Essas cinco futuras inovações agrícolas poderiam diminuir as mudanças climáticas?

As perspectivas coletivas dos seres humanos como espécie não parecem ótimos. Até 2050, a população global atingirá cerca de 9,7 bilhões, o que significa que haverá 1,5 bilhão a mais bocas para alimentar do que hoje. Prevê-se que a demanda por proteína derivada de animais, com seu alto preço ambiental, suba ainda mais rápido. As temperaturas globais e as concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa ainda estão aumentando, a cobertura das árvores está diminuindo, os oceanos são acidificantes, as terras agrícolas estão sendo perdidas para a salinização e os eventos climáticos extremos estão se tornando mais frequentes.

Holofotes da natureza: Mudança climática

Mas onde alguns vêem ameaças, outros veem oportunidades. Em maio, pesquisadores e pequenas empresas com uma variedade de idéias para produzir alimentos mais de forma sustentável na F&A Next, uma reunião sobre o futuro da comida e agricultura realizada na Wageningen University & Research, na Holanda. Do cultivo smart climático às alternativas de proteínas inovadoras, uma onda de inovações foi revelada no evento.

Globalmente, a demanda de proteínas deve crescer mais rapidamente que a população, devido ao aumento da renda, urbanização e mudança de preferências alimentares. Animais agrícolas para alimentos contribuem para o desmatamento, perda de biodiversidade e cerca de 57% das emissões globais de gases de efeito estufa associadas à produção de alimentos¹. Como resultado, muitos pesquisadores pensam que o único caminho a seguir é mudar para fontes alternativas de proteínas.

Algumas proteínas populares baseadas em plantas vêm com suas próprias questões ambientais. A produção de soja, em particular, tem sido associada ao desmatamento, perda de biodiversidade e aumento das emissões de gases de efeito estufa, principais pesquisadores e empreendedores a investigar alternativas.

Grama verde e verde

A Grassa, uma empresa start-up com sede em Wageningen, está desenvolvendo extratos de proteínas à base de grama para inclusão em alimentos para animais de estimação, ração para animais e, finalmente, produtos para consumo humano, como hambúrgueres, lanchonetes e leite sem laticínios. “Comparado à soja, a proteína da grama tem um melhor perfil de aminoácidos, digestibilidade comparável, uma pegada de carbono mais baixa e, uma vez escalada, pode ter um preço competitivo”, disse Rieks Smook, executivo-chefe da empresa, à reunião.

Em Grassa, a grama recém cortada é alimentada em uma extrusora, produzindo um líquido que é aquecido e filtrado para desnaturar as proteínas. Estes coagularam em uma pasta verde contendo metade da proteína da grama. Os solventes orgânicos removem as gorduras e a clorofila dessa pasta, e a filtração da membrana remove açúcares e minerais, deixando um pó de sabor neutro e esbranquiçado que é cerca de 70% da proteína.

A grama triturada também é deixada no processo de extrusão. Segundo Grassa, as vacas que recebem uma mistura 50:50 desse subproduto e sua alimentação padrão produzem leite com um perfil nutricional semelhante ao dos animais em uma dieta normal. No entanto, seu estrume contém menos nitrogênio-potencialmente reduzindo o escoamento dos nutrientes poluentes nas vias navegáveis.

Smook diz que a pegada de dióxido de carbono da proteína de grama é significativamente menor que a da soja importada, de acordo com uma avaliação do ciclo de vida da empresa. A partir do próximo ano, a Grassa está planejando um projeto de demonstração de dois anos envolvendo 50 agricultores e pretende abrir uma fábrica de produção em grande escala em 2028, produzindo inicialmente proteínas para alimentos para animais de estimação. A empresa deseja lançar um extrato de grama-proteína para o consumo humano até 2029, mas precisará da aprovação da Autoridade Europeia de Segurança Alimentar para comercializá-lo como ingrediente alimentar na União Europeia.

Futuro fermentado

Os seres humanos usaram a fermentação para preservar e transformar alimentos há milhares de anos, mas agora uma nova geração de empresas iniciantes está usando a fermentação de precisão para fazer proteínas com as mesmas propriedades funcionais e nutricionais que as produzidas por animais de fazenda. “Até certo ponto, nos consideramos agricultores”, disse Stephan Van Sint Fiet, diretor executivo da Vivici, com sede em Leiden, na Holanda, à reunião. “Usamos culturas da terra e depois fabricamos proteínas do leite – mas nossos ‘animais’ são um pouco menores”.

Vivici usa levedura que foi geneticamente modificada para produzir β-lactoglobulina (BLG), uma proteína de soro de leite encontrada no leite de vaca que é valorizada por suas propriedades funcionais, incluindo gelificação, ligação, emulsificação, solubilidade e capacidade de formar espumas. O BLG feito de leveduras é um ingrediente em bebidas e lanches de proteínas, e a Vivici planeja lançar outro produto baseado na lactoferrina, uma proteína encontrada no leite de seres humanos e outros mamíferos que apóiam o funcionamento do sistema imunológico.

Mas há perguntas sobre se é comercialmente viável produzir proteínas lácteas por meio da fermentação de precisão. Uma estimativa do custo de aumentar essa produção para aplicações comerciais em larga escala coloca o preço em US $ 100 milhões pelo menos pelo menos²dependendo dos volumes envolvidos. A Vivici diz que está trabalhando em maneiras de reduzir os custos e que está confiante de que pode atingir a paridade de preços com equivalentes baseados em laticínios.

Se a produção puder ser escalada economicamente, a proteína derivada da fermentação pode ter benefícios ambientais. Pesquisadores do Instituto Potsdam de Pesquisa de Impacto Climático na Alemanha estimam que a substituição de 20% da proteína consumida na forma de carne de ruminantes, como gado e ovelhas, com proteína microbiana até 2050 poderia reduzir pela metade a desmatamento e a Co relacionada₂ emissões, ao mesmo tempo em que diminuem as emissões de metano³.

Probióticos para plantas

Além das fontes alternativas de proteína, outra maneira de alimentar a crescente população da Terra é de forma sustentável de aumentar o rendimento das culturas, levando a baixas emissões de carbono, reduzindo a necessidade de limpar as florestas para a agricultura. Essa abordagem tem mérito, mesmo quando o cultivo é tão cheio ou hidropônico.

O mercado de ‘agricultura controlada’-que inclui a produção de culturas em sistemas de estufa hidropônica-foi avaliada em quase US $ 100 bilhões em 2024. Mas, assim como os microorganismos no intestino humano influenciam a saúde, as plantas evoluíram para depender de bactérias e fungos no solo para o solo, usando throbes. Isso significa que as culturas nos sistemas de soilss se desenvolvem sem o apoio de seus parceiros microbianos naturais. “Há uma enorme quantidade de potencial inexplorado para melhorar o crescimento, o sabor e a resistência a doenças dessas culturas, colocando esses micróbios de volta”, disse Paul Rutten, fundador e diretor da Bio-Up Start-Up Bio, na F&A Next.

Em 2022, Rutten, que tem um doutorado em interações plantas-microbes da Universidade de Oxford, Reino Unido, iniciou um projeto de três anos com os produtores para identificar os microbiomas das culturas usando o sequenciamento de DNA, além de registrar suas condições de crescimento e rendimentos. Usando um modelo de aprendizado de máquina, ele destacou correlações entre a presença de micróbios específicos e rendimentos mais altos em condições de temperatura, luz solar e umidade variadas, por exemplo.

Em novembro passado, o Concert Bio lançou o Overture A e B, dois produtos bacterianos de ‘bioestimulantes’ feitos através da fermentação, no mercado do Reino Unido para uso na agricultura Soilless. Rutten diz que em 14 ensaios, os produtores de alface alcançaram aumentos de rendimento de 9,9%, em média. Os ensaios de vários probióticos candidatos para tomates e pepinos estão em andamento.

Traga as abelhas

Outra maneira de reduzir a pegada de carbono da agricultura é abordar a polinização insuficiente. Os polinizadores de insetos são cruciais para a produção bem-sucedida de três quartos de variedades de culturas. Em 2022, pesquisadores da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, estimaram que os déficits de polinizadores reduzem os rendimentos globais de frutas, vegetais e nozes em 3-5%⁴.

A Agrisound, uma empresa de start-up com sede em York, Reino Unido, desenvolveu um dispositivo do tamanho de um telefone móvel que pode detectar números baixos de abelhas em campos e estufas com base no som de seus beleza de asa, permitindo que os produtores tragam mais abelhas quando necessário. A tecnologia usa inteligência artificial (IA) para detectar as combinações de frequências feitas por abelhas e abelhas e cancelar o ruído (embora isso não funcione em ambientes barulhentos, como as principais estradas principais).

Casey Woodward, fundadora da Agrisound, inspirou -se nos sistemas acústicos já usados para identificar doenças respiratórias em fazendas de porcos e bicar prejudicar as fazendas de aves. Woodward disse aos próximos participantes da F&A que, em ensaios em locais onde o sistema agrícola identificou números baixos de abelhas, os produtores de morango aumentaram o peso da fruta em 8,5%, a doçura em 5% e a proporção de alta qualidade produzem 10%, introduzindo abelhas extras, quando comparadas aos locais de controle vizinhos, onde os números de BEE foram deixados baixos.

“Também temos evidências para mostrar que a polinização por precisão pode prolongar o prazo de validade dos morangos em cerca de 12 horas, o que reduz como resultado as emissões de resíduos e carbono”, acrescentou Woodward. A empresa está buscando adaptar sua tecnologia para identificar outros polinizadores e pragas.

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