Pesquisadores da Linköping University, na Suécia, desenvolveram biossensores que tornam possível monitorar os níveis de açúcar em tempo real nas profundezas dos tecidos vegetais – algo que antes era impossível. As informações dos sensores podem ajudar a agricultura a adaptar a produção à medida que o mundo enfrenta as mudanças climáticas. Os resultados foram publicados na revista científica iScience.
A principal fonte de nutrição para a maior parte da população da Terra são principalmente as plantas, que também são a base do ecossistema completo do qual todos dependemos. A população global está aumentando e as rápidas mudanças climáticas estão, ao mesmo tempo, mudando as condições do cultivo e da agricultura.
“Teremos que garantir nosso abastecimento de alimentos nas próximas décadas. E devemos fazer isso usando os mesmos, ou até menos, recursos de hoje. É por isso que é importante entender como as plantas reagem às mudanças no meio ambiente e como elas adaptar”, diz Eleni Stavrinidou, professora do Laboratório de Eletrônica Orgânica, Departamento de Ciência e Tecnologia da Linköping University.
O grupo de pesquisa da Linköping University liderado por Eleni Stavrinidou, junto com Totte Niittylä e seu grupo do Umeå Plant Science Center, desenvolveu sensores de açúcar baseados em transistores eletroquímicos orgânicos que podem ser implantados em plantas. Os biossensores podem monitorar os níveis de açúcar das árvores em tempo real, continuamente por até dois dias. As informações dos sensores podem estar relacionadas ao crescimento e outros processos biológicos. As plantas usam açúcares como energia, e os açúcares também são importantes substâncias de sinalização que influenciam o desenvolvimento da planta e sua resposta às mudanças no ambiente circundante.
Embora os biossensores para monitorar os níveis de açúcar em humanos estejam amplamente disponíveis, em particular os glicosímetros usados por pessoas que têm diabetes, essa tecnologia não foi aplicada anteriormente às plantas.
“Os sensores agora são usados para pesquisa científica básica de plantas, mas no futuro eles podem ser usados na agricultura para otimizar as condições de crescimento ou monitorar a qualidade do produto, por exemplo. A longo prazo, os sensores também podem ser usados para orientar a produção de novos tipos de plantas que podem crescer em condições não ótimas”, diz Eleni Stavrinidou.
Os mecanismos pelos quais o metabolismo das plantas é regulado e como as mudanças nos níveis de açúcar afetam o crescimento ainda são relativamente desconhecidos. Experimentos anteriores normalmente usaram métodos que dependem da separação de partes da planta. Porém, o sensor desenvolvido pelo grupo de pesquisa fornece informações sem danificar a planta e pode fornecer outras peças do quebra-cabeça de como funciona o metabolismo vegetal.
“Encontramos uma variação nos níveis de açúcar nas árvores que não havia sido observada anteriormente. Estudos futuros se concentrarão em entender como os níveis de açúcar das plantas mudam quando as plantas estão sob estresse”, disse Eleni Stavrinidou.
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