Nos últimos tempos, a mídia tem noticiado intensamente temas referentes à biologia, como transgênicos, biossegurança, células- tronco, impacto ambiental, dentre outros. A discussão desses temas é de extrema importância não apenas para aumentar o conhecimento da sociedade acerca da sua relevância, como também para aproximá-los de nosso dia a dia. Entretanto, é importante que as pessoas saibam que esses assuntos representam apenas uma pequena parcela da biologia que, na verdade, é uma área do conhecimento muito mais complexa e abrangente.

A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, uma das 40 unidades de pesquisa da Embrapa, localizada em Brasília, DF, vem investindo em inúmeras outras facetas da biologia. Na verdade, existem tantos outros assuntos na interface entre a biologia e a agricultura que seria difícil enumerar. Por exemplo, a molécula de água na vida das plantas que, no processo da fotossíntese, é capaz de auto imolar-se, isto é, quebrar-se, fornecendo elétrons para a fixação de CO2 , além de liberar o nosso oxigênio de cada dia. Nessa quebra da molécula da água na profundeza dos cloroplastos, com a ajuda dos fótons que provêm do sol , começa a vida aqui na terra e no mar, surge a agricultura, nasce a Embrapa na pesquisa, emergem os conflitos de terra e por aí vai.

Mas, esse não é o tema que queremos abordar nesse artigo. O enfoque aqui é outra molécula, não tão popular e conhecida como a da água, mas tão simples como ela: o óxido nítrico (ON), encontrada em estado gasoso.

Até pouco tempo atrás não se sabia de sua existência na planta. Ela era conhecida apenas no sistema circulatório do homem, onde desempenha um papel importante na manutenção da pressão sangüínea , precondição necessária para alimentar nosso cérebro com oxigênio e glicose, ambos produtos da generosa fotossíntese.

Na planta, o ON está relacionado com o estresse, já que atua como radical livre. Assim, qualquer choque que a planta receba, seja de natureza térmica, hídrica ou mecânica, seus níveis disparam, o que não é bom para as suas células, porque danifica as estruturas de algumas proteínas, DNA e membranas de organelas como mitocôndria, cloroplastos e peroxisomas. Esse processo é denominado estresse oxidativo.

Uma das implicações mais nocivas desse processo é a senescência foliar, cuja manifestação mais clara é o amarelamento das folhas, decorrente do fato das folhas não terem mais fôlego para realizar a fotossíntese, levando à queda da produção de biomassa da planta (frutos, sementes, fibras, etc.). Isso pode resultar em perdas na colheita e na produção, dentre outros prejuízos.

O estresse pode ser abiótico ou biótico, em ambos os casos, se descompensam os mecanismos moleculares que mantém o ON e seus derivados, ou outros representantes dos radicais livres como: .O2, H202, OH, em níveis compatíveis com a saúde e o equilibro da célula (homeostase).

A série de moléculas recém mencionadas constituem o ROS (Reactive Oxygen Species). Quando o ROS se encontra acima do normal, como por exemplo em decorrência do ataque de algum fungo (estresse biótico), essas moléculas danificam o interior da célula, como já mencionado, e a célula morre. Dependendo da quantidade de células mortas nas folhas a planta também morre, como conseqüência da alteração da homeostase interna.

No seu aspecto positivo, o ROS atua como molécula sinalizadora dos processos normais da fisiologia da célula, como por exemplo divisão, alongamento e diferenciação celular, ou seja, tudo o que é necessário para o desenvolvimento harmonioso do vegetal e sua produção de biomassa. No caso em questão, molécula sinalizadora deve ser entendida como um fator ou mensageiro, que potencializa qualquer processo da célula.

O ON é um típico representante do ROS e sua presença na planta é ubíqua, o que significa que pode estar presente desde a raiz até a gema apical da mesma. Dependendo das circunstâncias metabólicas das células, pode-se originar da arginina (aminoácido) ou do nitrito (NO-2), ambas reações catalisadas enzimaticamente.

Sua presença nas plantas também é universal. Pode ser encontrado, por exemplo, em Ginkgo biloba, uma planta de 200 milhões de anos, cujas algumas das propriedades terapêuticas, como a melhoria na circulação sangüínea ou na atividade sexual, podem ser atribuídas ao ON.

Em morango, um fruto não climatérico, e em abacate, que é climatérico, para mencionar dois frutos de naturezas fisiológicas opostas, o ON está relacionado com a maior ou menor liberação de etileno, um hormônio responsável pela maduração dos frutos. Portanto, o fato do ON modular a produção de etileno nos frutos ou nas flores, tem enormes potencialidades de uso, especialmente para aumentar as suas vidas de prateleira (shelf-life).

O fechamento estomático das folhas como conseqüência de um estresse hídrico permanente ou transitório, também é influenciado pelo ON, o que nesse caso desempenha um papel fundamental na economia hídrica da planta. Basta lembrar que sem esse mecanismo de fechamento estomático, a planta ficaria permanentemente murcha e não conseguiria sobreviver.

Enfim, são muitas as funções do ON na planta, e o seu papel na interação patógeno –hospedeiro (reação de hipersensibilidade), bem como na germinação de sementes que, no presente caso, não foram abordados.

Por isso, esse artigo tem como objetivo principal ressaltar o fato de que nas interfaces da biologia com a agricultura há muito o que pesquisar e mostrar em matéria de conhecimento e tecnologias, visando alcançar vantagens comparativas no agronegócio nacional.


- 1Biólogo (Ms.Sc-Ph.D.) - Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (Brasília - DF)
- 2 Jornalista – Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia ( Brasília - DF)