Obtenção de biopesticida a partir da árvore de cinamomo utilizando CO2 supercrítico para controle do ácaro rajado

Entidade: Univates
Cidade/Região: Lajeado / Região dos Vales
Proa/Programa: 22/25000000216-9 / Techfuturo
Coordenador: Gustavo Reisdörfer
Vigência: 2022-2025

Objetivo Geral: Desenvolvimento de um processo de extração por fluido supercrítico do óleo das folhas e dos frutos da árvore Melia azedarach Linn e avaliar o microencapsulamento por spray-dryer na preservação do princípio ativo do biopesticidas da azadiractina.

Sumário: A Melia azedarach Linn ou cinamomo é uma árvore exótica, originária da Ásia e Oceania, de crescimento rápido, abundante no Brasil e no estado do Rio Grande do Sul, utilizada basicamente como fonte de energia e sem outro uso específico definido. Há estudos da utilização do cinamomo, na forma de óleo ou extratos, contra artrópodes e ácaros.
A utilização de pesticidas é importante fator na produção agrícola de alimentos. Contudo, o uso indiscriminado é uma preocupação crescente, principalmente no que diz respeito à contaminação do meio ambiente e proteção à saúde do trabalhador rural, diretamente afetado pela exposição a estes produtos.
Assim, com interesse em mitigar os malefícios dos pesticidas convencionais, biopesticidas associados a tecnologias de proteção de ativo, podem ser uma alternativa no controle de pragas. Os biopesticidas, são produtos de origem natural, que podem possuir ações inseticidas, fungicidas e acaricidas. Distintamente dos pesticidas químicos, ditos “convencionais”, os biopesticidas decompõem-se em metabólitos não tóxicos e fornecem uma proteção natural às culturas vegetais alvo.
Extratos vegetais contendo azadiractina como biocomposto inseticida apresentam resultados tão eficientes quanto os inseticidas sistêmicos, em avaliações in vitro. Além disso, os biopesticidas com azadiractina são considerados menos poluentes e biodegradáveis. Contudo, em estudos de campo, a azadiractina não apresenta a mesma eficiência no controle pesticida. Essa redução de eficiência no campo é atribuída à fotossensibilidade do composto, o qual se degrada reduzindo o tempo de contato do ativo com as pragas. Nesse contexto, o encapsulamento surge como uma alternativa tecnológica para minimizar a degradação da azadiractina devido à exposição à radiação ultravioleta e aos fatores oxidantes.
A presente proposta de projeto, seguindo a métrica Technology Readiness Level (TRL), encontra-se no nível de maturidade tecnológica TRL - 3, na etapa de prova de conceito experimental, visando desenvolver processo tecnológico para obtenção do biopesticida, demonstrando a partir de métodos analíticos a eficiência das tecnologias e do bioproduto obtido no controle do ácaro rajado; e TRL - 4, onde pretende-se estabelecer condições operacionais em pequena escala para produção do biopesticida de liberação controlada, demonstrando o desempenho funcional dos equipamentos no desenvolvimento do produto.

Resultados Esperados:
- Produzir, no mínimo, 1 (um) extrato das folhas e/ou frutos de Melia Azedarach Linn, utilizando extração com CO2 supercrítico para obtenção do composto bioativo azadiractina em quantidade superior à 100 μg/L;
- Produzir, no mínimo, 2 (dois) extratos vegetais de Melia Azedarach Linn encapsulados, contendo pelo menos 100 μg/L de azadiractina, utilizando spray-dryer, com soro de queijo e goma arábica como materiais de parede em duas diferentes proporções, com 80% de eficiência de encapsulamento e rendimento de secagem de ao menos 50%, para utilização como biopesticida no controle de pelo menos 90% dos ácaros rajados (Tetranychus urticae Koch) submetidos ao extrato encapsulado.
- Produzir no mínimo, 1 (um) biopesticida microencapsulado à base de extrato vegetal com azadiractina, obtido partir das folhas e/ou frutos de Melia Azedarach Linn (cinamomo) produzido por CO2 supercrítico com características físico-químicas estáveis por no mínimo 6 (seis) meses.
- Realizar 1 (um) curso teórico-prático sobre a obtenção de extratos vegetais, o reaproveitamento de resíduos e a valorização de subprodutos, com carga horária de 8 (oito) horas, com participação de, pelo menos, 12 (doze) pessoas oriundas do setor produtivo relacionado à pesquisa, de pelo menos 3 diferentes empresas ou agroindústrias.
- Realizar 1 (um) curso teórico-prático apresentando as tecnologias desenvolvidas no projeto para obtenção do biopesticida, as perspectivas de uso da tecnologia supercrítica e do encapsulamento na obtenção de bioativos, com duração de 4 (quatro) horas, com participação de, pelo menos, 12 (doze) pessoas oriundas do setor produtivo relacionado à pesquisa, de pelo menos 3 diferentes empresas, bem como estudantes e pesquisadores.