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

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, 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  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).

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.

Mais informações

1. Para saber mais sobre marcadores moleculares, clique aqui

2. Distinguishing cotton seed genotypes by means of vibrational spectroscopic methods (NIR and Raman) and chemometrics

3. Chemometric strategies for near infrared hyperspectral imaging analysis: classification of cotton seed genotypes