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

Zein based-nanoparticles loaded botanical pesticides in pest control: An enzyme stimuli-responsive approach aiming sustainable agriculture

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Autor(es):
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Monteiro, Renata Aparecida [1] ; Camara, Marcela Candido [1] ; de Oliveira, Jhones Luiz [2] ; Ramos Campos, Estefania Vangelie [3] ; Carvalho, Lucas Braganca [1] ; de Freitas Proenca, Patricia Luiza [1] ; Guilger-Casagrande, Mariana [4] ; Lima, Renata [4] ; do Nascimento, Joacir [2] ; Goncalves, Kelly Cristina [2] ; Polanczyk, Ricardo Antonio [2] ; Fraceto, Leonardo Fernandes [4]
Número total de Autores: 12
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Sao Paulo State Univ UNESP, Inst Sci & Technol, BR-18087180 Sorocaba, SP - Brazil
[2] Sao Paulo State Univ UNESP, Fac Agron & Vet Sci, BR-14884900 Jaboticabal, SP - Brazil
[3] Fed Univ ABC UFABC, Human & Nat Sci Ctr, BR-09210580 Santo Andre, SP - Brazil
[4] Univ Sorocaba UNISO, Lab Bioact Assessment & Toxicol Nanomat LABiToN, BR-18023000 Sorocaba, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS; v. 417, SEP 5 2021.
Citações Web of Science: 2
Resumo

Nanoencapsulation of biopesticides is an important strategy to increase the efficiency of these compounds, reducing losses and adverse effects on non-target organisms. This study describes the preparation and characterisation of zein nanoparticles containing the botanical compounds limonene and carvacrol, responsive to proteolytic enzymes present in the insects guts. The spherical nanoparticles, prepared by the anti-solvent precipitation method, presented in the nanoparticle tracking analysis (NTA) a concentration of 4.7 x 1012 +/- 1.3 x 1011 particles.mL-1 and an average size of 125 +/- 2 nm. The formulations showed stability over time, in addition to not being phytotoxic to Phaseolus vulgaris plants. In vivo tests demonstrated that formulations of zein nanoparticles containing botanical compounds showed higher mortality to Spodoptera frugiperda larvae. In addition, the FTIC probe (fluorescein isothiocyanate) showed wide distribution in the larvae midgut, as well as being identified in the feces. The trypsin enzyme, as well as the enzymatic extract from insects midgut, was effective in the degradation of nanoparticles containing the mixture of botanical compounds, significantly reducing the concentration of nanoparticles and the changes in size distribution. The zein degradation was confirmed by the disappearance of the protein band in the electrophoresis gel, by the formation of the lower molecular weight fragments and also by the greater release of FTIC after enzymes incubation. In this context, the synthesis of responsive nanoparticles has great potential for application in pest management, increasing the selectivity and specificity of the system and contributing to a more sustainable agriculture. (AU)

Processo FAPESP: 17/21004-5 - Agricultura, micro/nanotecnologia e ambiente: da avaliação dos mecanismos de ação a estudos de transporte e toxicidade
Beneficiário:Leonardo Fernandes Fraceto
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 17/13328-5 - Desenvolvimento e avaliação de nanopartiulas metálicas biogênicas (prata, titânio e ferro) baseadas em Trichoderma harzianum para aplicação agrícola
Beneficiário:Renata de Lima
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 18/21142-1 - Encapsulamento de Bacillus thuringiensis (Bacillales: Bacillaceae) em micropartículas poliméricas e associação com agente químico nanoencapsulado: avaliação da atividade biológica e mecanismos de ação
Beneficiário:Jhones Luiz de Oliveira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/23608-8 - Desenvolvimento de nanopesticidas marcados com sondas fluorescentes para estudos de mecanismo de ação e toxicidade
Beneficiário:Lucas Bragança de Carvalho
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 20/05816-2 - Estudo do recobrimento (capping) de nanopartículas biogênicas e sua correlação com toxicidade e atividade no controle de fitopatógenos
Beneficiário:Mariana Guilger Casagrande
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado