A cada ano, as pragas comem mais de um quinto das culturas cultivadas em todo o mundo. Muitos agricultores recorrem a inseticidas para proteger suas colheitas, mas alguns optam por uma abordagem mais suave: eles perfumam suas plantações com produtos químicos que influenciam o comportamento, chamados feromônios, que podem confundir os insetos e impedi-los de encontrar parceiros.
Mas o alto preço dos feromônios – produtos comerciais podem custar US$ 400 por hectare – impediu a adoção generalizada da tática. Agora, um novo método mais barato de fabricar feromônios artificiais pode permitir que mais agricultores adicionem essa arma aos seus arsenais.
“Isso pode revolucionar a forma como os feromônios são produzidos para proteção de cultivos”, diz Lukasz Stelinski, entomologista da Universidade da Flórida, Gainesville. “Espero que isso pegue e torne a interrupção dos feromônios muito mais barata e fácil de aplicar na prática.”
Agricultores em todo o mundo usam mais de 400.000 toneladas de inseticida anualmente. Esses pesticidas podem prejudicar os trabalhadores agrícolas e causar danos colaterais aos polinizadores e outros animais selvagens. Enquanto isso, os insetos já desenvolveram resistência a muitos pesticidas, forçando os agricultores a aplicar ainda mais.
Para alguns produtores, os feromônios são uma alternativa atraente. Os insetos fêmeas emitem naturalmente feromônios que atraem os machos para acasalar. Ao inundar seus campos e pomares com feromônios “falsos” projetados para atrair insetos específicos, os agricultores podem sobrecarregar esses sinais e impedir a reprodução. As fêmeas então põem ovos estéreis, que não eclodem em lagartas famintas.
A chamada de acasalamento de feromônio é geralmente uma mistura de compostos. Armadilhas são projetadas para atrair uma determinada espécie – para monitorar a presença de uma praga, por exemplo – então geralmente é necessário um coquetel preciso. Mas para sabotar o acasalamento, um componente de amplo espectro pode funcionar porque muitas espécies relacionadas usam os mesmos compostos básicos como componentes de feromônios.
Sintetizar essa cortina de fumaça química é, no entanto, uma proposta complexa e cara. Pode custar de US$ 1.000 a US$ 3.500 para produzir apenas 1 quilo de feromônios artificiais. A implantação pode custar entre US$ 40 e US$ 400 por hectare, dependendo do tipo de praga.
É por isso que os feromônios são normalmente usados apenas para proteger culturas que requerem relativamente pouca terra para gerar um lucro decente, como frutas e nozes.
Os agricultores que cultivam culturas que não são vendidas por hectare, como milho ou soja, muitas vezes não podem usar feromônios para defender seus vastos campos. Também requer alguma experiência para implantar feromônios de forma eficaz. “Você está falando sobre linhas de lucro muito pequenas para uma fazenda familiar e, em seguida, pedindo que eles invistam não apenas no produto, mas no trabalho necessário para colocar o produto no campo”, diz Monique Rivera, entomologista da Cornell Universidade. “É uma pergunta difícil.”
Em uma tentativa de reduzir custos, Christer Löfstedt, ecologista químico da Universidade de Lund, e seus colaboradores em vários países vêm modificando plantas na última década para produzir os blocos químicos necessários para sintetizar feromônios. Sua cultura preferida é a Camelina, uma planta com flores relacionada à canola com sementes ricas em ácidos graxos – ingredientes-chave para persuadir as plantas a produzir essas matérias-primas.
Löfstedt e seus colegas confiaram na engenharia genética para equipar a cultura da Camelina com um gene da lagarta do umbigo que faz com que as sementes de Camelina produzam um ácido graxo chamado ácido (Z)-11-hexadecenóico. Nos insetos, esse ácido graxo é um precursor dos feromônios de acasalamento. Os pesquisadores começaram a cultivar sua Camelina geneticamente modificada em parcelas experimentais em Nebraska e na Suécia em 2016, cultivando seletivamente as plantas que produziam as maiores quantidades dessa molécula crítica.
Após três gerações, 20% do teor de ácidos graxos das sementes consistia em ácido (Z)-11-hexadecenóico – o suficiente para sugerir que a cultura poderia ser uma fonte eficiente de matérias-primas necessárias para produzir feromônios. Em seguida, os pesquisadores purificaram o óleo e o converteram em um coquetel líquido de moléculas de feromônio projetado para atrair a traça-das-crucíferas (Plutella xylostella), uma praga que apresenta um problema particular na Brassica, um grupo de plantas que inclui repolho, couve e brócolis.
Em 2017, a equipe testou essa mistura de feromônios na China. Eles colocaram armadilhas de feromônio em gravetos a cerca de 10 a 15 metros de distância em uma parcela da frondosa Brassica choy sum. As armadilhas funcionaram tão bem quanto os feromônios sintéticos comerciais, relata a equipe hoje na Nature Sustainability. Outro teste em campos de feijão no Brasil revelou que um único feromônio feito de plantas poderia perturbar os padrões de acasalamento da destrutiva lagarta do algodão (Helicoverpa armigera) assim como um feromônio sintético.
A ISCA Inc., uma empresa de controle de pragas em Riverside, Califórnia, que participou da pesquisa, estima que custaria entre US$ 70 e US$ 125 por quilo para cultivar a Camelina e produzir os feromônios, menos da metade do custo dos métodos de síntese atuais. Isso colocaria os custos em pé de igualdade com os pesticidas. Os autores observam que uma versão liquefeita desses feromônios poderia ser pingada nos campos, o que exigiria menos trabalho do que colocar armadilhas manualmente.
Um preço mais baixo pode tornar os feromônios acessíveis aos agricultores do mundo em desenvolvimento, diz o entomologista Muni Muniappan, do Instituto Politécnico da Virgínia e da Universidade Estadual, que não participou da pesquisa. Mas como esses feromônios funcionam melhor quando aplicados em grandes áreas e a maioria dos agricultores nas regiões em desenvolvimento trabalha em pequenos campos, os agricultores provavelmente precisariam trabalhar juntos para ver os benefícios, diz ele. “Você precisa ter educação e divulgação do agricultor para que isso seja bem-sucedido.”
Obter aprovação regulatória para cultivar a Camelina geneticamente modificada em fazendas comerciais levaria vários anos, observam os pesquisadores. Mas as licenças experimentais existentes já permitem que os pesquisadores cultivem a Camelina mais do que suficiente para atender à demanda mundial atual de controle de feromônios de traças de diamante e lagartas do algodão, diz Agenor Mafra-Neto, CEO da ISCA.
Vários obstáculos permanecem para aplicar a abordagem a outros tipos de pragas, como besouros e cigarrinhas. Fazer isso provavelmente exigirá encontrar e adicionar outros genes à Camelina. Ainda assim, diz Junwei Zhu, ecologista químico do Departamento de Agricultura dos EUA, o novo trabalho “é um começo muito bom”.
