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Agronomia está entre as três maiores áreas de pesquisa do Brasil

 

  • Instrumento desenvolvido com nanotecnologia para o monitoramento da qualidade da água

 

Agronegócio brasileiro ganha competividade com essa contribuição



Com dimensões continentais, climas diversificados, chuvas regulares, abundância de energia solar e quase 13% de toda a água doce disponível no Planeta, o Brasil tem 388 milhões de hectares de terras férteis e de alta produtividade, dos quais 90 milhões ainda não foram explorados. Esses fatores fazem do País um lugar com vocação natural para a agropecuária e todos os negócios relacionados às suas cadeias produtivas. De acordo com informações do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), o agronegócio é hoje a principal locomotiva da economia brasileira e responde por um de cada três Reais gerados no País.

 

Também segundo o MAPA, em 2008, o agronegócio foi responsável por 26,46% do Produto Interno Bruto (PIB), 36% das exportações totais e, em 2006, empregava aproximadamente 16,5 milhões de trabalhadores somente no campo.

 

Nos últimos anos, poucas nações tiveram um crescimento tão significativo no comércio internacional do agronegócio quanto o Brasil. Os números do Ministério comprovam: em 1997, as exportações do setor eram de US$ 23.366 milhões, com um superávit de US$ 15.173 milhões. Em dez anos, o País triplicou o valor das exportações que, em 2008, somaram US$ 71.806 milhões e o saldo comercial chegou a US$ 59.986 milhões. Esse desempenho induziu a Conferência das Nações Unidas para o Comércio e Desenvolvimento (Unctad) a prever que o Brasil será o maior produtor mundial de alimentos na próxima década.

 

Por outro lado, o censo de 2008 do Diretório de Grupos de Pesquisa do CNPq mostrou que, em relação às áreas da Ciência de maior destaque, a Agronomia está entre as três maiores em número de linhas de pesquisa, junto com Medicina e Educação. Assim, a performance das exportações do setor do agronegócio e a ascendente oferta de empregos nessa cadeia produtiva não podem ser atribuídas apenas à vocação nata do Brasil para a agropecuária. O desenvolvimento científico-tecnológico e a modernização da atividade rural, obtidos por intermédio de pesquisas realizadas em centros e universidades nacionais, contribuíram igualmente para transformar o País numa das mais respeitáveis plataformas mundiais do agronegócio. E, nesse sentido, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) tem papel fundamental no desenvolvimento de estudos e na produção de novas técnicas agrícolas e pecuárias.

 

Uma das áreas de estudo de maior destaque, na atualidade, que visa o incremento dos processos produtivos no campo, está relacionado à nanotecnologia. O termo "nano" refere-se à estrutura e ao comportamento da matéria na escala nanométrica  - 1 nanômetro = 10 elevado a -9 metros - e "tecnologia" diz respeito ao desenvolvimento de novos produtos. Ou seja, quando se fala em pesquisas na área de nanotecnologia, a referência genérica está na manipulação da matéria próximo do nível atômico, visando a criação de novos materiais e substâncias.

 

Mas como pesquisas desse tipo podem contribuir com as práticas agropecuárias? "As aplicações em nanotecnologia são muito diversas, e podem abranger eventualmente qualquer área. Assim, nada mais natural que essas aplicações sejam buscadas num setor no qual o Brasil é claramente destaque mundial. Há um grande número de necessidades agrícolas, como o rastreamento de produtos, a detecção de patógenos, a administração de agroquímicos etc., que podem ser atendidas pela nanotecnologia", afirma o pesquisador Cauê Ribeiro de Oliveira, da Embrapa Instrumentação Agropecuária, de São Carlos (SP).

 

Especificamente, um dos trabalhos da Embrapa é o de desenvolvimento de sensores nanoestruturados para o monitoramento da qualidade da água e de produtos agropecuários. Um sensor é qualquer sistema que modifica uma propriedade em função de uma característica do ambiente. "Um termômetro pode ser considerado um sensor, visto que ele muda uma propriedade - a altura da coluna de mercúrio interna - em função de uma característica do ambiente, que é a temperatura", explica Oliveira. Existem diversos tipos de sensores como, por exemplo, aqueles que mudam uma propriedade elétrica (a resistividade do material do qual é fabricado o sensor) em função da presença de um contaminante (uma molécula tóxica em água).

 

Normalmente, a sensibilidade do sensor depende em muito da área de contato com o meio. "No sensor nanoestruturado, trabalhamos com filmes finos de materiais sensores, filmes da ordem de alguns poucos nanômetros, que com isso apresentam duas propriedades: primeiro, um aumento significativo da área de contato com o meio [porque a relação levada em conta é a de área/volume e o material na escala nanométrica possibilita trabalhar com pouco volume, mas com alta área de contato]; e segundo, como a espessura do filme é pequena, a velocidade de leitura é muito mais alta que em sensores convencionais", descreve o pesquisador da Embrapa.

 

O que se tem, então, são filmes nanométricos colocados sobre eletrodos que, em contato com uma amostra de água, vão indicar se ali existe determinado poluente. Nas águas dos rios, há o interesse de detectar contaminantes como metais pesados, patógenos, toxinas produzidas por algas, dentre outros. Nos produtos agropecuários há uma infinidade de possibilidades, mas destaca-se a detecção de adulterações em álcool combustível.

 

  • Professor Valtencir Zucolotto do Instituto de Física de São Carlos (IFSC)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Paralelamente a esse trabalho da Embrapa, o professor Valtencir Zucolotto, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), em parceria com o Instituto de Estudos Avançados (IEA/USP-São Carlos) e o Instituto Pequeno Príncipe-Rei Pelé de Curitiba, coordena trabalho focalizado no desenvolvimento de sensores para o controle de vacinação da febre aftosa.

 

A febre aftosa é uma infecção grave que afeta o gado, comprometendo toda a criação e, consequentemente, a produção de carne, inclusive para exportação, já que as barreiras e controles comerciais são muito rígidos. Contudo, ainda hoje, a única maneira de se comprovar a vacinação contra a febre aftosa é mostrando a nota fiscal da quantidade de vacinas compradas. O novo sistema poderá determinar de uma maneira rápida e com baixo custo se os bois foram vacinados ou não.

 

Nanopartículas metálicas são imobilizadas sobre circuitos elétricos especiais que conseguem detectar a presença de anticorpos no soro que veio do gado. "A dinâmica é a seguinte: você coleta o sangue do boi, separa o soro, faz uma reação com uma solução química específica e goteja sobre um circuito elétrico que contém nanopartículas acopladas. Dependendo da resposta elétrica, existem anticorpos ou não existem anticorpos, e se existirem é porque o gado foi vacinado", detalha Zucolotto.

 

A produção desse sistema ainda acontece em escala de laboratório, porém os primeiros resultados são muito promissores e o próximo passo é, segundo o professor, dentro de um ano desenvolver o protótipo de um kit para que possa ser feita uma análise em campo, pelos órgãos de fiscalização. "E, no final de mais dois anos, já estaremos fazendo a comercialização desse kit - que irá contemplar um aparelho elétrico e algumas soluções -, através do qual poderá ser realizado, em campo, o trabalho de diagnóstico da vacinação contra a febre aftosa", prevê o pesquisador da USP. O kit deverá custar entre 100 e 200 Reais.

 

Vale lembrar que, atualmente, já existem biossensores, mas esses equipamentos atuais não utilizam nanomateriais. A vantagem da utilização das nanopartículas é o aumento da eficiência do sensor, já que o sinal de resposta é amplificado. "Com a nanotecnologia você consegue sensores mais eficientes, porque são mais sensíveis, e a um custo menor", enfatiza Zucolotto.

 

Outros usos

 

Além dos sensores nanoestruturados para o diagnóstico de zoonoses, o Laboratório de Nanomedicina e Nanotoxidade, coordenado pelo professor Zucolotto, trabalha com nanopartículas para a liberação controlada de drogas dentro do organismo. Ou seja, em vez de se ministrar uma droga diretamente na corrente sanguínea, já é possível encapsular a substância numa nanopartícula e colocá-la dentro do corpo para ser liberada gradativamente.

 

Essa técnica já vem sendo utilizada, também, pela Embrapa. "Construímos sistemas nanoestruturados que podem ser utilizados para liberar lentamente fertilizantes ou fármacos veterinários. Assim, em vez de se fazer várias dosagens de um remédio para curar uma doença num animal, pode-se fazer uma única administração, e a liberação lenta do fármaco atuaria mantendo o seu nível. Em geral esta é uma possibilidade que inclusive leva à redução da quantidade total de medicamento utilizado", explica Cauê de Oliveira, da Embrapa. Ou seja, em última instância, a técnica reflete em uma diminuição dos custos e na otimização dos processos de manejo.

 

Numa outra frente de pesquisa, a equipe da Embrapa atua em parceria com o laboratório da USP no desenvolvimento de novos produtos, através da nanotecnologia. Um dos trabalhos mais recentes é a criação de filmes bactericidas para embalagens inteligentes de alimentos. "A gente desenvolve filmes fininhos, como esses de PVC usados para embrulhar alimentos, e que são revestidos com nanomateriais bactericidas. Assim, o alimento se preserva por muito mais tempo", explica Zucolotto.

 

Trabalho colaborativo

 

E as parcerias vão além, pois a Embrapa privilegia o trabalho em rede. "Hoje contamos com uma rede de nanotecnologia - Rede AgroNano - coordenada pela nossa Unidade, que agrega mais de 90 pesquisadores, distribuídos em cerca de 20 diferentes instituições", conta Oliveira. Essa organização em rede permite que resultados de um grupo de pesquisa sejam utilizados em outro grupo, para auxilio a iniciativa de estudo, e assim por diante. Anualmente, é realizado um workshop para integralização desses resultados e para prestação de contas à sociedade dos avanças conquistados.

 

A rede dispõe do Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio, onde ficam vários equipamentos para uso nas diferentes áreas de trabalho em nanotecnologia. "Somos demandados pelos pesquisadores da Rede e por outros parceiros. Nessa estrutura há um grupo de equipamentos dedicados à síntese e preparação de nanoestruturas; um segundo para o trabalho com novos materiais e sensores; um terceiro especializado em processamento de nanocompósitos; e um último dedicado à caracterização desses materiais na nanoescala. Hoje, todos os pesquisadores da Rede AgroNano são usuários em potencial desse laboratório", afirma o pesquisador da Embrapa.

 

Mesmo com toda essa estrutura é difícil prever até onde se pode chegar e quais serão os reais ganhos em termos de desenvolvimento e de divisas para o Brasil. Porém, o que já se sabe é que a nanotecnologia tem revolucionado diversas áreas do conhecimento em vários lugares do mundo. "Assim, temos a obrigação de buscar, com a nanotecnologia, meios de agregar valor ao agronegócio brasileiro, para torná-lo cada dia mais competitivo", conclui Oliveira.Fim da reportagem

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