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Controle Biológico Pela Ação
de Microrganismos
Acadêmicos: Giovanne M. Aguiar; Hugo César
Prof. Dr.: Luiz Paulo Fiqueiredo
1º Nível 2º Nível 3º Nível
 O Brasil é um dos países de maior produção
agrícola;
E o maior consumidor de agrotóxico do mundo.
 De acordo com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(Anvisa), cerca de 1/5 do consumo mundial, usando 19%
do agrotóxico produzido.
• Contaminação dos alimentos;
• Do solo;
• Da água e dos animais;
• A intoxicação de agricultores;
• A resistência de pragas a princípios ativos;
• A intensificação do surgimento de doenças patogênicas;
• O desequilíbrio biológico, alterando a ciclagem de nutrientes e da
matéria orgânica;
• A eliminação de organismos benéficos e a redução da
biodiversidade (controle acidental).
 O termo "praga" é definido como sendo qualquer
espécie, linhagem ou biotipo de uma planta, animal ou
agente patogênico, daninho ou potencialmente daninho
para os vegetais ou animais.
 O controle biológico é um fenômeno natural do qual se
resume na utilização de micro ou macrorganismos, que são
predadores naturais, a fim de regular e manter a
neutralidade da incidência de patógenos e ou do ataque de
pragas.
• Economicamente viável;
• Reduz o uso de agrotóxicos;
• É menos susceptível à resistência das pragas;
• Aumento da diversidade das espécies;
• Não traz riscos à saúde do homem, da cultura ou de outros animais;
• Age de forma direta à praga-alvo. (precisão no controle biológico);
• Reduz a poluição ambiental;
• Ajuda na sustentabilidade dos agroecossistemas.
• Efeito não tão rápido quanto aos produtos químicos;
• Exige muito tempo estudo, dedicação e pesquisas;
• E é de difícil acesso aos produtos biocontroladores
• É um organismo capaz de produzir doenças infecciosas aos seus
hospedeiros sempre que estejam em circunstâncias favoráveis, inclusive
do meio ambiente.
• Podem ser: bactérias, vírus, protozoários, fungos ou helmintos.
• O agente patogênico pode multiplicar-se no organismo do seu hospedeiro,
podendo causar infecções e outras complicações, levando-o a morte.
 Considera-se o termo parasitóide, ao inseto ou microrganismo
que parasita um hospedeiro, completa o seu ciclo em um único
hospedeiro e usualmente o mata.
São parasitas intracelulares obrigatórios
Os predadores necessitam de alimentar-se de outros indivíduos para
manter seu ciclo de vida, bem como seu processo biológico, influenciando
deste modo de forma direta e precisa no controle natural de pragas e
patógenos.
 Os microrganismos não
realizam este tipo de
ação.
• Unicelulares (leveduras) ou pluricelulares (maioria dos fungos);
• Constituídos por celulose e quitina, além de outros açúcares,(micélio);
• Reprodução sexuada ou assexuada;
• Estruturas reprodutivas conhecidas como esporos ou conídios(pós-colônia);
• Geralmente penetram nos insetos via tegumento;
• Produzem enzimas.
Principais grupos e espécies de interesse de fungos:
• Beauveria bassiana;
• Metarhizium anisopliae;
• M. flavoviride;
• Nomuraea rileyi;
• Verticillium lecanii;
• Hirsutella thompsonii;
• Aschersonia aleyrodis, Paecilomyces spp., Cordyceps spp., e os
fungos da ordem Entomophthorales (Zoophthora, Entomophthora,
Entomophaga, Neozygites).
• Estruturas unicelulares;
• Esporulantes ou não-esporulantes;
• Obrigatórias ou facultativas;
• Penetram no inseto por via oral;
• Tem um corpo de cristal proteico ou parasporal, (composto por
proteínas tóxicas que exercem efeito sobre os insetos-alvo);
• Grupo de entomopatógenos com maior potencial comercial.
Os principais grupos são:
• Bacillus thuringiensis (diversas variedades), como var. kurstaki, que
ataca lagartas (Lepidoptera);
• var. israelensis, infectando larvas de Diptera (pernilongos e
borrachudos) e var. tenebrionis, infectando Coleoptera;
• Bacillus sphaericus, também em larvas de Diptera, e Bacillus larvae e
B. alvei, que causam doenças em abelhas;
• pode-se citar também Serratia marcescens e S. entomophila, que
causam septicemias em diversos insetos, pertencentes ao grupo das
bactérias não-esporulantes.
• O termo vem do latim, vírus que significa veneno ou toxina;
• são macromoléculas (nucleoproteínas), ou contém DNA ou RNA;
• Parasitos celulares obrigatórios;
• Penetram nos insetos por via oral;
• Os vírus que causam doenças em insetos são bastante específicos, não havendo
risco de contaminação em humanos ou em outros animais não-alvo;
Os principais grupos são:
• os vírus de poliedrose nuclear (VPN);
• citoplasmática (VPC);
• E de grandulose (VG), conhecidos como Baculovirus.
• Se relacionam com os insetos de três formas: forésia (transporte),
parasitismo obrigatório ou parasitismo facultativo;
• Esses nematoides não possuem estiletes bucais,(fitopatogênicos);
• Carregam em seu interior um pequeno inóculo de bactérias
específicas,
• As bactérias se multiplicam, matando-o por septicemia (infecção
generalizada)
Os principais grupos de interesse para o
controle microbiano são:
• Família Steinernematidae e Família Heterorhabditidae, os quais
possuem uma estreita associação com bactérias (Xenorhabdus);
• Família Mermithidae, que são parasitos obrigatórios e Família
Neotylenchidae, nematoides dotados de estiletes bucais, como os
fitoparasíticos.
 Conhecer bem o patógeno a ser estudado;
 Fazer um diagnóstico com identificação do agente causal;
 Seguido da avaliação do ciclo epidemiológico da doença;
 Costumes e sua biologia;
 Condições e local onde ela ocorre;
 E não menos importante, obter os mesmos conhecimentos sobre o
entomopatógeno.
• A sua segurança em relação aos organismos não-alvo (muito
importante para garantir a sustentabilidade do sistema);
• Formulações especiais, com iscas altamente atrativas;
 Para evitar exposição de outros animais e humanos a patógenos que
possam causar efeitos indesejáveis.
• O processo de seleção deve envolver um número elevado de isolados,
determinando a taxa de potência, a produtividade, a resistência a fatores
climáticos, o padrão eletroforético e a viabilidade do patógeno, levando-se ainda
em conta o seu possível efeito sobre os principais inimigos naturais e outros
organismos não-alvo que ocorrem no ambiente em que vai ser aplicado;
• Após a seleção, devem ser feitos testes de qualidade patogênica;
• Deve-se eliminar o inóculo que não está de acordo com os padrões;
• Após a escolha do isolado testes de viabilidade e potência também devem ser
realizados visando a eficácia do produto
• A rotação de cultura;
• O uso de plantas como quebra vento;
• Cultivo em faixas;
• Entre outros métodos que aumentam a diversidade das espécies e a
estabilidade ecológica dos sistemas.
(adoção de práticas culturais que inibem a ação dos patógenos e pragas)
O desenvolvimento do fungo Metarhizium anisopliae sobre A
cigarrinha-da-raiz da cana-de-açúcar Mahanarva fimbriolata ocorre
da seguinte maneira:
 os conídios germinam e penetram no tegumento do inseto num
período de dois a três dias. O período de colonização ocorre de 2 a 4
dias e a esporulação em 2 a 3 dias, dependendo das condições do
ambiente. O ciclo total da doença é de 8 a 10 dias (Alves, 1998). Alves
et al. (1998) cita que o controle das cigarrinhas-das-pastagens e da
cana-de-açúcar é um bom exemplo da utilização prática de patógenos
no controle de pragas.
• O uso da bactéria Bacillus thuringiensis no controle de pragas, pode
provocar a morte de algumas espécies de insetos principalmente dos
grupos Coleoptera e Lepidoptera;
• As proteínas Cry são consideradas as principais constituintes dos
cristais que caracterizam B. thuringiensis, essas proteínas são
sintetizadas na forma de pró-toxinas, que serão clivadas após contato
com o intestino de pH alcalino do inseto. A ação das toxinas resulta
na paralisia do aparelho digestivo, ocasionando a morte por inanição,
paralisia geral dos músculos e septicemia.
• O Baculovirus da lagarta-da-soja é um vírus pertencente ao gênero
Nucleopoliedrovirus da família Baculovirodae. As partículas do vírus são
incrustadas em uma massa proteica (poliedro).
• Ao serem ingeridos pela lagarta, os poliedros se dissolvem no
intestino médio do inseto, ocorrendo a quebra das partículas virais,
penetrando nas células epiteliais do intestino e multiplicando no seu núcleo.
Após isso, as partículas formadas atravessam a membrana basal das células,
atingindo a hemolinfa(sangue) da lagarta, onde causam infecção secundaria
em vários tecidos. A lagarta fica debilitada, perdendo a capacidade de
alimentação (em torno do quarto dia após a infecção) e a mobilidade, vindo
a morrer em torno do sétimo dia da aplicação do produto biológico.
• A lagarta recém morta apresenta corpo amarelo esbranquiçado e mole,
escurecendo com o passar dos dias e vindo a romper-se com seu
apodrecimento, liberando grande quantidade de vírus sobre as folhas, que
serve de inóculo para contaminar novas lagartas que vão aparecendo na
lavoura após a aplicação (Moscardi 1983, Moscardi e Souza 2002).
• O nematoide utilizado para o controle da vespa-da-madeira é o
Deladenus siricidicola. Este nematoide veio importado da Austrália e
a tecnologia para sua produção em massa é conduzida pela Embrapa
Florestas, (Colombo, PR). Os antagonistas são cedidos aos produtores
em doses de 20ml, cada uma contendo aproximadamente um milhão
de nematoides. Com apenas uma dose é possível inocular mais de
pouco mais de 8 árvores.
• O controle é feito pela inoculação dos nematoides nas árvores, para
isso é feita uma solução gelatinosa a 10%, após a inoculação, o
inoculado passa a assumir posição parasitária no organismo da vespa
fêmea tornando-a estéril. O seu ciclo parasitário pode se dirigir às
larvas e pupas das vespas. Pode-se notar que o controle biológico
também é feito de forma indireta, pois o nematoide se alimenta do
mesmo fungo utilizado para a nutrição das vespas.
• O controle biológico é um fenômeno natural, que faz a regulação do
número de plantas e animais de forma sustentável, natural e biológica.
Tendo em vista que cada organismo faz o controle de outro organismo
mantendo deste modo, a igualdade e proporção no controle de
patógenos e insetos;
• A área relacionada ao tema ainda é pouco estudada no Brasil e
também pouco disseminada pois ainda há um paradigma a ser
quebrado pertinente à eficácia e uso dos produtos biocontroladores.
Controle biológico pela ação de microrganismos

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Controle biológico pela ação de microrganismos

  • 1. Controle Biológico Pela Ação de Microrganismos Acadêmicos: Giovanne M. Aguiar; Hugo César Prof. Dr.: Luiz Paulo Fiqueiredo
  • 2. 1º Nível 2º Nível 3º Nível
  • 3.
  • 4.  O Brasil é um dos países de maior produção agrícola; E o maior consumidor de agrotóxico do mundo.  De acordo com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), cerca de 1/5 do consumo mundial, usando 19% do agrotóxico produzido.
  • 5. • Contaminação dos alimentos; • Do solo; • Da água e dos animais; • A intoxicação de agricultores; • A resistência de pragas a princípios ativos; • A intensificação do surgimento de doenças patogênicas; • O desequilíbrio biológico, alterando a ciclagem de nutrientes e da matéria orgânica; • A eliminação de organismos benéficos e a redução da biodiversidade (controle acidental).
  • 6.  O termo "praga" é definido como sendo qualquer espécie, linhagem ou biotipo de uma planta, animal ou agente patogênico, daninho ou potencialmente daninho para os vegetais ou animais.
  • 7.  O controle biológico é um fenômeno natural do qual se resume na utilização de micro ou macrorganismos, que são predadores naturais, a fim de regular e manter a neutralidade da incidência de patógenos e ou do ataque de pragas.
  • 8.
  • 9. • Economicamente viável; • Reduz o uso de agrotóxicos; • É menos susceptível à resistência das pragas; • Aumento da diversidade das espécies; • Não traz riscos à saúde do homem, da cultura ou de outros animais; • Age de forma direta à praga-alvo. (precisão no controle biológico); • Reduz a poluição ambiental; • Ajuda na sustentabilidade dos agroecossistemas.
  • 10. • Efeito não tão rápido quanto aos produtos químicos; • Exige muito tempo estudo, dedicação e pesquisas; • E é de difícil acesso aos produtos biocontroladores
  • 11. • É um organismo capaz de produzir doenças infecciosas aos seus hospedeiros sempre que estejam em circunstâncias favoráveis, inclusive do meio ambiente. • Podem ser: bactérias, vírus, protozoários, fungos ou helmintos. • O agente patogênico pode multiplicar-se no organismo do seu hospedeiro, podendo causar infecções e outras complicações, levando-o a morte.
  • 12.  Considera-se o termo parasitóide, ao inseto ou microrganismo que parasita um hospedeiro, completa o seu ciclo em um único hospedeiro e usualmente o mata. São parasitas intracelulares obrigatórios
  • 13. Os predadores necessitam de alimentar-se de outros indivíduos para manter seu ciclo de vida, bem como seu processo biológico, influenciando deste modo de forma direta e precisa no controle natural de pragas e patógenos.  Os microrganismos não realizam este tipo de ação.
  • 14.
  • 15. • Unicelulares (leveduras) ou pluricelulares (maioria dos fungos); • Constituídos por celulose e quitina, além de outros açúcares,(micélio); • Reprodução sexuada ou assexuada; • Estruturas reprodutivas conhecidas como esporos ou conídios(pós-colônia); • Geralmente penetram nos insetos via tegumento; • Produzem enzimas.
  • 16. Principais grupos e espécies de interesse de fungos: • Beauveria bassiana; • Metarhizium anisopliae; • M. flavoviride; • Nomuraea rileyi; • Verticillium lecanii; • Hirsutella thompsonii; • Aschersonia aleyrodis, Paecilomyces spp., Cordyceps spp., e os fungos da ordem Entomophthorales (Zoophthora, Entomophthora, Entomophaga, Neozygites).
  • 17. • Estruturas unicelulares; • Esporulantes ou não-esporulantes; • Obrigatórias ou facultativas; • Penetram no inseto por via oral; • Tem um corpo de cristal proteico ou parasporal, (composto por proteínas tóxicas que exercem efeito sobre os insetos-alvo); • Grupo de entomopatógenos com maior potencial comercial.
  • 18. Os principais grupos são: • Bacillus thuringiensis (diversas variedades), como var. kurstaki, que ataca lagartas (Lepidoptera); • var. israelensis, infectando larvas de Diptera (pernilongos e borrachudos) e var. tenebrionis, infectando Coleoptera; • Bacillus sphaericus, também em larvas de Diptera, e Bacillus larvae e B. alvei, que causam doenças em abelhas; • pode-se citar também Serratia marcescens e S. entomophila, que causam septicemias em diversos insetos, pertencentes ao grupo das bactérias não-esporulantes.
  • 19. • O termo vem do latim, vírus que significa veneno ou toxina; • são macromoléculas (nucleoproteínas), ou contém DNA ou RNA; • Parasitos celulares obrigatórios; • Penetram nos insetos por via oral; • Os vírus que causam doenças em insetos são bastante específicos, não havendo risco de contaminação em humanos ou em outros animais não-alvo;
  • 20. Os principais grupos são: • os vírus de poliedrose nuclear (VPN); • citoplasmática (VPC); • E de grandulose (VG), conhecidos como Baculovirus.
  • 21. • Se relacionam com os insetos de três formas: forésia (transporte), parasitismo obrigatório ou parasitismo facultativo; • Esses nematoides não possuem estiletes bucais,(fitopatogênicos); • Carregam em seu interior um pequeno inóculo de bactérias específicas, • As bactérias se multiplicam, matando-o por septicemia (infecção generalizada)
  • 22. Os principais grupos de interesse para o controle microbiano são: • Família Steinernematidae e Família Heterorhabditidae, os quais possuem uma estreita associação com bactérias (Xenorhabdus); • Família Mermithidae, que são parasitos obrigatórios e Família Neotylenchidae, nematoides dotados de estiletes bucais, como os fitoparasíticos.
  • 23.  Conhecer bem o patógeno a ser estudado;  Fazer um diagnóstico com identificação do agente causal;  Seguido da avaliação do ciclo epidemiológico da doença;  Costumes e sua biologia;  Condições e local onde ela ocorre;  E não menos importante, obter os mesmos conhecimentos sobre o entomopatógeno.
  • 24. • A sua segurança em relação aos organismos não-alvo (muito importante para garantir a sustentabilidade do sistema); • Formulações especiais, com iscas altamente atrativas;  Para evitar exposição de outros animais e humanos a patógenos que possam causar efeitos indesejáveis.
  • 25. • O processo de seleção deve envolver um número elevado de isolados, determinando a taxa de potência, a produtividade, a resistência a fatores climáticos, o padrão eletroforético e a viabilidade do patógeno, levando-se ainda em conta o seu possível efeito sobre os principais inimigos naturais e outros organismos não-alvo que ocorrem no ambiente em que vai ser aplicado; • Após a seleção, devem ser feitos testes de qualidade patogênica; • Deve-se eliminar o inóculo que não está de acordo com os padrões; • Após a escolha do isolado testes de viabilidade e potência também devem ser realizados visando a eficácia do produto
  • 26. • A rotação de cultura; • O uso de plantas como quebra vento; • Cultivo em faixas; • Entre outros métodos que aumentam a diversidade das espécies e a estabilidade ecológica dos sistemas. (adoção de práticas culturais que inibem a ação dos patógenos e pragas)
  • 27. O desenvolvimento do fungo Metarhizium anisopliae sobre A cigarrinha-da-raiz da cana-de-açúcar Mahanarva fimbriolata ocorre da seguinte maneira:  os conídios germinam e penetram no tegumento do inseto num período de dois a três dias. O período de colonização ocorre de 2 a 4 dias e a esporulação em 2 a 3 dias, dependendo das condições do ambiente. O ciclo total da doença é de 8 a 10 dias (Alves, 1998). Alves et al. (1998) cita que o controle das cigarrinhas-das-pastagens e da cana-de-açúcar é um bom exemplo da utilização prática de patógenos no controle de pragas.
  • 28.
  • 29.
  • 30. • O uso da bactéria Bacillus thuringiensis no controle de pragas, pode provocar a morte de algumas espécies de insetos principalmente dos grupos Coleoptera e Lepidoptera; • As proteínas Cry são consideradas as principais constituintes dos cristais que caracterizam B. thuringiensis, essas proteínas são sintetizadas na forma de pró-toxinas, que serão clivadas após contato com o intestino de pH alcalino do inseto. A ação das toxinas resulta na paralisia do aparelho digestivo, ocasionando a morte por inanição, paralisia geral dos músculos e septicemia.
  • 31.
  • 32.
  • 33. • O Baculovirus da lagarta-da-soja é um vírus pertencente ao gênero Nucleopoliedrovirus da família Baculovirodae. As partículas do vírus são incrustadas em uma massa proteica (poliedro). • Ao serem ingeridos pela lagarta, os poliedros se dissolvem no intestino médio do inseto, ocorrendo a quebra das partículas virais, penetrando nas células epiteliais do intestino e multiplicando no seu núcleo. Após isso, as partículas formadas atravessam a membrana basal das células, atingindo a hemolinfa(sangue) da lagarta, onde causam infecção secundaria em vários tecidos. A lagarta fica debilitada, perdendo a capacidade de alimentação (em torno do quarto dia após a infecção) e a mobilidade, vindo a morrer em torno do sétimo dia da aplicação do produto biológico. • A lagarta recém morta apresenta corpo amarelo esbranquiçado e mole, escurecendo com o passar dos dias e vindo a romper-se com seu apodrecimento, liberando grande quantidade de vírus sobre as folhas, que serve de inóculo para contaminar novas lagartas que vão aparecendo na lavoura após a aplicação (Moscardi 1983, Moscardi e Souza 2002).
  • 34.
  • 35. • O nematoide utilizado para o controle da vespa-da-madeira é o Deladenus siricidicola. Este nematoide veio importado da Austrália e a tecnologia para sua produção em massa é conduzida pela Embrapa Florestas, (Colombo, PR). Os antagonistas são cedidos aos produtores em doses de 20ml, cada uma contendo aproximadamente um milhão de nematoides. Com apenas uma dose é possível inocular mais de pouco mais de 8 árvores. • O controle é feito pela inoculação dos nematoides nas árvores, para isso é feita uma solução gelatinosa a 10%, após a inoculação, o inoculado passa a assumir posição parasitária no organismo da vespa fêmea tornando-a estéril. O seu ciclo parasitário pode se dirigir às larvas e pupas das vespas. Pode-se notar que o controle biológico também é feito de forma indireta, pois o nematoide se alimenta do mesmo fungo utilizado para a nutrição das vespas.
  • 36.
  • 37.
  • 38. • O controle biológico é um fenômeno natural, que faz a regulação do número de plantas e animais de forma sustentável, natural e biológica. Tendo em vista que cada organismo faz o controle de outro organismo mantendo deste modo, a igualdade e proporção no controle de patógenos e insetos; • A área relacionada ao tema ainda é pouco estudada no Brasil e também pouco disseminada pois ainda há um paradigma a ser quebrado pertinente à eficácia e uso dos produtos biocontroladores.