Pais: Brasil

Fecha: 14 de Enero del 2022

Nuevos métodos identifican con precisión semillas de algodón convencionales y transgénicas  por Embrapa, Brasil

    Los nuevos métodos implican técnicas avanzadas basadas en imágenes espectroscópicas.

    Permiten diferenciar las semillas de plantas convencionales de las transgénicas del cultivo sin destruir muestras.

    Favorecen un análisis y un diagnóstico más rápidos en comparación con los métodos utilizados para rastrear el origen genético de las plantas.

    Los métodos no utilizan productos químicos y no generan residuos, por lo que son más sostenibles.

    Pueden asociarse a otros métodos para analizar semillas de alto valor genético y verificar características superiores con mayor precisión.

    Son útiles para analizar productos no OGM destinados a cultivos orgánicos y agroecológicos, por ejemplo.

Investigadores de la Universidad Estatal de Paraíba ( UEPB ), en asociación con equipos de la Universidad Federal de Pernambuco ( UFPE ), la Universidad de Malta y Embrapa Algodão (PB), desarrollaron nuevos métodos para diferenciar semillas de algodón convencional de algodón transgénico.

Los métodos, que utilizan técnicas basadas en espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) y Raman, además del análisis de imágenes hiperespectrales NIR ( lea sobre las técnicas en este texto ), permiten diagnósticos rápidos, precisos y de bajo costo sin destruir el muestras. .

También combinan los principios de la Química Verde, sin el uso de reactivos químicos y, en consecuencia, residuos químicos, lo que resulta en un bajo impacto ambiental y bajo consumo de carbono, menos agua y energía.

Everaldo Medeiros , investigador de Embrapa Algodão que forma parte del equipo responsable de los nuevos métodos, explica que se utilizan marcadores moleculares ( ver recuadro) para rastrear el origen genético y proteger los cultivares de algodón y otros cultivos.

“Los métodos que se utilizan hoy en día para estos fines son laboriosos, costosos, consumen mucho tiempo y no conservan las muestras. Además, en Brasil hay pocos laboratorios especializados para esos servicios”, dice. “Los que hemos desarrollado son más prácticos y rápidos para el fenotipado de materiales desarrollados por Embrapa y podrían resultar una innovación capaz de diferenciar productos genéticamente modificados de aquellos que no lo son (GMO y no GMO), por ejemplo, en orgánicos y cultivos no transgénicos, agroecológicos”, añade

Marcadores moleculares

“Un marcador molecular se define como una parte de un segmento específico de ADN o una parte molecular de un gen expresado con la posibilidad de diferenciar genéticamente a dos o más individuos”.

Los métodos desarrollados podrían avanzar en las estrategias de investigación para el fenotipado rápido y no destructivo, y como marcadores digitales. Inicialmente, los principales beneficiarios con el uso de los enfoques son los equipos de investigación, pero, con la profundización y consolidación de las aplicaciones, el sector productivo y la sociedad deberán beneficiarse de innovaciones con mayor acceso y facilidad de uso.

Los investigadores utilizaron un instrumento Raman portátil y un espectrómetro de infrarrojo cercano de sobremesa, así como capacidades de imagen hiperespectral NIR, combinando metodologías analíticas novedosas. La espectroscopia Raman se basa en la dispersión de la luz por los objetos, mientras que la espectroscopia infrarroja se basa en los efectos de la absorción de la radiación. El análisis de imágenes hiperespectrales es una técnica que ilustra la composición química de objetos a través de imágenes y diferentes estrategias digitales (RGB) y espectrales (visible, infrarrojo y fluorescencia).

“En el futuro, los métodos desarrollados podrán combinarse con marcadores moleculares para analizar semillas individuales de alto valor genético para verificar características superiores con mayor precisión, además de realizar fenotipado, trazabilidad y clasificación de diferentes genotipos”, prevé Medeiros.

La búsqueda

Los estudios, publicados en septiembre de 2021 en las revistas especializadas Analytical Methods y Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopia , fueron destacados en eventos científicos -fueron premiados en la Reunión de Iniciación Científica de la UEPB y generaron dos disertaciones de maestría y trabajos en congresos nacionales y internacional.

Según uno de los estudios, la identificación de semillas genéticamente modificadas generalmente requiere un enfoque individual de las semillas. “Esto se debe a que la mezcla de cultivos transgénicos y convencionales puede llevar a la contaminación o extinción de las especies convencionales”, dice el artículo científico.

Los métodos fueron aplicados para la clasificación de semillas de los cultivares convencionales BRS Aroeira y transgénico BRS 368 RF , ambos desarrollados por Embrapa. El análisis de infrarrojo cercano tuvo un porcentaje de clasificación errónea de solo el 2,3%. Mediante espectroscopia Raman no hubo errores de predicción. Además de ser no destructiva, la metodología permite el análisis de varias muestras de semillas a la vez.

El equipo

La investigación fue dirigida por la profesora del Programa de Posgrado en Química de la UEPB Simone Simões, con la participación de las estudiantes de maestría Priscilla Dantas y Mayara da Mata y las estudiantes de iniciación científica Ingrid Farias y Juliana da Silva; la investigadora del Departamento de Ingeniería Química de la UFPE y del Departamento de Nutrición y Ciencias de los Alimentos de la Universidad de Malta Carolina Santos Silva; y el investigador de Embrapa Algodão Everaldo Medeiros.

Según Simone Simões, la colaboración para el desarrollo de métodos permitió la integración entre el conocimiento académico y la investigación agrícola con foco en el sector productivo, además de brindar estudiantes involucrados la oportunidad de experimentar la aplicabilidad de lo que aprenden en los cursos universitarios. “Esto hace que su formación profesional y la formación de recursos humanos calificados sea más completa en áreas científicas avanzadas que puedan ser adoptadas por empresas y centros de investigación”, evalúa.

La estudiante Priscilla Dantas dice que participar en el estudio la ayudó a comprender qué es la investigación científica y a sentirse orgullosa de ser científica. “Fue un proceso satisfactorio e intimidante al mismo tiempo, ya que reunió elementos con los que pocas personas tienen la oportunidad de tener contacto, tanto desde el punto de vista tecnológico como de contenido. No todas las empresas o universidades tienen acceso a equipos tan avanzados, especialmente al espectrómetro de imágenes hiperespectrales”, evalúa.  

Traducido del portugués.

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