RESSALVA Atendendo solicitação do autor, o texto completo deste Relatório de Pós- Doutorado será disponibilizado somente a partir de 07/10/2026. 1 FERDINANDO MARCOS LIMA SILVA EFEITO HERBICIDA DE NANOEMULSÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE EUCALIPTO E CAPIM LIMÃO Relatório de Pós-doutorado realizado na Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Ciência e Tecnologia, Sorocaba. Supervisor: Prof. Dr. Leonardo Fernandes Fraceto Sorocaba 2024 2 RESUMO Os defensivos agrícolas trazem grande preocupação na questão ambiental, pois muitos destes compostos podem afetar a vida, a saúde do homem, a qualidade dos solos e das águas, entre outros problemas, pois muitos destes compostos são persistentes e/ou recalcitrantes no ambiente. Novas tecnologias que visam reduzir a contaminação ambiental e trazer mais segurança na produção de alimentos são necessárias e urgentes. Diante disso, o uso de produtos naturais, como óleos essenciais aliados à modernas tecnologias, como a nanotecnologia, podem trazer grandes benefícios para o manejo integrado de pragas, doenças e plantas daninhas. A nanotecnologia oferece oportunidades consideráveis para o desenvolvimento de produtos inovadores, desenvolvendo novas formulações que podem aumentar a eficácia, proteger contra degradação prematura e ao mesmo tempo permitir a redução na concentração do óleo essencial para o manejo de plantas daninhas. O objetivo deste trabalho é desenvolver formulações nanoencapsuladas contendo óleos essenciais visando obter um herbicida natural para controlar plantas daninhas em ambientes agrícolas. Foram desenvolvidas duas formulações nanoencapsuladas com dois óleos essenciais (Óleo Essencial 1 – OE1 e Óleo Essencial 2 – OE2), utilizando nanocapsula de zeína com alta eficiência de encapsulamento até os 210 dias após o preparo. Ambas formulações apresentaram efeito fitotóxico em bioensaio com Lactuca sativa e o OE2 nanoencapsulado apresentou efeito herbicida, controlando Amaranthus hybridus e Eleusine indica em pré e pós-emergência, com eficiência estatisticamente superior ao óleo essencial que não foi nanoencapsulado. Na agricultura esses tipos de formulações podem diminuir a contaminação do meio ambiente, pois utilizam uma menor quantidade de ativo necessário para controlar pragas e plantas daninhas, além do potencial de proteção deste ativo contra a rápida degradação e volatilização. 3 1. INTRODUÇÃO A Agricultura, ao longo da história, desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento das civilizações, permitindo ao homem fixar-se em regiões férteis e deixasse sua vida nômade (GEBAUER; PRICE, 1992). No final da década de 1960 e início da década de 1970, a chamada “Revolução Verde” expandiu o uso da tecnologia no campo, por meio da utilização de defensivos agrícolas e fertilizantes químicos, máquinas agrícolas, melhoramento genético de sementes, gerando aumentos significativos de produção de alimentos e permitindo o rápido crescimento da população humana (SILVA; FALCHETTI, 2011; HENRIQUES, 2009). Recentemente surgiu o conceito de Agricultura 4.0, ou agricultura digital, que emprega as tecnologias mais modernas, como robótica, agricultura de precisão, internet das coisas e outras inovações visando o uso mais eficiente de insumos, redução dos custos de mão de obra, melhorar a qualidade e segurança do trabalho e reduzir impactos ao meio ambiente (MASSRUHÁ; LEITE, 2017). A nanotecnologia está entre as inovações que contribuirão na transformação da agricultura, já que tem provocado revolução na ciência e na tecnologia nos mais diversos setores e pelo seu grande potencial de aplicação e ao desenvolvimento tecnológico por ela ocasionado (DURÁN et al, 2006). Essa nova ciência, tem caráter multidisciplinar e está sendo aplicada nas mais diversas áreas da pesquisa científica com gigantesco potencial de aplicação tecnológico em vários setores industriais (TOMA, 2005) O desenvolvimento de práticas limpas, não tóxicas e ambientalmente aceitáveis, que podem ser benefícios trazidos pela nanotecnologia, estão dentro da chamada Química Verde, pois na agricultura, uma de suas principais finalidades é a de prolongar o tempo de ação, reduzir a toxicidade, diminuir a quantidade de agrotóxico utilizado sem diminuição da eficácia através da liberação gradual (SOUZA, 1999). Através da diminuição da lixiviação e da proteção do ingrediente ativo contra perdas por 4 fotodegradação e volatilização, as nanopartículas visam amenizar os problemas apresentados pelas formulações convencionais, sendo menos tóxicos e mais eficazes por um tempo maior através do sistema de liberação gradual (SOUZA, 1999; HOFMANN et al, 2020). A aplicação da nanotecnologia para produção de nano emulsões através da utilização de bioativos naturais, como por exemplo, os óleos essenciais, pode ser promissora para a agricultura (OLIVEIRA et al., 2018). Aliar essa tecnologia com os conhecimentos provenientes dos conceitos alelopáticos, que trata a interação positiva ou negativa entre plantas vizinhas (RICE, 1984; IMATOMI et al., 2015), poderia contribuir para a descoberta de componentes químicos que atuariam como herbicidas naturais ou bioherbicidas. Inclusive, o óleo essencial de plantas aplicado em sementes de diversas espécies agrícolas vem sendo pesquisado pelo seu possível uso como inseticida, bactericida, fungicida e bioherbicida (MIRANDA et al., 2015). Tanto no setor de produção agrícola quanto nas diversas áreas da ciência e tecnologia, a nanotecnologia vem sendo amplamente discutido e pesquisado e com a crescente demanda por alimentos no mundo e altos investimentos no setor agrícola, a descoberta e desenvolvimento de novas tecnologias buscando produtos mais eficientes e ambientalmente seguros podem resultar em significativos avanços para a agricultura moderna. 30 6 CONCLUSÕES As nanocapsulas de zeína foram eficientes para o nanoencapsulamento dos óleos essenciais e as formulações nanoencapsuladas aumentaram e melhoraram o efeito herbicida em pré e pós-emergência dos óleos essenciais. Na agricultura esses tipos de formulações podem diminuir a contaminação do meio ambiente, pois utilizam uma menor quantidade de ativo necessário para controlar pragas e plantas daninhas, além do potencial de proteção deste ativo contra a rápida degradação e volatilização. 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABREU, F.O.M.S.; OLIVEIRA, E.F.; PAULA, H.C.B.; DE PAULA, R.C.M. Chitosan/Cashew Gum Nanogels for Essential Oil Encapsulation. Carbohydrate Polymers, v. 89, n. 4, p. 1277–1282, ago. 2012. ALMARIE, A.A.; MAMAT, A.S.; WAHAB, Z. Allelopathic potential of Cymbopogon citratus L. against different weed species. Ind Res J Pharm & Sci., v. 3, p. 324-330, 2016. ANDREI, E. Compêndio de Defensivos Agrícolas. 8ªed., Andrei Editora, 2009. BAKKALI, F.; AVERBECK, S.; AVERBECK, D.; IDAOMAR, M. Biological effects of essential oils – a review. Food Chem. Toxicol. v. 46, p. 446–475, 2008. BARNEY, J.N.; HAY, A.G.; WESTON, L.A. 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