https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsagscitech.5c00411
ACS Agricultural Science & Technology | October 10, 2025
Ana Carolina Cunha Serafim
Adriana de Paula Cardoso Siqueira
Marilza Castilho
Mário Rodrigo dos Santos Soares
Aira Titús Xavier Fortuna
Rafaela Stresser Terziotti
Eralci Moreira Therézio
Diego Genuário Gomes
Halley Caixeta Oliveira
Ailton Jose Terezo
Adriano Buzutti Siqueira
Abstract:
Um uso valioso de resíduos biológicos sólidos e líquidos envolve sua transformação em nanomateriais funcionais. Este estudo apresenta a síntese verde de nanocarbonos luminescentes, denominados BioC-dots, derivados de efluente de granja suína, com potencial promissor para aplicações agrícolas. O BioC-dot1 foi desenvolvido utilizando apenas o efluente, juntamente com diversas variantes funcionalizadas (BioC-dot2, BioC-dot3 e BioC-dot4).
Esses BioC-dots, com diâmetro entre 2 e 6 nm, emitem luz na faixa de 400 a 600 nm quando expostos à radiação ultravioleta, propriedade que os torna fotossensibilizadores eficazes, com potencial para aumentar a fotossíntese em plantas e contribuir para práticas agrícolas sustentáveis.
Os BioC-dots apresentam predominância de carbono, oxigênio e nitrogênio em sua composição, confirmando sua natureza não tóxica em embriões de peixe-zebra (Danio rerio) na concentração de 100 mg L⁻¹. O potencial agrícola dos BioC-dots, em concentrações de 0,033 e 0,33 mg mL⁻¹, foi demonstrado pela promoção do crescimento de plantas de milho híbrido e soja, com resultados significativos observados na soja.
Portanto, os BioC-dots se mostram insumos altamente promissores para aplicações agrícolas, oferecendo soluções inovadoras para estimular a produção vegetal e a sustentabilidade, especialmente sob condições de seca.
Abstract:
A valuable use of solid and liquid biowaste involves its transformation into functional nanomaterials. This study presents the green synthesis of luminescent nanocarbons, referred to as BioC-dots, derived from swine farm effluent, with promising potential for agricultural applications. BioC-dot1 was developed using only the effluent, alongside several functionalized variants (BioC-dot2, BioC-dot3, and BioC-dot4). These BioC-dots, measuring between 2 and 6 nm in diameter, emit light in the 400 to 600 nm range when exposed to UV light. This unique property positions them as effective photosensitizers, potentially enhancing photosynthesis in plants and contributing to sustainable agricultural practices. The BioC-dots have carbon, oxygen, and nitrogen predominance in their composition, confirming their nontoxic nature in zebrafish embryos at 100 mg L–1. The agricultural potential of BioC-dots using concentrations of 0.033 and 0.33 mg mL–1 was demonstrated in promoting the growth of maize hybrid and soybean plants, with significant results in soybeans. Therefore, BioC-dots appear to be highly promising inputs for agricultural applications, presenting innovative solutions to enhance plant production and sustainability, especially in drought conditions.
