Solution
Uma tecnologia baseada em nanopartículas biodegradáveis de óxido nítrico que fortalece mudas florestais e aumenta sua resistência aos estresses enfrentados após o plantio.
What is the technological basis of this solution?
A tecnologia utiliza nanopartículas biodegradáveis de quitosana para carregar uma molécula doadora de óxido nítrico e liberá-la de forma gradual nas plantas. O óxido nítrico atua na sinalização de respostas fisiológicas da planta a condições ambientais adversas. As nanopartículas protegem essas moléculas doadoras e permitem a sua liberação prolongada, ajudando na sobrevivência das mudas.
What is innovative about it?
A principal inovação está na combinação entre nanotecnologia e fisiologia vegetal para aumentar a resiliência de mudas florestais. A molécula doadora de óxido nítrico é extremamente sensível e se degrada rapidamente no ambiente. Porém, com a nanoencapsulação, ela fica protegida. Além de durar mais tempo, a molécula passa a ser absorvida de forma mais eficiente pela planta, prolongando seus efeitos durante as fases mais delicadas de desenvolvimento das mudas. Por fim, a biodegradabilidade das nanopartículas torna a solução alinhada com práticas sustentáveis de manejo.
A solução potencializa mecanismos naturais relacionados à fotossíntese, ao uso da água e à aclimatação ao estresse ambiental. Estudos desenvolvidos pelo grupo de pesquisa coordenado pelo professor Halley Caixeta, na Universidade Estadual de Londrina (UEL), demonstraram melhora no desempenho das mudas de espécies nativas durante a rustificação em viveiro e após o plantio em campo.
What problem does this technology address?
A restauração florestal é uma atividade extremamente importante para o fortalecimento da agricultura. As áreas de floresta ajudam a proteger solo, água, biodiversidade e serviços ecossistêmicos essenciais à produção agrícola, como a polinização e a regulação microclimática.
O sucesso desses projetos depende, entre outros fatores, do bom estabelecimento das mudas após o plantio. Porém, em áreas degradadas, seca, altas temperaturas, radiação intensa e baixa qualidade do solo podem comprometer o pegamento e o crescimento das mudas, causando a mortalidade das plantas e prejudicando o desempenho das ações de recuperação.
Para ilustrar a relevância dessa demanda temos o estabelecimento do Planaveg, o Plano Nacional de Recuperação da Vegetação Nativa, pelo Governo Federal, com a meta de recuperação de 12 milhões de hectares de vegetação nativa até 2030.
Who could benefit from this solution?
A tecnologia possui potencial de aplicação em diferentes iniciativas ligadas à restauração ecológica e à produção de mudas florestais.
Entre os potenciais parceiros estão viveiros florestais, organizações que atuam em projetos de restauração ambiental, empresas envolvidas com compensação e recuperação de áreas degradadas, gestores de unidades de conservação, organizações do terceiro setor, órgãos públicos e instituições responsáveis pela implantação de programas de reflorestamento.
Também pode despertar interesse de empresas e iniciativas voltadas a soluções climáticas e projetos de carbono que dependem do estabelecimento bem-sucedido de mudas em campo.
What is its technology readiness level?
TRL 6 – A tecnologia já foi validada em ambiente relevante, incluindo experimentos em viveiro e avaliações após o plantio em campo com diversas espécies nativas como.
- Amburana (Amburana cearensis)
- Jatobá-da-mata (Hymenaea courbaril)
- Jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa)
- Embaúba-do-brejo (Cecropia pachystachya)
- Jangadeiro (Heliocarpus popayanensis)
- Araucária (Araucaria angustifolia)
- Erva mate (Ilex paraguariensis)
Em simulação de reflorestamento, a taxa de sobrevivência de mudas de jatobá-da-mata subiu de 50% para 100%. No mesmo experimento, a Amburana apresentou aumento da sua taxa de sobrevivência de 40% para 90%, o que demonstra o potencial da tecnologia no apoio às ações de recuperação.
Ao longo dos estudos conduzidos pela equipe em viveiro, casa de vegetação, outros parâmetros fisiológicos das plantas foram testados alcançando desempenho expressivo. Entre os resultados mais relevantes destacam-se:
- Até 190% de aumento na área foliar.
- Até 129% de aumento na massa seca de raízes.
- Até 165% de aumento na biomassa total.
- Manutenção da atividade fotossintética em níveis próximos aos de plantas irrigadas, mesmo sob déficit hídrico.
- Melhor desenvolvimento das raízes
Esses resultados têm impulsionado novas parcerias para novas validações, como um projeto com a RPPN Monte Sinai, no Paraná. As nanopartículas de óxido nítrico serão testadas em uma área de preservação permanente (APP) em processo de restauração.
Pesquisadores e Universidades Envolvidos:
O desenvolvimento e a validação da tecnologia para aplicações em restauração ecológica têm sido conduzidos pelo Laboratório de Ecofisiologia Vegetal (LEFIV), da Universidade Estadual de Londrina (UEL), coordenado pelo professor Halley Caixeta Oliveira, em colaboração com a professora Amedea Barozzi Seabra (UFABC) e pesquisadores do INCT NanoAgro.
Ao longo dos últimos anos, diversos estudantes de graduação, mestrado e doutorado participaram das pesquisas, contribuindo para a avaliação da tecnologia em viveiro, casa de vegetação e campo, com estudos voltados ao crescimento, à resistência ao estresse hídrico e ao estabelecimento de espécies florestais nativas utilizadas em restauração ecológica.
A patente das nanopartículas doadoras de Óxido Nítrico é de titularidade da Universidade Estadual de Londrina e Universidade Federal do ABC. Os inventores são:
- Prof. Halley Caixeta Oliveira – State University of Londrina (UEL)
- Prof. Amedea Barozzi Seabra – Federal University of ABC (UFABC)
- Bruna C. R. Gomes – UEL
- Milena T. Pelegrino – UFABC
Saiba mais sobre a patente aqui.
Oportunidades de Parceria:
A tecnologia está patenteada e disponível para parcerias com empresas e instituições interessadas. Para conversar com os pesquisadores responsáveis, entre em contato com o INCT NanoAgro por meio da área de inovação, no link https://inctnanoagro.com.br/seja-nosso-parceiro/.
Referências dos resultados apresentados nesta Vitrine:
CARMO, G. C. et al. Nanoencapsulation improves the protective effects of a nitric oxide donor on drought-stressed Heliocarpus popayanensis seedlings. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 225, 112713, 2021. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112713.
do CARMO, G. C. et al. Effects of nanoencapsulated nitric oxide donor on Cecropia pachystachya Trécul and Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze seedlings subjected to short and long-term water deficit. Trees, v. 39, 76, 2025. https://doi.org/10.1007/s00468-025-02656-4.
GUARIZ, H. R. Respostas ecofisiológicas de mudas de espécies arbóreas a estresses abióticos e a doadores de óxido nítrico. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, 2023.
GUARIZ, H. R. et al. Effect of free and nanoencapsulated nitric oxide donor on the response of tree plants during the hardening off process. Revista Árvore, v. 49, n. 1, 2025. https://doi.org/10.53661/1806-9088202549263802.
