Metabólitos secundários como bioprodutos na agricultura : potencial, desafios e perspectivas para o manejo sustentável de pragas e promoção do crescimento vegetal

Abstract

Resumo: Este trabalho tem como objetivo realizar uma revisão crítica e abrangente sobre o uso de metabólitos secundários na agricultura, com ênfase em suas aplicações no manejo fitossanitário e na promoção do crescimento vegetal. Os metabólitos secundários são compostos bioativos produzidos por plantas e microrganismos, que desempenham funções essenciais na defesa contra estresses bióticos e abióticos. Ao contrário dos metabólitos primários, esses compostos não são essenciais para o crescimento das plantas, mas são fundamentais para sua adaptação ao ambiente. No contexto agrícola, os metabólitos secundários têm mostrado grande potencial como biopesticidas e bioestimulantes, com destaque para compostos como terpenos, fenóis, alcaloides e compostos sulfurados. A utilização desses compostos no controle de pragas e doenças tem se mostrado eficaz, com compostos como azadiractina e espinosade sendo amplamente utilizados no Manejo Integrado de Pragas (MIP), permitindo a redução do uso de agrotóxicos sintéticos e promovendo práticas agrícolas mais sustentáveis. Além disso, os metabólitos secundários têm demonstrado efeitos bioestimulantes nas plantas, como a promoção do crescimento radicular, maior tolerância a estresses abióticos e aumento da eficiência na absorção de nutrientes. No entanto, a adoção em larga escala desses bioprodutos enfrenta desafios significativos, como a variabilidade na produção dos compostos, a instabilidade de muitos metabólitos, especialmente óleos essenciais e terpenos, e as dificuldades regulatórias para aprovação desses produtos no mercado. Tecnologias emergentes, como nanoencapsulamento e biotecnologia, oferecem soluções promissoras para melhorar a produção, estabilidade e eficácia dos metabólitos secundários. No futuro, a combinação de novas tecnologias com práticas agrícolas sustentáveis pode permitir a superação dessas barreiras, tornando os metabólitos secundários uma solução viável e escalável para um sistema agrícola mais ecológico e eficiente. A continuidade das pesquisas científicas, bem como a colaboração entre academia, indústria e órgãos reguladores, será fundamental para que esses compostos se tornem uma parte central do manejo fitossanitário moderno, promovendo uma agricultura mais sustentável e com menor impacto ambiental

Abstract: Secondary metabolites produced by plants and microorganisms have gained attention as promising bioproducts for sustainable agriculture. These bioactive compounds, which include terpenoids, phenolics, alkaloids, and sulfur compounds, play vital roles in defending plants against biotic and abiotic stresses while promoting plant growth. This review explores the recent advances in the use of secondary metabolites in agricultural systems, focusing on their biological functions, mechanisms of action, and practical applications in pest management, plant growth regulation, and disease control. Despite their great potential, challenges such as variability in production, instability, and regulatory barriers limit the widespread adoption of these compounds in commercial agriculture. However, innovations in biotechnology, including metabolic engineering and nanotechnology, offer promising solutions to improve the production, stability, and effectiveness of secondary metabolites. Furthermore, these bioproducts align with sustainable agricultural practices, including Integrated Pest Management (IPM) and organic farming, contributing to the reduction of synthetic pesticide use and the promotion of healthier ecosystems. The future of secondary metabolites in agriculture hinges on continued research, technological advancements, and collaborative efforts between academia, industry, and regulatory bodies to overcome existing obstacles and make these bioproducts more accessible and economically viable