Os nematóides parasitas de plantas são organismos minúsculos que vivem no solo e causam danos às plantações ao se alimentarem de suas raízes. Atualmente, os agricultores eliminam os nematóides aplicando pesticidas nas suas culturas. Uma vez que estes produtos químicos se destinam a permanecer apenas na superfície do solo, devem ser aplicados em grandes quantidades, muitas vezes com grandes quantidades de água para os lavar até às raízes. Isto significa que os agricultores têm de gastar muito dinheiro em pesticidas, é necessário utilizar muita água e muitos produtos químicos tóxicos entram no ambiente.

Quando os nematóides se alimentam das raízes das plantas, eles prejudicam a capacidade da planta de absorver água e nutrientes do solo.

Agora, usando um vírus vegetal modificado, os cientistas desenvolveram uma forma mais ecológica e eficaz de eliminar os nematóides.

Procurando uma alternativa com menos desperdício e mais ecológica, a professora Nicole Steinmetz, da Universidade da Califórnia, em San Diego, e seus colegas recorreram ao vírus do mosaico verde do tabaco. Ao contrário dos pesticidas, o vírus do mosaico verde do tabaco é naturalmente bom em se espalhar pelo solo.

Os engenheiros desenvolveram nanopartículas feitas de vírus de plantas que podem fornecer moléculas de pesticidas profundamente no solo que antes eram inacessíveis. Este desenvolvimento tem o potencial de ajudar os agricultores a controlar eficazmente os nemátodos parasitas que assolam as raízes das culturas, ao mesmo tempo que minimizam os custos, a utilização de pesticidas e a toxicidade ambiental.

Os cientistas primeiro removem o RNA do vírus, tornando-o não infeccioso para as plantas. Nanopartículas do vírus modificado foram então misturadas em uma solução contendo o pesticida ivermectina. O inseticida é encapsulado em nanopartículas por meio de um processo simples de “mudança de forma térmica” que aquece a mistura.

Imagem microscópica de nanopartículas/Universidade da Califórnia, San Diego, EUA

Em testes de laboratório, as nanopartículas carregadas de pesticidas penetraram com sucesso 10 centímetros (3,9 polegadas) do solo. Quando estas partículas foram recuperadas de amostras de solo e adicionadas a placas de Petri cheias de nemátodos, o pesticida que transportavam eliminou pelo menos metade da população de nemátodos.

Este método de síntese one-shot tem várias vantagens. Primeiro, é de baixo custo, requer apenas algumas etapas e o processo de purificação é simples. Este método é mais escalável, abrindo caminho para que os agricultores obtenham produtos mais acessíveis. Em segundo lugar, este método simplesmente encapsula o pesticida dentro de nanopartículas, em vez de ligá-lo quimicamente à superfície, preservando assim a estrutura química original do pesticida.

O plano agora é testar as nanopartículas em plantas cultivadas reais infestadas com nematóides. “Esta tecnologia tem potencial para melhorar os tratamentos de campo sem aumentar o uso de pesticidas”, disse Steinmetz.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado recentemente na revista NanoLetters.