Descoberta de pesquisadores da Universidade Federal de Goiás e da Embrapa reduz custo de produção de Beauveria bassiana, fungo-base para inseticidas biológicos. Cientistas usaram proteínas vegetais oriundas de subprodutos industriais para gerar nitrogênio para multiplicar o fungo. Com isso, deram também mais sustentabilidade à produção do bioinsumo. Pesquisadores esperam que a descoberta estimule a produção e o uso de bioinseticidas, alternativa ambientalmente mais sustentável em comparação aos químicos sintéticos. Técnica pode ser aplicada na produção de outras espécies de fungos para controle de pragas agrícolas. Descoberta de cientistas da Embrapa Meio Ambiente (SP) e da Universidade Federal de Goiás (UFG) deverá facilitar a produção do fungo Beauveria bassiana, espécie nociva a insetos-praga e muito utilizada na composição de pesticidas biológicos. Os pesquisadores descobriram uma fonte de nitrogênio mais barata a partir de proteínas vegetais. O fornecimento de nitrogênio é parte essencial para a produção desse fungo e é o nutriente mais caro do meio de cultivo desse microrganismo. A equipe substituiu o caro extrato de levedura por fontes de proteínas vegetais, e encontrou uma alternativa econômica e eficiente para a produção em larga escala do fungo. Essa descoberta recente envolvendo o processo de fermentação líquida de Beauveria bassiana revelou a viabilidade de fontes de nitrogênio de origem vegetal na produção de blastosporos desse fungo. Os blastosporos são células produzidas por fermentação líquida por diversos fungos que causam doenças em insetos e ácaros pragas. Os pesquisadores apontam que as proteínas vegetais a serem empregadas no processo podem ser obtidas de subprodutos oriundos de processos agroindustriais. Essa substituição, além de oferecer uma alternativa mais econômica para a produção em larga escala do fungo, também é uma solução mais sustentável ao processar um material de baixo valor econômico e considerado como subproduto pela agroindústria. Para a primeira autora do trabalho, Valesca Lima, da UFG, essa descoberta irá impulsionar novos avanços na produção de biopesticidas, tornando-a mais acessível e sustentável. “A utilização de nitrogênio orgânico proveniente de subprodutos agroindustriais não apenas diminui os custos operacionais da produção de fungos por fermentação líquida, uma vez que reduz a dependência de substratos nitrogenados caros, mas também contribui para a valoração desses compostos convertendo-os em biopesticidas sustentáveis. Tudo isso sem perder as características desejáveis do bioproduto, como a alta produção, virulência e tolerância a fatores abióticos”, afirma Lima. Desempenho superior do microrganismo Os blastosporos produzidos nos meios com as fontes de nitrogênio de origem vegetal resistiram aos estresses abióticos e foram eficientes em combater pragas. Além disso, sobreviveram por mais tempo após serem desidratados, dependendo da fonte de nitrogênio utilizada. A farinha de semente de algodão, utilizada como fonte de proteína, foi a que apresentou os melhores resultados, ajudando a criar um bom equilíbrio nutricional para esse fungo. “Nossos dados mostram que a farinha de semente de algodão é ótima para produzir blastosporos eficazes contra pragas e resistentes a estresses abióticos para diversas cepas de Beauveria bassiana”, diz Gabriel Mascarin (foto ao lado), da Embrapa. A produção em massa desses fungos, por meio de fontes vegetais de nitrogênio, também resulta em elevada produtividade em menor tempo de fermentação, variando de dois a três dias. Além de B. bassiana, essa abordagem pode ser aplicada a outros fungos entomopatogênicos (nocivos a insetos), ampliando o repertório de biopesticidas disponíveis no mercado global à base de blastosporos. De acordo com Lima, os resultados mostram que a farinha de semente de algodão não só aumentou a produção de blastosporos de B. bassiana, mas também melhorou a virulência contra larvas de uma praga. Esses blastosporos demonstraram maior tolerância ao calor e à radiação UV-B, fatores críticos para a eficácia dos biopesticidas. Em bioensaios, os blastosporos provenientes da farinha de algodão causaram expressiva e rápida letalidade e necessitaram ainda de menor quantidade de inóculo para matar a população da praga-alvo, culminando em menor dose letal necessária ao controle eficaz da praga. O uso de subprodutos agroindustriais como fonte de nitrogênio promove práticas mais sustentáveis ao transformar resíduos em produtos valiosos. Esses subprodutos da agroindústria de grãos são ricos em nutrientes e compostos químicos diversos, tornando-se uma matéria-prima viável para a produção de agentes microbianos. “A integração de conhecimentos envolvida nesse estudo é aplicável a vários biopesticidas fúngicos”, destaca Lima. A cientista conta que a produção em massa de blastosporos por fermentação líquida submersa é mais vantajosa em comparação à fermentação em substrato sólido, devido à sua escalabilidade, altos rendimentos em curtos períodos de cultivo e menores custos operacionais. Essa tecnologia oferece um controle mais rigoroso dos parâmetros de fermentação, resultando em menor risco de contaminação e maior eficiência na produção. Implicações futuras e potencial de mercado O estudo salienta a importância de uma abordagem integrada que combina genética e nutrição para cultivar blastosporos mais robustos e eficazes no controle de pragas. A farinha de semente de algodão e outras fontes de nitrogênio de baixo custo testadas mostraram ser adequadas para uma produção de alta qualidade, com maior resistência a estresses abióticos e melhor estabilidade de armazenamento. Os cientistas acreditam que essas descobertas são fundamentais para o desenvolvimento de novos biopesticidas, alinhando-se com os princípios de uma economia circular verde. Além disso, a versatilidade nutricional de B. bassianafacilita a sua colonização em diversos nichos ecológicos e hospedeiros, ratificando sua eficácia como biopesticida. “Esse avanço é essencial para a comercialização de bioprodutos de alta qualidade, com impacto positivo na saúde humana e ambiental, e representa um passo significativo na inovação de micopesticidas globais”, conclui Mascarin. Equipe e publicação Participaram desse trabalho: Valesca Lima, Alexandre Matugawa e Éverton Fernandes, da Universidade Federal de Goiás, e Gabriel Mascarin, da Embrapa Meio Ambiente. O trabalho completo pode ser acessado aqui. Fotos: Ana Clara V. Cangani
Descoberta de cientistas da Embrapa Meio Ambiente (SP) e da Universidade Federal de Goiás (UFG) deverá facilitar a produção do fungo Beauveria bassiana, espécie nociva a insetos-praga e muito utilizada na composição de pesticidas biológicos. Os pesquisadores descobriram uma fonte de nitrogênio mais barata a partir de proteínas vegetais. O fornecimento de nitrogênio é parte essencial para a produção desse fungo e é o nutriente mais caro do meio de cultivo desse microrganismo.
A equipe substituiu o caro extrato de levedura por fontes de proteínas vegetais, e encontrou uma alternativa econômica e eficiente para a produção em larga escala do fungo. Essa descoberta recente envolvendo o processo de fermentação líquida de Beauveria bassiana revelou a viabilidade de fontes de nitrogênio de origem vegetal na produção de blastosporos desse fungo. Os blastosporos são células produzidas por fermentação líquida por diversos fungos que causam doenças em insetos e ácaros pragas.
Os pesquisadores apontam que as proteínas vegetais a serem empregadas no processo podem ser obtidas de subprodutos oriundos de processos agroindustriais. Essa substituição, além de oferecer uma alternativa mais econômica para a produção em larga escala do fungo, também é uma solução mais sustentável ao processar um material de baixo valor econômico e considerado como subproduto pela agroindústria.
Para a primeira autora do trabalho, Valesca Lima, da UFG, essa descoberta irá impulsionar novos avanços na produção de biopesticidas, tornando-a mais acessível e sustentável. “A utilização de nitrogênio orgânico proveniente de subprodutos agroindustriais não apenas diminui os custos operacionais da produção de fungos por fermentação líquida, uma vez que reduz a dependência de substratos nitrogenados caros, mas também contribui para a valoração desses compostos convertendo-os em biopesticidas sustentáveis. Tudo isso sem perder as características desejáveis do bioproduto, como a alta produção, virulência e tolerância a fatores abióticos”, afirma Lima.
Desempenho superior do microrganismo
Os blastosporos produzidos nos meios com as fontes de nitrogênio de origem vegetal resistiram aos estresses abióticos e foram eficientes em combater pragas. Além disso, sobreviveram por mais tempo após serem desidratados, dependendo da fonte de nitrogênio utilizada. A farinha de semente de algodão, utilizada como fonte de proteína, foi a que apresentou os melhores resultados, ajudando a criar um bom equilíbrio nutricional para esse fungo. “Nossos dados mostram que a farinha de semente de algodão é ótima para produzir blastosporos eficazes contra pragas e resistentes a estresses abióticos para diversas cepas de Beauveria bassiana”, diz Gabriel Mascarin (foto ao lado), da Embrapa.
A produção em massa desses fungos, por meio de fontes vegetais de nitrogênio, também resulta em elevada produtividade em menor tempo de fermentação, variando de dois a três dias. Além de B. bassiana, essa abordagem pode ser aplicada a outros fungos entomopatogênicos (nocivos a insetos), ampliando o repertório de biopesticidas disponíveis no mercado global à base de blastosporos.
De acordo com Lima, os resultados mostram que a farinha de semente de algodão não só aumentou a produção de blastosporos de B. bassiana, mas também melhorou a virulência contra larvas de uma praga. Esses blastosporos demonstraram maior tolerância ao calor e à radiação UV-B, fatores críticos para a eficácia dos biopesticidas. Em bioensaios, os blastosporos provenientes da farinha de algodão causaram expressiva e rápida letalidade e necessitaram ainda de menor quantidade de inóculo para matar a população da praga-alvo, culminando em menor dose letal necessária ao controle eficaz da praga.
O uso de subprodutos agroindustriais como fonte de nitrogênio promove práticas mais sustentáveis ao transformar resíduos em produtos valiosos. Esses subprodutos da agroindústria de grãos são ricos em nutrientes e compostos químicos diversos, tornando-se uma matéria-prima viável para a produção de agentes microbianos. “A integração de conhecimentos envolvida nesse estudo é aplicável a vários biopesticidas fúngicos”, destaca Lima.
A cientista conta que a produção em massa de blastosporos por fermentação líquida submersa é mais vantajosa em comparação à fermentação em substrato sólido, devido à sua escalabilidade, altos rendimentos em curtos períodos de cultivo e menores custos operacionais. Essa tecnologia oferece um controle mais rigoroso dos parâmetros de fermentação, resultando em menor risco de contaminação e maior eficiência na produção.
Implicações futuras e potencial de mercado
O estudo salienta a importância de uma abordagem integrada que combina genética e nutrição para cultivar blastosporos mais robustos e eficazes no controle de pragas. A farinha de semente de algodão e outras fontes de nitrogênio de baixo custo testadas mostraram ser adequadas para uma produção de alta qualidade, com maior resistência a estresses abióticos e melhor estabilidade de armazenamento.
Os cientistas acreditam que essas descobertas são fundamentais para o desenvolvimento de novos biopesticidas, alinhando-se com os princípios de uma economia circular verde. Além disso, a versatilidade nutricional de B. bassianafacilita a sua colonização em diversos nichos ecológicos e hospedeiros, ratificando sua eficácia como biopesticida.
“Esse avanço é essencial para a comercialização de bioprodutos de alta qualidade, com impacto positivo na saúde humana e ambiental, e representa um passo significativo na inovação de micopesticidas globais”, conclui Mascarin.
Equipe e publicaçãoParticiparam desse trabalho: Valesca Lima, Alexandre Matugawa e Éverton Fernandes, da Universidade Federal de Goiás, e Gabriel Mascarin, da Embrapa Meio Ambiente. O trabalho completo pode ser acessado aqui. |
Fotos: Ana Clara V. Cangani
