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A cana-de-açúcar corresponde a 80% da produção global de açúcares, sendo essencial para a indústrias de etanol e na alimentação humana.

Como aumentar o metabolismo de açúcares e a atividade antioxidante em plantas de cana-de-açúcar?

Figura 1. Ação do selênio (Se) na produção de açúcares a partir do aumento da eficiência do uso no nitrogênio (NUE), taxas fotossintéticas e ativação de enzimas-chave na síntese de açúcar aliada ao seu papel mitigador do estresse abiótico. SOD – superóxido dismutase, CAT – catalase, APX – ascorbato peroxidase, GR – glutationa redutase, H2O2 – peróxido de hidrogênio, 1O2oxigênio singleto.

Saccharum spp. é uma gramínea conhecida popularmente como cana-de-açúcar, (Santos and Diola, 2015) que corresponde a cerca de 80% da produção global de açúcares (Chen et al., 2019). Cultivada há centenas de anos e com programas de melhoramento voltados ao seu cultivo que proporcionaram a diminuição do seu custo de produção drasticamente (Leal et al., 2013) e que continua na busca incessante por mecanismos capazes de aumentar o açúcar produzido pela cana-de-açúcar (Chen et al., 2019),

A atual pandemia provocada pelo COVID-19 provocou decréscimo na demanda mundial do consumo de açúcar, principalmente pelas restrições nos padrões de importação e exportação (OECD/FAO, 2020) a fim de diminuir a disseminação do vírus, o que ocasionou prejuízos à economia. Assim, vê-se a necessidade ainda maior pela busca de mecanismos que possam aumentar a produção de açúcar.

O selênio é um elemento que atua no aumento dos processos antioxidantes contra a ação do estresse abiótico combatendo as espécies reativas de oxigênio (EROs) (Ríos et al., 2009; Silva et al., 2020; White, 2018), aumenta a produção de açúcares a partir do aumento da concentração de pigmentos fotossintetizantes e taxas fotossintéticas e ativação de enzimas-chave no processo de síntese de açúcares. como amilases, a sacarose sintase (SuSy) e a sacarose-fosfato sintase e invertase (Malik et al., 2011) (Figura 1).

A ciência busca aumentar a produção de açúcares, principalmente a sacarose que é a principal açúcar na produção de álcool e alimentação humana (Wu and Birch, 2007), é o melhoramento genético das variedades já cultivadas (Jackson, 2005; Wu and Birch, 2007) e aplicação de hormônios para o aumento do açúcar no colmo da planta (Chen et al., 2019).

A utilização de sacarose isomerases provenientes de bactérias já foram testadas como forma de aumentar a produção do açúcar. O açúcar produzido não seria degradado pela planta, mas seria uma fonte viável de energia para o consumo humano (Wu and Birch, 2007). As plantas modificadas com o gene da enzima produziram mais açúcar no caldo, aumentaram as taxas fotossintéticas da planta e apresentaram uma maior atividade nos tecidos que funcionam como dreno (Wu and Birch, 2007).

Um outro método utilizado para aumentar o metabolismo de açúcares na cana-de-açúcar é a utilização de etileno (Chen et al., 2019). A aplicação de Etephon (ácido (2-cloroetil) fosfônico), precursor do etileno é comumente utilizado na maturação da cana-de-açúcar (Li and Solomon, 2003). Houve aumento na produção de sacarose e amido apenas em genótipos que normalmente produzem pouco açúcar, variedades com alta produção de açúcar não apresentaram respostas significativas à aplicação do hormônio maturador (Chen et al., 2019).

Esses trabalhos com sucesso para o aumento da produção de sacarose ainda são escassos, os programas de melhoramento ainda mostram certas dificuldades. Segundo dados apresentados pela FAO (OECD/FAO, 2020), o consumo de açúcar nos próximos anos ultrapassará os valores de produção mundial. Os prejuízos provocados pela Covid-19 à produção global de açúcar não serão passageiros, serão então necessárias pesquisas com foco na produção e cultivo da cana-de-açúcar, responsável por cerca de 80% da produção do açúcar na indústrias de etanol e na alimentação humana (Chen et al., 2019). O Brasil, maior produtor mundial de cana de açúcar (Carvalho et al., 2017), viu sua liderança na produção de cana-de-açúcar ser tomada pela Índia em 2019/2020 vai retomar a dianteira por problemas do oponente relacionados ao clima (OECD/FAO, 2020). Assim, podemos acreditar que é uma década em que a Ciência, principalmente a brasileira, precisa voltar os olhos e esforços em suas pesquisas com essa importante gramínea.

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