Produção de biopesticidas utilizando diferentes subprodutos da cadeia de alimentos - Barreto, Maysa Silva. (UFRJ, 2023)
[PT] O Brasil enfrenta desafios importantes no que diz respeito a pragas e doenças devido ao clima tropical e a maior parte da nossa produção agrícola é baseada em monoculturas. Para combater essas doenças, a utilização de defensivos agrícolas é essencial, mas o uso indiscriminado de defensivos sintéticos pode causar problemas para a saúde do consumidor e do trabalhador do campo. Uma solução alternativa seria a utilização de biopesticidas em substituição a esses produtos sintéticos. O fungo da espécie Trichoderma harzianum já foi descrito quanto sua capacidade de parasitar patógenos vegetais, tais como Rhizoctonia solani e Sclerotinia sclerotiorum, causadores das doenças podridão radicular e mofo-branco, respectivamente. Esses dois fungos podem atacar diversas lavouras importantes do país como as de feijão, algodão, soja e muitas outras. Já os fungos entomopatogênicos Beauveria bassiana e Cordyceps javanica já foram descritos quanto a sua capacidade de parasitar insetos da família Lepidoptera e Hemiptera. Os conídios fúngicos desses entomopatogênicos e T. harzianum são obtidos industrialmente empregando o arroz como matéria-prima, que além de ter elevado custo gera conflito ético por ser um cereal utilizado na alimentação humana. Devido sua forte atividade agrícola, o Brasil é um grande gerador resíduos e coprodutos agroindustriais, os quais, em muitos casos, são subutilizados ou descartados de maneira incorreta. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver biopesticidas a partir de resíduos da agroindústria. O trabalho foi dividido em três etapas principais: a caracterização de matérias-primas; a investigação do potencial dessas matérias-primas para o desenvolvimento de futuros biopesticidas; e a otimização da produção de biopesticidas (enzimas) e testes preliminares de aplicação.Na primeira etapa foram selecionados os resíduos e coprodutos de cada uma das cinco regiões do país e e caracterizados para fermentação em estado sólido. Na segunda etapa foram realizadas fermentações em estado sólido (FES), com os fungos T. harzianum, B. bassiana, C. javanica e empregando resíduo de feijão, torta de algodão, torta de babaçu, casca de cacau e casca de arroz, para seleção dos cultivos mais promissores. Na terceira etapa foi feita a otimização da produção das enzimas β-1,3-glucanase, quitinase e peptidase empregando T. harzianum utilizando torta de algodão como matéria-prima. Após esta etapa, a produção de β-1,3-glucanase e quitinase aumentaram 95% e 93%, respectivamente. E no teste de inibição, empregando as enzimas obtidas na FES, contra os patógenos R. solani e S. sclerotiorum foi observada uma inibição de 39,1% e 42,6%, respectivamente.[EN] Brazil faces important challenges concerning pests and diseases due to the tropical climate and most of our agricultural production is based on monocultures. To combat these diseases, the use of agricultural pesticides is essential, but the indiscriminate use of synthetic pesticides can cause problems for the health of consumers and field workers. An alternative solution would be to use biopesticides to replace these synthetic products. The fungus of the species Trichoderma harzianum has already been described as its ability to parasitize plant pathogens, such as Rhizoctonia solani and Sclerotinia sclerotiorum, which cause the diseases root rot and white mold, respectively. These two fungi can attack several important crops in the country, such as beans, cotton, soybeans and many others. The entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Cordyceps javanica have already been described for their ability to parasitize insects from the Lepidoptera and Hemiptera families. The fungal conidia of these entomopathogens and T. harzianum are obtained industrially using rice as raw material, which, in addition to having a high cost, generates ethical conflict as it is a cereal used in human food. Due to its strong agricultural activity, Brazil is a significant generator of waste and agro-industrial co-products, which, in many cases, are underused or discarded incorrectly. In this context, this work aimed to develop biopesticides from agro-industry waste. The work was divided into three main stages: characterization of raw materials; investigating the potential of these raw materials for the development of future biopesticides; and the optimization of the production of biopesticides (enzymes) and preliminary application tests. In the first stage, waste and co-products from each country region were selected and characterized for solid-state fermentation.In the second stage, solid state fermentations were carried out, with the fungi T. harzianum, B. bassiana, , C. javanica and using bean residue, cottonseed cake, babassu cake, cocoa husk and rice husk, to select the crops. Most promising. In the third stage, the production of the enzymes β-1,3-glucanase, chitinase and peptidase were optimized using T. harzianum using cottonseed cake as raw material. After this step, the production of β-1,3-glucanase and chitinase increased by 95% and 93%, respectively. And in the inhibition test, using the enzymes obtained from SSF, against the pathogens R. solani and S. sclerotiorum, an inhibition of 39.1% and 42.6%, respectively, was observed.