Universidade do Estado do Colorado

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p>por F.B. Peairs*(9/13)

Factos rápidos…

  • Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria do solo que produz toxinas insecticidas.
  • Genes de Bt podem ser inseridos em plantas de cultivo para as tornar capazes de produzir uma toxina insecticida e, portanto, resistentes a certas pragas.
  • Não há efeitos adversos conhecidos na saúde humana associados ao milho Bt.
  • O milho Bt pode afectar negativamente os insectos não alvo se estiverem intimamente relacionados com a praga alvo, como é o caso da borboleta monarca. Estes efeitos adversos são considerados menores, relativamente aos associados à alternativa das aplicações de insecticidas de cobertor.

Nova tecnologia permite-nos melhorar as variedades de culturas através da adição de genes de outras espécies. Isto é útil porque podemos alterar características, tais como a resistência aos insectos, que podem não existir naturalmente nas espécies de cultura, ou que podem ser difíceis de transferir dentro das espécies de cultura utilizando técnicas clássicas de reprodução de plantas. Uma aplicação bem sucedida desta nova tecnologia é o desenvolvimento de híbridos de milho resistentes a certas pragas de insectos devido à adição de um gene de uma bactéria natural do solo.

p>Embora estes híbridos de milho sejam altamente eficazes no controlo de pragas de insectos, a sua utilização tem suscitado preocupações. A seguinte série de perguntas e respostas fornece uma visão geral destes híbridos de milho resistentes aos insectos e aborda algumas das questões de saúde e ambientais associadas à sua utilização. Factsheet 0.708, Managing Corn Pests with Bt Corn aborda a utilização destes híbridos na gestão de pragas.

Questões e respostas

Q: O que é Bt?

A: Bt é a abreviatura para bactérias comuns que habitam no solo, chamadas Bacillus thuringiensis. Bt também se refere a produtos insecticidas feitos destas bactérias.

Q: Onde é que Bt é normalmente encontrado?

A: Bt é amplamente distribuído. Além de ser encontrado em muitos solos em todo o mundo, também é encontrado nas folhas das plantas e nos cereais armazenados.

Q: O que é que o Bt tem a ver com pragas de insectos?

A: Algumas estirpes de Bt matam insectos com toxinas chamadas proteínas de cristal insecticida ou endotoxinas delta. Este grupo de toxinas é considerado relativamente inofensivo para os seres humanos e para a maioria das espécies não-pestes. Contudo, outras toxinas produzidas por Bt têm um espectro mais amplo de toxicidade.

Q: Como é que o insecto é exposto a Bt?

A: As endotoxinas delta são venenos estomacais que devem ser comidos pelo insecto para serem eficazes. Após ingestão, a toxina é activada no meio do intestino altamente alcalino do insecto.

Q: Como é que o Bt mata os insectos?

A: As endotoxinas delta paralisam rapidamente o sistema digestivo do insecto, pelo que os danos na planta param logo após o insecto ser exposto à toxina. A mortalidade pode levar vários dias, pelo que os efeitos das endotoxinas delta são muito diferentes do que esperamos dos insecticidas convencionais.

Q: Existem outros tipos de toxinas Bt?

A: Outro tipo de toxinas Bt são chamadas proteínas inseticidas vegetativas, ou VIPs. As VIPs também são consideradas relativamente seguras para espécies não-pestanas, no entanto, outras classes de toxinas produzidas por Bt têm um espectro mais amplo de toxicidade.

Q: Que pragas são controladas por Bt?

A: Diferentes estirpes (são conhecidas cerca de 600) de Bacillus thuringiensis produzem diferentes formas de endotoxinas delta – muitas são tóxicas para as lagartas (por exemplo, a broca europeia do milho), enquanto outras são tóxicas para as moscas (por exemplo, mosquitos) ou besouros (por exemplo, verme do milho).

Q: Os insecticidas Bt são novos?

p>A: Os insecticidas Bt, consistindo em Bt adormecido e endotoxina delta, estão disponíveis comercialmente e são utilizados na agricultura há mais de 30 anos (por exemplo, Bactimos, Biobit, Dipel, Javelin, Teknar, Vectobac). Estes são utilizados principalmente para o controlo de pragas de lagartas de várias culturas, bem como de larvas de mosquitos e moscas negras.

Q: O Bt é seguro?

p>A:As endotoxinas delta e VIPs são consideradas muito mais selectivas e seguras para os seres humanos e organismos não alvo do que a maioria dos insecticidas convencionais porque atacam locais que se encontram apenas em alguns grupos de insectos. Os insecticidas comerciais Bt são classificados como Geralmente Considerados Seguros (GRAS) pela EPA, e são aprovados para a maioria dos programas de certificação orgânica.

Q: O que é o milho Bt?

A: A produção de delta endotoxina e VIPs é controlada por um único gene na bactéria. Uma versão modificada deste gene pode ser colocada em plantas de milho. As plantas de milho contendo este gene podem produzir endotoxina delta ou VIP e, portanto, ser tóxicas para insectos susceptíveis a essa forma de proteína.

Q: Porque usar o gene Bt no milho?

A: As toxinas BT pulverizadas nas plantas decompõem-se rapidamente quando expostas à luz UV. As toxinas BT produzidas na planta são protegidas da luz UV. Além disso, várias das principais pragas do milho são difíceis e caras de controlar com insecticidas convencionais, mas são susceptíveis às toxinas Bt produzidas nos tecidos vegetais. A biotecnologia para inserir genes Bt produtores de toxinas no milho está disponível.

Q: É toda a planta do milho Bt tóxica?

A: Depende. Dois factores, o evento e o promotor, controlam onde as toxinas são produzidas na planta e em que quantidades. Diferentes empresas de sementes utilizam diferentes eventos e promotores, pelo que os seus híbridos também serão diferentes em que tecidos vegetais produzem toxinas Bt.

O evento de inserção é o acto físico de colocar o gene Bt no material genético da planta do milho. Isto é quando a localização física do gene Bt é determinada (que cromossoma, que parte do cromossoma, etc.). A localização do gene afecta onde na planta são produzidas toxinas e a quantidade de toxina Bt que é produzida. Actualmente, não dispomos da tecnologia para controlar a localização do gene Bt, pelo que cada evento resulta em plantas que diferem no local e na quantidade de toxina produzida.

p>O promotor é um interruptor genético que diz ao gene Bt inserido quando e onde produzir as toxinas Bt. Vários promotores diferentes estão disponíveis e a escolha do promotor também afecta onde e quanta endotoxina delta é produzida na planta do milho, levando a diferenças entre os híbridos.
h3>Como posso saber mais sobre o milho Bt?

Informação sobre híbridos específicos está disponível nos comerciantes de sementes e nas empresas de sementes. Vários sites úteis são:

AgBioForum: The Journal of Agrobiotechnology Management and Economics, www.agbioforum.org/. Esta é uma revista científica online dedicada a questões de biotecnologia agrícola.

Ag Biosafety, University of Nebraska, Lincoln. http://agbiosafety.unl.edu/about.shtml. Esta é dedicada a abordar questões actuais em biotecnologia agrícola e segurança alimentar.

Agricultural Biotechnology, The Pew Charitable Trusts, www.pewtrusts.org/our_work_detail.aspx?id=442. Este sítio acolhe informação desenvolvida até 2007 pela The Pew Initiative on Food and Biotechnology.

Base de dados de culturas Pew. Center for Environmental Risk Assessment (CERA), ILSI Research Foundation, Washington D.C. http://cera-gmc.org/. Esta é uma base de dados pesquisável para características GM, bem como outras características inovadoras produzidas através de outros métodos de melhoramento vegetal.

Sistemas de Informação para Biotecnologia (ISB): A National Resource for Agbiotech Information, Virginia Tech., www.isb.vt.edu/. Este site fornece documentos e bases de dados pesquisáveis relativos ao desenvolvimento, testes e revisão regulamentar de plantas, animais e microrganismos geneticamente modificados nos EUA e no estrangeiro.

Regulating Biopesticides, United States Environmental Protection Agency, www.epa.gov/oppbppd1/biopesticides/. Este site explica o processo regulamentar para biopesticidas, incluindo eventos de milho Bt.

The International Service for the Acquisition of Agribiotech Applications, www.isaaa.org/kc/. Este site abrangente é pró-biotecnologia, mas contém uma grande quantidade de informação actualizada, incluindo uma base de dados abrangente de eventos e características de culturas aprovadas.

USDA, Biblioteca Agrícola Nacional, página de informação sobre biotecnologia. www.nal.usda.gov/plants-and-crops/biotechnology-genetics-and-breeding. Este site contém links para muitas fontes de informação sobre biotecnologia agrícola.

Q: Quantos tipos de milho Bt existem?

A: Existem muitos híbridos diferentes de milho Bt disponíveis, no entanto, cada um contém apenas alguns dos eventos descritos acima.

Q: Ouvi dizer que o milho Bt é tóxico para as borboletas-monarca. Será isto verdade?

A: A etapa de lagarta da Monarca alimenta-se de algas leiteiras. Estudos de laboratório mostram alguma mortalidade nas lagartas Monarch alimentadas com folhas de algas lácteas cobertas com pólen de milho Bt. Várias questões ainda precisam de ser respondidas antes de se poder determinar o risco para as borboletas Monarch.

Q: As borboletas Monarch põem ovos em plantas de algas leiteiras em ou perto de campos de milho?

A: Sim. As primeiras indicações são que são postos mais ovos em e perto de milheirais do que nos outros ambientes estudados.

Q: A sobrevivência da lagarta-monarca é menor em plantas de algas leiteiras em milheirais Bt do que em milheirais não-Bt?

A: Não. Não houve diferenças na sobrevivência em vários locais no Midwest e Ontário. A excepção é o milho Bt transformado com o evento agora descontinuado 176.

Q: A sobrevivência da lagarta Monarch é melhor quando as brocas de milho são controladas com milho Bt ou com insecticidas?

A: Estudos tanto no campo como no milho doce mostraram uma sobrevivência inferior da lagarta Monarch em campos tratados com insecticidas em comparação com campos não tratados com híbridos de milho Bt.

Q: O que é uma dose letal de pólen de milho Bt para as lagartas Monarch?

A: Isto depende do evento. O pólen mais tóxico é produzido pelo evento 176 (já não disponível comercialmente), que tem 15 a 25 vezes mais endotoxinas delta por grão de pólen do que os eventos actualmente em uso. A dose letal (LD50) para o evento 176 pólen é de cerca de 2500 grãos de pólen por cada in2 de folha de algas lácteas. Não foram encontrados efeitos adversos observáveis a 850 grãos (evento 176) por in2 de folha de algas lácteas. Não foram identificados efeitos agudos para o pólen de plantas com eventos que se encontram actualmente disponíveis. Contudo, foram levantadas questões adicionais relativamente à toxicidade das anteras para as lagartas Monarch e outras lagartas não alvo.

Q: As doses letais de pólen de milho Bt ocorrem em plantas de algas leiteiras dentro dos campos de milho Bt?

A: A contagem de pólen de milho Bt dentro dos campos de Ontário foi em média de 500 grãos por in2 de folha de algas leiteiras. As contagens mais elevadas neste estudo foram ligeiramente inferiores a 2500 grãos por in2 de folha de milharal.

Q: As doses letais de pólen de milho Bt ocorrem em plantas de milharal perto de campos de milho Bt?

A: O pólen de milho é relativamente pesado e não viaja muito longe. As plantas de milkweed a 3 pés das milheiras de Ontário atingiram em média 180 grãos de pólen por in2 de folha de milhar e as plantas de milhar a 15 pés do campo atingiram em média nove grãos de pólen por in2 de folha de milhar. A precipitação reduz grandemente a densidade de pólen em plantas de algas leiteiras nos campos de milho.

Q: Existem efeitos subletais para as lagartas Monarch que se alimentam de pólen de milho Bt?

A: Pouco se sabe sobre os efeitos subletais tais como redução do crescimento ou atraso no desenvolvimento. Contudo, notou-se que as lagartas Monarch consomem menos quando alimentadas com folhas de algas lácteas contendo pólen de milho Bt do que quando alimentadas com folhas limpas.

Q: As lagartas Monarch alimentam-se de folhas de algas lácteas durante o derrame de pólen?

A: Quanto mais sincronia houver entre o derrame de pólen e a presença de pequenas lagartas Monarch nas algas lácteas, maior é o risco do milho Bt. Actualmente, os investigadores acreditam que há pouca sobreposição entre os dois, mas ambos são eventos variáveis influenciados pelo tempo e localização, pelo que pode haver situações em que estão bem sincronizados.

Q: Há alguma coisa que possa ser feita para proteger a borboleta Monarch do pólen de milho Bt no Colorado?

A: A ameaça aos Monarchs no Colorado é bastante baixa, uma vez que a borboleta Monarch é rara no nosso estado. Onde as monarcas são mais comuns, a EPA sugere a plantação de milho não Bt como uma armadilha para o pólen em redor do campo ou considera a direcção predominante do vento e os prováveis locais de habitat das monarcas ao decidir onde o milho Bt e o milho não Bt devem ser plantados. Estas sugestões também serviriam para minimizar o risco para outras lagartas não-alvo que possam ser preocupantes.

Q: Existem outros insectos ameaçados pelo milho Bt?

A: Muitas espécies de lagartas ocorrem nos campos de milho e à volta deles durante a época de crescimento, e podem ser afectadas pelo milho Bt. Isto será uma preocupação contínua à medida que novos eventos são introduzidos no milho e que outras culturas modificadas são desenvolvidas.

Um estudo do Midwest mostrou que as larvas de cauda de andorinha preta não eram afectadas pelo pólen de milho Bt, mas outro indicou que o evento 176 pólen poderia ter efeitos subletais sobre esta espécie. No entanto, o conjunto detalhado de estudos actualmente em curso sobre a borboleta Monarch não foi realizado para este insecto.

Q: É verdade que as raízes das plantas de milho Bt libertam endotoxinas delta para o solo?

A: Sim, isto foi demonstrado em vários estudos laboratoriais. Contudo, as implicações para vários organismos do solo são pouco claras. Uma vez que Bt é uma bactéria muito comum do solo, é provável que a exposição destes organismos às toxinas Bt seja comum. Os níveis de toxinas Bt medidos nos estudos de laboratório foram pelo menos 10 vezes inferiores aos que causam efeitos observáveis em organismos importantes do solo, tais como minhocas e caudas de primavera.

Q: A alternativa ao milho Bt parece ser a utilização de insecticidas convencionais. O que é mais prejudicial aos insectos não alvo, como a borboleta Monarch?

A: Os resultados de estudos de efeitos não alvo indicam que os riscos são relativamente pequenos. Além disso, nos últimos 30 anos, milhões de hectares de florestas foram tratados para a traça cigana e outras pragas com insecticidas Bt com pouco efeito documentado sobre as espécies não alvo. Por outro lado, os perigos dos insecticidas convencionais para muitas espécies diferentes de insectos não alvo estão muito bem documentados.

Q: O milho Bt irá afectar outros insectos, tais como inimigos naturais (predadores e insectos parasitas)?

A: Esta é uma questão complicada devido às muitas espécies envolvidas. Há pelo menos três efeitos importantes. A utilização de insecticidas é reduzida pela utilização do milho Bt se as principais pragas forem susceptíveis às toxinas Bt, pelo que os inimigos naturais serão menos afectados pela exposição a estas substâncias químicas. Este é provavelmente o efeito mais significativo.

Segundamente, uma vez que a praga alvo é essencialmente eliminada da cultura pela toxina Bt, qualquer inimigo natural que dependa da praga para a alimentação será afectado negativamente. Embora isto seja possível, os benefícios da eliminação da praga para a protecção da cultura compensam a perda de controlo proporcionada pelo inimigo natural. Além disso, o controlo biológico é frequentemente o resultado das acções de um complexo de espécies inimigas naturais, pelo que o benefício global do inimigo natural pode não ser grandemente afectado.

Finalmente, os inimigos naturais que se alimentam de pragas que ingeriram a toxina Bt podem ser negativamente afectados pela toxina. Esta interacção tem sido demonstrada, contudo, os efeitos negativos sobre os inimigos naturais são considerados relativamente menores.

Q: Ouvi dizer que o milho Bt é uma ameaça para a saúde porque causa respostas alérgicas em algumas pessoas. Será isto verdade?

A: Algumas plantas transgénicas experimentais têm causado respostas alérgicas. A EPA exige vários testes de alergia alimentar como parte do processo de registo de culturas transgénicas contendo substâncias pesticidas. O primeiro teste mede o tempo que o alergénio potencial sobrevive num ambiente ácido. Tempos de sobrevivência mais longos indicam maior probabilidade de sobreviver ao processo de digestão e ser absorvido pela corrente sanguínea, que é o primeiro passo na alergenicidade alimentar.

Delta endotoxinas e VIPs produzidos pelos eventos actualmente disponíveis, todos são rapidamente decompostos no estômago e, portanto, não são potenciais alergéneos alimentares.

Q: As culturas Bt têm outros efeitos conhecidos na saúde humana?

A: Um estudo do Ontário detectou a endotoxina delta Cry1Ab no soro sanguíneo de mulheres grávidas, seus fetos, e mulheres não grávidas. No entanto, o significado desta observação para a saúde é desconhecido.

Q: Existem outros riscos do pólen de milho Bt?

A: Sim. O pólen de milho Bt pode contaminar as culturas adjacentes de milho não-Bt. Isto pode ser um problema se o(s) evento(s) neste pólen não for(em) aprovado(s) para o comércio internacional. Também pode ser um problema para produtores orgânicos certificados. A plantação a pelo menos 150 pés de distância evitará a maioria destes problemas sob as condições do Colorado.

Acreditações

Gostaria de agradecer a Gary Hein, University of Nebraska, Scottsbluff; Jerry Alldredge, Assefa Gebre-Amlak, Bruce Bosley, Randy Buhler, Pat Byrne, Jerry Johnson, Ron Meyer, Stan Pilcher, Elaine Roberts, e John Shanahan, todos da Colorado State University; e Phil Sloderbeck, Kansas State University, Garden City, para leitura e comentários sobre as versões anteriores.

* F.B. Peairs, entomologista de extensão e professor, ciências bioagriculturais e gestão de pragas. 6/02. Revisado 9/13.

Colorado State University, U.S. Department of Agriculture and Colorado counties cooperating. Os programas de Extensão Cooperativa estão disponíveis para todos sem discriminação. Não se pretende endossar os produtos mencionados, nem se pretende criticar os produtos não mencionados.

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