3. Biodiversidade, Bioprospecção e Manejo Sustentável de Plantas Nativas e Cultivadas
3. Biodiversidade, Bioprospecção e Manejo Sustentável de Plantas Nativas e Cultivadas
Produção de diagnóstico e estado de conservação da biodiversidade no semiárido e seus usos potenciais.
Projetos de Pesquisa
3.1. Biodiversidade, Bioprospecção de Plantas Nativas e Cultivadas
A partir de levantamentos bibliográficos e de resultados preliminares, muitas espécies endêmicas e/ou medicinais nativas do Nordeste têm como característica a produção de compostos bioativos. Muitos extratos tem mostrado grande atividade biológica (imunomoduladora, antiparasitária, antimicrobiana, citotoxica e antioxidante). Nesse sentido, a realização de transformações estruturais de substancias isoladas devem ser realizadas para aumentar sua atividade biológica ou diminuir sua toxicidade.
Nesta região encontra-se ainda espécies com importância na síntese de substancias de atividade farmacológica que possam ser utilizadas no tratamento de doenças que afligem a população nordestina e de outras regiões.
Prevendo-se que um achado desse tipo pode ter influência sobre as populações naturais das plantas, haverá a realização de estudos para a caracterização genética, propagação e conservação dessas espécies bioativas. Um exemplo é a Artemisinina (QHS) que é uma lactona sesquiterpênica com um grupamento endoperóxido que vem sendo empregada no tratamento da malária contra cepas resistentes de P. falciparum.
A proposta de pesquisa pode ser ampliada quando se estuda a combinação de espécies nativas da caatinga e do semiárido, produtoras de compostos úteis a indústrias de medicamentos, cosméticos e alimentos e submetidas a condições de estresses abióticos. Essas condições adversas poderão interferir na síntese destes compostos?
Assim, essa pergunta pode ser respondida mediante o desenvolvimento de protocolos de propagação visando a exploração e produção sustentável de tais espécies. Existe uma proposta que conta com a parceria de sete instituições nacionais representando os estados da Bahia, Sergipe e Pernambuco, uma instituição holandesa (Wageningen University) envolvendo uma equipe técnica com cerca de 50 membros dentre pesquisadores, apoio técnico e bolsistas. Lógica do estudo proposto: "sementes/plântulas sob estresse e metabólitos secundários":
A proposta visa à caracterização da tolerância a estresses abióticos por espécies vegetais nativas da Caatinga e do semiárido nordestino reconhecidas pelo potencial na produção de biocompostos úteis a indústrias de medicamentos, cosméticos e alimentos, dentre outras, assim como o desenvolvimento de protocolos de propagação visando a exploração e produção sustentável de tais espécies. Isso será atingido mediante o treinamento da equipe e geração conjunta de publicações por meio de execução dos estudos de expressão gênica e de perfis metabólicos aleatórios na Universidade Wageningen.
Dentro desta linha de bioprospecçao, outro projeto, realizado em conjunto com o Departamento de Ciências Biológicas da UEFS, consiste na prospecção da produção de diversas enzimas tipo hidrolases, tendo como material base os fungos filamentosos e leveduras isolados da região semiárida da Bahia e que fazem parte da CCMB (Coleção de Culturas de Microrganismos da Bahia). Para tanto é utilizada a metodologia de "Cup Plate".
3.2. Fisiologia do Desenvolvimento e Morfogênese Vegetal de Espécies Nativas e Cultivadas
Nos últimos anos vem ocorrendo uma coleta de forma indiscriminada e clandestina de espécies de diversas famílias, entre elas as Euriocaulaceae, Bromeliaceae, Cactaceae e Orchidaceae no semiárido nordestino. Ambas têm importância como espécies ornamentais nesta região.
Além da coleta, a invasão das áreas de ocorrência de espécies destas famílias de plantas por atividades de agropecuária e constante queimadas, vem dificultando a reprodução em seu ambiente natural, tornando muitas espécies factíveis de desaparecimento.
Aliado a estes fatores abióticos e da ação destrutiva do homem, muitas espécies vegetais nativas da caatinga estão sujeitas a outros estresses ambientais tais como o hídrico e salino. Para esses materiais mais resistentes a estas condições adversas, devem ser realizados estudos para adequar os protocolos de coleta de sementes ou outros propágulos, conservação, a longevidade, e os meios de produção de mudas.
Esses procedimentos devem ser estimulados, principalmente quando se pretende executar programas de restauração e preservação ambiental nessas áreas.
* Os principais objetivos do projeto são:
- estudar a propagação sexuada, ajustes de protocolos de micro propagação e estudos de conservação in vitro e ex vitro;
- oferecer uma alternativa economicamente viável para a produção de mudas em escala comercial, micro propagadas ou não, para importantes espécies ornamentais e de uso múltiplo;
- iniciar a conservação através do estabelecimento de um banco de germoplasma in vitro e ex vitro das diversas espécies;
- estabelecer protocolos de conservação e germinação de sementes, produção e estabelecimento de mudas para ambas espécies, voltados à utilização múltipla pelo pequeno produtor da Caatinga.
Caracterizar, via marcadores moleculares (RAPD, AFLP ou microssatelites de plastideo), espécies selecionadas dentro do grupo acima.
3.3. Estratégias Biotecnológicas de Valoração e Aproveitamento dos Recursos Genéticos Vegetais
Esta proposta pretende desenvolver e adequar tecnologias e produtos que viabilizam a sua aplicação na indústria, criando perspectivas socioambientais quanto ao seu uso. Como exemplo, temos o estudo dos aspectos socioambientais e medidas conservacionistas do extrativismo de umbu (Spondias tuberosa Arr.).
Este trabalho vem ressaltar a importância do umbuzeiro na Caatinga para as diversas comunidades do semiárido, visto que o umbuzeiro é uma espécie potencial a possível extinção, faz-se necessário uma intervenção.
Ainda com o umbu, estudos estão sendo conduzidos para o aproveitamento integral do fruto para a produção de bebida fermentada com propriedades funcionais, além da utilização da termoterapia na conservação de frutos.
Uma outra abordagem de valoração é o uso de bioestumulantes vegetais para aprimorar os processos da propagação in vitro, sendo o extrato da alga parda Ascophylum nodosum indicado como de grande importância para o mercado agrícola internacional.
A micropropagação e o extrado de alga parda Ascophyllum nodosum tem sido avaliada no cultivo de in vitro de plantas ornamentais da Chapada Diamantina na Bahia, especialmente Comanthera mucugensis, Vellozia dasypus e na conservação in vitro de Cattleya elongata.Alguns estudos envolvem análise fitoquímica; isolamento e transformação química de compostos secundários, a exemplo de esteróides obtidos por extratos extraídos no desfibramento do sisal.
3.4. Avaliação Morfofisiológica, Agronômica e Molecular de Espécies de Physalis para Aumento da Produção de Fitomassa e Substâncias de Interesse Farmacológico
Este trabalho tem como objetivo avaliar o potencial agronômico, fisiológico e bioquímico de espécies de Physalis, para fins de melhoramento, visando aumento de produção de frutos, fitomassa e substâncias com propriedades farmacológicas. Os experimentos serão desenvolvido na UEFS. O desenvolvimento das espécies do gênero Physalis, sobretudo na região semiárida, depende de fatores relacionados ao aumento da qualidade de frutos, do uso e potencial de produção de substâncias farmacológicas para mercado, associado ao estabelecimento das técnicas de cultivo.
É muito importante o desenvolvimento de estudos sobre cultivos dessas espécies nas condições edafoclimáticas da região semiárida, já que possuem potencial de cultivo na região. Além de determinar as condições apropriadas para o cultivo, pretende-se definir tecnologias e tratamentos que permitam às plantas tolerar os estresses abióticos. Esses estudos envolvem aspectos relacionados definição de aspectos morfoagronômicos, fisiológicos, bioquímicos, moleculares e análise de substâncias de interesse farmacológicas, para definição das melhores condições de cultivo.
3.5. Impacto dos Microorganismos nos Recursos Genéticos Vegetais
Nos atuais sistemas agrícolas as buscas por altas produtividades são constantes e um dos fatores que interferem diretamente na produção são os microrganismos. Durante o ciclo de produção as plantas cultivadas recebem influência direta de microrganismos benéficos como micorrizas, bactérias fixadoras de nitrogênio e agentes de controle biológico. No entanto estas plantas também estão expostas a microrganismos fitopatogênicos que reduzem a produção e rentabilidade da atividade agrícola.Diante disto o presente projeto propõe-se a investigar as diversas relações entre microrganismos e plantas cultivadas. Atividades de biospropecção microbiana, identificação de microrganismos, seleção e estudos envolvendo microrganismos eficientes, que possuam capacidade de auxiliar a absorção e assimilação de nutrientes e/ou elicitores de respostas de defesa que auxiliem nos estudos de interação planta-patógeno e que estejam associados à redução de estresse abiótico, estão prevista. Para microrganismos fitopatogênicos o presente projeto prevê estudos relacionados à sintomatologia e diagnose, análises epidemiológicas, seleção e usabilidade de agentes de controle biológico, identificação e seleção de materiais genéticos com resistência a fitopatógenos e estudos relacionados ao manejo de doenças de plantas.
