Toxicidade de bioinsumos em organismos não alvo: uma revisão sistemática

Autores

DOI:

https://doi.org/10.36661/2596-142X.2026v8n1.15558

Palavras-chave:

Ecotoxicologia, Efeitos subletais, Organismos benéficos, Segurança ambiental, Sustentabilidade agrícola

Resumo

O uso de bioinsumos tem se destacado como alternativa sustentável aos pesticidas sintéticos, especialmente diante da necessidade de reduzir impactos ambientais e riscos à saúde humana associados ao uso intensivo de agroquímicos. Esses produtos, obtidos de microrganismos, extratos vegetais e nanotecnologias, apresentam potencial no controle de pragas e doenças agrícolas. Entretanto, a ideia de que compostos naturais são intrinsecamente seguros vem sendo contestada por estudos que demonstram efeitos ecotoxicológicos em organismos não alvo, incluindo microcrustáceos, peixes, polinizadores, inimigos naturais e organismos do solo. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi realizar uma revisão sistemática da literatura sobre os efeitos toxicológicos de bioinsumos em organismos não alvo, visando avaliar sua segurança ambiental e potencial de uso sustentável na agricultura. A pesquisa foi conduzida por meio de buscas em bases de dados nacionais e internacionais, sendo selecionados estudos experimentais publicados entre 2015 e 2025. Foram analisados 22 estudos envolvendo bioinsumos de origem vegetal, microbiana e nanotecnológica. Os resultados demonstraram que muitos bioinsumos apresentam elevada eficácia e maior seletividade em relação aos pesticidas sintéticos convencionais, porém diversos compostos induziram efeitos subletais em organismos não alvo, incluindo estresse oxidativo, alterações fisiológicas, histopatológicas, imunológicas e comportamentais, além de impactos sobre microbiota e comunidades microbianas. Organismos aquáticos, especialmente Daphnia magna e Danio rerio, destacaram-se entre os mais sensíveis. Conclui-se que os bioinsumos representam ferramentas promissoras para a agricultura sustentável; contudo, sua segurança ambiental depende da formulação, dose, modo de aplicação e sensibilidade dos organismos expostos, tornando essenciais avaliações ecotoxicológicas e estudos sobre efeitos crônicos e subletais.

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Biografia do Autor

  • Beatriz El-Tayar, Universidade Federal da Fronteira Sul

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  • Sandra Maria Maziero, Universidade Federal da Fronteira Sul

    graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (2008), mestrado em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (2011), licenciatura plena no Programa Especial de Graduação de Formação de Professores para a Educação Profissional pela Universidade Federal de Santa Maria (2014) e doutorado em Agronomia com área de concentração em Produção Vegetal pela Universidade Federal de Santa Maria (2014). Trabalhou como Engenheira Agrônoma na Associação Sulina de Crédito e Assistência Rural de 2012 a 2020. Atualmente é professora Adjunta (Classe B) da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim, no curso de Agronomia, na área de sementes, experimentação agrícola e melhoramento vegetal.

  • Paola Mendes Milanesi, Universidade Federal da Fronteira Sul

    Graduada em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (2006), Mestrado em Agronomia (UFSM) (2009) e Doutorado em Agronomia (2012) pela mesma instituição (ambos com área de concentração em Produção Vegetal/Proteção de Plantas Cultivadas). Possui experiência na área de Fitopatologia: Manejo Integrado de Doenças em Grandes Culturas; Controle Biológico; e Controle Alternativo de Doenças de Plantas. Atualmente é Professora Adjunta da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS) - Campus Erechim, onde é responsável pelas seguintes disciplinas: Fitopatologia I, Fitopatologia II, Biologia e Ecologia do Solo, Plantas de Lavoura II (culturas de inverno), Manejo Ecológico de Pragas e Doenças e Fungicidas em Grandes Culturas no curso de Agronomia do mesmo Campus. Orientadora de iniciação científica e Membro Titular do Núcleo Docente Estruturante do Curso de Agronomia da UFFS - Campus Erechim.

  • Denise Cargnelutti, Universidade Federal da Fronteira Sul

    Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Santa Maria (2005), mestrado em Bioquímica Toxicológica pela Universidade Federal de Santa Maria (2007) e Doutorado em Bioquímica Toxicológica pela Universidade Federal de Santa Maria (2009). Atualmente é Professor da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus de Erechim. Atua nos cursos de graduação em Agronomia, Ciências Biológicas e Engenharia Ambiental e Sanitária, e é Docente Permanente no Programa de Pós-Graduação em Agroecologia e Desenvolvimento Rural Sustentável (UFFS-Campus Laranjeiras do Sul, PR). Atua com líder do grupo de pesquisa em Biodiversidade, Sistemas de Produção Agrícola e Educação Ambiental. Tem experiência na área de Bioquímica e Fisiologia Vegetal, atuando principalmente nos seguintes temas: Bioquímica, Enzimologia, Toxicologia, Estresse Oxidativo, Estresses Biótico e Abiótico, Antioxidantes, Metais Pesados, Biorremediação, Agroecologia, Bioinsumos. Mãe de dois filhos. Esteve em licença maternidade em 2014 e 2016.

Referências

AMARAL, I.; ANTUNES, S. C.; REBELO, D.; CARVALHO, A. P.; RODRIGUES, S. Biopesticide spinosad: unraveling ecotoxicological effects on zebrafish, Danio rerio. Environmental Toxicology and Pharmacology, v. 108, p. 104458, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.etap.2024.104458. Acesso em: 05 maio de 2026.

ASSEFA, M.; SAEED, M. T.; NAZ, T.; FAN, Y.; ZHAO, X.; SONG, Y. Biological pesticides as viable alternative to synthetic pesticides for sustainable agriculture and nutrition: A systematic review. Journal of Sustainable Agriculture and Environment, v. 5, n. 2, e70139, 2026. DOI: https://doi.org/10.1002/sae2.70139. Acesso em: 05 maio de 2026.

BARBOSA, M. F.; SALES, R. M. M.; GALARZA, F. A. D.; KRUGER, C. Q.; FÁVARO, L. C. de L.; QUIRINO, B. F. Biological resources driving productivity: bioinputs for sustainable plant agriculture in Brazil. Sustainable Microbiology, v. 2, n. 3, qvaf011, 2025. DOI: https://doi.org/10.1093/sumbio/qvaf011. Acesso em: 05 maio de 2026.

CHELINHO, S.; MALEITA, C. M. N.; FRANCISCO, R.; BRAGA, M. E. M.; CUNHA, M. J. M. da; ABRANTES, I.; SOUSA, H. C. de; MORAIS, P. V.; SOUSA, J. P. Toxicity of the bionematicide 1,4-naphthoquinone on non-target soil organisms. Chemosphere, v. 181, p. 579–588, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.04.092. Acesso em: 05 maio de 2026.

CONTI, P. N.; TANARO, L. F.; CHRISTOFARI, L. F.; GARLET, T. M. B.; PINTO, N. G. M.; VELHO, J. P. Bioinsumos: uma alternativa viável. Revista DCS, v. 23, n. 86, p. e3870, 2026. DOI: https://doi.org/10.54899/dcs.v23i86.3870. Acesso em: 05 maio de 2026.

CORRÊA, G. M.; PEREIRA, C. de S.; QUEIROZ, A. T. da S.; SILVA, M. P. da; MELLO, M. E. de; OLIVEIRA, T. M. L. de; ARAÚJO, L. C.; FRADE, L. F. da S.; SANTOS, J. B. dos; SILVA, C. M. da; SILVA, A. V. da. Use of bioinputs in sustainable agriculture: trends, challenges and perspectives for reducing the use of agrochemicals. Revista de Gestão Social e Ambiental, v. 19, n. 5, p. e011955, 2025. DOI: https://doi.org/10.24857/rgsa.v19n5-003. Acesso em: 05 maio de 2026.

DA SILVA, W. A. M. da; GUIMARÃES, A. T. B.; MONTALVÃO, M. F.; MENDES, B. de O.; RODRIGUES, A. S. de L.; MALAFAIA, G. The chronic exposure to abamectin causes spatial memory deficit and depressive behavior in mice. Chemosphere, v. 194, p. 523–533, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.12.028. Acesso em: 05 maio de 2026.

DE SOUZA, L.; CARDOSO, M. das G.; KONIG, I.; SOUZA, S. P. de; SILVA, A. L. R.; MELO, N.; MARUCCI, R. C.; HADDI, K. Terpenes and phenylpropanoids for the control of Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae): toxicity, oxidative stress, histopathology, and selectivity. Industrial Crops and Products, v. 220, p. 119159, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119159. Acesso em: 05 maio de 2026.

DEVASENA, T.; IFFATH, B.; RENJITH KUMAR, R.; MUNINATHAN, N.; BASKARAN, K.; SRINIVASAN, T.; JOHN, S. T. Insights on the dynamics and toxicity of nanoparticles in environmental matrices. Bioinorganic Chemistry and Applications, v. 2022, n. 1, p. 1-21, 2022. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/4348149. Acesso em: 05 maio de 2026.

DHAOUADI, S.; JENI, R. E.; KRAIEM, H.; AYYILDIZ, G.; FILIK-ISCEN, C.; YURTKURAN-CETEREZ, Z.; BOUHAOUALA-ZAHAR, B. Effects of new Btk-based formulations BLB1 and Lip on aquatic non-target organisms. Biology, v. 13, n. 10, p. 824, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/biology13100824. Acesso em: 05 maio de 2026.

DINESH-KUMAR, A.; SRIMAAN, E.; CHELLAPPANDIAN, M.; VASANTHA-SRINIVASAN, P.; KARTHI, S.; THANIGAIVEL, A.; PONSANKAR, A.; MUTHU-PANDIAN CHANTHINI, K.; SHYAM-SUNDAR, N.; ANNAMALAI, M.; KALAIVANI, K.; HUNTER, W. B.; SENTHIL-NATHAN, S. Target and non-target response of Swietenia mahagoni Jacq. chemical constituents against tobacco cutworm Spodoptera litura Fab. and earthworm, Eudrilus eugeniae Kinb. Chemosphere, v. 199, p. 35–43, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.01.130. Acesso em: 05 maio de 2026.

DIOGO, B. S.; ANTUNES, S. C.; RODRIGUES, S. Are biopesticides safe for the environment? Effects of pyrethrum extract on the non-target species Daphnia magna. Environmental Toxicology and Pharmacology, v. 99, p. 104114, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.etap.2023.104114. Acesso em: 05 maio de 2026.

GOSTIN, I. N.; POPESCU, I. E. Evaluation of the essential oils used in the production of biopesticides: assessing their toxicity toward both arthropod target species and beneficial pollinators. Agriculture, v. 14, n. 1, p. 81, 20234 DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture14010081. Acesso em: 05 maio de 2026.

GUTIERREZ-VILLAGOMEZ, J. M.; PATEY, G.; TO, T. A.; LEFEBVRE-RAINE, M.; LARA-JACOBO, L. R.; COMTE, J.; KLEIN, B.; LANGLOIS, V. S. Frogs respond to commercial formulations of the biopesticide Bacillus thuringiensis var. israelensis, especially their intestine microbiota. Environmental Science and Technology, v. 55, n. 18, p. 12504–12516, 2021. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.1c02322. Acesso em: 05 maio de 2026.

KARAOĞLAN, B.; ALKASSAB, A. T.; BORGES, S.; FISHER, T.; LINK-VRABIE, C.; MCVEY, E.; ORTEGO, L.; NUTI, M. Microbial pesticides: challenges and future perspectives for non-target organism testing. Environmental Sciences Europe, v. 36, n. 205, p. 1-40, 2024. DOI: https://doi.org/10.1186/s12302-024-01017-1. Acesso em: 05 maio de 2026.

LAJMANOVICH, R. C.; JUNGES, C. M.; CABAGNA-ZENKLUSEN, M. C.; ATTADEMO, A. M.; PELTZER, P. M.; MAGLIANESE, M.; MÁRQUEZ, V. E.; BECCARIA, A. J. Toxicity of Bacillus thuringiensis var. israelensis in aqueous suspension on the South American common frog Leptodactylus latrans (Anura: Leptodactylidae) tadpoles. Environmental Research, v. 136, p. 205–212, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2014.10.022. Acesso em: 05 maio de 2026.

LIMA, M. A. P.; BERNARDES, R. C.; FERREIRA, L. M. N.; CATANIA, R.; MAZZEO, G. Non-target effects of biopesticides on stingless bees (Apidae, Meliponini): recent trends and insights. Current Opinion in Environmental Science & Health, v. 42, p. 100580, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.coesh.2024.100580. Acesso em: 05 maio de 2026.

LISI, F.; SISCARO, G.; BIONDI, A.; ZAPPALÀ, L.; RICUPERO, M. Non-target effects of bioinsecticides on natural enemies of arthropod pests. Current Opinion in Environmental Science & Health, v. 45, p. 100624, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.coesh.2025.100624 Acesso em 25 maio 2013

MACHADO, S.; GANILHO, C.; ANDREANI, T.; SOUSA, R. M. O. F.; RIBEIRO, A.; PEREIRA, R. Montmorillonite-based essential oil carrier and its effects on non-target species: an environmental perspective on its risk assessment. Frontiers in Toxicology, v. 7, p. 1-15, 2025. DOI: https://doi.org/10.3389/ftox.2025.1696913. Acesso em: 05 maio de 2026.

MARIANO, W. S.; OLIVEIRA-LIMA, J.; SANTUCI, M. A.; LIMA, L. B. D.; MORON, S. E.; TAVARES-DIAS, M. Can a biopesticide based on Bacillus thuringiensis affect the physiology and histomorphology of Arapaima gigas? Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 93, supl. 4, p. 1-15, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/0001-3765202120201715. Acesso em: 05 maio de 2026.

MODAFFERI, A.; LATELLA, I.; LONGORDO, M.; PINEDA, M.; CAVALIERE, R.; FORLANO, P.; PALMERI, V.; GIUNTI, G.; CAMPOLO, O. Is natural always safe? Effective botanical nano-aphicide can be harmful to pollinators. Environmental Science: Nano, v. 12, n. 12, p. 5257–5269, 2025a. DOI: https://doi.org/10.1039/d5en00498e. Acesso em: 05 maio de 2026.

MODAFFERI, A.; RICUPERO, M.; MOSTACCHIO, G.; LATELLA, I.; ZAPPALÀ, L.; PALMERI, V.; GARZOLI, S.; GIUNTI, G.; CAMPOLO, O. Bioactivity of Allium sativum essential oil-based nano-emulsion against Planococcus citri and its predator Cryptolaemus montrouzieri. Industrial Crops and Products, v. 208, p. 117837, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117837. Acesso em: 05 maio de 2026.

MODAFFERI, A.; URBANEJA, A.; AURE, C. M.; GIUNTI, G.; MARTINEZ-SAÑUDO, I.; IENCO, A.; CAMPOLO, O.; PALMERI, V.; PEREZ-HEDO, M. Metabolic and microbial responses of Ceratitis capitata to essential oil-based nano-emulsions: implications for pest management. Pesticide Biochemistry and Physiology, v. 214, p. 106569, 2025b. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2025.106569. Acesso em: 05 maio de 2026.

OLIVEIRA, C. R.; DOMINGUES, C. E. C.; MELO, N. F. S. de; ROAT, T. C.; MALASPINA, O.; JONES-COSTA, M.; SILVA-ZACARIN, E. C. M.; FRACETO, L. F. Nanopesticide based on botanical insecticide pyrethrum and its potential effects on honeybees. Chemosphere, v. 236, p. 124282, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.07.013. Acesso em: 05 maio de 2026.

PAVELA, R. History, presence and perspective of using plant extracts as commercial botanical insecticides and farm products for protection against insects: a review. Plant Protection Science, v. 52, n. 4, p. 229–241, 2016. DOI: https://doi.org/10.17221/31/2016-PPS. Acesso em: 05 maio de 2026.

PINO-OTÍN, M. R.; BALLESTERO, D.; NAVARRO, E.; GONZÁLEZ-COLOMA, A.; VAL, J.; MAINAR, A. M. Ecotoxicity of a novel biopesticide from Artemisia absinthium on non-target aquatic organisms. Chemosphere, v. 216, p. 131–146, 2019a. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.09.071. Acesso em: 05 maio de 2026.

PINO-OTÍN, M. R.; VAL, J.; BALLESTERO, D.; NAVARRO, E.; SÁNCHEZ, E.; GONZÁLEZ-COLOMA, A.; MAINAR, A. M. Ecotoxicity of a new biopesticide produced by Lavandula luisieri on non-target soil organisms from different trophic levels. Science of the Total Environment, v. 671, p. 83–93, 2019b. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.293. Acesso em: 05 maio de 2026.

PINO-OTÍN, M. R.; VAL, J.; BALLESTERO, D.; NAVARRO, E.; SÁNCHEZ, E.; MAINAR, A. M. Impact of Artemisia absinthium hydrolate extracts with nematicidal activity on non-target soil organisms of different trophic levels. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 180, p. 565–574, 2019c. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.05.055. Acesso em: 05 maio de 2026.

PLANELLÓ, R.; AQUILINO, M.; BEAUGEARD, L.; LLORENTE, L.; HERRERO, Ó.; SIAUSSAT, D.; LÉCUREUIL, C. Unveiling molecular effects of the secondary metabolite 2-dodecanone in the model hymenopteran Nasonia vitripennis. Toxics, v. 12, n. 2, p. 1-19, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/toxics12020159. Acesso em: 05 maio de 2026.

RIDOY, Md. N.; SUPTO, Sk. T. J. Environmental impacts and sustainability of nanomaterials in water and soil systems. Materials Proceedings, v. 26, n. 1, p. 6, 2026. DOI: https://doi.org/10.3390/materproc2025026006. Acesso em: 05 maio de 2026.

SACCO, D.; VELÍŠEK, J.; MIKUŠKOVÁ, N. Toxicological effects of azadirachtin on aquatic species: a review of its role in biopesticides. Aquatic Toxicology, v. 288, p. 107547, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2025.107547. Acesso em: 05 maio de 2026.

SCUDELER, E. L.; GARCIA, A. S. G.; PADOVANI, C. R.; PINHEIRO, P. F. F.; SANTOS, D. C. dos. Cytotoxic effects of neem oil in the midgut of the predator Ceraeochrysa claveri. Micron, v. 80, p. 96–111, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micron.2015.10.005. Acesso em: 05 maio de 2026.

SOARES, A. P.; ZOCOLO, G. J.; BUENO, A. de F. The overlooked impact of botanical pesticides on non-target organisms. Plants, v. 15, n. 6, p. 917, 2026. DOI: https://doi.org/10.3390/plants15060917. Acesso em: 05 maio de 2026.

TASNEEM, S.; YASMEEN, R. Biochemical alterations in total proteins and related enzymes in tissues of Cyprinus carpio (L.) during sublethal exposure to karanjin based biopesticide Derisom. Indian Journal of Experimental Biology, v. 59, p. 125–131, 2021. DOI: https://doi.org/10.56042/ijeb.v59i02.45725. Acesso em: 05 maio de 2026.

UNNI, P. S.; KIRUPAANNTHA-RAJAN, P.; VASANTHA-SRINIVASAN, P.; SRINIVASAN, S.; HAN, Y. S.; KARTHI, S.; RADHAKRISHNAN, N.; PARK, K. B.; RAJAGOPAL, R.; SENTHIL-NATHAN, S. Chemical composition and toxicity of commercial Mentha spicata and Eucalyptus citriodora essential oils on Culex quinquefasciatus and non-target insects. Environmental Science and Pollution Research, v. 31, n. 14, p. 21610–21631, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-024-32249-6. Acesso em: 05 maio de 2026.

VIEIRA, J. B.; AGUIAR, C. M. L.; CHAMBÓ, E. D.; FANCELLI, M.; BRAGANÇA, C. A. D.; CARVALHO, C. A. L. Susceptibility of Melipona scutellaris Latreille (Hymenoptera: Apidae) to biopesticides. Sociobiology, v. 71, n. 3, e9329, 2024. DOI: https://doi.org/10.13102/sociobiology.v71i3.9329. Acesso em: 05 maio de 2026.

XAVIER, V. M.; MESSAGE, D.; PICANÇO, M. C.; CHEDIAK, M.; SILVA JÚNIOR, P. A.; RAMOS, R. S.; MARTINS, J. C. Acute toxicity and sublethal effects of botanical insecticides to honey bees. Journal of Insect Science, v. 15, n. 1, p. 137, 2015. DOI: https://doi.org/10.1093/jisesa/iev110. Acesso em: 05 maio de 2026.

YUAN, X.; MENG, Q.; LU, Z.; WANG, C.; HE, Y.; LI, K.; DU, J.; FU, Y. AcMNPV, a viral insecticide of Lepidoptera pests, stimulates the immune response of the natural enemy Arma chinensis Fallou. Applied and Environmental Microbiology, v. 91, n. 6, e00613-25, 2025. DOI: https://doi.org/10.1128/aem.00613-25. Acesso em: 05 maio de 2026.

ZHOU, W.; LI, M.; ACHAL, V. A comprehensive review on environmental and human health impacts of chemical pesticide usage. Emerging Contaminants, v. 11, n. 1, p. 100410, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.emcon.2024.100410. Acesso em: 25 maio de 2026.

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Publicado

19-06-2026

Edição

Seção

Avaliação e mitigação de impactos ambientais

Como Citar

EL-TAYAR, Beatriz; MAZIERO , Sandra; MILANESI, Paola; CARGNELUTTI, Denise. Toxicidade de bioinsumos em organismos não alvo: uma revisão sistemática. Revista Gestão & Sustentabilidade, Brasil, v. 8, n. 1, p. e15558, 2026. DOI: 10.36661/2596-142X.2026v8n1.15558. Disponível em: https://periodicos.uffs.edu.br/index.php/RGES/article/view/15558. Acesso em: 22 jun. 2026.