CONTROLE BIOLÓGICO E

DEGRADAÇÃO

Prof. Everlon Cid Rigobelo

Controle microbiano

• Existem 2,5 milhões de espécies de insetos na

terra.

• 1 milhão de espécies são conhecidas.

• 10% são pragas da agricultura e urbanas.

• Se cada inseto tivesse uma patologia conhecida

muitas pragas seriam controladas.

O que é patologia de insetos?

• É a ciência que estuda a doença dos insetos

abrangendo:

• Etiologia (agente causal)

• Sintomatologia (sintomas)

• Epizootiologia (Epidemiologia)

Epizootiologia

• É a disciplina que estuda a distribuição e os

determinantes de saúde e DOENÇA nas

populações, e o desenvolvimento de estratégias

para melhorar a saúde e a produtividade nessas

populações.

Doença

• Doença

– processo dinâmico

– hospedeiro e patógeno,

– íntima relação com o meio,

– se influenciam mutuamente,

– resultando modificações morfológicas e fisiológicas.

Breve Histórico

• 2.700 a.C os chineses relataram doenças em bichos-da-seda.

• Aristóteles 384 a.C enfermidades em abelhas.

• Virgílio 70 d.C doenças em insetos.

• 1835 um monge Agostinho Bassi foi considerado o pai da patologia de insetos.

• Fungo: Beauveria bassiana

Bombyx mori

Apis mellifera

Crescimento da produção científica

relacionada a patologia de insetos

0,3 1,8

29,9

68

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1935-1965 1966-1975 1976-1985 1986-2000

Períodos

Nú

mero

de t

rab

alh

os

Relação dos patógenos estudados

60

20 20

0

10

20

30

40

50

60

70

Fungos Vírus Bactérias

LITERATURA

Manejo do agrossistema

• Controle químico

• Medidas culturais

• Insetos e microrganismos benéficos

• Pragas

• Clima

• Solo

• Planta

INTRODUÇÃO

• 1. O QUE É CONTROLE BIOLÓGICO DE INSETO

PRAGA?

• 2. O QUE É INSETO PRAGA?

• 3. MICRORGANISMOS ENTOMOPATOGÊNICOS?

PRAGA

INTRODUÇÃO

• 1. Eliminação ou diminuição de uma população de

insetos pragas.

• Podendo ser com a utilização de microrganismos ou

não.

• Microrganismos que causam doenças em insetos

• Insetos – entomologia; doenças - patologia

INTRODUÇÃO

• 2.MICRORGANISMOS CAUSAM DOENÇAS

EM INSETOS

• ELIMINANDO OU DIMINUINDO A

POPULAÇÃO.

INTRODUÇÃO

• INSETO PRAGA

• INSETO fitófago que se alimenta de plantas de

grandes culturas como soja; feijão; milho; arroz

etc.

• PRODUTIVIDADE

PREJUÍZOS DOS INSETOS

PRAGAS

• ÁREA FOTOSSINTÉTICA

• RESERVAS ENERGÉTICAS

• DIMINUIÇÃO DA PRODUÇÃO

• TRANSMISSÃO DE DOENÇAS

Problemas do Controle químico

Contaminação dos rios

Contaminação do solo

Contaminação da cadeia alimentar

Desertificação

Destruição dos polinizadores

Pólen

963,33 1086,00 1613,00 1932,89 1727,38

Nicodemo & Nogueira-Couto, 2002

Peso (g)

Frutificação 15% 15% 25% 45% 42%

Produção (kg) a partir de 100 flores de moranga

14,5 16,3 40,3 86,9 72,6

BERINJELA

Fonte: Moraes-Filho & Nogueira-Couto, 2000

VANTAGENS DO CONTROLE

BIOLÓGICO• ATÓXICO solo; rios; aplicador; ar; cadeia

alimentar.

• ECONÔMICO alguns casos custo ZERO

• RESISTÊNCIA não induz

• N° DE APLICAÇÕES baixas

• ESPECIFICIDADE inimigos naturais

• EFICIÊNCIA = produto químico

• CONTROLE MAIS DURADOURO

VANTAGENS DO CONTROLE

BIOLÓGICO

• Controle associado – sub dose sinergia

• Engenharia genética – melhorias

• Aplicações – comum ao químicos

• Comercial valorização dos alimentos

(orgânicos)

• Ressurgência de pragas – não favorece

DESVANTAGENS DO

CONTROLE BIOLÓGICO

• ESPECTRO DE AÇÃO - restrita

• DEPENDE DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS

• CALOR OU FRIO INVIABILIZA

• ARMAZENAGEM cadeia de frio

• ESPECIFICIDADE não controla 2 pragas

• INCOMPATIBILIDADE COM O QUÍMICO pode

acontecer

DESVANTAGENS DO

CONTROLE BIOLÓGICO

• AÇÃO MAIS LENTA – período de

incubação do patógeno.

• POTENCIAL ADEQUADO DO

INÓCULO – só funciona se as condições

forem corretas.

Distúrbios fisiológicos dos insetos

• Estudos de danos provocados nos insetos

submetidos aos inseticidas microbianos.

• Distúrbio no tegumento –

• A maioria penetra via tegumento causando

distúrbios na primeira barreira de proteção.

• A maioria dos saprófitas só conseguem penetrar no

tegumento por ferimentos.

Distúrbios do tegumento

• Os patógenos que penetram via tegumentonecessitam de agentes bioquímicos que facilitem aabertura de orifícios de penetração.

• Enzimas – lipases – proteases – pectinases

• Condições ambientais – desenvolvimento dofungo.

Síntese protéica

• Metarhizium anisoplie – protease – PR1

Síntese protéica • Nomuraea rileyi – quitinases – proteases –

lipases

Síntese protéica

Nematóides Pratylencus

Distúrbios no sistema circulatório

• Reação de defesa –

• Proteínas com ação antibióticas

• Grande síntese de hemócitos envolvidos no

processo de capsulação.

Hemócitos de insetos

Distúrbios no sistema circulatório

• Mudanças devido ao crescimento do patógeno.

• Processo de colonização atacando hemócitos.

• Corpos gordurosos

• Túbulos de Malpighi

• Tecidos musculares

BT Bacillus turingiensis

Ciclo do Metarhizium anisopliae

LAGARTA DO CARTUCHO

Esporos

Estruturas de fungos

Esporângios e esporos

Hifas

Blastoconídios

• Os blastoconídios, também denominados

gêmulas.

• São comuns nas leveduras e se derivam por

brotamento da célula-mãe.

• As vezes, os blastoconídios permanecem

ligados à célula-mãe, formando cadeias, as

pseudo-hifas, cujo conjunto é o pseudomicélio.

Conidióforo

• Célula conidiogênica

• São estruturas bem diferenciadas

• Servem para a identificação de alguns fungos

patogênicos.

CLEISTOTÉCIO

• O cleistotécio é uma estrutura globosa

• Fechada, de parede formada por hifas muito

unidas

• Com um número indeterminado de ascos,

• Contendo cada um oito ascosporos.

PERITÉCIO

• O peritécio é uma estrutura geralmente

piriforme,

• Dentro da qual os ascos nascem de uma

camada única

APOTÉCIO.

• O apotécio é um ascocarpo aberto

• Em forma de cálice onde se localizam os

ascos.

FUNGOS

ENTOMOPATOGÊNICOS

• São organismos de tamanho e forma variáveis.

• Podem ser uni ou pluricelulares.

• Podem apresentar micélio – células – hifas

• Constituída de quitina e celulose.

• 80% do controle Biológico são por fungos.

• 700 espécies no C.B

• A maioria existe no Brasil.

• 20 espécies controlam pragas de grande

importância econômica.

• Variabilidade genética – principal vantagem.

PRAGAS CONTROLADAS

Carrapato

Carrapato

Pernilongos

Baratas

Pragas de grãos armazenados

Pragas de grãos armazenados

Broca da raiz da bananeira

Broca da bananeira

Percevejo da soja

Broca da cana – de –açúcar

Ciclo das relações fungo hospedeiro

• Os fungos são patógenos de largo espectro.

• Atacam insetos: aquáticos; fitófagos; de solo.

• Atacam inseto adulto; ovos e pupas.

• A maioria dos fungos penetra pelo tegumento.

• Muitos produzem conídios e esporos.

• São facilmente levados pelo vento e água.

ADESÃO• 1º Fase do cíclo das relações fungo – hospedeiro

• Ocorre a deposição do fungos sob o inseto.

• Visa a preparação para a fase de PENETRAÇÃO

• Os esporos podem ser EJETADOS ou LEVADOS pelo vento ou água.

• Interações moleculares entre PATÓGENO e a SUPERFÍCIE do INSETO.

• FORÇAS ELETROSTÁTICAS

Germinação

• Nas condições ideais e T, pH, UR, O2

• O fungo germina sobre o inseto.

• Produz tubo germinativo.

• Germinação polar ou bipolar

• Precisam de elevados níveis de N2

• Velocidade de germinação depende do isolado.

• Virulento velocidade de germinação

• Microbiota saprofítica da epiderme do inseto

favorece a germinação

ESPOROS E HIFAS

Formação do apressório

• Forma-se na extremidade do tubo germinativo.

• É uma dilatação das hifas.

• Migração do conteúdo do tubo para ponta.

• Região de grande atividade enzimática.

• Grande quantidade de mitocôndrias.

• Ribossomos

• Promove a penetração do fungo no inseto.

TUBO GERMINATIVO

APRESSÓRIO

Formação do grampo de penetração

• Na parte inferior do apressório.

• Pode ocorrer uma diferenciação da hifa.

• Tornado FINA e SALIENTE

• Inicia-se o processo de penetração

Penetração • Processo físico – pressão da hifa terminal que

rompe as áreas membranosas da epiderme do

inseto.

• Químico – resultante da sínteses de enzimas como

as proteases, lipases e quitinases.

• Na área de penetração ocorre a decomposição do

tecido – histólise.

• Enzimas – relacionadas com a agressividade.

Colonização

• Inicia-se a partir da penetração.

• A hifa que penetra – sofre um engrossamento.

• Ramifica e coloniza a hemocele.

• Atacam os corpos gordurosos

• Paralisam os tubos de Malpighi

• Sistema digestivo

• Sistema nervoso

• Traquéia

• músculos

COLONIZAÇÃO

COLONIZAÇÃO

Armazenamento

• Laboratório

• Temperatura de 4º C

• Congelamento