Aplicação de nanomateriais de carbono: efeitos ecotoxicológicos e influência no crescimento inicial de plantas

Abstract

A nanotecnologia na agricultura tem se destacado como uma ferramenta promissora para aumentar a produtividade, melhorar a resistência das culturas frente às adversidades, além de promover práticas agrícolas mais sustentáveis. Dentre os nanomateriais, os nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNTs) e óxido de grafeno (GO) se destacam por sua capacidade de fornecer nutrientes sem perdas por lixiviação, melhorando o desempenho das plantas e reduzindo o uso de agrotóxicos. No entanto, a toxicidade de nanomateriais, especialmente o acúmulo em organismos e seus efeitos adversos na microbiota do solo, requer mais investigações, uma vez que há relatos de apoptose, geração de espécies reativas de oxigênio e impactos deletérios. A falta de regulamentações específicas para o uso desses materiais são barreiras à aplicação segura em larga escala, visando a agricultura sustentável. Objetivou-se avaliar o potencial dos MWCNTs em Lactuca sativa L., além de investigar a toxicidade residual de MWCNTs e GO utilizando a bactéria Aliivibrio fischeri e o vegetal superior Lactuca sativa. Para validar o efeito promotor de crescimento dos MWCNTs, as sementes de L. sativa foram embebidas em solução com diferentes concentrações, avaliando- se parâmetros germinativos e bioquímicos. Os resultados indicaram que, em baixas concentrações, os MWCNTs atuaram como promotores de crescimento inicial. No entanto, em concentrações mais altas, foram observados sinais de estresse oxidativo e danos à membrana celular, sem comprometimento significativo da germinação. Em um segundo estudo, foram utilizados bioensaios com Aliivibrio fischeri e Lactuca sativa para avaliar a toxicidade de MWCNTs e GO. O teste com A. fischeri revelou toxicidade para ambos nanomateriais doadores de carbono, com o GO sendo considerado muito tóxico e os MWCNTs apresentando toxicidade moderada. Os MWCNTs favoreceram o crescimento radicular de Lactuca sativa, enquanto o GO teve efeitos positivos nas menores concentrações, entretanto, gerou toxicidade em concentrações mais elevadas.