Pesquisadores do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), estudam bactérias que promovem o crescimento das plantas. Como foram isolados do solo, esses organismos têm potencial para serem usados como fertilizantes sem causar a poluição das águas e alterações prejudiciais ao próprio solo, como pode ocorrer com fertilizantes químicos.
O estudo coordenado por Juliana Velasco, pesquisadora do LNBR-CNPEM, foi apresentado durante o Workshop Biopharma and Metabolomics, no dia 26 de junho na FAPESP. O projeto é um dos que são financiados no âmbito de um acordo de cooperaçãoentre a FAPESP e a Agilent Technologies.
Depois de isolar bactérias do solo, a equipe de Velasco começou a identificar os chamados compostos orgânicos voláteis (COVs), produtos decorrentes do metabolismo das bactérias que promovem o crescimento de plantas. “O objetivo agora é investigar e entender como o metabolismo da planta se altera por conta dessas moléculas sinalizadoras”, disse Velasco à Agência FAPESP.
Na primeira fase do trabalho, foram usadas duas espécies de plantas modelos, a Arabidopsis thaliana e a Setaria viridis. Os pesquisadores selecionaram cepas bacterianas que mais contribuíram para o crescimento dessas plantas e agora as testam em arroz, ainda em laboratório.
“A princípio, a substituição total de fertilizantes químicos é impossível. Mas com certeza podemos diminuir consideravelmente o uso deles quando utilizamos produtos biológicos”, disse Velasco.
A meta é desenvolver um bioproduto que possa ser aplicado no solo em forma sólida (como pó) ou líquida, a princípio em culturas como cana-de-açúcar, milho e arroz. Tecnologias semelhantes já são usadas para a fixação de nitrogênio.
Equipe vitoriosa do Desafio de Startup (Foto: Rubens Neiva)
Um kit de tecnológico para identificar as principais bactérias causadoras da mastite, na própria fazenda, com diagnóstico em 24 horas, foi a solução vencedora do Desafio de Startups, promovido pela Embrapa Gado de Leite. O kit é composto por material de consumo para a realização do teste de mastite, uma cabine de trabalho portátil (minilaboratório) e um app (aplicativo) que faz a gestão do controle da mastite, permitindo o monitoramento remoto e gerando indicadores de performance do controle da doença. A mastite é um problema grave na pecuária de leite. A incidência mensal média da fase crítica da doença é de 10% das vacas do rebanho. Deste índice, de 30% a 50% das vacas necessitam de tratamento com antibióticos.
Para Cristian Martins, diretor de operações da startup vencedora, que leva o nome de OnFarm, o diagnóstico da doença em 24 horas gera benefícios não somente para o produtor. “Além de reduzir a resistência bacteriana causada pelo uso indiscriminado de antibióticos, a solução possibilita melhores estratégias de controle da mastite subclínica, como segregação, interrupção da lactação e orientação de descarte do leite. Isso significa um alimento mais seguro”.
Como é comum entre as startups, a OnFarm é uma empresa jovem. Foi fundada há três meses em Uberlândia, durante o Interleite Brasil (congresso que discute os problemas da cadeia produtiva do leite). Segundo Cristian Martins, em apenas dois meses, a startup colocou mais de 30 unidades em operação, permitindo o monitoramento de 12 mil vacas. “Cerca de dois mil casos de mastite clinica foram avaliados. Desses, 540 casos que recebiam antibiótico no procedimento convencional puderam ficar sem tratamento, o que resultou no aproveitamento de 47 mil litros de leite e na economia de mil bisnagas de antibióticos”.
A OnFarm foi uma das 70 startups que participaram o desafio, evento que faz parte do Ideas for Milk, encerrado na última sexta-feira, no Cubo Itaú, em São Paulo. Participaram da finalíssima, sete startups. Entre as três primeiras colocadas, estão:
– 2º Colocado – CowMed. Solução: coleira capaz de mensurar os principais parâmetros comportamentais das vacas, como tempo de ruminação, atividade e ócio. Os dados são coletados por antenas e enviados para a “nuvem”, onde uma ferramenta de inteligência artificial analisa os animais e alerta os produtores sobre eventos de cio, melhor momento para inseminar, doenças em estágios inicial e alterações nos lotes de vacas.
– 3º Colocado – Z2S. Solução: conjunto automático para a limpeza de ordenhadeiras canalizadas. Compreende três sistemas que podem ser integrados ou utilizados separadamente. O processo de limpeza automático inclui o controle de temperatura do leite, dosagem precisa de produtos químicos e acionamento dos motores do equipamento. Segundo os idealizadores da solução, os sistemas proporcionam a melhoria da qualidade do leite, com redução de 87% da Contagem Bacteriana Total (CBT).
Revolução digital – O Ideas for Milk é parte de uma revolução silenciosa que está mudando os paradigmas no campo. Aos poucos, expressões como “inteligência artificial”, “cloud computing”, “API” e “IoT” começam a competir com “cocho”, “brete”, “curral” e “ordenhadeira” no vocabulário do produtor de leite. O setor rural brasileiro, que há pouco tempo convivia com problemas estruturais básicos (ainda convive, em muitos locais) está, cada vez mais, inserido no mundo da informática. “As empresas de Internet estão entrando no campo de forma absoluta”, diz Jaqueline Capeli, gerente do laboratório agrícola da Bovcontrol, empresa de “agtech”, cujo “app” faz a gestão econômica e zootécnica de uma unidade de produção pecuária. Aliás, “agtech” e “app” são, também, duas novas expressões desse universo digital.
Para que o leitor, que ainda não está completamente inserido na revolução digital, não tenha que recorrer ao “Google” para se informar sobre essas expressões e interrompa a leitura desta reportagem, vamos esclarecer alguns termos: “agtech” é o ambiente de empresas que promovem inovações no agronegócio por meio das novas tecnologias. Tais inovações costumam se apoiar em “IoT”, Internet of things (Internet das Coisas, em português), conectando pessoas com as coisas da vida cotidiana. A IoT utiliza as “API” como interface na programação dos “apps”, os aplicativos (softwares) que irão promover a conexão entre o mundo real e o virtual. Esses apps podem utilizar a cloud computing(ou computação em nuvem), servidores remotos com grande capacidade de armazenamento e processamento, que darão funcionalidade aos aplicativos.
Confuso? Uma revolução não se faz de forma simples, mas seus resultados podem, sim, simplificar a vida do produtor rural de forma tão intensa como está simplificando a vida da humanidade em todas as áreas. O problema é que os desenvolvedores dessas tecnologias, muitas vezes não estão no campo. São estudantes, professores e pesquisadores de universidades, distantes dos problemas do produtor rural.
O Ideas for Milk, que em 2018 realizou a sua terceira edição, é uma tentativa de se promover essa aproximação. “Nosso objetivo é fomentar o surgimento de um ecossistema, reunindo empresas, universidades, pesquisa agropecuária e o setor produtivo, capaz não apenas de apresentar soluções, mas de empreender, transformando as soluções em novas startups para a cadeia produtiva do leite”, diz o chefe-geral da Embrapa Gado de Leite, Paulo do Carmo Martins.
Além do “Desafio de Startups”, fez parte do Ideas for Milk o Vacathon, um hackathon que acrescentou a “vaca” para ter a cara da pecuária de leite. Aliás, “hackathon” é outro termo surgido com a revolução digital, que cabe explicar aqui: trata-se de uma maratona de programação computacional na qual especialistas em ferramentas digitais se reúnem (por horas, dias ou semanas) no intuito de discutir novas ideias e desenvolver projetos de softwares ou de hardwares. O analista de IoT da Microsoft, Alexandre Vasques Gonçalves diz que “coisas muito bacanas nascem em hackathons como esse”.
O Vacathon durou cinco dias (de seis a dez de novembro), nos quais cerca de 90 estudantes ficaram acampados na sede da Embrapa Gado de Leite, em Juiz de Fora – MG. Nesse período, Gonçalves, Jaqueline, e outros representantes de empresas de Tecnologia da Informação, juntamente com pesquisadores e analistas da Embrapa foram os mentores dos estudantes, que também visitaram o campo experimental da empresa, em Coronel Pacheco – MG e conheceram o laticínio da Epamig, no Instituto de Laticínios Candido Tostes, também em Juiz de Fora.
Os estudantes viraram noites estudando os problemas da cadeia produtiva do leite atrás de soluções. Mas o trabalho foi recompensado. O arquiteto de soluções da Cisco Innovation Center no Brasil, Edson Barbosa, que participa do Ideas for Milk desde o primeiro momento, diz que houve uma grande evolução nas ideias do Vacathon comparado ao ano passado. “As ideias vieram pré-formatadas e cresceram durante o evento com as mentorias”, afirma Barbosa. O especialista em inovação da TIM, Fabiano de Souza compartilha a impressão de Barbosa: “O Vacathon deste ano foi mais maduro, evoluindo das ideias para o protótipo”.
Resultado do Vacathon – Participaram do evento 16 instituições de ensino do Rio Grande do Sul, São Paulo, Minas Gerais, Goiás e Pernambuco. Os alunos se dividiram em 15 times. As propostas foram avaliadas por 52 julgadores, entre pesquisadores e analistas da Embrapa, profissionais de TI, empresas ligadas ao agronegócio do leite e produtores. O projeto de aplicativo que os estudantes da PUC Minas, em Betim-MG, chamaram informalmente de Tinder Bovis, foi o primeiro colocado. A ferramenta leva o nome oficial de “I2A CONECT”. É um software de convergência de dados que pretende reunir, num único aplicativo, informações sobre as características dos touros cadastrados nas diferentes centrais de inseminação e nas associações de produtores. Por meio do app, voltado para dispositivos móveis (celular e tablet), o produtor insere informações sobre as fêmeas e identifica o sêmen ideal para as necessidades do seu empreendimento, ou seja, com melhor custo benefício para o padrão genético de seu rebanho.
O professor da PUC Minas, Ilo Rivero, que acompanhou os alunos na formulação da ideia, diz que a solução surgiu durante o próprio evento, a partir dos problemas que eles identificaram na visita ao campo experimental da Embrapa e ao laticínio da Epamig. O estudante Bruno Guimarães, que integra a equipe vencedora, disse que, atualmente, as informações sobre os touros estão dispersas nos catálogos das centrais de inseminação e nos sumários dos programas de melhoramento genético das raças leiteiras, desenvolvidos pela Embrapa junto com as associações de criadores. “O I2ACONECT irá promover uma integração desses dados, ‘conectando touro e vaca’, auxiliando o produtor nas estratégias de reprodução do seu rebanho”. Segundo Guimarães, a ideia chamou a atenção de representantes da Microsoft, da Alta Genetics e de um grande produtor de leite presente no evento.
Além da equipe da PUC Minas, completam as cinco primeiras colocações:
– 2º colocado: Universidade Federal de Pernambuco – Solução apresentada: MOOVS – Identifica os movimentos da vaca por meio de câmeras, auxiliando na detecção de cio e na identificação de problemas de saúde no rebanho.
– 3º colocado: Universidade Federal de Lavras – MILKTHING – Por meio de imagens 3D, o aplicativo estima o consumo de alimento no cocho pelos animais, auxiliando no manejo alimentar do rebanho.
– 4º colocado: Universidade Federal de Viçosa – VOLUTECH – Sensor para medir com precisão o volume do leite nos tanques de resfriamento. A solução também medirá a temperatura do leite no tanque e enviará o dado para um aplicativo.
– 5º colocado: Instituto Metodista Granbery – Solução apresentada: – MUUVOICE – Aplicativo de voz que auxilia no manejo do rebanho, permitindo o registro de dados sobre mastite clínica e outros problemas de saúde animal.
Martins comemora o sucesso do evento: “Estamos conseguindo criar um ecossistema que envolve empresas de TI, universidades e produtores de leite. Essa é a maior vitória do Ideas for Milk”. É certo que o setor rural ainda enfrenta muitos problemas de infraestrutura. Mauro Carrusca, CEO da Carrusca Innovation, diz que o Brasil chegou ao século XXI, convivendo com modelos do século passado. “Estamos no ponto de inflexão entre o modelo digital e o analógico”. Mas é preciso enfrentar os desafios. Como diz o Barbosa, “o Brasil sempre terá grandes distâncias, mas as tecnologias estão se expandindo e o alcance da internet está aumentando, contribuindo para encurtar, virtualmente, essas distâncias”.
Como a máquina a vapor, grande propulsora da primeira revolução industrial, há 250 anos, a Internet surge transformando o mundo, tornando mais fácil a existência humana. “A primeira revolução industrial aumentou nossa força física. A quarta revolução industrial, pela qual estamos passando, está aumentando a nossa capacidade cognitiva”, diz Cézar Taurion, CEO da Litteris Consulting. O campo não está alheio a essa revolução.
Pesquisadores de Rio Claro (SP) conseguiram bons resultados contra bactérias que atacam citros, maracujá e tomate.
Plantio de maracujá (Foto: Giselda Person)
Uma pesquisa da realizada na Unesp de Rio Claro (SP) comprovou que fungos coletados na Antártica podem combater doenças causadas por bactérias do gênero Xanthomonas na agricultura.
A pesquisa testou os fungos com sucesso para as bactérias Xanthomonas citri, Xanthomonas euvesicatoria e Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae que causam o cancro cítrico, mancha bacteriana no tomate e bacteriose no maracujá, respectivamente. Há ainda estudos para doenças da mandioca e cana-de-açúcar.
A professora Daiane Cristina Sass, da Unesp de Rio Claro, investiga a ação de fungos contra bactérias que atacam a agricultura. (Foto: Arquivo pessoal)
“Esses organismos se desenvolvem em ambientes inóspitos e extremos, com poucos nutrientes, grande irradiação solar UV, frio excessivo e nós acreditamos que eles poderiam produzir compostos diferentes do que já é habitual justamente por estar em ambiente diferente”, a a professora Daiane Cristina Sass, coordenadora do projeto que tem apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Segundo a pesquisadora, alguns fungos foram eficientes para várias culturas, outros atuaram em apenas uma das bactérias testadas.
Cancro cítrico prejudicou pomar de laranjas em Matão (Foto: Thayna Cunha/ G1)
No caso do cancro cítrico, a equipe do departamento de Laboratório de Bioprodutos e Microbiologia testou 86 fungos que foram coletados no solo e no mar da Antártica entre 2013 e 2015. Desses, 29 deles tiveram ação comprovada contra Xanthomonas citri que causa a doença que atingiu 13% dos pomares de citros do estado de São Paulo, no ano passado.
A doença causa lesões nos frutos de laranja, limão e tangerina, prejudicando a sua aparência e as vendas no mercado in natura. Como não tem cura, os produtores utilizam pulverização de produtos à base de cobre para minimizar os seus efeitos.
“O principal método de combate ao cancro cítrico é a aplicação nos pomares de compostos de cobre. O lado negativo é que, mesmo em quantidades pequenas, com o uso prolongado o cobre pode se acumular nos frutos, no solo e nas águas, acabando por contaminar todo o meio ambiente. É por isso que buscamos novos compostos que sejam menos agressivos ao meio ambiente e menos prejudiciais ao ser humano”, afirma a professora Daiane Cristina Sass, coordenadora do projeto.
Alta eficiência
Grupo de pesquisa do Laboratório de Bioprodutos e Microbiologia. (Foto: Divulgação)
Em testes em laboratório, alguns extratos dos fungos chegaram a inibir em 98% a proliferação da bactéria. Agora, os pesquisadores querem descobrir os compostos que são responsáveis pela ação antibacteriana e assim deixá-los mais eficientes.
“No extrato temos vários compostos. Nós estamos isolando esses produtos, purificando para tirar o composto [responsável pelo controle da bactéria] do extrato e, provavelmente, ele terá uma atividade ainda maior”, afirmou Daiane.
De acordo com a pesquisadora, essa fase da pesquisa deve demorar um ano e meio, aproximadamente. Paralelamente, a equipe está realizando testes toxicológicos em células humanas. O mesmo também deverá ser feito para testar a toxidade dos fungos em insetos, como abelhas.
Os pesquisadores esperam patentear os compostos identificados e que eles sejam disponibilizados no mercado de defensivos agrícolas.
Fungos da Antártica
Fungos estavam em sedimentos retirados da Antártica durante as expedições do projeto Proantar. (Foto: Arquivo pessoal/ Lara Sette)
Os fungos testados fazem parte de um banco com mais de 1,5 mil fungos isolados de amostras de solo e de sedimentos marinhos coletados ao longo de quatro expedições do projeto Proantar.
Dos fungos estudados, 33 fungos foram isolados a partir de amostras coletadas em solo abaixo de madeira podre. Outros 53 vieram das águas da baía do Almirantado, na Ilha Rei George. Todos foram coletados pela equipe da professora Lara Durães Sette.
Professora Lara Sette em coleta de sedimentos na Antártica. (Foto: Arquivo pessoal/ Lara Sette)
“A Antártica ainda é um ambiente que propicia a gente obter novas espécies de fungos ainda não conhecidos pela ciência e temos alguns grupos que a gente vê que são associados a ambientes marinhos e ambientes frios”, explicou a professora que trabalha com a prospecção de enzimas adaptadas ao frio.
Além da agricultura, as aplicações desses fungos de ambiente gelado estão sendo estudadas também na indústria alimentícia e degradação de poluentes ambientais.
