Language
Country/Area
No result found
Da fumaça à ciência: como foram descobertos os efeitos milagrosos do etileno no século XIX?
O etileno, com a fórmula química CH2=CH2, é um gás hidrocarboneto insaturado que existe na natureza como um hormônio vegetal natural. Este é o gás olefínico mais simples e o primeiro gás conhecido por atuar como hormônio. O etileno atua em quantidades vestigiais em todas as fases da vida vegetal, estimulando ou regulando o amadurecimento dos frutos, a abertura das flores, a queda das folhas e, mesmo em plantas aquáticas e semiaquáticas, promovendo o rápido alongamento para escapar da submersão, a fuga resposta. É especialmente importante para o cultivo de arroz.
"O etileno é um poderoso regulador de crescimento que afeta muitos processos fisiológicos das plantas."
As salas de amadurecimento de frutas comerciais normalmente usam um "gerador catalítico" para converter etanol líquido em gás etileno. Normalmente, durante o processo de amadurecimento, as concentrações de etileno permanecem entre 500 e 2.000 ppm por metro cúbico por 24 a 48 horas. Ao gaseificar em salas de maturação, os níveis de CO2 devem ser cuidadosamente controlados, pois altas temperaturas para maturação (20 °C; 68 °F) podem resultar em concentrações de CO2 de 10% em 24 horas.
História
O etileno tem uma longa história de uso na agricultura. Os antigos egípcios machucavam os figos para promover o amadurecimento (o ferimento estimula a produção de etileno no tecido da planta). Na China antiga, o incenso era queimado em uma sala selada para promover o amadurecimento das peras. No século XIX, os moradores das cidades notaram que vazamentos de gás dos postes de luz estavam causando o atraso no crescimento das plantas, o murchamento das flores e a queda prematura das folhas. Em 1874, cientistas descobriram que a fumaça poderia fazer os campos de abacaxi florescerem. A fumaça continha etileno, e mais tarde a fumaça foi substituída por geradores de etileno como "álcool vinílico" ou "ácido naftalenoacético".
"Observações no século XIX revelaram os efeitos importantes do etileno na fumaça no crescimento das plantas."
A pesquisa científica sobre o etileno como fator na fisiologia vegetal começou no final do século XIX. Em 1896, o botânico russo Dimitri Nelyubov estudou ervilhas e descobriu que o ingrediente ativo do gás de iluminação é o etileno, que pode estimular o movimento das ervilhas. Ele relatou essa descoberta em 1901. Em 1917, Sarah Dought também demonstrou que o etileno do gás iluminante poderia estimular a abscisão nas plantas. Os agricultores da Flórida, que costumam amadurecer as plantações em estufas acendendo lamparinas a óleo, inicialmente pensaram que isso se devia ao calor. Em 1924, Frank E. Denny descobriu que era o etileno liberado pelas lâmpadas de petróleo que promovia o amadurecimento e escreveu no Botanical Journal:
"O etileno é tão eficaz em induzir o efeito desejado que até mesmo concentrações de apenas uma parte por milhão no ar podem fazer com que um limão verde fique amarelo em cerca de seis a dez dias."
No mesmo ano, Denny publicou um relatório experimental detalhado e provou experimentalmente as vantagens do uso de etileno em relação ao uso de petróleo. Em 1934, o biólogo britânico Richard Gang descobriu que produtos químicos presentes em bananas maduras poderiam fazer com que bananas verdes amadurecessem, e ele demonstrou que o etileno também poderia desencadear esse efeito de crescimento.
Via de síntese de etileno
O etileno é sintetizado por quase todas as partes das plantas superiores, incluindo folhas, caules, raízes, flores, frutos, tubérculos e sementes. A produção de etileno é regulada por vários fatores ambientais e de desenvolvimento. Durante a vida de uma planta, certos estágios de crescimento desencadeiam a produção de etileno, como germinação, amadurecimento dos frutos, queda de folhas e senescência das flores. O caminho da síntese do etileno é chamado de ciclo Yang, que se baseia nas principais contribuições feitas pelo cientista Chang Fa Yang. A síntese de etileno envolve a conversão do aminoácido metionina em S-adenosil-L-metionina, seguida pela produção de ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico via ACC sintase, que finalmente produz etileno na presença de oxigênio.
"A síntese de etileno é induzida por etileno endógeno ou exógeno."
A percepção do etileno nas plantas é regulada por um grupo de dímeros de proteínas transmembrana, como a proteína ETR1 em Arabidopsis thaliana. A clonagem desses fatores sensoriais foi alcançada com sucesso em muitas plantas. Uma série de respostas das plantas desencadeadas pelo etileno também foram identificadas, incluindo envelhecimento do cálice, amadurecimento dos frutos e crescimento dos pelos radiculares. A descoberta desses padrões de reação nos leva a entender melhor o impacto de fatores ambientais e biológicos na fisiologia das plantas.
Lembre-se dos efeitos do etileno
Na agricultura, o etileno não só tem um impacto positivo na maturação e floração das plantas, mas também ajuda a superar desafios como estresse ambiental e danos causados pelo sal. No entanto, quando o etileno está presente em excesso, ele pode afetar seriamente o prazo de validade das frutas, promover o envelhecimento das flores, acelerar seu murchamento e levar a perdas econômicas.
"Como utilizar o etileno de forma eficaz para o crescimento e a maturação das plantas sem causar consequências adversas continua sendo um desafio importante enfrentado pelos cientistas."
Embora a pesquisa sobre o etileno continue a se aprofundar, seu mecanismo ainda precisa ser explorado de forma mais abrangente. Pesquisas futuras podem revelar mais mistérios dos hormônios naturais, permitindo-nos repensar que tipo de futuro o desenvolvimento científico do crescimento das plantas trará?
