Foi descoberta uma nova enzima que tem o potencial de ajudar a reduzir o consumo de fertilizantes, como os fosfatados, trazendo uma economia milionária ao campo!
Uma enzima que pode ajudar a liberar fósforo de suas formas orgânicas foi identificada em um estudo do Instituto de Alimentos Sustentáveis da Universidade de Sheffield, publicado na principal revista científica PNAS. O PafA, portanto, representa uma enzima importante no contexto da ciclagem biogeoquímica global e tem aplicações potenciais na agricultura sustentável.
A enzima tem o potencial de ajudar a reduzir o consumo de fertilizantes químicos de fosfato dos quais os sistemas globais de produção de alimentos dependem, mas são produzidos pela mineração de fontes inorgânicas não renováveis e cada vez mais caras de fosfato de rocha.
Todos os organismos da Terra, plantas e animais, requerem fósforo para um crescimento e desenvolvimento saudáveis, mas o uso contínuo de estoques limitados de fertilizantes químicos de fósforo não renováveis na agricultura ameaça o rendimento das colheitas e a sustentabilidade de nossos sistemas globais de produção de alimentos. A agricultura é o maior consumidor de fósforo não renovável, portanto, sua oferta limitada tem implicações importantes para a segurança alimentar global, biodiversidade e regulação climática.
A forma mais simples de fósforo em uso em fertilizantes é o fosfato inorgânico não renovável, pois infelizmente a disponibilidade de nutrientes de fosfato orgânico no ambiente é muitas vezes baixa o suficiente para limitar o crescimento natural de plantas e algas.
No oceano e no solo, a maior parte do fósforo total existe em formas orgânicas complexas, que requerem enzimas, comumente conhecidas como fosfatases, para liberar o fosfato para que plantas e algas possam usá-lo como nutriente.
Pesquisadores do Instituto de Alimentos Sustentáveis da Universidade identificaram uma fosfatase bacteriana única abundante no ambiente chamada PafA, que pode liberar com eficiência o fosfato usado em fertilizantes de suas formas orgânicas.
O estudo usou um modelo de Flavobacterium para analisar a função do PafA in vivo e mostrou que ele pode mineralizar rapidamente o fosfato orgânico natural, independentemente do nível de fosfato, um processo que foi inibido com outras enzimas comuns, como PhoX e PhoA fosfatases, especialmente se já houver níveis residuais de fosfato ao redor.
Resumo dos principais pontos
– Uma enzima que pode liberar formas orgânicas de fósforo no meio ambiente foi identificada por pesquisadores da Universidade de Sheffield
– O fósforo é um nutriente essencial que promove o crescimento saudável de plantas e animais e é usado como fertilizante pelos sistemas globais de produção de alimentos
– A agricultura é o maior consumidor de fósforo inorgânico não renovável em todo o mundo, e suprimentos limitados ameaçam a segurança alimentar global, a biodiversidade e a regulação climática
– PafA é uma enzima amplamente distribuída no ambiente e, portanto, representa um recurso negligenciado no ciclo do fósforo
O Dr. Ian Lidbury , do Instituto de Alimentos Sustentáveis da Universidade de Sheffield e do Centro de Pesquisa Ambiental Arthur Willis, disse: acumula.
“Como há uma alta ocorrência e diversidade de PafA no meio ambiente, tanto em ambientes terrestres quanto aquáticos, isso o torna um valioso recurso negligenciado para encontrar maneiras de ajudar plantas e animais a capturar nutrientes essenciais com mais eficiência e será crucial para nos ajudar reduzindo nossa dependência – e os danos causados pelo rápido uso – dos estoques limitados do mundo de fertilizantes químicos de fósforo não renováveis.
O PafA, portanto, representa uma enzima importante no contexto da ciclagem biogeoquímica global e tem aplicações potenciais na agricultura sustentável.
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“Nossa pesquisa adicional irá investigar como o PafA funciona, já que as formas de Flavobacterium parecem ser particularmente ativas em comparação com outras. Portanto, entender isso é crucial para que possamos projetar enzimas otimizadas para uso na agricultura”.
A equipe agora está trabalhando para investigar o que torna certas formas de PafA mais ativas do que outras, com o objetivo de projetar uma enzima que possa ser usada para promover a agricultura sustentável, fornecendo fontes orgânicas de fósforo mais prontamente disponíveis para plantas, com potencial para introduzi-lo na alimentação animal.
Compre Rural, com informações exclusivas da Universidade de Sheffield. “Potencial para reduzir a dependência de fertilizantes não renováveis na agricultura.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 de abril de 2022. <www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220412140934.htm>.
