O papel das técnicas nucleares na produção de alimentos na China
IAEA, tradução de Larissa Lins
Cientistas na China estão considerando o uso de técnicas nucleares para determinar melhor o metabolismo do gado, como o da imagem em uma fazenda perto de Pequim, e aumentar a quantidade de nitrogênio usado pelas vacas na alimentação. (Foto: M. Gaspar/AIEA)
Com 19% da população mundial, mas apenas 7% de suas terras aráveis, a China enfrenta a dificuldade de como alimentar uma população crescente e cada vez mais rica sem negligenciar a proteção de seus recursos naturais. Os agrônomos do país fizeram uso crescente de técnicas nucleares e isotópicas para a produção agrícola nas últimas décadas. Atualmente, em cooperação com o Organismo Internacional de Energia atômica (AIEA) e a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), eles ajudam especialistas da Ásia e além de suas fronteiras a desenvolver novas variedades de culturas recorrendo à irradiação.
Em muitos países, a pesquisa nuclear na agricultura é realizada por agências nucleares que não dependem de centros nacionais de pesquisa agrícola, mas na China o uso de técnicas nucleares na agricultura faz parte do trabalho da Academia Chinesa de Agronomia (CAAS) e das academias provinciais de ciências agrícolas, que permitem que os resultados sejam colocados em prática imediatamente.
De fato, a segunda variedade de mutantes de trigo mais usada na China, Luyuan 502, foi desenvolvida pelo Instituto de Ciências de Culturas CAAS e pela Academia de Ciências Agrícolas de Shadong, melhorando a indução de mutações no espaço (Veja o quadro intitulado " Base científica ") e, como explica Luxiang Liu, diretor geral adjunto do Instituto, seu rendimento é 11% superior ao da variedade tradicional, além de ser mais resistente à seca e às principais doenças. Cultivada em mais de 3,6 milhões de hectares, uma área semelhante à da Suíça, é uma das 11 variedades de trigo desenvolvidas para melhorar a resistência ao sal e à seca, a qualidade dos grãos e performance
"Graças à estreita cooperação com a AIEA e a FAO, a China lançou mais de 1000 variedades de mutantes de culturas nos últimos 60 anos, e as variedades desenvolvidas neste país representam um quarto dos mutantes atualmente incluídos na base de dados da IAEA/FAO sobre variedades mutantes produzidas no mundo", explica Sobhana Sivasankar, Chefe da Seção de Melhoramento Vegetal e Fitogenética da Divisão Conjunta de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura das organizações. Ela também acrescenta que "os novos métodos de indução de Mutações e seleção de mutantes de alto desempenho estabelecidas no Instituto servem de modelo para pesquisadores de todo o mundo".
O uso de tecnologias nucleares é totalmente incorporado na pesquisa agrícola da Academia Chinesa de Agronomia. Na foto, um técnico prepara as amostras para realizar um teste de segurança alimentar. (Foto: M. Gaspar / AIEA)
O Instituto utiliza aceleradores pesados de feixe de íons, raios cósmicos, raios gama e produtos químicos para induzir mutações em um grande número de culturas, incluindo trigo, arroz, milho, soja e vegetais. "As técnicas nucleares são a chave do nosso trabalho e estão totalmente integradas ao desenvolvimento de variedades de plantas, a fim de melhorar a segurança alimentar", acrescenta Liu.
Ao longo dos anos, o Instituto também se tornou um dos principais colaboradores do programa de cooperação técnica da AIEA: mais de 150 fitotécnicos de mais de 30 países participaram de cursos de treinamento e obtiveram bolsas de estudos no CAAS.
A agência nuclear da Indonésia (BATAN) e o CAAS estão tentando encontrar maneiras de colaborar no que diz respeito ao melhoramento de plantas, e os pesquisadores indonésios estão procurando maneiras de aprender com a experiência da China, diz Totti Tjiptosumirat, chefe do Centro de Aplicações Isotópicas e Radiológicas da BATAN, que acrescenta que "a disseminação e promoção ativas das atividades de melhoramento de plantas da China seriam úteis para a pesquisa agrícola em toda a Ásia".
Da segurança à autenticidade dos alimentos
Alguns outros institutos do CAAS utilizam técnicas isotópicas e nucleares em suas atividades de pesquisa e desenvolvimento e participam de vários projetos coordenados de pesquisa e cooperação técnica da IAEA. O Instituto de Padrões de Qualidade e Tecnologia de Teste para Produtos Agrícolas desenvolveu um protocolo para detectar o mel falso através de análises isotópicas. Estima-se que muito do que é vendido na China como mel seja produzido sinteticamente em laboratórios, em vez de ser mel de colmeia. Daí a importância desse recurso para tomar medidas vigorosas contra autores de fraude, explica Chen Gang, responsável por dirigir o trabalho de pesquisa realizado com técnicas isotópicas no Instituto.
Como resultado de projetos coordenados de pesquisa e cooperação técnica da AIEA realizados entre 2013 e 2018, o Instituto utiliza técnicas isotópicas para analisar a segurança e verificar a autenticidade do leite e produtos lácteos. "Depois de receber apoio por alguns anos, agora somos completamente autossuficientes", diz Gang.
Melhorar a eficiência nutricional
Alguns outros institutos do CAAS usam isótopos estáveis para estudar a absorção, transferência e metabolismo de nutrientes em animais. Os resultados servem para otimizar a composição e os padrões de alimentação. O rastreamento de isótopos é um método mais sensível que os métodos analíticos tradicionais, o que é uma grande vantagem ao estudar a absorção de micronutrientes, vitaminas, hormônios e drogas, diz Dengpan Bu, professor do Instituto de Ciências Animais.
Apesar de ter aperfeiçoado o uso de muitas técnicas nucleares, a China busca em algumas áreas o apoio da AIEA e da FAO: a indústria de laticínios do país é esmagada pela baixa taxa de absorção de proteínas das vacas leiteiras. Os ruminantes processam menos da metade das proteínas da ração animal e o restante acaba nas fezes e na urina. "Além do desperdício que representa para o agricultor, o alto teor de nitrogênio dos excrementos é prejudicial ao meio ambiente", conclui o Sr. Bu. O uso de isótopos para rastrear o nitrogênio proveniente da ração em sua jornada pelo organismo do animal permitiria os ajustes necessários na composição da ração a ser feita e, assim, ajudaria a melhorar a eficiência do nitrogênio. Isso é especialmente importante, dado o aumento constante no consumo de laticínios na China, que atualmente é um terço da média mundial por pessoa. "Buscamos conhecimento internacional, por meio da IAEA e da FAO, para nos ajudar a resolver esse problema".
Indução de mutações no espaço
A irradiação causa uma mutação que gera variações genéticas aleatórias e dá origem a plantas mutantes com características novas e úteis. A melhoria pela indução de mutações não consiste em uma transformação genética, mas no uso dos componentes genéticos da planta e na imitação do processo natural de mutação espontânea, que é o motor da evolução. Através da radiação, os cientistas podem reduzir significativamente o tempo necessário para produzir novas e melhoradas variedades de plantas.
Na indução de mutações no espaço, também denominada mutagênese espacial, as sementes são enviadas ao espaço para aproveitar os raios cósmicos, que são mais fortes, e induzir mutação. Experimentos são realizados com satélites, ônibus espaciais e balões de alta altitude. Uma das vantagens deste método é que o risco de plantas sofrerem danos é menor do que com a radiação gama na Terra.