Nanoformulation of fungicides from essential oils

A cultura de tomate está entre as principais commodities agrícolas brasileiras, e figura entre as principais hortaliças cultivadas do mundo. Embora com elevada importância econômica, a cultura apresenta suscetibilidade a um amplo espectro de pragas e doenças. Doenças como a pinta preta de tomateiro, ocasionada pelo fungo Alternaria spp. podem reduzir a produtividade da cultura, e gerar perdas substanciais quando não controlada. Existem no mercado grande número de produtos recomendados para seu controle, e aproximadamente 35% do número total de produtos para a cultura são recomendados para controle da Alternaria. Problemas ambientais, contaminação alimentar, resistência microbiana aos ingredientes ativos já existentes são alguns dos motivos que impulsionam pesquisas com novas estratégias de manejo. Neste sentido, formulações com óleos essenciais oriundos de plantas aromáticas poderiam contribuir para uma agricultura eficiente e sustentável, caso atrelada a técnicas de agricultura \"nano\". Diante disso, o objetivo deste trabalho foi utilizar a nanotecnologia para desenvolver formulações de fungicidas a partir de óleos essenciais, para controle da pinta preta de tomateiro. Os experimentos foram desenvolvidos na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" durante os anos de 2019 a 2021. Primeiramente os óleos essenciais foram avaliados quanto ao seu efeito direto na inibição do crescimento micelial de isolados de Alternaria spp., e caracterizados quimicamente quanto à sua composição. Os óleos essenciais promissores foram testados para o controle da pinta preta de tomateiro em condições de casa de vegetação. Após seleção do óleo essencial promissor desenvolveram-se as nanoformulações, gerando 37 produtos, e estes foram testados quanto a sua eficiência no controle de Alternaria linariae in vitro, e da doença em tomateiro. Os resultados de eficiência das nanoformulações foram analisadas estatisticamente e selecionadas para as análises de caracterização e estabilidade físico-química e atividade bioquímica. Os óleos essenciais A, B, C e E apresentaram controle do crescimento micelial de isolados de Alternaria spp. em baixas doses. Os óleos essenciais possuem satisfatório controle da pinta preta de tomateiro em condições de casa-de-vegetação na dose de 2,5 µL mL-1. As nanoformulações a partir do óleo essencial E controlaram eficientemente a Alternaria spp. em condições in vitro, e a doença na planta. As formulações 1, 5, 9, 10 e 18 apresentaram tamanho médio inferior a 300 nm, sem que ocorressem grandes alterações na sua composição físico-química até 150 dias de armazenamento, demonstrando estabilidade de prateleira. A formulação 9 se destacou devido às suas características de tamanho, polidispersão, potencial zeta e concentração de partículas. As formulações 1, 9, 10 e 23 induziram resistência em tomateiro, auxiliando na ativação inerente da planta contra a pinta preta de tomateiro, através das enzimas guaiacol peroxidase e β, 1-3 glucanase. As nanoformulações desenvolvidas recebem destaque, pois os produtos desenvolvidos são altamente eficazes no controle da pinta preta de tomateiro atuando através do controle direto e indução de resistência. Além disso, fungicidas desenvolvidos a partir óleos essenciais garantem a sustentabilidade do sistema de manejo de plantas, contribuindo substancialmente na oferta de alimento seguro para futuras gerações.The tomato crop is among the main Brazilian agricultural commodities, and is among the main cultivated vegetables in the world. Although of high economic importance, the crop is susceptible to a wide spectrum of pests and diseases. Diseases such as the black spot of tomato, caused by the fungus Alternaria spp. they can reduce the productivity of the crop, and generate substantial losses when not controlled. There are a large number of products recommended for your control on the market, and approximately 35% of the total number of products for culture are recommended for control of Alternaria. Environmental problems, food contamination, microbial resistance to existing active ingredients are some of the reasons that drive research with new management strategies. In this sense, formulations with essential oils from aromatic plants could contribute to an efficient and sustainable agriculture, if linked to \"nano\" farming techniques. Therefore, the objective of this work was to use nanotechnology to develop fungicide formulations from essential oils, to control the black spot of tomato. The experiments were carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture during the years 2019 to 2021. Firstly, essential oils were evaluated for their direct effect on inhibiting the mycelial growth of Alternaria spp. its composition. The promising essential oils were tested to control the black spot of tomato in greenhouse conditions. After selecting the promising essential oil, nanoformulations were developed, generating 37 products, and these were tested for their efficiency in controlling Alternaria linariae in vitro, and the disease in tomato plants. The efficiency results of the nanoformulations were analyzed statistically and selected for the analysis of characterization and physical-chemical stability and biochemical activity. Essential oils A, B, C and E showed mycelial growth control of Alternaria spp. in low doses. The essential oils have satisfactory control of the black spot of the tomato under greenhouse conditions at a dose of 2.5 µL mL-1. Nanoformulations from essential oil E efficiently controlled Alternaria spp. in vitro conditions, and the disease in the plant. Formulations 1, 5, 9, 10 and 18 showed an average size of less than 300 nm, without major changes in their physical-chemical composition until 150 days of storage, demonstrating shelf stability. Formulation 9 stood out due to its characteristics of size, polydispersity, zeta potential and particle concentration. Formulations 1, 9, 10 and 23 induced resistance in tomato plants, assisting in the plant\'s inherent activation against tomato black spot, through the enzymes guaiacol peroxidase and β, 1-3 glucanase. The developed nanoformulations are highlighted, since the products developed are highly effective in controlling the black spot of tomato, acting through direct control and resistance induction. In addition, fungicides developed from essential oils ensure the sustainability of the plant management system, contributing substantially to the provision of safe food for future generations