Plantas nanobiônicas avisam agricultor sobre estresse pelo celular

Sensor aciona alerta sobre pragas, lesões e falta de água em diversas culturas

27 de abril de 2020 11h34

Por Daniel Azevedo Duarte

Engenheiros do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachussets), dos EUA, desenvolveram um sistema para acompanhar os sinais das plantas sobre estresse hídrico, pragas ou lesões por meio de nanossensores de carbono.

Após identificar a produção de peróxido de hidrogênio, que as plantas usam como alerta dentro de suas folhas sobre algum “problema”, o sistema permite que elas “avisem” os agricultores pelo celular.

“As plantas têm uma forma muito sofisticada de comunicação interna, que observamos pela primeira vez. Isso significa que, em tempo real, podemos ver a resposta de uma planta viva, comunicando tipos específicos de estresse”, diz Michael Strano, professor de Engenharia Química do Carbon P. Dubbs do MIT.

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O nanossensor pode ser usado para estudar como as plantas respondem a diferentes tipos de estresse e ajudar os cientistas agrícolas e os produtores a desenvolver novas estratégias para melhorar o rendimento das culturas.

O estudo publicado na Nature Plants e assinado por Tedrick Thomas Salim Lew, aluno de Strano, informa que o sistema já foi testado em oito espécies, incluindo espinafre, morango e rúcula, e poderia funcionar em muitas outras.

Plantas nanobiônicas

Nos últimos anos, os pesquisadores investigam o potencial de engenharia de “plantas nanobiônicas”, que incorporam nanomateriais para adquirirem novas funções, como emitir luz ou detectar falta de água.

No novo estudo, eles decidiram incorporar sensores que informavam sobre o estado de saúde das plantas. Há cerca de três anos, eles descobriram acidentalmente que as plantas usam peróxido de hidrogênio como molécula sinalizadora sobre estresse.

“Eu estava me treinando para me familiarizar com a técnica e, no processo do treinamento, acidentalmente causei uma ferida na planta. Então eu vi essa evolução do sinal de peróxido de hidrogênio”, disse Lew.

Ele viu que, depois que uma folha era machucada, o peróxido de hidrogênio era liberado do local da ferida e gerava uma onda que se espalhava ao longo da folha, semelhante à maneira como os neurônios transmitem impulsos elétricos em nossos cérebros.

“Como dominós caindo sucessivamente, isso cria uma onda que pode se propagar muito mais longe do que o próprio peróxido de hidrogênio. A onda é alimentada pelas células que a recebem e propagam”, completou Strano.

Plantas chamando

Essa inundação de peróxido de hidrogênio pode ser detectada em diversas espécies de plantas por meio dos nanossensores que emitem os sinais de infravermelho.

Os sinais, por sua vez, podem ser visualizados usando uma pequena câmera infravermelha de baixo custo e literalmente fazer com que as plantas “liguem” aos agricultores se estiverem estressadas.