Development of stable emulsions from Koppert proprietary microorganisms

• Grant number: 25/01190-5
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: April 01, 2025
• End date: March 31, 2027
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Agronomy - Plant Health
• Agreement: Koppert Brasil
• Principal Investigator: Italo Delalibera Júnior
• Grantee: Márcia Maria Rippel
• Host Institution: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brazil
• Company: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ)
• Associated research grant: 18/02317-5 - Center for Excellence in Biological Control (Fapesp-Koppert), AP.PCPE

Abstract

O controle biológico de pragas é uma prática cada vez mais adotada na agricultura moderna, visando a sustentabilidade e a eficiência no manejo de culturas. No entanto, a viabilidade e o tempo de prateleira dos inoculantes biológicos ainda são desafios significativos. Uma solução promissora é a utilização de emulsões que incorporam esses inoculantes, garantindo a entrega eficaz de microrganismos benéficos ao solo ou às plantas. As emulsões, especialmente do tipo O/A (óleo em água), são eficazes na preservação dos microrganismos. Nessa abordagem, os microrganismos são retidos na fase oleosa, que é emulsionada com água em presença de biossurfactantes e aditivos que protegem os microrganismos. As emulsões simples têm se mostrado vantajosas, mas uma tendência emergente é o uso de emulsões Pickering. Essas emulsões utilizam partículas coloidais sólidas para estabilização, em vez de tensoativos, o que proporciona maior resistência à coalescência e evita a utilização de substâncias químicas adicionais. Outra estratégia para aumentar a viabilidade dos inoculantes é o encapsulamento. Esse processo aumenta a estabilidade dos microrganismos durante o armazenamento, reduzindo sua taxa de degradação e morte celular. Os microrganismos encapsulados são mais resistentes a condições ambientais adversas, como variações de temperatura e pH. As cápsulas atuam como barreiras físicas contra agentes prejudiciais, preservando a integridade dos microrganismos. A liberação controlada dos microrganismos também é uma vantagem significativa do encapsulamento. A eficácia dessa liberação depende do tipo de matriz utilizada, que pode prolongar a atividade dos inoculantes durante o armazenamento. Em estudos iniciais, duas formulações (FO-D20 e FO-D27) demonstraram manter a viabilidade de um isolado fúngico acima de 70% por até 120 dias em condições refrigeradas. Apesar dos avanços, o armazenamento de isolados sensíveis ainda representa um desafio no desenvolvimento dessas formulações. O projeto atual busca aprimorar a viabilidade e o shelf-life dos isolados por meio da preparação de emulsões simples e Pickering. A pesquisa inclui a avaliação de partículas compatíveis com os conídios, com tamanho adequado e ângulo de contato com a água inferior a 90 graus. Ensaios físico-químicos e estudos sobre shelf-life serão realizados para selecionar as melhores formulações. O desenvolvimento dessas novas tecnologias posiciona as empresas no mercado competitivo, permitindo que dominem as inovações assim que se tornem viáveis. O futuro do controle biológico está interligado à biotecnologia, que pode acelerar a descoberta de novos agentes biológicos e melhorar a eficácia dos já existentes. A pesquisa continua sendo essencial para identificar inimigos naturais eficazes no controle de pragas. Além disso, tecnologias como liofilização e protetores contra raios ultravioletas podem aumentar ainda mais a sobrevivência dos agentes biológicos no campo.