Métodos de encapsulamento de fungos entomopatogênicos para sua aplicação no controle biológico
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i16.38031Palavras-chave:
Microrganismos; Revestimento; Proteção; Eco-friendly.Resumo
Atualmente a proteção das lavouras tem sido realizada utilizando agrotóxicos, entretanto, a utilização inadequada e os longos períodos de exposição desses produtos têm causado uma série de problemas ao meio ambiente e à saúde humana. O controle biológico, mais especificamente empregando os fungos entomopatogênicos, surge como uma alternativa eficaz e eco-friendly aos agrotóxicos, porém, esses microrganismos são altamente sensíveis à algumas condições ambientais, como a variação de temperatura e luz ultravioleta. Assim, alguns métodos de encapsulamento têm sido desenvolvidos para proteger os fungos contra esses fatores. Para compreender a respeito desses métodos, neste trabalho, realizamos uma revisão da literatura abordando algumas técnicas de encapsulamento de fungos entomopatogênicos para sua aplicação no controle biológico. Os materiais de revestimento utilizados no encapsulamento são os polímeros sintéticos (poliuretano, poliacrilato e álcool polivinílico) ou naturais (alginato, amido, celulose, gelatina, entre outros). O material selecionado deve formar uma proteção estável, inerte, resistente e capaz de liberar o conteúdo no tempo e nas condições ideais. Dentre as técnicas para encapsulamento de fungos entomopatogênicos, podemos destacar a Gelificação térmica, Gelificação iônica, spray-drying, Coacervação e LentiKats®. Encapsulados de Trichoderma harzianum por meio da gelificação iônica e de Beauveria bassiana por gelificação iônica e spray-drying já foram relatados com sucesso. No geral, as técnicas de encapsulamento protegem os fungos contra os fatores ambientais e aumentam a eficiência e a viabilidade desses microrganismos no campo.
Referências
Acheampong, M. A., Hilla, M. P., Moorea, S. D., & Coombesa, A. C. (2020). UV sensitivity of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae isolates under investigation as potential biological control agents in South African citrus orchards. Fungal Biology, 124(5): 304–310. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2019.08.009.
Aguilar, K. C., Tello, F., Bierhalz, C. K., Garnica Romo, M. G., Martínez Flores, H. E., & Grosso, C. R. F. (2015). Protein adsorption onto alginate-pectin microparticles and films produced by ionic gelation. Journal of Food Engineering, 154: 17–24. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2014.12.020.
Asghar, U., Malik, M. F., & Javed, A. (2016). Pesticide exposure and human health: a review. Journal of Ecosystem & Ecography, 1–4. 10.4172/2157-7625.S5-005.
Benavides, S., Cortés, P., Parada, J., & Franco, W. (2016). Development of alginate microspheres containing thyme essential oil using ionic gelation. Food Chemistry, 204: 77–83. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.02.104.
Bettiol, W., & Morandi, M.A.B. (2009). Biocontrole de doenças de plantas: uso e perspectivas. Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, 341p.
Brasil. Decreto nº 4.074, de 04 de janeiro de 2002. Regulamenta a Lei nº 7.802, de 11 de julho de 1989, que dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 04 jan. 2002 Disponível em: http://www.agricultura.gov.br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumosagricolas/agrotoxicos/legislacao/arquivos-de-legislacao/decreto-4074-2002-decretodos-agrotoxicos/view. Acesso em: 30 nov 2021.
Choudhury, N., Meghwal, M., & Das, K. (2021). Microencapsulation: An overview on concepts, methods, properties and applications in foods. Food Frontiers, 2(4): 426–442. https://doi.org/10.1002/fft2.94.
Crowder, D. W., & Harwood, J. D. (2014). Promoting biological control in a rapidly changing world. Biological Control, 75: 1–7. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2014.04.009.
Da Silva, T. M., Rodrigues, L. Z., Nunes, G. L., Codevilla, C. F., Da Silva, C. B., & De Menezes, C. R. (2015). Encapsulação de compostos bioativos por coacervação complexa. Ciência e Natura, 37: 56–64.
Faostat. Pesticides use. Disponível em: https://www.fao.org/faostat/en/#data/RP. Acesso em: 09. nov. 2022.
Felizatti, A. P., Manzano, R. M., Rodrigues, I. M. W., Da Silva, M. F. G., Fernandes, J. B., & Forim, M. R. (2021). Encapsulation of B. bassiana in Biopolymers: Improving Microbiology of Insect Pest Control. Frontiers in Microbiology. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.704812.
John, R. P., Tyagi, R. D., Brar, S. K., Surampalli, R. Y., & Prévost, D. (2011). Bio-encapsulation of microbial cells for targeted agricultural delivery. Critical Reviews in Biotechnology, 31(3): 211–226. https://doi.org/10.3109/07388551.2010.513327.
Jyothi, N. V. N., Prasanna, P. M., Sakarkar, S. N., Prabha, K, S., Ramaiah, P. S., & Srawan, G. Y. (2010). Microencapsulation techniques, factors influencing encapsulation efficiency. Journal of Microencapsulation, 27(3): 187–197. https://doi.org/10.3109/02652040903131301.
Krasňan, V., Stloukal, R., Rosenberg, M., & Rebros, M. (2016). Immobilization of cells and enzymes to LentiKats®. Applied Microbiology and Biotechnology, 100(6): 2535–2553. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7283-4.
Mancera-López, M. E., Izquierdo-Estévez, W. F., Escalante-Sánchez, A., Ibarra, J. E., & Barrera-Cortés, J. (2019). Encapsulation of Trichoderma harzianum conidia as a method of conidia preservation at room temperature and propagation in submerged culture. Biocontrol Science and Technology, 29(2): 107–130. https://doi.org/10.1080/09583157.2018.1535053.
Maruyama, C. R., Bilesky-José, N., Lima, R., & Fraceto, L. F. (2020). Encapsulation of Trichoderma harzianum Preserves Enzymatic Activity and Enhances the Potential for Biological Control. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8: 1–14. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00225.
Mossa, A. T. H. (2016). Green Pesticides: Essential oils as biopesticides in insect-pest management. Journal of Environmental Science and Technology, 9(5): 354–378. https://dx.doi.org/10.3923/jest.2016.354.378.
Nava, D. E. (2007). Controle biológico de insetos-praga em frutíferas de clima temperado: uma opção viável, mas desafiadora. (First edition). Embrapa Clima Temperado, Pelótas, 20p.
Radosavljević, M., Levic, S., Belovic, M., Pejin, J., Djukic-Vukovic, A., Mojovic, L., & Nedovic, V. (2021). Encapsulation of Lactobacillus rhamnosus in Polyvinyl Alcohol for the production of L-(+)-Lactic Acid. Process Biochemistry, 100: 149–160. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.10.006.
Rocha, L. C. R. Desenvolvimento de micropartículas contendo suco de tomate via gelificação iônica. 2017. 87 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós Graduação em Engenharia de Biomateriais – Produtos e nanoprodutos alimentícios, Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Saberi-Riseh, R., Moradi-Pour, M., Mohammadinejad, R., & Thakur, V. K. (2021). Biopolymers for biological control of plant pathogens: Advances in microencapsulation of beneficial microorganisms. Polymers, 13(12): 1–23. https://doi.org/10.3390/polym13121938.
Schoubben, a., Blasi, P., Giovagnoli, S., Rossi, C., & Ricci, M. (2010). Development of a scalable procedure for fine calcium alginate particle preparation. Chemical Engineering Journal, 160(1): 363– 369. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.02.062.
Sharma, A., Kumar, V., Shahzad, B., Tanveer, M., Sidhu, G. P. S., Handa, N., … & Thukral, A. K. (2019). Worldwide pesticide usage and its impacts on ecosystem. SN Applied Sciences, 1(11): 1–16. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1485-1.
Silva, P. T., Fries, L. L. M., Menezes, C. R., Holkem, A. T., Schwan, C. L., Wigmann, E. F., Bastos, J. O., & Da Silva, C. B. (2014). Microencapsulation: concepts, mechanisms, methods and some applications in food technology. Ciência Rural, 44(7): 1304–1311. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20130971.
Vemmer, M., & Patel, A. V. (2013). Review of encapsulation methods suitable for microbial biological control agents. Biological Control, 67(3): 380–389. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2013.09.003.
Zhu, J., Wang J., Ding, Y., Liu, B., & Xiao, W. (2018). A systems-level approach for investigating organophosphorus pesticide toxicity. Ecotoxicology and Environmental Safety, 149: 26–35. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.10.066.
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