No ano passado, o Brasil bateu dois recordes relacionados a um mesmo assunto. O primeiro foi o de registros de novos agrotóxicos e defensivos biológicos. Em 2025, o governo federal autorizou o uso de 912 novos produtos, incluindo substâncias inéditas ou genéricas, para uso industrial ou direto no campo. Foi um aumento de 37% em relação a 2024, que contou 663 registros.
O segundo, mais preocupante, foi o de intoxicações por agrotóxicos. A exposição aos pesticidas é associada a uma série de problemas de saúde, desde transtornos neurológicos e condições respiratórias até diversos tipos de câncer – e, em 2025, foram registrados 9.729 casos de pessoas contaminadas por essas substâncias. O maior número em 11 anos, e um aumento de 84% em relação a 2015.
É uma questão conturbada. Desde o início da Revolução Verde, nos anos 1960, a produção agrícola de todo o planeta passou por inúmeras inovações tecnológicas que permitiram um aumento expressivo na produção global de alimentos. Entre elas, estavam os fertilizantes e os agrotóxicos – substâncias capazes de aumentar a produtividade das safras e proteger as plantações de pragas, doenças e ervas daninhas.
Hoje, a humanidade já produz comida o suficiente para alimentar todo mundo, mas cerca de um quinto é desperdiçado, e quase 700 milhões de pessoas ainda convivem com a fome. No Brasil, estima-se que 76% dos agrotóxicos comercializados vão para a produção das suas principais commodities: soja, milho e algodão, produtos destinados principalmente à exportação (que participaram de outro recorde, de maior safras de grãos, no ano passado).
Até 2050, a produção global ainda deve encarar o desafio de atender uma população estimada de 9,7 bilhões – em um cenário no qual os efeitos colaterais dos agrotóxicos no ambiente e na saúde humana têm se tornado cada vez mais palpáveis. Ao mesmo tempo, várias pragas vêm ganhando resistência a agrotóxicos já bem estabelecidos, como o glifosato, o que tem levado agricultores a despejarem doses ainda maiores.
No meio disso tudo, cientistas têm buscado algumas alternativas.
Para diminuir o uso de fertilizantes e pesticidas sintéticos, alguns têm voltado o olhar para o que a própria natureza tem a oferecer. É o caso, por exemplo, dos defensivos biológicos: insetos, plantas, hormônios e toda sorte de agentes naturais têm sido cada vez mais usados para conter pragas nas plantações, sem contaminar nada ou ninguém no processo. Eles ainda não são capazes de substituir inteiramente os agrotóxicos (além de estarem sujeitos ao mesmo problema da resistência), mas já ajudam a reduzir significativamente o uso dos produtos sintéticos.
Entre as várias técnicas, muitas vezes esse controle biológico é feito por meio de microrganismos, como bactérias e fungos. Se isso parece uma má ideia, não se preocupe: por todo o solo, da raiz ao caule, as plantas já são naturalmente envolvidas por ecossistemas inteiros de micróbios que, na verdade, fazem bem, ajudando no crescimento ou dando proteção contra doenças e pragas.
Trata-se de uma relação simbiótica, na qual uma rede complexa de microrganismos – bactérias, fungos, vírus, algas, arqueas, protozoários e por aí vai – ajuda a planta a metabolizar nutrientes, resistir contra patógenos ou sobreviver a estresses como secas e flutuações de temperatura – ao mesmo tempo que colhe os louros de viver ao lado (ou dentro) da planta, na forma de alimento ou proteção.
”Nada é estéril, né? Tudo tem um monte de microrganismos”, comenta Renata Lima, pesquisadora do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro), em conversa com a Super. “ A gente vê que eles ajudam na defesa dessa própria planta; que a planta produz substâncias quando está em perigo, como se ela chamasse ajuda desses microrganismos”.
Para abordar o problema dos agrotóxicos, ela e outros pesquisadores também têm explorado outro campo: a nanotecnologia. Ou melhor, um meio do caminho entre a nanotecnologia e os defensivos biológicos, onde nanopartículas feitas com pedaços de microrganismos, como bactérias e fungos, são usadas para fortalecer as plantas na batalha contra as pragas.
São as nanopartículas biogênicas, substâncias com o potencial de, no futuro, reduzir significativamente a dependência da agricultura em fertilizantes e pesticidas sintéticos, abrindo o caminho para novas abordagens de produção menos danosas ao ambiente. Em artigo publicado na Frontiers in Microbiology, em dezembro de 2025, Renata Lima e a pesquisadora Natalia Bilesky José focam em um tipo específico desses compostos: as nanopartículas feitas de bactérias.
É uma técnica que vai além do uso dos próprios microrganismos como defensivos biológicos. Microrganismos, afinal, são meros mortais. Sofrem com o sol, o calor, a chuva e todo tipo de estresse do ambiente. Ajudam as plantações, portanto, apenas até certo ponto – isto é, enquanto estiverem vivos e saudáveis –, e, quando morrem, o efeito é perdido.
”Quando a gente resolveu juntar tudo isso, então, a gente pensou: se os microrganismos conseguem [auxiliar a planta], por que eles conseguem? Conseguem porque eles produzem substâncias, e essas substâncias vão ajudar a combater a praga, ou vão ajudar a planta a crescer”, conta Renata.
“Então a gente falou, bom, se a gente conseguir pegar esses metabólitos – essas substâncias que têm atividade e que ajudam a planta a crescer, ou que ajudam a matar as pragas, ou que ajudam a matar as plantas daninhas – e a gente entregar isso de uma forma que o microrganismo não esteja lá, de uma forma que seja mais estável, então eu vou jogar isso lá na lavoura e ele não vai ter problema com o sol, não vai ter os problemas que os microrganismos enfrentam”.
A ideia era revestir nanopartículas de prata, ferro, cálcio, e por aí vai, com uma “capinha” biológica – nesse caso, uma capinha feita das enzimas produzidas pelas bactérias, que auxiliam no crescimento e na proteção da planta. Com isso, cientistas já foram capazes de desenvolver, por exemplo, nanopartículas biogênicas de prata, ouro, zinco, cobre, e manganês que podem combater mais de 16 patógenos diferentes.
“ A gente juntou, na verdade, as tecnologias que já existiam em termos de nanopartículas com esse controle biológico para tentar fazer algo que seja mais potente que permaneça mais tempo”, Lima complementa.
Por outro lado, essas partículas podem ser centrais em uma nova abordagem para o manejo das plantas e do solo. Para além dos efeitos diretos desses compostos, as pesquisadoras propõem pensar como as nanopartículas biogênicas podem ser usadas para fortalecer os microbiomas das plantas.
Já sabemos, por exemplo, que essas partículas são capazes de melhorar a diversidade de microrganismos ou de preparar os microbiomas das plantas para desafios futuros. A questão, então, é descobrir como usar essas ferramentas em conjunto, para modular essas complexas redes de microrganismos da mesma maneira que um condutor conduz todos os instrumentos de uma sinfonia.
Mas, afinal, o que é uma nanopartícula?
Quem chutou “uma partícula pequenininha” acertou – mas não precisa fechar a matéria. Uma nanopartícula é criada quando uma partícula é reduzida a seu menor tamanho – na escala dos nanômetros, bem menor até que uma bactéria. Elas são sintetizadas a partir de sais metálicos, como o nitrato de prata ou o cloreto de ferro, e já são aplicadas em diversas áreas: equipamentos médicos e odontológicos, estudos clínicos, roupas e até alguns tipos especiais de fio dental. Durante a pandemia da Covid-19, algumas máscaras ganharam notoriedade por conterem nanopartículas de prata, que são eficazes em matar uma variedade ampla de patógenos, incluindo os vírus.
“ É uma partícula que você não consegue ver normalmente, você precisa de um equipamento específico para que você visualize. E o que acontece é que, quando ela fica pequena desse tamanho, bem pequenininha, a superfície de contato aumenta muito”, explica a pesquisadora Renata Lima.
E esse é, provavelmente, o maior mérito das nanopartículas. Quando dois objetos encostam um no outro, toda área da superfície na qual eles estão, de fato, se tocando é essa tal superfície de contato. Em termos químicos, quanto maior a superfície de contato, maior é a área em que as substâncias vão estar reagindo entre si. É o motivo pelo qual batatas cozinham mais rápido quando são cortadas em pedaços menores: a área exposta ao calor aumentou.
No caso das nanopartículas, de acordo com a pesquisadora, uma boa comparação seria a seguinte: imagine um saco cheio de bolinhas de tênis perfeitamente esféricas. Esse saco, de repente, arrebenta, e todas as bolinhas se espalham pelo chão, cobrindo o piso por completo. Se olharmos bem, apenas uma pequena parte de cada bolinha está, de fato, fazendo contato com o chão.
Imagine, então, o que aconteceria se essas bolinhas fossem cortadas até ficarem do tamanho de grãos de areia. Esparramadas pelo chão, elas cobririam uma área tão grande que formariam uma espécie de tapete.
O mesmo princípio vale para a ação das nanopartículas. Na agricultura, nanopartículas feitas com base nos próprios agrotóxicos, por exemplo, já superam a eficácia de pesticidas comuns em 31%, e podem reduzir a contaminação ambiental em taxas de 20 a 30%. Ainda assim, as aplicações na área agrícola continuam sendo poucas, de acordo com a pesquisadora.
Como se cria uma nanopartícula biogênica
Antes de qualquer coisa, os cientistas fazem um levantamento, e tentam encontrar algum microrganismo que possua alguma propriedade ou produza alguma substância interessante. Pegando um exemplo dos fungos, o Trichoderma é um organismo cujos benefícios já eram bem conhecidos pelos pesquisadores. Esse fungo produz diversos metabólitos que combatem uma variedade grande de doenças das lavouras – e os cientistas logo descobriram que ele poderia ser usado na síntese de nanopartículas de ferro, zinco, cobre, selênio, e várias outras, cada uma com uma aplicação um pouco diferente.
Decidido o microrganismo da vez, o processo todo vai acontecer numa espécie de biofábrica. Lá, os pesquisadores crescem colônias de bactérias, criando um caldo cheio dos metabólitos interessantes produzidos por esses organismos.
Então, eles colocam um sal metálico nesse caldo, e deixam reagindo por um tempo – que varia bastante – até tudo estabilizar. Pode levar alguns dias, já que cada tipo tem suas particularidades. No final dessa reação, o resultado é uma nanopartícula biogênica praticamente pronta, com “capinha” de metabólito e tudo – e ficam assim por anos. Feitos os ajustes, combinações e testes necessários, “ a síntese é extremamente simples” em comparação a outros tipos de nanopartícula, como explica a cientista.
O que não significa que o trabalho acabou. A partir daí, os pesquisadores precisam testar a nanopartícula, para entender se ela tem o efeito desejado, como ela funciona e de que maneiras ela interage com a planta e todos os organismos em volta. “Se eu começo a aplicar [essas nanopartículas] várias vezes, o que vai acontecer? E se chover e for para a água? Ela vai para a água?”, diz Lima.
O próximo passo, por enquanto, é observar os efeitos dessas partículas no longo prazo. Em grande parte dos estudos, “a gente já viu que, por exemplo, se eu aplicar uma vez, não há efeito em microrganismos de solo e tudo mais. Mas, se eu ficar aplicando isso durante 20 anos, eu não sei se isso vai ter algum problema . Então os estudos já estão indo mais para esse lado”. Não apenas isso, as nanopartículas biogênicas também precisarão se provar alternativas comercialmente viáveis.
Ainda assim, as pesquisas já realizadas mostram resultados promissores para a aplicação de nanopartículas biogênicas como bactericidas, herbicidas, fungicidas e até bioestimulantes. Nanopartículas de prata feitas com o Bacillus siamensis já se mostraram capazes de auxiliar no crescimento de mudas de arroz ao inibir a ação de um patógeno específico; e compostos de cobre sintetizados com a Klebsiella pneumoniae, uma das bactérias responsáveis pela pneumonia, e a Shigella flexneri, responsável por um tipo de infecção intestinal, também conseguiram reduzir a absorção de cádmio, um metal pesado, em solos contaminados. Os exemplos são muitos.
Para Renata Lima, as nanopartículas biogênicas certamente estão longe de ser uma solução para todos os problemas. “ Eu acho que é uma coisa em conjunto, pensada. Mas, se você conseguir, com uma tecnologia, amenizar outra que causa um impacto maior, a gente já vai estar crescendo. Porque não dá para você, num commodity, de repente fazer uma agricultura orgânica. A gente sabe que não dá”.
“Podemos fazer tanta coisa que provavelmente, futuramente, a gente vai conseguir trabalhar muito melhor. A gente está só no começo”, afirma a pesquisadora.
Fonte: abril
