Resultado de uma parceria entre a unidade brasileira da Rovensa Next e dos institutos de Química e de Biologia da Unicamp, este é um marco não só para agricultura brasileira, mas também para todo o mercado de biossoluções porque explora um universo até então pouco conhecido.
Nove pesquisadores brasileiros cravaram seu nome na história ao publicarem na capa do jornal inglês Molecular Omics, produzido pela Sociedade Real de Química, a mais conceituada e antiga do ramo no mundo, com 175 anos de existência, o artigo intitulado Metabolomics analysis reveals stress tolerance mechanisms in common bean (Phaseolus vulgaris L.) related to treatment with a biostimulant obtained from Corynebacterium glutamicum. Traduzido para o português, o título é “Análise metabolômica revela mecanismos de tolerância ao estresse no feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) relacionado ao tratamento com bioestimulante obtido do processo fermentativo de Corynebacterium glutamicum”.
Stephanie Nemesio da Silva, Luis Fernando de Oliveira, Alana Kelyene Pereira, Luidy Darlan Barbosa, Alessandra Sussulini e Taicia Pacheco Fill, do Instituto de Química da Unicamp; Rodrigo Alberto Repke e Rafael Leiria Nunes, da Rovensa Next Brasil; e Fabio Pinheiro, do Instituto de Biologia, também da Unicamp, centraram o estudo na metabolômica, cujo principal objetivo é fornecer uma melhor compreensão das vias bioquímicas envolvidas em diferentes processos biológicos a nível molecular.
A proposta deste inédito trabalho científico, publicado no dia 4 de dezembro, foi mostrar os efeitos do bioestimulante sobre o metabolismo das plantas. No caso, utilizou-se uma cultivar de feijão biofertilizada com Vorax™, produto obtido da fermentação exclusiva da bactéria Corynebacterium glutamicum, cepa MQ06, em melaço de cana-de-açúcar. Único biofertilizante registrado pelo Ministério da Agricultura no Brasil até o momento, Vorax™ é composto, principalmente, por aminoácidos, carboidratos, vitaminas e outras centenas de metabólitos primários e secundários, identificados no estudo.
“A contribuição científica brasileira para agricultura é muito grande e relevante mundialmente. Nossa pesquisa abre um horizonte para o uso de técnicas muito precisas para confirmar o potencial genético e o modo de ação dos bioinsumos que serão utilizados em lavouras de todo o mundo”, ressalta Rafael Leiria Nunes, diretor de Suprimentos e Operações da Rovensa Next Brasil, um dos autores do artigo. Segundo ele, Vorax™ possui uma matriz complexa, o que torna desafiador explicar seu modo de ação e sua alta eficácia comprovada a campo e em diversos outros experimentos. “Termos feito isso através de estudos de metabolômica foi algo inovador, difícil e complexo”, comemora.
Devido à grande diversidade química e heterogeneidade, determinar o metaboloma de um organismo biológico é complexo e exige protocolos específicos, desde o preparo da amostra até a escolha das técnicas analíticas mais avançadas (quimiometria), assim como a utilização de estratégias mais eficientes de processamento e interpretação dos dados analíticos (molecular networking).
“O diferencial deste trabalho é, justamente, conseguir estabelecer uma correlação entre a aplicação de um produto à base de metabólitos de micro-organismos C. glutamicum e os metabolismos da planta, evidenciando-se a resposta dela a partir de seus próprios metabólitos, que são, finalmente, uma inequívoca comprovação da eficácia do bioestimulante”, esclarece o diretor.
Conclusão da pesquisa
Em resumo, a pesquisa concluiu que a concentração de metabólitos específicos aumentou na planta após a aplicação do bioestimulante, especialmente alguns lipídios, aminoácidos e flavonóides associados à tolerância das plantas a condições adversas. Como resultado, a avaliação dos parâmetros de desenvolvimento de P. vulgaris (feijão) tratado com Vorax™ apresentou melhores resultados quando submetido a estresse abiótico (ausência de luminosidade ou deficiência hídrica), indicando um horizonte promissor para o uso dos bioestimulantes, considerando que várias regiões no Brasil e no mundo poderão experimentar condições climáticas com maiores períodos de seca no futuro.
Até o dia 15/01/2024, o acesso ao artigo estará disponível gratuitamente por este link. Para tanto, é necessário fazer o cadastro no site.
O que é metabolômica?
Técnica utilizada a partir do final do século 20, a metabolômica pode ser definida como o estudo do conjunto de metabólitos de um determinado sistema biológico.
“O metabólito é uma molécula de baixo peso molecular que pode ser tanto um simples rejeito celular como algum composto bioativo que realize uma ação dentro ou fora de uma célula”, explica Johana Rincones Perez, PhD e gerente global de Pesquisa & Desenvolvimento de Produtos Biológicos da Rovensa Next.
De acordo com a PhD, o conjunto de todas estas pequenas moléculas existentes num momento específico de um organismo é conhecido como metaboloma e sua interação entre diferentes organismos é onde atua a metabolômica. No caso do estudo em questão foi utilizada a análise metabolômica baseada em espectrometria de massas combinada à técnica de cromatografia líquida de ultraeficiência (UHPLC-MS/MS).
Metabólitos primários – a exemplo de aminoácidos, enzimas, vitaminas e ácidos orgânicos – são utilizados como suplementos nutricionais na agricultura e na produção de commodities industriais. Já os metabólitos secundários bioativos têm grande destaque na indústria farmacêutica, atuando como anticancerígenos, antibióticos e antiparasitários.
“O artigo publicado no Jornal Molecular Omics representa um grande avanço no desenvolvimento de produtos para uso agrícola; o estudo dos metabólitos secundários do produto Vorax™ e seus efeitos no metabolismo das plantas através da metabolômica permitiu compreender de forma muito específica o modo de ação do produto sobre as plantas, permitindo seu posicionamento preciso e eficiente para benefício dos cultivos e da rentabilidade do produtor rural”, conclui Johana Rincones.
