Inseticidas são ferramentas essenciais na proteção de culturas agrícolas, inclusive da soja. Os ingredientes ativos disponíveis atualmente são classificados pelo Comitê de Ação contra Resistência a Inseticidas (IRAC) em cerca de 30 grupos diferentes, cada qual apresentando um modo de ação distinto. Inseticidas dotados de novos modos de ação surgem no mercado apenas a cada cinco ou dez anos, denotando a importância de prevenir-se o surgimento de resistência em pragas por meio da rotação de modos de ação nas lavouras.
Além da classificação por modos de ação, os inseticidas podem ser agrupados em quatro grandes categorias, de acordo com o processo biológico que é afetado no inseto: sistema nervoso e muscular, crescimento e desenvolvimento, respiração celular e sistema digestivo. Juntamente com os processos de absorção, distribuição, metabolismo e excreção do inseticida no organismo do inseto, os modos de ação determinam a eficácia de controle dos diferentes ingredientes ativos. Há ainda inseticidas que não se encaixam nessa classificação por atuarem simultaneamente em mais de um sítio, ou cujo sítio de ação ainda é desconhecido.
Esse é o quarto artigo de uma série de textos abordando os diversos grupos químicos de inseticidas e seus distintos modos de ação. Hoje, falaremos sobre os neonicotinoides e espinosinas, inseticidas neuromusculares pertencentes ao Grupo 4 (moduladores competitivos dos receptores nicotínicos da acetilcolina) e Grupo 5 (moduladores alostéricos dos receptores nicotínicos da acetilcolina), respectivamente. Essa classificação é fornecida pelo IRAC, de acordo com o sítio de ação primário de cada inseticida. Para conhecer os inseticidas pertencentes ao Grupo 3 (moduladores dos canais de sódio), acesse o texto anterior clicando aqui.
No primeiro artigo dessa série, vimos como as células nervosas dos insetos conduzem sinais elétricos ao longo de dendritos e axônios, que se comunicam por meio de sinapses. Embora a distância entre as duas células que formam uma sinapse seja de apenas 30 milionésimos de milímetros (ou um milésimo do diâmetro de um fio de cabelo), os sinais elétricos não conseguem transpassá-la; ao invés disso, eles desencadeiam a liberação de neurotransmissores químicos, que transmitem o sinal do terminal pré-sináptico para a célula pós-sináptica (Figura 1).
A acetilcolina é o principal e mais rápido neurotransmissor de excitação nos insetos, e os receptores aos quais ela se liga na célula pós-sináptica são denominados receptores nicotínicos, por serem sensíveis à ação da nicotina (estruturalmente semelhante à molécula de acetilcolina). A nicotina, portanto, é um inseticida natural produzido pelas plantas de tabaco: ao ligar-se aos receptores nicotínicos, essas moléculas imitam a ação da acetilcolina, estimulando repetidamente as células nervosas. A enzima acetilcolinesterase, responsável por degradar as moléculas de acetilcolina e interromper os sinais nervosos, não atua sobre a molécula de nicotina; assim, o inseto é levado à morte por hiper-excitação nervosa.
Figura 1. Transmissão dos sinais nervosos em uma sinapse do sistema neuromuscular dos insetos.
Fonte: SALGADO, V. L. (2013). Confira a imagem original Clicando aqui
Neonicotinoides nada mais são do que moléculas sintéticas análogas à nicotina, com o mesmo modo de ação. Exemplos de ingredientes ativos incluem imidacloprido, acetamiprido, dinotefuram e tiametoxam, produtos que entregam longo efeito residual e são altamente eficientes no controle de sugadores, como pulgões, percevejos e mosca-branca. Imidacloprido, introduzido em 1991, é o inseticida mais utilizado no mundo todo, inclusive para fins não-agrícolas (como controle de pulgas). Altamente solúveis em água e sistêmicos nas plantas, neonicotinoides podem ser aplicados via foliar, solo, tratamento de sementes ou mesmo injeção no tronco de árvores. As doses de aplicação são baixas comparadas aos demais grupos de inseticidas.
Várias espécies de pragas apresentam resistência aos neonicotinoides, principalmente por meio de degradação metabólica das moléculas inseticidas. As sulfoxaminas, representadas pelo ingrediente ativo sulfoxaflor, foram introduzidas em 2011 pela empresa Dow como uma alternativa de controle para sugadores resistentes ao imidacloprido. Entretanto, já há registro na Ásia de populações de pulgões com resistência à sulfoxaflor, por um mecanismo de alteração no sítio de ação.
Ao contrário da nicotina (que é altamente tóxica para humanos), os neonicotinoides e as sulfoxaminas apresentam baixa toxicidade para mamíferos, por terem maior afinidade com os receptores nicotínicos dos insetos. Entretanto, são altamente tóxicos para abelhas, tendo seu uso restrito durante períodos de floração e polinização. Neonicotinoides são moderadamente persistentes no ambiente e altamente solúveis em água, havendo possibilidade de contaminação do lençol freático. Em contraste, sulfoxaminas são rapidamente degradadas no solo e na água.
Enquanto neonicotinoides mimetizam a ação da acetilcolina no sítio de ligação do receptor nicotínico, as espinosinas ligam-se a um sítio secundário do receptor e modulam (alteram) seu funcionamento de forma remota. Embora o sítio e o modo de ação sejam diferentes, o efeito gerado é o mesmo: os receptores nicotínicos são mantidos ativados de forma contínua, levando o inseto à morte por hiper-excitação do sistema nervoso.
Descobertas em 1995, as espinosinas são derivadas de uma espécie de bactéria presente no solo e apresentam eficácia sobre pragas de difícil controle, como traça-das-crucíferas, tripes e larvas-minadoras. O ingrediente ativo espinosade é totalmente derivado da bactéria, podendo inclusive ser utilizado na agricultura orgânica. Já o espinetoram, introduzido pela Dow em 2007, é uma molécula semi-sintética com maior eficácia e espectro de ação que o espinosade.
Devido ao seu modo de ação único, as espinosinas são eficazes contra a maioria das pragas que apresentam resistência cruzada a outros grupos de inseticidas. Embora haja registro de resistência às espinosinas por alteração no sítio de ação, esta é geralmente acompanhada por um custo de adaptação que torna a praga suscetível aos inseticidas de outros grupos.
As espinosinas estão entre os inseticidas mais seguros já descobertos. Não apresentam efeitos adversos significativos sobre artrópodes benéficos (como joaninhas e aranhas), e necessitam de doses extremamente altas para gerar toxicidade em mamíferos e organismos não-alvo. Em abelhas, ocorre toxicidade apenas se aplicados diretamente sobre estas. Além disso, são não-voláteis, ligam-se fortemente às partículas do solo, degradam-se rapidamente em superfícies foliares e apresentam meia-vida de poucos dias. Apesar de serem estáveis em água, apresentam risco mínimo para organismos aquáticos, quando utilizados de acordo com as recomendações da bula.
Tanto neonicotinoides quando espinosinas representam importantes ferramentas no manejo integrado de pragas (MIP) e devem ser sempre utilizados seguindo-se rigorosamente as recomendações técnicas. Na próxima semana, entenderemos o funcionamento de outros dois importantes grupos de inseticidas neuromusculares: as avermectinas e os derivados de piridina.
A reprodução desse texto, ou partes dele, deve ser precedida de autorização dos autores e acompanhada de citação da seguinte fonte: POZEBON, H.; ARNEMANN, J. A. Como funcionam os inseticidas neonicotinoides e espinosinas? Portal Mais Soja. 2021. Disponível online.
Revisão: Prof. Jonas Arnemann, PhD. e coordenador do Grupo de Manejo e Genética de Pragas – UFSM
REFERÊNCIAS:
SALGADO, V. L. 2013. BASF Insecticide Mode of Action Technical Training Manual. Disponível em:https://agriculture.basf.com/global/assets/en/Crop%20Protection/innovation/BASF_Insecticide_MoA_Manual_2014.pdf
IRAC. 2018. Mode of Action Classification Scheme.
Disponível em: https://www.irac-online.org/documents/moa-structures-poster-english/?ext=pdf
