Estudo do impacto das nanopartículas metálicas produzidas com lixo orgânico, metil aminolevulinato e ácido gama-aminobutírico em nanopriming verde

• Processo: 22/14030-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Lilia Coronato Courrol
• Beneficiário: Lilia Coronato Courrol
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Diadema
• Pesquisadores associados: Marcia Regina Franzolin
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/03970-8 - Nanotecnologia Sustentável: Uso de Nanopartículas de Selênio e Prata-Cobre Sintetizadas por Fotorredução com Casca de Banana para o Controle do Mal-do-Panamá em Bananeiras, BP.IC
• Assunto(s): Espectroscopia óptica Clorofila Resíduos orgânicos Nanopartículas metálicas GABA Trigo Girassol Química verde Agricultura sustentável
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura | clorofila | Fotorredução | Lixo orgânico | Nanopartículas | Nanopriming | Espectroscopia óptica aplicada

Resumo

O crescimento sustentável da agricultura depende de técnicas inovadoras como a nanotecnologia. O propósito deste projeto é avaliar o impacto potencial de nanopartículas (NPs) verdes de prata, cobre e prata-cobre no nanopriming de sementes de trigo e girassol. O nanopriming consiste no condicionamento de sementes em uma solução contendo NPs por um determinado período. Esta técnica auxilia no processo de germinação e crescimento das sementes pois modula caminhos bioquímicos e o equilíbrio entre espécies reativas de oxigênio e hormônios de crescimento vegetal, resultando no aumento da resistência ao estresse biótico e abiótico. Neste sentido, o nanopriming promove a redução da necessidade de uso de pesticidas e fertilizantes contribuindo para práticas agrícolas sustentáveis. O nanopriming verde utiliza nanopartículas sintetizadas por química verde com elementos atóxicos ao meio ambiente. Neste projeto as NPs serão produzidas com extratos de lixo orgânico (cascas de banana e abacaxi), e com reguladores de crescimento de plantas, um derivado do ácido aminolevulínico (ALA), o metil aminolevulinato (MALA) e o ácido gama-aminobutírico (GABA). As nanopartículas serão caracterizadas por UV-Vis, FTIR, potencial Zeta, difração de raios X, cromatografia líquida de alta resolução, índice de polidispersividade, imagem por microscopia eletrônica e propriedades antimicrobianas. Sementes serão condicionadas nas soluções de NPs e sua germinação e crescimento serão acompanhados ao longo do tempo. O efeito do nanopriming sob diferentes condições de condicionamento: temperatura, iluminação, duração e parâmetros das NPs: natureza, forma, tamanho e concentração, será avaliado a partir do percentual de germinação, índice de vigor e concentração de clorofila das mudas. Além disso, a atividade de enzimas antioxidantes como catalase (CAT), peroxidase (POD), glutationa redutase (GR) e superóxido dismutase (SOD) serão determinadas. A geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) principalmente peróxido de hidrogênio (H2O2) será avaliada no processo de nanopriming. Ainda uma investigação profunda das propriedades ópticas da clorofila será realizada no sentido de se identificar possíveis alterações no espectro ou no tempo de vida de fluorescência com a presença de íons metálicos de prata e cobre. Com este projeto esperamos obter uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de síntese das NPs e identificar as melhores NPs a serem utilizadas em nanopriming verde, a fim de contribuir para uma agricultura mais sustentável. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LOPES, ISABELA SANTOS; DE MORAES, BIANCA NATASHA OLIVEIRA; BARRETO, SUSANA DE SOUZA; LE JONCOUR, LEA; COUTEAU, CHRISTOPHE; FRANZOLIN, MARCIA REGINA; COURROL, LILIA CORONATO. Green synthesis of antimicrobial silver-copper nanoparticles using Banana and pineapple peel extracts: A sustainable approach for biomaterial sterilization. Materials Chemistry and Physics, v. 333, p. 13-pg., 2025-01-11. (22/14030-8)

LOPES, ISABELA SANTOS; YEE, MARCIO; TATUMI, SONIA HATSUE; VITAL, VITOR GONCALVES; DE LIMA, LUCAS FURLANETO; DE VASCONCELLOS, SUZAN PANTAROTO; COURROL, LILIA CORONATO. GABA functionalized gold, silver, and copper nanoparticles: Synthesis, characterization and potential applications. JOURNAL OF DRUG DELIVERY SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 92, p. 8-pg., 2024-01-20. (22/14030-8)

LOPES, ISABELA SANTOS; ZULUAGA, NORMA LUCIA BURITICA; CUCCOVIA, IOLANDA MIDEA; FRANZOLIN, MARCIA REGINA; DOS SANTOS, BEATRIZ FUZINATO; WODTKE, FELIPE; DARBEM, MARIANA P.; DOS SANTOS, ALCINDO A.; COURROL, LILIA CORONATO. Interactions between gamma-aminobutyric capped silver nanoparticles and large unilamellar vesicles (LUVs) and their antimicrobial activities. JOURNAL OF DRUG DELIVERY SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 101, p. 7-pg., 2024-09-11. (22/14030-8, 14/50983-3)

LOPES, ISABELA SANTOS; VITAL, VITOR GONCALVES; PANTAROTTO, SUZAN VASCONCELOS; COURROL, LILIA CORONATO. The Synergistic Effects of Gamma-Aminobutyric Acid Silver Nanoparticles and Light in Antimicrobial Photodynamic Inactivation. NANOPHOTONICS X, v. 12991, p. 9-pg., 2024-01-01. (22/14030-8)

LOPES, ISABELA SANTOS; SANTOS, NOEMY RODRIGUES; DA SILVA, GIOVANA DIAS; DOS SANTOS, LEONARDO CAMARGO; POTIENS, MARIA DA PENHA ALBUQUERQUE; VIEIRA, DANIEL PEREZ; COURROL, LILIA CORONATO. Evaluation of low-kV energy X-ray radiation effect on breast cancer cells incubated with gold nanoparticles capped with aminolevulinic acid, methyl aminolevulinate, and gamma-aminobutyric acid. Radiation Physics and Chemistry, v. 218, p. 8-pg., 2024-02-06. (22/14030-8, 14/50983-3)

LOPES, ISABELA SANTOS; SOARES, JULLIO KENNEDY CASTRO; DE MEDEIROS, LIVIA SOMAN; COURROL, LILIA CORONATO. Evaluation of ALA-capped silver, copper, and silver-copper nanoparticles for controlling fungal plant pathogens. Microbial Pathogenesis, v. 191, p. 10-pg., 2024-05-07. (22/14030-8, 20/08270-0, 22/14896-5)

TEIXEIRA, BRUNA HENRIQUE; GONCALVES, KARINA DE OLIVEIRA; VIEIRA, DANIEL PEREZ; COURROL, LILIA CORONATO. Synergizing Immune Balance: Curcumin Gold Nanoparticles and Ultrasound Irradiation for Macrophage Down-Regulation. APPLIEDCHEM, v. 4, n. 1, p. 16-pg., 2024-03-06. (14/50983-3, 22/14030-8)