Porque as ervas daninhas são tão problemáticas para a agricultura?

As ervas daninhas são consideradas as pragas que causam a maioria dos prejuízos na produção agrícola mundial, sendo responsáveis por mais de 30% na diminuição dos rendimentos e qualidade das colheitas. Aparecem durante todo o período de crescimento das culturas, e são especialmente prejudiciais na hora da semeadura e durante a colheita.

Competem pelo aproveitamento da luz, da agua, dos nutrientes, do espaço, da energia e do dióxido de carbono. Além disso, constituem um reservatório natural, e são hóspedes intermediários de inúmeras pragas e doenças que atacam a cultura principal.

Durante os últimos 60 anos, o seu controle era realizado quase exclusivamente pela aplicação de herbicidas de origem química. O uso indiscriminado dessas moléculas de síntese causaram sérios problemas ambientais, como a alteração do equilíbrio ecológico, e efeitos diretos na saúde humana, devido principalmente à sua toxicidade e bio-acumulação (Poluentes Orgânicos Persistentes, POPs). Além disso, o seu modo de ação específico nas pragas-alvo, provocou o aparecimento das temidas resistências cruzadas nas “ervas daninhas mais resistentes, de difícil controle””, consideradas uma das principais ameaças emergentes para os sistemas agrícolas.

Por isso, estamos certos de que existe uma necessidade urgente de:

• Desenvolver alternativas ao uso de herbicidas químicos, especialmente ao Glifosato.
• Implementar herbicidas com níveis de eficácia iguais ou superiores aos convencionais, que cumpram com os requisitos orgânicos como resposta ao crescente interesse dos consumidores pela segurança alimentar.

Será que a gente consegue?

A erva daninha nunca morre? A história de um “aliado” perigoso: O Glifosato

Claro que morre, e senão, podem perguntar para os pesquisadores que desenvolveram o herbicida mais “popular” e usado no mundo, o glifosato. Mas à essa pergunta devemos adicionar outra que é mais importante: a que custo?

O Dr. Henri Martin, químico suíço de uma empresa farmacêutica descobriu em 1950 o Glifosato, cujo nome científico é N-(phosphonomethyl) glycine). Por não ter nenhum efeito farmacológico aparente, foi cedido a inúmeras empresas químicas para a busca de outros possíveis usos. E foi então quando o Dr. John Franz, químico da Monsanto, descobriu em 1970 as propriedades herbicidas do composto, formulando e patenteando com o nome comercial Roundup em 1974.

A partir desse momento, foi convertido no herbicida sistêmico de amplo espectro (não seletivo) mais utilizado de todos os tempos para usos agrícolas e não agrícolas. O seu baixo preço de venda, sua eficácia na pós-emergência e o desenvolvimento em 1996 das primeiras variedades de soja, milho e algodão resistentes ao Glifosato (conhecidas como Roundup Ready ou “RR”) foram, sem dúvida, os principais fatores do seu sucesso. Quando acabou a validade da patente nos anos 2000, foram desenvolvidos mais de 700 produtos registrados a nível mundial, cujo ingrediente ativo é o glifosato.

Contudo, o seu eficaz e único modo de ação se concentra na enzima 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa, que participa na síntese dos aminoácidos aromáticos vitais para as plantas; o que deu início a sua queda.  Em 1996, aparece a primeira espécie de erva daninha resistente ao glifosato (nada mais nada menos do que uma espécie de Loleum, uma das ervas daninhas de folha estreita mais temidas). Atualmente temos confirmadas mais de 50 espécies de ervas daninhas, com resistência comprovada ao glifosato, de acordo com a “International Herbicide-Resistant Weed Database”; as chamadas “ervas daninhas mais resistentes, de difícil controle”.

Os problemas não param por aí para o “Golias” dos herbicidas. Somado ao incessante aumento da aparição das resistências, em 2011 temos a demonstração da sua bio-acumulação no ar e na água da chuva; e em 2014, a documentação do seu impacto negativo nas abelhas, organismos aquáticos e invertebrados terrestres. O primeiro “tiro certeiro” contra o Glifosato é dado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) e a Agência Internacional para a Pesquisa do Câncer (IARC), quando em 2016 o classificam como “provável cancerígeno para os seres humanos” e “cancerígeno para os seres humanos” respectivamente.

A partir daí, é gerada uma grande controvérsia na comunidade científica e nos diferentes Órgãos Estatais sobre a toxicidade e efeitos indesejáveis do Glifosato. Os fraudes científicos (falsificação de dados toxicológicos) e a publicidade enganosa (classificando-o como biodegradável) acompanharam o produto nos últimos anos, devido, principalmente, à pressão social e aos “lobbies” empresariais. Atualmente existem evidências científicas suficientes que demonstram uma grande quantidade de efeitos adversos e cancerígenos, danos ao sistema reprodutor, má-formação do embrião, danos cerebrais, alterações metabólicas, toxicidade aguda por inalação, desregulador endócrino, indutor de linfomas, entre muitos outros efeitos.

Vemos claramente que o “Golias” químico está agonizando e que chegou a hora do “David” natural.

E o que a gente pensa sobre tudo isso?

Durante anos, vimos como o equilíbrio entre a natureza, o meio ambiente, a saúde e a produção agronômica ocupava o segundo lugar na agroindústria em prol de um objetivo maior: produzir a quantidade suficiente de alimentos para uma população mundial crescente. Contudo, desde que começamos em 2007, consideramos que este enfoque estava errado e tivemos a visão de um mundo sem pesticidas nem hormônios sintéticos. Naquela época, muitos nos consideravam loucos por querer mudar a ordem estabelecida e tornar real a nossa visão de conseguir uma agricultura natural e produtiva, mas sem resíduos nem tóxicos nos alimentos e no meio ambiente. O que eles não sabiam é que não só queríamos desenvolver produtos naturais; a gente também aposta para que essas soluções tenham a mesma eficácia que àquelas de síntese química.

Seguindo essa linha, em 2019 nos propomos a obter uma formulação natural com atividade herbicida, com uma eficácia igual ou superior à do glifosato. Trata-se de um projeto que claramente atende a uma demanda social e política de primeira ordem, e que conseguiu despertar o interesse de entidades públicas e particulares, recebendo financiamento do CDTI e dos fundos FEDER.  Citando as palavras do Félix García, CEO da Kimitec: “Hoje em dia ainda se usam quantidades enormes de herbicidas de síntese química e desinfetantes do solo, porque ainda não existe uma alternativa. Quando a gente consiga encontrar uma solução natural com a mesma eficácia que o glifosato, mas sem os seus efeitos prejudiciais, a mudança será possível.

O que nos diferencia como empresa biotecnológica?

Nos diferenciamos em muitos aspectos de outras empresas, tanto as químicas como as biotecnológicas. Em primeiro lugar, a base do nosso sucesso se deve à aplicação de um modelo de pesquisa único que consiste no desenvolvimento de bio-produtos, conhecido como “Lean Research Process” (LRP). No nosso LRP, a necessidade do mercado, a opinião dos especialistas sobre o assunto, o nosso know-how em P&D&I, a propriedade intelectual e os aspectos regulatórios se juntam sob uma única abordagem. O outro aspecto diferenciador é a adaptação única do método farmacêutico ao estudo de produtos naturais, sob a nossa tecnologia 4Health. Essa tecnologia se baseia na obtenção e combinação, com uma base científica, de moléculas bioativas provenientes de 4 grandes fontes naturais: Botânica, Microbiologia, Microalgas e Química Verde. Essa variabilidade nos metabólitos bioativos permite uma grande multifuncionalidade. E é especialmente essa diversidade de mecanismos de ação o que vai marcar a diferença na nova geração de bioprodutos, especialmente os biopesticidas.

Qual a diferença do nosso bioherbicida em relação ao glifosato?

Sem dúvida, só queremos ser parecidos com o Glifosato no que se diz respeito à sua eficácia final. Em todo o resto, a nossa tecnologia vai marcar a diferença. Além do nosso modelo e tecnologia de desenvolvimento que falam por si mesmos, queremos destacar quatro pontos diferenciadores:

1. Persistência, biodegradação, residualidade e bio-acumulação

O glifosato e o seu principal produto de degradação (AMPA, ácido aminometilfosfônico) tem uma alta persistência no solo, nas chuvas, nas águas superficiais e subterrâneas e nos tecidos vegetais; o que favorece a sua bio-acumulação, convertendo-os em potenciais POPs (Poluentes Orgânicos Persistentes). O bio-herbicida que a Kimitec está desenvolvendo é composto por moléculas que já existem no meio ambiente, e que são biodegradadas por eficientes mecanismos desenvolvidos pela natureza durante milhares de anos de co-evolução. Na seleção dessas moléculas, levaremos em conta os metabólitos secundários derivados e/ou relacionados com os processo de interação alopática entre as próprias plantas, conhecidos como aleloquímicos. E por isso, não deixará resíduos e não terá risco de bio-acumulação.

2. Mecanismo de ação (MdA)

O glifosato é uma molécula que tem um MdA único na inibição de uma enzima fundamental para a síntese dos aminoácidos das plantas (único local de ação do nosso foco). Essa especificidade do MdA favorece o aparecimento das resistências.

O nosso bio-herbicida terá uma maior complexidade desde o ponto de vista da composição, com misturas sinérgicas obtidas das nossas 4 fontes naturais. Isso vai garantir uma grande multifuncionalidade, que se traduz em diferentes MdAs num mesmo produto (contra muitos outros locais de ação no foco), e portanto, num risco mínimo de desenvolvimento de resistências.

Queremos incidir não somente nos processos de germinação e desenvolvimento da semente (potencial pré-emergente); mas também na integridade da membrana e na cutícula vegetal, e sobre os processos básicos da fotossíntese e da síntese dos pigmentos (efeito pós-emergente).

3. Compatibilidade e interações não desejadas

O crescente aparecimento de resistências se deve ao uso de misturas herbicidas mais potentes, através da combinação do glifosato com outras matérias ativas e/ou adjuvantes específicos. Isso provocou um aumento da residualidade e bio-acumulação, assim como a geração de novas moléculas com um maior impacto toxicológico. O nosso bio-herbicida contará com vários mecanismos de ação, que vai evitar essa aparição de resistências, e consequentemente, a necessidade de aplicação de outras matérias ativas.

4. Valor agregado

O nosso bio-herbicida poderá ser utilizado tanto nos sistemas de agricultura convencional e orgânico/ecológico.

Em que fase de desenvolvimento do produto nos encontramos?

De acordo com o nosso LRP, identificamos as necessidades do mercado e os principais aspectos agronômicos em mais de 20 reuniões técnicas com técnicos especializados nas culturas e países previamente definidos pela nossa equipe de “Bussines Intelligence”.  Identificamos e adquirimos as principais espécies representativas de ervas daninhas que afetam as culturas extensivas e especialidades, algumas com resistência demonstrada ao glifosato. Entre elas, estão as monocotiledôneas e as dicotiledôneas de folhas estreitas e largas, tais como Amaranthus spp., Conyza spp., Echinochloa spp., Alpercus spp., Cyperus spp., Loleum spp., Chenopodium spp., Solanum spp. e Kochya spp.

Atualmente, estamos numa fase muito avançada de identificação dos candidatos provenientes das 4 áreas, bem como na otimização dos processos de obtenção das moléculas bioativas (fermentação, extração, fracionamento, cultivos celulares, etc.).

Iniciamos a fase de screening HIT to LEAD (H2L) contra as diferentes ervas daninhas. Para isso, concebemos e/ou adaptamos diferentes ensaios in vitro e in vivo, que nos permitam distinguir entre os diferentes mecanismos de ação. Até o momento, foram identificados um total de 10 HITS com níveis de eficácia promissores em relação à testemunha positiva (glifosato) que se encontram na fase de screening secundário, para a sua potencial seleção como componentes principais e/ou sinérgicos.

Este projeto está financiado pelo CDTI, onde participamos em colaboração com empresas bem relevantes no setor das azeitonas (De Prado) e no setor dos sucos e frutas frescas (Grupo AMC). Tal colaboração nos permite contar com novos candidatos provenientes dos seus processos produtivos (co-produtos e sub-produtos). Além disso, a De Prado tem uma ampla experiência na aplicação extensiva de herbicidas, o que vai nos proporcionar um suporte adicional nos futuros ensaios de validação em campo do bio-herbicida.