Nanopartículas de zeína para entrega de ácido pelargônico: Explorando as interações nanopartícula-planta e as mudanças nas vias de translocação

• Processo: 25/00938-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Leonardo Fernandes Fraceto
• Beneficiário: Vanessa Takeshita
• Supervisor: Jason C White
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Connecticut Agricultural Experiment Station (CAES), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/16519-7 - Nanossistema duplo bioherbicida como estratégia sustentável no controle de plantas daninhas, BP.PD
• Assunto(s): Nanotecnologia Nanobiotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fluorescence microscopy | NanoHerbicida | Nanotecnologia | Pelargonic acid | Uptake and translocation | Nanobiotecnologia

Resumo

Os nanoherbicidas superam as formulações convencionais devido aos mecanismos de absorção e entrega aprimorados; no entanto, os processos que regem o transporte de herbicidas mediado por nanopartículas permanecem obscuros, principalmente para nanopartículas poliméricas. O ácido pelargônico (PA), um bioherbicida com baixa solubilidade e transporte sistêmico limitado, enfrenta desafios para atingir o controle eficaz de plantas daninhas. O desenvolvimento de formulações avançadas para melhorar a translocação e distribuição de PA dentro das plantas é essencial para maximizar sua eficácia, destacando o potencial de estratégias baseadas em nanopartículas para abordar essas limitações e melhorar o desempenho do bioherbicida. O objetivo desta proposta é investigar a capacidade de controlar a interação nanocarreador-planta para regular a translocação e direcionar a entrega de herbicida (PA) por NPs de zeína como uma prova de conceito. Três nanoplataformas baseadas em zeína serão desenvolvidas (zeína, zeína-pectina e zeína-sacarose) como carreadores para entregar PA em plantas. Plantas e protoplastos de Amaranthus spp. serão tratados por meio de aplicação foliar de nanoherbicida. A absorção e a translocação serão analisadas por microscopia de fluorescência no tecido vegetal e a nível celular através da zeína marcada com fluoresceína. Os efeitos herbicidas em tecidos e células vegetais serão avaliados através da biomassa vegetal e da morte celular. Além disso, a análise bioquímica fornecerá dados para confirmar a entrega de PA dentro dos tecidos vegetais (translocação) e células. Um ensaio de dose-resposta com plantas Amaranthus spp. será realizado para avaliar a eficácia do controle de ervas daninhas de nanoplataformas baseadas em zeína para entregar PA. Os dados fornecerão insights sobre a capacidade das nanopartículas poliméricas de modular a rota de entrega de herbicidas em plantas e a viabilidade do uso do ácido pelargônico como herbicida. Além disso, uma validação dessas metodologias pode ser útil para a triagem de outras nanoplataformas em plantas.