FECCIF25 – IV Feira Estadual de Ciência e Cultura do IFSP – Setembro / Outubro de 2025
RESUMO
OBJETIVOS
SINTESE DE BIOFERTILIZANTE ATRAVÉS DE COMPOSTOS BIOATIVOS EXTRAIDOS DE MICROORGANISMOS
Deivid Gabriel Lopes De Assis Silva, Cesar Tatari (orientador)
A intensificação agrícola evidenciou os limites de sistemas produtivos dependentes de insumos sintéticos. A escassez de fósseis e a instabilidade no mercado de fertilizantes tornam esses insumos um risco estratégico (Fao, 2023; Ifa, 2022). Nesse cenário, os bioinsumos surgem como alternativa sustentável, promovendo uma reconfiguração entre agricultura, ecologia e ciência (Bugge et al., 2016; El-Chichakli et al., 2016). Dentre os recursos biológicos promissores, destacam-se microrganismos fotossintéticos e rizosféricos na produção de biofertilizante, bioestimulantes e indutores de resistência em plantas (Singh et al., 2016; Bashan & de-Bashan, 2010). Chlorella vulgaris converte luz solar em metabólitos antioxidantes, quelantes e reguladores (Markou et al., 2014; Wijffels et al., 2013). Azospirillum brasilense, por sua vez, atua como PGPR, modulando a arquitetura radicular e a absorção de nutrientes por meio de compostos sinalizadores (Spaepen & Vanderleyden, 2011; Bashan et al., 2014).
Objetivo Geral:
Objetivos Específicos:
As microalgas Chlorella vulgaris foram cultivadas em meio BBM esterilizado, sob fotoperíodo controlado), a 25–28 °C e agitação leve. Após 7–10 dias, quando a cultura atingiu coloração verde escura, procedeu-se à separação da biomassa por decantação. A biomassa foi lavada com água destilada e utilizada em três tipos de extração: aquosa (para proteínas, aminoácidos e polissacarídeos), com etanol 80% (para carotenoides, clorofila e lipídios funcionais) e combinada (mistura etanol:água), sendo o extrato filtrado e armazenado a 4 °C em frascos âmbar. Para a bactéria Azospirillum brasilense, o cultivo foi realizado em meio NFb líquido sob agitação leve (80–120 rpm) a 30 °C por até 96 horas. Após crescimento, o cultivo foi centrifugado a 5000 rpm por 10 min, separando-se o sobrenadante da biomassa. A extração dos compostos bacterianos foi dividida em três rotas: do sobrenadante, extraiu-se o AIA (ajuste de pH, extração com éter ou acetato de etila) e sideróforos (concentração térmica); da biomassa, extraiu-se EPS por aquecimento em solução salina seguido de precipitação com etanol absoluto. Todos os extratos foram filtrados, padronizados em volume e pH, e armazenados a 4 °C até posterior combinação no biofertilizante.
A síntese de biofertilizante a partir de Chlorella vulgaris e Azospirillum brasilense revelou-se tecnicamente viável, gerando extratos ricos em metabólitos bioativos de interesse agronômico. A formulação combinada demonstrou estabilidade, multifuncionalidade e potencial bioestimulante, alinhando inovação científica a princípios de sustentabilidade. Os resultados obtidos validam a proposta e indicam que a sinergia microbiana pode ampliar a eficiência fisiológica vegetal.
FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations. Fertilizer Supply and Demand. Roma, 2023.
FAI – International Fertilizer Association. Fertilizer Trends and Outlook to 2025. Paris, 2022.
Bugge; M. M.; Hansen; T., Klitkou, A. Sustainability, 8(7), 2016.
A Revolução verde intensificou o uso de fertilizantes sintéticos, elevando a produtividade agrícola, mas a custo de impactos ambientais e da exaustão biológica dos solos, além disso, o envolvimento de países referências em exportação de fertilizantes em conflitos armados têm agravando a disposição desses insumos, afetando o sistema agroalimentar. Portando, Este trabalho propõe uma alternativa sustentável, estabelecido a partir de estudos em biotecnologia, baseado na produção de um biofertilizante, tendo como matéria prima, compostos isolados da bactéria Azospirillum brasilense e da microalga Chlorella vulgaris, cultivadas separadamente nos meios NFb e BBM, sob condições assépticas e controladas de pH, temperatura, agitação e fotoperíodo. Após as culturas atingirem a fase estacionaria de seu crescimento, entre 5 à 10 dias, as biomassas serão coletadas por centrifugação e decantação, lavadas com solução salina estéril e submetidas à extração de metabólitos secundários com solventes orgânicos de diferentes polaridades. O extrato obtido, rico em AIA, giberelinas, aminoácidos e lipídios funcionais, será formulado como biofertilizante foliar. Ao substituir insumos sintéticos, a proposta promove produtividade do setor agronômico com menor impacto ambiental, restaurando a saúde do solo e reintegrando rendimento com sustentabilidade.
Os cultivos de Chlorella vulgaris em meio BBM e Azospirillum brasilense em meio NFb evoluíram conforme esperado, atingindo a fase estacionária entre 7 e 10 dias. A microalga apresentou coloração verde intensa, indicativa de acúmulo de biomassa e pigmentos fotossintéticos. A bactéria, por sua vez, formou película superficial no meio líquido, característica da fixação de nitrogênio em microaerofilia, como descrito por Bashan & de-Bashan (2010). A biomassa de C. vulgaris, separada por decantação, foi submetida a extrações aquosa, etanólica e combinada. As soluções resultantes exibiram coloração e odor compatíveis com a presença de aminoácidos, antioxidantes, carotenoides e lipídios funcionais, conforme observado por Markou et al. (2014). A extração hidroalcóolica se destacou pelo maior rendimento global, concentrando compostos bioativos de diferentes polaridades. Com relação a A. brasilense, o sobrenadante foi tratado para extração de ácido indolacético (AIA) por partição com acetato de etila, enquanto outra fração foi concentrada visando a recuperação de sideróforos. O pellet bacteriano possibilitou a obtenção de EPS via tratamento térmico e precipitação com etanol, gerando um extrato viscoso e esbranquiçado, rico em polímeros bioativos. A combinação dos extratos (1:1) resultou em um biofertilizante de pH estabilizado (~6,6), coloração opaca esverdeada e boa estabilidade a 4 °C. A presença simultânea de auxinas, sideróforos, polissacarídeos, pigmentos e aminoácidos fornece um perfil bioquímico promissor, com potencial para estimular o crescimento vegetal, modular a rizosfera e conferir tolerância a estresses. Embora os testes agronômicos ainda não tenham sido realizados, os resultados preliminares confirmam a viabilidade técnica da proposta e estão em conformidade com estudos anteriores (Spaepen & Vanderleyden, 2011; Hungria et al., 2010), que indicam o efeito sinérgico da aplicação combinada de microrganismos fotossintéticos e rizosféricos. O extrato final obtido representa um bioinsumo funcional com potencial de substituir, parcial ou totalmente, fertilizantes sintéticos em sistemas agrícolas sustentáveis.
METODOLOGIA
INTRODUÇÃO
RESULTADOS E DISCUSSÕES
CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS
Escola Técnica Estadual de Suzano, São Paulo – Brasil – deivid.assis@etec.sp.gov.br
Escola Técnica Estadual de Suzano, São Paulo – Brasil – cesar.tatari@etec.sp.gov.br