Biofortificação: Como enriquecer hortaliças, frutas e cereais

Alguns dos principais problemas enfrentados na atualidade têm relação direta com a alimentação. Entre eles, a deficiência na nutrição mineral expõe um risco para a saúde, especialmente tendo em vista que seres humanos e animais precisam de no mínimo 22 elementos minerais para a sobrevivência. A população mundial apresenta quadro de deficiência em minerais como o Ferro (60%), Zinco (30%), Iodo (30%) e Selênio (15%). O Cálcio, Magnésio e Cobre são deficiências comuns em todos os países. Formas de evitar essa ausência mineral no organismo vêm sendo desenvolvidas e estudadas. Dentre elas, se destaca o enriquecimento de hortaliças, frutas e cereais, que propõe uma resposta por meio da alimentação. O Projeto de Pesquisa de Keigo Minami* é um exemplo, e tem como objetivo testar quais as hortaliças e frutas podem ser enriquecidas com minerais essenciais.

Os causadores dessas deficiências podem ser a dieta alimentar baseada em culturas staple (principais alimentos de um país), a baixa disponibilidade desses minerais onde as culturas são produzidas e o baixo consumo de alimentos de origem animal. Das respostas possíveis, nem todas tem a eficácia necessária. Soluções como a suplementação mineral, diversificação na dieta e aumento na concentração mineral através da adubação nem sempre são bem sucedidas, e é preciso investir em novas alternativas.

As hortaliças, conhecidas pelas diversas propriedades que beneficiam a alimentação humana, podem ser a raiz para essas mudanças. Pesquisas apontam que com a manipulação genética é possível produzir hortaliças de níveis nutricionais melhorados, como tomates enriquecidos com pró-vitamina A. O empecilho para esta aplicação são as metodologias de alto custo e os resultados em longo prazo. Tendo isto em vista, meios de desenvolvimento como o enriquecimento ou biofortificação se tornam práticos. Eles consistem no aumento da concentração de minerais em alimentos derivados de plantas. A biofortificação através da fertilização de minerais, combinados com variedades melhoradas que têm a capacidade de absorvê-los, representa também uma estratégia para melhorar as produções em solos não férteis.

A ingestão de sais minerais é pouco saudável, e a utilização de medicamentos ou substâncias ricas em espécies protetivas da saúde pode ser indigesta, principalmente para as crianças.  Ingerir essas substâncias por meio de frutas e hortaliças impactaria positivamente em outras esferas. Além disso,  este método tem a mesma eficácia, os benefícios de ser mais saboroso e fácil de executar. Outro ponto é que existem substâncias protetoras de saúde que são produzidas apenas pelas plantas.

Em alguns casos, como o do Iodo, a biofortificação das hortaliças é fundamental.  Na premissa de reduzir o teor de sal nos alimentos, o Governo Brasileiro propôs que baixassem as quantidades deste em alguns produtos, e também vem fazendo campanha para que a população reduza o consumo nas refeições. Como o iodo é inserido no sal, isso fará com que haja redução de iodo na dieta diária dos brasileiros. Porém este mineral, que é de extrema importância para os seres humanos, não é fundamental para as plantas. Neste caso, a biofortificação das hortaliças com iodo é uma iniciativa que estimula positivamente na saúde. Outro exemplo é a utilização de iodeto de potássio nos tomateiros, que toleram altos níveis de iodo nas folhas e frutos.

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Entre os aspectos positivos deste método, é possível observar que a suplementação de fermento enriquecido com Selênio reduziu o risco de câncer pulmonar, do colo, de mama, de próstata e colorretal. Neste caso, é importante ressaltar que o Selênio é tóxico em quantidades supranutricionais, devendo ser consumido na quantidade necessária como alimento, não como suplemento alimentar. Outro caso a ser citado é de deficiência de Ferro, que afeta cerca de dois bilhões de pessoas e pode acarretar em sérios problemas de saúde, como a leucemia. Uma das formas de evitar essa ausência é utilizar plantas com alta concentração da substância, que podem ser encontradas com mais facilidade devido ao baixo valor.

Como biofortificar as hortaliças

Para tornar este processo possível, os minerais devem estar em formas biodisponíveis nas condições de aumentar substâncias “promotoras” e de reduzir os “antialimentos”. Exemplos de substâncias promotoras são o ascorbato (vitamina C), β-caroteno, polipeptídeos ricos em cisteínas e ácidos orgânicos e amínicos, os quais estimulam a absorção de elementos minerais pelo intestino. Os antialimentos seriam o oxalato, polifenólicos (tanino) e ftatos (IPg), os quais interferem na absorção.  E é necessário:

  1. Escolher qual mineral a ser aumentado
  2. Escolher a(s) hortaliça(s) a ser(em) fortificada(s)
  3. Escolher que metodologia será utilizada, partindo da seguinte premissa:

– As plantas adquirem os elementos minerais aplicados a elas em formas químicas específicas
– Para o sucesso da biofortificação é preciso estar atento para as formas minerais adquiridas pelas raízes das plantas
– É preciso saber as limitações para o suprimento e fitodisponibilidade dos elementos minerais na rizosfera
– O suprimento e a fitodisponibilidade dos elementos minerais na solução da rizosfera são os que limitam o acúmulo dos elementos minerais pelas culturas, a não ser que sejam aplicados fertilizantes foliares
– As propriedades físicas, químicas e biológicas do solo são as que determinam a fitodisponibilidade dos elementos no solo, que ocorrem na solução da rizosfera em determinadas formas
– As propriedades do solo que determinam a biodisponibilidade dessas formas são: pH, condições de redox; CTC, atividade microbiana, matéria orgânica e teor de umidade
– Para alguns íons, as estratégias genéticas e agrícolas são importantes para a sua utilização, porque estão muito restritos às propriedades do solo
– Os minerais podem estar no solo como íons livres ou íons adsorvidos nas superfícies minerais ou orgânicas, como compostos dissolvidos ou precipitados, como estrutura látice ou  contido dentro da crosta e dáfica

A absorção de minerais pelas plantas

Quanto a absorção, as raízes das plantas absorvem Fe, Zn, Cu, Ca e Mg nas formas catiônicas e as espécies gramíneas podem absorver o Fe, Zn e o Cu na forma de quelados. O Se pode ser absorvido pelas raízes na forma de selenato, selenita ou compostos orgânicos com Se. O selenato é o que está mais presente em solos alcalinos e oxidados, enquanto que a selenita predomina em solos neutros a ácidos e bem drenados. Na maioria dos solos cultivados, o selenato é a forma que mais se dispõe às plantas. O I pode ser absorvido como iodido, iodeto e iodato e em compostos orgânicos. O solo tem pouco I e a maioria presente está ligada à matéria orgânica, argilas e óxidos de Fe e Al.

O suprimento de Ca2+ nas culturas do campo é determinado pelas propriedades do solo, como o teor de Ca2+ no conjunto de cátions, CTC, taxa de mineralização da MO na liberação de Ca2+ e o pH da solução do solo. Já o Mg está presente no solo como cátion divalente, que liga com menos força as partículas do solo propenso a lixiviar, o que influencia na fitodisponibilidade nos solos rasos ou de textura grossa. A deficiência de Mg ocorre em solos muito ácidos, agravando-se com a presença de outros cátions competidores na solução do solo. Nos solos alcalinos, pode diminuir a sua disponibilidade pela formação de carbonatos e excesso de K, Ca e Na. Isso está agravando porque os fertilizantes modernos vem com menos Mg em sistemas intensivos de produção.

*Este post é uma versão simplificada do artigo de Keigo Minami, Professor Sênior do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, que integra a Universidade de São Paulo (USP).

 

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