Desenvolvimento de formulações baseadas em atrativos/repelentes para o insecto-vetor do nemátode do pinheiro

Abstract

A doença da murchidão do pinheiro (do inglês, Pine Wilt Disease, PWD) e o seu agente patogénico são um dos fatores que tem contribuído para a grande redução das florestas de pinheiro-bravo (Pinus pinaster) em Portugal. De forma a combater a propagação do agente patogénico da PWD, o Nemátodo-da-Madeira-do-Pinheiro (do inglês, Pine Wilt Nematode, PWN), têm sido desenvolvidas medidas de ação que procuram impedir a dissipação deste através do controlo do seu inseto-vetor Monochamus galloprovincialis. No entanto, os produtos atualmente comercializados ainda apresentam limitações em relação à sua eficácia, à duração e à facilidade de aplicação que precisam de ser suplantadas para que as medidas sejam eficazes. Assim, com a realização deste trabalho, procurou-se desenvolver formulações de base polimérica, biodegradáveis, para libertação controlada de semioquímicos naturais com atividade atrativa ou repelente -pineno e o eucaliptol) para o inseto-vetor do PWN, para serem aplicadas em armadilhas florestais comerciais. As formulações foram processadas por foaming/mixing com CO2 supercrítico, a partir de misturas de -pineno e poli(-caprolactona) (PCL), com e sem adição de cera de carnaúba ou serradura. Posteriormente, foi testado um revestimento comercial. Os resultados obtidos demonstraram que os materiais compósitos baseados em PCL, aos quais foi adicionada cera ou serradura, bem como os que foram revestidos, emitiram -pineno em taxas de libertação mais baixas do que as obtidas para formulações poliméricas de PCL pura. Além do controlo da taxa de libertação da emissão de voláteis, as estratégias para as formulações aplicadas também permitiram aumentar a capacidade de carregamento em termos de -pineno e conduziram a taxas de degradação mais rápidas durante os testes de degradação acelerada. O -pineno e o eucaliptol não apresentaram degradação ao fim de 1 mês em condições ambientais simuladas (radiação UVB e UVC e temperaturas ambientais típicas). As formulações desenvolvidas no decorrer deste trabalho têm potencial para serem aplicadas no controlo do inseto-vetor do PWN, e as metodologias aqui apresentadas são estratégias promissoras para, no futuro, conseguir desenvolver formulações melhoradas, e que possam ser utilizadas com outros semioquímicos e, deste modo, possam também ser aplicadas no controlo de outros insetos.

Pine Wilt Disease (PWD) and its pathogen are one of the factors that have contributed to the large reduction of maritime pine (Pinus pinaster) forests in Portugal. To combat the spread of the PWD pathogen, the Pine Wilt Nematode (PWN), action measures have been developed to prevent its dissipation through the control of its insect-vector Monochamus galloprovincialis. However, currently marketed products still have limitations in terms of their effectiveness, durability and ease of application that need to be overcome for the measures to be effective. With our study, we tried to develop biodegradable polymer-based formulations for the controlled release of bioactive natural semiochemical with attractant por repellent activity-pinene and eucalyptol) for the insect-vector of PWN, to be applied together with commercial forest traps. Formulations were processed as blends of pinene and poly(-caprolactone) (PCL), by foaming/mixing with supercritical COwith or without carnauba wax or sawdust as additives. A commercial polymer coating was further tested. It was found that the composite materials based on PCL with wax or sawdust, as well as those that were coated, emitted -pinene at release rates than the obtained for pure PCL polymeric formulations. In addition to the control of volatile emission release rates, the employed formulations strategies also allowed to increase the loading capacity in terms of -pinene and led to fast degradation rates in accelerated experiments. -pinene and eucalyptol did not show degradation after 1 month of exposure to environmental conditions (UVB and UVC radiation and typical environmental temperatures). The formulations developed along this work have potential to be applied in the control of the insect vetor of the PWN, and the methodologies here presented are promising strategies for, in the future, develop optimized formulations and that might be able to be used with different semiochemical substances and thus, to be applied in the control of other insects.