que é uma praga e como se combate

Uma praga é uma população de organismos (insetos, fungos, ervas daninhas, roedores…) que se multiplica de tal forma que causa prejuízos importantes em culturas, florestas, alimentos armazenados ou espaços urbanos. Muitas vezes, o problema surge quando uma espécie é introduzida num local onde não tem predadores nem parasitas naturais, como aconteceu com o escaravelho-da-palmeira.

Há duas grandes estratégias de combate. No controlo biológico incluem-se também predadores e parasitóides, como as joaninhas, que se alimentam de pulgões. Na escolha do método, há ainda que ponderar questões de CTSA (saúde pública, ambiente e sociedade):

Controlo químico Controlo biológico
Agente Biocidas de síntese (inseticidas, fungicidas, herbicidas) Seres vivos ou os seus produtos (vírus, bactérias, fungos, nemátodos, predadores)
Ação Tóxica, geralmente sobre muitas espécies Em geral muito específica de uma espécie ou grupo
Persistência Pode acumular-se no solo, na água e nas cadeias alimentares Degrada-se ou depende da presença da praga
Resistências Surgem por seleção natural Também podem surgir, mas tendem a desenvolver-se mais lentamente
Esquema que compara o controlo químico, que afeta praga e outros organismos, com o controlo biológico, que afeta sobretudo a praga. Controlo químico Controlo biológico praga abelha joaninha praga abelha joaninha atinge muitas espécies atinge sobretudo a praga
Pratica★★☆Por começar
Os baculovírus são vírus que infetam exclusivamente insetos e são utilizados, em Portugal e noutros países da União Europeia, no controlo biológico de lagartas que…

Os baculovírus são vírus que infetam exclusivamente insetos e são utilizados, em Portugal e noutros países da União Europeia, no controlo biológico de lagartas que atacam culturas agrícolas, como alternativa aos inseticidas químicos. A figura apresenta o ciclo simplificado de ação de um baculovírus aplicado sobre uma cultura infestada.

baculovírus 1 Lagarta ingere folhas com baculovírus 2 Vírus multiplica-se nas células da lagarta 3 Lagarta morre e liberta novos vírus 4 Novas lagartas são infetadas
  1. a) Descreve as etapas do ciclo representado na figura, desde a aplicação do baculovírus na cultura até à redução da população de lagartas.
  2. b) Explica duas vantagens do controlo biológico com baculovírus face aos inseticidas químicos de síntese, referindo a especificidade da ação e o que acontece aos resíduos deixados no ambiente.
  3. c) Indica uma limitação do uso de baculovírus na agricultura e explica por que razão a sua aplicação exige um bom conhecimento da praga a combater.
  4. d) Outro agente de controlo biológico muito usado é a bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), que produz uma toxina letal apenas para certas larvas de insetos. Explica por que razão tanto os baculovírus como a Bt são considerados aplicações da biotecnologia.
Resolver

Baculovírus: um vírus que só infeta insetos

Os baculovírus são vírus que infetam exclusivamente insetos, sobretudo lagartas. Não infetam plantas, mamíferos nem aves, o que os torna muito seletivos. São usados em culturas agrícolas, em pomares e em florestas.

O ciclo de ação, simplificado, segue estas etapas:

  1. Aplicação: pulveriza-se a cultura com uma suspensão de baculovírus (partículas protegidas por uma matriz proteica, resistente no ambiente).

  2. Ingestão: a lagarta come folhas contaminadas.

  3. Infeção: no intestino, o meio alcalino dissolve a matriz proteica e liberta os vírus, que penetram nas células do inseto.

  4. Multiplicação: o vírus usa a maquinaria da célula hospedeira para replicar o seu ADN no núcleo das células e produzir novas partículas virais, que se espalham pelo corpo da lagarta.

  5. Morte: a lagarta enfraquece, deixa de se alimentar e morre; os tecidos liquefazem-se e o corpo liberta milhões de novos vírus sobre as folhas.

  6. Propagação: outras lagartas ingerem estes vírus e a doença alastra na população, que diminui.

Ciclo simplificado de um baculovírus: aplicação, ingestão, multiplicação, morte da lagarta e infeção de outras lagartas. 1. Aplicaçãona cultura 2. Lagartaingere vírus 3. Vírusmultiplicam-se 4. Lagartamorre 5. Novosvírus infetam
Pratica★★☆Por começar
Os baculovírus são vírus que infetam exclusivamente insetos e são utilizados, em Portugal e noutros países da União Europeia, no controlo biológico de lagartas que…

Os baculovírus são vírus que infetam exclusivamente insetos e são utilizados, em Portugal e noutros países da União Europeia, no controlo biológico de lagartas que atacam culturas agrícolas, como alternativa aos inseticidas químicos. A figura apresenta o ciclo simplificado de ação de um baculovírus aplicado sobre uma cultura infestada.

baculovírus 1 Lagarta ingere folhas com baculovírus 2 Vírus multiplica-se nas células da lagarta 3 Lagarta morre e liberta novos vírus 4 Novas lagartas são infetadas
  1. a) Descreve as etapas do ciclo representado na figura, desde a aplicação do baculovírus na cultura até à redução da população de lagartas.
  2. b) Explica duas vantagens do controlo biológico com baculovírus face aos inseticidas químicos de síntese, referindo a especificidade da ação e o que acontece aos resíduos deixados no ambiente.
  3. c) Indica uma limitação do uso de baculovírus na agricultura e explica por que razão a sua aplicação exige um bom conhecimento da praga a combater.
  4. d) Outro agente de controlo biológico muito usado é a bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), que produz uma toxina letal apenas para certas larvas de insetos. Explica por que razão tanto os baculovírus como a Bt são considerados aplicações da biotecnologia.
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O caso do escaravelho-da-palmeira

O escaravelho-da-palmeira (Rhynchophorus ferrugineus) é originário da Ásia. Foi detetado em Portugal no final da primeira década deste século. A fêmea põe os ovos no estipe da palmeira; as larvas alimentam-se do interior, abrem galerias e destroem os tecidos de condução, e a palmeira acaba por morrer.

Porque é difícil combatê-lo? Porque as larvas estão protegidas dentro do estipe: um inseticida pulverizado à superfície não chega até elas, e quando aparecem os sintomas (folhas descaídas, «coroa» a tombar) a infestação já é grave.

Os agentes de controlo biológico usados são:

  • Nemátodos entomopatogénicos: vermes microscópicos que penetram nas larvas e libertam bactérias simbiontes, que as matam em poucos dias. Aplicam-se em solução, por injeção ou rega da coroa e do estipe, e conseguem chegar às galerias.

  • Fungo Beauveria bassiana: os esporos aderem à cutícula do inseto, germinam, atravessam-na e crescem no interior, causando a morte. Aplica-se por pulverização.

A DGAV coordena o combate, com inseticidas autorizados e, cada vez mais, estes agentes biológicos, numa estratégia que combina vários métodos.

Palmeira em corte, com larvas no interior do estipe, fora do alcance de um inseticida aplicado à superfície. larvas no interior galerias no estipe inseticida à superfície não chega às larvas
Pratica★★☆Por começar
O escaravelho-da-palmeira (Rhynchophorus ferrugineus*) é um inseto cuja larva se alimenta do interior do estipe das palmeiras, provocando a sua morte. A praga foi…

O escaravelho-da-palmeira (Rhynchophorus ferrugineus) é um inseto cuja larva se alimenta do interior do estipe das palmeiras, provocando a sua morte. A praga foi detetada em Portugal no final da primeira década deste século e espalhou-se por várias regiões, sendo combatida sob coordenação da DGAV (Direção-Geral de Alimentação e Veterinária) com inseticidas autorizados e, cada vez mais, com agentes de controlo biológico, como os nemátodos entomopatogénicos e o fungo Beauveria bassiana.

  1. a) Explica por que razão as larvas do escaravelho, protegidas no interior do estipe, são difíceis de atingir com inseticidas de contacto, e como os nemátodos entomopatogénicos, que procuram ativamente as larvas no interior da palmeira, contornam essa dificuldade.
  2. b) Apresenta duas vantagens ambientais do uso de agentes de controlo biológico desta praga em jardins urbanos, face à pulverização com inseticidas químicos.
  3. c) A introdução de um agente de controlo biológico num ecossistema exige estudos prévios. Indica um risco que esses estudos devem avaliar, relacionado com espécies que não são o alvo do tratamento.
  4. d) No combate a esta praga é obrigatório destruir as palmeiras muito infestadas e é limitada a movimentação de palmeiras entre concelhos. Explica o interesse destas medidas fitossanitárias para travar a dispersão da praga.
Resolver

Comparar métodos: eficácia e impactes

Para avaliar um método de controlo de pragas, usam-se critérios como a eficácia (rapidez e grau de redução da praga), a especificidade, os impactes ambientais (resíduos, efeitos noutras espécies, contaminação de solo e água), os riscos para a saúde humana, as resistências e o custo.

Critério Biocidas de síntese Controlo biológico
Rapidez Rápida Mais lenta
Especificidade Baixa a média Elevada
Resíduos persistentes Possíveis Reduzidos
Resistências Frequentes Menos frequentes
Condições de aplicação Simples Dependem de temperatura, humidade, luz
Custo Variável, por vezes baixo Por vezes mais elevado

Raramente um só método resolve tudo. O controlo integrado de pragas combina vários (monitorização, armadilhas, agentes biológicos e, se necessário, um inseticida autorizado), reduzindo o uso de químicos.

Pratica★★☆Por começar
O escaravelho-da-palmeira (Rhynchophorus ferrugineus*) é um inseto cuja larva se alimenta do interior do estipe das palmeiras, provocando a sua morte. A praga foi…

O escaravelho-da-palmeira (Rhynchophorus ferrugineus) é um inseto cuja larva se alimenta do interior do estipe das palmeiras, provocando a sua morte. A praga foi detetada em Portugal no final da primeira década deste século e espalhou-se por várias regiões, sendo combatida sob coordenação da DGAV (Direção-Geral de Alimentação e Veterinária) com inseticidas autorizados e, cada vez mais, com agentes de controlo biológico, como os nemátodos entomopatogénicos e o fungo Beauveria bassiana.

  1. a) Explica por que razão as larvas do escaravelho, protegidas no interior do estipe, são difíceis de atingir com inseticidas de contacto, e como os nemátodos entomopatogénicos, que procuram ativamente as larvas no interior da palmeira, contornam essa dificuldade.
  2. b) Apresenta duas vantagens ambientais do uso de agentes de controlo biológico desta praga em jardins urbanos, face à pulverização com inseticidas químicos.
  3. c) A introdução de um agente de controlo biológico num ecossistema exige estudos prévios. Indica um risco que esses estudos devem avaliar, relacionado com espécies que não são o alvo do tratamento.
  4. d) No combate a esta praga é obrigatório destruir as palmeiras muito infestadas e é limitada a movimentação de palmeiras entre concelhos. Explica o interesse destas medidas fitossanitárias para travar a dispersão da praga.
Resolver

De volta ao início: o escaravelho escondido no estipe só é atingido por agentes que cheguem ao interior, como os nemátodos e o fungo Beauveria bassiana, e a melhor estratégia combina métodos sob coordenação da DGAV.

Em resumo

  • Uma praga é uma população que causa prejuízos; combate-se por controlo químico (biocidas) ou biológico (seres vivos ou seus produtos).

  • Os baculovírus infetam apenas insetos: ingestão, infeção do intestino, multiplicação, morte da lagarta e propagação a outras.

  • O escaravelho-da-palmeira é difícil de atingir porque as larvas vivem protegidas no estipe; combate-se com inseticidas autorizados, nemátodos e Beauveria bassiana.

  • Comparam-se os métodos pela eficácia, especificidade, impactes, resistências e custo.

  • O controlo biológico é mais seletivo e menos poluente, mas mais lento e dependente do ambiente; o controlo integrado combina vários métodos.

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