Cientistas de diferentes países estão estudando uma alternativa para produzir proteínas associadas à carne sem depender diretamente da criação de animais. Em um experimento recente, pesquisadores utilizaram plantas geneticamente modificadas para produzir mioglobina, uma proteína presente nos músculos de animais vertebrados e relacionada à coloração e a características sensoriais da carne.
O estudo foi realizado por pesquisadores de instituições do Reino Unido, Estados Unidos e China e publicado na quinta-feira (6) na revista científica Frontiers in Plant Science. A pesquisa busca explorar novas possibilidades para a produção de ingredientes destinados a alimentos de origem vegetal.
A iniciativa também está relacionada aos impactos ambientais da pecuária. A criação de animais para produção de carne demanda grandes áreas de terra e volumes significativos de água, além de contribuir para a emissão de gases de efeito estufa.
Como as plantas foram modificadas?
Para produzir a mioglobina, os pesquisadores inseriram genes de origem bovina e suína nos cloroplastos de plantas de alface e tabaco. O material genético foi introduzido por meio de uma técnica conhecida como biobalística, que utiliza partículas microscópicas para transportar genes até as células vegetais.
A mioglobina contém ferro e está naturalmente presente no tecido muscular dos animais. A proteína participa de processos relacionados ao armazenamento e transporte de oxigênio e também contribui para características visuais e sensoriais associadas à carne.
Após a modificação genética, os cientistas observaram que os genes introduzidos permaneceram nos cloroplastos das plantas. Os exemplares conseguiram se desenvolver normalmente, passando pelas etapas de crescimento, floração e produção de sementes.
Os pesquisadores também verificaram a presença do material genético introduzido nas gerações seguintes, indicando que a alteração foi mantida durante a reprodução das plantas analisadas.
Experimento comparou diferentes estruturas celulares
Além dos cloroplastos, a equipe avaliou a possibilidade de produzir a proteína a partir do núcleo das células vegetais. Os cientistas também utilizaram cloroplastos da alga Chlamydomonas reinhardtii para comparar o desempenho dos diferentes sistemas.
O tabaco foi utilizado principalmente como modelo experimental, enquanto a escolha da alface esteve relacionada ao potencial de utilização da planta em aplicações alimentares.
Os resultados indicaram que os cloroplastos foram mais eficientes do que o núcleo das células na produção da mioglobina. Segundo os pesquisadores, uma possível explicação está na origem evolutiva dessas estruturas e na existência de múltiplas cópias de seu material genético dentro das células vegetais.
Quanto de mioglobina foi produzido?
No experimento, as plantas modificadas produziram aproximadamente 800 miligramas de mioglobina por quilo de matéria seca no tabaco e cerca de 810 miligramas por quilo na alface.
De acordo com os dados apresentados no estudo, os resultados foram pelo menos três vezes superiores aos obtidos quando a modificação genética foi direcionada ao genoma nuclear.
Apesar do avanço, a quantidade produzida pelas plantas ainda ficou abaixo da concentração encontrada na carne animal. Os pesquisadores utilizaram como referência valores entre 8,1 e 11,2 miligramas de mioglobina por grama de matéria seca.
O que a descoberta pode mudar nos alimentos vegetais?
Uma das possibilidades estudadas é utilizar plantas como verdadeiras plataformas de produção de proteínas. Nesse cenário, a mioglobina poderia ser extraída das folhas, purificada e posteriormente incorporada a produtos desenvolvidos para substituir ou reproduzir determinadas características da carne.
A proteína poderia ajudar a melhorar aspectos como aparência, sabor e composição de alimentos de origem vegetal. A estratégia também poderia contribuir para o desenvolvimento de produtos que busquem oferecer uma experiência mais próxima à carne convencional.
Tecnologia ainda não está pronta para chegar ao mercado
Apesar dos resultados, a pesquisa ainda está em uma etapa experimental. Antes de uma possível aplicação comercial, será necessário avaliar questões relacionadas à segurança, à produção em escala industrial, aos métodos de extração e purificação e aos custos envolvidos.
Também serão necessários novos estudos para determinar se a mioglobina produzida pelas plantas apresenta características adequadas para utilização em alimentos e quais seriam os impactos de sua produção em larga escala.
Assim, a pesquisa representa uma possibilidade dentro do desenvolvimento de alternativas à produção convencional de proteínas, mas ainda não significa que alimentos produzidos com essa tecnologia estejam prontos para chegar ao mercado.
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