Conversamos com a BioConsortia, uma empresa de biotecnologia agrícola com sede em Davis, Califórnia, que está usando uma forma patenteada recentemente para identificar a combinação específica de micróbios vegetais para ajudar a melhorar o rendimento das safras de milho, trigo, e soja. Diz que em 2017, será capaz de comercializar seus primeiros tratamentos de sementes contendo a combinação de micróbios que permitiria a uma planta usar menos fertilizante, mas obter rendimentos comparáveis.
A tecnologia parece ser o que um melhorista de plantas faria se colaborasse com um microbiologista na velocidade.
Um cético aponta que pode ser difícil crescer e produzir em massa esse grupo de micróbios em laboratório, então não é um negócio fechado. Outras empresas - como Novozymes e Monsanto - também estão trabalhando com micróbios. Se tudo der certo, poderia mudar a cara da agricultura como a conhecemos, fornecendo aos agricultores uma alternativa natural ao milho geneticamente modificado, soja, e trigo.
O processo, apelidado de Seleção Microbiana Avançada (AMS), inspirou a Khosla Ventures a investir milhões em duas rodadas de financiamento de P&D da BioConsortia nos últimos quatro anos. A AMS rastreia o "time dos sonhos" de cada cultura de cinco a sete micróbios, ou organismos microscópicos, que trabalham juntos para impulsionar o crescimento de uma planta. (Esses micróbios vivem dentro da planta e no solo.)
A tecnologia parece ser o que um melhorista de plantas faria se colaborasse com um microbiologista na velocidade.
“Vira o modelo tradicional - onde microbiologistas testam micróbios um por um - em sua cabeça, ”Disse o CEO da BioConsortia, Marcus Meadows-Smith. Um executivo serial de biotecnologia com experiência em negócios e genética, Meadows-Smith ingressou na BioConsortia após uma passagem como chefe da divisão de controle de pragas biológicas da Bayer.
É assim que funciona o processo (que acabou de ser patenteado no mês passado), de acordo com Meadows-Smith:Primeiro, os cientistas procuram as plantas de melhor desempenho que vivem em uma variedade de ambientes de solo ao redor do mundo, incluindo aqueles estressados pela seca, deserto, frio, e condições úmidas. Em seguida, eles realizam o sequenciamento de DNA das plantas e dos solos para determinar que tipos de micróbios estão presentes.
Próximo, de volta às câmaras de crescimento da Bioconsortia na Califórnia, eles enraízam essas plantas em seus solos originais, em seguida, em solos normais e estressados. Depois de observar quais plantas estão prosperando e quais estão se saindo mal, eles conduzem outra rodada de sequenciamento de DNA nas plantas e nos solos circundantes. O objetivo é identificar todos os micróbios que existem. Alguns ajudam a acelerar o crescimento, tornando os nutrientes mais acessíveis, enquanto outros podem se defender contra patógenos que possam estar presentes. (Pense no grupo como estando lá para ajudar e proteger - como uma comitiva de celebridades de assistentes pessoais e guarda-costas.)
Olhando de perto para o entourage de micróbios (conhecido coletivamente como microbioma da planta), e comparar quais micróbios específicos estão presentes nas plantas que estão indo bem com aquelas que estão se saindo pior, A BioConsortia afirma que pode definir o "time dos sonhos" de cada cultura para cada ambiente de solo testado.
“Estamos procurando essa combinação única para manter as plantas saudáveis - mesmo com a capacidade de se recuperar da seca e protelar os efeitos de um patógeno, ”Disse Meadows-Smith. “Os micróbios benéficos não foram documentados ao longo dos anos, em comparação com os patógenos. ”
A data, a empresa realizou experimentos com milho, soja, e trigo. Está em seu segundo ano de testes de campo independentes / terceirizados que estão testando os tratamentos de sementes (compreendendo os "times dos sonhos" microbianos) que ela fabricou para essas safras.
Mas, embora Meadows-Smith diga que o primeiro ano de testes de campo mostram que sua abordagem aumenta o rendimento em 6 por cento (em comparação com uma média de um aumento <2 por cento no rendimento para uma abordagem geneticamente modificada ou híbrida) e um aumento de dois dígitos em safras estressadas, ele se recusou a mostrar resultados ou fornecer mais detalhes para Fazendeiro Moderno , citando acordos de confidencialidade.
Meadows-Smith diz que as variedades melhoradas incluem milho que produz maiores rendimentos, utilizar fertilizantes de forma mais eficiente, e são mais tolerantes à seca, assim como trigo e soja que produzem mais. Nos próximos meses, A BioConsortia iniciará testes de campo para tomates e vegetais com folhas.
“Usar microrganismos é definitivamente o caminho do futuro, pois é mais ambientalmente sustentável [em comparação com o uso de produtos químicos], ”Diz Kari Dunfield, um professor de ecologia do solo na Universidade de Guelph de Ontário, que estuda como as práticas agrícolas afetam as comunidades microbianas nos solos. “A abordagem faz sentido, como sabemos que os microrganismos interagem entre si e são sinérgicos. ”
Mas o especialista expressa algumas reservas sobre o processo da BioConsortia. “Sabemos que ainda é muito difícil cultivar esses organismos em laboratório, então essa etapa será complicada, ”Dunfield diz. “Uma coisa é saber quais organismos estão lá com o DNA, mas quando você tem o DNA, você não tem o suficiente para fazer o organismo crescer, então esse é o mecanismo de limitação de taxa. ”
Ela também aponta que, uma vez que os micróbios são organismos vivos, eles são imprevisíveis - o que adiciona um aspecto mais complexo à produção em comparação com o trabalho com produtos químicos. “Quando você está vendendo uma mistura [de micróbios], você tem que ter certeza de que eles não estão superando uns aos outros quando você vende para o fazendeiro. ”
Daqui a alguns anos, Meadows-Smith deseja usar o método de Seleção Microbiana Avançada para tratar da segurança alimentar de uma população mundial em crescimento.
Mas Meadows-Smith insiste que a abordagem da BioConsortia pode economizar milhões de dólares. Ele diz que são necessários US $ 25 milhões para levar ao mercado um tratamento microbiano de sementes, $ 60 milhões para fazer o mesmo com um biopesticida (devido ao processo de registro global), e US $ 135 milhões para o traço geneticamente modificado (de acordo com Peter W.B. Phillips, professor de políticas públicas da Universidade de Saskatchewan).
A Seleção Microbiana Avançada também pode acelerar a fase de pesquisa, Meadows-Smith afirma, para que os produtos cheguem ao mercado em cerca de cinco anos, em comparação com a estimativa da DuPont dos 13 anos que as safras geneticamente modificadas levam para chegar ao mercado.
“Há uma longa fase de P&D [para culturas GM], seguido por testes de campo, multiplicação de campo, e registro, " ele disse.
Meadows-Smith diz que os cientistas tiveram a ideia pela primeira vez há cinco anos na BioDiscovery (empresa subsidiária da BioConsortia na Nova Zelândia), enquanto conduziam pesquisas de contrato para empresas como a Syngenta, Monsanto, e Bayer. “Eles tiveram sessões de brainstorming para encontrar maneiras de melhorar a velocidade e a eficiência de seu processo de descoberta, ”Disse Meadows-Smith. “Foi com esse objetivo que eles tiveram a descoberta de pensar nisso como um fenótipo de planta (ou questão de melhoramento de plantas) e solução, em vez de uma questão microbiana.”
Ele cita números mais dramáticos:a empresa exibe 100, 000 micróbios em nove meses, ele diz, enquanto uma abordagem convencional levaria de três a quatro anos.
A BioConsortia quer vender os tratamentos microbianos de sementes (que são aplicados diretamente na semente) aos distribuidores. Se tudo correr bem com o segundo ano de testes de campo, Meadows-Smith diz que um tratamento de sementes com biofertilizante - que precisaria de menos fertilizante para rendimentos comparáveis - será comercializado em 2017.
Mas ele não acha que a abordagem irá necessariamente substituir outros métodos - como a modificação genética - em toda a linha.
Atualmente, a empresa está focada no mercado europeu e norte-americano. Próximo, Meadows-Smith diz que quer expandir os esforços da BioConsortia para a América Latina, Brasil e Argentina.
E daqui a alguns anos, ele quer usar o método de Seleção Microbiana Avançada para lidar com a segurança alimentar de uma população mundial em crescimento - algo que se projeta ser um problema nas próximas décadas, devido ao estresse no meio ambiente, incluindo a seca, falta de terra arável para cultivar quantidades suficientes de alimentos, poluição ambiental, e mudanças climáticas.
Meadows-Smith diz que a abordagem da BioConsortia pode desenvolver safras que podem criar mais safras colhidas, depositar mais proteína no trigo, ou selecione um microbioma que irá melhorar o conteúdo de açúcar das plantas.
“Daqui a alguns anos, gostaríamos de trabalhar [na aplicação disso] à mandioca, um carboidrato básico para muitas partes da África, " ele disse.
