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Fotossíntese, a chave para produzir mais alimentos no mundo

Publicada em 17-07-2008


Cientistas americanos, europeus e asiáticos quebram a cabeça para alcançar um feito que poderá ajudar a resolver o problema da fome no mundo. Através de modificações genéticas, eles tentam aumentar a eficiência das plantas para que elas ofereçam, no futuro próximo, um volume maior de alimentos. No centro das pesquisas está a fotossíntese, o processo químico pelo qual as plantas crescem.

Segundo especialistas, elevar a eficiência fotossintética das plantas pode ser o caminho mais curto para atender à crescente demanda internacional por alimentos, trazida à tona nos últimos meses pela escassez de matéria-prima, sobretudo nos países mais pobres. Estimativas da FAO, o braço das Nações Unidas para a agricultura, apontam para um consumo de 771 milhões de toneladas somente de arroz em 2030 - o mínimo necessário para alimentar uma população mundial que chegará aos 8,3 bilhões neste mesmo período.

O órgão da ONU lembra e ninguém mais parece duvidar: é uma tarefa monstruosa na medida em que as terras e os recursos hídricos disponíveis diminuem em conseqüência da industrialização e do processo mundial de urbanização.

Nos centros de pesquisas, o desafio é fazer com que as plantas geneticamente modificadas consigam, com a mesma intensidade de luz, produzir mais energia química (glicose). Em outras palavras, aumentar a eficiência do uso de energia das plantas para aumentar também a produção do alimento.

Pelo processo natural da fotossíntese, as plantas conseguem hoje transformar em alimento apenas 1% a 1,5% de toda a incidência de luz solar que recebem. As modificações genéticas visam a esticar esse percentual. "Se fosse possível elevar para 1,7% já seria um grande ganho", afirma Carlos Labate , professor do Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP).

Embora ainda restritos dada a complexidade dos processos biológicos, os experimentos seguem numa constante. A multinacional americana Monsanto investirá entre US$ 80 milhões e US$ 100 milhões, no período de dez anos, em diferentes linhas de pesquisas para criar plantas eficientes do ponto de vista fotossintético e de absorção de água e fertilizantes.

"Elevar a produtividade da planta é uma das tarefas mais difíceis", afirma Timothy Conner, líder de estratégias e tecnologia para a Monsanto na América Latina. "O gene não é mais o problema, mas o conhecimento sobre como ele funciona. Isso é o fator limitante".

Conner explica que as pesquisas internacionais giram em torno do milho, mas alguma coisa já está sendo feita com algodão e soja. O sucesso do mapeamento do genoma do arroz, em 2002, também criou oportunidades para a aplicação de recursos genéticos no cereal. Na Ásia, uma força-tarefa pretende elevar a produtividade do cereal na região, que consome e produz 90% do arroz do mundo.

Durante décadas, o homem e a própria natureza, em seu processo evolutivo, se encarregaram de elevar a produtividade das plantas. O Século XX registrou boa parte desse avanços, com cruzamentos de sucesso e a melhoria das práticas agronômicas no campo. A literatura mostra, no entanto, que a taxa de fotossíntese permaneceu inalterada na maior parte das plantas.

"Quando a planta atinge o topo de sua eficiência, é preciso encontrar outros caminhos. E o melhoramento genético e a transgenia são essas respostas", explica Eduardo Caruso Machado, pesquisador de fisiologia vegetal do Instituto Agronômico de Campinas (IAC).

Um dos campos de experiência nos quais muitos cientistas apostam é o da conversão das plantas C3 em C4, as duas principais classes de plantas - o "C" refere-se ao carbono capturado por fotossíntese para o crescimento da planta.

Grosso modo, o primeiro grupo é formado por plantas menos eficientes em fixação de carbono, o que impacta de forma direta em sua produção; no segundo grupo, o das C4, estão as plantas que, por uma questão evolutiva, são mais eficientes. A má notícia é que a maioria esmagadora dos alimentos encaixa-se no primeiro grupo - arroz, feijão, soja, trigo, batata, leguminosas e hortaliças. Já os alimentos C4 não enchem uma mão: milho, sorgo e cana-de-açúcar.

O Instituto Internacional de Pesquisa com o Arroz (IRRI), ligado à ONU, tem se debruçado sobre a conversão de arroz C3 em C4 desde 2000. Em 2005, o tema foi considerado uma das prioridades de pesquisa e conta com um orçamento de US$ 1,5 milhão por três anos para provar que o conceito é viável.

"Os sinais iniciais são bons", diz John Sheehy, pesquisador do IRRI em Manila, nas Filipinas. Segundo ele, um consórcio internacional de instituições trabalha no projeto, que deverá tomar de dez a 15 anos. "Mudar a engrenagem da fotossíntese do arroz poderá elevar a sua produtividade em 50%, para cerca de 5 toneladas por hectare. Ao mesmo tempo, reduzirá o uso da água em 50% e melhorará o uso de fertilizante nitrogenado. Uma vez que conseguirmos isso, a tecnologia estará disponível para qualquer cultura, como o trigo", diz.

A estratégia utilizada nas plantas C3 visa a alterar as condições em que enzimas-chave (particularmente a Rubisco) trabalham. Ela é a principal enzima do chamado ciclo de Calvin - uma série de reações bioquímicas que resultam na fixação do carbono do CO2. O processo é lento e complexo. No passado recente, os cientistas listavam entre suas dificuldades a necessidade de transformar vários genes simultaneamente. Hoje, já há uma corrente que obtém efeitos significativos alterando um gene.

Além dos obstáculos práticos, os avanços na biotecnologia suscitam temores gigantescos entre setores da sociedade civil. As perguntas são: l) a que preço a intervenção humana nos alimentos nos salvará da fome?; e 2) qual a garantia de que a produção transgênica não impactará a saúde humana?

Nesse aspecto, as dúvidas tendem a persistir por mais tempo. "De qualquer forma, serão necessários ainda alguns anos para se alcançar o nível de eficiência fotossintética desejado", diz Sheehy, do IRRI. Mas o caminho está traçado.

Fonte: Valor Econômico