O café é uma das culturas mais importantes na agricultura. Dados de 2016 indicam a produção de 155 milhões de sacas de 60 Kg anualmente em 10,5 milhões de hectares (ha) em cerca de 50 países. O Brasil é o maior produtor e exportador de café verde. Só em 2013 foram mais de 2.000.000 de ha utilizados na produção de 3.000.000 toneladas de café.
A biotecnologia e o café se conectam através da necessidade do melhoramento das plantações e variedades e dos aspectos medicinais. As técnicas clássicas para melhoramento de plantas aplicadas às variedades de Coffea sp. possuem limitações, como o longo tempo de regeneração do mesmo. Nesse sentido, a biotecnologia oferece estratégias alternativas para melhorias em culturas e geração de novas variedades do café.
Biotecnologia e o melhoramento do cafeeiro
As variedades do café possuem diferenças em número cromossomal, isto é, possuem diferentes números de cromossomos. Sendo assim, técnicas de cruzamento tradicionais são limitadas. Além disso, com este processo, a expectativa é que leve mais de 30 anos para a obtenção de um novo cultivar.
Para contornar essas limitações, a biotecnologia vegetal oferece diversas técnicas de cultura de tecidos que já são utilizadas. Uma das principais é a micropropagação, na qual a partir de um explante de uma planta-mãe, obtém-se uma planta clone. Este processo ocorre em ambiente laboratorial, chamado de cultivo in vitro. A Embrapa Rondônia é pioneira nesta técnica, criando milhares de plantas a partir de explantes foliares de um único cafeeiro.
Figura 1. Esquema geral do processo de cultura de tecidos vegetais in vitro, nomeadamente, a micropropagação. Fonte:http://ensaio.org/produco-de-novas-variedades-de-plantas-e-de-animais.html.
A organogênese direta a partir de cultura de meristemas, gemas axilares e entrenós do cafeeiro também é outra técnica bastante empregada para a obtenção de plantas. A produção de cafeeiro por embriogênese somática também vêm sendo bastante estudada e aplicada. Nesta técnica, utiliza-se a produção de embriões a partir de tecidos somáticos sem fecundação. Entretanto, a micropropagação ainda é a mais utilizada devido ao baixo custo de produção, rapidez no desenvolvimento e número elevado de plantas obtidas.
Apesar do avanço em técnicas de edição genéticas, as técnicas de transformação estáveis em condições in vitro para o café ainda apresentam problemas. O tempo utilizado e os processos laboriosos e ineficientes são algumas dessas limitações. Novas técnicas, rápidas e que evitam a transformação estável estão sendo pesquisadas, como sistemas de transformação transiente.
Estes sistemas transientes utilizam técnicas de bombardeamento ou infecção por Agrobacterium tumefaciens para a inserção dos transgenes (genes de interesse modificados) em regiões específicas. A expressão transiente é a expressão temporária de um gene (transgene) que foi introduzido nas células. A transformação genética do cafeeiro pode trazer diversos benefícios, como resistência à pestes, como o bicho-mineiro das folhas do café e tolerância à variações climáticas.
Figura 2. Processo de transformação genética de uma planta utilizando bactéria, como por exemplo Agrobacterium tumefaciens,e obtendo, ao final, uma planta transgênica. Fonte:Cancado et al., 2009.
Figura 3. Etapas do processo de micropropagação do cafeeiro. (a e b) aspectos morfológicos in vitro das plantas, (c) primeiras semanas das mudas de cafeeiro em estufa com ambiente controlado, (d) aclimatização das plantas já preparadas para o plantio. Fonte: Santana-Buzzy et al., 2007.
Café, Biotecnologia e Medicina
O café é composto por uma mistura complexa de compostos bioativos e o perfil particular varia de acordo com a variedade do café. A cafeína é o composto mais conhecido e mais investigado. Entretanto, o mesmo é rico em polifenóis, sendo os ácidos clorogênicos mais abundantes. Os polifenóis são compostos presentes nas plantas que possuem atividade antioxidante bem caracterizada em diversos estudos.
A biotecnologia vem contribuindo para as descobertas benéficas, relacionando o café e o tratamento e prevenção de algumas doenças. Entretanto, estes estudos ainda estão restritos à ensaios clínicos e farmacêuticos. Atualmente, a cafeína é apenas comercializada para aumentar a taxa metabólica e, assim, auxiliar no processo de emagrecimento.
Alguns dos efeitos já caracterizados do uso do café são que o seu consumo moderado (3-5 xícaras/dia) está associado à redução dos riscos de doenças cardiovasculares, exercendo também efeitos protetivos no desenvolvimento e progressão de doenças do fígado, como hepatite B e C. Além disso, esse consumo também está relacionado à prevenção de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson.
Os efeitos benéficos do consumo moderado de café estão ligados não apenas à presença da cafeína, mas também a de outros compostos.O ácido clorogênico, por exemplo, já possui sua atividade anti-inflamatória bem estabelecida em modelos animais de colite. Entretanto, muitos estudos ainda devem ser realizados para comprovar as ações benéficas do café e, assim, podermos consumir pelo seu aroma, sabor e propriedades bioativas.
Além de atuar diretamente no café, a biotecnologia também auxilia essa indústria de forma indireta. Um exemplo é o trabalho desenvolvido na AgraFlora Organics International Inc (Vancouver, Canadá), que está produzindo um creme não-lácteo para adicionar ao café com base na semente completa de cânhamo. A produção é totalmente orgânica e biotecnológica e já se encontra na fase dois, visando o aumento da escala de produção e a introdução de novos sabores.
O café, além de ser uma bebida saborosa, aromática e estimulante, pode nos trazer benefícios para a saúde. Ademais, é uma ótima área de mercado de trabalho para biotecnologistas que tenham afeição pela área vegetal. E vocês, gosta de café? Qual sugestão para o café ideal para o biotecnologista? Deixe sua opinião! E por mais temas como esses, não deixe de nos acompanhar!
