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Universidade de Sheffield identifica enzima que ajuda a libertar fósforo “orgânico” nas culturas agrícolas

Uma equipa de cientistas do Instituto de Alimentos Sustentáveis ​​da Universidade de Sheffield, Reino Unido, identificou uma enzima — a PafA — que pode ajudar a libertar fósforo de “formas orgânica”. Será o fim dos fertilizantes não sustentáveis na agricultura?

Segundo o estudo, publicado na revista científica PNAS, o fósforo é “um nutriente essencial que promove o crescimento saudável de plantas e animais e é usado como fertilizante pelos sistemas globais de produção de alimentos. A agricultura é o maior consumidor de fósforo inorgânico não renovável em todo o Mundo, e suprimentos limitados ameaçam a segurança alimentar global, a biodiversidade e a regulação climática”.

Dizem aqueles cientistas que a “PafA é uma enzima amplamente distribuída no ambiente e, portanto, representa um recurso negligenciado no ciclo do fósforo”.

A equipa de investigação da Universidade de Sheffield considera que a “enzima tem o potencial de ajudar a reduzir o consumo de fertilizantes químicos de fosfato dos quais os sistemas globais de produção de alimentos dependem, mas são produzidos pela mineração de fontes inorgânicas não renováveis ​​e cada vez mais caras de fosfato de rocha”.

E acrescenta que todos os organismos da Terra, plantas e animais, requerem fósforo para um crescimento e desenvolvimento saudáveis, “mas o uso contínuo de stocks limitados de fertilizantes químicos de fósforo não renováveis ​​na agricultura ameaça o rendimento das colheitas e a sustentabilidade dos nossos sistemas globais de produção de alimentos. A agricultura é o maior consumidor de fósforo não renovável, portanto, sua oferta limitada tem implicações importantes para a segurança alimentar global, biodiversidade e regulação climática”.

A forma mais simples de fósforo no uso em fertilizantes é o fosfato inorgânico não renovável, “pois infelizmente a disponibilidade de nutrientes de fosfato orgânico no ambiente é muitas vezes baixa o suficiente para limitar o crescimento natural de plantas e algas”.

No oceano e no solo, a maior parte do fósforo total existe em formas orgânicas complexas, que requerem enzimas, comumente conhecidas como fosfatases, para liberar o fosfato para que plantas e algas possam usá-lo como nutriente.

Como funciona?

O estudo do equipa de cientistas do Instituto de Alimentos Sustentáveis ​​da Universidade de Sheffield usou um modelo de Flavobacterium para analisar a função do PafA in vivo e mostrou que ele pode mineralizar rapidamente o fosfato orgânico natural, independentemente do nível de fosfato, um processo que foi inibido com outras enzimas comuns, como PhoX e PhoA fosfatases, especialmente se já houver níveis residuais de fosfato ao redor.

Segundo Ian Lidbury , do Instituto de Alimentos Sustentáveis ​​da Universidade de Sheffield e do Centro de Pesquisa Ambiental Arthur Willis, “como há uma alta ocorrência e diversidade de PafA no meio ambiente, tanto em ambientes terrestres quanto aquáticos, isso torna-o um valioso recurso negligenciado para encontrar maneiras de ajudar plantas e animais a capturar nutrientes essenciais com mais eficiência e será crucial para nos ajudar a reduzir a nossa dependência — e os danos causados ​​pelo rápido esgotamento — das limitadas reservas mundiais de fertilizantes químicos fosforados não renováveis”.

A equipa está agora a trabalhar na investigação do que torna certas formas de PafA mais activas do que outras, com o objectivo de projectar uma enzima que possa ser usada para promover a agricultura sustentável, fornecendo fontes orgânicas de fósforo mais prontamente disponíveis para as plantas, com potencial para introduzi-lo na alimentação animal.

Pode ler o estudo aqui.

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