Peptídeos do espinafre podem atuar contra bactérias que atacam citrus e batata

Descoberta de cientistas pode mudar o rumo do combate ao greening dos citros e à zebra chip da batata, duas das doenças mais destrutivas da agricultura norte-americana (ambos causados por bactérias Candidatus Liberibacter). O grupo de pesquisadores conseguiu adaptar peptídeos antimicrobianos do espinafre — chamados defensinas — para proteger culturas comerciais de citros e batatas com ganhos expressivos em rendimento e sanidade.

Essas pequenas proteínas já atuam como linha de defesa natural em plantas, animais e insetos. A inovação consistiu em introduzir genes de defensinas de espinafre diretamente nas culturas afetadas. Resultado: em testes de campo, laranjeiras infectadas pelo greening tiveram aumentos de até 50% na produtividade com apenas uma aplicação da tecnologia.

Como funciona

As defensinas do espinafre foram inseridas nas plantas por meio de dois métodos distintos. Para citros, os cientistas usaram o vírus Citrus tristeza (CTV), que ocorre naturalmente nos pomares e permite a entrega precisa do material genético. O vírus modificado transporta os genes da defensina até os tecidos infectados, onde eles atuam diretamente contra a bactéria Candidatus Liberibacter asiaticus, causadora do greening.

Para batatas, a introdução foi feita por transformação genética com Agrobacterium tumefaciens, o método clássico de produção de plantas transgênicas. As plantas modificadas resistiram melhor à infecção pela bactéria Candidatus Liberibacter solanacearum, associada à zebra chip. Apresentaram menos sintomas visuais, menor carga bacteriana, maior número de tubérculos e chips com coloração mais uniforme após fritura.

Resultados de campo

Em ensaios conduzidos em pomares da Flórida com alto índice de greening, laranjeiras tratadas com as defensinas AMP1 e AMP2 tiveram aumento de 40% e 50% na produção, respectivamente, em comparação às árvores não tratadas. No segundo ano após o tratamento, a produção ainda era 32% maior, o que sugere efeito duradouro.

Nas batatas, os ganhos também foram substanciais. Linhagens transgênicas expressando as mesmas defensinas geraram entre 53% e 130% mais tubérculos que as plantas convencionais infectadas. A análise dos chips mostrou redução significativa na descoloração típica da zebra chip, uma mancha escura que inviabiliza o processamento.

Além disso, testes laboratoriais com a bactéria Liberibacter crescens, parente cultivável dos patógenos-alvo, revelaram que as defensinas induzem permeabilidade de membrana e morte celular em taxas muito superiores às observadas nos controles.

Segurança e regulamentação

Um diferencial relevante é a segurança das defensinas, dizem os cientistas. Como essas proteínas existem no espinafre consumido diariamente por humanos, incluindo crianças, não há risco conhecido à saúde. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) emitiu parecer favorável ao uso dessas proteínas em plantas cultivadas, concedendo isenção temporária de tolerância para resíduos.

Esse respaldo regulatório pavimenta o caminho para a adoção comercial da tecnologia. A empresa Southern Gardens Citrus licenciou as patentes das defensinas e do vetor viral. A Silvec Biologics, parceira no desenvolvimento, protocolou pedido formal junto à EPA em janeiro de 2024 para liberação do uso em larga escala.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1111/pbi.70013