Aplicação de nanopartículas associadas à bactérias que promovem o crescimento de plantas na agricultura é tema de estudo do CDMF

Nanobiofertilizantes são alternativa orgânica viável

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A redução da degradação ambiental causada por grandes sistemas de plantio e colheita pode ser alcançada através do uso de biofertilizantes, biopesticidas e uso ecologicamente consciente da água e manutenção do solo. Uma alternativa orgânica viável para intensificar o desenvolvimento das plantas, são os materiais nanoestruturados que aumentam o potencial de bactérias promotoras de crescimento vegetal (PGPB) – os chamados nanobiofertilizantes. Essa é a abordagem apresentada pelo estudo do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), intitulado “The potential of nanomaterials associated with plant growth-promoting bacteria in agriculture”, publicado em junho no periódico 3 Biotech.

Enquanto as nanopartículas (NPs) de silício, zinco, titânio e ouro são aplicadas para aumentar o número de células bacterianas e melhorar as propriedades benéficas do PGPB em plantas, o PGPB atua como fixadores de nitrogênio, solubilizadores de fósforo e potássio e agentes de biocontrole, por esses motivos são aplicados mundialmente na agricultura como microrganismos capazes de desempenhar atividades benéficas.

“Estamos falando sobre o uso de nanopartículas que ajudam no crescimento de rizobactérias que formam colônias nas raízes das plantas, facilitando a captação de nutrientes pelo vegetal. Sem estas bactérias “do bem”, as plantas, tanto aquelas utilizadas em pastagens quanto as que atuam na produção de alimentos, teriam muita dificuldade em obter nutrientes, prejudicando ou até inviabilizando o seu crescimento”, acrescentou um dos autores da pesquisa e pesquisador do CDMF, Emerson Camargo.

O melhor desenvolvimento das plantas por meio de uma prática sustentável implica na redução do uso de fertilizantes e agrotóxicos com a mesma funcionalidade. Portanto, se de um lado há um impacto econômico na redução do custo de produção, que envolve a dependência do Brasil na importação de fertilizantes, por exemplo, também há um ganho ambiental com a redução do risco de poluição dos rios e do lençol freático. O resultado dessa cadeia de impactos alcançará a comunidade em forma de alimentos mais baratos, menos poluição e independência estratégica de fertilizantes importados.

No artigo publicado é possível compreender que existem dois grupos, as bactérias rizosféricas, que são associadas às raízes das plantas, e as bactérias endofíticas, que colonizam folhas, flores ou tecidos internos da planta hospedeira. Devido às suas diferentes localizações, as bactérias rizosféricas e endofíticas promovem o crescimento das plantas por meio de mecanismos distintos. Portanto, biofertilizantes constituídos por microrganismos têm mostrado cada vez mais potencial econômico para uso na agricultura orgânica. Além disso, o estudo também apresenta algumas nanopartículas e com elas podem atuar como nanobiofertilizantes, dentre o TiO2 (dióxido de titânio), SiO2 (dióxido de silício) e o ZnO (óxido de zinco).

Um dos diferenciais deste estudo é a integração entre pesquisadores de diversas áreas do conhecimento. O grupo de pesquisa coordenado por Camargo, docente do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (DQ – UFSCar), no CDMF, possui parcerias com outros grupos de pesquisa nas áreas de odontologia, agricultura, medicina, saúde e preservação ambiental. O estudo tem como primeira autora a pesquisadora Amanda Carolina Prado de Moraes e conta com a contribuição de Lucas da Silva Ribeiro e Paulo Teixeira Lacava.

“Há alguns anos, o grupo do professor Paulo Lacava, do Departamento de Morfologia e Patologia da UFSCar, nos procurou com esta demanda. Juntos, desenhamos uma série de experimentos, alguns dos quais conduzidos pela doutoranda Amanda de Moraes nos Estados Unidos, também contamos com a parceria dos pesquisadores do Centro de Energia Nuclear para a Agricultura (CENA/USP). De modo geral, nosso trabalho é feito em parceria, cabendo ao nosso grupo o desenvolvimento e caracterização dos novos materiais micro e nanoestruturados que são testados pelos nossos parceiros”, contou o pesquisador.

As pesquisas nesta área de estudo continuam através da testagem destas nanopartículas com outras espécies de bactérias e plantas. Além disso, está sendo desenvolvido um novo tipo de nanopartícula que leva um marcador químico, o que permitirá monitorar como as NPs se movem pelos diferentes tecidos vivos dos vegetais e compreender o seu mecanismo de atuação.

Camargo reforça a importância do apoio da FAPESP, do CNPq e da CAPES, através de programas regulares de pesquisa e de bolsas de estudo, que é fundamental na manutenção dos programas de pós-graduação.

“Esta pesquisa levou cerca de quatro anos e imaginamos que ainda teremos um longo caminho pela frente. Isso mostra a importância do financiamento da pesquisa de longo prazo e do risco que a Ciência brasileira corre com os sucessivos cortes efetuados no MEC e no MCTI. A pesquisa precisa de previsibilidade de financiamento para que os resultados efetivamente apareçam na economia e na sociedade. Segundo a FAPESP, cada R$ 1 aplicado em Ciência e Tecnologia resulta em R$ 6 de riqueza ao país, nenhuma aplicação financeira ou bolsa de valores dá um retorno destes”, concluiu.

CDMF

O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).

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