Cientistas criam partículas inteligentes para proteger plantações contra estresse ambiental

Imagine uma tecnologia invisível a olho nu, capaz de blindar lavouras contra a falta de água, acelerar o crescimento de mudas nativas e ainda evitar o desperdício de toneladas de alimentos. Na UFABC, essa realidade já saiu dos laboratórios e ganhou o campo.


Um grupo de pesquisa liderado pela Profa. Dra. Amedea Barozzi Seabra, da UFABC, desenvolveu nanopartículas biodegradáveis e poliméricas projetadas para atuar como "micro-reservatórios" inteligentes de óxido nítrico (NO). O NO é um gás natural e um poderoso sinalizador biológico, que dita como as plantas respondem ao estresse ambiental. O grande desafio da ciência sempre foi o fato de esse gás evaporar quase instantaneamente. É aí que entra a engenharia de materiais da UFABC. 

"Ao encapsular os doadores de óxido nítrico na escala nanométrica, impedimos que a molécula se degenere rapidamente no ambiente. Conseguimos uma liberação local, gradual e sustentada, garantindo que a planta absorva o composto exatamente quando e onde precisa", explica a pesquisadora.

A versatilidade desse sistema nanotecnológico abre um leque excepcional de manejo prático, permitindo que a formulação seja aplicada de diferentes formas: diretamente no tratamento de sementes (via priming), pulverizada nas folhas, incorporada na água de rega do solo ou utilizada como banho de imersão para frutos no pós-colheita. Essa flexibilidade se estende a uma enorme variedade de culturas vegetais, expandindo o impacto da pesquisa para além da produção de alimentos (como soja, milho, trigo e hortaliças). A tecnologia engloba culturas de alto valor energético, como a cana-de-açúcar, e desempenha um papel ecológico crucial na conservação ambiental, através do fortalecimento de espécies nativas (a exemplo do Jatobá, Amburana e Araucária), consolidando-se como uma ferramenta estratégica e de forte apelo biotecnológico para o sucesso do reflorestamento em áreas degradadas. 


Uma coleção de patentes e impacto no agronegócio 

A originalidade da pesquisa é chancelada por uma robusta coleção de depósitos de patentes junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). Em uma parceria estratégica e de longa data com o Prof. Halley Caixeta Oliveira, da Universidade Estadual de Londrina (UEL), e como parte do INCT NanoAgro a equipe validou, em campo, tecnologias altamente competitivas no cenário internacional.

Entre as principais inovações protegidas e publicadas pelo grupo, destacam-se: 

- Sementes super-resistentes à seca (Patente BR 10 2024 001346 8): Um tratamento de sementes (como soja, milho e trigo) que eleva drasticamente o vigor, a germinação e o desenvolvimento de raízes, protegendo as lavouras contra déficits hídricos. Vale destacar que o mercado de sementes de soja movimenta mais de R$ 33 bilhões por safra no Brasil. 

- O "freio" no amadurecimento de frutos (Patente BR 10 2024 008028 9): Utilizando nanopartículas de quitosana, o método reduz a produção de etileno — o gás responsável pelo apodrecimento —, dobrando o tempo de prateleira de frutas sem qualquer modificação genética, uma alternativa sustentável para combater as 45 milhões de toneladas de alimentos desperdiçadas anualmente no país. 

- Aumento de produtividade em hortaliças (Patente BR 10 2021 02000): Formulações baseadas na combinação de nanopartículas metálicas e doadores de NO aplicadas via pulverização foliar, impulsionando a eficiência fisiológica das plantas. 


Formação de excelência e rede global de pesquisa 

Por trás de marcos científicos tão expressivos e inovadores, está o fator humano: um grupo de pesquisa altamente qualificado na UFABC. Sob a liderança da Profa. Amedea, a linha de pesquisa serve como um polo formador de recursos humanos de excelência, integrando desde jovens talentos na iniciação científica até discentes de mestrado, doutorado e pesquisadores em estágio de pós-doutorado. Esse ecossistema científico não trabalha isolado: ele se articula fortemente, por meio de uma sólida rede de colaboradores nacionais e internacionais. Unindo especialistas de ponta em química, ciência dos materiais e fisiologia vegetal de diferentes universidades do Brasil e do exterior, o grupo projeta a UFABC na fronteira global da nanomedicina e da nanotecnologia sustentável aplicada ao agronegócio. 


Da ciência básica ao nível de campo (TRL 6) 

O trabalho da UFABC rompeu a barreira da pesquisa puramente teórica. Em ensaios recentes com engenharia florestal voltada ao reflorestamento (para cumprimento de metas nacionais como o Planaveg), a aplicação dessas nanopartículas fez a taxa de sobrevivência de mudas de espécies nativas, como o Jatobá e a Amburana, saltar de 40%–50% para até 100% de sucesso pós-plantio. O estudo rendeu, inclusive, artigos de repercussão global na prestigiada revista científica New Phytologist.

Apoiada por agências como FAPESP (processo Fapesp 2024/12112-2), Capes e CNPq, a linha de pesquisa caminha agora para o escalonamento industrial, adaptando os biopolímeros atóxicos a processos de larga escala. É a nanotecnologia do ABC gerando soluções sustentáveis, bioinsumos de ponta e segurança alimentar para o futuro do planeta. 



Grupo de pesquisa liderado pela Profa. Dra. Amedea Barozzi Seabra


Superintendência de Comunicação 
Universidade Federal do ABC 
Com informações da Profa. Dra. Amedea Barozzi Seabra