Detecção prematura de doenças de plantas

imageTodos os anos, os ataques de vírus e fungos representam perdas de cerca de 30% das colheitas. Por isso é essencial detectar as doenças das plantas o mais cedo possível. As análises laboratoriais implicam tempo e custos, mas os investigadores estão a desenvolver um ensaio rápido e de baixo custo para ser ser usado no próprio local.

 

O agricultor deita um olhar preocupado à sua plantação de batata: o que ainda há pouco era um campo verde com plantas em crescimento, apresenta agora uma tonalidade acastanhada – sinal de uma provável doença causada por fungos. Normalmente, quando a doença se torna visível, já é demasiado tarde. A doença já está numa fase da sua evolução que o agricultor pouco pode fazer para evitar os danos. Para saber antecipadamente se as suas plantas têm alguma doença, o agricultor teria que ter previamente enviado amostras para um laboratório onde seriam feitos ensaios com o método ELISA. Trata-se de um método de detecção convencional baseado na reacção de anticorpos. No entanto, estes ensaios são caros e os resultados demoram duas semanas, tempo suficiente para a doença se espalhar.
Os investigadores do Instituto Fraunhofer para a Biologia Molecular e Ecologia Aplicada (IME, Aachen, Alemanha) estão a desenvolver um teste rápido que permita ao agricultor um ensaio de baixo custo que pode ser efectuado no próprio local. O coração deste novo ensaio é um leitor magnético desenvolvido por cientistas do Instituto Peter Grünberg. Este leitor tem várias bobinas excitáveis e de detecção, com arranjo em pares. As bobinas de  geram campos magnéticos de alta e baixa frequência. As bobinas de detecção medem o campo magnético resultante. Se entrarem partículas magnéticas no campo, o sinal é modificado e mostrado no écran, em milivolts, tornando possível tirar conclusões sobre a concentração de partículas magnéticas no campo.
Os investigadores estão a usar este mecanismo para detectar a presença de patogénicos. Não se detecta o vírus propriamente dito mas as partículas magnéticas ligadas a ele. Estas são previamente carregadas com anticorpos para que possam ligar-se aos patogénicos visados. A cada partícula magnética é ligada uma partícula de vírus. Para conseguir esta proporção, os investigadores usam um método também baseado no princípio ELISA. Introduzem um extracto da planta num tubo fino de filtração com uma matriz de polímero onde se encontram os anticorpos específicos. Quando a solução da planta passa pelo tubo, as partículas do vírus são retidas pela matriz. Numa etapa de purificação, os investigadores adicionam as partículas magnéticas modificadas com anticorpos. Estas, por seu turno, ligam-se aos antigéneos na matriz. Numa purificação subsequente, são retiradas todas as partículas não ligadas. O tubo é então submetido ao leitor magnético para medir a concentração de partículas magnéticas.
Os investigadores já conseguiram resultados promissores em ensaios iniciais com vírus que afectam a videira: os valores medidos atingiram um nível de sensibilidade dez vezes superior ao método ELISA. Actualmente, a equipa está a expandir os ensaios a outros patogénicos, como por exemplo, os esporos Aspergillus flavus.
O mini-laboratório portátil precisa de ser mais fácil e prático para o utilizador, para que o novo método se possa utilizar nos campos agrícolas. Em vez de lidar com medições em minivolts, os agricultores podem ter no écran uma informação directa sobre a gravidade da doença. Por outro lado, os cientistas também procuram reduzir as etapas do método analítico e o tempo do ensaio.

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