O desafio do superarroz

Flávio Dieguez e Regina Prado

Cinco em cada seis habitantes do planeta, na hora de escolher o ingrediente básico de seu cardápio, preferem um pequeno grão da cor do leite e sabor leve, que vai bem com quase todos os alimentos, doces e salgados. E, caso se queira, a refeição pode ser acompanhada de vodca e saque, feitos a partir do mesmo alimento — o arroz. O gosto por esse cereal, é claro, varia de país a país: o europeu, por exemplo, degusta a ínfima fração de 3 quilos de arroz ao ano, mas o brasileiro come o peso de uma saca, 60 quilos, e o asiático, nada menos que 180 quilos. Mas, embora freqüente a mesa dos homens há pelo menos 5 000 anos, o arroz, atualmente, transformou-se num dos maiores desafios da agricultura.

Gerar colheitas à altura de um consumo tão disseminado é um jogo duríssimo, pois as terras disponíveis já estão quase todas em uso e a população mundial— especialmente a asiática — cresce sem parar. Em vista disso, opinam os especialistas, a saída é apelar para as artes da Biotecnologia e criar uma planta inteiramente nova no tubo de ensaio. Dotado de ramos mais fortes, mais clorofila nas folhas, raízes vigorosas e resistência contra uma multidão de insetos e micróbios, o superarroz, espera-se, poderá vencer a corrida contra a superpopulação. Não se trata, dessa vez, de um simples aprimoramento da planta original, como vem sendo feito, com certo sucesso, desde o fim da Segunda Guerra.

A primeira variedade de arroz altamente produtiva, denominada IR-8, nasceu em 1966, do casamento de um arroz anão chinês com uma vigorosa planta indonésia. Já era um organismo revolucionário, pois o uso crescente de fertilizantes, nessa época, propiciava grãos maiores—tanto que a planta tradicional tombava ao solo, incapaz de suportar o peso. Apenas com a chegada da IR-8, de caule curto e firme, foi possível levar aos arrozais as modernas técnicas de adubação artificial. O mérito por essa façanha coube ao IRRI, Instituto Internacional de Pesquisa de Arroz, situado nas Filipinas e o mais importante do mundo em seu gênero. O mesmo instituto criaria, em 1982, a variedade IR-36, filha de nada menos que treze pais das mais variadas estirpes.

Em compensação, tinha defesas orgânicas apuradas contra uma dúzia de pragas e crescia mais rápido que seus avós: em 110 dias, em vez dos seis meses de praxe, estava pronto para a colheita. Não admira que tenha se tornado atualmente, a mais disseminada variedade nos campos de cultura do mundo inteiro. Seu criador, o geneticista Gurdev Khush, aposta que a IR-36 ainda está longe de pendurar as chuteiras e poderá ampliar a produção mundial em cerca de 25%, nos próximos dez anos. Apesar disso, a corrida contra a explosão demográfica é incerta e aconselha que se tomem medidas imediatas para prevenir um futuro avanço da fome.Mais importante ainda: nos últimos quatro anos, os cientistas deslindaram complicados quebra-cabeças genéticos que bloqueavam a pesquisa de novas plantas. E possível, portanto, começar a pensar numa variedade que suplante todas as anteriores. O primeiro passo, dado em 1988, foi mapear os doze cromossomos do arroz. Isto significa separar os genes uns dos outros e tentar descobrir o que faz cada um deles— por exemplo, qual torna o caule mais firme, qual permite à planta viver com pouca água e assim por diante. Ainda não existe nada tão preciso, mas os cientistas selecionaram, de saída, 135 pontos de interesse nos cromossomos.

De lá para cá, o número de pontos selecionados subiu para 300, o que reduzirá o tempo necessário para criar novas variedades, atualmente da ordem de cinco a dez anos. O trabalho exige cruzar plantas já existentes, replantar suas mudas, esperá-las crescer e checar se têm qualidades úteis. Com o mapeamento, não é preciso esperar as mudas crescerem: basta analisar seus cromossomos para saber se os genes de interesse estão ou não presentes. A expectativa, então, é cortar a demora pela metade. Mas o feito recente que causou maior entusiasmo nos pesquisadores foi a regeneração do arroz—isso significa que é possível arrancar um mero fragmento da folha ou da raiz de uma planta e fazê-la voltar à vida na forma de um novo broto. Um fenômeno trivial em muitos vegetais, a regeneração simplesmente não funcionava no arroz e em diversas plantas importantes, como o milho e o trigo. E o problema se tornava ainda mais grave porque o objetivo não era apenas regenerar a planta, mas também abrir suas células e mexer em seus cromossomos — isto é, inserir-lhes novos genes e assim alterar suas características.

Para abrir uma célula vegetal, no entanto, é preciso primeiro extirpar sua parede, uma casca protetora de celulose, inexistente nos animais. Daí o nome protoplasto — célula da qual foi removida a parede. Desde 1990, diversas equipes científicas conseguiram, com sucesso, obter plantas férteis de arroz a partir de protoplastos geneticamente reformados. O próximo passo foi aprimorar a técnica de reforma: agora, é possível introduzir um gene estranho no corpo de uma bactéria que infesta o arroz. Assim, quando a bactéria penetra na célula de arroz, leva consigo o gene, que acaba incorporado aos cromossomos. Depois disso, sempre que se reproduzir, o vegetal regenerado repassa o novo gene para seus descendentes. O arroz foi o primeiro cereal em que essa técnica teve êxito. Uma das reformas genéticas que se quer impor ao arroz é a reprodução por semente. Atualmente, o plantio é feito com mudas, o que provoca considerável desperdício de tempo e trabalho. Assim, o superarroz imaginado por Khush deverá ter sementes capazes de brotar. Outro objetivo é reduzir os ramos da touceira de arroz, normalmente em número de 20 ou 25 ramos, dos quais apenas 15 geram grãos. A planta ganharia em produtividade, dizem os especialistas do IRRI, se tivesse três ou quatro ramos somente, mas bem fornidos de grãos. Alta produtividade, nesse caso, significa colher de 13 a 15 toneladas por hectare, em vez das atuais 8 ou 9 toneladas, em média.

Tais mudanças terão o sabor de uma irreverência, pelo menos nas diversas culturas em que o arroz é tradicionalmente venerado. No Japão, por exemplo, o próprio imperador é visto como uma espécie de encarnação do espírito do arroz. Na mitologia hindu, teria sido ordem expressa do deus Indra que a humanidade iniciasse o seu cultivo. Na China, sentimentos parecidos aparecem na linguagem, pois o nome chinês da planta, “mi”, significa “o bom grão da vida”. E não admira que seja assim, visto que o arroz selvagem é originário da Ásia—nasceu nas chamadas terras de Assam, pequeno território encravado entre a Índia e a Birmânia. Daí, ele pode ter chegado à Europa pelas mãos dos árabes e, mais tarde, os portugueses o trouxeram ao Brasil. Não seria à toa que a palavra portuguesa arroz deriva do termo árabe “ruz”, acrescido do artigo “al”. O evidente sucesso desse alimento entre os brasileiros infelizmente não se traduz em alta produção. Basta ver que, em média, ao longo de doze meses, cada americano consome apenas 5 quilos de arroz, mas seu país colhe 8 milhões de toneladas ao ano. No Brasil, embora o consumo seja dez vezes maior—entre 50 e 60 quilos—, a produção não é muito superior à americana, pois alcança 12 milhões de toneladas anuais.

Esse número é quinze vezes menor que o da China, campeã mundial em colheitas, com 170 milhões de toneladas. Os especialistas brasileiros acreditam que o esforço para mudar esse quadro é relativamente modesto, inclusive por causa do alto custo das pesquisas de engenharia genética. Isso, é claro, não significa que não se faz pesquisa de genética clássica, como demonstra o trabalho do japonês naturalizado brasileiro Akihiko Ando, da Esalq (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz), em Piracicaba, SP. Formado em Agronomia pela Universidade de Tóquio, ele há trinta anos busca um híbrido capaz de competir em rendimento e resistência com plantas japonesas e filipinas. O seu desafio, depois de cruzar esses vegetais com o arroz brasileiro, é dar estabilidade à prole resultante: apesar de os filhos desse casamento herdarem as virtudes dos pais, os netos voltam a perdê-las. Demorada, essa investigação poderia ser acelerada se houvesse mais recursos. 

“Na falta deles, usamos a técnica chinesa da paciência”, brinca o pesquisador.De qualquer forma, os cruzamentos não tomam todo o seu tempo, parte do qual ele passa no Cena (Centro de Energia Nuclear na Agricultura), também em Piracicaba. Esse caminho Ihe foi sugerido pela própria história pessoal: quando soube da devastação causada pela bomba de Hiroxima, em agosto de 1945, Ando decidiu dedicar sua vida ao uso pacífico do átomo. No Cena, ele emprega uma bomba de cobalto para bombardear sementes de arroz com raios gama, uma forma de luz gerada pela desintegração nuclear do cobalto, mas tão violenta que provoca mutações genéticas nas sementes. Naturalmente, Ando não sabe o que vai nascer dos grãos mutantes, mas depois de descartar as inúmeras aberrações, sempre sobram plantas de alta qualidade. “Perdi a conta dos novos tipos mutantes que ajudei a batizar, mas foram muitos”, orgulha-se.Produção elevada não é o único objetivo dos melhoristas de plantas, já que, depois de sobreviver às pragas e adversidades do clima, o cereal tem ainda de vencer o desafio dos fogões e panelas. Sob a ditadura das donas de casa, o alimento precisa ter um perfil para cada paladar. Os orientais, por exemplo, gostam dos grãos empapados e de um tipo chamado cateto, largo e curto, que absorve e retém bastante água. 

Essas qualidades dependem da quantidade de amido e amilopectina em cada tipo de planta. “O mercado é pobre, mas exigente”, conta Geraldo José Aparecido, agrônomo e professor da Esalq. Fascinado pelo arroz desde a infância quando passeava pelas fazendas dos avós, ele acredita que os hábitos alimentares modernos não são razoáveis.”É um desperdício raspar a camada escura que cobre os grãos não beneficiados porque as pessoas não apreciam seu gosto. Ela é muito nutritiva, contém gordura, proteína, vitaminas e sais minerais, mas vai para os porcos.” A nutricionista Flora Spolidoro concorda: “O arroz polido é mais rico apenas em amido”, ensina. Misturando os sotaques trazidos das suas viagens pelo mundo, ela se preocupa principalmente com a lisina, um componente de muitas proteínas, com baixo teor no grão beneficiado. “Essa carência pode comprometer o crescimento normal de uma criança”, opina. Por sorte, no Brasil esse problema é contornado, já que o feijão, inseparável companheiro de prato do arroz, contém bastante lisina.

Um curioso problema gerado por hábitos alimentares é o arroz vermelho. Da mesma espécie que o branco— batizado Oryza sativa—e igualmente rico em proteína, ele não é bem aceito pelas pessoas. Pior, transformou-se em planta daninha, pois disputa o solo com o parente. Suas sementes desprendem-se fácil do caule, o que não ocorre com o arroz branco, e ficam no solo até dez anos, infestando a terra. No Rio Grande do Sul, dizem os agrônomos, ele causa perda de quase 8 milhões de sacas ao ano. Seja como for—pelo menos em princípio—, os avanços atuais viabilizam as mais profundas transformações dos seres vivos, sejam plantas ou animais. Pintar de branco um grão vermelho, por exemplo, ou somar lisina às suas reservas protéicas não seriam metas particularmente difíceis de atingir. Resultados desse tipo não são para amanhã, ou mesmo depois de amanhã. Mas não há dúvida que, dentro de poucos anos, o arroz será bem diferente daquele cereal que o homem conheceu nos primórdios da civilização.

Para saber mais:

Plantando o futuro

(SUPER número 10, ano 5)

Prato bem quente

Campos alagados, cultivados com arroz, são uma importante fonte de gás metano e, por extensão, contribuem decisivamente para o aquecimento do planeta por meio do efeito estafa. Avalia se que esses campos têm uma participação de 14% no aumento já medido na temperatura da Terra. Agora, cientistas americanos e chineses sugerem que a porcentagem pode ser bem mais alta. O motivo é simples: os dados que deram origem a esse cálculo foram obtidos em arrozais europeus e americanos, que são bem menores e geram metano em proporção bem menor que os chineses. A China produz nada menos que 36% de todo o arroz do mundo e seus campos podem gerar até 10 vezes mais metano que os ocidentais. Medidas feitas em quatro lavouras, durante duas estações de plantio, na vila de TuZu, província de Sczhuan, indica que cada metro quadrado dos alagados produz 60 miligramas de metano por hora. Essa massa de gás é cinco vezes maior que a dos arrozais americanos e quinze vezes maior que a dos espanhóis.

Sexo, nem Pensar

Antes de começar a ser cultivado, há cerca de 5 000 anos, o arroz selvagem estava bem armado para a reprodução. Suas sementes e o pólen, por exemplo, se acomodavam junto a um grande espinho, de nome arista e até 5 centímetros de comprimento e isso Ihes permitia pegar carona nas penas dos pássaros, fãs incondicionais do cereal, e voar para longe da planta-mãe. Como conseqüência diferentes plantas intercambiavam seus patrimônios genéticos, o que já não ocorre com o acomodado arroz cultivado. A culpa disso cabe ao homem, especula o agrônomo Giancarlo Xavier Oliveira, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz.O arroz selvagem, diz ele, brotava na beira de rios e lagos, de modo que as sementes, ao soltarem-se, geralmente se perdiam na lama. Em vista disso, o homem só podia colher as sementes que, por algum motivo, permaneciam mais tempo ligadas ao cacho. 

E, quando passou a replantá-las, começou, sem querer, a disseminar um tipo raro de arroz, cujas sementes não se desgarravam facilmente do ramo. Essas plantas inseguras são classificadas como autógamas, pois suas flores só se abrem depois de consumir o próprio pólen —ou seja, depois de fecundarem a si mesmas. “Sexo, para elas, nem pensar”, diz o agrônomo.Ele conta que levou um baile na tentativa de forçar o cruzamento de variedades de arroz. Para impedir a autofecundação de urna das plantas, ele inicialmente extirpava as anteras, os órgãos masculinos, produtores de pólen, e mantinha apenas o pistilo, o órgão feminino. Depois, trazia pólen de uma planta vizinha e espalhava sobre a flor privada de anteras. Acabou driblando os hábitos sexuais do arroz moderno, mas fracassou inúmeras vezes até descobrir que, após desprender-se da planta, o pólen precisa juntar-se ao pistilo em menos de nove minutos, ou não sobrevive.

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