Nanopesticidas à base de tiametoxam: uma potencial alternativa para controle de pragas na agricultura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maset, Bruno Aguiar
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-27082024-143505/
Resumo: O tiametoxam, um inseticida neonicotinoide e muito utilizado para o controle de mosca-branca (Bemisia tabaci), por exemplo, tem causado grandes preocupações para com o meio ambiente, especialmente devido ao risco potencial a organismos não-alvo. Neste sentido, tecnologias que reduzam seus riscos ao meio ambiente, como a nanotecnologia, são muito requeridas. A partir dessa tecnologia, obtemos as nanoformulações, que são as nanopartículas poliméricas, que podem ser feitas com polímeros biodegradáveis. Os nanopesticidas podem aumentar a eficiência dos ativos e diminuir os riscos de contaminação ambiental. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de nanopartículas a partir de zeína e lignina para a encapsulação do inseticida tiametoxam. A eficiência e o comportamento do tiametoxam encapsulado em nanopartículas de zeína e lignina (TNZL) foram comparados com a formulação comercial, o Actara 250 WG® (ACT), visando-se a diminuição da quantidade de produto a ser aplicado. A nanoencapsulação do ingrediente ativo foi feita pelo método da nanoprecipitação e, então, foram realizados os testes de caracterização e eficiência de encapsulação das nanopartículas. Os produtos foram aplicados em plantas de tomateiro infestadas com mosca-branca para, posteriormente, avaliar-se a eficiência e o comportamento dos produtos na planta. Dados de eficiência de encapsulação, cinética de liberação, morfologia, diâmetro médio, distribuição de tamanho, concentração, índice de polidispersão e potencial zeta mostraram que, tanto o TNZL quanto as nanopartículas controle de zeína e lignina e sem o ingrediente ativo (NZL) são física e quimicamente estáveis. O controle de Bemisia tabaci pelo TNZL foi de 93,00; 88,67; 69,15; e 57,57% com as doses 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Com o uso do ACT, o controle foi de 72,00; 62,96; 48,40; e 43,27% com as doses 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Com as NZL, o controle foi de 46,56; 36,00; 31,99 e 31,05% com as doses 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Assim, concluiu-se que o TNZL controlou melhor a praga do que o ACT e que as NZL apresentaram leve efeito tóxico contra os insetos, sendo que a sua maior dose resultou em uma mortalidade superior aquela verificada no tratamento controle (TC). O controle da praga foi totalmente dose dependente para o TNZL. No caso do ACT, não houve diferença entre as doses 3 e 4. O TNZL foi menos absorvido e translocado do que o ACT, sendo que, ao aplicar a dose cheia, a quantidade final de ativo nas plantas e nas folhas foi superior com o uso do produto comercial. Assim, viu-se que as nanopartículas prejudicaram a absorção e a translocação do produto na planta. Para o TNZL, a quantidade final de produto nas plantas e nas folhas foi maior com o uso das duas maiores doses. Para o ACT, houve diferença apenas entre as doses 3 e 4. Ao final, constatou-se que o TNZL atinge maior mortalidade da praga mesmo que em menor quantidade nas plantas, o que é de grande interesse quando se trata de neonicotinoides, visto a preocupação que esses produtos causam em relação aos insetos polinizadores.
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Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de nanopartículas a partir de zeína e lignina para a encapsulação do inseticida tiametoxam. A eficiência e o comportamento do tiametoxam encapsulado em nanopartículas de zeína e lignina (TNZL) foram comparados com a formulação comercial, o Actara 250 WG® (ACT), visando-se a diminuição da quantidade de produto a ser aplicado. A nanoencapsulação do ingrediente ativo foi feita pelo método da nanoprecipitação e, então, foram realizados os testes de caracterização e eficiência de encapsulação das nanopartículas. Os produtos foram aplicados em plantas de tomateiro infestadas com mosca-branca para, posteriormente, avaliar-se a eficiência e o comportamento dos produtos na planta. Dados de eficiência de encapsulação, cinética de liberação, morfologia, diâmetro médio, distribuição de tamanho, concentração, índice de polidispersão e potencial zeta mostraram que, tanto o TNZL quanto as nanopartículas controle de zeína e lignina e sem o ingrediente ativo (NZL) são física e quimicamente estáveis. O controle de Bemisia tabaci pelo TNZL foi de 93,00; 88,67; 69,15; e 57,57% com as doses 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Com o uso do ACT, o controle foi de 72,00; 62,96; 48,40; e 43,27% com as doses 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Com as NZL, o controle foi de 46,56; 36,00; 31,99 e 31,05% com as doses 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Assim, concluiu-se que o TNZL controlou melhor a praga do que o ACT e que as NZL apresentaram leve efeito tóxico contra os insetos, sendo que a sua maior dose resultou em uma mortalidade superior aquela verificada no tratamento controle (TC). O controle da praga foi totalmente dose dependente para o TNZL. No caso do ACT, não houve diferença entre as doses 3 e 4. O TNZL foi menos absorvido e translocado do que o ACT, sendo que, ao aplicar a dose cheia, a quantidade final de ativo nas plantas e nas folhas foi superior com o uso do produto comercial. Assim, viu-se que as nanopartículas prejudicaram a absorção e a translocação do produto na planta. Para o TNZL, a quantidade final de produto nas plantas e nas folhas foi maior com o uso das duas maiores doses. Para o ACT, houve diferença apenas entre as doses 3 e 4. Ao final, constatou-se que o TNZL atinge maior mortalidade da praga mesmo que em menor quantidade nas plantas, o que é de grande interesse quando se trata de neonicotinoides, visto a preocupação que esses produtos causam em relação aos insetos polinizadores.Thiamethoxam, a neonicotinoid insecticide widely used to control whiteflies (Bemisia tabaci), for example, has caused great concern for the environment, especially due to the potential risk to non-target organisms. In this sense, technologies that reduce risks to the environment, such as nanotechnology, are highly required. From this technology, we obtain nanoformulations, which are polymeric nanoparticles, which can be made from biodegradable polymers. Nanopesticides can increase actives efficiency and reduce the risk of environmental contamination. Therefore, the objective of this work was to develop a nanoparticle system based on zein and lignin for the encapsulation of the insecticide thiamethoxam. The efficiency and behavior of the thiamethoxam encapsulated in zein and lignin nanoparticles (TNZL) were compared with the commercial formulation, Actara 250 WG® (ACT), aiming to reduce the amount of product to be applied. The nanoencapsulation of the active ingredient was carried out using the nanoprecipitation method and then the characterization and encapsulation efficiency tests of the nanoparticles were carried out. The products were applied to tomato plants infested with whiteflies to subsequently evaluate the efficiency and behavior of the products in the plant. Data on encapsulation efficiency, release kinetics, morphology, average diameter, size distribution, concentration, polydispersity index and zeta potential showed that both TNZL and control nanoparticles of zein and lignin and without the active ingredient (NZL) are physically and chemically stable. The control of Bemisia tabaci by TNZL was 93.00, 88.67, 69.15 and 57.57% with doses 1, 2, 3 and 4, respectively. With the use of ACT, the control was 72.00, 62.96, 48.40 and 43.27% with doses 1, 2, 3 and 4, respectively. With NZL, the control was 46.56, 36.00, 31.99 and 31.05% with doses 1, 2, 3 and 4, respectively. Thus, it was concluded that TNZL controlled the pest better than ACT and that NZL had a mild toxic effect against insects, with its higher dose resulting in higher mortality than that seen in the control treatment (TC). Pest control was totally dose dependent for TNZL. In the case of ACT, there was no difference between doses 3 and 4. TNZL was less absorbed and translocated than ACT, and when applying the full dose, the final amount of active in the plants and leaves was higher with the use of the commercial product. Thus, we saw that the nanoparticles impaired the absorption and translocation of the product in the plant. For TNZL, the final amount of product in the plants and leaves was higher with the use of the two highest doses. For ACT, there was difference only between doses 3 and 4. In the end, we could see that TNZL achieves a higher pest mortality even if in smaller quantities in plants, which is of great interest when it comes to neonicotinoids, given the concern that these products cause in relation to pollinating insects.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTornisielo, Valdemar LuizMaset, Bruno Aguiar2024-01-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-27082024-143505/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-21T19:13:02Zoai:teses.usp.br:tde-27082024-143505Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-21T19:13:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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