Novos métodos identificam sementes de algodão convencional e transgênico de forma precisa

21/12/2021

Pesquisadores da Universidade Estadual da Paraíba ( UEPB ), em parceria com as equipes da Universidade Federal de Pernambuco ( UFPE ), da  Universidade de Malta  e da  Embrapa Algodão  (PB), desenvolveram novos métodos para diferenciar sementes de algodão convencional do algodão transgênico. 

Os métodos, que utilizam técnicas baseadas nas espectroscopias no infravermelho próximo (NIR) e Raman, além da análise de imagens hiperespectrais NIR ( leia sobre as técnicas neste texto ), permite diagnósticos de forma rápida, precisa e com baixo custo, sem destruir como anterior .

Aliam, ainda, princípios da Química Verde, sem o uso de reagentes químicos e, consequentemente, resíduos químicos, o que resulta em baixo impacto ambiental e baixo carbono, menor uso de água e energia.

Everaldo Medeiros , pesquisador da Embrapa Algodão que integra a equipe responsável pelos novos métodos, explica que são usados ​​marcadores moleculares ( veja quadro ) para realizar a rastreabilidade da origem genética e a proteção de cultivares em algodão e em outras culturas. 

“Os métodos hoje utilizados para essas finalidades são laboriosos, caros, demorados e não preservam como fund. Além disso, no Brasil há poucos laboratórios especializados para tais serviços ”, conta. “Já os que desenvolvemos são mais práticos e rápidos para a fenotipagem de materiais desenvolvidos pela Embrapa e vir a ser uma inovação capaz de diferenciar produtos geneticamente modificados daqueles que não o são (OGMs e não OGMs), por exemplo, em cultivos e agroecológicos ”, acrescenta

Marcadores moleculares  “Um marcador molecular é definido como uma parte do segmento específico de DNA ou uma parte molecular de um gene expresso com a possibilidade de diferenciar dois ou mais obrigatoriamente geneticamente.” Fonte: Embrapa Trigo -  Documento Online Nº 3, dez./00

Os métodos avançados avançados em pesquisa para fenotipagem rápida e não destrutiva, e como marcadores digitais. Inicialmente, os principais beneficiados com a utilização das equipes de pesquisa, mas, com o aprofundamento e consolidação das aplicações, o setor produtivo e a sociedade devem ser beneficiados com inovações de maior acesso e facilidade de uso.

Os pesquisadores utilizaram um instrumento Raman portátil e um espectrômetro de infravermelho próximo de bancada, além de recursos de imagens hiperespectrais NIR, combinando novas metodologias analíticas. A espectroscopia Raman é baseada na espalhamento da luz pelos objetos, enquanto a espectroscopia de infravermelho baseia-se nos efeitos da absorção da radiação. Já a análise de imagens hiperespectrais é uma técnica que ilustra uma composição química dos objetos por meio de imagens e diferentes digitais (RGB) e espectrais (visível, infravermelho e fluorescência).

“Futuramente os métodos desenvolvidos podem ser combinados aos marcadores moleculares para analisar sementes de indivíduos de alto valor genético com o objetivo de verificar características superiores com maior precisão, além de realizar a fenotipagem, a rastreabilidade e a classificação de diferentes genótipos”, vislumbra Medeiros.

Uma pesquisa

Os estudos, publicados em setembro de 2021 nos periódicos especializados  Métodos Analíticos  e   Spectrochimica Acta Parte A: Espectroscopia Molecular e Biomolecular , teve destaque em eventos científicos - foram premiados no Encontro de Iniciação Científica da UEPB e geraram duas dissertações de mestrado e trabalhos em congressos nacionais e internacionais.

De acordo com um dos estudos, a identificação de sementes geneticamente modificadas geralmente requer uma abordagem individual das sementes. “Isso se deve ao fato de que a mistura de cultivares transgênicas e comum pode levar à contaminação ou extinção das espécies convencionais”, diz o artigo científico.

Os métodos foram registrados para classificação das cultivares convencionais  BRS Aroeira  e transgênica  BRS 368 RF , ambas desenvolvidas pela Embrapa. Uma análise por meio de infravermelho próximo teve percentual de erro de classificação de apenas 2,3%. Por meio da espectroscopia Raman, não houve erros de predição. Além de não destrutiva, a metodologia possibilita a análise de vários deles de sementes de uma vez. 

Uma equipe As pesquisas foram lideradas pela professora do Programa de Pós-Graduação em Química da UEPB Simone Simões, com a participação das mestrandas Priscilla Dantas e Mayara da Mata e dos estudantes de iniciação científica Ingrid Farias e Juliana da Silva; da pesquisadora do Departamento de Engenharia Química da UFPE e do Departamento de Nutrição e Ciências dos Alimentos da Universidade de Malta Carolina Santos Silva; e do pesquisador da Embrapa Algodão Everaldo Medeiros. Segundo Simone Simões, uma colaboração para o desenvolvimento dos métodos possibilitou a integração entre o conhecimento acadêmico e a pesquisa agrícola com foco no setor produtivo, além de proporcionar aos alunos envolvidos a oportunidade de vivenciarem a aplicabilidade do que aprendem nos cursos universitários. “Isso torna mais completa sua formação profissional e o treinamento de recursos humanos em áreas avançadas da ciência que podem ser adotadas por empresas e centros de pesquisa”, avalia.  A estudante Priscilla Dantas afirma que participar do estudo sobre a qualificação de que é uma pesquisa científica e ter orgulho de ser uma cientista. “Foi um processo satisfatório e intimidante ao mesmo tempo, pois uniu elementos com os quais pessoas ganharam a oportunidade de ter contato, tanto do ponto de vista tecnológico quanto de conteúdo. Nem toda empresa ou universidade tem acesso a equipamentos tão avançados, em especial o espectrômetro de imagens hiperespectrais ”, avalia.

Fonte: Embrapa Algodão