Formulation of Microbial Inoculants by Encapsulation in Natural Polysaccharides: Focus on Beneficial Properties of Carrier Additives and Derivatives

Resumo

Nos últimos 10-15 anos, a ampla aplicação de bioformulados de microrganismos benéficos para plantas é aceita como uma alternativa eficaz aos agroprodutos químicos. Dois problemas principais podem ser distinguidos em sua produção e aplicação: (a) competitividade econômica com base nos custos operacionais gerais de up-stream e down-stream, e (b) desenvolvimento de produtos comerciais com alto potencial de colonização solo-planta em condições controladas, mas incapazes de mobilizar efetivamente os nutrientes do solo e/ou combater patógenos de plantas no campo. Para resolver os problemas acima, formulações à base de micróbios produzidas por métodos de imobilização estão ganhando atenção, pois demonstram um grande número de vantagens em comparação com outras formulações sólidas e líquidas. Esta mini-revisão resume o conhecimento sobre compostos adicionais que fazem parte das bioformulações. Os aditivos podem exercer efeitos econômicos, de redução de preço, como agentes de carga, ou efeitos diretos que melhoram a sobrevivência microbiana durante o armazenamento e após a introdução no solo, com efeitos benéficos simultâneos no solo e nas plantas. Em alguns estudos, combinações de aditivos são usadas com um impacto complexo, o que melhora as características gerais dos produtos finais. Atenção especial é dada aos carreadores de polissacarídeos e seus derivados, que desempenham um papel estimulante nas plantas, mas são menos estudados. A mini-revisão também se concentra na dificuldade potencial em avaliar os efeitos de bioformulações complexas.

Abstract

In the last 10–15 years, the wide application of bioformulated plant beneficial microorganisms is accepted as an effective alternative of chemical agro-products. Two main problems can be distinguished in their production and application: (a) economical competiveness based on the overall up-stream and down-stream operational costs, and (b) development of commercial products with a high soil-plant colonization potential in controlled conditions but not able to effectively mobilize soil nutrients and/or combat plant pathogens in the field. To solve the above problems, microbe-based formulations produced by immobilization methods are gaining attention as they demonstrate a large number of advantages compared to other solid and liquid formulations. This mini-review summarizes the knowledge of additional compounds that form part of the bioformulations. The additives can exert economical, price-decreasing effects as bulking agents or direct effects improving microbial survival during storage and after introduction into soil with simultaneous beneficial effects on soil and plants. In some studies, combinations of additives are used with a complex impact, which improves the overall characteristics of the final products. Special attention is paid to polysaccharide carriers and their derivates, which play stimulatory role on plants but are less studied. The mini-review also focuses on the potential difficulty in evaluating the effects of complex bio-formulations.