Notícia com publicação científica
Nanopartículas viabilizam fixação e entrega controlada de pesticidas e podem reduzir o uso de produtos químicos na agricultura
Nanopartículas de lignina esterificadas atuam como carreadores e agentes de liberação controlada de compostos hidrofóbicos
wayhomestudio via Freepik
6 de fevereiro de 2025, 11:30

Fonte

Angela Westin, Universidade de Estocolmo

Publicação Original

Universidade de Estocolmo

Áreas

Agricultura, Agronomia, Ciências Agrárias, Química Verde, Sustentabilidade

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Resumo

Pesquisadores da Universidade de Estocolmo desenvolveram um método inovador para reduzir o uso de pesticidas na agricultura.

Usando um material funcional de base biológica desenvolvido a partir de nanopartículas de lignina, um polímero natural encontrado na madeira, os pesticidas podem ser fixados e absorvidos pelas superfícies das plantas.

O material permite que os pesticidas fiquem ativos por até dois meses, protegendo as plantas e podendo reduzir drasticamente o uso de produtos químicos na agricultura.

Foco do Estudo

Estruturar um novo material funcional de base biológica que permita a fixação e liberação controlada de pesticidas na agricultura.

Por que é importante?

Quase 4 milhões de toneladas de pesticidas são usadas globalmente a cada ano, mas menos de 25% desse total atinge o alvo pretendido. O restante acaba no solo por meio de pulverização, chuva ou se decompõe devido à luz ultravioleta.

Neste cenário, existe uma demanda crescente por materiais funcionais de base biológica que possam garantir a entrega controlada de pesticidas e minimizar a perda de ingredientes ativos no setor agrícola, reduzindo o impacto do uso dos produtos químicos sobre a saúde e o meio ambiente.

Estudo

Matilda Andersson, doutoranda no Departamento de Materiais e Química Ambiental da Universidade de Estocolmo, na Suécia, desenvolveu uma tecnologia de nanopartículas de base biológica usando lignina como material base.

Ao modificar a lignina – um subproduto atualmente subutilizado de indústrias de madeira – com derivados de ácidos graxos, a pesquisadora criou partículas que aderem à superfície cerosa das plantas e penetram na camada protetora das folhas.

As nanopartículas de lignina esterificadas (ELNPs) atuam como carreadores e agentes de liberação controlada de compostos hidrofóbicos. Nos testes, os pesquisadores usaram a curcumina como composto modelo hidrofóbico, incorporada durante a fabricação de ELNPs com eficiência de retenção superior a 95%.

O estudo foi orientado pelo professor Mika Sipponen e publicado na revista científica ACS Applied Materials & Interfaces.

Este método tem o potencial de reduzir a quantidade de pesticidas necessária, o que beneficia não apenas os agricultores, mas também o meio ambiente. Nosso próximo passo é testar as nanopartículas à base de lignina em condições práticas para validar sua eficácia de longo prazo em plantações em crescimento

Matilda Andersson, doutoranda no Departamento de Materiais e Química Ambiental da Universidade de Estocolmo

Resultados

Nos testes conduzidos pela equipe de pesquisa, as ELNPs apresentaram uma liberação sustentada de curcumina por 60 dias em meio oleoso, com uma taxa de liberação ajustável dependente da proporção em massa entre lignina e curcumina.

A pesquisa mostrou que as novas nanopartículas podem reduzir potencialmente a quantidade necessária de pesticida, ajudando a proteger o meio ambiente, já que efetivamente entregam os pesticidas às plantas, evitando que sejam levados pela chuva ou irrigação ou reduzindo este efeito.

Uma característica importante das novas nanopartículas é a capacidade de regular a liberação de pesticidas por até 60 dias. A liberação gradual garante proteção de longo prazo, tornando o método mais eficaz do que os pesticidas tradicionais. Ao mesmo tempo, reduz o risco de contaminação e riscos à saúde, que geralmente são associados ao uso excessivo de pesticidas.

As nanopartículas à base de lignina podem se tornar uma parte importante do desenvolvimento de técnicas agrícolas mais sustentáveis, reduzindo a dependência de produtos químicos e melhorando a proteção ambiental.

Nosso objetivo é desenvolver ainda mais tecnologias sustentáveis ​​que possam resolver os desafios reais enfrentados pela agricultura

Matilda Andersson, doutoranda no Departamento de Materiais e Química Ambiental da Universidade de Estocolmo

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Mika Sipponen

Professor do Departamento de Materiais e Química Ambiental da Universidade de Estocolmo

Matilda Andersson

Doutoranda no Departamento de Materiais e Química Ambiental da Universidade de Estocolmo

Instituições Citadas

Universidade de Estocolmo

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica ACS Applied Materials & Interfaces (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Estocolmo (em inglês).

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