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Título: Desenvolvimento de nanopartículas com potencial biofungicida
Título(s) alternativo(s): Development of nanoparticles with biofungicidal potential
Autor(es): Lima, Gesiara de França Silva de
Orientador(es): Sipoli, Caroline Casagrande
Palavras-chave: Pragas agrícolas - Controle biológico
Sistemas de controle biológico
Fungos fitopatogênicos
Agricultural pests - Biological control
Biological control systems
Phytopathogenic fungi
Data do documento: 29-Mar-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Apucarana
Citação: LIMA, Gesiara de França Silva de. Desenvolvimento de nanopartículas com potencial biofungicida. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2022.
Resumo: A agricultura a todo momento necessita superar problemas como o enfrentamento a estresses hídricos, manter a área plantada e aumentar a produção, evitar agrotóxicos e buscar soluções ecologicamente corretas, entre outros desafios. Além disso, há a preocupação de reduzir o uso de matérias-primas não renováveis muito supra utilizadas devido a perdas por ações climáticas nos solos como alta lixiviação dos minerais causado pelas chuvas, ou evitar a contaminação dos solos e águas por agentes, de controle de pragas e doenças, sintéticos altamente tóxicos, chamados agrotóxicos. Isso pode ser ultrapassado utilizando novas tecnologias sustentáveis que podem ser consideradas para o aumento da produtividade, produção de variedades de “fertilizantes verdes” e uso de controle biológico. A utilização de técnicas de nano e microencapsulação de agentes de controle biológico e promotores de crescimento com materiais biodisponíveis e biodegradáveis no meio ambiente é uma boa alternativa para reduzir o uso de materiais não renováveis e aumentar a eficiência. Deste modo, o presente trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema nanoparticulado para controle biológico. O sistema nanoparticulado foi produzido a partir da técnica de gelificação ionotrópica utilizando como polímero a quitosana e como agente reticulante o tripolifosfato de sódio. O sobrenadante de fermentação (SFM) do microrganismo Bacillus velezensis da cepa Labim 22 foi utilizado para produção de nanopartículas já que possui estudos preliminares que seus metabólitos têm ação no controle biológico. As nanopartículas produzidas foram preparadas em diferentes pHs, concentrações de quitosana, proporções de tripolifosfato de sódio e SFM e avaliada a utilização de tensoativos para estabilizar a formulação como o Tween 80, além de testar-se a atividade antimicrobiana do material encapsulado contra o fungo Sclerotinia sclerotiorum. As amostras encapsuladas com variação de concentração de 20% a 80% de SFM e 0,25% e 0,8% de quitosana apresentaram ação inibitória de 100% contra Sclerotinia sclerotiorum separadamente o efeito máximo só é apresentado nas condições acima de 50% de SFM, mostrando que há efeito sinérgico entre quitosana e SFM. As amostras estabilizadas com Twain 80 a 0,50% não apresentaram agregação e precipitação em solução após o 26° dia de estudo, isto é não agregaram e precipitaram.
Abstract: Agriculture always needs to overcome problems such as coping with water stresses, maintaining the planted area and increasing production, avoiding pesticides and seeking ecologically correct solutions, among other challenges. In addition, there is the concern to reduce the use of non-renewable raw materials that have been overused due to climate-related losses in the soil, such as high leaching of minerals caused by rainfall, or to avoid soil and water contamination by highly toxic, synthetic pest and disease control agents called agrotoxins. This can be overcome by using new sustainable technologies that can be considered for increased productivity, production of "green fertilizer" varieties, and use of biological control. The use of nano and microencapsulation techniques of biological control agents and growth promoters with bioavailable and biodegradable materials in the environment is a good alternative to reduce the use of non-renewable materials and increase efficiency. Thus, the present work has as main objective the development of a nanoparticulate system for biological control. The anoparticulate system was produced from the ionotropic gelation technique using chitosan as polymer and sodium tripolyphosphate as cross-linking agent. The fermentation supernatant (SFM) of the microorganism Bacillus velezensis strain Labim 22 was used for nanoparticle production since it has preliminary studies that its metabolites have action in biological control. The nanoparticles produced were prepared in different pHs, chitosan concentrations, proportions of sodium tripolyphosphate and SFM and evaluated the use of surfactants to stabilize the formulation as the Tween 80, besides testing the antimicrobial activity of the encapsulated material against the fungus Sclerotinia sclerotiorum. The encapsulated samples with concentration variation from 20% to 80% of SFM and 0.25% and 0.8% of chitosan showed 100% inhibitory action against Sclerotinia sclerotiorum separately the maximum effect is only presented in the conditions above 50% of SFM, showing that there is synergistic effect between chitosan and SFM. The samples stabilized with 0.50% Tween 80 did not show aggregation and precipitation in solution after the 26th day of the study.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30952
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