Uso de microgéis e nanogéis com ferro pode melhorar a germinação da planta do pepino

Estudo publicado no Journal of Agricultural and Food Chemistry mostra que esse tipo de polímero poderá, no futuro, reduzir o tempo, o espaço e o custo do cultivo, favorecendo a produção sustentável de alimentos

Thais Szegö | Agência FAPESP – Experimento realizado por pesquisadores da Universidade de Franca (Unifran), no interior de São Paulo, mostrou que o uso de micro e nanogéis contendo ferro é uma alternativa para otimizar o processo de germinação de sementes de pepino.

O trabalho contou com a colaboração de pesquisadores do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (LNLS-CNPEM) e do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (Cena-USP).

Os micro e nanogéis são uma classe de polímeros, sistemas coloidais com estrutura interna semelhante a um gel (incha quando exposto a um solvente) e tamanho que varia de alguns micrômetros (microgéis) até nanômetros (nanogéis). Os sistemas poliméricos são utilizados de diversas formas na agricultura, pois promovem a liberação controlada de agroquímicos e são compostos indutores de absorção de água.

O pepino (Cucumis sativus) foi utilizado no projeto por ocupar uma posição de destaque entre as hortaliças cultivadas e consumidas globalmente, sendo comumente usado como modelo para estudos agrícolas e classificado entre os quatro vegetais mais plantados no mundo, depois do tomate, do repolho e da cebola.

No estudo, os autores fizeram duas comparações. Uma confrontou a utilização do tratamento com polímeros puros com o uso apenas de água. Na outra, foram analisadas as diferenças entre o tratamento com polímeros contendo ferro e o realizado com água com ferro.

Os resultados, divulgados no Journal of Agricultural and Food Chemistry, apontam que o uso dos polímeros puros ou contendo ferro estimulou o processo de germinação e de crescimento da planta. “Além disso, o nanogel contendo ferro foi capaz de levar maior concentração da substância a certas regiões celulares [embrião e cotilédone] da semente, o que pôde ser avaliado por uma técnica chamada fluorescência de raios X. Isso estimulou melhora no tamanho da raiz e do caule”, conta Eduardo Molina, químico industrial, pesquisador da Unifran e coordenador do estudo, que contou com apoio da FAPESP.

Teste de segurança

A possível toxicidade dos polímeros empregados também foi avaliada por meio de ensaios com peixes-zebra, que foram expostos ao material durante 96 horas. O resultado foi negativo, ou seja, o material se mostrou seguro para aplicação sem risco de contaminação.

De acordo com os autores, as conclusões obtidas evidenciam os benefícios proporcionados ao desenvolvimento da planta, não deixando dúvidas dos ganhos que o método pode oferecer à agricultura, sem o risco de impactar negativamente o meio ambiente.

“Os resultados obtidos até o momento são promissores, mas foram testados somente em escala laboratorial com controle de temperatura, umidade e exposição à luz”, ressalta Molina. “Posteriormente, após validarmos os resultados para diferentes culturas, serão necessários parceiros para experimentos em escalas maiores”, acrescenta.

O pesquisador explica ainda que, nas próximas etapas, a equipe pretende avaliar o efeito do tratamento na semente durante todo o estágio do crescimento da planta, não só na germinação. “Além disso, pretendemos utilizá-lo como sistema de liberação controlada para a nutrição das folhas”, conta.

Esses próximos passos do projeto também devem trazer novidades muito úteis à agricultura, já que estudos de outros cientistas apontaram que esse tipo de tratamento tem potencial para promover uma restauração considerável do pigmento verde das plantas de pepino com deficiência de ferro, substância essencial para a nutrição e cuidado dos vegetais, sem induzir quaisquer efeitos adversos.

Nos últimos anos, os micro e nanogéis têm tido uso significativo em contextos agrícolas, visando melhorar a saúde das plantas e a produção de alimentos, possibilitando o cultivo de mais e melhores vegetais, mais rapidamente, em menos espaço e com menor custo. “Assim, poderão ajudar a suprir a demanda cada vez maior de uma produção sustentável de alimentos para a população mundial, que aumenta continuamente.”

O artigo Facilitating Seed Iron Uptake through Amine-Epoxide Microgels: A Novel Approach to Enhance Cucumber (Cucumis sativus) Germination pode ser lido em: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.4c01522.