Aplicação de nanopartículas liberadoras de óxido nítrico contribui para recuperar plantas em condição de seca

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-APTA) 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.