Development of nanoformulation with essential oil of Piper aduncum L. (Piperaceae) to control papaya (Carica papaya L.) anthracnose

• Grant number: 23/08598-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: July 01, 2023
• End date: January 31, 2024
• Field of knowledge: Biological Sciences - Botany - Applied Botany
• Principal Investigator: Erika Mattos Stein
• Grantee: Yasmin da Silva
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Associated research grant: 22/02286-8 - Development of a nanoformulation with assets from brazilian biodiversity to control phytopathogens in fruit culture, AP.PIPE

Abstract

O uso de fertilizantes químicos e pesticidas, variedades de culturas geneticamente modificadas ou resistentes a doenças têm sido uma tendência nas comunidades agrícolas nas últimas cinco décadas. O consumo total de pesticidas aumentou de 89 para 234 milhões de kg apenas nos EUA. Na realidade, o uso inadequado de fertilizantes químicos e pesticidas aumentou muitas vezes a produção de alimentos, mas diminuiu a qualidade deles e a fertilidade do solo. Sem contar ainda que, 50-70% dos insumos químicos aplicados nas culturas agrícolas são desperdiçados/perdidos por lixiviação, mineralização e bioconversão. Fertilizantes químicos e resíduos de pesticidas não só podem afetar a saúde humana, mas também desestabilizar os subníveis do ecossistema (ou seja, flora microbiana do solo, parasitas e ambiente marinho) por escoamento e eutrofização. Portanto, há necessidade de transformar as práticas agrícolas convencionais em práticas ainda mais inteligentes, pelo envolvimento de tecnologias avançadas como a nanotecnologia para uma agricultura sustentável. A liberação controlada e específica de ingredientes ativos de insumos agrícolas reduz a quantidade e o custo das despesas com fertilizantes e pesticidas para os agricultores. Além disso, a redução de fertilizantes químicos e pesticidas seria benéfica para melhorar a saúde do solo e manter o ciclo biogeológico, o que melhora a qualidade alimentar e nutricional da produção agrícola. No Brasil, em geral, os insumos utilizados nos sistemas produtivos extensivos são muito impactantes do ponto ambiental e consequentemente da saúde humana. De todos os agrotóxicos utilizados nos cultivos em larga escala no Brasil 15% foram classificados como extremamente tóxicos, 25% altamente tóxicos, 35% medianamente tóxicos e 25% pouco tóxicos, na classificação para seres humanos. Temos um país em que o mercado é tido como menos restritivo, mas que exporta para mercados mais restritivos. Nesse contexto, também há forte pressão da sociedade e de países importadores por produtos limpos, isentos de resíduos e agrotóxicos. O propósito deste projeto com as nanoformulações é proporcionar a entrega inteligente dos ativos, com a capacidade de liberação controlada destes insumos, fornecendo um controle eficiente, específico e não nocivo à saúde humana e ao meio ambiente. A utilização na formulação de componentes mais favoráveis (atóxicos, biodegradáveis e bio eficazes), de tamanho reduzido (o que promove o aumento na área de cobertura da superfície aplicada), menos voláteis, ambientalmente amigáveis e adequadas, inclusive, para a aplicação via drones (o que diminui a exposição dos aplicadores). Três diferentes matrizes foram escolhidas para incorporação do óleo essencial de Piper aduncum. Por causa da biodegradabilidade, biocompatibilidade, maior estabilidade, baixa toxicidade, métodos de preparação simples a moderado, fornecendo uma ferramenta valiosa para os sistemas de entrega do ativo. A nanotecnologia é uma grande esperança para a prática agrícola sustentável e espera-se que ela converta a prática agrícola convencional em agricultura de precisão. E assim, melhorar o rendimento das culturas, monitorando as variáveis ambientais e aplicando ações controladas de acordo com cada situação. Com o desenvolvimento deste produto nanotecnológico visamos integrar o catálogo dos insumos aprovados para uso na produção orgânica e de base agroecológica.