Microagulhas e hormônios contra o desperdício de alimentos

Uma folha de acelga apodrece em silêncio. Em mercados da Ásia ou em feiras do interior do Brasil, o tempo age com pressa. A perda acontece antes da a. Agora, um grupo de cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e da aliança Smart de Cingapura promete retardar esse processo. A proposta é simples na forma, mas engenhosa no conteúdo: usar microagulhas biodegradáveis feitas de seda para injetar melatonina diretamente nos tecidos das plantas. O resultado? Folhas mais verdes por mais tempo. Sem necessidade de cadeia de frio.

O experimento centrou-se na pak choy, hortaliça comum na Ásia e altamente perecível. Após a aplicação das agulhas com melatonina, o vegetal durou quatro dias a mais em temperatura ambiente. Com refrigeração, resistiu por até dez dias extras.

A mudança começa no corte. Quando separada da raiz, a planta inicia um processo natural de envelhecimento — a chamada senescência. A melatonina, hormônio também presente em vegetais, age como moderador desse processo.

“Queríamos ver se conseguíamos controlar a fisiologia pós-colheita”, diz Benedetto Marelli, professor do MIT e autor principal do estudo.

A inovação responde a um problema global. Cerca de 30% dos alimentos colhidos se perdem antes do consumo. A maior parte estraga durante transporte e armazenamento. Refrigerar ajuda, mas exige energia, logística, dinheiro. Em muitos países, especialmente na África e no Sudeste Asiático, esses recursos escasseiam. As agulhas de seda surgem como alternativa.

O material escolhido não foi por acaso. A seda usada nas agulhas vem da fibroína, proteína natural, biodegradável e não tóxica. O formato permite perfurar a pele cerosa das plantas sem causar ferimentos visíveis. A substância injetada se distribui pelos vasos internos da planta, alcançando suas partes vitais.

Antes do teste com melatonina, os pesquisadores aplicaram um corante fluorescente nas pak choys para verificar se o sistema vascular funcionava como planejado. Confirmada a distribuição, testaram duas abordagens convencionais: borrifar e mergulhar as plantas em melatonina. Nenhuma delas surtiu efeito. A absorção foi mínima. Só a injeção direta funcionou.

As folhas tratadas mantiveram o tom verde até o quinto dia, enquanto o grupo de controle amarelou já no terceiro. Os cientistas monitoraram perda de peso, coloração e teor de clorofila. A diferença foi clara. Em média, as folhas injetadas permaneceram vendáveis até o oitavo dia em temperatura ambiente.

Sob refrigeração, o benefício aumentou ainda mais. Os vegetais tratados resistiram até o 25º dia com boa aparência. A análise laboratorial mostrou maior atividade antioxidante. A expressão genética também mudou: o hormônio acionou mecanismos que protegem os pigmentos e retardam a morte celular.

A ideia de usar seda e hormônios em plantações não é nova no laboratório de Marelli. Sua equipe já havia testado microagulhas para entregar nutrientes e monitorar sinais vitais de culturas. O desafio atual é escalar a técnica. No experimento, as agulhas foram aplicadas manualmente. No campo, seria preciso adaptar a aplicação a máquinas agrícolas, tratores, drones.

“Para adotar em larga escala, é preciso tornar a tecnologia barata”, ite Marelli. “Mas o potencial é imenso.”

Mais informações em doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c00487