Na guerra interminável contra as doenças que os patógenos causam nas culturas, os peptídeos são um aliado vital para melhorar a qualidade das plantas e o rendimento da produção.

Os peptídeos são cadeias curtas (entre 2 e 50 elos) de aminoácidos ligados por ligações peptídicas. Essas cadeias curtas se separam de cadeias proteicas maiores ou podem ser sintetizadas, que é o que fazem os cientistas da Elemental Enzymes. Michelle Leslie, diretora de P&D – Controle Biológico Direcionado a Plantas da Elemental, explicou que os peptídeos desempenham várias funções essenciais no desenvolvimento de plantas e animais. As duas principais categorias de funções dos peptídeos são 1) sinalização e 2) ação direta.

As moléculas peptídicas podem transmitir informações entre células ou tecidos dentro do mesmo organismo, ou mesmo entre organismos diferentes — como plantas separadas, ou entre uma bactéria e uma planta. É assim que funciona a tecnologia peptídica Vismax®, exclusiva da Elemental, como um sinal que alerta o sistema imunológico da planta para se fortalecer contra a ameaça de patógenos. Outros tipos de peptídeos desempenham uma função não sinalizadora e podem agir diretamente sobre um patógeno, “perfurando” sua membrana celular para resultar em sua decomposição e morte.

Se você pensar nos peptídeos de ação direta como soldados que combatem os patógenos diretamente na linha de frente do ataque, por assim dizer, poderá pensar nos peptídeos sinalizadores como batedores avançados que observam e relatam — como alertar o sistema imunológico de uma planta sobre o dano inicial causado por um inseto que se alimenta de uma de suas folhas.

Os peptídeos naturais que atuam nas plantas remontam ao início da vida, mas só há cerca de um século que são estudados e sintetizados para outras pesquisas, incluindo usos médicos. Algumas das últimas novidades médicas sobre os peptídeos são o seu potencial para quebrar placas prejudiciais no cérebro de pacientes com Alzheimer e para ajudar a direcionar com mais precisão certas vacinas para uma maior eficácia.

Peptídeos na agricultura

Em 1921, os cientistas sintetizaram o primeiro peptídeo terapêutico, a insulina, beneficiando centenas de milhões de pacientes com diabetes. Mas, embora isso tenha precedido muitos avanços revolucionários na agricultura, Leslie observou que os peptídeos só entraram realmente em um período de pesquisa e investigação para fins agrícolas há cerca de duas décadas. Isso provavelmente ocorreu porque o primeiro genoma vegetal foi sequenciado em 2000.

Isso estimulou uma série de novas pesquisas biotecnológicas sobre peptídeos e hidrolisados de proteínas. Esses são bioestimulantes vegetais essenciais que podem ser decompostos em seus peptídeos componentes. Os peptídeos podem então ser desenvolvidos para atuar de forma benéfica nas funções das plantas.

“Acredito sinceramente que estamos apenas na ponta do iceberg em termos de compreensão do que todos os tipos de peptídeos e seus aminoácidos podem fazer para melhorar a saúde das plantas”, afirmou Leslie.

Quando Leslie ingressou na Elemental em 2016, a equipe de Pesquisa e Desenvolvimento ainda estava testando amplamente peptídeos relevantes para o estresse hídrico. A pesquisa também incluiu o isolamento de aplicações para proteção contra doenças como o greening dos citros e a ferrugem asiática da soja (ASR). A partir disso, a equipe descobriu resultados inesperadamente positivos em alguns peptídeos — um dos quais serviu de base para o Vismax.

Mais utilizações com produtos parceiros

A tecnologia por trás do Vismax complementa e amplifica os benefícios dos insumos de combate a doenças fabricados pelos parceiros industriais da Elemental. A equipe da Elemental também está investigando as possibilidades em outros peptídeos. Existem até 1.000 receptores na superfície de uma planta conectados a diferentes tecidos e tarefas, que podem ser ativados por certos peptídeos nos momentos que mais beneficiam o crescimento e o suporte imunológico da planta.

Uma possibilidade que a equipe de Leslie está estudando é trabalhar com o peptídeo sinalizador Vismax para amplificar ainda mais a química fungicida existente. Esses fungicidas são normalmente aplicados depois que um fungo nocivo está visivelmente danificando a planta, mas isso permitiria aos agricultores usar um fungicida associado ao peptídeo mais cedo no desenvolvimento da cultura. A Elemental está obtendo resultados eficazes em testes com infecções de trigo e cevada na Austrália e contra a ASR da soja no Brasil e no Paraguai.

A equipe da Elemental está empenhada em pesquisar problemas agrícolas que atualmente têm soluções limitadas. Para isso, outro alvo mencionado por Leslie é a mancha de alcatrão no milho, um fungo que tem causado graves perdas de rendimento em híbridos suscetíveis do meio-oeste desde 2015. Sua equipe vem realizando testes perto da sede da Elemental em St. Louis nos últimos dois anos, avaliando a eficácia dos peptídeos sinalizadores contra a mancha de alcatrão.

“Tenho muito orgulho da robustez dos nossos testes na Elemental, tanto em laboratório quanto em campo, com foco na segurança”, acrescentou Leslie. “Os peptídeos são naturais e se degradam de forma inofensiva em aminoácidos quando cumprem sua função na planta. Mas, embora esperemos que sejam seguros, também comprovamos isso em nossos testes. Você sempre pode dizer: ‘Sim, nosso produto é seguro’, mas definitivamente precisa demonstrar isso também.”