Bionanopartículas e bionanocompósito em matriz biológica e seus efeitos no crescimento in vitro de batata-doce

dc.contributor.advisorBufalo, Tatiana Cardoso e
dc.contributor.refereeAssis, Franscinely Aparecida de
dc.contributor.refereeSilva, Adriano Bortolotti da
dc.contributor.refereeNunes, Claudineia
dc.creatorCouto Junior, Moacir Caetano do
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8890150436193102
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0002-4210-3844
dc.date.accessioned2026-06-18T15:28:17Z
dc.date.issued2026-03-20
dc.description.abstractSweet potato (Ipomoea batatas L.) is a tuberous vegetable of the family Convolvulaceae and is of great importance to smallholder farmers. It can be easily cultivated under controlled conditions, with rapid growth and simple handling, making it an excellent model for research. Synthetic chemical inputs and pesticides have driven the development of modern agriculture as we know it. Bioinputs and nanotechnology have emerged as innovative strategies that can complement current management practices, promoting cost savings, satisfactory outcomes, and sustainability. The objective of this study was to investigate the use and integration of microorganisms and nanomaterials in the in vitro growth and nutrition of sweet potato. The plant growth–promoting microorganism (Gluconacetobacter diazotrophicus) was activated, nanoparticles were synthesized by the microorganism, and in vitro sweet potato cultures were inoculated to assess the effects of the bacterium, the nanoparticles, and the interaction between the bacterium and the nanoparticles on plant growth and nutrition. The interaction between the bacterium and the plant was negative under all conditions evaluated. The use of nanoparticles showed no significant differences compared with the controls in shoot length, root length, or dry mass; however, nutrient uptake was equivalent to that observed in the zinc (Zn) and copper (Cu) control treatments. The treatments were not effective in terms of photosynthetic pigment content (total chlorophyll and carotenoids). The bacterium G. diazotrophicus proved promising as a matrix for the sustainable production of Zn and Cu nanoparticles. However, the use of G. diazotrophicus was not a suitable alternative for in vitro application under the conditions tested. The in vitro use of biosynthesized Zn, Cu, and Zn/Cu composite nanoparticles appears to be an approach that warrants further investigation for future applications.
dc.description.acaoclimatica1. Agricultura de baixa emissão de carbono
dc.description.acaoclimatica2. Uso sustentável da água e do solo
dc.description.areastematicasdaextensaoEducação
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.areastematicasdaextensaoTrabalho
dc.description.concentrationProdução vegetal
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.resumoA batata-doce (Ipomea batatas L.) é uma hortaliça tuberosa da família Convolvulaceae, com grande importância para pequenos produtores. Pode ser facilmente cultivada em condições controladas, com crescimento rápido e manipulação simples, se tornando uma excelente ferramenta para pesquisa. Insumos e defensivos químicos sintéticos foram responsáveis pela evolução da agricultura a qual temos conhecimento. Os bioinsumos e a nanotecnologia se apresentam como estratégias inovadoras que podem complementar os manejos atuais, gerando economia, resultados satisfatórios e sustentabilidade. Objetivou-se investigar a utilização/integração entre microrganismos e nanomateriais no crescimento e nutrição de batata-doce in vitro. Realizou-se a ativação do microrganismo promotor de crescimento (Gluconacetobacter diazotrophicus), a síntese de nanopartículas pelo microrganismo e a inoculação em batata-doce in vitro, para verificar o efeito da bactéria, das nanopartículas e da interação da bactéria com a nanopartícula no crescimento e na nutrição das plantas. A interação entre a bactéria e a planta foi negativa em todas as condições avaliadas. A utilização de nanopartículas não apresentou diferença significativa em relação aos controles no comprimento da parte aérea, de raiz e na massa seca, diferente da absorção de nutrientes, que foi equivalente aos controles com zinco (Zn) e cobre (Cu). Os tratamentos não se mostraram eficientes no que diz respeito ao conteúdo de pigmentos fotossintéticos (clorofila total e carotenoides). A bactéria G. diazotrophicus se mostrou promissora como matriz para a produção de nanopartículas de Zn e Cu de forma sustentável. A utilização da bactéria G. diazotrophicus não foi uma boa alternativa para utilização in vitro nas condições testadas. A utilização in vitro de nanopartículas de Zn, Cu e do compósito Zn/Cu biossintetizadas se apresenta como uma alternativa a ser mais bem compreendida para futuras aplicações.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoOutros
dc.identifier.citationCOUTO JUNIOR, Moacir Caetano do. Bionanopartículas e bionanocompósito em matriz biológica e seus efeitos no crescimento in vitro de batata-doce. 2026. 99 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitotecnia) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60894
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Agricultura
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agronomia/Fitotecnia
dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/
dc.subjectBatata-doce
dc.subjectCultura de tecidos
dc.subjectNanotecnologia
dc.subjectNanopartículas
dc.subjectMicrorganismos promotores do crescimento das plantas
dc.subjectSweet potatoes
dc.subjectTissue culture
dc.subjectNanotechnology
dc.subjectNanoparticles
dc.subjectPlant growth-promoting microorganisms
dc.subject.cnpqCiências agrárias
dc.titleBionanopartículas e bionanocompósito em matriz biológica e seus efeitos no crescimento in vitro de batata-doce
dc.title.alternativeBio-nanoparticles and bio-nanocomposites in a biological matrix and their effects on the in vitro growth of sweet potato
dc.typedissertação

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