A fumigação é um tipo de controle de pragas através do tratamento químico realizado com compostos químicos ou formulações pesticidas (os chamados fumigantes) voláteis (no estado de vapor ou gás) em um sistema hermético (ex: container, silo ou câmara de lona), visando a desinfestação de materiais, objetos, equipamentos e instalações que não possam ser submetidas a outras formas de controle.

Estes gases fumigantes são voláteis e não criam riscos de contaminação química dos produtos tratados. Por isso este método tem sido o mais usado para controle de insetos-praga predominante em unidades armazenadoras de grãos e outros produtos agrícolas. O gás destes fumigantes tem como vantagem o fato de poderem atingir pontos na massa de grãos que possivelmente inseticidas de outra natureza não o fariam. Isso graças a sua característica de expansibilidade.

Grãos de cereais, oleaginosas e leguminosas são a principal fonte de alimento para os seres humanos e animais domesticados. Durante o armazenamento os grãos estão sujeitos a infestação por insetos. Os Insetos-praga são responsáveis por perdas quantitativas e qualitativas no decorrer do armazenamento de grãos e seus subprodutos. Os insetos não apenas consomem os grãos, mas também os contaminam com produtos do seu próprio metabolismo. A produção de calor e umidade proveniente da atividade metabólica dos insetos causa o desenvolvimento de fungos e a formação de pontos de aquecimento na massa de grãos.

As principais variáveis que interferem na fumigação de produtos agrícolas são:

1. Modo de aplicação,
2. Dosagem (concentração de gás),
3. Tempo de exposição,
4. Tipo de embalagem,
5. Espaço intergranular,
6. Porosidade do grão,
7. Estrutura de aplicação (câmara de tratamento),
8. Hermeticidade da câmara de tratamento,
9. Características do alimento,
10. Nível de infestação e
11. Contaminação inicial.

Fumigação tradicional com uso de fumigantes químicos

No ano de 2010, com a proibição do uso do gás Brometo de Metila em produtos agrícolas pelo Ministério da Agricultura no Brasil, o gás fosfina tem sido o fumigante mais utilizado para o controle dos insetos-praga em grãos armazenados. A fosfina é registrada para mais de 50 matérias-primas de alimentos processados nos Estados Unidos. É usada também no controle de pragas quarentenárias em estruturas de madeira.

No Brasil o gás fosfina é registrado para uso somente em seguintes produtos:

• amendoim,
• arroz,
• aveia,
• cacau,
• café,
• cevada,
• farelo de soja,
• farinha, feijão,
• fumo,
• milho,
• soja,
• sorgo,
• trigo,
• algodão.

Mas, sabemos que no Brasil, grande parte das indústrias de alimentos aplicam fosfina em diversos produtos não registrados de sujeitas a penalizações severas previstas na legislação brasileira.

A condição para o tratamento de fumigação com o gás fosfina deve ser muito bem observada por forma a garantir que sejam respeitadas as dosagens recomendadas na bula de cada fabricante. As câmaras de tratamento devem estar bem vedadas para evitar vazamentos de gás e manter a concentração do produto uniforme em toda a massa de grãos durante a fumigação. Os vazamentos, aplicação de dosagens fora da faixa recomendada contribuem para a ocorrência de uma taxa de aplicação insuficiente que estimula o desenvolvimento de tolerância e resistência em insetos-praga de grãos.

Resistência do consumidor a produtos contaminados

Os produtos processados podem, algumas vezes, ser rejeitados com base na presença de insetos vivos em uma carga de farinha de trigo ou em um pacote de bolacha ou cereal. A rejeição é um meio pelo qual as cadeias de consumidores reagem com a presença de produtos infestados. Se um consumidor compra um produto com insetos vivos, ele pode rejeitá-lo e adquirir um produto de concorrente, e muitas vezes, já mais voltará comprar produtos da mesma marca ou fabricante. Em outros casos, o produto infestado pode ser descartado e o responsável pelo processamento daquele produto, além da má reputação de seu negócio, fica sujeito à notificação ou processo, ser exposto na internet, e penalizações de órgãos sanitários e de defesa do consumidor.

Resistência de insetos

Resistência ao inseticida é o desenvolvimento de qualquer habilidade em uma linhagem de insetos, para tolerar dose de tóxicos que se revelariam letais para a maioria dos indivíduos em uma população normal da mesma espécie. A resistência dos insetos, reduz a sustentabilidade a longo prazo do controle químico. A disseminação de genes para a resistência cruzada e múltipla entre os insetos, vem tornando a maioria dos inseticidas obsoletos para o uso como defensivo agrícola.

A resistência dos insetos é o maior problema relacionado ao desenvolvimento de novos inseticidas. Os primeiros relatos científicos da resistência dos insetos aos inseticidas, foi relatado por Malender em 1914. Os inseto-pragas podem apresentar resistência a mais de um inseticida. Quando o sistema imunológico do inseto confere resistência de dois ou mais inseticidas, é designada resistência cruzada. A resistência múltipla é observada quando dois ou mais mecanismos distintos coexistem no indivíduo e confere resistência a dois ou mais inseticidas diferentes.

Na natureza, alguns insetos já nascem resistentes a alguns inseticidas por possuírem uma genética privilegiada que os permitem serem mais resistentes. Sendo assim, a resistência dos insetos está relacionada à sua genética melhor que possibilita aos indivíduos resistentes suportarem determinadas doses de inseticidas que seriam suficientes para eliminar a maioria dos indivíduos de uma população normal da mesma espécie.

A resistência dos insetos, reduz a sustentabilidade a longo prazo do controle químico. A disseminação de genes para a resistência cruzada e múltipla entre os insetos, vêm tornando a maioria dos inseticidas obsoletos para o uso como defensivo agrícola.

Normalmente, em uma situação de expurgo com fumigante químico em um determinado alimento infestado com insetos, os indivíduos menos resistentes são controlados e os resistentes sobrevivem. Estes insetos, com o passar do tempo, procriam com outros indivíduos resistentes aumentando a população resistente. Sendo assim, em um controle químico tradicional, com o passar do tempo, aumenta a dificuldade de controle, pois a participação de insetos resistentes é maior.

A resistência a fumigantes tem sido frequentemente relatada em pragas de insetos de produtos armazenados e é um dos obstáculos no controle dessas pragas. Em um estudo conduzido por Pimentel et al., 2007, foi estudada a resistência à fosfina e sua base fisiológica em insetos adultos de 12 populações de Tribolium castaneum (Herbst) (Tenebrionidae), dez populações de Rhyzopertha dominica (F.) (Bostrichidae) e oito populações de Oryzaephilus surinamensis L. (Silvanidae) do Brasil, e a possível existência de custos de adaptação associados à resistência à fosfina na ausência deste fumigante. Os bioensaios para a detecção de resistência à fosfina seguiram o método padrão da FAO. A produção de dióxido de carbono e a taxa instantânea de aumento populacional de insetos resistentes (r _i) de cada população de cada espécie foram correlacionados com suas razões de resistência na concentração letal para 50% dos insetos (LC ₅₀). A razão de resistência em LC ₅₀ em T. castaneum variou de 1,0 a 186,2 vezes, em R. dominica de 2,0 a 71,0 vezes e em O. surinamensis de 1,9 a 32,2 vezes.

Neste estudo foi verificado que dez populações de T. castaneum, nove populações de R. dominica e sete populações de O. surinamensis foram resistentes à fosfina. Em todas as três espécies houve associação significativa (P<0,05) entre a frequência respiratória e a resistência à fosfina. As populações com menor produção de dióxido de carbono apresentaram maior razão de resistência, sugerindo que a menor taxa de respiração é a base fisiológica da resistência à fosfina ao reduzir a absorção de fumigantes nos insetos resistentes. Por outro lado, as populações com maior r _i apresentaram menores razões de resistência, o que pode indicar uma menor taxa de reprodução das populações resistentes em comparação com as populações suscetíveis. Assim a fumigação através de Atmosfera controlada “rica em ozônio” é uma excelente alternativa ao gás fosfina para o tratamento de grãos.

Diante da preocupação em torno da evolução da população de insetos resistentes a inseticidas, torna-se necessário o desenvolvimento e aperfeiçoamento de novas técnicas de manejo de pragas de grãos e subprodutos armazenados. A fumigação através de Atmosfera Modificada “rica em ozônio” é uma excelente alternativa ao gás fosfina para o tratamento de grãos.

Fumigação com ozônio

A regulamentação do ozônio para contato direto em produtos orgânicos através do Anexo IV da Instrução Normativa n°18, publicada em 2009 pelo Ministério da Agricultura, viabilizou para que o gás ozônio (O₃) passasse a ser um fumigante alternativo viável aprovado para a redução de carga de microrganismos em alimentos e controle de insetos-praga de grãos armazenados. Em 2001, o ozônio foi classificado pela Food and Drug Administration (FDA), nos Estados Unidos, como sanitizante seguro para utilização em alimentos, já que o seu produto de degradação, o oxigênio, não é tóxico.

Entretanto a recomendação para o uso do ozônio em larga escala deve estar pautada em primeiro lugar na segurança dos operadores envolvidos. Por isso se faz necessário à observação de normas e limites de exposição estabelecidos pelos institutos de pesquisa. Em instalações de armazenamento e processamento de alimentos o limite máximo permitido de exposição para o ser humano é de 0,075 ppm por 8 horas (U.S.EPA, 2015).  No Brasil a Norma Regulamentadora Nº 15 do Ministério do Trabalho que trata das atividades e operações insalubres estabelece um limite máximo de exposição 0,08 ppm de ozônio para jornadas de trabalho de 48 horas semanais (BRASIL, 1978).

O gás ozônio é um poderoso agente oxidante possui grande capacidade de desinfecção e esterilização e o risco em alguns alimentos, de alteração sensorial deve ser sempre considerado e testado antes de qualquer aplicação em escala industrial. Dosagens menores em períodos de exposição maior evitam na grande maioria dos produtos sofram com alterações sensoriais. O sucesso nos resultados da fumigação com ozônio dependerá sempre de como a empresa desenvolve, implanta e administra a tecnologia em seu processo produtivo.

Existem diversos fatores que contribuem para o sucesso da fumigação com ozônio, como criar condições que facilitem com que o gás atinja toda massa do produto tratado com a dosagem e tempo de exposição suficiente para que os objetivos desejados sejam alcançados. Produtos com embalagens com grande “barreira física”, como por exemplo: caixas de papelão ou sacos de polipropileno envolvidos com camadas de papel kraft são mais difíceis de tratar que produtos embalados com sacos de ráfia ou juta.

Granulometrias maiores, permitem que o gás penetre mais facilmente em toda massa dos produtos tratados (ex: grãos, folhagens, castanhas etc.). A porosidade do alimento também deve ser sempre considerada. Grãos muito porosos consomem uma quantidade de gás fumigante maior do que produtos.

O estágio de vida dos insetos influencia a toxicidade do ozônio. Foi verificado através de estudos que as pupas são mais vulneráveis ​​ao ozônio do que os ovos e larvas de P. interpunctella a 70 mg/L por 4 dias. Resultados semelhantes foram documentados quando a mortalidade total foi obtida em todas as fases da vida do inseto, exceto ovos (131 mg/L por 8 dias). Isso pode ser atribuído à camada externa dos ovos, que prova ser uma barreira física ao ozônio.

Foi documentado durante os experimentos que o estágio adulto de C. maculatus é menos tolerante ao ozônio (500 ppmv para 274,40 min de exposição necessários para matar 90%), enquanto o estágio mais tolerante é a pupa (500 ppmv para 1.816,54 min é necessário para matar 90%). Assim, para garantir o controle total dos insetos-praga, o tempo de exposição ao ozônio deve ser prolongado para as fases imaturas.

Um ponto que deve ser considerado é nunca esperar que o ozônio sozinho resolva 100% dos problemas criados por um processo de armazenagem, transporte e manuseio ruim. É muito importante que as empresas de alimentos entendam que o ozônio é um “gás” e não um “milagre”. O ozônio pode ajudar bastante se a empresa estiver disposta a entender e colaborar com a melhoria da qualidade do produto que não está relacionada somente ao tratamento com ozônio. Mas da forma que o produto foi manuseado, embalado, armazenado e transportado.

Vivaldo Mason Filho é Administrador de Empresas e Especialista em Análise de Sistemas pela PUCCAMP, Especialista e Mestre em Engenharia pela USP. Empresário e especialista na implantação de ozônio para indústrias de alimentos. Atuou por 11 anos como Professor nos cursos de graduação e pós-graduação de Administração, Comércio Exterior e Engenharia de Produção. É atual vice-presidente da Associação Brasileira de Ozônio – ABRAOZÔNIO.