Identificar a ocorrência de doenças em plantas pode demandar etapas parecidas com o diagnóstico de um problema de saúde em humanos. Leva-se tempo para coletar a amostra, enviar o material ao laboratório e receber a análise de um especialista. Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, desenvolveram um dispositivo portátil que consegue detectar o problema dentro da lavoura e em poucos minutos. Detalhes da solução foram apresentados na revista Nature Plants.
O dispositivo trabalha a partir da análise de compostos orgânicos voláteis (COVs). São componentes químicos liberados no ar pelas plantas e que têm a concentração alterada caso surja alguma doença. Segundo os pesquisadores, os males que acometem as plantas têm assinaturas de COVs distintas, e é justamente sobre essa peculiaridade que age a solução tecnológica proposta. Ao medir o tipo de concentração de compostos em uma planta, ela pode determinar se existe doença e discriminá-la.
;Nossa contribuição é a criação de um dispositivo que pode ser conectado a um smartphone e utilizado para fazer essas medições de COVs rapidamente, sem sair do campo;, resume Qingshan Wei, professor-assistente de engenharia química e biomolecular da universidade americana. Há simplicidade também na forma de usar o dispositivo. Basta arrancar uma folha da planta sob suspeita e colocá-la dentro de um tubo de ensaio por, ao menos, 15 minutos, período suficiente para garantir o acúmulo de COVs no recipiente.
Após o período, a tampa é removida e, por meio de um tubo de plástico, o ar carregado de COVs é bombeado para a câmara de leitura do dispositivo. Nela, há uma tira de papel composta por diferentes reagentes químicos, que mudam de cor conforme os compostos presentes no ar. Ao avaliar o padrão de cores resultante na faixa, visível na tela de um smartphone conectado ao dispositivo, pode-se determinar qual a praga ataca a planta.
;Ao interagir com os compostos voláteis, a tira muda de cor para indicar a presença ou a ausência de um patógeno. O kit funciona como um teste de gravidez que compramos na farmácia, mas para a detecção de doenças em plantas;, compara Fernando Lucas Melo, professor visitante do Departamento de Fitopatologia do Instituto de Biologia da Universidade de Brasília (UnB).
Zheng Li, pesquisador de pós-doutorado da universidade e integrante do grupo de criadores do dispositivo, conta que, para que a tecnologia funcionasse, foi preciso desenvolver reagentes que pudessem ser incorporados a tiras de papel. ;Cerca de metade deles é composta por corantes orgânicos que já estavam prontos para uso. A outra metade é feita de nanopartículas de ouro que tivemos que funcionalizar para responder a grupos químicos específicos. Essas nanopartículas funcionalizadas nos permitem ser mais precisos na detecção de vários tipos de compostos orgânicos voláteis;, explica.
Redução de danos
Segundo Luciano Paulino da Silva, pesquisador na área de nanobiotecnologia na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) ; Recursos Genéticos e Biotecnologia, desenvolver uma tecnologia como essa pode minimizar e até mesmo impedir a disseminação de doenças no campo e reduzir danos às colheitas. ;A identificação precoce de uma doença permite ao produtor encontrar as soluções mais adequadas e, consequentemente, evita perdas de produtividade e de qualidade dos produtos agrícolas, além de diminuir o custo de produção;, diz.
Fernando Lucas Melo frisa que a tecnologia é apenas uma prova de conceito, mas, ainda assim, conseguiu identificar um grande número de patógenos de maneira rápida e eficiente, sem especialistas no local e equipamentos de grande porte e alto custo. Segundo o especialista brasileiro, todas essas características podem ser facilitadoras para os agricultores. ;A identificação precoce de patógenos auxilia a reduzir os prejuízos causados por eles e o uso de agrotóxicos, além de contribuir no controle da disseminação do problema;, diz.
Os testes com o dispositivo foram conduzidos em três espécies de tomates, mas, segundo os cientistas, ele poderá ser dimensionado para outras infecções de plantas, desde que o perfil de emissão dos COVs dessas plantas seja alterado após elas serem acometidas por uma praga. ;Mostramos que a tecnologia funciona, mas existem áreas em que podemos melhorar ainda mais. Primeiro, gostaríamos de automatizar a análise usando um software presente no smartphone. Isso facilitará a determinação das doenças;, conta Qingshan Wei.
Olhar mais apurado
Há casos em que a infestação de pragas pode ser detectada a olho nu. Como os fungos oídios, que causam um pó branco que se espalha pelas folhas. No entanto, existem patógenos que só podem ser identificados em laboratórios, com o auxílio de microscópios e/ou equipamentos mais complexos, além do trabalho de ;investigação; do especialista. ;Os sintomas podem ser a presença de manchas nas folhas (amarelas ou de outras cores), murchamento da planta e redução no tamanho da planta;, explica Maurício Rossato, doutor em fitopatologia pela Universidade de Brasília (UnB).
Palavra de especialista
Aproximando pesquisa e campo
;Dispositivos como o criado na Universidade Estadual da Carolina do Norte visam oferecer soluções tecnológicas que melhorem a produção de alimentos por meio da ciência interdisciplinar, que envolve agronomia, biologia, química, nanotecnologia e engenharia. Além disso, contribuem para quebrar paradigmas em relação a possível distância entre o campo e a pesquisa científica, levando o laboratório de pesquisa para as mãos do agricultor e oferecendo a ele uma solução efetiva para as demandas existentes no campo, propiciando, assim, aumento de produtividade, redução de custos e, até mesmo, menor uso de agroquímicos e de outros agentes para o controle de pragas e doenças.;
Luciano Paulino da Silva, pesquisador na área de nanobiotecnologia na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Recursos Genéticos e Biotecnologia