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Inse icidas inspi ados na Na u eza
Elisabe e M. S. Cas anhei a Cou inho1 e M. Samei o T. Gonçal es2
1 Cen o de Física, Escola de Ciências da Uni e sidade do Minho
2 Cen o de Química, Escola de Ciências da Uni e sidade do Minho
Todos econhecemos que exis e uma necessidade c escen e de al e na i as mais
segu as pa a a p o eção das cul u as ag ícolas. Nes e con ex o, as p agas de inse os são
um dos maio es desa ios pa a a p odução ag ícola a ní el mundial.
Os inse icidas desempenham um papel c í ico no con olo da p opagação de doenças
ansmi idas po inse os e na p ese ação da saúde das cul u as. Es as subs âncias
químicas são o muladas especi icamen e pa a ma a ou con ola populações de
inse os. Po ém, apesa das an agens que os inse icidas o e ecem, é impe a i o
econhece as possí eis consequências nega i as sob e as espécies não-al o, o meio
ambien e e a saúde humana. Assim, o uso des es químicos es á, cada ez mais, a so e
p oibições e es ições, além de que êm su gido esis ências das p agas a es e mé odo
de con olo, o nando os inse icidas menos e icazes.
1. A caminho de inse icidas mais biológicos
As plan as são na u almen e uma on e de compos os com a i idades biológicas
a iadas, incluindo a i idade an i-in lama ó ia, an ioxidan e, an i umo al e
an imic obiana, além da a i idade inse icida. A í ulo de exemplo, a omã, o c a o-de-
F ança, a e a- in u ei a, o ojo, a camélia japónica (conhecida apenas como camélia ou
japonei a) e a a uda exibem uma la ga gama de a i idades biológicas1-8, incluindo
an ibac e iana (po exemplo, a omã), an i i al2,3 (po exemplo, omã e camélia),
an i úngica4 ( omã, c a o-de-F ança e camélia), an i-in lama ó ia5 (como a e a- in u ei a)
he bicida ( ojo) e inse icida6-9 (c a o-de-F ança e a uda). A í ulo de cu iosidade, a Ginkgo
biloba L. é uma espécie bas an e ica em compos os bioa i os, alguns deles ambém
com a i idade inse icida, nomeadamen e os seus ácidos ginkgólicos.10
Compa ados aos pes icidas sin é icos, os biopes icidas de i ados de plan as (ou
i oquímicos) ap esen am, à pa ida, meno oxicidade, são menos pe sis en es e são
biodeg adá eis11,12. Na p imei a sé ie de pes icidas bo ânicos que o am u ilizados
encon am-se as pi e inas, a nico ina e ou os alcaloides. No en an o, de ido à sua
es abilidade ou oxicidade e e ei os ad e sos na saúde humana, o seu uso em sido
es i o e, apesa de uma aplicação c escen e, pe manecem menos de 5% do uso o al
de pes icidas.13
Den o des a e en e, os óleos essenciais, esponsá eis pelo odo das plan as,
adqui em g ande impo ância, pois es á comp o ado que podem e um e ei o no
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comba e a inse os e/ou ou os animais p ejudiciais pa a as cul u as, sendo usados como
«pes icidas e des», ajudando a sal agua da a saúde humana e eduzindo o desgas e
dos solos com inúme os p odu os químicos.14,15 Alguns óleos essenciais êm
p op iedades a macológicas e es ão insc i os na Fa macopeia Po uguesa, como o óleo
essencial de limão, de al azema, de eucalip o, de c a inho e de omilho. Em pa icula ,
o óleo essencial do c a o-da-Índia con ém o eugenol, um compos o de a i idade
inse icida amplamen e comp o ada.16,17 Os óleos essenciais são mis u as complexas de
múl iplos compos os olá eis, podendo se ex aídos po di e sas écnicas, como a
hid odes ilação e a des ilação po a as amen o de apo , mas o p ocesso pode se
mo oso, e os óleos exibem á ias limi ações como baixa solubilidade em água e ele ada
ola ilidade, podendo ainda ap esen a p oblemas de es abilidade sob e udo na
p esença de luz e de oxigénio.18
Com base nes as e idências, no Cen o de Química da Uni e sidade do Minho êm sido
desen ol idos análogos ou de i ados de compos os exis en es nos óleos essenciais das
plan as, como o eugenol19, o imol (exis en e no óleo essencial de omilho) e o ca ac ol
(do óleo essencial de o égão)20. Usando es a égias de sín ese simples, ob êm-se
compos os pu os, moléculas com es u u as ela i amen e pequenas, sendo de i ados
ou análogos melho ados das subs âncias na u ais com a i idade inse icida.
Es udos compu acionais suge em que as moléculas ob idas exibem a sua a i idade
inse icida p o a elmen e isando a ace ilcolines e ase (enzima esponsá el pela
hid ólise do neu o ansmisso ace ilcolina nas sinapses coliné gicas que, quando
a e ada, o igina al e ações nas unções químicas do sis ema ne oso) e/ou as p o eínas
de ligação a odo es de inse os (p o eínas com unções undamen ais na pe ceção e
ansmissão de moléculas odo í e as pa a os locais dos ece o es).20,21
Globalmen e, os esul ados ob idos pe mi i am ge a conhecimen o que se á aplicado
no design e sín ese de no as moléculas com a i idade biológica melho ada e que se
espe a p omisso as como candida os a no os inse icidas pa a a indús ia ag oquímica.
2. Fo mulações de nanoencapsulamen o
Com a inalidade de p ossegui a é à come cialização de o mulações mais biológicas,
p o egendo, ao mesmo empo, os compos os com a i idade inse icida, podem ado a -se
es a égias de nanoencapsulamen o.22 A inco po ação dos agen es inse icidas em nano-
ou mic ocápsulas su ge como es a égia adequada pa a pe mi i a p ese ação e
libe ação con olada de componen es ege ais.23,24 Po exemplo, mic ocápsulas de
gela ina25 ou do políme o algina o26 o am já usadas pa a os óleos essenciais de espécies
ege ais, o mando es u u as em gel ou emulsões. Nano/mic ocápsulas de á ios
ou os políme os na u ais e/ou biocompa í eis (alguns ap o ados pa a uso
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a macêu ico)27,28 êm sido explo adas. Um dos biopolíme os mais usados pa a es e im
é o qui osano, ob ido pelo p ocesso de desace ilação da qui ina, um polissacá ido
exis en e nas cascas de c us áceos (como cama ão, lagos a e ca anguejo).
Mic ocápsulas de qui osano e ela am-se adequadas como eículos pa a o óleo
essencial de limão29, de o égão30, de ca damomo31 e pa a ex a os de a uda32.
Nanocápsulas à base de lípidos (como os lipossomas usados nas indús ias a macêu ica
e cosmé ica) êm sido amplamen e u ilizados como eículos de anspo e e en ega de
agen es bioa i os.33,34 Os lipossomas são cons i uídos po os olípidos, podendo con e
ou os componen es, como o coles e ol. Mis u as na u ais de os olípidos, ais como a
leci ina de soja ou da gema de o o, o e ecem an agens de baixo cus o e o al
biocompa ibilidade, sendo uma o a p omisso a pa a a aplicação segu a de pes icidas.
Algumas o mulações já pe mi i am ob e esul ados mui o posi i os de a i idade
inse icida, como lipossomas p epa ados com ing edien es na u ais (desen ol idos no
Cen o de Física), con endo um p omisso de i ado de eugenol35. O compos o
encapsulado oi es ado em células de inse os S 9 (Spodop e a ugipe da), e concluiu-se
que, não só man ém a sua a i idade inse icida, como se e elou menos óxico pa a as
células da pele do que os inse icidas con encionais35. Es e esul ado é impo an e, pois
as ias usuais de in oxicação po inse icidas são a pele, os pulmões e o a o
gas oin es inal, p e endendo-se que es a o mulação possa i a se aplicada na
ag icul u a.
3. Pe spe i as pa a u ilização p á ica
A ualmen e, é possí el desen ol e soluções ecnológicas de nanoencapsulamen o
ainda mais ino ado as, ais como o mulações que apenas libe am o agen e a i o acima
de uma de e minada empe a u a ambien e (po exemplo, apenas no Ve ão), usando
lipossomas com componen es sensí eis à empe a u a, chamados lipossomas
e mossensí eis. Também é possí el p oje a nanocápsulas sensí eis ao pH do solo, que
só libe em os inse icidas em solos mais ácidos (com pH baixo), ou em solos neu os e
alcalinos (com pH p óximo de 7 ou supe io ).
A ní el p á ico, es es compos os nanoencapsulados pode ão se colocados numa
solução líquida, possibili ando a pul e ização dos solos ou das plan as, quando u ilizados
na ag icul u a. A endendo à componen e na u al des es compos os, não de e á oco e
bioacumulação e, po encialmen e, ha e á um meno índice de poluição a ní el do a , da
água e do solo. Es e ac o ai de encon o às c escen es exigências ambien ais, de
p odu o es, consumido es e egulamen a es, undamen ais no desen ol imen o de
no as soluções pa a o con olo de p agas das cul u as.
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