Estudo descobre potencial para águas residuais de lagares de azeite em biopesticidas

Resumo

Pesquisadores identificaram oligogalacturonídeos derivados da pectina em águas residuais de lagares de azeite que podem ativar o sistema imunológico das plantas e ser utilizados no desenvolvimento de biopesticidas. O estudo destaca o potencial de aplicação comercial desses compostos, que podem gerar uma nova fonte de receita para os produtores de azeite e contribuir para a sustentabilidade ambiental na agricultura.

A recentemente estudo publicado no Plant Stress sugere que um composto bioativo em águas residuais de lagares de azeite pode ter aplicação comercial no desenvolvimento de biopesticidas. 

Pesquisadores da Universidade Sapienza de Roma e da Agência Nacional Italiana para Novas Tecnologias, Energia e Desenvolvimento Econômico Sustentável identificaram oligogalacturonídeos derivados da pectina com um grau de polimerização entre dez e 17 nas águas residuais do lagar de azeitona.

Os oligogalacturonídeos ativam o sistema imunológico da planta por meio da parede celular, ativando respostas de defesa e resistência contra alguns patógenos. As moléculas não haviam sido previamente separadas das águas residuais da indústria de lagares de azeite.

Usando mudas transgênicas de Arabidopsis, os pesquisadores confirmaram que os oligogalacturonídeos extraídos desencadearam as respostas de defesa esperadas, incluindo o aumento de íons de cálcio, que são mensageiros intracelulares essenciais nas vias de sinalização de defesa das plantas. 

O estudo faz parte dos esforços contínuos dos pesquisadores para agregar valor aos subprodutos da produção de azeite, especialmente às águas residuais dos lagares de azeite. Estima-se que 30 bilhões de litros de águas residuais sejam produzidos anualmente pelos lagares de azeite na bacia do Mediterrâneo.

Embora os subprodutos do bagaço da azeitona sejam considerados fáceis de reciclar, eles são amplamente utilizados na indústria alimentícia, produzindo azeite de bagaço de azeitona e no energia renovável. As águas residuais dos lagares de azeite apresentam mais desafios.

As águas residuais são altamente ácidas, com altas concentrações de substâncias químicas recalcitrantes, incluindo ligninas e taninos, que requerem quantidades significativas de oxigênio para serem biodegradadas.

Portanto, as águas residuais dos lagares de azeite são consideradas um poluente ambiental significativo, com a maioria dos países proibindo que sejam despejadas sem tratamento.

"Por outro lado, as águas residuais dos lagares de azeite contêm uma vasta gama de substâncias valiosas compostos fenólicos com propriedades antimicrobianas comprovadas (por exemplo, flavonóides, hidroxitirosol, oleuropeína) e subprodutos de águas residuais de lagares de azeite são eficazes como biopesticidas contra diferentes patógenos microbianos”, escreveram os pesquisadores.

"Entretanto, o efeito desses resíduos líquidos como um indutor de respostas de defesa nas plantas ainda não foi investigado”, acrescentaram.

Usando filtração por membrana de fluxo tangencial, os pesquisadores separaram os oligogalacturonídeos das águas residuais do lagar de azeitona.

"A filtração por membrana de fluxo tangencial é uma ferramenta poderosa em bioprocessamento, permitindo a separação e concentração de biomoléculas ativas em pools moleculares específicos, como proteínas, açúcares e metabólitos secundários”, escreveram os pesquisadores. 

"Ao usar blends complexas para filtragem, a filtragem por membrana de fluxo tangencial remove impurezas de forma eficaz, ao mesmo tempo que retém as moléculas desejadas”, acrescentaram.

Os pesquisadores destacaram que o método não requer solvente químico e é escalável em laboratório, permitindo que grandes lagares de azeite o utilizem. Eles acrescentaram que as descobertas podem representar uma nova fonte de receita para os produtores de azeite. 

Os oligogalacturonídeos foram aprovados em produtos fitofarmacêuticos comerciais reconhecidos pela União Europeia, que estabeleceu uma meta de reduzir pesticidas sintéticos uso em 50% até 2030.

De acordo com uma pesquisa de mercado da Industry Research Reports, o mercado global de biopesticidas foi avaliado em US$ 6.1 (€ 5.6) bilhões em 2023 e deverá atingir US$ 11.5 (€ 10.1) bilhões até 2030. 

"A fração enriquecida com oligogalacturonídeo, descrita no presente trabalho, é adequada para ser empregada como um novo biopesticida, contribuindo para aumentar a sustentabilidade ambiental e econômica da indústria do azeite de oliva”, escreveram os pesquisadores. 

""Abrimos caminho para experimentos de campo com plantas de interesse agronômico para exploração desses subprodutos como fitoprotetores naturais sustentáveis ​​no controle de patógenos causadores de doenças devastadoras em culturas economicamente importantes, de acordo com uma perspectiva de economia circular na agricultura", acrescentaram.