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 das de 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), permitem diagnósticos de forma rápida, precisa e com baixo custo, sem destruir as amostras.

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 as amostras. 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 poderão vir a ser uma inovação capaz de diferenciar produtos geneticamente modificados daqueles que não o são (OGMs e não OGMs), por exemplo, em cultivos orgânicos e agroecológicos”, acrescenta. 

Os métodos desenvolvidos poderão avançar em estratégias de pesquisa para fenotipagem rápida e não destrutiva, e como marcadores digitais. Inicialmente, os principais beneficiados com a utilização das abordagens são equipes de pesquisa, mas, com o aprofundamento e consolidação das aplicações, o setor produtivo e a sociedade deverão 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 no 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 a composição química dos objetos por meio de imagens e diferentes estratégias digitais (RGB) e espectrais (visível, infravermelho e fluorescência).

“Futuramente os métodos desenvolvidos poderão ser combinados aos marcadores moleculares para analisar sementes individuais 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.

A pesquisa

Os estudos, publicados em setembro de 2021 nos periódicos especializados Analytical Methods e  Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, tiveram 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 convencionais pode levar à contaminação ou extinção das espécies convencionais”, diz o artigo científico.

Os métodos foram aplicados para classificação de sementes das cultivares convencional BRS Aroeira e transgênica BRS 368 RF, ambas desenvolvidas pela Embrapa. A 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 várias amostras de sementes de uma vez. 

A 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 das 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, a 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 estudantes 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 qualificados 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 a ajudou a entender o que é a pesquisa científica e ter orgulho de ser uma cientista. “Foi um processo satisfatório e intimidante ao mesmo tempo, pois uniu elementos com os quais poucas pessoas têm 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.