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Bacillus thuringiensis: como funciona e as pragas que ataca

Agentes de controle biológico

Visão geral:

Embora muitas pessoas pensem nas bactérias apenas como micróbios que causam doenças prejudiciais, elas também podem ser benéficas, por exemplo, desempenham um papel crucial em alguns biopesticidas microbianos para evitar que pragas ataquem as culturas. Bacillus thuringiensis (às vezes abreviado para Bt) é um tipo de bactéria que vive na água e no solo. É um importante agente de controle biológico porque pode matar muitas pragas comuns que danificam as plantações, mas é relativamente inofensivo para humanos, animais e insetos não-praga. Existem muitos Bacillus thuringiensis variedades, também conhecidas como Bacillus thuringiensis subespécies. Por exemplo, os inseticidas biológicos 'Btk' usam uma subespécie chamada “kurstaki”.

Bacillus thuringiensis tem sido usado há mais de sessenta anos para eliminar pragas e proteger as plantas contra danos. É especialmente importante porque não causa danos ao meio ambiente como fazem muitos pesticidas químicos. Isto significa que pode substituir os pesticidas químicos no combate a certas pragas e diminuir o impacto prejudicial dos pesticidas no ambiente. Hoje, Bacillus thuringiensis é usado em todo o mundo e está disponível em diferentes formulações (como o spray Btk), o que significa que pode ser usado em diferentes contextos, como agricultura, silvicultura e até mesmo em áreas urbanas.

Neste artigo, daremos uma visão geral Bacillus thuringiensis incluindo quais pragas ele mata e como as mata.

O que é o Bacillus thuringiensis?

Bacillus thuringiensis é uma bactéria, que é um tipo de micróbio. Ao microscópio, parece minúsculo e em forma de bastão. Foi descoberto pela primeira vez no Japão, mas o seu primeiro registo científico aconteceu numa parte da Alemanha chamada Turíngia. É aqui que o nome Bacillus thuringiensis vem de. Começou a ser usado nos EUA na década de 1950 e no Canadá na década de 1970 para proteger as florestas de insetos nocivos, como os vermes dos abetos.

Bacillus thuringiensis é uma parte tão importante da proteção das culturas que as técnicas utilizadas para o seu cultivo foram significativamente otimizadas nas últimas décadas. É cultivado em tanques esterilizados e fatores importantes para seu crescimento incluem temperatura, níveis de oxigênio e tipo de nutriente. Para formulações de pulverização, Bacillus thuringiensis é combinado com água ou óleo mineral e outros aditivos (como adesivos) que ajudam a matar as pragas.

Uma visão microscópica mostrando a bactéria em forma de bastonete bacillus thurigiensis
Imagem microscópica de manchado, em forma de bastonete Bacillus thuringiensis esporos. Crédito: Ansel Oommen via Bugwood.org

como funciona Bacillus thuringiensis matar pragas?

Durante a fase de formação de esporos do seu ciclo de vida, Bacillus thuringiensis ativa genes importantes chamados grito genes que lhe permitem criar estruturas tridimensionais chamadas cristais que são tóxicas para as larvas das pragas. Elas são chamadas de toxinas do choro e são feitas de partes menores chamadas proteínas do choro.

Quando uma praga come Bacillus thuringiensis, ele entra no intestino e libera toxinas do choro. Essas toxinas se ligam à parede intestinal e causam buracos, o que causa a morte da praga. Abaixo está uma explicação mais técnica de como isso acontece.

Uma parte da toxina do choro chamada 'domínio do choro III' é importante para permitir que as toxinas se liguem às células das larvas da praga. A troca do domínio Cry III pode ocorrer entre diferentes toxinas. É um pouco como trocar peças de Lego para criar diferentes formas e funções. A ligação da toxina do choro ocorre no intestino da praga em locais chamados vesículas da membrana da borda em escova, que são como pequenas bolhas na superfície de algumas células. As toxinas se ligam especificamente a partes da célula chamadas receptores de caderina. A sequência de aminoácidos da toxina determina sua capacidade de se ligar ao receptor. Isso ocorre porque a sequência de aminoácidos determina a forma de proteínas como toxinas e receptores de caderina, permitindo que se encaixem como peças de um quebra-cabeça.

Quais são as diferentes pragas Bacillus thuringiensis pode controlar?

Bacillus thuringiensis é importante para o controle de uma grande variedade de pragas e atua especificamente durante a fase larval das pragas. As seguintes pragas são excelentes Bacillus thuringiensis alvos: 

Lagarta do botão do abeto (Choristoneura fumiferana)

Essas pragas são um tipo de mariposa particularmente problemática nas florestas canadenses, onde causam danos significativos às folhas dos abetos e dos abetos balsâmicos. As larvas dos vermes dos botões dos abetos são as que causam danos às plantas.

Uma larva da lagarta do botão do abeto em um galho
Lagarta do botão do abeto (Choristoneura fumiferana). Crédito: Jerald E. Dewey, Serviço Florestal do USDA, Bugwood.org 

Mariposa cigana (Lymantria dispar)

As larvas da mariposa cigana (também conhecidas como mariposas esponjosas) são responsáveis ​​por danos consideráveis ​​às florestas na América do Norte e em outros lugares. Em grande número, podem causar desfolha significativa (perda de folhas) em vários tipos de árvores, afetando significativamente tanto as florestas como as paisagens urbanas.

Um macho adulto da mariposa cigana preso em uma placa
Macho da mariposa cigana (ou mariposa esponjosa) (Lymantria dispar). Crédito: Petr Kapitola, Instituto Central de Supervisão e Testes na Agricultura, Bugwood.org 

Broca europeia do milho (Ostrinia nubilalis)

Esta espécie de mariposa causa danos significativos às plantações de milho. Os adultos põem ovos na parte inferior das folhas e, quando as larvas eclodem, atacam a cultura e causam danos. A broca europeia do milho pode passar por vários ciclos de vida num único ano.

Uma larva da broca do milho européia forrageando um fogão de milho
Broca europeia do milho (Ostrinia nubilalis). Crédito: Mariusz Sobieski via Bugwood.org

Laçador de repolho (Trichoplusia ni)

As larvas dessas mariposas atacam o repolho e culturas semelhantes e são chamadas de “loopers” devido a um movimento específico que fazem quando rastejam. Tal como a broca europeia do milho, os adultos põem ovos na parte inferior das folhas, dos quais as larvas se alimentam, resultando em danos significativos.

Um close de uma larva da lagarta de repolho em uma folha
Laçador de repolho (Trichoplusia ni). Crédito: Alton N. Sparks, Jr., Universidade da Geórgia via Bugwood.org

Quais são os prós e contras de usar Bacillus thuringiensis?

Prós

Controle direcionado de pragas:

Os benefícios da Bacillus thuringiensis significa que se tornou um dos (se não o mais) biopesticidas utilizados em todo o mundo. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental, Bacillus thuringiensis oferece controle direcionado de pragas de uma variedade de espécies prejudiciais, ao mesmo tempo que é relativamente inofensivo para humanos, animais e insetos não-pragas. Esta atividade específica é possibilitada pelo seu modo de ação através da produção da critoxina.

Ambientalmente amigável:

Bacillus thuringiensis é um micróbio que ocorre naturalmente no solo e na água. Isso significa que é totalmente biodegradável e não causa danos ao meio ambiente como os pesticidas químicos. A sua abordagem direcionada significa que não causa perda de biodiversidade, um efeito adverso comum dos pesticidas químicos. Além disso, a sua eficiência no combate às pragas significa que substituiu os pesticidas químicos em muitos casos. Isto aumenta ainda mais o efeito positivo que Bacillus thuringiensis tem sobre o meio ambiente.

Cepas múltiplas:

Bacillus thuringiensis está disponível em diferentes cepas, o que amplia sua capacidade de atingir diferentes pragas.

Desvantagens

Custo:

Produtos que usam Bacillus thuringiensis pode ser mais caro do que os pesticidas químicos em alguns casos. Isso significa que eles podem não ser uma opção viável como tratamento independente. No entanto, utilizá-los num sistema integrado de gestão de pragas pode revelar-se mais rentável.

Resistência:

Uso de longo prazo de Bacillus thuringiensis contra certas pragas fez com que essas pragas desenvolvessem resistência às toxinas do choro. Isto pode levar a novas perdas de colheitas ou à desfolha das florestas. As soluções para a resistência às pragas incluem a troca por outros Bacillus thuringiensis tipos que utilizam diferentes toxinas chorosas, ou a outros biopesticidas com diferentes modos de ação.

Conclusão e direções futuras

Bacillus thuringiensis desempenha um papel importante no controle moderno de pragas. Fornece uma ferramenta eficaz e amiga do ambiente contra muitas pragas prejudiciais na agricultura e na silvicultura. Seu modo de ação direcionado significa que ele pode atacar pragas como a lagarta do botão do abeto, a mariposa cigana, a broca europeia do milho e a lagarta do repolho, sem prejudicar os insetos benéficos, a vida selvagem e os humanos. Estas características fazem Bacillus thuringiensis uma ferramenta poderosa com vantagens significativas sobre pesticidas químicos não específicos nocivos. Apesar desses benefícios, desafios como resistência e requisitos de custo podem ser um problema ao usar Bacillus thuringiensis, embora as múltiplas cepas de Bacillus thuringiensis fornecem versatilidade como solução para a resistência. Em última análise, esta bactéria continua a ser importante para ajudar os agricultores e proteger as suas colheitas e maximizar o rendimento, minimizando ao mesmo tempo o impacto na saúde humana e no ambiente.

Para mais informações sobre soluções amigas do ambiente para as pragas, pode consultar o Recursos do Portal de BioProteção do CABI. Para saber mais sobre os diferentes tipos de controle biológico, incluindo nematóides, visite nossa página dedicada no tipos de controle biológico.

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