Etanol pode ajudar plantas a sobreviver em tempos de seca, de acordo com um novo estudo realizado no Riken Center for Sustainable Resource Science no Japão e publicado na revista Plant and Cell Physiology.

Liderados por Motoaki Seki, os pesquisadores mostraram que a adição de etanol ao solo permite que as plantas, incluindo arroz e trigo prosperar após duas semanas sem água.

Como o etanol é seguro, barato e amplamente disponível, essa descoberta oferece uma maneira prática de aumentar a produção de alimentos em todo o mundo quando a água é escassa, sem a necessidade de produzir plantas geneticamente modificadas, que são caras, demoradas e às vezes controversas.

Uma solução contra as mudanças climáticas

O futuro previsível inclui um aumento constante da população e aumento da escassez de água induzidas pelas mudanças climáticas, duas condições que inevitavelmente levarão à escassez de alimentos, a menos que sejam tomadas medidas. Uma opção é encontrar uma maneira de evitar que as plantas morram quando não têm acesso à água.

Modificar plantas geneticamente para que seus estômatos - os poros em suas folhas - permaneçam fechados tem sido um pouco eficaz porque impede que a água saia das plantas. Porém, fabricar plantas geneticamente modificadas é caro e demorado, e os países mais necessitados podem não ter o mesmo acesso a essas culturas modificadas.

Seki e sua equipe estão trabalhando em outra abordagem. Sabendo que as usinas produzem etanol quando privadas de água, eles raciocinaram que dar às usinas as protegeria de futuras secas. Para testar essa hipótese, eles cultivaram plantas por cerca de duas semanas com bastante água.

Depois pré-tratou o solo com etanol por três dias, seguido de privação de água por duas semanas. Cerca de 75% das plantas de trigo e arroz tratadas com etanol sobreviveram após a rega, enquanto menos de 5% das plantas não tratadas sobreviveram.

Resultados na planta modelo Arabidopsis

Depois de mostrar que o etanol pode proteger essas duas importantes culturas da seca, eles começaram a explicar por que, concentrando-se na planta modelo Arabidopsis.

Primeiro, eles examinaram as folhas e descobriram que logo após as plantas de Arabidopsis tratadas com etanol terem sido privadas de água, seus estômatos se fecharam e a temperatura das folhas aumentou. Aos 11 e 12 dias de privação de água, essas plantas retiveram mais água em suas folhas do que as plantas não tratadas.

Os pesquisadores então analisaram a expressão gênica antes e durante a privação de água e radiomarcaram o etanol antes do pré-tratamento. Isso lhes permitiu veja quais processos foram ativados durante a seca e o que aconteceu com o etanol depois de absorvido pelas raízes das plantas.

Mesmo antes da privação de água, plantas tratadas com etanol começaram a expressar genes que normalmente são expressos durante a privação de água. Além disso, aproximadamente ao mesmo tempo em que o teor de água diminuiu nas folhas não tratadas, as plantas tratadas com etanol produziram açúcares a partir do etanol e fotossintetizaram.

Como o etanol afeta as plantas?

Seki afirma que O tratamento do solo com etanol mitiga a seca em várias frentes. Primeiro, os genes relacionados à seca são expressos antes mesmo que a água acabe, dando às plantas uma vantagem na prontidão.

Então, os estômatos se fecham, permitindo que as folhas retenham mais água. Ao mesmo tempo, parte do etanol é usado para fazer vários açúcares, que fornecem a energia necessária que normalmente é difícil de obter com os estômatos fechados.

"Descobrimos que o tratamento de culturas comuns, como trigo e arroz, com etanol exógeno pode aumentar a produção agrícola durante a seca. Como em Arabidopsis, é provável que isso ocorra através de mudanças nos perfis metabolômicos e transcriptômicos que regulam a resposta à seca. Isso nos dá uma maneira barata e fácil de aumentar o rendimento das culturas, mesmo quando a água é limitada, sem a necessidade de modificação genética."