Tecnologias avançadas permitiram a liberação controlada de medicamentos em células específicas do corpo. Os cientistas acreditam que a mesma tecnologia terá de ser aplicada à agricultura para satisfazer a procura global de alimentos.
De acordo com um estudo publicado recentemente na revista Nature Nanotechnology, cientistas da Universidade da Califórnia, Riverside e da Universidade Carnegie Mellon enfatizaram a necessidade de usar a nanotecnologia para melhorar a agricultura.≪ Revise o artigo relacionado “Tentativa de alcançar uma agricultura sustentável com nanopesticidas” datado de 15 de junho de 2024 ≫
Nanotecnologia é um termo geral para o estudo e projeto de materiais microscópicos. Um nanômetro é um bilionésimo de metro, cerca de 100.000 vezes menor que a espessura de um fio de cabelo humano. Usando a nanotecnologia, os medicamentos podem ser entregues com precisão onde são mais necessários. No entanto, essas nanotecnologias ainda não foram amplamente aplicadas na ciência das plantas.
“Precisaremos aumentar a produção de alimentos em até 60% em 2050 em comparação com os níveis de 2020”, previu Juan Pablo Giraldo, professor associado da USC e coautor do artigo. “A meta de produção não pode ser alcançada”, disse ele. Ele acrescentou: “Metade dos fertilizantes atualmente pulverizados nas plantações se perdem no meio ambiente e poluem as águas subterrâneas. O caso dos pesticidas é mais perigoso e eles são em grande parte ineficazes”. Apenas 5% da quantidade pulverizada atinge o alvo.
Atualmente sabe-se que a agricultura é responsável por até 28% das emissões globais de gases com efeito de estufa. Isto, combinado com uma variedade de outros factores, desde fenómenos climáticos extremos a pragas desenfreadas nas culturas e à rápida degradação do solo, realça a necessidade de novas práticas e tecnologias agrícolas.
“Somos pioneiros em uma tecnologia de entrega direcionada que se baseia no revestimento de nanomateriais com polissacarídeos ou peptídeos que reconhecem proteínas específicas em células e organelas vegetais”, disse Giraldo neste artigo. “Ao fazer isso, podemos pegar o maquinário molecular encontrado na planta e. trazê-lo à vida.” Isso nos permite “Direcionar os produtos químicos desejados para onde eles são necessários, por exemplo, para plantar vasos sanguíneos, organelas ou locais de infecção por patógenos de plantas”.
“Incorporar a nanotecnologia na agricultura dessa forma poderia aumentar a resistência a fatores ambientais prejudiciais, como pragas e doenças nas lavouras ou alto teor de sal no solo”, afirma Geraldo. “Em particular, esse tipo de entrega pode reduzir o impacto no meio ambiente. .” “Esta é uma abordagem amiga do ambiente”, sublinhou.
Outra estratégia discutida no artigo é o “gêmeo digital (criação de um modelo virtual expressando um objeto de forma idêntica em um sistema de computador)” usando inteligência artificial e aprendizado de máquina. Pesquisadores médicos estão atualmente usando “pacientes digitais” para simular como as drogas interagem e se movem dentro do corpo humano. Diz-se que os investigadores de plantas precisam de fazer o mesmo e conceber moléculas nanotransportadoras que forneçam nutrientes e pesticidas aos órgãos mais necessitados nas culturas.
“A entrega precisa de ingredientes ativos às plantas através da nanotecnologia transformará a agricultura”, disse Greg Lurie, professor de engenharia da Universidade Carnegie Mellon e coautor do estudo. “Há desafios tecnológicos significativos pela frente”. Sobre o futuro das abordagens de biotecnologia vegetal e o impacto benéfico que terão na nossa capacidade de produzir culturas sustentáveis.
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