Óxido de grafeno e composto natural reduzem perdas em ciclames e abrem nova estratégia contra doença fúngica

Foto: Andre May

Uma nova estratégia baseada na combinação entre um composto natural vegetal e o óxido de grafeno apresentou resultados promissores no controle da murcha de Fusarium, uma das principais doenças que afetam a produção de Cyclamen (ciclame) no Brasil.

O estudo mostrou que a associação entre o β-cariofileno, molécula relacionada aos mecanismos naturais de defesa das plantas, e o óxido de grafeno conseguiu reduzir em 40% a mortalidade de plantas infectadas, além de retardar o avanço da doença e melhorar características importantes para o cultivo comercial, como crescimento e antecipação da floração.

A pesquisa foi desenvolvida pela Embrapa Meio Ambiente (SP), em parceria com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e a empresa PPS Compósitos, unindo conhecimentos de biotecnologia vegetal e nanotecnologia aplicada à agricultura.

Doença ameaça produção de ciclame no Brasil

O ciclame é uma planta ornamental com crescente participação no mercado brasileiro e sul-americano. O Brasil responde por aproximadamente 40% do mercado regional da espécie, com destaque para polos produtores como Holambra (SP).

Entretanto, o cultivo enfrenta desafios sanitários, principalmente pela presença do fungo Fusarium oxysporum, agente causador da murcha de Fusarium.

Em condições comerciais, a doença pode provocar perdas severas e levar à morte de até 70% das plantas cultivadas, comprometendo o desenvolvimento das lavouras ornamentais e reduzindo a rentabilidade dos produtores.

β-cariofileno ativa defesa natural das plantas

O principal componente da pesquisa foi o β-cariofileno, uma molécula encontrada naturalmente em diversas espécies vegetais e associada aos mecanismos de defesa das plantas contra agentes externos.

Durante os estudos, os pesquisadores identificaram que o ciclame infectado pelo fungo aumenta a produção desse composto como uma resposta natural de proteção.

A partir dessa descoberta, a equipe avaliou a aplicação de doses adicionais da molécula para reforçar a resistência da planta ao patógeno.

Em testes laboratoriais, o β-cariofileno demonstrou capacidade de reduzir o crescimento do Fusarium oxysporum, dificultando o desenvolvimento do fungo.

Grafeno aumenta estabilidade e prolonga ação do tratamento

Apesar do potencial do composto natural, um dos desafios encontrados pelos pesquisadores foi sua elevada volatilidade, característica que reduz sua permanência e eficiência quando aplicado isoladamente.

Para superar essa limitação, o estudo incorporou o óxido de grafeno, material derivado do grafite com propriedades capazes de proteger e estabilizar moléculas ativas.

Segundo os pesquisadores, o óxido de grafeno atua como um bioprotetor, formando uma estrutura que reduz a perda do β-cariofileno e prolonga sua ação sobre a planta.

Além disso, o material apresentou capacidade de adsorver o ácido fusárico, uma toxina produzida pelo fungo, reduzindo os danos causados aos tecidos vegetais.

Tratamento atrasa doença e melhora desempenho das plantas

Os experimentos foram realizados em dois genótipos de ciclame, “Verano Red Solar” e “Magenta”, utilizando diferentes formas de aplicação, incluindo pulverização e endoterapia, método em que o produto é introduzido diretamente nos bulbos.

Os resultados indicaram que a combinação entre β-cariofileno e óxido de grafeno:

• Reduziu em 40% a mortalidade das plantas infectadas;
• Atrasou o avanço dos sintomas da doença em até 26 dias;
• Aumentou a biomassa da parte aérea das plantas;
• Antecipou a floração em aproximadamente 11%.

Na prática, os efeitos representam maior produtividade, melhor qualidade ornamental e maior valor comercial das flores.

Tecnologia une sustentabilidade e inovação agrícola

Além da eficiência contra a doença, os pesquisadores também avaliaram a segurança ambiental do β-cariofileno.

Testes ecotoxicológicos foram realizados com diferentes organismos, incluindo microalgas, plantas aquáticas, microcrustáceos e nematoides.

Os resultados indicaram baixa toxicidade para a maioria das espécies avaliadas, permitindo identificar concentrações consideradas seguras para o ambiente.

Segundo os pesquisadores, a característica natural do composto reforça o potencial da tecnologia como alternativa sustentável para o manejo fitossanitário.

Nova solução pode ampliar controle biológico em plantas ornamentais

O avanço da pesquisa demonstra o potencial da integração entre moléculas naturais produzidas pelas plantas e materiais avançados da nanotecnologia.

Para os cientistas envolvidos, a combinação entre β-cariofileno e óxido de grafeno representa uma nova abordagem para reduzir perdas econômicas, aumentar a longevidade das flores e oferecer ferramentas mais sustentáveis ao setor ornamental.

A tecnologia também abre caminho para novos estudos envolvendo o uso de compostos naturais associados a materiais inteligentes no controle de doenças agrícolas, contribuindo para uma agricultura mais eficiente e com menor dependência de soluções convencionais.