Na guerra interminável contra as doenças que os agentes patogénicos provocam nas culturas, os péptidos são um aliado vital para obter ganhos na qualidade das plantas e na produção.

Os péptidos são cadeias curtas (entre 2-50 ligações) de aminoácidos ligados através de ligações peptídicas. Estas cadeias curtas são provenientes de cadeias proteicas maiores ou podem ser sintetizadas, que é o que fazem os cientistas da Elemental Enzymes. Michelle Leslie, Directora de I&D - BioControlo dirigido às plantas da Elemental, explicou que os péptidos desempenham uma série de funções críticas no desenvolvimento de plantas e animais. As duas principais categorias de funções dos péptidos são 1) sinalização e 2) ação direta.

As moléculas de péptidos podem transmitir informações entre células ou tecidos dentro do mesmo organismo, ou mesmo entre diferentes organismos - como plantas separadas, ou entre uma bactéria e uma planta. É assim que a tecnologia de péptidos Vismax®, propriedade da Elemental, funciona, como um sinal que alerta o sistema imunitário de uma planta para se reforçar contra a ameaça de agentes patogénicos. Outros tipos de péptidos desempenham uma função não sinalizadora e podem atuar diretamente sobre um agente patogénico, "perfurando" a sua membrana celular para resultar na sua decomposição e morte.

Se pensarmos nos peptídeos de ação direta como soldados que combatem os agentes patogénicos diretamente na linha da frente do ataque, por assim dizer, podemos pensar nos peptídeos de sinalização como batedores avançados que observam e informam - por exemplo, alertando o sistema imunitário de uma planta para os danos iniciais causados por um inseto que se alimenta de uma das suas folhas.

Os péptidos de ocorrência natural ao serviço das plantas remontam ao início da vida, mas só há cerca de um século é que têm sido estudados e sintetizados para outras investigações - incluindo utilizações médicas. Algumas das mais recentes notícias médicas sobre péptidos são o seu potencial para quebrar placas nocivas no cérebro de doentes de Alzheimer e para ajudar a direcionar mais precisamente certas vacinas para uma maior eficácia.

Péptidos na agricultura

Em 1921, os cientistas sintetizaram o primeiro péptido terapêutico, a insulina, para benefício de centenas de milhões de doentes com diabetes. Mas embora isso tenha precedido muitos desenvolvimentos que mudaram a vida na agricultura, Leslie observou que os peptídeos não entraram realmente num período de pesquisa e investigação para fins agrícolas até cerca de duas décadas atrás. Isto deveu-se provavelmente ao facto de o primeiro genoma vegetal ter sido sequenciado em 2000.

Este facto estimulou uma grande quantidade de novas investigações biotecnológicas sobre péptidos e hidrolisados de proteínas. Estes são bioestimulantes essenciais para as plantas que podem ser decompostos para obter os péptidos que os compõem. Os peptídeos podem então ser desenvolvidos para atingir de forma benéfica as funções das plantas.

"Penso que estamos apenas na ponta do icebergue para compreender o que todos os tipos de péptidos e os seus aminoácidos podem fazer para melhorar a saúde das plantas", disse Leslie.

Quando Leslie se juntou à Elemental em 2016, a equipa de Investigação e Desenvolvimento ainda estava a testar amplamente os péptidos relevantes para o stress da seca. A investigação também incluía o isolamento de aplicações para a proteção de doenças contra condições como o Citrus Greening e a Ferrugem Asiática da Soja (ASR). A partir daí, a equipa descobriu resultados inesperadamente positivos de alguns peptídeos - um dos quais constituiu a base do Vismax.

Mais utilizações com produtos de parceiros

A tecnologia por detrás do Vismax complementa e amplifica os benefícios dos insumos de combate a doenças fabricados pelos parceiros industriais da Elemental. A equipa da Elemental está também a investigar as possibilidades de outros péptidos. Existem até 1.000 receptores na superfície de uma planta ligados a diferentes tecidos e tarefas, que podem ser activados por determinados péptidos nos momentos que mais beneficiam o crescimento e o suporte imunitário da planta.

Uma das vias que a equipa de Leslie está a estudar é trabalhar com o péptido sinalizador Vismax para amplificar ainda mais a química dos fungicidas existentes. Estes fungicidas são normalmente aplicados depois de um fungo nocivo estar a danificar visivelmente a planta, mas isto permitiria aos agricultores utilizar um fungicida parceiro apoiado por um péptido mais cedo no desenvolvimento da cultura. O Elemental está a obter resultados eficazes em ensaios sobre infecções do trigo e da cevada na Austrália e contra a ASR da soja no Brasil e no Paraguai.

A equipa da Elemental está empenhada em investigar problemas agrícolas que atualmente têm soluções limitadas. Para esse efeito, outro alvo que Leslie nomeou é a mancha de alcatrão no milho, um fungo que tem causado graves perdas de rendimento em híbridos susceptíveis do Midwestern desde 2015. Louis nos últimos dois anos, para avaliar a eficácia dos péptidos sinalizadores contra a mancha de alcatrão.

"Estou muito orgulhoso da robustez dos testes que efectuamos na Elemental, tanto no laboratório como no terreno, e que se centram na segurança", acrescentou Leslie. "Os péptidos são naturais e vão degradar-se inofensivamente em aminoácidos quando a sua função na planta estiver concluída. Mas, embora esperemos que sejam seguros, também estamos a prová-lo nos nossos testes. Pode sempre dizer-se: 'Sim, o nosso produto é seguro' - mas também é preciso demonstrá-lo."