Uma nova batata geneticamente modificada desenvolvida pelo criador de batatas Dave Douches, da Michigan State University (MSU), recebeu isenção das normas de biotecnologia impostas a produtos geneticamente modificados pelo Serviço de Inspeção de Saúde Animal e Vegetal do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA APHIS).
A batata Kal91.3 foi criada a partir de uma variedade de batata da MSU chamada Kalkaska. A batata recém-desenvolvida pode ser armazenada em temperaturas frias por longos períodos de tempo sem que a sacarose, o composto em que o açúcar é normalmente armazenado nas batatas, se converta em açúcares redutores, como a frutose e a glicose.
Sem tantos açúcares redutores, o escurecimento e a caramelização fora da cor podem ser minimizados na batata Kal91.3, levando a produtos mais saudáveis e de melhor qualidade, inclusive batatas fritas.
A batata Kal91.3 também pode reduzir o impacto ambiental do processo de cultivo sem a necessidade de tantos fertilizantes e pesticidas para manter a batata durante o armazenamento.
A sacarose é decomposta nas batatas pela invertase ácida vacuolar, uma enzima reativa ao ambiente externo das plantas, como a temperatura. Há cerca de 10 anos, Jiming Jiang, professor da MSU Foundation nos departamentos de Horticultura e Biologia Vegetal, publicou descobertas sobre como silenciar ou suprimir o gene que produz a invertase ácida vacuolar em batatas.
Essa descoberta despertou o interesse de Douches, professor do Departamento de Plantas, Solos e Ciências Microbianas e diretor do Programa de Criação e Genética de Batatas da MSU, em encontrar uma maneira de corrigir o desequilíbrio de açúcar que pode ocorrer em algumas das batatas comerciais de Michigan.
“Como criador de batatas na MSU, sempre achei que valeria a pena usar a biotecnologia como ferramenta para melhorar as batatas”, disse Douches. “Temos batatas para picar que funcionam bem e fazem seu trabalho, mas eu queria pegar esse gene e descobrir se ele poderia melhorar uma batata que estava tendo problemas com seus açúcares.
“A criação de batatas é bastante desafiadora porque precisamos que muitas características importantes se alinhem, mas, nesse caso, precisávamos apenas de uma característica para corrigir o problema. Usando essa estratégia biotecnológica, conseguimos transformar uma batata que estava nos causando problemas em uma batata que agora é comercialmente valiosa.”
Após vários experimentos realizados entre 2014 e 2015, Douches desenvolveu uma construção de interferência de RNA (RNAi) que silenciou a invertase ácida vacuolar em batatas Kalkaska.
De 2016 a 2023, a Douches testou as características agronômicas da batata Kal91.3 e descobriu que ela tinha um bom formato, tamanho e gravidade específica - a medida do conteúdo de amido em comparação com a água na batata.
Historicamente, muitos agricultores têm armazenado as batatas chips a uma temperatura de 50º C ou próxima a isso para evitar que a invertase ácida vacuolar responda a temperaturas mais baixas e converta a sacarose em açúcares redutores, mas isso tem deixado as batatas mais suscetíveis ao apodrecimento no armazenamento e à perda de umidade. A batata Kal91.3, no entanto, demonstrou a capacidade de ser armazenada a 40 F, mantendo seu equilíbrio de açúcar.
“Há um duplo valor nisso”, disse Douches. “O primeiro é o fato de estabilizarmos os açúcares. O silenciamento da invertase desacelera a conversão da sacarose em frutose e glicose, portanto, estabiliza o açúcar da batata durante o armazenamento. Isso faz com que a batata se estabilize do ponto de vista do metabolismo. A segunda é que nos beneficiamos com a possibilidade de armazenar a batata por períodos mais longos em temperaturas mais baixas.”
Em janeiro, a Douches recebeu um aviso do USDA APHIS de que a batata Kal91.3 provou não representar um risco maior de pragas de plantas em relação à sua contraparte criada convencionalmente, tornando-a isenta das regulamentações de biotecnologia que o USDA APHIS impõe a outros produtos geneticamente modificados. Essa notícia significa que os reguladores do USDA APHIS concluíram que a batata Kal91.3 poderia ter sido desenvolvida usando técnicas tradicionais de reprodução.
A pesquisa publicada no início deste ano por Jiang e Douches detalhou formas de editar o gene que se descobriu ser responsável pelo adoçamento induzido pelo frio, o acúmulo de frutose e glicose em batatas durante o armazenamento a frio. A tecnologia usada nessa pesquisa e na batata Kal91.3 atinge o mesmo objetivo de diminuir o acúmulo de açúcares redutores, mas funciona de forma diferente, de acordo com Douches.
“Na batata Kal91.3, estamos colocando o gene em uma orientação específica no DNA que diz à batata que o gene não funcionará tão bem quanto antes - isso é o que se chama de silenciamento”, disse Douches. “Na abordagem do Dr. Jiang, ele encontrou uma maneira de eliminar um segmento do promotor, parte do gene que contém informações sobre como o próprio gene deve funcionar. Isso leva ao mesmo resultado que o silenciamento.
“A nova abordagem dele é mais uma abordagem de edição de genes, enquanto a minha abordagem atual é mais uma abordagem de engenharia genética.”
A batata Kal91.3 não é a primeira batata geneticamente modificada com silenciamento de invertase a ser isenta de regulamentação pelo USDA APHIS. No entanto, é o primeiro vegetal geneticamente modificado desenvolvido por uma universidade de concessão de terras a ser isento de regulamentação, de acordo com o site do USDA APHIS.
Douches e sua equipe estão agora trabalhando com os líderes do setor de batatas de Michigan para avaliar o impacto potencial que a batata Kal91.3 pode ter sobre o setor do estado, especificamente no que se refere à picagem.
Michigan é o oitavo maior produtor de batatas dos EUA, com 70% usadas para batatas fritas.
Kelly Turner, diretora executiva da Michigan Potato Industry Commission, disse que a capacidade de armazenamento da batata Kal91.3 tem a chance de estabilizar ainda mais o setor de batatas de Michigan com um suprimento constante de batatas durante todo o ano, mesmo quando não há colheitas frescas disponíveis. Ela também disse que a diminuição da frutose e da glicose encontradas na batata pode resultar em um chip mais crocante, mais saudável e mais saboroso.
Além dos benefícios que pode gerar para produtores e consumidores, a batata Kal91.3 - e outras semelhantes - também pode beneficiar o meio ambiente e ajudar o setor a se tornar mais sustentável em meio às mudanças nos padrões climáticos, de acordo com Turner.
“A batata Kal91.3 não só tem um alto teor de nutrientes, como também pode ser cultivada usando menos fertilizantes e pesticidas, reduzindo assim o risco ambiental e a pegada do processo de cultivo da batata”, disse Turner.
“Batatas como a Kal91.3 também apresentam oportunidades para lidar com as mudanças nos padrões climáticos e meteorológicos, ajudando as batatas a serem mais tolerantes durante períodos de seca e outros estresses abióticos. Isso ajuda a estabilizar os rendimentos e garantir a segurança alimentar, mantendo a diligência ambiental sob condições climáticas variáveis.”
Turner disse que a parceria do setor com a MSU para o avanço da pesquisa em áreas como a da batata Kal91.3 é fundamental para se manter à frente dos novos desenvolvimentos e fornecer aos produtores os novos recursos necessários para avançar.
“Os projetos de pesquisa colaborativa entre a MSU e o setor de batatas concentram-se na solução de problemas práticos, como o aumento da resistência a doenças, o combate a pragas e o aumento da produtividade das culturas por meio de modificações genéticas”, disse Turner.
“Essas iniciativas conjuntas garantem que os esforços de pesquisa estejam alinhados com as necessidades do setor, levando a soluções que são diretamente aplicáveis aos desafios do mundo real enfrentados pelos produtores e processadores de batata.”
Fonte: Universidade Estadual de Michigan (MSU)
Contatos:
Jack Falinski, [email protected]
Dave Douches, [email protected]
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