Avaliação ecotoxicológica de nanopartículas de quitosana obtidas de resíduos agroindustriais para aplicação agrícola sustentável
| dc.contributor.advisor-co1 | Ceccato-Antonini, Sandra Regina | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7600793543184032 | |
| dc.contributor.advisor1 | Morales , Dânia Elisa Christofoletti Mazzeo | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2378883705248821 | |
| dc.contributor.author | Lopes, Gabriela Foguel | |
| dc.contributor.authorlattes | https://lattes.cnpq.br/6224994308419278 | |
| dc.contributor.referee | Matsumoto, Silvia Tamie | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/2158304667499789 | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-18T13:35:15Z | |
| dc.date.issued | 2026-06-26 | |
| dc.description.abstract | The growing demand for food has driven the development of more sustainable biotechnologies for agriculture, including the use of agroindustrial waste in the production of bioinputs. In this context, chitosan nanoparticles, obtained through the chemical deacetylation of chitin extracted from shrimp waste by lactic fermentation of molasses, followed by the ionic gelation of chitosan, stand out as a promising alternative. However, their ecotoxicological effects are still poorly understood. Therefore, this study aimed to evaluate the ecotoxicological and toxicogenetic effects of these nanoparticles, at concentrations of 0.05%, 0.10%, 0.15%, 0.20%, and 0.30%, in different biological systems. In Chapter 1, the physicochemical characterization of the chitosan nanoparticles was performed, and their cytotoxic, genotoxic, mutagenic, and biochemical effects were investigated in Allium cepa. In Chapter 2, phytotoxic effects were evaluated in Lactuca sativa, and chronic toxicity was assessed in soil organisms using Folsomia candida as a bioindicator. The nanoparticles showed an average size of 196 ± 75 nm and good colloidal stability. In A. cepa, a reduction in the mitotic index and genotoxic damage were observed at the highest concentrations, without induction of mutagenicity, in addition to increased activity of antioxidant enzymes, such as superoxide dismutase, peroxidase, and phenylalanine ammonia-lyase, indicating oxidative stress and plant resistance. In L. sativa, there was no effect on germination; however, the highest concentrations reduced root growth, with the 0.30% concentration being classified as moderately toxic based on the germination index. In F. candida, survival was less affected than reproduction, with the latter being reduced at all tested concentrations. Overall, the results demonstrate concentration-dependent effects, with impacts at the cellular, physiological, and ecological levels. Although chitosan nanoparticles show potential for agricultural applications, especially at low concentrations such as 0.05%, their use requires careful evaluation regarding potential environmental risks. | eng |
| dc.description.resumo | A crescente demanda por alimentos tem impulsionado o desenvolvimento de biotecnologias mais sustentáveis para a agricultura, incluindo o aproveitamento de resíduos agroindustriais na produção de bioinsumos. Nesse contexto, as nanopartículas de quitosana, obtida por desacetilação química da quitina extraída de resíduos de camarão por fermentação lática do melaço, seguida por gelificação iônica da quitosana, destacam-se como uma alternativa promissora. No entanto, seus efeitos ecotoxicológicos ainda são pouco compreendidos. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos ecotoxicológicos e toxicogenéticos dessas nanopartículas, nas concentrações de 0,05%; 0,10%; 0,15%; 0,20% e 0,30%, em diferentes sistemas biológicos. No Capítulo 1, foi realizada a caracterização físico-química das nanopartículas de quitosana e foram investigados os efeitos citotóxicos, genotóxicos, mutagênicos e bioquímicos em Allium cepa. No Capítulo 2, foram avaliados os efeitos fitotóxicos em Lactuca sativa e a toxicidade crônica em organismos do solo, utilizando Folsomia candida como bioindicador. As nanopartículas apresentaram tamanho médio de 196 ± 75 nm e boa estabilidade coloidal. Em A. cepa, observou-se redução do índice mitótico e danos genotóxicos nas maiores concentrações, sem indução de mutagenicidade, além do aumento da atividade de enzimas antioxidantes, como a superóxido dismutase, peroxidase e fenilalanina-amônia-liase indicando estresse oxidativo e resistência vegetal. Em L. sativa, não houve efeito sobre a germinação; contudo, as maiores concentrações reduziram o crescimento radicular, sendo a concentração de 0,30% classificada como moderadamente tóxica com base no índice de germinação. Em F. candida, a sobrevivência foi menos afetada que a reprodução, sendo esta reduzida em todas as concentrações testadas. De forma integrada, os resultados evidenciam efeitos dependentes da concentração, com impactos em níveis celular, fisiológico e ecológico. Embora as nanopartículas de quitosana apresentem potencial para aplicações agrícolas, especialmente em baixas concentrações como em 0,05%, seu uso requer avaliação criteriosa quanto aos possíveis riscos ambientais. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.identifier.citation | LOPES, Gabriela Foguel. Avaliação ecotoxicológica de nanopartículas de quitosana obtidas de resíduos agroindustriais para aplicação agrícola sustentável. 2026. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados) – Universidade Federal de São Carlos, Campus Araras, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24722. | * |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/24722 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Araras | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências Agrárias - CCA | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados - PPGPVBA-Ar | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ | |
| dc.subject | Fermentação | por |
| dc.subject | Bioensaios | por |
| dc.subject | Estresse oxidativo | por |
| dc.subject | Citogenotoxicidade | por |
| dc.subject | Aproveitamento de resíduos | por |
| dc.subject | Fermentation | eng |
| dc.subject | Bioassays | eng |
| dc.subject | Oxidative stress | eng |
| dc.subject | Cytogenotoxicity | eng |
| dc.subject | Waste valorization | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA | |
| dc.subject.ods | 2. Fome Zero e Agricultura Sustentável | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.subject.ods | 12. Consumo e Produção Responsáveis | |
| dc.subject.ods | 13. Ação contra a Mudança Global do Clima | |
| dc.subject.ods | 15. Vida Terrestre | |
| dc.title | Avaliação ecotoxicológica de nanopartículas de quitosana obtidas de resíduos agroindustriais para aplicação agrícola sustentável | por |
| dc.title.alternative | Ecotoxicological assessment of chitosan nanoparticles obtained from agroindustrial waste for sustainable agricultural applications | eng |
| dc.type | Dissertação |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- Dissertação Gabriela F. Lopes - Versão final.pdf
- Tamanho:
- 2.99 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format