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13/01/2023

Biotecnologia aumenta fotossíntese e produção de sementes

Estudos conduzem, cada vez mais, ao desenvolvimento de plantas capazes de enfrentar desafios no campo

Não é de hoje que a ciência vem colaborando com o melhoramento de plantas, tornando-as capazes de superar adversidades encontradas no campo, além de deixá-las mais produtivas.  Técnicas da biotecnologia permitem, por exemplo, melhorar o desempenho de culturas agrícolas a partir de características encontradas em outras espécies, sendo possível adicionar a elas ganhos de eficiência não disponíveis no banco de sementes da cultura (germoplasma). Um exemplo desses ganhos é a melhoria no processo de fotossíntese que, consequentemente, melhora o rendimento das plantas.

Muita gente desconhece a importância dessa tecnologia no nosso dia a dia, mas ela contribui diretamente com a diminuição do preço dos alimentos que consumimos. Isso beneficia a todos, principalmente aqueles que se encontram em situações mais vulneráveis, pois minimiza problemas relacionados à segurança alimentar

Nesse momento de alta vulnerabilidade que estamos vivendo, surge a necessidade de olhar com maior atenção para técnicas inovadoras da ciência, como é o caso da biotecnologia. Além de contribuir com plantas com maiores rendimentos para atender a demanda nutricional da população, podem trazer benefícios ambientais, tornando a produção agrícola mais sustentável. 

Eficiência na agricultura e desenvolvimento sustentável

Dobrar a produtividade agrícola e garantir sistemas sustentáveis de produção de alimentos estão entre as metas do Objetivo 2 (ODS 2), que é um dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas. O ODS 2 objetiva erradicar a fome, alcançar a segurança alimentar, melhorar a nutrição e promover a agricultura sustentável. 

Segundo o relatório da Organização das Nações Unidas (ONU), intitulado “O Estado da Segurança Alimentar e Nutricional no Mundo 2022”, quase 10% da população mundial não tem o que comer e até 2030 aproximadamente 670 milhões de pessoas, ou seja, 8% da população, ainda deverão enfrentar problemas com escassez de alimentos e desnutrição. 

Assim utilizar tecnologias para gerenciar recursos genéticos, manter a diversidade de plantas cultivadas, sementes, inclusive por meio de bancos de sementes é de extrema importância para todos. 

Como a biotecnologia funciona? 

Para melhorar o desempenho das plantas com técnicas da biotecnologia são necessários muitos anos de pesquisa. A prática envolve cientistas de diversas áreas do conhecimento, como biologia molecular, genética, bioquímica, bioinformática e agronomia.

No caso dos transgênicos, por exemplo, eles foram desenvolvidos por meio de diferentes técnicas derivadas da tecnologia do DNA recombinante, como a amplificação do DNA (obtenção de cópias de uma região do genoma), a clonagem gênica (que permite a transferência de fragmento de DNA entre organismos) e sequenciamento (onde se faz a identificação e leitura dos genes).

Com essas técnicas é possível incorporar características como resistência a insetos, tolerância a herbicidas, que beneficiam os produtores reduzindo custos, simplificando o manejo de pragas e aumentando o rendimento das culturas. Mas outras características também já foram incorporadas em plantas melhoradas por essas técnicas como tolerância a alta ou baixa temperatura, pouca água, ganhos nutricionais.

Outra funcionalidade da biotecnologia é melhorar a eficiência fotossintética das plantas. Neste ano, um trabalho recente conduzido por cientistas da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, conseguiu alterar o processo de fotossíntese em plantas de soja, utilizando recursos da biotecnologia. Também foi possível aumentar a eficiência da absorção de luz solar pelas plantas, o que resultou em maiores rendimentos na lavoura, sem perda de qualidade.

São vários os benefícios que a biotecnologia pode proporcionar

O uso da biotecnologia na agricultura é de extrema importância, tornando-a hoje em dia praticamente indispensável. Suas técnicas aumentam a produção agrícola, desenvolvendo plantas mais adaptadas aos desafios do campo. Com isso, é possível obter mais alimentos disponíveis para a população.

Inclusive a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) reconhece que as técnicas da biotecnologia podem se tornar importantes na adaptação e mitigação das mudanças climáticas. No melhoramento de plantas, por exemplo, essas técnicas podem permitir maior eficiência no uso de insumos, aumentos de rendimento e resistência a estresses bióticos e abióticos, enquanto no manejo florestal, técnicas forenses são usadas para rastreabilidade e cumprimento de leis ambientais.

Informações mais detalhadas sobre o assunto podem ser encontradas no documento intitulado “Desenvolvimentos recentes em biotecnologias relevantes para a caracterização, uso sustentável e conservação de recursos genéticos para alimentação e agricultura” que a Comissão de Recursos Genéticos para Alimentação e Agricultura da FAO publicou em maio de 2022. A publicação abrange os últimos desenvolvimentos relevantes para todos os setores de recursos genéticos para alimentação e agricultura, incluindo a área florestal, animal, aquática, a de microrganismos e invertebrados.

Quando falamos na otimização do uso de insumos, a produção de proteínas nas plantas com resistência a insetos diminui o número de aplicações de inseticidas nas lavouras. Dessa forma, resulta em economia de trabalho, combustível e entrada de máquinas no campo.

Já a adoção de sementes com tolerância ao herbicida favorece maior conservação do solo, por viabilizar a prática do plantio direto. Esse sistema procura manter o máximo de resíduos vegetais e executar o mínimo de mobilização no solo, proporcionando e mantendo a qualidade física e de composição da terra, reduzindo inclusive a erosão, assoreamento de rios e outros problemas relacionados à preservação do meio ambiente.

O maior uso de plantas melhoradas por meio da biotecnologia proporcionou queda generalizada nos preços dos produtos agrícolas ao longo do tempo. Isso é decorrente da maior produtividade dessas plantas e de seus custos de produção reduzidos. 

Com isso, contribuem para a sustentabilidade da agricultura, uma vez que trazem vantagens econômicas, ambientais e sociais. O agricultor consegue produzir mais usando menos terra para plantar, menos pesticidas, menos água para diluir esses produtos e menos combustível para sua aplicação, ou seja, auxilia na diminuição de vários fatores que favorecem as mudanças climáticas.

ODS envolvidos nessa notícia:

Principais fontes

Principais fontes:
FAO. 2022. Recent developments in biotechnologies relevant to the characterization, sustainable use and conservation of genetic resources for food and agriculture. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture. Rome. https://doi.org/10.4060/cb8956en
De Souza AP, Burgess SJ, Doran L, Hansen J, Manukyan L, Maryn N, Gotarkar D, Leonelli L, Niyogi KK, Long SP. Soybean photosynthesis and crop yield are improved by accelerating recovery from photoprotection. Science. 2022 Aug 19;377(6608):851-854. doi: 10.1126/science. adc9831. Epub 2022 Aug 18. PMID: 35981033.
Organização das Nações Unidas (ONU). Fome cresce no mundo e atinge 9,8% da população global. Disponível em: https://news.un.org/pt/story/2022/07/1794722 Acesso em: 15 dez. de 2022.
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