Um estudo conduzido por pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP) e da Universidade Federal de Viçosa (UFV) revelou, pela primeira vez, que o corante oriundo da árvore de urucum (Bixa orellana) não é produzido apenas na semente, mas também em outros órgãos da planta, com maior intensidade na fase adulta. Os resultados da pesquisa, divulgados no Journal of Experimental Botany, também descrevem alterações genéticas na espécie que têm potencial para otimizar a produção do pó de urucum.
O pó de urucum, conhecido como colorau na indústria alimentícia, é amplamente empregado para conferir cor a alimentos e bebidas, e também é utilizado na formulação de medicamentos e produtos de beleza, como protetores solares. A demanda por esse corante tem aumentado nos últimos anos, devido à crescente procura por ingredientes naturais. Segundo dados publicados na Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional, o Brasil é líder mundial na produção desse pigmento, com destaque para o estado de São Paulo.
De acordo com Fábio Tebaldi Silveira Nogueira, pesquisador do Laboratório de Genética Molecular do Desenvolvimento Vegetal do Departamento de Ciências Biológicas da Esalq-USP e um dos coordenadores do estudo, “o aprofundamento no conhecimento das características anatômicas e fisiológicas das espécies nativas do bioma brasileiro, especialmente daquelas de importância econômica, como é o caso do urucum, e a compreensão das vias genéticas envolvidas no seu desenvolvimento e na produção de substâncias permitem aprimorar as práticas de manejo, o que é fundamental diante do contexto das mudanças climáticas”.
Na pesquisa, que contou com financiamento parcial da FAPESP, os pesquisadores do grupo de Nogueira e do Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais/Bioagro da UFV, liderado pelo professor Wagner Campos Otoni, investigaram a produção desse pigmento ao longo de todo o ciclo de vida da planta, com foco na transição da fase juvenil para a adulta. O foco nesse aspecto se deve ao fato de que o urucum utilizado na indústria é normalmente extraído da semente, o que sugere maior produção na fase madura da árvore.
De acordo com Nogueira, “por meio de experimentos em laboratório, avaliamos plantas em diferentes estágios de desenvolvimento e constatamos que a produção do pó de urucum é mais acentuada quando a planta passa da fase juvenil para a adulta, inclusive nas folhas”.
Análise genética
Com base nesses resultados, os pesquisadores se empenharam em compreender quais são as vias genéticas e fisiológicas envolvidas na alteração da produção do pigmento ao longo do desenvolvimento foliar. O foco das investigações recaiu sobre a via regulada pelo microRNA 156, conhecida por ser responsável pela transição da fase juvenil para a adulta em diversas outras plantas.
Os pesquisadores observaram que a redução na produção do microRNA 156 (indicativa do fim da fase juvenil) coincidiu com um aumento na produção do pigmento. Para validar essa constatação na árvore de urucum, uma planta foi submetida a uma modificação genética para superexpressar o microRNA 156. Análises anatômicas, proteômicas e estatísticas confirmaram que, quanto maior a produção desse microRNA, mais características juvenis são observadas na planta, o que retarda a transição de fase. Nogueira explica que “as folhas que permanecem por mais tempo em estado juvenil apresentam um formato modificado, com menos canais para a liberação do pigmento”.
“Do ponto de vista molecular, percebemos a repressão de várias enzimas envolvidas na via de produção do pigmento na planta jovem. No entanto, o que mais chamou atenção foi a maior presença de um hormônio relacionado ao estresse, o ácido abscísico [ABA]. Visto que o ABA e o pó de urucum compartilham vias metabólicas similares, a planta parece deslocar parte do carbono que seria utilizado para a produção do pó de urucum para essa outra linha de produção – uma atividade que, na natureza, poderia ser justificada pela proteção oferecida pelo hormônio contra adversidades ambientais”, detalha o pesquisador.
Outra observação feita na planta geneticamente modificada foi a redução na produção de outros metabólitos na fase jovem, além do pó de urucum, como é o caso dos terpenos, que possuem aplicações na área da medicina devido às suas propriedades microbióticas. Essa constatação sinaliza o momento mais adequado para a extração dessas substâncias.
O estudo também contou com a participação de pesquisadores da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), da Escola de Engenharia de Lorena (EEL-USP), da Universidade Federal da Paraíba (UFPA) e da Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC).
