IAC constata que aplicação de nanopartículas liberadoras de óxido nítrico contribui para recuperar plantas em condição de seca

Pesquisa na área de nanotecnologia rendeu prêmio internacional

 

Por Carla Gomes (MTb 28156) e Mônica Galdino (MTb 47045) – Assessoria de imprensa IAC 

 

Você sabia que o óxido nítrico é uma molécula que regula o crescimento e desenvolvimento de todas as plantas? Elas produzem esta molécula normalmente em seus tecidos e uma pesquisa do Instituto Agronômico (IAC) partiu desse conhecimento para analisar a aplicação foliar de doadores encapsulados, que liberam óxido nítrico na cultura da cana-de-açúcar. Em estudos anteriores, o grupo demonstrou que variedades de cana tolerantes à seca produzem mais óxido nítrico. A equipe concluiu que esta molécula está ligada à maior tolerância da cana ao déficit hídrico. O encapsulamento de doadores de óxido nítrico para uso agrícola é um tema novo e surge como uma estratégia para proteger essa molécula da rápida degradação, viabilizando uma liberação sustentada de óxido nítrico e prolongando seus efeitos. O estudo rendeu prêmio internacional à pesquisadora do IAC, da Secretaria de Agricultura de São Paulo.

O trabalho foi premiado no 8th Plant Nitric Oxide International Meeting em evento remoto, em que o comitê organizador estava na Hungria. A pesquisadora do IAC, Neidiquele Maria Silveira, apresentou o pôster intitulado “Physiological and biochemical responses of sugarcane during recovery from drought as affected by nitric oxide donors encapsulated into nanoparticles”.

O experimento envolveu a aplicação nas folhas da cana-de-açúcar de nanopartículas contendo óxido nítrico. “Essa liberação controlada prolonga o efeito do óxido nítrico nas plantas, melhorando a performance das plantas sob déficit hídrico”, afirma a pós-doutoranda, supervisionada por Eduardo Caruso Machado, pesquisador do IAC, da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA).

A cientista explica que a nanotecnologia é utilizada na agricultura principalmente em fertilizantes, pesticidas e herbicidas. Mas a adoção dessa tecnologia no encapsulamento de doadores de óxido nítrico em lavouras é nova. “A aplicação dos doadores de óxido nítrico foi via foliar e o experimento foi feito em hidroponia, em que a adição de um composto, chamado polietileno glicol, simulou o déficit hídrico”, explica.

A pesquisa apresentou os resultados de quatro doadores de óxido nítrico - S-nitroso-N-acetilcisteína (SNAC), S-nitrosoglutationa (GSNO), S-nitroso-mercaptossuccínico (MSA) e nitroprussiato de sódio (SNP). “No trabalho premiado, dois doadores de óxido nítrico (SNAC e SNP) foram pela primeira vez encapsulados em nanopartícula de quitosana para uso em plantas. Como uma matriz, a quitosana é biodegradável e biocompatível e é muito utilizada em sistemas de liberação”, relata.

O experimento foi realizado em casa de vegetação, onde foi analisada a pulverização das plantas. “Os resultados indicaram que a pulverização de SNAC atenuou parcialmente o impacto negativo do déficit hídrico na taxa fotossintética, induzindo uma eficiência no uso da água semelhante às plantas hidratadas”, explica. Além disso, a pulverização de SNAC e GSNO encapsulados melhorou a fotossíntese da cana-de-açúcar durante o período de recuperação. Ao contrário, a pulverização de SNP não foi eficaz em mitigar os efeitos da seca em plantas de cana-de-açúcar, que apresentavam dano oxidativo após a reidratação. “É provável que a combinação dessas nanopartículas e doadores de óxido nítrico venha a representar uma nova e promissora estratégia com grande potencial de uso real em plantações de importância nutricional e econômica”, diz Neidiquele.

Apesar de resultados promissores, esse estudo ainda está em fase inicial, pois as condições de análise foram realizadas de forma controlada, em casa de vegetação, sendo o único agente estressor o déficit hídrico. “Em condições reais de cultivo, não sabemos ainda como será a resposta desses doadores já que é comum ter mais de um agente estressor no campo”, comenta.

Sobre o uso desse material em outras culturas, a pesquisadora acredita que serão necessárias mais pesquisas, pois os efeitos desses doadores de óxido nítrico encapsulados são dependentes da concentração, da espécie e da cultivar.  

No período de julho de 2019 até dezembro de 2020 foi feita a coleta dos dados, análise dos resultados e escrita do artigo científico. A pesquisadora ressalta que no mesmo mês em que foi agraciada com o prêmio também teve o artigo referente a essa pesquisa aceito pela Environmental and Experimental Botany, importante revista científica na área de Fisiologia Vegetal.

O projeto contou com a colaboração da ex-aluna de iniciação científica do IAC, Paula Joyce Carrenho Prataviera, e dos pesquisadores Rafael Vasconcelos Ribeiro, da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Amedea Barozzi Seabra, da Universidade Federal do ABC (UFABC), dos pós-graduandos Joana Claudio Pieretti, da UFABC e Rafael Leonardo de Almeida, da UNICAMP. O preparo dos doadores de óxido nítrico foi realizado pela UFABC, campus Santo André.

 

 

 

 

 

 

 

 

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