VALIDAÇÃO TECNOLÓGICA E PROSPECÇÃO DE PATENTES DE DEFENSIVOS DE BASE BOTÂNICA OBTIDOS DE PLANTAS ESPONTÂNEAS DE ALAGOAS

Descrição

O desenvolvimento de bioprodutos voltados para a agricultura atende a uma demanda global por inovação tecnológica sustentável, transição ecológica no campo e segurança alimentar. Na agricultura contemporânea, as plantas espontâneas representam um gargalo econômico crítico quando manejadas de forma inadequada, promovendo interferências diretas nas culturas agrícolas por meio de competição severa por água, luz e nutrientes, o que pode ocasionar perdas de até 90% no rendimento de grãos e, consequentemente, reduzir a produção e o lucro (MANCUSO et al., 2016). Essa interferência direta se dá pela competição e pela alelopatia (FONTES; SHIRATSUCHI, 2003), sendo a competição a forma mais conhecida de impacto nas culturas (PITELLI, 1987). As reduções de produtividade dependem da densidade e da distribuição dessas espécies no campo (MOURA FILHO et al., 2015), de modo que em densidades elevadas a disputa pelos recursos essenciais ao desenvolvimento da cultura é intensificada (CORRÊA et al., 2015). Além disso, a identificação incorreta dessas espécies provoca sérias dificuldades no manejo químico tradicional, uma vez que cada uma apresenta comportamento distinto quanto aos agroquímicos (ROCHA et al., 2007). O controle errôneo promove o uso inadequado e excessivo de herbicidas sintéticos, elevando o custo de produção e causando contaminação ambiental (PINOTTI et al., 2009). A classificação dessas plantas em grupos baseados em seu ciclo de vida, hábito de crescimento, reprodução, dispersão e taxonomia facilita a escolha de métodos de controle mais efetivos (FONTES; SHIRATSUCHI, 2003). Como alternativa biotecnológica aos herbicidas sintéticos toxicológica e ambientalmente indesejáveis (LI et al., 2010), o uso de compostos naturais com atividade fitotóxica surge como uma rota de inovação promissora (SANGEETHA; BASKAR, 2015). As plantas biossintetizam metabólitos secundários (flavonoides, alcaloides, fenilpropanoides, cumarinas e terpenoides) que aumentam a probabilidade de sobrevivência das espécies através de diversas atividades biológicas (FUMAGALI et al., 2008). Esses compostos atuam na adaptação ecológica e na defesa contra patógenos, apresentando também atividades fitoalexinas, antigerminativas ou tóxicas para outras plantas (FUMAGALI et al., 2008), além de exercerem múltiplas funções dependentes de condições ambientais específicas (WARDLE et al., 2011). O potencial alelopático desse metabolismo foi amplamente comprovado ao longo dos anos (OLIVEIRA et al., 2012; OLIVEIRA et al., 2014; SILVEIRA et al., 2014). Aleloquímicos isolados fornecem um reservatório inexplorado para o desenvolvimento prático de técnicas de controle que não agridem o meio ambiente nem elevam os custos (JABRAN et al., 2015), servindo como base estrutural para a síntese de novos biopesticidas menos prejudiciais, ideais para sistemas como a agricultura orgânica (AMB; AHLUWALIA, 2016). Do mesmo modo, extratos vegetais têm demonstrado eficiência satisfatória como inseticidas botânicos na busca por alternativas ao controle químico de alto custo socioeconômico (MENEZES, 2005). A presente proposta adota uma abordagem multidisciplinar para validar o potencial tecnológico da flora espontânea de Alagoas, com foco na família Cyperaceae, que possui relevância econômica local vital (SIMPSON; INGLIS, 2001), mas que frequentemente é conhecida apenas por impactos negativos na agricultura (LORENZI, 2006). Para reverter esse quadro e prospectar ativos patenteáveis, o projeto realizará inicialmente o levantamento florístico e a identificação morfotaxonômica correta das espécies rústicas no Laboratório de Sistemática Vegetal (CECA/UFAL) e no Herbário do Instituto do Meio Ambiente de Alagoas (MAC). Em seguida, amostras obtidas tanto em estado fresco quanto desidratadas a 45ºC serão pulverizadas e submetidas à extração por maceração em solventes orgânicos (diclorometano, hexano e água), sendo os extratos brutos purificados e fracionados em coluna cromatográfica de sílica gel 60. A etapa de validação tecnológica consistirá em monitorar o potencial fitotóxico e inseticida das frações. Para a ação bioherbicida (pré e pós-emergência), serão conduzidos bioensaios com a espécie modeladora Lactuca sativa e receptoras locais frequentes, avaliando-se os índices de germinabilidade, tempo médio, velocidade e sincronismo da germinação (LABOURIAU, 1983; SANTANA; RANAL, 2004; RANAL et al., 2009) em estufas tipo BOD, além do monitoramento evolutivo do crescimento radicular micrométrico via paquímetro digital (SOARES, 2000; ALVES et al., 2004). Os dados serão submetidos aos testes estatísticos de Shapiro-Wilks, Levene, ANOVA e Tukey (α=0,05) no software SISVAR (FERREIRA, 2011). Para a validação da atividade inseticida e repelente, testar-se-á o efeito de extratos aquosos liofilizados e óleos essenciais sobre o pulgão-da-couve (Brevicoryne brassicae L.), praga de difícil controle e vetor de fitoviroses agrícolas. Ensaios de toxicidade por pulverização em discos foliares de couve em placas de Petri serão avaliados diariamente por cinco dias sob condições controladas (25±1ºC, fotofase de 12h) para determinar o tempo letal médio (TL-50) através de análise de Probit e regressão nos softwares SAS 9.0 e Assistat 7.0 beta. Testes com chance de escolha em arenas de dupla escolha serão submetidos ao teste de Qui-quadrado (x2) via SAS 9.0 para o cálculo da porcentagem de repelência. A triagem fitoquímica e a quantificação de fenóis e flavonoides totais ocorrerão no Laboratório de Análises Farmacêuticas e Alimentícias (LAFA/UFAL). Essa caracterização biológica e fitoquímica está diretamente associada ao potencial antioxidante, antimicrobiano e inseticida já descritos para o grupo (MENEZES, 2005; BARBOSA et al., 2011; VELÁSQUEZ-PÉREZ; GALEANO GARCÍA, 2012; MARTINS et al., 2013; ADENIYI et al., 2014), dando continuidade e aplicando tecnologicamente os estudos da equipe que consolidaram marcos essenciais como a caracterização alelopática de extratos da família (SILVA et al., 2020a; SILVA et al., 2020b; PIMENTEL et al., 2026), a padronização do protocolo de cultivo protegido (FERREIRA et al., 2022), a influência do estado físico do material vegetal no rendimento extrativo (ASSUNÇÃO et al., 2025) e o pioneirismo no isolamento da molécula majoritária Neopetasan (SILVA et al., 2024). Como produtos e entregáveis de inovação tecnológica oriundos desta pesquisa, são esperados: a) a listagem florística e um catálogo ilustrado com identificações confiáveis das plantas espontâneas de Alagoas para compartilhamento com os produtores; b) a publicação de artigos em periódicos indexados de alto impacto; c) a formação e capacitação de recursos humanos de graduação e pós-graduação em pesquisa multidisciplinar e prospecção de patentes; d) o compartilhamento de métodos de controle biológico naturais com agricultores para favorecer a agricultura familiar, que exerce papel essencial como principal fonte de abastecimento do mercado interno (AMANDO et al., 2002); e prioritariamente, o depósito de patentes de invenção junto ao INPI a partir de formulações biopesticidas de alta eficiência. O projeto consolida-se, portanto, como um elo entre a riqueza biológica regional e o mercado de bioprodutos para as indústrias farmacêutica, cosmética e agroindustrial, espelhando casos de sucesso comercial baseados em espécies de Cyperaceae (SIMPSON; INGLIS, 2001; SIVAPALAN, 2013). Palavras – Chave: Cyperaceae, Bioinsumos, Propriedade Intelectual, Bioherbicidas, Agricultura Familiar