Nanobased Natural Polymers as a Carrier System for Glyphosate: An Interesting Approach Aimed at Sustainable Agriculture

Autor(es)

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

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Agricultural and Food Chemistry; v. 73, n. 2, p. 15-pg., 2025-01-02.

Resumo

Polymer-based herbicide nanocarriers have shown potential for increasing the herbicide efficacy and environmental safety. This study aimed to develop, characterize, and evaluate toxicity to target and nontarget organisms of natural-based polymeric nanosystems for glyphosate. Polymers such as chitosan (CS), zein (ZN), and lignin (LG) were used in the synthesis. Nanosystem size, surface charge, polydispersity index, encapsulation efficiency, toxicity to weed species (Amaranthus hybridus, Ipomoea grandifolia, and Eleusine indica), and Roundup Ready (RR) crops, soil respiration, and enzyme activity were evaluated. The most stable system was the combination of ZN with the cross-linker poloxamer (PL), with higher weed control efficacy (90-96%) for A. hybridus, compared to commercial glyphosate (40%). No improvement was observed for I. grandifolia and E. indica. No glyphosate toxicity was observed in RR crops, soil respiration, or soil enzymes, indicating no toxic effects of the nanoformulation in these models. ZN-PL systems can be a promising alternative for glyphosate delivery, using environmentally friendly materials, with improved efficiency for weed control in agriculture. (AU)

• Processo FAPESP: 23/16519-7 - Nanossistema duplo bioherbicida como estratégia sustentável no controle de plantas daninhas
• Beneficiário: Vanessa Takeshita
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 22/16554-4 - Aplicação das técnicas radiométricas na caracterização da retenção, mobilidade, toxicidade e degradação de sistemas nanocarreadores de herbicidas no ambiente
• Beneficiário: Valdemar Luiz Tornisielo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/01554-9 - Impactos da aplicação de uma nanoformulação de metribuzin sobre organismos não-alvo de solo
• Beneficiário: Brian Cintra Cardoso
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 22/00718-8 - Nanosistemas carreadores de glifosato: do desenvolvimento à aplicação no manejo de plantas daninhas
• Beneficiário: Gustavo Vinícios Munhoz Garcia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/27255-5 - EMU concedido no processo 2018/24432-0: leitora de microplacas Tecan infinite 200 pró
• Beneficiário: Paulo José Pereira Lima Teixeira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 21/03455-5 - Interação palhada-herbicida em sistema de plantio direto: efeitos de herbicidas pré-emergentes no controle de caruru
• Beneficiário: Camila de Werk Pinácio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 21/10639-5 - Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima
• Beneficiário: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 19/04758-1 - Nanopartículas como sistema carreador de herbicidas aplicados em pré-emergência em solos oriundos de sistema de plantio direto e convencional
• Beneficiário: Vanessa Takeshita
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 22/12619-4 - Resíduos orgânicos como materiais redutores do impacto de herbicidas pré-emergentes na atividade microbiana do solo
• Beneficiário: Ana Laura Camachos de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica