Solid-State Fermentation: Applications and Future Perspectives for Biostimulant and Biopesticides Production

  • A. Mattedi
  • E. Sabbi
  • B. Farda
  • R. Djebaili
  • D. Mitra
  • C. Ercole
  • P. Cacchio
  • M. Del Gallo
  • M. Pellegrini
2023 - Microorganisms
Palavras-chave: bioestimulantes, biopesticidas, compostos bioativos, ampliação em escala industrial, fermentações, recuperação de resíduos, bioconversão de resíduos, economia circular
Termos de indexação: biorreatores, microrganismos, fungos filamentosos, otimização de processos, bioprocessos, produção de formulações
 

Resumo

Com a expansão do mercado de produtos verdes e as políticas e estratégias mundiais direcionadas a uma revolução verde e transição ecológica, a demanda por abordagens inovadoras está sempre aumentando. Entre as abordagens agrícolas sustentáveis, os produtos de base microbiana estão emergindo ao longo do tempo como alternativas eficazes e viáveis aos agroquímicos. No entanto, a produção, formulação e comercialização de alguns produtos podem ser desafiadoras. Entre os principais desafios estão os processos de produção industrial que garantem a qualidade do produto e seu custo no mercado. No contexto de uma economia circular, a fermentação em estado sólido (FES) pode representar uma abordagem inteligente para obter produtos valiosos a partir de resíduos e subprodutos. A FES permite o crescimento de vários microrganismos em superfícies sólidas na ausência ou quase ausência de água livre. É um método valioso e prático, usado nas indústrias alimentícia, farmacêutica, energética e química. No entanto, a aplicação desta tecnologia na produção de formulações úteis na agricultura ainda é limitada. Esta revisão resume a literatura que trata das aplicações agrícolas da FES e a perspectiva futura de seu uso na agricultura sustentável. A pesquisa mostrou um bom potencial da SSF para produzir bioestimulantes e biopesticidas úteis na agricultura.

 

Abstract

With the expansion of the green products market and the worldwide policies and strategies directed toward a green revolution and ecological transition, the demand for innovative approaches is always on the rise. Among the sustainable agricultural approaches, microbial-based products are emerging over time as effective and feasible alternatives to agrochemicals. However, the production, formulation, and commercialization of some products can be challenging. Among the main challenges are the industrial production processes that ensure the quality of the product and its cost on the market. In the context of a circular economy, solid-state fermentation (SSF) might represent a smart approach to obtaining valuable products from waste and by-products. SSF enables the growth of various microorganisms on solid surfaces in the absence or near absence of free-flowing water. It is a valuable and practical method and is used in the food, pharmaceutical, energy, and chemical industries. Nevertheless, the application of this technology in the production of formulations useful in agriculture is still limited. This review summarizes the literature dealing with SSF agricultural applications and the future perspective of its use in sustainable agriculture. The survey showed good potential for SSF to produce biostimulants and biopesticides useful in agriculture.

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