Nanossistema duplo bioherbicida como estratégia sustentável no controle de plantas daninhas

• Processo: 23/16519-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Leonardo Fernandes Fraceto
• Beneficiário: Vanessa Takeshita
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10639-5 - Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/00938-6 - Nanopartículas de zeína para entrega de ácido pelargônico: Explorando as interações nanopartícula-planta e as mudanças nas vias de translocação, BE.EP.PD
• Assunto(s): Aleloquímicos Nanopartículas Sustentabilidade Nanobiotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aleloquímicos | Bioherbicida | Nanopartículas | Sustentabilidade | Nanobiotecnologia

Resumo

Relatos crescentes de plantas daninhas resistentes, o uso de herbicidas convencionais em larga escala e a demanda por uma agricultura mais sustentável compõem parte do cenário agrícola global atual. A nanotecnologia tem proporcionado a obtenção de herbicidas sintéticos mais seguros e com eficiência aumentada (menores doses aplicadas), contudo, medidas ainda mais desafiadoras na redução do uso de pesticidas, sem perda na eficiência, precisam ser adotadas. Moléculas de origem natural como os bioherbicidas são pouco exploradas neste sentido, principalmente devido à sua baixa viabilidade no campo, degradação rápida e necessidade de carreadores que atuem de forma eficientes em plantas, apesar de possuírem efeito herbicida conhecido. O ácido pelargônico por exemplo, apresenta múltiplos mecanismos de ação, tais como efeito na divisão celular e no fotossistema. As nanoformulações podem também favorecer o uso destes tipos de compostos, principalmente pela possibilidade da combinação de bioherbicidas e nanomateriais biodegradáveis, no desenvolvimento de ferramentas de manejo mais sustentáveis. O objetivo deste projeto será o desenvolvimento de um nanossistema duplo bioherbicida como carreador de ácido pelargônico em combinação com uma segunda molécula bioherbicida para o controle de plantas daninhas. Além disso a nanoformulação contará com a combinação de lignina e zeína como polímeros biodegradáveis, formando nanopartículas lipídicas de lignina como core na formulação e nanopartículas de zeína como shell. Estudos de seletividade (a plantas daninhas e culturas agrícolas) da interação entre os bioherbicidas serão realizados como fase inicial. Após esta fase, será escolhida a combinação de bioherbicidas mais promissora e uma nanoformulação dupla será desenvolvida e caracterizada. Após o preparo, as nanoformulações serão testadas como forma de validar os efeitos no controle de PD. A nível celular, será realizado teste in vitro, em compartimentos celulares artificiais como forma de avaliar o desempenho da nanoformulação em liberar e entregar os bioherbicidas em plantas, aplicando técnicas radiométricas para rastrear as nanopartículas. Além disso, estudo de absorção e translocação com marcadores radioativos auxiliará na compreensão do comportamento da nanoformulação dupla em plantas a nível de organismo. Em caso de sucesso, o nanossistema duplo será o primeiro relatado na literatura para bioherbicidas, servindo como plataforma modelo para novos produtos, principalmente baseados em bioherbicidas. O projeto também auxiliará nas discussões sobre a sustentabilidade agrícola no controle de plantas daninhas e nos mecanismos envolvidos na entrega de agroquímicos em plantas por nanocarreadores.

Publicações científicas

(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)

MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; TAKESHITA, VANESSA; DE OLIVEIRA, JHONES LUIZ; DALLA VECCHIA, BRUNO; NALIN, DANIEL; PINACIO, CAMILA DE WERK; DE OLIVEIRA, ANA LAURA CAMACHOS; CARDOSO, BRIAN CINTRA; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; FRACETO, LEONARDO FERNANDES. Nanobased Natural Polymers as a Carrier System for Glyphosate: An Interesting Approach Aimed at Sustainable Agriculture. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 73, n. 2, p. 15-pg., 2025-01-02. (23/16519-7, 22/16554-4, 22/01554-9, 22/00718-8, 19/27255-5, 21/03455-5, 21/10639-5, 19/04758-1, 22/12619-4)