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SÃO FRANCISCO, 15 de agosto de 2023 — Aloe barbadensis, comumente conhecido como aloe vera, tem sido usado há milhares de anos para tratar doenças de pele, promover a saúde digestiva e curar feridas. Mas enquanto o gel de aloe vera está em alta demanda, as cascas são jogadas fora como lixo agrícola. Hoje, os cientistas relatam que essas cascas podem afastar insetos, agindo como um inseticida natural. Eles identificaram vários compostos bioativos em extratos das cascas que impedem os insetos de se banquetearem nas plantações.
Os pesquisadores apresentarão seus resultados na reunião de outono da American Chemical Society (ACS). O ACS Fall 2023 é um encontro híbrido realizado virtualmente e pessoalmente de 13 a 17 de agosto e apresenta cerca de 12.000 apresentações sobre uma ampla gama de tópicos científicos.
Um vídeo sobre a pesquisa está disponível em www.acs.org/AloePeel.
“É provável que milhões de toneladas de cascas de babosa sejam descartadas globalmente todos os anos”, diz Debasish Bandyopadhyay, Ph.D., principal investigador do projeto. “Queríamos encontrar uma maneira de agregar valor e torná-los úteis.”
Bandyopadhyay começou a se interessar pelo uso potencial de cascas de aloe como inseticida quando ele e um colega visitaram um centro local de produção de aloe vera, onde notou que os insetos haviam deixado as folhas de aloe sozinhas, apesar de atacarem as folhas de outras plantas. Ele perguntou ao CEO da empresa se poderia levar as cascas de volta para seu laboratório – um pedido que confundiu o CEO, que inicialmente tentou enviar Bandyopadhyay para casa com amostras dos produtos da empresa.
Alguns jardineiros domésticos começaram a usar gel de babosa como ingrediente em uma mistura natural de pesticidas, junto com cebola e alho, mas essas receitas nem sempre incluem as cascas. E atualmente, em escala industrial maior, as cascas de aloe são tratadas como resíduos agrícolas e amplamente utilizadas para criar biomassa, o que pode ajudar a melhorar a qualidade do solo nas fazendas de aloe. A principal desvantagem dessa abordagem é que os resíduos agrícolas em decomposição podem liberar metano e outros gases de efeito estufa na atmosfera, contribuindo para a mudança climática global.
Então Bandyopadhyay partiu para explorar a possibilidade de reciclar as cascas para desenvolver um pesticida natural que, por si só, poderia ajudar os agricultores em áreas onde os insetos podem ser uma grande ameaça, como regiões da África, regiões tropicais e subtropicais das Américas. , e os campos de milho e painço na Índia. A nova aplicação como pesticida também pode fornecer uma alternativa ambientalmente correta para descartar as cascas e criar fluxos de receita adicionais para os produtores de aloe vera. “O objetivo é reciclar esses resíduos de maneira significativa, tornando a produção de aloe vera mais ecológica e sustentável”, diz Bandyopadhyay.
Para investigar as potenciais propriedades inseticidas das cascas de aloe vera, Bandyopadhyay e colegas da Universidade do Texas, Rio Grande Valley, primeiro secaram as cascas. Para manter inalterada a bioatividade da planta, as cascas foram secas no escuro, à temperatura ambiente, com jato de ar sobre elas. Os pesquisadores então produziram vários extratos das cascas com hexano, diclorometano (DCM), metanol e água. A equipe relatou anteriormente que o extrato de hexano continha octacosano, um composto com propriedades mosquitocidas conhecidas.
Em novos experimentos, o extrato de DCM mostrou atividade inseticida muito maior contra pragas agrícolas do que o extrato de hexano, então os pesquisadores queriam analisá-lo ainda mais. O extrato de DCM foi perfilado quimicamente usando cromatografia líquida de alta eficiência-espectrometria de massa, uma técnica que permite aos pesquisadores identificar compostos.
Com esses dados, a equipe de pesquisa identificou mais de 20 compostos nas cascas de aloe vera, muitos dos quais tinham propriedades antibacterianas, antifúngicas ou outros benefícios potenciais à saúde – o que não é surpreendente, dada a história da babosa como um medicamento popular. No entanto, entre eles estavam seis compostos, incluindo octacosanol, subenniatina B, dinoterb, arjungenina, nonadecanona e ácido quilaico, que são conhecidos por terem propriedades inseticidas. Os pesquisadores dizem que esses compostos podem estar contribuindo para os efeitos da casca do aloe. Além disso, os compostos identificados não eram tóxicos, o que significa que não havia preocupações de segurança significativas com a criação de um inseticida à base de casca de babosa. A investigação química do metanol e dos extratos aquosos ainda está em andamento, mas, como o extrato DCM, ambos mostraram forte atividade inseticida.
Agora que os compostos inseticidas nas cascas de aloe foram identificados, os pesquisadores testarão o quão bem eles funcionam em campos do mundo real contra pragas agrícolas. Além disso, Bandyopadhyay está trabalhando com colegas para explorar se esses compostos têm propriedades anti-mosquito e anti-carrapato, o que poderia levar ao desenvolvimento de um repelente de insetos para uso do consumidor. “Ao criar um inseticida que evita produtos químicos sintéticos perigosos e venenosos, podemos ajudar o campo agrícola”, diz Bandyopadhyay. “Mas se as cascas mostrarem boa atividade antimosquito ou anticarrapato, também podemos ajudar o público em geral.”
Os pesquisadores reconhecem o apoio e o financiamento da Bolsa SEED do corpo docente da University of Texas Rio Grande Valley, do Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e da Fundação Robert A. Welch.
Um briefing de mídia gravado sobre este tópico será publicado na terça-feira, 15 de agosto, às 10h, horário do leste, às www.acs.org/acsfall2023briefings. Repórteres podem solicitar acesso a briefings de mídia durante o período de embargo entrando em contato com newsroom@acs.org.
Para obter informações de saúde e segurança para o outono de 2023 da ACS, visite a página de perguntas frequentes.
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Nota aos jornalistas: informe que esta pesquisa foi apresentada em uma reunião da American Chemical Society.
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Título
Tesouros do lixo: cascas de aloe vera como um recurso sustentável para pesticidas naturais
Abstrato
Aloe barbadensiscomumente conhecido como Babosa, é uma espécie de planta suculenta bem conhecida amplamente cultivada em regiões subtropicais ao redor do mundo. Historicamente, Babosa seiva ou suco tem sido usado para tratar várias doenças da pele e cicatrização de feridas. Além disso, o suco de Aloe também é promovido para o tratamento de muitas outras doenças, como obesidade, diabetes, hepatite, doença de Crohn e colite ulcerosa. Porém, após a separação da seiva, as cascas são descartadas como resíduos agrícolas. Como parte de nossa pesquisa contínua de busca de produtos químicos de valor agregado a partir de vários resíduos orgânicos, realizamos a extração baseada na polaridade das cascas e o perfil químico de vários extratos. Recentemente relatamos o efeito pesticida do extrato de diclorometano (DCM) de Babosa cascas. Um estudo de amplo espectro do extrato de DCM foi conduzido por análise de HPLC-MS, e uma grande variedade de compostos bioativos, incluindo compostos com efeito pesticida, foi identificada. Aqui, apresentamos a classificação de metabólitos e o perfil químico do extrato DCM de Babosa cascas. Nossos resultados mostram que resíduos agrícolas como Babosa cascas tem potencial para se tornar um recurso natural de pesticidas no futuro.
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