Nanopartículas de lignina-quitosana para entrega inteligente de enzimas líticas no setor agrícola

• Processo: 24/04804-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Cristiane Sanchez Farinas
• Beneficiário: Jessica de Souza Marciano
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Controle biológico Imobilização de enzimas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle Biológico | Enzimas líticas | Imobilização enzimática | liberação responsiva | Nanocarregadores | Engenharia Química

Resumo

Diversos fungos e bactérias têm sido empregados na agricultura como agentes de biocontrole e o sucesso dessa aplicação está ligado à produção de antibióticos e metabólitos secundários, tais como as enzimas líticas (²-glucanases, mananases, proteases e quitinases), responsáveis pela degradação da parede celular dos fitopatógenos. O emprego dessas enzimas em formulações de bioinsumos para a agricultura surge como uma potencial alternativa para os pesticidas químicos que há décadas vêm sendo utilizado para mitigar danos causados por pragas e doenças em plantas. Entretanto, devido à sensibilidade dessas enzimas a condições desnaturantes, como variações de temperatura, pH e solventes, sua aplicação em campo representa um desafio. A imobilização enzimática surge como uma estratégia de superar essas limitações, possibilitando alcançar estabilidade e eficiência. Neste contexto, este projeto de doutorado propõe como desafio de inovação investigar a imobilização de enzimas líticas com o objetivo de conferir proteção e possibilitar uma entrega controlada e eficiente no controle biológico de patógenos fúngicos. Por tanto, no decorrer da pesquisa, serão investigados os efeitos da temperatura e do pH na atividade e estabilidade de enzimas já comercializadas, assim como sua atividade antagônica contra fungos patogênicos. O intuito é obter formulações e condições ideais de aplicação, além de conferir estabilização contra condições extremas de pH, solventes, temperatura e proteção contra raios UV dessas enzimas no combate a patógenos em ambiente agrícola. Para proporcionar a proteção e a entrega responsiva das enzimas, será realizada a síntese de carregadores de nanolignina/quitosana, avaliando o processo de formação e suas características físico-químicas. Além disso, será estudado o desempenho em relação a propriedades funcionais, como atividade e estabilidade das enzimas imobilizadas, cinética de liberação, potencial como bioestimulante e a capacidade de inibir o crescimento fúngico in vitro e in vivo.