Processo leva produção de blastosporos a biorreatores de 1.200 litros e combina escala, formulação e estabilidade para controle biológico
Pesquisadores da Embrapa, em parceria com a Efense, desenvolveram um processo para produção industrial de bioinseticidas à base de fungos entomopatogênicos. A tecnologia integra fermentação líquida em larga escala, formulação, armazenamento e validação biológica, enfrentando gargalos que ainda limitam a produção comercial desse tipo de agente de controle.
O trabalho concentra-se nos blastosporos, células produzidas naturalmente por fungos entomopatogênicos durante a infecção dos insetos. Diferentemente dos conídios tradicionalmente obtidos por fermentação sólida, os blastosporos podem ser multiplicados rapidamente em meio líquido, característica que abre caminho para processos industriais mais uniformes e automatizados.
A pesquisa conseguiu transferir o processo inicialmente desenvolvido em laboratório para biorreatores de sete litros e, posteriormente, para equipamentos industriais de 1.200 litros.
Fermentação líquida avança para escala industrial
Um dos principais desafios enfrentados pela pesquisa foi manter a produtividade dos fungos durante o aumento de escala.
Nos biorreatores industriais, os cultivos alcançaram entre 1,8 bilhão e 2,8 bilhões de unidades formadoras de colônia por mililitro, em períodos de dois a quatro dias de fermentação. Segundo a Embrapa, os resultados demonstram que o processo pode ser ampliado sem perda significativa de desempenho produtivo.
Em condições experimentais, os pesquisadores também demonstraram ser possível produzir mais de 1 bilhão de blastosporos por mililitro em apenas dois dias de fermentação, mantendo características biológicas necessárias para sua utilização agrícola.
A velocidade de multiplicação é um dos diferenciais da abordagem. Comparada à fermentação sólida utilizada para obtenção de conídios, a fermentação líquida permite maior controle do bioprocesso e apresenta maior potencial de automação industrial.
Para chegar a esses resultados, a equipe avaliou diferentes fontes de carbono e nitrogênio e estabeleceu protocolos para transferência do processo entre as escalas laboratorial e industrial.
Formulação enfrenta gargalo de estabilidade
Produzir grandes quantidades de blastosporos, entretanto, representa apenas parte do desafio.
Essas estruturas apresentam elevada sensibilidade à desidratação e às condições ambientais, o que historicamente dificulta sua transformação em produtos com estabilidade adequada para armazenamento e comercialização.
A equipe avaliou formulações baseadas em dispersão em óleo vegetal e sílica amorfa para preservar a viabilidade dos fungos sem recorrer previamente à secagem por convecção.
As combinações avaliadas mantiveram a viabilidade dos blastosporos por até 90 dias sob refrigeração, resultado superior ao observado com células sem formulação adequada.
Além da estabilidade, os pesquisadores verificaram que blastosporos em formulação oleosa apresentaram maior virulência em comparação com os não formulados, indicando que a composição do produto pode interferir também na atividade inseticida.
Essa etapa é particularmente relevante para o desenvolvimento industrial de bioinsumos. A viabilidade comercial de um microrganismo depende não apenas de sua atividade biológica, mas da capacidade de manter características funcionais durante produção, formulação, armazenamento e aplicação.
Tecnologia é avaliada contra duas importantes pragas
Os bioinseticidas foram avaliados contra a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) e a mosca-branca (Bemisia tabaci biótipo B).
Em experimentos conduzidos em laboratório e casa de vegetação, os blastosporos formulados apresentaram mortalidade entre 70% e 93% quando utilizados na concentração de 10 milhões de blastosporos por mililitro.
Os pesquisadores observaram ainda que os blastosporos aderiram ao corpo dos insetos, germinaram e iniciaram o processo de infecção poucas horas após a aplicação.
Os resultados também foram avaliados em condições de campo. Durante duas safras consecutivas de soja, em 2022/23 e 2023/24, aplicações sucessivas das formulações reduziram significativamente as populações de mosca-branca nas áreas experimentais, segundo informações apresentadas pela Efense.
Os ensaios incluíram comparações com bioinseticidas comerciais registrados no Brasil. Os resultados correspondem às condições específicas dos experimentos e não devem ser interpretados como índices gerais de eficácia para diferentes condições agrícolas.
Pesquisa integra produção, formulação e validação
O trabalho consolida mais de uma década de pesquisas relacionadas à produção de blastosporos de fungos entomopatogênicos.
A tecnologia está relacionada às patentes BR1120160066138 e PCT/US2015/049673, atribuídas aos inventores Gabriel Moura Mascarin e Mark Alan Jackson.
A Efense participou do projeto como empresa parceira e cofinanciadora da pesquisa, aproximando o desenvolvimento científico das necessidades de produção industrial.
O diferencial do processo está justamente na integração de etapas que frequentemente representam gargalos distintos no desenvolvimento de bioinsumos: seleção do meio de cultivo, fermentação, aumento de escala, formulação, estabilidade e comprovação da atividade biológica.
Para a indústria brasileira de bioinsumos, os resultados indicam uma rota tecnológica para transformar blastosporos de fungos entomopatogênicos em produtos com características mais compatíveis com produção comercial em larga escala.