Fala Gás Nobre, tudo bem? Preparado para reagir?
Neste artigo, vamos abordar algumas substâncias químicas que combatem as pragas, visando mostrar para você uma visão geral sobre esse tema. Seria impossível mencionar todas essas substâncias, mas procurei colocar pelo menos as mais conhecidas. Fique ligado(a) que ao final deste, você será capaz de direcionar os seus estudos para trabalhos escolares ou universitários, vestibulares e ENEM, ou até mesmo, alcançar mais conhecimento através da leitura desse artigo.
Então “bora” reagir?
AS PRAGAS AO LONGO DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE
Desde a Antiguidade, a história da humanidade apresenta (em determinados momentos) relações com as pragas. Um registro que talvez você tenha visto, e que passou despercebido, está contido no livro de Êxodo, capítulo 10:
“E vieram os gafanhotos sobre toda a terra do Egito e assentaram-se sobre todos os ermos do Egito; mui gravosos foram; antes destes nunca houve tais gafanhotos, nem depois deles virão outros tais. Porque cobriram a face de toda a terra, de modo que a terra se escureceu; e comeram toda a erva da terra e todo o fruto das árvores, que deixara a saraiva; e não ficou verdura alguma nas árvores, nem erva do campo, em toda terra do Egito.”
Outros momentos que valem ser citados, nos trazem a reflexão sobre a importância das substâncias químicas no controle das pragas, como por exemplo, os sumérios, que por volta de 2500 a.C, queimavam enxofre como forma de combater insetos.
Na Índia, por volta de 2000 a.C, e no Egito e China, por volta de 1500 a.C, inseticidas botânicos eram utilizados, diretamente ou por fumigação (processo que consiste na realização da combustão da planta, com o objetivo de aplicar a fumaça formada em um objeto de interesse). A nicotina era um desses inseticidas. Substância extraída de plantas da família Solanaceae (gênero Nicotiana), é a mesma que é utilizada na produção do tabaco.
Avançando um pouco mais, por volta de 400 a.C, visando controlar piolhos, um extrato vegetal proveniente de flores secas de plantas do gênero Chrysanthemum, forneciam o piretro, um inseticida que fornece as piretrinas.
A imagem acima contém a estrutura geral das piretrinas. O composto classificado como piretrina I, teria no lugar de “R” o grupo – CH3, enquanto a piretrina II, teria o grupo – CO2CH3.
Alguns compostos inorgânicos famosos também aparecem ao longo da História. Alguns que valem a pena serem destacados: o verde Paris, a calda bordalesa, enxofre em pó, vários sais a base de sulfatos, cal, fluorsilicato de bário, aminosselenossulfito de potássio (criolite) e óleos minerais.
O “Verde Paris”, consistia em um composto inorgânico chamado acetoarsenito de cobre (a fórmula molecular desse composto é [Cu(C2H3O2)2 . 3 Cu(AsO2)2]), que apresenta a tonalidade verde bastante intensa, e inicialmente, começou a ser comercializado como um pigmento para tintas, em 1814. Em determinado momento após a sua comercialização, reparou-se que diversos casos de envenenamento em pintores que utilizavam esse pigmento estavam surgindo, e com isso, percebeu-se a toxicidade do “Verde Paris”, que foi completamente extinto das tintas. Inclusive, nas discussões sobre a morte de Napoleão Bonaparte, há menção a esse pigmento, pois este era bastante utilizado nos papéis de parede.
Tendo em vista as suas propriedades tóxicas, em 1867, esse pigmento foi introduzido como inseticida no combate ao escaravelho da batata, um besouro da família dos Crisomelídeos. Em 1900, a utilização desse composto era tão grande, que o governo dos Estados Unidos criou a primeira legislação visando o controle do uso de inseticidas. Anos mais tarde, o governo baniu esse composto, devido a sua alta toxicidade para mamíferos.
A CALDA BORDALESA
Outro composto bastante utilizado, era a “calda bordalesa”, também chamada de “mistura de Bordeaux”. A calda bordalesa consiste em uma mistura de sulfato cúprico, cal virgem e água, e até hoje é utilizada no combate à doenças fúngicas e algumas bactérias. Talvez você não saiba, mas a calda bordalesa já foi abordada no ENEM, em uma questão de eletroquímica:
Se você ficou curioso(a) para ver a resolução dessa questão, saiba que eu fiz um vídeo para o meu canal, falando sobre isso:
O CAPÍTULO DO DDT E OS ORGANOCLORADOS
Entre as décadas de 1950 e 1970, o desenvolvimento da síntese de compostos orgânicos avançava, e fazia com que a produção de inseticidas orgânicos sintéticos começasse a ganhar fôlego, pois demonstravam maior potência e eram mais específicos. Isso acabou culminando em uma substituição acelerada dos inseticidas de origem natural.
Nesse cenário, surge um importante composto orgânico com atividade inseticida: o dicloro-difenil-tricloroetano (DDT), exemplo clássico de organoclorado (compostos orgânicos que apresentam cloro em sua estrutura), e uma das substâncias sintéticas mais estudadas e utilizadas no século XX, cuja estrutura demonstro logo abaixo:
O DDT é solúvel em gordura, apresenta molécula com bastante estabilidade, o seu processo de produção é de baixo custo, e a toxicidade para os mamíferos é considerado algo relativamente baixo.
No final de 1940, começaram a aparecer problemas relacionados ao uso extensivo desse composto. Mas foi somente no ano de 1962, que um livro chamado “Primavera Silenciosa”, escrito pela bióloga Rachel Carson, sugeria que a grande utilização do DDT poderia explicar a redução populacional de aves, muitas delas consideradas topo da cadeia alimentar, que é o caso do falcão peregrino e a águia-calva (animal símbolo dos EUA).
Por ser estável e solubilizar em gordura (presente no tecido adiposo dos animais, que é uma espécie de estoque de energia e garante o isolamento térmico, além de outras funções), o DDT não apresenta metabolismo rápido pelos animais. O tempo necessário para que a metade do DDT ingerido possa ser metabolizado (que chamamos tecnicamente esse tempo de “meia-vida”), é de cerca de 8 anos.
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No caso das aves que mencionamos anteriormente, a redução populacional pode ser explicada da seguinte forma: a decomposição do DDT resulta na inibição de uma enzima (que são catalisadores biológicos) responsável por fornecer cálcio para a produção das cascas de ovos. Dessa forma, ovos com menor quantidade de cálcio são mais fracos, e consequentemente, não resistem e quebram antes de serem chocados.
Outra característica desse composto, é que ele possui certa facilidade para atravessar o exoesqueleto quitinoso de insetos.
O DDT e outros pesticidas “organoclorados”, acabam atuando no sistema nervoso central, cujo resultado são alterações de comportamento e equilíbrio, da atividade muscular involuntária, distúrbios sensoriais e depressão dos centros vitais (especialmente da respiração).
Os efeitos são desencadeados após a atuação sobre o equilíbrio de sódio e potássio na membrana dos axônios, resultando em impulsos nervosos constantes, que levam à contração muscular, convulsões, paralisia e morte.
Tendo em vista a sua solubilidade em gordura, a ingestão constante faz com que o DDT se acumule no tecido adiposo do animal, e a sua estabilidade e degradabilidade em ritmo lento, faz com que possamos compreender o aumento da quantidade desse composto, a medida que analisamos diferentes níveis tróficos da cadeia alimentar, que é um processo conhecido como bioacumulação (ou biomagnificação).
Em outras palavras, os cientistas perceberam que organismos classificados como o topo de uma cadeia alimentar, apresentavam concentrações maiores de DDT, se comparados com organismos de níveis tróficos mais baixos.
Na década de 70, o DDT foi banido em vários países, e no Brasil, a proibição do DDT à agropecuária ocorreu no ano de 1985. Vale ressaltar que, mesmo com a proibição, a sua utilização em campanhas que visavam combater os vetores da malária e leishmaniose, continuaram, e o Ministério da Agricultura manteve uma brecha na lei, autorizando o uso na agricultura em casos emergenciais. E foi somente em 2009, que o DDT foi banido no Brasil.
O DDT também já foi abordado no ENEM. Segue uma questão que caiu na prova de 2017.
COMPOSTOS ORGANOFOSFORADOS
Durante a Segunda Guerra Mundial, a descoberta dos agentes nervosos (inibidores da acetilcolinesterase) com base em estrutura organofosforada: Tabun, Sarin e Soman; abriram caminho para o desenvolvimento de outros compostos organofosforados, que foram identificados como potenciais agentes inseticidas.
Inclusive, se você possui interesse em saber mais sobre armas de guerra, eu e os meus amigos Samuel Cunha e Ivys Urquiza gravamos um vídeo sobre o tema. Veja aqui no link!
Em 1941, um dos cientistas envolvidos na descoberta do Tabun e Sarin, Gerhard Schrader, descobriu um inseticida, de nome “octametilpirofosforamida”, que acabou sendo chamado de “Scharadan”, que inclusive, é uma homenagem a Schrader. Esse composto apresenta interesse histórico, pois foi o primeiro composto organofosforado a ser estudado como inseticida sistêmico, e responsável por iniciar a aplicação industrial e comercial desses compostos.
Em 1944, Schrader descobre outro composto organofosforado, que recebeu o nome de “Parathion”, que é considerado um grande avanço dos inseticidas, além do conhecimento científico entre estrutura e atividade. O Parathion é usado até hoje.
Ao longo do tempo, vários outros compostos foram sintetizados e investigados, como por exemplo, o Malathion e Diazinon, que inclusive, foram abordados no ENEM 2017 em uma questão de cálculo.
Se você quiser ver essa questão resolvida por mim, clique aqui!
Nas décadas de 60 e 80, os organofosforados ganharam força, através de representantes que possuíam forte atividade biológica, e relativa facilidade de se degradar no meio ambiente. Isso é algo bastante interessante, pois se pararmos pra pensar no pesadelo causado pelos compostos organoclorados, os organofosforados acabaram sendo muito mais vantajosos.
Para
fins comparativos, os organofosforados apresentam uma meia-vida variando de 2 a 10 dias, enquanto o DDT, possuía uma meia-vida de 8 anos. Quanta diferença, não?
Além disso, os pesticidas organofosforados apresentam algumas vantagens, como por exemplo: a sua síntese é relativamente fácil, a produção é de baixo custo, e apresentam baixa toxicidade para organismos tratados.
O POLÊMICO GLIFOSATO
O glifosato é um organofosforado classificado como “herbicida”, ou seja, é uma substância empregada para matar ervas daninhas. Em outras palavras, os herbicidas são substâncias cuja a função é a de matar plantas que nascem em locais e momentos indesejados, roubando a produtividade das lavouras, prejudicando assim a agricultura.
Atualmente, temos que esse organofosforado representa cerca de 60% do mercado mundial de herbicidas não seletivos (ou seja, mata a maioria das plantas), movimentando cerca de 1,2 bilhões de dólares por ano.
O glifosato é efetivo contra cerca de 90 tipos de ervas-daninhas e praticamente não apresenta toxicidade para pássaros, mamíferos e peixes. Além disso, não há casos de bioacumulação nos alimentos e ser biodegradado em produtos naturais.
Em momento algum, quero te induzir ao pensamento que o glifosato assume o papel de herói, e obviamente, o papel de vilão. Há uma série de polêmicas e acusações, indicando que esse herbicida é cancerígeno. Os estudos científicos apresentam resultados conflitantes: ora “remédio”, ora “veneno”.
O cenário que busco, no fim das contas, é que você conheça esse (e os outros) organofosforado, e tire as suas próprias conclusões. Se possível, veja alguns artigos na internet que trazem essa discussão. É super válido a leitura.
O glifosato já foi abordado no ENEM 2013. Olha a questão:
Então é isso, Gás Nobre… Nesse artigo, falei para você sobre alguns compostos utilizados no combate das pragas. Muitos ficaram de fora, mas tenho certeza que esse foi um bom início para que você possa ter uma compreensão dos compostos famosos, e exemplo de questões do ENEM que abordaram esse tema.
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