CONSELHO REGIONAL DE ENGENHARIA E AGRONOMIA DE MINAS GERAIS - CREA-MINAS BIOAEDES: INSETICIDA BIOLÓGICO PARA O CONTROLE DE LARVAS DE MOSQUITOS.

Transcrição

1 CONSELHO REGIONAL DE ENGENHARIA E AGRONOMIA DE MINAS GERAIS - CREA-MINAS BIOAEDES: INSETICIDA BIOLÓGICO PARA O CONTROLE DE LARVAS DE MOSQUITOS. Crea-Minas 201

2 CONSELHO REGIONAL DE ENGENHARIA E AGRONOMIA DE MINAS GERAIS - CREA-MINAS UNIBE UNIVERSIDADE DE UBERABA Ana Maria Guidelli Thuler Bruno Pereira Santos Mariana Machado Teodoro Vanessa Maria da Silva Fabrício Pereira da Silva BIOAEDES: INSETICIDA BIOLÓGICO PARA O CONTROLE DE LARVAS DE MOSQUITOS Nome do Professor(a) Prof Dra. Ana Maria Guidelli Thuler Crea-Minas 201

3 FICHA DE REGISTRO DO TRABALHO Nome do Trabalho BIOAEDES: INSETICIDA BIOLÓGICO PARA O CONTROLE DE LARVAS DE MOSQUITOS. Instituição de Ensino Uniube Universidade de Uberaba Cidade Uberaba Estado MG Professor(a) Orientador(a) Ana Maria Guidelli Thuler Aluno(a) Coordenador(a) Bruno Pereira Santos Celular bpereiira9@gmail.com (16) Integrantes do trabalho Alunos(a) Celular Mariana Machado Teodoro mary-mariana93@hotmail.com (34) Vanessa Maria da Silva vanessinhamarias@hotmail.com (34) Fabrício Pereira da Silva fabriciotecnico@hotmail.com (34) Nome... seu @site.com.br (99) Nome... seu @site.com.br (99) Nome... seu @site.com.br (99) Informações Importantes: Os Trabalhos inscritos devem cumprir os critérios de inovação estabelecidos no Relatório de Trabalho. a) O Relatório de Trabalho deverá descrevê-lo da forma mais detalhada possível, orientado, obrigatoriamente, pelo roteiro apresentado no próprio formulário, respeitando o limite mínimo de 6 (seis) páginas e o máximo de 10 (dez) páginas, em fonte Calibri, corpo 11 e espaçamento simples. b) Os gráficos, planilhas e figuras devem ser incluídas no corpo do texto. c) Não será aceita a inscrição de trabalho cujo Relatório de Trabalho não seja feito no modelo indicado. É necessário apresentar e comprovar os resultados mensurados através de um protótipo, maquete, apresentação em multimídia, filmes e/ou banner.

4 RELATÓRIO DE TRABALHO 1. Caracterização da situação anterior e identificação do problema A dengue é uma doença re-emergente no Brasil, onde se tornou um grave problema de saúde pública, sendo responsável por elevados índices de morbidade e mortalidade, apesar de também ocorrer em outras localidades do mundo. A constância em que a doença ocorre tem preocupado os profissionais da saúde e alarmado autoridades e população em todo país, principalmente por se tratar de uma doeça que atinge, indiscriminadamente, todos os níveis e esferas sociais. Dengue é uma arbovirose causada por vírus do gênero Flavivírus, do qual são conhecidos quatro sorotipos. Sua transmissão ao homem suscetível se dá pela picada de um mosquito da espécie Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) (Diptera: Culicidae) infectado pelo vírus, sendo esse o principal vetor. É um mosquito de hábitos doméstico e diurno, utilizando-se preferencialmente de depósitos de água limpa para deposição dos ovos. A doença se apresenta, clinicamente, sob duas formas: dengue clássica e dengue hemorrágica e, independentemente da forma, causa diversos transtornos ao indivíduo infectado, em alguns casos podendo levar à morte. O controle desses mosquitos vetores é realizado, na grande maioria das vezes, pela utilização de inseticidas sintéticos altamente tóxicos e de amplo espectro de ação (Piretróides, Organofosforados etc.), que resulta em consequências graves ao ser humano e ao ambiente, além de possibilitar a seleção de populações de insetos resistentes. A seleção de insetos resitentes têm ocorrido gradativamente e, atualmente, o que se percebe é uma grande dificuldade em se conter o avanço das endemias que tem se estabelecido em diversas regiões brasileiras. Muito dessa dificuldade se deve ao fato de que a aplicação dos inseticidas químicos citados se dá por meio do Fumacê que é um pulverizador do tipo termonebulizador Fog, que distribui o inseticida em pequenas gotas carreadas pela fumaça gerada com a ajuda da queima de um combustível como óleo mineral, por exemplo. Esse tipo de aplicação tem alta eficiência para alcançar áreas abertas e atingir o adulto do mosquito, no entanto, a eliminação dos adultos não garante que a população deixe de evoluir, pois a fêmea oviposita na água, dando aos ovos, proteção contra esse tipo de combate químico. Aliado ao fato de que a aplicação de produto químico em grandes áreas urbanas pode acarretar problemas tanto ao meio, quanto ao homem e animais domésticos, estudos foram desenvolvidos no sentido de encontrar alternativas à utilização de estratégias agressivas como a citada anteriormente. Nos estudos desenvolvidos por pesquisadores Brasileiros de diversas regiões, uma bactéria gram positiva denominada Bacillus thuringiensis ganhou destaque, ao se descobrir que uma de suas variedades era capaz de causar elevada mortalidade das larvas de diversas espécies de mosquito. O Bacillus thuringiensis var. israelensis, desde então, vem sendo formulado para combater a evolução populacional de mosquitos, principalmente da família Culicidae, onde se enquadram o Culex quinquefasciatus (pernilongo comum) e o temido Aedes aegypti (mosquito da dengue). 2. Descrição do trabalho e da inovação Novos inseticidas são sintetizados a cada ano, no intuito de reduzir os problemas com a infestação de mosquitos em regiões urbanas, principalmente nas regiões peridomiciliares, no entanto, o que se percebe é que esses químicos não tem resolvido o problema e, a cada ciclo, as populações de insetos tem se tornado mais resistentes às moléculas utilizadas. Agronomicamente é sabido que para solucionar um problema com pragas não é necessário somente um bom produto, mas é essencial aliar um bom produto à uma estratégia eficiente para atingir o alvo em questão, nesse caso, o inseto. Comumente, os inseticidas químicos são produzidos para atingir o adulto do inseto, que é o grande causador do incômodo na população humana, porém, 4

5 essa estratégia é midiática e pouco duradoura, pois a eliminação do adulto não implica no impedimento do crescimento e manutenção da população, pois as fêmeas podem já ter ovipositado e garantido sua descendência. A troca do alvo para um efetivo controle, aqui proposta, aliada ao uso de um Bioinseticida, o BIOAEDES, formulado à base da bactéria Bacillus thuringiensis var. israelensis, que é inofensiva ao homem, animais domésticos e ao meio ambiente é a grande inovação apresentada. O BIOAEDES B. thuringiensis var. israelensis para o controle de larvas de Aedes aegypti se destaca por possuir alta especificidade em relação ao inseto-alvo, por não poluir o ambiente, não ser nociva a fauna e a flora, e não apresentar toxicidade ao homem. Essa bactéria apresenta atividade tóxica contra insetos da ordem Diptera (culicídeos e simulídeos) e afeta diretamente as larvas do mosquito. Para testar o produto, bioensaios foram conduzidos no laboratório da Universidade de Uberaba (UNIUBE) com larvas de 3º ínstar do mosquito Aedes aegypti que foram identificadas e separadas em copos plásticos, contendo 100 ml de água de bebedouro, sendo utilizadas 1 larvas por copo. Foram utilizados 6 copos, sendo copos com bioinseticida e 1 como testemunha. Foram aplicados 1,2ml de bioinseticida (na proporção 1L do bioinseticida para 80L de água) em 100 ml de água. As verificações de mortalidade foram feitas após 60, 90 e 120 minutos da aplicação do BIOAEDES, consecutivamente. Figura 1: Bioensaio com larvas de 3º e 4º ínstar de Aedes aegypti submetidas aos tratamentos com linhagens e isolado de Bacillus thuringiensis. Encontra-se em fase de execução o teste a campo, onde serão utilizadas: 1) Pulverização com pulverizador costal manual com spray contínuo ao longo de possíveis focos (aquáticos) de infestação, utilizando bico do tipo leque; 2) Pulverização com pulverizador costal motorizado com spray contínuo ao longo de possíveis focos (aquáticos) de infestação, utilizando bico do tipo leque; 3) Jatos dirigidos com pulverizador costal manual, sem bico de pulverização, a cada 3 m ao longo de focos (aquáticos) de infestação. Para cada forma de aplicação serão utilizados 3 recipientes contendo 20 larvas do mosquito, sendo que, como recipientes, serão utilizadas bombonas plásticas com capacidade para 0 L. As bombonas contendo as larvas serão fechadas com tecido tipo voil para manter a aeração e evitar a fuga de possíveis mosquitos adultos, sobreviventes, principalmente da testemunha, composta por água destilada, que será comparada aos testes com o biolarvicida. Após o termino dos testes será dado início às aplicações in locu, pelos agentes sanitários municipais, devidamente treinados pela equipe executora do projeto. A inovação do produto BIOAEDES e do projeto desenvolvido está na utilização de uma isolado do Bacillus thuringiensis var. israelensis a SPS1 (patenteada), que possui maior capacidade de produção de esporos e cristais, que são as inclusões proteicas produzidas pela bactéria, capazes

6 de causar mortalidade em insetos. Pode se considerar também o fato de que a aplicação do produto é direcionada para o foco do problema, ou seja, para causar a mortalidade das larvas, impedindo a evolução das populações. Isso porque, atualmente, os esforços de eliminção dos focos de mosquitos, só ocorrem quando a população já está alarmada com o número de casos de dengue anunciados na mídia, além de só serem utilizadas moléculas químicas para o controle larval, optando-se por produtos que possuem menor estabilidade na água que o BIOAEDES. Nosso produto possui em sua formulação uma bactéria tipicamente encontrada na natureza em diferentes habitats, incluindo margens de córregos e pequenos cursos d água, onde frequentemente podem ser encontrados focos do mosquito da dengue em períodos quentes, que antecedem as chuvas ou em empoçamentos de água, com alto índice de matéria orgânica, propícios para o desenvolvimento do Culex. O BIOAEDES caracteriza-se, portanto, por sua elevada afinidade com os locais de ocorrência do mosquito e por sua alta eficiência, causando alta e rápida mortalidade de populações de mosquitos culicídeos e simulídeos. O BIOAEDES foi desenvolvido na Universidade de Uberaba UNIUBE após concessão pelo Prof. Dr. Manoel Victor Franco Lemos do Laboratório de Genética de Bactérias e Biotecnologia Aplicada (LGBBA), UNESP, Jaboticabal-SP, da bactéria utilizada: B. thuringiensis var. israelensis SPS1 (díptero-específica), isolada em território brasileiro e patenteada por produzir uma maior quantidade de esporos/cristais em menor tempo, se comparada com a linhagem padrão de B. thuringiensis var. israelensis, comumente utilizada. Atualmente encontra-se em negociação o uso do produto por prefeituras da região, bem como a procura por parceria de empresas do ramo para produção em larga escala. 3. Concepção da inovação e trabalho em equipe A ideia surgiu quando a orientadora, em contato com o professor da Unesp, que fora seu orientador de mestrado e doutorado, relembrou os testes que haviam sido feitos com a bactéria, porém sem uma formulação específica. Após ser cedida a bactéria, orientadora e alunos iniciaram um processo de procura bibliográfica sobre o assunto e detectaram a inexistência de um produto baseado em Bacillus thuringiensis var. israelensis que apresentasse tal eficiência e que fosse facilmente encontrado para aquisição na região do Triângulo Mineiro. Essa ideia surgiu também devido à situação instalada na cidade de Uberaba, que já se tornou frequente, uma vez que a cada ano, no período de primavera-verão ocorre alto desenvolvimento e proliferação de mosquitos. Inicialmente, antes das chuvas o Culex quinquefasciatus e, com a época das águas, a espécie Aedes aegypti, causando um número elevado de casos de dengue. 4. Objetivos da iniciativa 4.1. Produzir um bioinseticida (larvicida) a base da bactéria B. thuringiensis var. israelensis; 4.2. Gerar uma alternativa viável para o controle das larvas de mosquito, que não seja química; 4.3. Contribuir com a manutenção do meio ambiente e com a sustentabilidade para o controle de vetores de doenças urbanas.. Público-alvo da iniciativa População em geral, prioritariamente moradores de bairros próximos a córregos d água, lixões entre outros. 6

7 6. Ações e etapas da implementação Quadro 1: Cronograma estrutural da execução do projeto. ago/1 set/1 out/ nov/1 dez/1 jan/1 ATIVIDADES Adaptação da estrutura básica para cultivo e manutenção de isolados X X X X bacterianos. Manutenção, estocagem e cultivo dos isolados de B. thuringiensis. fev/1 mar/1 abr/1 mai/1 jun/1 X X X X X X X X X X X X Produção do Bioinseticida. X X X X X X X X X Bioensaios. X X X X X Aplicação do bioinseticida. X X x Análise de dados e levantamento bibliográfico. X X X Confecção do relatório. X X X Redação de resumos e artigos. X X X 7. Descrição dos recursos financeiros, humanos, materiais, tecnológicos Material de consumo jul/1 origem Quantidade Unidade DESCRIÇÃO Custo unitário (R$) Custo total (R$) UNIUBE 01 FR C/ 00G KH2PO4 SYNTH 62,00 62,00 UNIUBE C/ 00G K2HPO4 SYNTH 36,00 36,00 UNIUBE 01 FR UNIUBE 03 FR C/ 2G L-GLUTAMINA DINAMICA 12,00 36,00 C/ 2G CASEINA HIDROLISADA 448, ,00 UNIUBE 03 FR TRIPTONA BIOLOGICA C/ 00G EXTRATO DE LEVEDURA 132,00 396,00 UNIUBE 03 FR BACTERIOLOGICA BIOLOGICA UNIUBE 02 LTR GLICERINA PA DINAMICA 19,00 38,00 UNIUBE 01 FR C/ 00G ZNCL2 DINAMICA 16,00 16,00 UNIUBE 01 FR C/ 00G MGCL2 12,00 12,00 UNIUBE 01 FR C/ 00G MNCL24H2O 74,00 74,00 UNIUBE 01 FR C/ 00G CACL22H2O DINAMICA 9,90 9,90 UNIUBE 01 FR C/ 00G FECL36H2O DINAMICA 42,00 42,00 UNIUBE 02 PCT C/1000 PONTEIRAS 10UL - KASVI 42,00 84,00 UNIUBE 02 PCT C/1000 PONTEIRAS UL 12,00 24,00 UNIUBE 01 PCT C/1000 PONTEIRAS 1000UL 18,00 18,00 UNIUBE 01 PCT C/100 PONTEIRAS 000UL - KARTEL 32,00 32,00 UNIUBE 30 FR Álcool 8,00 240,00 UNIUBE 6 MTR Voil 10,00 60,00 TOTAL 2.23,90 7

8 Material permanente Item Descrição detalhada Unidade Quantidade Custo unitário (R$) Custo total (R$) UNIUBE FRASCO VIDRO PIREX 9L Nº 18 Unid , ,00 UNIUBE Pulverizador costal manual PJH20 com pressão prévia e capacidade de 20l. Jacto Unid 2 269,00 38,00 UNIUBE Pulverizador costal motorizado a gasolina 3, HP. Granulados e Líquidos. Utilizado no Unid , ,34 combate de pragas e vetores.stihl SR420 UNIUBE Bombonas: recipientes de polietileno 90x6x2 azul (Riber Tambores ME) Unid 6 3,00 210,00 Total 174,34 8. Por que considera que houve utilização eficiente dos recursos no trabalho? Total consumo + permanente: 7698,24. Frasco vidro pirex 9l nº 18: para produção do BIOAEDES em maior escala. Pulverizador costal manual PJH20 com pressão prévia e capacidade de 20l. Jacto, Pulverizador costal motorizado a gasolina 3, HP. Granulados e Líquidos: Para pulverização do produto nos bioensaios. Bombonas: recipientes de polietileno 90x6x2 azul: para montagem do bioensaio com maior quantidade de larvas de Aedes aegypti. KH2PO4, K2HPO4, L-glutamina dinamica, Caseina hidrolisada triptona biologica, Extrato de levedura bacteriologica biologica, Glicerina PA, ZNCL2, MGCL2, MNCL2 4H2O, CACL2 2H2O, FECL3 6H2O: para formulação do meio de cultura para produção do produto BIOAEDES. Ponteiras: 10µL µL 1000µL 000µL: para manipulação laboratorial microbiológica. Álcool: desinfecção do laboratório e utensílios laboratoriais. Voil: para manter a aeração e evitar a fuga de possíveis mosquitos adultos, durante a execução do bioensaio. Além do baixo custo de produção o projeto conta com toda a estrutura laboratorial da Universidade de Uberaba, com câmaras de fluxo laminar, autoclaves, BODs, placas de petri e funcionários técnicos de laboratório. Acrescenta-se que, para os equipamentos considerados permanentes, esses custos serão diluídos no tempo, permanecendo apenas os custos com os materiais de consumo, que representa um baixíssimo investimento frente à importância do produto formulado que implicará diretamente na obtenção de um controle eficiente. 9. Resultados quantitativos e qualitativos concretamente mensurados Torna-se inquestionável a viabilidade para redução e controle de infestação que assolam a cidade de Uberaba ano após ano, colocando a cidade num desagradavél lugar de destaque nas estatísticas de número de casos de dengue e de morte por essa doença causada por um vírus. Após execução da pesquisa podemos comprovar que são alternativas viáveis e ecologicamente corretas, com baixa periculosidade para o homem e causando 100% de mortalidade para larvas de Aedes aegypti, após 90 minutos da aplicação comprovados em nossa pesquisa, então esta é uma solução para diminuir de fato esse foco de infestação, com grande eficiência e praticidade, e que vem prejudicando a população e as autoridades imediatas da cidade de Uberaba e região. 8

9 Os ensaios de mortalidade do mosquito A. aegypti foram monitorados (Tabela 1), sendo que as verificações da mortalidade foram realizadas após 60, 90 e 120 minutos da aplicação do BIOAEDES. Observou-se mortalidade de 90% das larvas em 90 minutos, e 100% de mortalidade em 120 minutos. No decorrer do bioensaio, algumas mudanças foram observadas em relação ao comportamento das larvas tais como: redução gradativa dos movimentos e a perda da capacidade de flutuação, quando comparadas à testemunha. Tabela 1. Mortalidade de larvas de Aedes aegypti após a aplicação do BIOADES. Tratamentos Mortalidade 60 min 90 min. 120 min. BIOAEDES 30 % 90 % 100% Testemunha (água de bebedouro)) Paralelamente, convulsões esporádicas ocorrem no início do processo, sendo que seu ritmo aumenta gradativamente, indicando possíveis efeitos no sistema neuromuscular da larva. A velocidade destes sintomas está relacionada com a dosagem do entomopatógeno, idade e grau de suscetibilidade do inseto infectado. De acordo com estes resultados iniciaram-se novos testes para ajustes na concentração e observação do momento ideal para aplicação em campo, uma vez que a implantação do mesmo como um bioinseticida implica em reduções no custo de aplicação devido a sua eficácia anteriormente citada, além de não provocar impactos ambientais nos locais onde são empregados e, também, em relação aos organismos que ali habitam. A próxima etapa para o lançamento do BIOAEDES como alternativa para o controle de mosquitos já foi lançada e aguarda parcerias para produção em larga escala e para uso em áreas urbanas de maior abrangência. 10. Obstáculos encontrados e soluções adotadas A falta de estudos básicos (incluindo análises de impacto ambiental), a inexistência de uma política nacional com definição de prioridades, voltada para estudos de controle biológico e poucos investimentos públicos na área ainda dificulta a expansão do Controle Biológico, que precisa competir com empresas multinacionais, que possuem estratégias agressivas de marketing e acabam por convencer a população que seus produtos, apesar de altamente tóxicos e perigosos, vale a pena frente ao grande incômodo causado pelas infestações urbanas de mosquitos, cada vez mais frequentes. A dificuldade em atrair a confiança da prefeitura municipal e da população em geral, bastante acostumada ao funcionamento dos produtos químicos, completa a lista de dificuldades para tornar o controle biológico (BIOADES) menos popular no controle do mosquito. Infelizmente, o uso de produtos químicos é sinônimo de eficácia, o que não é verdade quando se fala em controle do A. aegypti ou do Culex quinquefasciatus, como o dia a dia nas cidades comprova. Foi realizado um trabalho de conscientização, utilizando resultados da eficiência do produto, para o setor responsável pelo controle da dengue na cidade de Uberaba. Foram, então, cedidos alguns locais da cidade para se testar o produto in locu, como os cemitérios e locais mais distantes a fim de não expor a população ao risco da doença. 11. Fatores críticos de sucesso A condição preponderante para o desenvolvimento e para o sucesso da iniciativa passam pela alta incidência do mosquito, que tem ocorrido em praticamente todas as regiões brasileiras, ano após ano, mas necessita também do apoio e interesse político governamental, por se tratar de um problema de saúde pública. 9

10 12. Por que o seu trabalho pode ser considerado uma inovação? No contexto atual a batalha já está vencida pelos insetos! Uma vez que até o momento, as alternativas químicas utilizadas não retornam mais resultados satisfatórios, funcionando apenas como um paliativo, além do risco ambiental e humano envolvido nessa prática. O momento é propício para o lançamento de uma alternativa viável, mais barata e ecologicamente correta. O processo de produção, o alvo, a afinidade com o meio e a eficiência estão aliadas num só produto. Tecnologia inovadora para um futuro limpo e livre de mosquitos depende de alta eficiência, depende de respostas rápidas, depende da produção e aplicação do BIOAEDES. 10