Protocolo orienta o uso de ressonância magnética no estudo do metabolismo de plantas


Pesquisadores de instituições públicas paulistas elaboraram um guia atualizado para orientar estudiosos na análise do metabolismo de plantas, usando como ferramenta a ressonância magnética nuclear (RMN), técnica mais conhecida do público por suas aplicações na medicina diagnóstica.

O metabolismo é o conjunto de todas as transformações químicas que ocorrem em um organismo vivo e é o responsável pelo seu crescimento, desenvolvimento e reprodução. Investigá-lo é necessário para entender como as plantas vão se adaptar ou se modificar geneticamente frente aos eventos climáticos extremos, como secas e chuvas torrenciais, cada vez mais frequentes.

Metabolismo de plantas

Uso de ressonânciaUso de ressonância
Estudo do uso da ressonância. Foto: Divulgação/Embrapa

Esses efeitos são avaliados por metodologias como a análise metabolômica, que fornece informações sobre as variações bioquímicas, ou seja, o perfil metabólico das plantas em função de estresses como os climáticos.

Além disso, o protocolo é fundamental para a padronização dos procedimentos utilizados, considerando que a técnica de RMN tem a capacidade de fornecer conjuntos de dados robustos e potencial para resolver problemas complexos, tanto na área da ciência básica como aplicada.

Ao todo, participaram do trabalho pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP), da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ-USP), do Centro de Citricultura Sylvio Moreira do Instituto Agronômico (IAC) e do Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP).

“São várias as vantagens da RMN para a investigação de produtos naturais e plantas. O nosso objetivo principal é inspirar e orientar interessados em explorá-la por meio de protocolos e práticas mais usados para aplicar em estudos de metabolômica baseados nessa técnica”, relata Fernanda Ocampos, pesquisadora de pós-doutorado na FMVZ. 

Passo a passo

FluxogramaFluxograma
Fluxograma do processo. Foto: Divulgação/Embrapa

O guia proposto ainda faz parte de um artigo de revisão publicado recentemente na revista Frontiers, no qual os pesquisadores de habilidades multidisciplinares, discutem a importância da chamada metabolômica vegetal. A área estuda o metabolismo das plantas e como ele se modifica em função do ciclo de vida, de diferentes tipos de estresses, como temperaturas muito altas ou muito baixas, secas ou inundações.

Com o metabolismo alterado por estresse, o cultivo de plantas e criação de animais podem ser afetados e comprometer a produção dos alimentos e comprometer a segurança alimentar. Além de ser uma ferramenta valiosa para investigação, considerando a vasta diversidade química dos vegetais, a metabolômica oferece novas perspectivas em diferentes áreas, incluindo a agricultura, porque permite diferenciar grupos de seres vivos, órgãos, tecidos, células, entre outros.

O artigo não só descreve a ressonância magnética nuclear (RMN) e suas aplicações, como também apresenta os principais recursos disponíveis para obter resultados de qualidade e relevantes nas análises metabolômicas de plantas. A publicação faz a contextualização do campo de pesquisa, aborda a exploração do desenho do estudo, a coleta e a preparação de amostras. Também cita os desafios para construção de bancos de dados abrangentes e para a sua análise.

Fernanda Campos também relatou que foram listados os bancos de dados mais comuns usados para identificação e atribuição de metabólitos de plantas, porque ajudam a encurtar a tarefa trabalhosa da investigação metabolômica de produtos naturais. Foram discutidas as aplicações de RMN e avanços recentes na instrumentação da técnica nos últimos dez anos, entre 2014 e 2024.

Além disso, os cientistas se aprofundaram na análise de dados, destacando os métodos quimiométricos – arte de extrair informações quimicamente relevantes de dados produzidos em experimentos químicos – mais comumente usados e como obter resultados de alta qualidade.

Informações extraídas do site da Embrapa.



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