Foto: Andre May

O Brasil responde por cerca de 40% do mercado sul-americano da planta ornamental conhecida como Ciclame

A combinação de β-cariofileno, molécula do próprio ciclame, e do óxido de grafeno reduziu em 40% a mortalidade de plantas infectadas. A estratégia pode ser estendida a outras plantas ornamentais, cujo mercado está em expansão no Brasil. O uso de óxido de grafeno mostrou ainda outras vantagens para a produção, como aumento de biomassa e antecipação da floração. A pesquisa reforça alternativas sustentáveis para o manejo fitossanitário, com potencial para reduzir o impacto ambiental.. O estudo foi publicado em edição especial do periódico internacional ACS Omega, dedicada aos avanços da ciência brasileira.

A combinação entre um composto natural de origem vegetal e o óxido de grafeno, derivado do grafite, apresentou resultados promissores no controle da murcha de Fusarium, principal doença que afeta a produção de Cyclamen no Brasil. Conhecida popularmente como cíclame, a planta ornamental vem ganhando espaço no setor produtivo. O País responde por cerca de 40% do mercado sul-americano da espécie. A estratégia foi desenvolvida em parceria entre a Embrapa Meio Ambiente (SP), a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e a PPS Compósitos.

O composto natural de origem vegetal é o β-cariofileno, molécula presente em diversas plantas e associada aos mecanismos de defesa vegetal. Identificado em plantas de cíclame após a infecção pelo fungo, ele foi testado isoladamente e em combinação com o óxido de grafeno. O estudo mostrou que essa associação prolonga a ação do β-cariofileno, reduzindo o impacto de sua alta volatilidade. Derivado do grafite, o óxido de grafeno atua como um bioprotetor ao formar uma camada que reduz a perda do ingrediente ativo e prolonga sua ação sobre a planta.

De acordo com Andre May, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, testes laboratoriais mostraram que o β-cariofileno inibe o crescimento do fungo Fusarium oxysporum, enquanto o óxido de grafeno sozinho não apresentou efeito significativo.

No entanto, como explica May, a aplicação conjunta desses agentes em plantas de Cyclamen, tanto por pulverização quanto por endoterapia (injeção direta nos bulbos), revelou efeito sinérgico, aumentando a eficácia do tratamento. “Além disso, o óxido de grafeno atua como adsorvente (retém a substância em sua superfície) do ácido fusárico, toxina produzida pelo fungo, reduzindo os danos causados à planta”, complementa o pesquisador Bernardo Vieira.

A pesquisadora Kátia Nechet acrescenta que experimentos em casa de vegetação mostraram que a combinação do β-cariofileno e do grafeno reduziu a mortalidade das plantas infectadas em 40% e atrasou o progresso da doença. Esse tratamento promoveu também crescimento da biomassa das partes aéreas do ciclame e antecipou em 11% a floração, mostrando efeitos diretos na produtividade e no valor ornamental das flores.

Solução alia sustentabilidade ao controle de doenças do ciclame

O ciclame, cultivado em Holambra (SP), enfrenta desafios fitossanitários devido aos patógenos presentes no ambiente de produção, especialmente o Fusarium, capaz de matar até 70% das plantas em cultivos comerciais. A doença interfere na fisiologia da planta comprometendo o seu desenvolvimento e causando a mortalidade das plantas. Nesse contexto, alternativas de controle da doença tornam-se essenciais.

O β-cariofileno, presente em espécies das famílias Asteraceae e Cannabaceae, já havia sido identificado como sinal molecular capaz de ativar defesas vegetais. Esse composto foi identificado ao se analisar os voláteis emitidos pela planta de cíclame, quando inoculada com o Fusarium.

Por ser uma molécula produzida pela própria planta, os cientistas optaram por adicionar quantidades maiores a fim de reforçar as suas defesas contra o fungo causador da doença. A pesquisadora Sônia Queiroz observa que estudos in vitro mostraram que o β-cariofileno reduz o crescimento do F. oxysporum em até 40%, auxiliando no controle da doença.

“Já o óxido de grafeno, devido à sua estrutura única, pode proporcionar um efeito de proteção de substâncias benéficas contra degradação”, salienta a analista Márcia Assalin.

Os pesquisadores aplicaram os tratamentos em dois genótipos de Cyclamen, “Verano Red Solar” e “Magenta”, usando pulverização e endoterapia. Observou-se que a aplicação combinada de β-cariofileno e grafeno retardou o aparecimento de sintomas da murcha de Fusarium, em até 26 dias. A eficácia aumentada é atribuída à capacidade do óxido de grafeno de adsorver e estabilizar o β-cariofileno, protegendo-o da volatilização e degradação.

Composto natural mostra outros benefícios

Para garantir a segurança ambiental, o grupo realizou testes ecotoxicológicos do β-cariofileno com organismos de diferentes níveis, incluindo microalgas, plantas aquáticas, microcrustáceos e nematoides. “Os resultados indicaram baixa toxicidade para a maioria das espécies, permitindo a determinação de concentrações seguras para ambientes aquáticos”, revela o pesquisador Claudio Jonsson

Além de controlar a doença, a pesquisa revelou efeitos adicionais do β-cariofileno, como aumento de crescimento, biomassa e antecipação da floração, benefícios importantes para a produção comercial de Cyclamen.

Para May, o estudo destaca o potencial do uso combinado do β-cariofileno e do óxido de grafeno como uma estratégia inovadora e sustentável para proteger plantas ornamentais, reduzir perdas econômicas e aumentar a durabilidade das flores.

Edição especial para a ciência brasileira Essa pesquisa foi publicada no periódico ACS Omega, na edição especial Chemistry in Brazil: Advancing through Open Science, que destacou o papel da ciência brasileira no desenvolvimento de soluções inovadoras para a agricultura sustentável. O artigo β-Caryophyllene and Graphene Oxide: A Novel Approach for Managing Fusarium Wilt in Cyclamen spp conta com a autoria de: Andre May, Marcia Assalin, Bernardo Halfeld-Vieira, Katia Nechet, Eunice Batista, Helio Quevedo, Marley Tavares, Claudio Jonsson e Sonia Queiroz.

               Fotos: Andre May

Cristina Tordin (MTb  28.499/SP)

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Fonte: Embrapa

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