Na busca por alternativas mais sustentáveis para o manejo agrícola, uma pesquisa com participação da UNIFAL-MG investiga o uso da nanobiotecnologia para produzir nanopartículas capazes de auxiliar no desenvolvimento das plantas e melhorar sua resposta a condições adversas, como seca, pragas e doenças. A proposta busca contribuir para reduzir impactos ambientais e diminuir a dependência de insumos químicos convencionais na agricultura.
O projeto Nanobiotecnologia como ferramenta para a agricultura circular é coordenado pelo professor Juliano Elvis de Oliveira, da Universidade Federal de Lavras (UFLA), e tem como subcoordenador o professor Plínio Rodrigues dos Santos Filho, do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da UNIFAL-MG. Financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), com investimento de R$ 1.556.715,00, a pesquisa conta ainda com a parceria da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e da Embrapa Instrumentação, além dos pesquisadores da UNIFAL-MG Thiago Corrêa de Souza, docente do Instituto de Ciências da Natureza (ICN), e Antônio Rodrigues da Cunha Neto, professor visitante do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCA).
O diferencial da proposta está no uso de estratégias menos agressivas ao ambiente, com base em nanotecnologia verde, bioinsumos e princípios da agricultura circular. Em vez de depender apenas de produtos químicos sintéticos, a pesquisa busca integrar biotecnologia, nanotecnologia e reaproveitamento de recursos.
“A nossa hipótese é que, ao integrar a nanobiotecnologia com práticas de agricultura circular, será possível desenvolver soluções de manejo mais eficientes, economicamente viáveis e ambientalmente amigáveis, contribuindo para a segurança alimentar e a sustentabilidade do setor agrícola”, explica o professor Plínio Santos Filho.
O problema que a pesquisa quer resolver
Conforme Plínio Santos Filho, a estratégia central do projeto é utilizar microrganismos como bactérias e fungos benéficos para produzir nanopartículas metálicas por meio de processos naturais, sem a necessidade de reagentes químicos tóxicos.
“As nanopartículas de prata, zinco e cobre têm demonstrado propriedades antimicrobianas e inseticidas notáveis, podendo ser utilizadas para tratar sementes, proteger plantas e desinfetar o solo de maneira segura e sustentável”, comenta.
A aplicação prática deste método envolve o cultivo de microrganismos benéficos em biorreatores especialmente projetados para maximizar a produção de nanopartículas metálicas. “Esses biorreatores permitem um controle rigoroso das condições de cultivo, como temperatura, pH e concentração de nutrientes, garantindo a eficiência e a reprodutibilidade do processo de biossíntese”, explica.
Na frente conduzida pela UNIFAL-MG, o foco está em outro tipo de material: as nanopartículas de quitosana, um polímero derivado da quitina, substância presente nos exoesqueletos de crustáceos. Nesse caso, a quitosana funciona como uma espécie de veículo em escala microscópica, capaz de carregar compostos de interesse e favorecer sua entrega às plantas.
Plantas mais resilientes à seca
Um dos principais objetivos da linha de pesquisa da UNIFAL-MG é melhorar o desempenho das plantas em condições adversas, especialmente a falta de água. Um dos focos das pesquisas locais é o milho, cultura de grande relevância econômica para o Brasil e para a região Sul de Minas, desenvolvida em parceria com o professor Thiago Souza.
“A planta no ambiente está exposta a todo tipo de situação. Ou não chove, ou chove muito, ou tem pragas infestando a cultura. Ela não tem para onde correr. Então melhorar o desempenho da planta é um desafio contínuo”, pondera o professor Plínio Santos Filho.
Além do milho, o grupo também utiliza outros modelos vegetais, como o girassol, para testar os efeitos das nanopartículas em diferentes situações.
Na UNIFAL-MG, a pesquisa é parte de uma trajetória contínua do grupo, que há anos investiga os efeitos da quitosana e de outros compostos bioativos no desenvolvimento vegetal. “A quitosana a gente já estudou sozinha. Agora a gente está usando ela como veículo para as nanopartículas, tentando aprimorar. Vem tudo na sequência de outros projetos”, resume.
Atualmente, parte dos resultados está relacionada à produção das nanopartículas, enquanto os ensaios com plantas começam a ser desenvolvidos. A partir dessa etapa, a equipe pretende avaliar a eficácia das partículas em diferentes modelos vegetais e condições de cultivo.
Produção na propriedade rural
Uma das apostas de longo prazo do projeto é o conceito de produção on farm, expressão utilizada para se referir à possibilidade de produção de determinados insumos diretamente na propriedade rural. Essa abordagem já é utilizada no Brasil com agentes biológicos, como microrganismos empregados no manejo agrícola.
“Já tem fazenda no Brasil onde o produtor fabrica o próprio biológico numa pequena biofábrica e usa na lavoura. Isso é um avanço muito grande. A gente está nessa seara também”, destaca o professor.
No caso das nanopartículas, a aplicação dessa lógica ainda depende do avanço dos estudos, da definição de protocolos e da validação das condições de produção e uso. A expectativa é que, futuramente, esse tipo de estratégia possa reduzir custos logísticos, diminuir etapas de transporte e armazenamento e aproximar tecnologias sustentáveis do setor produtivo.
Além dos professores Plínio Santos Filho e Thiago Souza, a equipe da Universidade no projeto conta também com as discentes de pós-graduação: Ana Clara Cruz da Silva, doutoranda do PPGCA, que é também servidora técnica de laboratório; Isis Fernanda Perna, mestranda do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (PPGBiotec); e Patrícia Cristina de Oliveira dos Santos, mestranda do PPGCA.
