Pseudomonas como bioinseticidas: como essas bactérias atuam no controle biológico de pragas

A busca por alternativas aos defensivos químicos tem impulsionado o desenvolvimento de bioinseticidas à base de organismos vivos. Entre as ferramentas biológicas, bactérias do gênero Pseudomonas se destacam pelo potencial no controle de pragas, com mecanismos de ação específicos e compatíveis com estratégias de manejo integrado. 

Compreender como essas bactérias atuam é fundamental para integrá-las de forma eficiente aos programas de manejo fitossanitário.

Leia mais: 

• Palavra do campo: manejo sem precedentes das pragas do milho! 
• Qualidade do café: como o controle de pragas eleva o valor da saca 
• Manejo de pragas do café no pós-florada 

O que são bioinseticidas bacterianos

Os bioinseticidas bacterianos são formulações que contêm bactérias ou seus produtos metabólicos, utilizadas para controlar insetos-praga. Diferentemente dos inseticidas químicos sintéticos, que agem por contato ou ingestão com substâncias produzidas em laboratório, os bioinseticidas atuam por mecanismos biológicos específicos, como patogenicidade, produção de toxinas naturais ou competição. São ferramentas essenciais no manejo integrado de pragas (MIP), contribuindo para a redução da dependência de defensivos químicos e para o equilíbrio do ecossistema agrícola.

Diferença entre bioinseticidas e inseticidas convencionais

A principal distinção entre bioinseticidas e inseticidas convencionais está na origem, no modo de ação e no perfil de segurança. Inseticidas convencionais são substâncias químicas sintéticas, geralmente de amplo espectro, que podem afetar organismos não alvo, como inimigos naturais, polinizadores e humanos, além de gerar resíduos e persistir no ambiente.

Bioinseticidas bacterianos, por sua vez, são derivados de organismos vivos e apresentam maior especificidade, atuando sobre o inseto-alvo ou grupos restritos de pragas. São menos tóxicos ao ambiente e aos trabalhadores, tendem a deixar resíduos de baixo impacto e apresentam menor risco de seleção de resistência em comparação aos inseticidas convencionais.

Entenda: Manejo Integrado de Pragas do algodão: inseticidas e aplicação

O papel das bactérias no controle de pragas

As bactérias exercem papel multifacetado no controle biológico de organismos prejudiciais às plantas. Sua capacidade de produzir metabólitos secundários, toxinas inseticidas, enzimas e sideróforos, aliada à aptidão para colonizar diferentes nichos ecológicos, as torna agentes de controle versáteis. 

Algumas espécies são entomopatogênicas, causando doenças em insetos que levam à morte das pragas. Outras atuam de forma indireta, competindo por nutrientes e espaço com fitopatógenos ou induzindo resistência sistêmica nas plantas.

 Espécies do gênero Pseudomonas, em particular, são reconhecidas pela promoção do crescimento vegetal e pelo biocontrole de patógenos, contribuindo para a sanidade das culturas.

O gênero Pseudomonas na agricultura

O gênero Pseudomonas engloba bactérias Gram-negativas conhecidas pela versatilidade metabólica e pela ampla distribuição em diferentes ambientes, incluindo solo, água e associadas a plantas. 

Na agricultura, diversas espécies são reconhecidas por seu potencial como agentes de controle biológico e promotores de crescimento. Essa importância se deve à capacidade de produzir compostos bioativos como antibióticos, enzimas e sideróforos, que conferem vantagens competitivas e defensivas. 

Essas características fazem das Pseudomonas um alvo de intenso estudo para o desenvolvimento de soluções biológicas aplicadas ao manejo de pragas.

Características dessas bactérias

As bactérias do gênero Pseudomonas são bacilos retos ou levemente curvos, móveis por flagelos polares e não formadores de esporos. São aeróbias, embora algumas cepas realizem respiração anaeróbia utilizando nitrato como aceptor final de elétrons. 

Uma de suas características mais notáveis é a produção de pigmentos fluorescentes sob luz UV, como a pioverdina, um sideróforo essencial para a aquisição de ferro. 

Sua elevada versatilidade metabólica e capacidade de utilizar ampla gama de substratos orgânicos explicam sua ampla distribuição ambiental e suas múltiplas funções ecológicas, destacando-se o biocontrole de fitopatógenos e, em menor grau, interações com insetos-praga.

Presença no solo e na rizosfera

As Pseudomonas são habitantes comuns da rizosfera, zona do solo diretamente influenciada pelas raízes das plantas. Nessa região, formam interações complexas com as raízes, atuando como rizobactérias promotoras de crescimento (PGPR). 

Sua capacidade de colonizar a rizosfera é determinante para sua ação benéfica, pois é nesse ambiente que competem com microrganismos patogênicos e produzem metabólitos que promovem o crescimento vegetal ou atuam na defesa da planta. 

A presença natural e abundante dessas bactérias no solo as torna candidatas consistentes para o desenvolvimento de bioinoculantes e bioinseticidas, aproveitando sua ecologia natural em favor da produção agrícola.

Como Pseudomonas atuam no controle biológico de pragas

As bactérias do gênero Pseudomonas podem apresentar potencial entomopatogênico em determinadas cepas, o que lhes confere múltiplos mecanismos de ação contra insetos-praga. Essa atividade pode envolver a produção de metabólitos tóxicos, enzimas e outros compostos bioativos, além da capacidade de colonização do trato digestivo do hospedeiro em linhagens específicas. Esses mecanismos contribuem para a mortalidade ou redução do desempenho dos insetos-alvo. 

A compreensão dessas interações é essencial para o desenvolvimento e a aplicação otimizada de produtos biológicos baseados nessas bactérias, especialmente considerando a variabilidade funcional entre diferentes cepas.

Produção de metabólitos com ação inseticida

Um dos potenciais mecanismos associados a determinadas cepas do gênero Pseudomonas é a produção de metabólitos secundários com atividade bioativa, incluindo compostos com possível efeito inseticida. 

Esses metabólitos podem, em linhagens específicas, causar distúrbios fisiológicos em insetos por ingestão ou contato, levando à redução de desempenho ou mortalidade. Além disso, algumas cepas produzem enzimas hidrolíticas, como quitinases e proteases, que podem atuar na degradação de estruturas biológicas de organismos-alvo. Os sideróforos, embora estejam primariamente envolvidos na aquisição de ferro no ambiente, contribuem de forma indireta para a competitividade ecológica dessas bactérias.

 A diversidade metabólica observada em diferentes cepas é um dos fatores que sustenta seu potencial em programas de biocontrole, variando conforme o isolado e o sistema de cultivo.

Interação com insetos-praga

A interação de determinadas cepas do gênero Pseudomonas com insetos-praga ocorre, em geral, pela ingestão das bactérias junto ao alimento.

Em cepas entomopatogênicas específicas, as bactérias podem colonizar o trato digestivo do hospedeiro, onde se multiplicam e produzem metabólitos bioativos que afetam a fisiologia intestinal, podendo levar à disfunção e, em alguns casos, à septicemia. 

A ação por contato direto com a cutícula não é um mecanismo predominante para o gênero, sendo mais comumente associada a outros grupos de microrganismos entomopatogênicos. 

A capacidade de colonização do hospedeiro e produção de compostos bioativos em linhagens específicas contribui para o potencial inseticida observado em condições experimentais e, em menor grau, em campo, dependendo da cepa e do ambiente.

Mecanismos de ação de bactérias utilizadas como bioinseticidas e seus efeitos sobre pragas

Benefícios do uso de bactérias como bioinseticidas

A adoção de bactérias como bioinseticidas traz benefícios concretos para a sustentabilidade, a eficiência e a rentabilidade das lavouras. 

A capacidade de controlar insetos-praga sem os impactos negativos dos químicos sintéticos as posiciona como ferramentas relevantes para o manejo moderno de pragas.

Sustentabilidade no controle de pragas

Ao reduzir a dependência de defensivos químicos, agentes bacterianos de biocontrole podem contribuir para a redução da contaminação do solo, da água e do ar, com potenciais benefícios à biodiversidade e aos ecossistemas agrícolas.

Em geral, esses microrganismos apresentam maior seletividade em comparação aos inseticidas convencionais, podendo apresentar menor impacto sobre inimigos naturais e polinizadores, embora esse efeito dependa da cepa, formulação e condições ambientais.

A rápida degradação no ambiente evita a acumulação de resíduos nos alimentos, garantindo produtos mais seguros para o consumo e para o comércio internacional, alinhando-se com as diretrizes do Programa Nacional de Bioinsumos do MAPA.

Integração com manejo integrado

As bactérias como bioinseticidas se encaixam com precisão nas estratégias de MIP, complementando táticas como o controle cultural, mecânico e, quando necessário, o químico. 

A especificidade e o baixo impacto ambiental as tornam ideais para programas que visam a redução de defensivos e a manutenção do equilíbrio ecológico. 

Por atuarem por mecanismos de ação distintos dos químicos, também contribuem para o manejo da resistência de pragas, tornando o sistema de controle mais robusto e menos suscetível a falhas ao longo do tempo.

Veja mais: Biocontrole na agricultura: o que é, como funciona e por que cresce no campo

Como os bioinseticidas bacterianos podem ser utilizados no manejo de pragas

A aplicação eficiente de bioinseticidas bacterianos exige planejamento e atenção a detalhes que influenciam diretamente sua eficácia. 

Diferentemente dos inseticidas químicos, os biológicos demandam cuidados específicos com condições ambientais, estágio da praga e formulação do produto. 

As principais recomendações para uso na lavoura são:

• Monitoramento constante: identifique a praga-alvo, seu estágio de desenvolvimento e a população presente. Bioinseticidas bacterianos são mais eficazes quando aplicados nos estágios iniciais, antes que as populações atinjam níveis elevados de dano econômico.
• Escolha da formulação adequada: selecione a formulação compatível com o método de aplicação, seja pulverização foliar, tratamento de sementes ou aplicação no solo.
• Condições climáticas favoráveis: evite aplicações sob sol forte, baixa umidade ou altas temperaturas. O início da manhã ou o final da tarde, com temperaturas amenas e alta umidade relativa, são os períodos mais indicados para garantir a sobrevivência e a atividade das bactérias.
• Cobertura e contato: garanta boa cobertura da área-alvo para que a bactéria interaja com a praga, seja por ingestão ou contato.
• Integração no MIP: utilize os bioinseticidas como ferramentas complementares ao manejo, combinando com rotação de culturas, variedades resistentes e preservação de inimigos naturais.
• Armazenamento correto: seguir rigorosamente as instruções do fabricante para preservar a viabilidade das bactérias, evitando exposição a temperaturas inadequadas, radiação luminosa e condições que comprometam a estabilidade do produto, como umidade excessiva e longos períodos de armazenamento.
• Rotação de estratégias de controle: alternar o uso de agentes bacterianos de biocontrole com outras ferramentas dentro do Manejo Integrado de Pragas, incluindo, quando necessário, inseticidas seletivos, visando reduzir a pressão de seleção e contribuir para o manejo sustentável da resistência de pragas ao longo do tempo.

A Syngenta está ao lado do produtor rural em todos os momentos, oferecendo as soluções necessárias para construirmos, juntos, um agro cada vez mais inovador, rentável e sustentável.

Confira a central de conteúdos Mais Agro para ficar por dentro de tudo o que está acontecendo no campo.