Desenvolvimento de formulação a base de ácido giberélico nanoencapsulado em associação com bactéria para tratamento de sementes

Abordagens inovadoras voltadas à agricultura sustentável, como o uso de bioinsumos e bioestimulantes aplicados no tratamento de sementes e potencializados pela nanotecnologia, representam alternativas promissoras para favorecer o desenvolvimento inicial das plantas, aumentar a eficiência no uso de recursos e reduzir os impactos ambientais da atividade agrícola. Nesse contexto, o presente estudo avaliou o crescimento de Azospirillum brasilense (hm053) e a sua produção de exopolissacarídeos (EPS) in vitro, e o desenvolvimento de nanopartículas de alginato de sódio e quitosana contendo ácido giberélico (GA₃) encapsulado. A estabilidade físico-química desses sistemas e seus efeitos sobre o desenvolvimento inicial de plantas de milho (Zea mays L.) também foram avaliados. O crescimento bacteriano foi monitorado em meio DYGS, sob condições controladas, observando-se crescimento acentuado entre 6 e 8 horas de incubação e produção de aproximadamente 0,81 g.L⁻¹ de EPS em meio FORM15. As nanopartículas foram caracterizadas quanto ao diâmetro hidrodinâmico, índice de polidispersão, potencial zeta, pH, concentração de partículas e eficiência de encapsulação, utilizando-se as técnicas de DLS, NTA, FTIR e AFM, além de análises estatísticas para avaliação da estabilidade sob diferentes condições de armazenamento. Os resultados indicaram boa estabilidade físico-química das formulações, com maior homogeneidade e estabilidade para o sistema contendo GA₃, apresentando diâmetro hidrodinâmico médio de 438 nm, PdI de 0,373, potencial zeta de −21,23 mV e eficiência de encapsulação de 95,45%. Os ensaios de germinação e cultivo em vasos demonstraram que os tratamentos contendo GA₃, isolado ou encapsulado, promoveram maior desenvolvimento inicial das plântulas, enquanto a aplicação isolada de A. brasilense não apresentou efeito positivo significativo. O tratamento com 75 mg de GA3/Ab apresentou os maiores valores de altura da parte aérea e raiz. De modo geral, os resultados evidenciam o potencial das nanopartículas contendo GA₃ para aplicação no tratamento de sementes de milho.

Resumo (inglês)

Innovative approaches aimed at sustainable agriculture, such as the use of bioinputs and biostimulants applied in seed treatment and enhanced by nanotechnology, represent promising alternatives to promote early plant development, increase resource-use efficiency, and reduce the environmental impacts of agricultural activity. In this context, the present study evaluated the in vitro growth of Azospirillum brasilense (hm053) and its production of exopolysaccharides (EPS), as well as the development of sodium alginate and chitosan nanoparticles containing encapsulated gibberellic acid (GA₃). The physicochemical stability of these systems and their effects on the early development of maize (Zea mays L.) were also evaluated. plants.Bacterial growth was monitored in DYGS medium under controlled conditions, observing sharp growth between 6 and 8 hours of incubation and an EPS production of approximately 0.81 g.L⁻¹ in FORM15 medium. The nanoparticles were characterized by hydrodynamic diameter, polydispersity index (PdI), zeta potential, pH, particle concentration, and encapsulation efficiency, using DLS, NTA, FTIR, and AFM techniques, in addition to statistical analyses to evaluate stability under different storage conditions. The results indicated good physicochemical stability of the formulations, with greater homogeneity and stability for the system containing GA3 presenting an average hydrodynamic diameter of 438 nm, a PdI of 0.373, a zeta potential of −21.23 mV, and an encapsulation efficiency of 95.45%. Germination and pot culture assays demonstrated that treatments containing GA3 (whether isolated or encapsulated) promoted greater initial seedling development, while the isolated application of A. brasilense showed no significant positive effect. The treatment with 75 mg of GA3 /Ab yielded the highest values for shoot and root height. Overall, the results highlight the potential of GA3 loaded nanoparticles for application in maize seed treatment.

Palavras-chave

Agricultura , Nanotecnologia , Azospirillum , Giberelina , Agriculture , Nanotechnology , Gibberellins

Idioma

Português

Citação

CRUZ, Fernanda Camila. Desenvolvimento de formulação a base de ácido giberélico nanoencapsulado em associação com bactéria para tratamento de sementes. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Sorocaba, 2026.