O feijão, assim como outros alimentos, possui fatores antinutricionais (Foto: Rodrigo Peixoto/Embrapa)
Uma equipe de pesquisadores da Embrapa realizou, pela primeira vez, a edição gênica em feijão para o desenvolvimento de uma nova variedade com menos fatores antinutricionais, ligados a um grupo de substâncias chamado rafinose, um tipo de composto conhecido por causar desconforto digestivo e flatulência em humanos.
Os cientistas conseguiram eliminar genes relacionados à produção de oligossacarídeos (carboidratos) da família rafinose, a partir do conhecimento do genoma do feijão e do domínio de ferramentas de engenharia genética de sistemas CRISPR (sigla em inglês para Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas).
Genes desativados
Dois genes do genoma da planta foram desativados, de acordo com os pesquisadores da Embrapa Arroz e Feijão (GO), em Biologia Molecular, Josias Correa e Rosana Vianello, coordenadores do estudo inédito. Vianello conta que a pesquisa analisou os teores de oligossacarídeos do grupo rafinose em diferentes tecidos e fases de desenvolvimento da planta de feijão. Essas informações foram avaliadas em relação ao conhecimento já produzido pelo estudo do genoma do feijão, sequenciado há quase dez anos.
“O objetivo foi conhecer o padrão de expressão dos genes alvo potenciais que estariam por trás da biossíntese de rafinose. Nesse processo, foi investigado o padrão de expressão de genes, e dois deles, rafinose e estaquiose – outro oligossacarídeo de difícil digestão –, foram identificados e inativados. Esses genes tiveram sua expressão bloqueada, por meio da adaptação de ferramentas de edição gênica de sistemas”, explicou Rosana Vianello.
A pesquisadora considera que a técnica utilizada é revolucionária para edição gênica. “No caso de características relacionadas à qualidade tecnológica e nutricional de grãos, a técnica emerge como uma importante ferramenta para editar genes específicos e, com isso, realizar um melhoramento de precisão, abrindo novas perspectivas para o desenvolvimento de variedades mais atrativas para produtores e consumidores”, afirmou.
Geração de plantas editadas
Ainda, segundo a pesquisadora, a próxima etapa desse estudo, já em andamento, é o avanço de gerações de plantas editadas com os genes da rota de rafinose desativados. Isso implica, em ambiente controlado de casa de vegetação, o plantio de sementes, o crescimento de plantas, a colheita e o replantio de sementes. A intenção, como em todo processo de melhoramento genético, é tornar estável a herdabilidade da nova característica.
“A geração editada T0 está produzindo sementes T1. Vamos plantar T1, e esperamos que a edição seja transmitida para a próxima geração. Somente com o avanço das gerações, de T1 para T2 e de T2 para T3, teremos as edições em homozigose (o que torna a característica editada com herdabilidade estável) e poderemos avaliar o fenótipo das plantas (conjunto de características resultante da interação com o ambiente), além de testar linhagens em diferentes locais que poderão se tornar uma nova variedade”, destacou Rosana Vianello.
A partir dos testes de fenotipagem é que também poderá ser determinado o quão significativa foi a redução da presença de teores de rafinose no grão de feijão. Todo esse trabalho pode levar ao lançamento de uma variedade editada geneticamente em um período entre cinco a oito anos.
Essa pesquisa faz parte de um projeto intitulado: “Desenvolvimento e aplicação de novas soluções biotecnológicas no melhoramento genético do feijão-comum”, financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), sob a liderança do pesquisador da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Francisco Aragão.
Sistema digestivo humano não digere moléculas da família rafinose
O feijão é fonte de aminoácidos, fibras e minerais importantes para a saúde. Apesar disso, o grão, assim como outros alimentos, possui fatores antinutricionais, a exemplo de ácido fítico, taninos e carboidratos do tipo oligossacarídeos, do qual a família da rafinose faz parte. O sistema digestivo humano não produz as enzimas necessárias para digerir moléculas da família rafinose.
Alternativa caseira para melhorar a digestão
Apesar disso, existem microrganismos no trato intestinal capazes de digeri-la, mas, nesse processo, a fermentação pode resultar na produção de dióxido de carbono, hidrogênio e metano, que são componentes causadores de flatulência. Além do feijão, outros alimentos que também contêm rafinoses são lentilha, repolho, brócolis, aspargo, couve-de-bruxelas e grãos integrais.
Uma das alternativas mais comuns para melhorar a digestão, no caso do feijão, é o que se pode fazer em casa: colocar os grãos de molho de um dia para o outro e trocar a água de imersão. A pesquisa realizada reduz fatores antinutricionais como as rafinoses, uma vez que houve a eliminação de genes na planta que acionam a rota de produção desses compostos.
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