Identificação de feromônio da praga do coco pode levar ao controle biológico

O coco é uma das principais fruteiras brasileiras, com importância social e econômica devido à diversidade de produtos derivados úteis à agroindústria, como, por exemplo, água de coco, leite de coco, madeira, fibras, biocombustível, ração animal e óleos, entre outros. O desafio é controlar os insetos-praga, que causam perdas significativas para a sua comercialização em nível mundial. Após vários anos de pesquisa, finalmente esse problema pode estar perto de uma solução eficiente e ambientalmente correta.

Cientistas da Universidade Federal do Paraná (UFPR) identificaram feromônios de agregação da principal praga do côco no Brasil - o besouro Homalinotus depressus (Coleoptera: Curculionidae). A pesquisa, desenvolvida pelo Laboratório de Semioquímicos do Departamento de Química da UFPR, está descrita no artigo Isophorone derivatives as a new structural motif of aggregation pheromones in Curculionidae ("Derivados de isoforona como nova classe estrutural de feromônios de agregação em Curculionidae", em tradução livre), publicado na revista Scientific Report, do grupo Nature, em 28 de janeiro.

O artigo é resultado de pesquisa coordenada pelo Prof. Paulo Henrique Zarbin, bolsista de Produtividade em Pesquisa 1C do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), assinado, também, pelos pesquisadores Diogo Montes Vidal (autor da tese de doutorado, no qual foi bolsista do CNPq), Marcos Antonio Barbosa Moreira e Miryan Denise Araujo Coracin (pós-dutorandos). O Laboratório de Semioquímicos, ao qual todos os autores estavam vinculados à época do estudo, integra o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Semioquímicos na Agricultura.

A pesquisa

Feromônios são moléculas responsáveis pela comunicação química entre os insetos, e vários comportamentos biológicos estão a eles associados. Existem vários tipos desempenhando diferentes funções. Os de agregação permitem que os insetos sejam atraídos por outros, inicialmente para uma fonte de alimentação, e, depois, quando se encontram agregados nessa fonte, desenvolvem um potencial muito menor de sofrer ataques de 'inimigos' naturais.

Os pesquisadores coletaram voláteis emitidos por machos e fêmeas da espécie Homalinotus depressus e, quando testaram no olfatômetro (sistema fechado, que estuda o comportamento de insetos, quando eles captam algum cheiro), constataram que o estrato do macho apresentou atividade de agregação não encontrada no da fêmea. Concluiu-se que havia moléculas responsáveis por esse comportamento e, posteriormente, notaram que essas moléculas são derivadas da isoforona.

O 'pulo do gato' foi a síntese dessas moléculas em laboratório, chegando a um composto capaz de simular o código de comunicação que o próprio inseto emite. "No estudo de campo, empregando a molécula sintética, colocamos o liberador em armadilhas e percebemos que os insetos foram atraídos da mesma forma que são pelo feronômio natural. Com isso, temos perspectiva de desenvolver metodologias de controle da praga a partir de um composto produzido pelo próprio inseto", explica Zarbin.

Os surtos de praga são favorecidos por fatores intrínsecos da planta, como a produção contínua de folhas e inflorescências, ou fatores extrínsecos, incluindo temperatura, umidade, relações culturais mal conduzidas e uso excessivo de pesticidas, levando à redução da população de inimigos naturais. No caso do coco, as larvas de Homalinotus depressus constroem galerias dentro de coqueiros, pedúnculo floral e estipe, interrompendo assim o fluxo de seiva e promovendo a falha de flores e frutos.

De acordo com o pesquisador, os feromônios sintetizados têm a grande vantagem de ser totalmente específicos para esse tipo de praga e não permitem resistência dos insetos (devido ao simulacro do código emitido por eles). Além disso, não afetam inimigos naturais e nem insetos benéficos à plantação, e, principalmente, não causam nenhum dano ambiental, como contaminação ou resíduos químicos, provocados pelo uso de defensivos agrícolas. "Daí a importância desse achado, que, além de tudo, é ambientalmente correto", destaca Zarbin.

O meio de controle mais comumente usado para combater o Homalinotus depressus ainda são os inseticidas, mas, segundo Zarbin, a eficácia é limitada por conta do comportamento do inseto, que se desenvolve no interior da planta, inviabilizando o seu alcance de forma efetiva. "Esse estudo abre as portas para que, finalmente, consigamos, em curto prazo, desenvolver uma metodologia eficaz para o controle desta praga agrícola, haja vista que nenhuma metodologia tem mostrado eficiência".

Metodologia

A pesquisa utilizou-se de pupas e adultos de Homalinotus depressus coletados em uma fazenda comercial de coco, a Fazenda Sococo, situada no município de Mojú, a 61 quilômetros de Belém, no Pará. Os insetos coletados foram enviados para o Laboratório de Semioquímicos da UFPR. Os adultos foram identificados por sexo e mantidos em condições de laboratório, a 28° C, 85% de umidade relativa, 12h na luz e 12h no escuro. Eles foram alimentados com cana-de-açúcar, que foi substituída a cada 72 horas.

Os voláteis foram coletados pelo método de aeração. Cinco insetos de cada sexo foram condicionados separadamente dentro de câmaras cilíndricas de 30cm de comprimento e 12cm (diâmetro interno) contendo cana como fonte de alimentação. Os voláteis liberados foram coletados em polímeros adsorventes e posteriormente extraídos com hexano, a cada 24 horas. O olfatômetro consistia de um tubo de vidro em forma de Y com dois braços de 20 cm cada. As fontes de odores - pedaços de papel de filtro impregnados com os compostos sintéticos, extratos naturais ou hexano (para controle) - foram colocadas nas extremidades dos braços.

"Um inseto foi introduzido na base do olfatômetro e o comportamento do inseto foi observado durante 10 minutos. Um inseto andando contra o fluxo de ar em direção à fonte de odor por mais de 5cm em qualquer um dos braços e permanecendo no braço por mais de 2 minutos foi considerado uma resposta. Um inseto que permanece no tubo principal foi considerado sem resposta. Cada inseto foi testado apenas uma vez, representando um experimento replicado. A fonte de odores foi substituída após cada teste", descrevem os pesquisadores.

As experiências foram realizadas entre a quarta e a sexta horas da escotofase (fase escura ou da noite de um ciclo de claro/escuro), a hora do dia da maior liberação de feromônio. Insetos que não escolheram nenhum dos braços foram excluídos da análise estatística. Quatro experimentos de resposta comportamental foram realizados: as respostas de machos a odores de machos, machos a odores de fêmeas, fêmeas a odores de machos e fêmeas a odores de fêmeas. "Então constatamos a diferença na atividade de agregação entre macho e fêmea", reitera Zarbin.

Novos parâmetros

Mas as "descobertas" não param por aí. Para a surpresa dos pesquisadores, os estudos revelaram ainda que as moléculas envolvidas nessa comunicação são estruturas químicas totalmente inéditas e que fogem completamente do padrão que vinha até então sendo descrito para esta família de insetos denominada Curculionidae. "Todas as moléculas já identificadas como feromônios de agregação para insetos da família Curculionidae apresentam um padrão estrutural bastante característico, que serve como referência para os trabalhos de identificação", explica Zarbin.

Como, nesse estudo, verificou-se que o padrão não estava presente nessas moléculas, os pesquisadores tiveram que partir do zero e realizar um conjunto bastante grande de complexas análises e derivações estruturais do próprio produto natural para que pudessem chegar a estrutura correta. "Com essa nova descoberta, os pesquisadores que vierem futuramente a trabalhar com esta família de inseto terão, a partir de agora, um novo conjunto de referências estruturais para nortear os trabalhos", ressalta.

Produção do Programa de Divulgação e Disseminação Científica do CNPq

Coordenação de Comunicação Social do CNPq