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Revestimento antibacteriano aplicado na forma de spray pode proteger plantas contra doenças e seca
25 de dezembro de 2025, 09:49

Fonte

Liezel Labios, Universidade da Califórnia em San Diego

Publicação Original

Universidade da Califórnia em San Diego

Áreas

Agricultura, Bacteriologia, Biologia, Bioquímica, Biotecnologia, Botânica, Desenvolvimento de Fármacos, Engenharia Biológica, Indústria Farmacêutica, Microbiologia, Nanotecnologia Farmacêutica, Segurança Alimentar, Toxicologia

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Resumo

As infecções bacterianas representam uma ameaça crescente para a agricultura, contribuindo para grandes perdas de colheitas em todo o mundo. Essas infecções, causadas por bactérias Gram-negativas e Gram-positivas, provocam doenças importantes em plantas.

Recentemente, pesquisadores da Escola de Engenharia da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), nos EUA, desenvolveram um revestimento polimérico na forma de spray que pode ajudar as plantas a resistir a infecções bacterianas e a sobreviver à seca.

O avanço, publicado na revista científica ACS Materials Letters, pode contribuir para fortalecer a segurança alimentar global, visto que o aumento do estresse ambiental continua a intensificar a pressão das doenças em plantas.

O novo revestimento – que pode ser pulverizado diretamente nas folhas das plantas – é feito de um polímero sintético especialmente projetado que contém grupos químicos com carga positiva em sua estrutura, os quais possuem propriedades antibacterianas. Esses grupos com carga positiva rompem as membranas celulares das bactérias, tornando-os eficazes contra uma ampla gama de microrganismos nocivos.

A criação do revestimento em spray – e sua adaptação para plantas – foi possível graças à modificação de um método comum de síntese de polímeros.

“Normalmente, os polímeros são sintetizados usando solventes orgânicos que são tóxicos para as plantas”, disse Luis Palomino, doutorando em Engenharia Química e Nanoengenharia na UCSD e um dos primeiros autores do estudo. “O que fizemos de diferente aqui foi produzir o polímero em condições tamponadas em água. Isso nos permitiu criar uma formulação em spray mais biocompatível com as plantas. Podemos dissolver facilmente o polímero na concentração adequada em água e simplesmente pulverizá-lo”, continuou.

Utilizando esse método modificado, os pesquisadores produziram um tipo de material polimérico, chamado polinorboreno, permeável a gases. Essa característica é importante para permitir que as folhas das plantas continuem respirando e crescendo normalmente.

O revestimento foi pulverizado nas folhas de Nicotiana benthamiana, um modelo vegetal comum usado em testes de laboratório e em agricultura molecular vegetal, e protegeu as plantas vivas contra a infecção por Agrobacterium. Quando testado em folhas individuais em placas de Petri, o revestimento inibiu o crescimento de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas, como Escherichia coli e Staphylococcus aureus.

Uma descoberta surpreendente foi que “a cobertura total da folha não era necessária para obter proteção”, disse o Dr. Patrick Opdensteinen, pesquisador de pós-doutorado na UCSD e também primeiro autor do estudo. “Podemos pulverizar apenas uma pequena parte da folha, e isso se traduz em imunidade bacteriana para toda a planta. Esse foi um resultado realmente interessante.”

Outro resultado foi que as plantas revestidas também apresentaram maior tolerância à seca. Quando a irrigação foi suspensa por quatro dias, as plantas pulverizadas permaneceram mais saudáveis ​​e murcharam menos do que as plantas não tratadas. Os pesquisadores levantam a hipótese de que o revestimento de polímero pode estar atuando como uma barreira física para reduzir a perda de água, além de induzir mecanismos de resposta ao estresse em nível molecular que aumentam a resistência à seca.

A pesquisa continua explorando ainda mais os mecanismos por trás da resistência bacteriana e à seca em toda a planta. A equipe também se concentrará em melhorar a biodegradabilidade e avaliar a toxicidade para futura implementação no campo.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas. 

Autores/Pesquisadores Citados

Luis Palomino

Doutorando em Engenharia Química e Nanoengenharia na Escola de Engenharia da Universidade da Califórnia em San Diego

Dr. Patrick Opdensteinen

Pesquisador de pós-doutorado na Escola de Engenharia da Universidade da Califórnia em San Diego

Publicação

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a revista científica ACS Materials Letters (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade da Califórnia em San Diego (em inglês).

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