Notícia
João Eduardo Justi
- Publicado em
08-10-2026
10:00
Pesquisa investiga resposta de plantas à contaminação por cádmio
Uma pesquisa desenvolvida a partir da iniciação científica de um estudante da UFSCar identificou como o metil-jasmonato (MeJA), um hormônio vegetal envolvido nas respostas das plantas a diferentes tipos de estresse, pode modular os efeitos provocados pelo cádmio (Cd) em lavouras de berinjela. Extremamente tóxico, o metal pode se acumular em solos agrícolas, comprometer o desenvolvimento das plantas e representar riscos à cadeia alimentar e à saúde humana.
A investigação científica teve como primeiro autor Rafael Miranda de Lima Carvalho, egresso do curso de Engenharia Agronômica do Câmpus Lagoa do Sino da UFSCar, e contou com a participação de Daniel Baron, docente do Centro de Ciências da Natureza (CCN) da Universidade e orientador do estudante, em parceria com o Instituto Agronômico (IAC) e a Universidade do Porto, em Portugal. O artigo foi publicado no South African Journal of Botany pertencente à Editora Elsevier, uma das mais prestigiosas editoras cientificas do mundo.
Um contaminante que chega aos solos agrícolas
O Cd é um metal pesado sem função biológica conhecida para as plantas e capaz de interferir em processos fundamentais, como o equilíbrio de nutrientes, as reações enzimáticas e a fotossíntese. Sua presença no ambiente pode estar associada tanto a fontes naturais quanto a atividades humanas, entre elas mineração, industrialização e agricultura intensiva. O artigo destaca a ocorrência de concentrações elevadas do elemento em solos agrícolas e águas subterrâneas, especialmente em regiões submetidas por longos períodos ao uso de fertilizantes fosfatados e à presença de resíduos industriais.
Para entender se seria possível modular a resposta das plantas a esse tipo de estresse, os pesquisadores recorreram ao metil-jasmonato (MeJA), uma forma de jasmonato. Esses hormônios vegetais participam de mecanismos de sinalização acionados diante de diferentes condições adversas e podem influenciar, entre outros processos, a atividade de enzimas antioxidantes e o desempenho fotossintético.
O estudo utilizou sementes e plântulas de berinjela (Solanum melongena) submetidas a diferentes concentrações de metil-jasmonato e de cádmio. Foram realizados três experimentos independentes, que avaliaram desde a emergência das plântulas até parâmetros relacionados à fotossíntese, à atividade de enzimas antioxidantes, à produção de biomassa e à tolerância ao metal. Parte dos experimentos foi conduzida no Laboratório de Bioquímica e Fisiologia Vegetal do CCN, no Câmpus Lagoa do Sino, e outra parte no Centro de Citricultura Sylvio Moreira, do IAC.
Diferentes doses, diferentes respostas
Os resultados mostraram que a presença de cádmio atrasou o estabelecimento inicial das plantas, reduzindo a velocidade de emergência e aumentando o tempo necessário para que as plântulas emergissem. Ao mesmo tempo, o tratamento com metil-jasmonato provocou respostas distintas conforme a concentração utilizada e o nível de exposição ao metal.
Nas plantas expostas ao cádmio, concentrações mais elevadas de metil-jasmonato - 1.000 e 10.000 nanomolar (nM) - estiveram associadas às respostas mais intensas de três enzimas antioxidantes analisadas: superóxido dismutase, catalase e peroxidase. Essas enzimas fazem parte do sistema utilizado pelas plantas para responder ao desequilíbrio oxidativo provocado por condições de estresse.
A resposta mais intensa do sistema antioxidante, entretanto, não significou necessariamente maior crescimento. Nesse aspecto está um dos resultados importantes do trabalho: sob exposição a 1 mM de cádmio, a concentração intermediária de 100 nM de metil-jasmonato apresentou o maior índice de tolerância da parte aérea. Quando a concentração de cádmio foi elevada para 2 mM, porém, esse efeito deixou de ser observado. Os resultados reforçam, portanto, que não existe uma única dose do hormônio capaz de produzir a melhor resposta em todas as condições.
"Enquanto concentrações significativamente elevadas do hormônio ativam fortemente o sistema antioxidante vegetal - as enzimas que combatem o estresse interno -, justamente uma dose intermediária e específica, de 100 nM, permitiu à berinjela manter seu crescimento e acumular biomassa mesmo sob a presença do metal pesado", explica Baron.
Segundo os autores, essa diferença é relevante porque mostra que a ativação mais intensa das enzimas antioxidantes não deve, isoladamente, ser interpretada como sinal de melhor desempenho da planta. Em concentrações elevadas, os jasmonatos também podem restringir o crescimento ao mesmo tempo que ativam mecanismos relacionados à resposta ao estresse.
Da iniciação científica à publicação
Além dos resultados obtidos, o estudo publicado evidencia a participação da graduação na produção científica da Universidade. A investigação teve origem na iniciação científica de Carvalho no CCN e avançou por meio da colaboração entre pesquisadores de diferentes instituições. O estudo conclui que o metil-jasmonato efetivamente altera as respostas fisiológicas, bioquímicas e de crescimento da berinjela diante do cádmio, mas que seus efeitos dependem da combinação entre a concentração do hormônio e a intensidade da exposição ao metal.
Os pesquisadores também ressaltam que os resultados foram obtidos em condições experimentais controladas e não significam, neste momento, que o tratamento esteja pronto para aplicação direta em áreas agrícolas contaminadas. O estudo não mediu, por exemplo, a concentração de cádmio acumulada nas raízes e partes aéreas das plantas. Novas pesquisas deverão avaliar esses aspectos e testar as respostas em experimentos de maior duração, em solo e em condições de campo.
O artigo "Cadmium-induced stress in eggplant (Solanum melongena L.) is modulated by jasmonate in a concentration-dependent manner" foi publicado no volume 198 do periódico cientpifico South African Journal of Botany. A publicação é assinada por Rafael Miranda de Lima Carvalho, Raja Yamma Rodrigues Souza, Cristiano Soares, Amanda Cristina Esteves Amaro Baron, Wallace de Paula Bernardo e Daniel Baron.
A investigação científica teve como primeiro autor Rafael Miranda de Lima Carvalho, egresso do curso de Engenharia Agronômica do Câmpus Lagoa do Sino da UFSCar, e contou com a participação de Daniel Baron, docente do Centro de Ciências da Natureza (CCN) da Universidade e orientador do estudante, em parceria com o Instituto Agronômico (IAC) e a Universidade do Porto, em Portugal. O artigo foi publicado no South African Journal of Botany pertencente à Editora Elsevier, uma das mais prestigiosas editoras cientificas do mundo.
Um contaminante que chega aos solos agrícolas
O Cd é um metal pesado sem função biológica conhecida para as plantas e capaz de interferir em processos fundamentais, como o equilíbrio de nutrientes, as reações enzimáticas e a fotossíntese. Sua presença no ambiente pode estar associada tanto a fontes naturais quanto a atividades humanas, entre elas mineração, industrialização e agricultura intensiva. O artigo destaca a ocorrência de concentrações elevadas do elemento em solos agrícolas e águas subterrâneas, especialmente em regiões submetidas por longos períodos ao uso de fertilizantes fosfatados e à presença de resíduos industriais.
Para entender se seria possível modular a resposta das plantas a esse tipo de estresse, os pesquisadores recorreram ao metil-jasmonato (MeJA), uma forma de jasmonato. Esses hormônios vegetais participam de mecanismos de sinalização acionados diante de diferentes condições adversas e podem influenciar, entre outros processos, a atividade de enzimas antioxidantes e o desempenho fotossintético.
O estudo utilizou sementes e plântulas de berinjela (Solanum melongena) submetidas a diferentes concentrações de metil-jasmonato e de cádmio. Foram realizados três experimentos independentes, que avaliaram desde a emergência das plântulas até parâmetros relacionados à fotossíntese, à atividade de enzimas antioxidantes, à produção de biomassa e à tolerância ao metal. Parte dos experimentos foi conduzida no Laboratório de Bioquímica e Fisiologia Vegetal do CCN, no Câmpus Lagoa do Sino, e outra parte no Centro de Citricultura Sylvio Moreira, do IAC.
Diferentes doses, diferentes respostas
Os resultados mostraram que a presença de cádmio atrasou o estabelecimento inicial das plantas, reduzindo a velocidade de emergência e aumentando o tempo necessário para que as plântulas emergissem. Ao mesmo tempo, o tratamento com metil-jasmonato provocou respostas distintas conforme a concentração utilizada e o nível de exposição ao metal.
Nas plantas expostas ao cádmio, concentrações mais elevadas de metil-jasmonato - 1.000 e 10.000 nanomolar (nM) - estiveram associadas às respostas mais intensas de três enzimas antioxidantes analisadas: superóxido dismutase, catalase e peroxidase. Essas enzimas fazem parte do sistema utilizado pelas plantas para responder ao desequilíbrio oxidativo provocado por condições de estresse.
A resposta mais intensa do sistema antioxidante, entretanto, não significou necessariamente maior crescimento. Nesse aspecto está um dos resultados importantes do trabalho: sob exposição a 1 mM de cádmio, a concentração intermediária de 100 nM de metil-jasmonato apresentou o maior índice de tolerância da parte aérea. Quando a concentração de cádmio foi elevada para 2 mM, porém, esse efeito deixou de ser observado. Os resultados reforçam, portanto, que não existe uma única dose do hormônio capaz de produzir a melhor resposta em todas as condições.
"Enquanto concentrações significativamente elevadas do hormônio ativam fortemente o sistema antioxidante vegetal - as enzimas que combatem o estresse interno -, justamente uma dose intermediária e específica, de 100 nM, permitiu à berinjela manter seu crescimento e acumular biomassa mesmo sob a presença do metal pesado", explica Baron.
Segundo os autores, essa diferença é relevante porque mostra que a ativação mais intensa das enzimas antioxidantes não deve, isoladamente, ser interpretada como sinal de melhor desempenho da planta. Em concentrações elevadas, os jasmonatos também podem restringir o crescimento ao mesmo tempo que ativam mecanismos relacionados à resposta ao estresse.
Da iniciação científica à publicação
Além dos resultados obtidos, o estudo publicado evidencia a participação da graduação na produção científica da Universidade. A investigação teve origem na iniciação científica de Carvalho no CCN e avançou por meio da colaboração entre pesquisadores de diferentes instituições. O estudo conclui que o metil-jasmonato efetivamente altera as respostas fisiológicas, bioquímicas e de crescimento da berinjela diante do cádmio, mas que seus efeitos dependem da combinação entre a concentração do hormônio e a intensidade da exposição ao metal.
Os pesquisadores também ressaltam que os resultados foram obtidos em condições experimentais controladas e não significam, neste momento, que o tratamento esteja pronto para aplicação direta em áreas agrícolas contaminadas. O estudo não mediu, por exemplo, a concentração de cádmio acumulada nas raízes e partes aéreas das plantas. Novas pesquisas deverão avaliar esses aspectos e testar as respostas em experimentos de maior duração, em solo e em condições de campo.
O artigo "Cadmium-induced stress in eggplant (Solanum melongena L.) is modulated by jasmonate in a concentration-dependent manner" foi publicado no volume 198 do periódico cientpifico South African Journal of Botany. A publicação é assinada por Rafael Miranda de Lima Carvalho, Raja Yamma Rodrigues Souza, Cristiano Soares, Amanda Cristina Esteves Amaro Baron, Wallace de Paula Bernardo e Daniel Baron.