Produção de um Potencializador do Crescimento de Plantas à Base de Carbon Dots Advindos de Ora-Pro-Nóbis (Pereskia aculeata)

Iniciação CientíficaA necessidade de tornar os processos produtivos cada vez mais ambientalmente amigáveis cresceu exponencialmente nos últimos anos. Praticamente todas as áreas do conhecimento sempre buscam formas de produção mais limpas. Os carbon dots (CDs) são nanopartículas descobertas em 2004 e, desde então, vários estudos visando a sua aplicação emergiram no meio científico. Estes materiais apresentam várias propriedades interessantes, com maior destaque à fluorescência, boa solubilidade, baixa citotoxicidade, baixo custo de produção envolvido, biocompatibilidade e controle de emissão de luz. Além disso, devido a sua estrutura química, estes materiais são facilmente produzidos por rotas mais verdes, cumprindo, desta forma, os preceitos mais modernos de produção limpa. Por outro lado, a produção agrícola mundial, apesar de fornecer os alimentos, majoritariamente é responsável pela degradação dos ecossistemas, visto que os pesticidas e fertilizantes convencionais, além de proteger as plantas, acabam prejudicando várias formas de vida, incluindo o próprio ser humano. Nos últimos anos, a busca por alternativas de produção agrícola mais limpas tem atraído a atenção da sociedade em geral e da comunidade científica. Vários estudos científicos têm mostrado a potencialidade dos carbon dots como um aliado ambientalmente amigável para uma agricultura sustentável. Estudos recentes revelaram que os CDs têm a capacidade de intensificar a fotossíntese das plantas, melhorar a germinação e crescimento devido a sua elevada hidrofilicidade. No entanto, devido a uma grande variabilidade estrutural dos carbon dots provenientes de diversas biomassas e a variedade genética de culturas, vários estudos ainda são necessários para compreender o efeito dos carbon dots nas plantas. Baseado no exposto, a presente pesquisa teve como objetivo principal obter carbon dots a partir de ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata) por meio da pirólise e sua aplicação em sementes de milho a fim de avaliar o efeito da nanopartícula na germinação e no crescimento de plantas. Neste estudo, os carbon dots foram sintetizados via pirólise em diferentes intervalos de tempo (2 h, 4 h e 6 h) a uma temperatura fixa de 250 oC. Os produtos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os ensaios de germinação e crescimento foram realizados em condições de laboratório, onde as sementes foram tratadas com diferentes concentrações de CDs (0,5 mg/mL, 1,0 mg/mL e 1,5 mg/mL). Para avaliar o efeito dos CDs na germinação das sementes do milho foram considerados como variáveis o perfil da germinação. O estudo do crescimento do milho teve como variáveis de resposta o tamanho da raiz, a massa seca e partes aéreas. Os resultados mostraram que o material obtido apresenta uma emissão típica de carbon dots quando exposto a uma radiação ultravioleta. Além disso, apresentou grupos funcionais típicos de CDs, tais como hidroxila, duplas ligações (C=C), C-H, dentre outros. Os ensaios de germinação mostraram que os CDs reduziram o poder germinativo das sementes de milho quando comparado com o grupo controle. No entanto, o efeito das diversas concentrações de CDs e as condições de obtenção sobre o perfil germinativo foi inconclusivo. Em relação ao crescimento, mostra uma tendência para as sínteses com menor tempo de pirólise e maior concentração das soluções serem mais expressivas para esta variável. No entanto, os resultados apresentados até o momento são preliminares, visto que as sementes selecionadas não são específicas para a sementeira. Por isso sugere-se que a heterogeneidade das sementes possa ter contribuído para os resultados obtidos no presente estudo. Todavia, os resultados preliminarmente obtidos neste trabalho são um pilar importante para os trabalhos futuros