3. pré projeto, Projetos de Biologia. Universidade Federal de Tocantins (UFT)
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fernkarine26 de Março de 2016

3. pré projeto, Projetos de Biologia. Universidade Federal de Tocantins (UFT)

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Uso de óleo vegetal para controle do pragas
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CURSO DE ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS E BIOTECNOLOGIA

USO DE EXTRATO NATURAL PARA

CONTROLE BIOLÓGICO E MANEJO DE

PRAGAS

Autores: Fernanda Karine do Carmo Félix, Giovanna Cardoso Amui,

Hugo Tenório, Isabela Silva dos Santos, Luiz Felipe de Morais Costa de

Jesus, Tainá Barreto

Orientador: Professor Msc. Paulo Roberto Vieira de Almeida Área de Afinidade: Produção vegetal / Controle de pragas Modalidade de Trabalho: Pré-projeto de pesquisa

Gurupi (COLOCAR MÊS E ANO)

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3 2. SITUAÇÃO PROBLEMÁTICA 3 3. OBJETIVOS 4

3.1 Objetivo Geral 4 3.2 Objetivos Específicos 4

4. JUSTIFICATIVA...............................................................................................3 5. FUNDAMENTAÇÃO 5

4.1 Subtítulo (se necessário) 5 5. METODOLOGIA 7

5.1 Cronograma 10 5.2 Subtítulo (se necessário) {Errore nel calcolare il valore!: Non ho trovato il segnalibro "CINCODOIS" in questo documento.}

6. REFERÊNCIAS 10 7. ANEXOS {Errore nel calcolare il valore!: Non ho trovato il segnalibro "SETE" in questo documento.}

1. INTRODUÇÃO

A agricultura possui como problemática principal o controle de pragas e

doenças, e para realizar este controle, muitos agricultores recorrem ao uso de

agrotóxicos (BETTIOL, 2006), mesmo sendo de conhecimento geral os efeitos

indesejáveis de inseticidas químicos. A preocupação dos consumidores quanto à

qualidade dos alimentos e a necessidade de alternativas mais econômicas, seguras

e facilmente biodegradáveis influenciaram estudos sobre novas técnicas de controle,

incluindo a utilização de produtos naturais que sejam menos agressivos (TAVARES,

2002; MUSETTI, 1991). Tais estudos resultaram na determinação de várias

formulações que combatem pragas e doenças sem prejudicar o meio ambiente

(CASTRO, 2007), tornando o uso de extratos vegetais uma prática cada vez mais

constante para os agricultores, sobretudo na linha de produção orgânica (INNECCO,

2006) e agricultura familiar. Os princípios ativos dos inseticidas botânicos são

compostos resultantes do metabolismo secundário das plantas, que acumulam em

seus tecidos, como estratégia de defesa contra insetos, compostos com funções

específicas (PASCUAL-VILLALOBOS, 1996).

A meliácea Azadirachta indica A. Juss., conhecida por nim, está entre as

plantas inseticidas atualmente mais estudadas, e o bom resultado obtido da extração

de sua substância ativa (azadiractina) vêm influenciando estudos com outras

meliáceas e diversas outras famílias botânicas (VENDRAMIM, 1997). Algumas

espécies como arruda (Ruta graveolens L.), datura (Datura estramonium L.), erva

balieira (Cordia verbenaceae L.), cinamomo (Melia azedarach L.) e hortelã (Mentha

piperita L.), vem sendo muito utilizadas em testes de toxicidade para as mais

diferentes pragas como Tuta absoluta, Diaphania nitidalis, adultos de Sitophilus

zeamais e de Rhyzoperthadominica e larvas de Musca domestica (ARAÚJO, et al.,

2008; BACELLA, et al. 2012). A escolha de espécies para testes de potenciais

inseticidas se baseia, em primeira estância, no conhecimento e medicina populares

e em formulações caseiras (GUERRA, 1985).

A atividade inseticida da arruda (Ruta graveolens L.), do nim (Azadirachta

indica A. Juss.), da mamona (Ricinus communis L.) e da hortelã (Mentha piperita L.)

já foram muito estudadas, tendo vários registros na literatura científica sobre o

assunto. Outras espécies como o capim cidreira (Cymbopogon citratus), eucalipto

(Eucaliptus citriodora) e a pimenta malagueta (Capsicum frutescens) são bastante

utilizadas em formulações caseiras, tendo recentemente despertado o interesse de

pesquisadores. E algumas como o cafezeiro (Coffea sp), a mandioca (Manihot

esculenta), a babosa (Aloe vera) e pinhão manso (Jatropha curcas), por terem outras

finalidades econômicas, não foram muito estudadas em pesquisas para avaliação

das potencialidades inseticidas.

2. SITUAÇÃO PROBLEMÁTICA

Há no mercado inseticidas pouco específicos e com alto teor de toxicidade, o

que pode causar prejuízos tanto à flora, ao invadir o tecido de plantas e modificar

sua identidade genética, quanto à fauna, ao afetar as vias respiratórias ou causar

lesões profundas na pele. Alguns inseticidas podem prejudicar de maneira

consistente o mecanismo táxon local, pois devido a sua não especificidade mata

vários insetos além do inseto alvo. Ao formular um inseticida deve-se lembrar de que

alguns insetos auxiliam a manter o equilíbrio do ambiente. Observando esta

problemática vê-se a necessidade de maiores estudos quando ao potencial

toxicológico, grau de penetração e tempo de degradação de determinados extratos

de plantas facilmente acessíveis e a fim de produzir um bioinseticida que seja uma

alternativa viável tanto ambiental quanto economicamente.

3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo Geral

Encontrar por meio de plantas determinadas (arruda, nim, mamona, hortelã,

capim cidreira, eucalipto, pimenta malagueta, cafezeiro, mandioca, babosa e pinhão

manso) um potencial inseticida que seja uma alternativa quanto preço e à ação, em

relação aos inseticidas químicos encontrados no mercado.

3.2 Objetivos Específicos

- Formular um inseticida a partir de extratos de plantas utilizando a lagarta da

espiga (Helicoverpa zea) como inseto alvo;

- Encontrar por meio de dados comparativos os extratos mais rapidamente

degradados pelo ambiente;

- Encontrar por meio de dados comparativos o extrato que tem o maior teor

toxicológico em relação ao gorgulho do milho e relacionar este teor com o seu tempo

de ação.

4. JUSTIFICATIVA

Grainge & Ahmed, apud BOIÇA JÚNIOR et al. (2005) relataram 2.400

espécies de plantas que teriam propriedades inseticida. Entretanto, é extremamente

reduzido o número de plantas que efetivamente controlaram pragas. Embora já

sejam conhecidos os efeitos tóxicos de alguns inseticidas de origem vegetal como a

nicotina, a azadiractina, as rotenonas e as piretrinas, pouca informação se tem sobre

outras potenciais plantas tóxicas que interfiram sobre os insetos, particularmente

sobre a lagarta da espiga. Assim, objetivou-se, neste trabalho, investigar efeito

inseticida de extratos de possíveis plantas inseticidas Helicoverpa zea.

5. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA – NO MÍNIMO DE CINCO PÁGINAS

O milho (Zea mays L.) é um produto agrícola de elevada expressão

econômica e social, estando presente na produção industrial de amido, óleo,

produtos químicos, e também na alimentação humana e animal (PINAZZA, 1993).

De acordo com a Conab (set., 2012) a área cultivada de milho na primeira e segunda

safra de 2011/2012 foi de 15156,7 mil hectares, produzindo aproximadamente 71,1

milhões de toneladas (uma produtividade média de 4480 kg ha-1 na primeira safra e

4576 kg ha-1 na segunda), sendo um recorde tanto em área quanto em produção

(EMBRAPA, 2012).

A lagarta-da-espiga, Helicoverpa zea Boddie, 1850 (Lepidoptera: Noctuidae)

é considerada uma das pragas de maior importância econômica para a agricultura

mundial (MATRANGOLO et al., 1998), pois prejudica a cultura de três formas: (1)

atacando os estigmas, impedindo a fertilização o que ocasionará falhas nas

mesmas; (2) alimentando-se de grãos leitosos, os destruindo e (3) os orifícios

deixados pelas lagartas nas espigas, por ocasião da fase de poupa, facilitam a

penetração de microrganismos que podem causar podridões (GASSEN, 1996;

GIOLO, 2006).

O controle de H. zea encontra diversas dificuldades, pois as lagartas estão

protegidas no interior da espiga fazendo com que o uso de inseticidas não seja muito

eficiente, além de poder forçar a seleção de populações resistentes aos pesticidas,

outro problema é que o adulto de H. zea (uma mariposa de coloração cinza-

esverdeada) é altamente polífago e móvel, atacando outras culturas além do milho,

como tomate, algodão, soja e feijão (CAPINERA, 2004; GIOLO et al. 2006;

LEBEDENCO et al. 2007). Devido a esta problemática, vê-se a necessidade de

recorrer à pesquisa de novos métodos de controle.

O alto custo sócio-econômico do controle e a dificuldade na obtenção de

cultivares resistentes à lagarta-da-espiga e que sejam produtivas, proporcionaram a

busca de alternativas eficientes, economicamente viáveis e ecologicamente corretas

(CRUZ et al., 1995; GASSEN, 1996; GRÜTZMACHER et al., 2000).

Os programas de manejo da H. zea consistem principalmente na aplicação de

inseticidas sintéticos para controlar as lavas recém eclodidas (JACOBSON et al.

2009), alguns plantios de tomate no Brasil chegam a sofrer perdas de até 80% com

ataque de H. zea, inviabilizando a produção quando o controle com inseticidas não

é adotado (FRANÇA et al. 2000, PINTO et al. 2004).

Sabe-se que a utilização constante de inseticidas sintéticos proporciona

resíduos tóxicos nos produtos, contaminações ambientais e intoxicação de pessoas

e animais (BESTETE, 2011). Isto faz que que a sociedade busque por alimentos e

outros produtos livres de resíduos, levando os agricultores a procurarem medidas

fitossanitárias adequadas para combater o inseto-praga sem causar prejuízos ao

meio ambiente ou à saúde do consumidor. Entre estas medidas, há abordagens

novas, como por exemplo, a utilização de dietas artificiais (BURTON, 1970; BURTON

& PERKINS, 1972; SINGH, 1977; NAVARRO & DORESTE, 1982; PATANA, 1985;

NAVARRO, 1987) e a utilização do Trichogramma pretiosum Riley, 1879

(Hymenoptera: Trichogrammatidae) (JÚNIOR, 1998). Uma das abordagens mais

utilizada e eficiente são os produtos naturais como óleos e extratos provenientes de

plantas com propriedades inseticidas (BESTETE, 2011)

Grainge & Ahmed, apud BOIÇA JÚNIOR et al. (2005) relataram 2.400

espécies botânicas que teriam substâncias químicas que poderiam ser utilizadas na

síntese de inseticidas menos tóxicos aos organismos não alvos e menos

persistentes no meio ambiente. Essas substâncias químicas são metabólitos

secundários como rotenóides, piretróides, alcalóides e terpenóides, encontrados nas

raízes, folhas e sementes, e podem ser isoladas por diferentes métodos de extração,

e empregadas na fabricação de inseticidas botânicos (WIESBROOK, 2004).

5.1 Plantas como inseticidas

Utilizar plantas como inseticidas é uma alternativa de baixo custo aos

produtores rurais para evitar prejuízos na população e eliminar riscos à saúde

(BESTETE, 2011). Entretanto poucas pragas importantes têm sido controladas com

substâncias de origem vegetal. Isto pode ser devido a algumas limitações desses

produtos, como diferença na concentração do ingrediente ativo entre plantas e

sensibilidade aos fatores ambientais (MACHADO, et al. 2007). A principal dificuldade

é o reduzido número de substâncias identificadas como eficientes no controle de

pragas (LOVATTO, et al. 2004).

Várias espécies botânicas possuem propriedades inseticidas, de acordo com

a literatura, as mais promissoras são pertencentes às famílias Meliaceae, Rutaceae,

Asteraceae, Annonaceae, Labiatae e Canellaceae (ROEL, et al. 2000, AGUIAR-

MENEZES, 2005). Entre essas se destaca o nim (Azadirachta indica A. Juss.), uma

das plantas de maior número de estudos para uso como inseticida botânicos nos

últimos anos, devido sua baixa toxidade aos seres humanos e alta eficiência

(WIESBROOK, 2004). Várias outras espécies vegetais vem sendo alvo de pesquisas

são elas a mamona (Ricinus communis L.) e a hortelã (Mentha piperita L.). Outras

são utilizadas pela medicina popular como o capim cidreira (Cymbopogon citratus),

o eucalipto (Eucaliptus citriodora) e a pimenta malagueta (Capsicum frutescens). E

algumas possivelmente possuem características inseticidas, mas não foram muito

estudadas como o cafezeiro (Coffea sp), a mandioca (Manihot esculenta), a babosa

(Aloe vera) e pinhão manso (Jatropha curcas).

O nim é utilizado na medicina humana, medicina animal e na agricultura há

séculos. Sua principal utilização é na agricultura no controle de insetos-praga, pois

este possui em seu óleo essencial o princípio ativo azadiractina. Este princípio ativo

atua de diversas maneiras sobre os insetos como: ação repelente, atraso no

crescimento, impedimento na eclusão dos ovos, redução da facudidade e fertilidade.

é importante ressaltar que o nim apresenta a ação nematicida atuando sobre alguns

fungos e bactérias, é pode ser utilizado na fabricação de cosméticos (NEVES, et al.,

2005).

A mamona é uma planta nativa da região tropical, possui uma resistência à

seca e adapta a diferentes tipos de climas e solos, estes fatos possibilita o fato de

ser bastante comum no país. Possui um óleo rico em ácidos graxos, principalmente

o ácido rícinoléico, componente esse que fornece o poder ao óleo da mamona uma

ampla gama de aplicações na indústria brasileira (SILVA, el al., 2007). Atualmente

está sendo muito utilizado na produção de biocombustível, pois a mamona possui

um alto rendimento de óleo, óleo esse rico em ácidos graxos.

A hortelã é um planta muito aromática que possui como características um

cheiro forte e que deixa um sensação de frescura agradável. Entre seus princípios

ativos estão presentes óleo essencial: mentol, acetato de mentilo, mentona, dentre

outros. Substâncias essas que fornece o poder terapêutico para a hortelã deve-se

ressaltar que também, que é utilizado nas aplicações de inflamações

osteoauriculares, gripes e resfriados. O metanol é o principal componente do óleo

essencial, esta componente é responsável pelo agradável aroma e pela ação

terapêutica. Em termo de toxicidade algumas substancias encontradas em alta

quantidade na hortelã, podem provocar toxicidade, onde podem causar efeitos

convulsivos e abortivos e alguns casos efeitos narcóticos (CORREA. et al., 1984).

Capim cidreira é uma das espécies medicinais mais utilizadas pela

população brasileira (SANTOS & INNECO, 2004), é usada principalmente no

tratamento gastrointestinal e como sedativo (MOREIRA, et al., 2002). Através de

vários estudos foram identificados vinte e quatro compostos presentes no seu óleo

essencial, dentre eles está o composto majoritário citral (SILVA et al., 2006). Em

terapia aromática, a cidreira é recomendada nos tratamentos antidepressivos e o chá

é recomendado em situações de gripe, febres, dores de cabeça e bronquites

crónicas, sendo considerado um analgésico eficaz (FRANCO, 1999). O óleo

essencial é utilizado também na indústria de cosméticos.

O Eucalipto possui a vantagem de crescer rapidamente, este fato ocasiona

a grande utilização na produção de pasta de celulose, fabricação de papel, carvão

vegetal e madeira. O uso de óleos de eucalipto é muito comum no país, pois este

pode ser utilizado na indústria farmacêutica (com a função de dar sabor e aroma aos

medicamentos), na indústria de solvente e matéria prima na produção de

desinfetantes e desodorizantes. Os óleos estão presentes também nas industrias de

perfumaria (como parte de composição de perfumes). Um novo fato muito importante

é o uso do eucalipto na biotecnologia, pois seu cultivo é de fácil e rápida obtenção,

assim vários estudos estão relacionados com a transferência de genes para árvores,

assim ocorrendo a geração de arvores geneticamente modificadas.

A pimenta malagueta é bastante conhecida por condimentar comidas e

excitar o apetite, este acontecimentos à presença da capsaicina um dos princípios

ativo da pimenta (BRAGA, 1978). A pimenta possui propriedades medicinais que

está relacionada principalmente com a digestão. Outros fatos importantes é que

capsaicina atua na diminuição do nível de gordura no sangue, como expectorante

ajudando a descongestionar vias respiratórias, como redutora de inflamações e, pelo

teor de vitamina C, como antioxidante sendo capaz de contribuir para a eliminação

de radicais livres e, assim, retardar o processo de envelhecimento das células

(REIFSCHNEIDER, 2000).

Seu principal produto é a sementes que possui aroma e sabor bem

característicos, a bebida da sua semente(café) é bem nutritiva e estimulante (FAHL,

1995). Os principais compostos associados à qualidade da bebida do café são

carboidratos, proteínas, lipídios,ácidos clorogênicos, taninos hidrossolúveis, cafeína

e trigonelina (AGRESTI et al., 2008; BANDEIRA et al., 2009).

Parágrafo sobre a mandioca (Manihot esculenta)

Das espécies do gênero Aloe, a que tem mais destaque é a Aloe vera, esta

espécie apresenta no parênquima de suas folhas mucilagem com propriedade

cicatrizante (MARTINS, 2010). De suas folhas podem ser extraída a droga aloe que

é rico em compostos antracênicos, e também um gel mucilaginoso que tem

propriedade cicatrizante (MADIS Lab., 1983; GRINDLAY & REYNOLDS, 1986).

O pinhão manso (Jatropha curcas L.) pertence à família das euforbiáceas,

suas sementes são ricas em um óleo viscoso e possuem características desejáveis

para a produção de biodiesel (NUNES et al., 2009; SUJATHA et al., 2008). Por ser

uma planta tóxica (devido a presença de ésteres de fobol e às proteínas curcina e

albumina 2S) o uso da torta de pinhão manso in natura apresenta limitações para

alimentação animal, mas tem sido indicada como fertilizante por ser rica em

nitrogênio, fósforo e potássio (OPENSHAW, 2000).

6. METODOLOGIA

A escolha das espécies botânicas foi feita através de pesquisa bibliográfica e

pesquisa sobre conhecimento popular. As plantas serão coletadas em áreas de

cultivo de hortaliças e ou em plantio como plantas medicinais. O material vegetal

será submetido à masseração e o extrato obtido será concentrado em evaporador

rotativo a baixa pressão e temperatura reduzida, e posteriormente serão

armazenados sob refrigeração para os testes biológicos.

Adultos de Helicoverpa zea utilizadas para o experimento serão coletadas de

lavouras de milho da região, e mantidos em gaiolas cilíndricas de PVC (20x20 cm),

revestidas internamente com papel jornal, fechadas na parte superior. Será utilizado

como alimento solução aquosa de mel a 10%. Diariamente as posturas serão

recolhidas e os ovos incubados sacos plásticos em câmara climatiza. As lagartas

foram pesadas e organizadas em vinte grupos (dois grupos para cada espécie

botânica, sendo que um será utilizado para ensaio e outro para controle).

Os extratos serão diluídos em acetona (1,0 mg.mL-1) para avaliação da

atividade inseticida. Cada lagarta-da-espiga será tratada topicamente com 1,0 µL

dessa solução, usando-se uma microseringa de 10 µL. Nos grupos controle cada

espécie será tratada com a mesma quantidade de acetona pura. Depois do

tratamento os grupos serão acondicionados em salas aclimatadas a 25°C.

O procedimente será repetido sete vezes. Os indivíduos vivos e mortos

(totalmente imobilizados) serão contados 24 e 48 horas após aplicação dos

tratamentos. Os dados de mortalidade serão submetidos à análise de variância.

6.1 Cronograma

Atividades a serem

desenvolvidas

Meses Set

2014

Out

2014

Nov

2014

Dez

2014

Jan

2015

Fev

2015

Mar

2015

Abr

2015

Maio

2015

Jun

2015

Jul

2015

Ago

2015 Levantamento bibliográfico Revisão bibliográfica Elaboração do roteiro de execução do projeto Aquisição de materiais Escolha do local para coleta de plantas Escolha do local para coleta do inseto

Coleta das plantas Coleta do inseto Período de teste Análise dos resultados Tratamento estatístico Elaboração da versão preliminar do relatório Elaboração de gráficos e de outras ilustrações Revisão geral do Relatório Revisão ortográfica Edição final e ajustes Entrega da redação Apresentação

7. REFERÊNCIAS

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