Cientistas fazem alface e tabaco produzirem myoglobina com engenharia genética

Comer carne tem sido repetidamente apontado como uma das piores escolhas que podemos fazer, enquanto consumidores, para o ambiente - sobretudo por causa dos impactos desproporcionados da pecuária no uso de solo, água e energia, e nas emissões de gases com efeito de estufa.

Ainda assim, em todo o mundo, as pessoas continuam a consumir carne, seja por preferência de sabor, por hábitos culturais, ou pelos benefícios nutricionais que esta pode oferecer.

E se existisse uma forma de obter parte do sabor - ou da proteína - associada à carne, mas a partir de plantas cultivadas em solo?

O problema ambiental e a procura de alternativas

Num estudo publicado na Frontiers in Plant Science, cientistas conseguiram precisamente isso: recorreram à engenharia genética para fazer com que plantas de alface e tabaco passassem a produzir a proteína animal myoglobina.

"O nosso estudo demonstra, pela primeira vez, que plantas superiores conseguem produzir myoglobina de forma estável, uma das proteínas-chave responsável por muitas das propriedades desejáveis da carne", disse à ScienceAlert a primeira autora, Alexia Groff, investigadora em biotecnologia vegetal no Imperial College London.

"Isto é muito relevante numa altura em que a procura por plataformas de produção alimentar sustentável é maior do que nunca."

Alface e tabaco com myoglobina: a técnica usada nos cloroplastos

Para o trabalho, Groff e os restantes investigadores aplicaram uma técnica chamada transformação biolística, recorrendo a um "canhão de genes" para bombardear os cloroplastos de plântulas de alface (Lactuca sativa) e de tabaco (Nicotiana tabacum) com versões optimizadas de genes de myoglobina de porco.

Depois de confirmarem que o ADN tinha sido inserido correctamente, as plantas foram cultivadas até à fase adulta e produziram sementes; os testes indicaram que o transgene foi transmitido à descendência.

"Uma das maiores surpresas foi o quão bem as plantas toleraram a produção de myoglobina", afirmou Groff.

"Embora a myoglobina se ligue ao heme, uma molécula importante envolvida em muitos aspectos do metabolismo das plantas, as plantas transformadas mantiveram-se saudáveis, férteis, e não apresentaram qualquer prejuízo significativo na fotossíntese."

Resultados obtidos, comparação com a carne e próximos passos

Os resultados indicaram que a abordagem gerou aproximadamente 810 mg por quilograma de peso seco na alface, e 800 mg de myoglobina por quilograma de peso seco nas plantas de tabaco.

Isto é consideravelmente inferior à quantidade de myoglobina presente na carne - mas, quando se pesam as vantagens ambientais da agricultura de plantas, o enquadramento muda.

"A diferença na acumulação de myoglobina em peso seco é cerca de 10-fold mais elevada no músculo animal quando comparada com os rendimentos em plantas descritos neste relatório", escrevem os investigadores no artigo.

"Apesar disso, o cultivo de plantas é muito mais eficiente em recursos do que a produção pecuária; consequentemente, a myoglobina derivada de plantas poderá atingir rendimentos de proteína por hectare que rivalizam – ou até potencialmente excedem – os da agropecuária, beneficiando ao mesmo tempo de um uso de água substancialmente inferior e de menores emissões de gases com efeito de estufa."

Os autores reconhecem que serão necessários mais estudos para avaliar com maior rigor de que forma a produção de myoglobina em plantas se compararia, na prática, com a pecuária actualmente existente.

Caso a técnica venha a ser adoptada, dizem os investigadores, a proteína poderá ser extraída das folhas e utilizada como ingrediente em produtos de carne de origem vegetal; em alternativa, as pessoas poderiam simplesmente consumir ou preparar a alface geneticamente modificada como ingrediente fresco.

Há, porém, outro factor que pode inclinar ainda mais a balança a favor desta via baseada em plantas: aperfeiçoar o processo.

Afinal, o método apresentado é apenas uma prova de princípio, e a equipa sublinha que existe muito trabalho pela frente para aumentar os rendimentos de proteína - e não apenas no caso da myoglobina.

"Verificámos que a proteína dobra correctamente, mas a incorporação de heme é incompleta, o que nos dá uma direcção clara para melhorar as futuras gerações destas plantas", disse Groff à ScienceAlert.

"Uma vez que os nossos resultados sugerem que a disponibilidade de heme é um gargalo, o trabalho futuro poderá focar-se em modificar a via do heme ou outros aspectos do metabolismo do heme para aumentar a proporção de myoglobina totalmente montada.

"Para além da myoglobina, estamos entusiasmados por explorar outras proteínas alimentares e funcionais de alto valor, pois os nossos resultados sugerem que os cloroplastos oferecem uma plataforma promissora para a agricultura molecular sustentável."

As conclusões foram divulgadas na Frontiers in Plant Science.

Este artigo foi verificado quanto a factos por Rebecca Dyer e editado por Rebecca Dyer. Embora tenhamos orgulho no nosso processo, somos humanos. Se detectar algum erro, por favor informe-nos.