Investigadores portugueses lideram avanço genético para combater a fome no mundo

Cientistas da Universidade do Porto modificaram o comportamento molecular de um cereal africano, criando uma solução agrícola altamente nutritiva que resiste a secas extremas.

O sorgo é um dos cereais mais cultivados do mundo, sendo a base da alimentação em regiões semiáridas de África, especialmente na Nigéria, no Sudão e na Etiópia. Foto: UN/Fred Noy, CC BY-NC-ND 2.0, via Flickr
O sorgo é um dos cereais mais cultivados do mundo, sendo a base da alimentação em regiões semiáridas de África, especialmente na Nigéria, no Sudão e na Etiópia. Foto: UN/Fred Noy, CC BY-NC-ND 2.0, via Flickr

Nos laboratórios do norte de Portugal está a ser desenvolvida uma resposta revolucionária para travar um dos maiores problemas da humanidade. Uma equipa internacional coordenada pelo Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-BIOPOLIS) da Universidade do Porto, alterou a programação interna do sorgo, um cereal que serve de base alimentar para milhões de pessoas nas regiões mais áridas do planeta.

Recorrendo à modificação genética cirúrgica, os cientistas triplicaram a concentração de zinco nos grãos da planta, contribuindo para erradicar carências nutricionais severas que afetam mais de dois mil milhões de habitantes em todo o mundo.

O sucesso desta investigação tem um impacto maior num momento em que o aquecimento global impulsiona o avanço da desertificação em vários continentes. As alterações climáticas têm castigado as populações mais vulneráveis com secas prolongadas, destruindo colheitas tradicionais e empobrecendo a qualidade dos alimentos disponíveis.

O sorgo destaca-se justamente pela sua capacidade natural de sobreviver em solos fustigados pelo calor, tornando-se o alvo ideal para intervenções de biofortificação que visem salvar vidas em regiões de stress climático extremo.

Um interruptor molecular permanentemente ativo

A equipa liderada pela investigadora Ana Assunção focou os seus esforços num gene específico da planta que regula a captação de nutrientes no solo. Em colaboração com o Carlsberg Research Laboratory, da Dinamarca, os cientistas utilizaram uma tecnologia avançada de identificação molecular para isolar uma variante genética rara. Esta modificação altera o comportamento de um sensor interno responsável por gerir as reservas de minerais do vegetal.

O sorgo é a primeira cultura em que a biofortificação em zinco, através da modulação deste tipo de sensor molecular, está demonstrada. Foto: CGIAR Research Program on Climate Change, CC BY-NC-SA 2.0, via Flickr
O sorgo é a primeira cultura em que a biofortificação em zinco, através da modulação deste tipo de sensor molecular, está demonstrada. Foto: CGIAR Research Program on Climate Change, CC BY-NC-SA 2.0, via Flickr

Na sua forma natural, o organismo da planta interrompe a absorção de nutrientes assim que atinge um patamar básico. Com a nova abordagem científica, esse interruptor biológico permanece ligado de forma contínua, fazendo com que a raiz atue como se estivesse sob uma escassez constante.

O efeito prático é um bombeamento massivo de zinco para os grãos, que passam a registar valores entre 50 e 60 miligramas por quilograma de peso seco, superando as metas de nutrição fixadas pelas agências internacionais.

Uma solução limpa e aplicável a outros alimentos

Uma das vitórias mais celebradas pela comunidade científica prende-se com a saúde do próprio vegetal. O melhoramento genético focado no valor nutricional acaba, muitas vezes, por enfraquecer o crescimento da planta ou reduzir a quantidade de sementes produzidas. Neste ensaio, porém, o aumento de micronutrientes ocorreu sem qualquer impacto negativo no desenvolvimento agronómico, mantendo a planta robusta e pronta para enfrentar o ambiente hostil do campo.

Os benefícios desta descoberta estendem-se muito além das fronteiras do cultivo do sorgo. Esta é a primeira vez que a ciência consegue modular com sucesso este tipo de sensor molecular numa cultura agrícola real.

O sucesso do método valida um conceito que os investigadores já começaram a testar noutras espécies de grande relevância para a alimentação humana, antecipando uma nova geração de supercereais mais ricos e menos dependentes de fertilizantes químicos.

Sustentabilidade para os solos do futuro

Os novos grãos representam um avanço profundo na gestão sustentável dos recursos agrícolas mundiais. Ao potenciar a eficácia com que as raízes extraem os minerais já presentes na terra, a tecnologia permite valorizar terrenos agrícolas empobrecidos sem sobrecarregar os produtores locais com custos adicionais.

Os cientistas modificaram o sensor genético da planta para manter ativa a absorção de nutrientes do solo. Foto: Shikoha Tautiko, own work, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Os cientistas modificaram o sensor genético da planta para manter ativa a absorção de nutrientes do solo. Foto: Shikoha Tautiko, own work, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

A transição da investigação laboratorial para o impacto real demonstra o papel pioneiro da ciência portuguesa na geopolítica da segurança alimentar. Ao desenvolver ferramentas capazes de enriquecer a dieta de comunidades isoladas, a Universidade do Porto coloca a biologia molecular na linha da frente da adaptação humana às exigências ecológicas que marcam o nosso tempo.

Referência da notícia

Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-BIOPOLIS) da Universidade do Porto. CIBIO-BIOPOLIS inova no combate à carência em micronutrientes.