Pesquisa cria biossensor para controle biológico de pragas

A busca por alternativas mais sustentáveis aos defensivos químicos vem ganhando força na pesquisa científica brasileira. Na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), um estudo desenvolvido no Programa de Pós-Graduação em Química (PPGQ) resultou na criação de um biossensor capaz de detectar, de forma rápida, compostos naturais presentes em extratos vegetais com potencial inseticida.

A tecnologia foi desenvolvida pelo doutorando Sean dos Santos Araújo e permite identificar inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChE) — fundamental para o funcionamento do sistema nervoso dos insetos e considerada um alvo estratégico no controle de pragas agrícolas. Segundo os pesquisadores, a ferramenta pode contribuir para acelerar o desenvolvimento de novos biopesticidas.

O biossensor eletroquímico, denominado Bio-AChE, é fruto de uma parceria entre o Laboratório de Produtos Naturais (LPN-UFSCar) e o Laboratório de Bioanalítica e Eletroanalítica (LaBiE). O dispositivo utiliza um eletrodo de carbono impresso, modificado com nanopartículas de ouro recobertas por glutationa, formando uma superfície adequada para a imobilização da enzima.

Um dos principais desafios do trabalho foi garantir que a AChE permanecesse estável e biologicamente ativa no sensor. “A imobilização do componente biológico é uma etapa fundamental para assegurar a estabilidade da enzima e a confiabilidade das medições”, explica Araújo. De acordo com ele, a modificação da superfície com nanopartículas de ouro foi determinante para intensificar a resposta eletroquímica e garantir a precisão das leituras.

Entre as vantagens da tecnologia está o menor custo e a simplicidade operacional, especialmente quando comparada a técnicas tradicionais, como a cromatografia de bioafinidade, que exigem equipamentos mais complexos e elevados investimentos.

Para validar o funcionamento do biossensor, os pesquisadores utilizaram inicialmente a azadiractina, composto natural extraído da planta Azadirachta indica e reconhecido como inibidor da AChE. Após a validação, foram avaliados extratos de Picramnia riedelli, Picramnia ciliata e Toona ciliata, que apresentaram taxas de inibição entre 41% e 55%, indicando potencial para o desenvolvimento de bioinseticidas.

O estudo também permitiu a identificação de compostos específicos responsáveis pela inibição da enzima. Os resultados foram publicados no periódico Analytical Methods. A pesquisa foi orientada pelos docentes Ronaldo Censi Farias, João Batista Fernandes, Moacir Rossi Forim e Maria Fátima Fernandes da Silva, do Departamento de Química da UFSCar.

O projeto contou com apoio da Capes, do CNPq e da Fapesp.

Outras informações em doi.org/10.1039/D4AY02084G