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Técnicas combinadas identificam milho transgênico de forma ágil e acessível
Espectroscopia de emissão com plasma induzida por laser (LIBS) atrai interesse da comunidade científica por sua capacidade de fornecer rapidamente informações qualitativas e quantitativas sobre a composição elementar de vários materiais.
A espectroscopia de plasma induzida por laser (LIBS) combinada com algoritmos de aprendizado de máquina pode ser uma técnica de triagem alternativa para identificar e discriminar grãos de milho transgênico de variedades convencionais. A metodologia, desenvolvida por pesquisadores da Embrapa, quatro universidades de três regiões do País e um instituto italiano, se mostrou capaz de fazer a distinção de forma precisa, rápida e acessível.
Atualmente, a detecção e quantificação de alimentos e rações geneticamente modificados é realizada pelo teste padrão baseado na Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), que detecta e quantifica a presença de proteínas específicas de DNA na amostra. Apesar de sua boa precisão e sensibilidade, esse método é demorado e caro.
Foto: Matheus Falanga
Nas últimas décadas, a produção e o consumo de produtos agrícolas modificados geneticamente mundialmente aumentaram significativamente, devido ao crescimento populacional e à crescente demanda por alimentos. Paralelamente, cresceu a demanda por métodos rápidos e baratos para identificar e discriminar produtos geneticamente modificados (cujo DNA sofreu alteração por meio de técnicas de engenharia genética) e não modificados nos setores de controle e comercialização de alimentos.
Técnicas validadas
O estudo fez parte do doutorado de Matheus Cicero Ribeiro, orientado pelo professor Bruno Marangoni no Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Na Embrapa Instrumentação (SP), os experimentos foram acompanhados pela coordenadora do Laboratório Nacional de Agrofotônica (Lanaf), a pesquisadora Débora Milori.
“A principal novidade da nossa pesquisa está na combinação do uso da técnica LIBS, com análises multivariadas e aprendizado de máquina (Machine Learning), na qual as informações elementares das amostras foram avaliadas e utilizadas para construir critérios de decisão que diferenciem as amostras transgênicas das amostras não-transgênicas”, afirma Ribeiro.
Segundo ele, o trabalho mostrou que a combinação de técnicas consegue diferenciar variedades distintas de milho geneticamente modificados e convencionais, caso elas apresentem composição elementar semelhante. “Elas apresentam vantagens essenciais, como baixo custo, resposta rápida, sensibilidade razoável e fácil aplicação”, complementa.
O desafio principal da pesquisa envolveu identificação dos constituintes, elementos como carbono (C), nitrogênio (N), magnésio (Mg), potássio (K), hidrogênio (H), ferro (Fe) e sódio (Na). Entre esses, o carbono apresentou maior influência na diferenciação entre a classe transgênica da classe não-transgênica de milho.
Fotos: Victor Otsuka
“Como as amostras apresentaram composição elementar muito similar, isto é, apresentam os mesmos elementos, identificar marcadores específicos de cada classe foi um processo minucioso que consumiu muito tempo de análise. Dessa maneira, houve a necessidade da combinação das análises multivariadas com o aprendizado de máquina, momento em que o computador conseguiu identificar marcadores que foram capazes de diferenciar as amostras no processo de classificação”, explicou Ribeiro.
Outro diferencial do estudo foi que ele avaliou uma quantidade significativa de amostras, 160 no total, consiste no total significativo de amostras provenientes de diferentes variedades transgênicas e não-transgênicas de milho, num total de 160. A pesquisa envolveu seis espécies de milho, quatro transgênicas e duas convencionais. Ribeiro conta que esta é a primeira vez que um protocolo de validação externa foi testado para a classificação de milho transgênico usando LIBS. “A validação externa corroborou a robustez do modelo,” relata.
Impactos diretos
“Esse método oferece uma solução eficaz para monitoramento e rastreabilidade no setor agrícola, atendendo às exigências de regulamentação e segurança alimentar e garantindo conformidade com políticas nacionais e internacionais,” reforça o professor Bruno Marangoni ao ressaltar que a metodologia identifica a origem da amostra de forma ágil e acessível.
A técnica pode ser utilizada por laboratórios de análise de alimentos, centros de controle de qualidade, indústrias agroalimentares e órgãos reguladores. Mas empresas agrícolas e de biotecnologia também podem utilizar a tecnologia para monitorar e certificar a origem de suas produções. Segundo ele, além disso, autoridades de vigilância sanitária, nacionais e internacionais, podem aplicá-la para fiscalizar produtos alimentícios, assegurando a proteção do consumidor e a conformidade com as normas vigentes.
“Com testes ágeis sobre a origem dos produtos, seria possível ampliar o número de itens analisados, resultando em maior segurança e transparência no mercado. Essa tecnologia também aumentaria a confiança na cadeia de suprimentos alimentares, permitindo que os consumidores façam escolhas informadas sobre o que compram e consomem”, afirma o professor.
Próximos passos: testes em larga escala
O próximo passo da pesquisa visa a expansão da base de dados, incluindo um número maior de amostras de diferentes localidades para aprimorar o algoritmo de aprendizado de máquina, aumentando sua robustez e confiabilidade.
“Em seguida, é importante explorar formas de tornar a metodologia mais acessível e aplicável em larga escala, como a criação de dispositivos portáteis para testes em campo. A padronização do método também é essencial, facilitando sua validação e aceitação por diferentes reguladores e permitindo que ele seja integrado aos processos de controle de qualidade e certificação de transgênicos”, diz Marangoni.
Benefícios do LIBS
Milori, que trabalha com a técnica há cerca de 20 anos, conta que nos últimos anos a espectroscopia de emissão com plasma induzida por laser (LIBS) atraiu interesse significativo da comunidade científica por sua capacidade de fornecer rapidamente informações qualitativas e quantitativas inestimáveis sobre a composição elementar de vários materiais.
Foto: Matheus Ribeiro
“Além disso, o LIBS combinado com métodos quimiométricos e de aprendizado de máquina aumentou consideravelmente o desempenho na identificação e discriminação bem-sucedidas de amostras,” relata a pesquisadora. Ela conta que a LIBS é uma técnica analítica popular que encontrou pesquisas e aplicações práticas em diversas áreas, incluindo o setor agrícola. “A técnica também é particularmente atraente devido à disponibilidade de instrumentos portáteis que permitem análises LIBS in situ e on-line”, informa.
O estudo “Discrimination of maize transgenic and non-transgenic varieties by laser induced spectroscopy (LIBS) and machine learning algorithms”, publicado pelo Microchemical Journal, foi apoiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig)e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).
Notícias
Brasil explora inovação agrícola na Coreia do Sul
Delegação visita LG e CJ Bio para conhecer tecnologias de bioinsumos e soluções sustentáveis que podem transformar o futuro do agro brasileiro.
Em missão oficial à Coreia do Sul, a delegação brasileira liderada pelo secretário de Defesa Agropecuária do Ministério da Agricultura e Pecuária (Mapa), Carlos Goulart, realizou, na segunda-feira (24), visitas técnicas a fábricas e centros de pesquisa das empresas LG e CJ Bio.
A agenda teve como objetivo aprofundar a cooperação entre os dois países nas áreas de inovação em agrotóxicos, bioinsumos e tecnologias voltadas à agricultura sustentável, com foco no desenvolvimento de produtos mais modernos, seguros e eficientes.
Para o secretário Goulart, as visitas reforçam o interesse mútuo do Brasil e da República da Coreia em ampliar a parceria técnica e comercial no setor agropecuário. “A agricultura brasileira é baseada em inovação. Somos a potência que somos por conta da inovação. Por isso, estreitar relações entre os países é essencial para manter a competitividade do agro”, afirmou.
Compõem a delegação pelo Mapa o coordenador-geral de Agrotóxicos e Afins, José Victor Torres, e a coordenadora de Registro, Tatiane Nascimento. Pela Anvisa, participam a gerente-geral de Toxicologia, Cassia Fernandes, a gerente de Avaliação de Segurança Toxicológica, Marina Aguiar, o gerente de Produtos Equivalentes, Juliano Malty e a assessora da Terceira Diretoria, Letícia Filier.
Visita ao parque de inovações da LG
Na LG, a delegação conheceu a estrutura global do grupo, que atua em setores como eletrônicos, telecomunicações, química e soluções para agricultura. A empresa apresentou sua visão de gestão baseada em inovação, sustentabilidade e governança, além dos investimentos contínuos em pesquisa e desenvolvimento.
A LG também destacou o papel da LG Chem e da FarmHannong, divisão agrícola líder na Coreia em proteção de cultivos, sementes e fertilizantes. A companhia reforçou o interesse em ampliar sua atuação no Brasil e dar continuidade às parcerias com o Mapa e a Anvisa.
CJ Bio apresenta avanços em biotecnologia e soluções sustentáveis
A delegação visitou ainda a CJ Bio, referência mundial em biotecnologia aplicada à agricultura, nutrição e biomateriais. A empresa apresentou seus laboratórios e plataformas de desenvolvimento de microrganismos, fermentação, purificação e produção de bioinsumos.
Foram demonstradas tecnologias voltadas à produção de inoculantes, pesticidas e bioestimulantes, com foco em soluções de baixo impacto ambiental, redução de emissões e recuperação de solos. A CJ Bio também reforçou o interesse em desenvolver produtos biológicos para soja, milho e outras culturas estratégicas para o Brasil.
Colunistas
Saiba por que fungos e nematoides seguem tirando bilhões do agro
Organismos invisíveis avançam silenciosamente sobre as raízes, derrubam a produtividade e já geram prejuízos acima de R$ 35 bilhões por ano, enquanto a biotecnologia ganha espaço no manejo.
No agronegócio brasileiro, algumas das maiores ameaças à produtividade estão escondidas sob os nossos pés. Fungos e nematoides do solo são organismos microscópicos que, muitas vezes, sem darem sinais aparentes, comprometem as raízes, reduzem a absorção de água e nutrientes e minam o vigor das plantas. Quando os sintomas se tornam visíveis, os prejuízos já estão instalados.
Segundo a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), doenças fúngicas radiculares, como as causadas por Rhizoctonia, Fusarium e Sclerotium, podem permanecer no solo por longos períodos graças às suas estruturas de resistência, dificultando o controle e impactando culturas como soja, milho, feijão e hortaliças.
Artigo escrito por Bruno Arroyo, engenheiro agrônomo, com pós-graduação em Agronegócio.
Entre os inimigos invisíveis do solo, os nematoides ocupam lugar de destaque. Esses vermes microscópicos parasitam as raízes, formando galhas ou causando lesões que reduzem a eficiência do sistema radicular. Os reflexos são diretos: menor absorção de nutrientes, estresse hídrico precoce e queda na produtividade.
Pesquisas da Embrapa apontam que áreas infestadas por Pratylenchus brachyurus (nematoide das lesões radiculares) podem ter perdas médias de 21% na soja, o equivalente a 12 sacas por hectare. Além das evidências experimentais, estimativas da Sociedade Brasileira de Nematologia (SBN) indicam que os prejuízos anuais no agro superam R$ 35 bilhões, sendo cerca de R$ 16,2 bilhões apenas na soja.
O desafio do manejo
O controle de nematoides e doenças fúngicas é particularmente complexo porque não existe uma solução única. A própria Embrapa recomenda o manejo integrado, combinando práticas, como rotação de culturas com espécies não hospedeiras, para reduzir a população de patógenos no solo; o uso de cultivares resistentes, quando disponíveis; adubação equilibrada e correção do solo, que fortalecem as defesas naturais da planta; e o controle biológico, por meio de microrganismos benéficos (bactérias e fungos), que competem com fungos patogênicos e estimulam o crescimento vegetal. Essas práticas, quando aplicadas em conjunto, aumentam a resiliência do sistema produtivo e reduzem a dependência exclusiva de defensivos químicos.
Biotecnologia como aliada
Foto: SAA SP
A biotecnologia vem se consolidando como parceira estratégica do produtor. O uso de bioinsumos, seja via aplicação direta ou tecnologia On Farm, permite ampliar populações de microrganismos benéficos e fortalecer a saúde do solo.
Já desde 2023, dados da Spark Inteligência Estratégica citados pela Embrapa, indicam que o uso de bionematicidas no Brasil ultrapassou o de nematicidas químicos em importantes culturas. Na soja, os produtos biológicos já representavam cerca de 94% do mercado de nematicidas, enquanto no milho esse índice chegava a 100%, consolidando a liderança dos biológicos no controle de nematoides.
Esse movimento continua se ampliando em outras cadeias produtivas. Levantamento da Kynetec mostra que, em 2024, mesmo com a retração de 18% no mercado de defensivos para cana-de-açúcar, os produtos de matriz biológica já respondiam por 7% do total financeiro do setor, com bionematicidas e bioinseticidas representando 75% desse segmento. Esses números confirmam que a biotecnologia deixou de ser apenas uma alternativa e passou a ocupar papel central nas estratégias de manejo do solo e de controle de nematoides no agronegócio brasileiro.
Quando adotamos práticas integradas e combinamos biotecnologia com as recomendações científicas, damos passos importantes para preservar a produtividade e a sustentabilidade do agro. Em um cenário de custos crescentes de insumos, pressão por sustentabilidade e exigência de maior eficiência, deixar de lado esses inimigos invisíveis também significa renunciar margens que fazem diferença no resultado da safra.
A boa notícia é que hoje temos conhecimento científico e tecnologias biológicas robustas para transformar esse desafio em oportunidade. O futuro do agronegócio passa pela capacidade de unir ciência, inovação e sustentabilidade. Não se trata apenas de controlar patógenos, mas de preservar o potencial produtivo de cada hectare, garantindo alimento de qualidade e competitividade para o Brasil no cenário global.
Notícias 02, 03 e 04 de dezembro
Dia de Campo da C.Vale estreia formato antecipado em dezembro
Mudança busca evitar conflito com a colheita de soja e reforça a participação dos produtores.
Para evitar a coincidência com o início da colheita de soja no Oeste do Paraná, a C.Vale decidiu antecipar seu principal evento técnico. A primeira edição do Dia de Campo no novo formato será realizada nos dias 02, 03 e 04 de dezembro, no Campo Experimental da cooperativa, em Palotina (PR).
A programação inclui lançamentos de máquinas e implementos com condições diferenciadas de compra, além da apresentação de novilhas leiteiras, gado de corte, caprinos e ovinos. O evento também mostrará resultados de trabalhos técnicos conduzidos no local. Entre as novidades estão concurso de receitas, maior interação com o público, ações ampliadas das empresas parceiras e mais áreas de sombra para quem aguarda o deslocamento nos ônibus internos.
A edição realizada em janeiro de 2025 reuniu 12 mil visitantes nas proximidades do complexo agroindustrial da C.Vale.
Antecipação estratégica
A decisão de mudar o calendário para dezembro ocorreu porque o plantio mais cedo das lavouras vinha aproximando o início da colheita da soja do período tradicional do evento, em meados de janeiro. A sobreposição afetava a participação dos produtores, levando a cooperativa a estabelecer, a partir de 2025, a realização do Dia de Campo sempre no último mês do ano.
Raio X – Dia de Campo 2025/26
147 empresas participantes
45 cultivares de soja
58 híbridos de milho
16 cultivares de mandioca
65 parcelas de agroquímicos
17 parcelas de produtos biológicos
63 parcelas de programas nutricionais
17 parcelas com tratamento de sementes
14 parcelas de tecnologia de aplicação
16 espécies forrageiras
9 parcelas de plantas de cobertura de solo
4 instituições de pesquisa
1 instituição de ensino
4 instituições financeiras