Nanoformulação prolonga ação do lufenuron contra lagarta

Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma nanoformulação de lufenuron com liberação controlada e eficiência de encapsulação superior a 99%. O sistema utiliza nanopartículas de policaprolactona, polímero biodegradável conhecido pela estabilidade e pela degradação lenta. Nos ensaios, a tecnologia prolongou a liberação do inseticida e manteve o controle de Rachiplusia nu (DOI 10.1016/j.plana.2026.100250).

A pesquisa avaliou as propriedades físico-químicas da formulação, a cinética de liberação do ingrediente ativo e a atividade biológica em dieta artificial e em condições de semicampo.

O lufenuron atua como regulador de crescimento de insetos e inibe a síntese de quitina. O ingrediente ativo apresenta baixa solubilidade em água. Essa característica afeta sua distribuição nos sistemas biológicos e no ambiente. A nanoencapsulação busca proteger o composto, controlar sua liberação e ampliar o aproveitamento da dose aplicada.

Os pesquisadores produziram as nanopartículas por nanoprecipitação. A formulação recebeu policaprolactona, lufenuron e componentes usados na formação e estabilização das nanocápsulas. O sistema final continha um miligrama de lufenuron por mililitro. Concentrações superiores apresentaram precipitação do ingrediente ativo durante os testes preliminares.

As partículas com lufenuron apresentaram diâmetro médio de 264 nanômetros pela técnica de espalhamento dinâmico de luz. A análise por rastreamento de nanopartículas apontou 205 nanômetros. A microscopia de força atômica identificou estruturas esféricas, uniformes e sem poros aparentes, com diâmetro médio de 94 nanômetros após a secagem da amostra.

Eficiência de encapsulação

A eficiência de encapsulação superou 99% e permaneceu estável durante o período analisado. Os parâmetros de tamanho, potencial zeta, índice de polidispersão e pH sofreram poucas alterações ao longo de 90 dias de armazenamento a 25 graus Celsius. O índice de polidispersão permaneceu abaixo de 0,2, resultado associado à uniformidade e à estabilidade do sistema.

A nanoformulação reduziu a velocidade de liberação do lufenuron. Após uma hora e 30 minutos, o composto não encapsulado havia liberado 33,21% do ingrediente ativo. No mesmo período, as nanopartículas liberaram 6,71%. O resultado representa uma liberação próxima de cinco vezes menor.

A análise matemática indicou predomínio da erosão das cadeias do polímero no processo. Nesse mecanismo, a degradação da policaprolactona regula a saída do lufenuron. A difusão do ingrediente ativo pela matriz também pode participar do processo.

Testes biológicos

Os testes biológicos usaram lagartas de Rachiplusia nu. A espécie causa desfolha em soja e pode apresentar tolerância variável a inseticidas. Os pesquisadores conduziram dois ensaios independentes com dieta artificial.

Na primeira avaliação, a dose de 7,5 gramas do produto e a mesma quantidade de ingrediente ativo na nanoformulação causaram 100% de mortalidade. As doses nanoencapsuladas de 1,5 grama e 0,75 grama atingiram 99% e 96%, respectivamente.

O segundo ensaio apresentou maior variação. A formulação comercial e a nanoformulação na dose de 7,5 gramas mantiveram mortalidade acima de 96%. A dose nanoencapsulada de 0,75 grama alcançou 72%. Os controles sem lufenuron registraram mortalidade entre 8% e 9%.

Tratamento em plantas

A equipe também avaliou o tratamento em plantas de soja da cultivar BMX Valente, no estádio R5.5. A aplicação ocorreu em parcelas de 25 metros quadrados, com volume de calda de 100 litros por hectare e pressão de 2,1 bar. Uma hora depois, os cientistas coletaram folhas do terço superior e ofereceram o material às lagartas em laboratório.

No primeiro ensaio de semicampo, o produto comercial na dose cheia causou mortalidade de 84%. A nanoformulação alcançou 76%. Com a redução da dose nanoencapsulada para 1,5 grama e 0,75 grama, a mortalidade caiu para 41% e 16%.

No segundo ensaio, o lufenuron comercial e a nanoformulação na dose cheia atingiram 92% e 93% de mortalidade. As doses menores da formulação nanoencapsulada resultaram em 52% e 22%. Os dados mostram desempenho semelhante entre as formulações na dose recomendada, mas também indicam perda de controle após reduções mais acentuadas em condições próximas ao campo.

Laboratório e semicampo

Os pesquisadores atribuem parte dessa diferença entre laboratório e semicampo às interações entre planta, inseto, inseticida e ambiente. Temperatura, umidade, radiação ultravioleta, pH e características da superfície foliar podem alterar a estabilidade e a disponibilidade do ingrediente ativo.

O estudo aponta potencial para uso da nanoencapsulação no manejo de pragas e em estratégias de agricultura de precisão. A tecnologia pode ampliar a estabilidade do lufenuron e oferecer liberação sustentada. A definição de doses menores, porém, exige novos experimentos em diferentes condições agronômicas.

A pesquisa também reconhece limitações. Os ensaios de liberação cobriram um período curto. A maior parte das avaliações ocorreu em ambiente controlado. Os cientistas recomendam estudos em múltiplos ambientes, monitoramento prolongado da liberação e análises de segurança para organismos não alvo, solo e água.

O trabalho reuniu cientistas Marcos Lenz, Matheus Mota Lanzarin, Leonardo Marques de Almeida Mariano, Manoel Peres Zinelli, Jhones Luiz de Oliveira, Leonardo Fernandes Fraceto e Adriano Arrué Melo, ligados à Universidade Federal de Santa Maria, à Universidade Estadual Paulista e ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro).