Laser chega às pesquisas agropecuárias

Redação SI 09/01/2004 – 09h32 – Passado mais de meio século de sua descoberta, o laser continua sendo uma ferramenta valiosa para os cientistas. São centenas as suas aplicações e, na agropecuária, pesquisadores da Universidade Federal de Lavras (Ufla) e do Centro de Investigaciones Opticas (CIOp), em La Plata, Argentina, encontraram mais uma maneira vantajosa de utilizá-lo.

Com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (Fapemig), eles desenvolveram uma tecnologia que permite obter informações de materiais biológicos iluminados pelo laser, sem causar interferências ou danificá-los. O trabalho de medir a umidade ou identificar a presença de fungos em sementes, por exemplo, ou, ainda, o de avaliar a fertilidade dos machos reprodutores pode tornar-se mais rápido, preciso e econômico.

A tecnologia consiste em iluminar o material biológico, capturar as imagens do fenômeno chamado bio-speckle laser, e determinar seu nível de atividade biológica por meio da análise matemática das imagens obtidas. A inovação, de co-titularidade da Ufla e da Fapemig, foi patenteada com o auxílio do Escritório de Gestão Tecnológica da Fundação que, no momento, prepara a sua transferência de tecnologia. A novidade promete contribuir, significativamente, com a indústria agropecuária nacional. Os estudos com o laser na agropecuária começaram em 1996, com o engenheiro eletricista Roberto Braga Júnior.

Bio-speckle 

O fenômeno bio-speckle é o resultado da observação da atividade biológica de um material iluminado pelo laser, por exemplo, o feijão. O material biológico muda sua constituição ou posição ao longo do tempo e, ao ser iluminado pelo laser, ocorre a formação, em qualquer ponto do espaço, de um padrão de interferência, produzindo o speckle. Com uma câmera se captura este padrão em mudança, que demonstra o nível de atividade biológica do material iluminado.

Na Ufla, os primeiros experimentos com o bio-speckle laser foram feitos com sementes de feijão. Nesta etapa, o objetivo era avaliar o vigor e a viabilidade das sementes, mas os pesquisadores tinham como obstáculos, por exemplo, a influência da umidade e de fungos. O estudo possibilitou quantificar a umidade de cada semente, sendo que os métodos convencionais são capazes de medir apenas a umidade do lote. Com o laser, conseguiu-se medir, ainda, os níveis elevados de umidade, o que também não é possível pelo método convencional. As experiências envolvem profissionais de diferentes áreas da Ufla e os resultados motivaram os estudos em outros materiais e fenômenos biológicos.

Laser na veterinária

Depois de comprovar a eficiência da nova tecnologia nas sementes, os pesquisadores perceberam que o laser também pode ser uma importante ferramenta para os profissionais da área de andrologia, ou seja, aqueles que trabalham, em Medicina Veterinária, com reprodução e avaliação de fertilidade em reprodutores do sexo masculino.

Avaliar a qualidade do sêmen de bovinos, suínos, eqüinos e ovinos, entre outras espécies, é uma tarefa corriqueira dos veterinários especializados em andrologia. Afinal, a qualidade do sêmen está diretamente relacionada à fertilidade e à quantidade dos filhotes a serem gerados. Com o desenvolvimento e expansão de técnicas de reprodução animal como a transferência de embriões, a fertilização in vitro e a clonagem, a avaliação quantitativa e objetiva do sêmen e dos espermatozóides torna-se cada vez mais necessária.

No entanto, os equipamentos disponíveis no mercado capazes de fazer esta avaliação ainda têm custo elevado e, no Brasil, geralmente, restringem-se às clínicas de infertilidade humana. O custo aproximado de um modelo do Sperm Quality Analyzer (SQA), por exemplo, é de US$ 18 mil e um HTM (Hamilton-Thorn) custa quase o dobro: cerca de US$ 30 mil. Existem outras opções no mercado, mas não menos caras.

Os veterinários brasileiros costumam utilizar métodos alternativos, porém menos eficazes. Técnicos experientes observam a amostra de sêmen no microscópio óptico e classificam os espermatozóides com base em uma série de características: volume, aspecto, turbilhonamento, motilidade individual (proporção de espermatozóides móveis) e vigor. Cada característica é avaliada em porcentagem ou recebe uma nota que pode variar de um a cinco, dependendo do caso.

Apesar de economicamente mais interessante, essa metodologia não é precisa. Outros estudos já comprovaram, por exemplo, uma variação de 30% a 60% no resultado da avaliação da motilidade individual da mesma amostra observada por técnicos diferentes. Por este motivo, encontrar uma alternativa econômica e objetiva para a realização do espermograma passou a ser um desafio para os pesquisadores.

Os professores do Departamento de Medicina Veterinária da Ufla, João Bosco Barreto Filho e Flamarion Tenório de Albuquerque, contam que os resultados animadores com o uso do laser na agricultura os motivaram a procurar o professor Braga para testar a aplicação do bio-speckle laser também na avaliação de sêmen. A parceria tem dado certo, pois a nova metodologia além de precisa é econômica.

Segundo Barreto, além do baixo custo, resultados preliminares mostram que o laser apresenta boa sensibilidade e que pode ser uma ferramenta de utilidade na avaliação da cinética espermática e qualidade do sêmen em Medicina Veterinária. Por enquanto, são realizados experimentos com cães, eqüinos e ovinos. O sêmen dos carneiros é muito concentrado e apresenta vigor elevado e, por isso, foi escolhido como objeto de estudo de bolsistas da universidade. Os desafios para chegar aos resultados comerciais ainda são grandes, mas a pesquisa básica em desenvolvimento é fundamental, conclui Braga.