Tem uma planta com um boo-boo? Experimente um band-aid de planta.
Uma forma pura de celulose produzida por bactérias pode atuar como um curativo vegetalrelatam os pesquisadores, aumentando significativamente a cura e a regeneração em plantas. A descoberta, descrita em 12 de fevereiro em Avanços científicostem implicações potenciais para a agricultura e a pesquisa de plantas.
Ao contrário dos animais, as plantas não podem escapar do perigo e, em vez disso, dependem de habilidades regenerativas notáveis. Celulose bacteriana – já usado na medicina humana para tratar feridas e queimaduras devido à sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e alta retenção de água – agora também foi encontrado para melhorar a cicatrização das plantas.
O biólogo vegetal Núria Sánchez Coll e colegas estavam testando manchas bacterianas de celulose incorporadas com nanopartículas de prata para evitar infecções em plantas feridas. Eles emblem notaram feridas tratadas com os remendos curados melhor e mais rapidamente. “Isso nos deixou interessados em encontrar a causa molecular desse processo”, diz Sánchez Coll, do Centro de Pesquisa em Genômica Agrícola em Barcelona.
Para testar a eficácia dos patches como dispositivos de cura, os cientistas fizeram pequenos cortes nas folhas de duas plantas de laboratório comuns, Nicotiana Benthamiana e Arabidopsis Thalianaaplicando os “band-aids” a metade das feridas. Após uma semana, mais de 80 % das feridas tratadas haviam se curado completamente, em comparação com menos de 20 % dos não tratados. A análise microscópica mostrou que os tecidos nas feridas tratadas pareciam saudáveis, enquanto as feridas não tratadas mostraram sinais de angústia e desidratação.
A equipe também descobriu que os patches aumentam significativamente a regeneração vegetal, principalmente em experimentos de clonagem. Muitas plantas se reproduzem assexuadamente através da propagação vegetativa, um processo usado em pesquisa e agricultura para cultivar uma nova planta geneticamente idêntica a partir de um pedaço de outra. Quando manchas bacterianas de celulose foram adicionadas às estacas em placas de Petri, as plantas se regeneraram mais rapidamente, desenvolvendo raízes e deixa mais rapidamente do que as estacas não tratadas. Curiosamente, as manchas feitas de celulose produzidas por plantas não tiveram o mesmo efeito.
Uma análise química revelou que a celulose bacteriana continha hormônios vegetais, provavelmente produzidos pelas bactérias responsáveis por sua síntese. Bactérias co -evoluiu com plantas por milhões de anosproduzindo hormônios que influenciam o comportamento da planta Para o benefício da bactéria. Os pesquisadores ficaram surpresos com o fato de esses hormônios permaneceram intactos, apesar da esterilização anterior dos adesivos para evitar a contaminação. “Achamos que a matriz de celulose é tão densa que preserva os hormônios, que permanecem bioativos”, diz Sánchez Coll.
Em um nível genético, a cicatrização induzida por celulose bacteriana parece distinta do reparo regular da ferida da planta. A celulose bacteriana desencadeou um conjunto diferente de genes, desligando alguns normalmente envolvidos na cura e ativando outros relacionados à defesa da infecção. Os pesquisadores acreditam que essa resposta alterada resulta de uma combinação de fatores: a própria ferida, a presença de hormônios bacterianos e a reação da planta à celulose bacteriana como um corpo estranho, potencialmente desencadeando um mecanismo defensivo.
Embora a celulose bacteriana tenha sido amplamente utilizada na medicina humana, é a primeira vez que é encontrada com atividade biológica intrínseca, diz Anna Roig, cientista de materiais do Instituto de Ciência de Materiais de Barcelona que não estava envolvido no estudo.
O cientista de plantas Javier Agustí, também não envolvido no estudo, vê um enorme potencial biotecnológico. “Eu ficaria muito interessado em ver como ele funciona em culturas reais”, diz Agustí, do Instituto de Biologia Molecular e Celular de Plantas em Valencia, Espanha,
Enquanto ainda estão nos estágios iniciais, os resultados sugerem possíveis aplicações na agricultura, diz Sánchez Coll, como facilitar o enxerto, preservar o materials da planta cortado ou servir como meio de crescimento em laboratórios. Outros grupos de pesquisa já estão analisando essas descobertas no nível molecular, tentando determinar se se aplicam a outros processos de regeneração que ainda não são totalmente compreendidos.
