Investigadores criam o primeiro atlas químico de grande escala da diversidade da videira

Uma equipa internacional de investigadores criou aquilo que descreve como o primeiro atlas químico de grande escala da diversidade da videira, recorrendo à cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa para comparar centenas de amostras de uva de várias vindimas e variedades. O trabalho, publicado no Journal of Agricultural and Food Chemistry, oferece uma nova referência para compreender como as variedades de uva diferem a nível molecular e de que forma essas diferenças podem ser utilizadas na classificação, autenticação, melhoramento e investigação enológica.

O projeto, denominado Grape Metabolome Project, analisou 462 amostras de 126 acessões de videira recolhidas ao longo de quatro épocas de crescimento. Segundo o estudo, os investigadores recorreram à análise por LC-MS, a controlos de qualidade, a métodos de correção de dados e a ferramentas de análise de padrões para agrupar as amostras em grandes grupos químicos, detetando também diferenças mais subtis entre variedades individuais.

Essas diferenças foram associadas a famílias de compostos que desempenham um papel central nas características das uvas e do vinho, incluindo antocianinas, que contribuem para determinar a cor vermelha e púrpura, flavonóis, moléculas relacionadas com o aroma e taninos, que contribuem para a estrutura e a adstringência. Os investigadores indicaram que o mapa resultante não se limitou a separar grandes grupos. Identificou também subgrupos mais pequenos, incluindo tipos de uva particularmente aromáticos, e relacionou esses padrões com processos biológicos subjacentes no fruto.

O estudo procura colmatar uma lacuna que, segundo os investigadores, persiste apesar da importância económica e científica da videira. As uvas incluem milhares de variedades cultivadas, bem como porta-enxertos e parentes silvestres, e são importantes não só para a agricultura e a produção alimentar, mas também para a ciência das plantas. Ainda assim, os autores afirmaram que não existia uma iniciativa sistemática e acessível ao público para caracterizar, a esta escala, a diversidade química das variedades cultivadas de uva.

Essa lacuna explica-se, em parte, pela complexidade da química da uva. As uvas contêm um conjunto vasto e ainda não totalmente caracterizado de compostos, produzidos através de numerosas vias biológicas, incluindo as associadas a pigmentos, moléculas de sabor e aroma, aminoácidos, compostos de defesa, lípidos, açúcares e ácidos. Os autores afirmaram que, embora a videira se tenha tornado uma espécie-modelo na investigação sobre o metabolismo secundário das plantas, a biologia do stresse e a química alimentar, a maioria dos estudos anteriores se centrou em partes mais restritas dessa química ou noutros tecidos vegetais, como os sarmentos e a biomassa lenhosa da videira, em vez de analisar a composição das bagas com esta abrangência.

Ao reunir um conjunto de dados mais amplo, os investigadores afirmaram ter criado um quadro prático para explorar a biodiversidade da videira através da química. No artigo, descreveram o atlas como um recurso expansível que pode apoiar várias utilizações em simultâneo: classificar variedades de uva, verificar a autenticidade e a origem, identificar compostos associados à biodiversidade e encontrar características potencialmente úteis em programas de melhoramento.

O trabalho poderá ter uma aplicação direta no setor das bebidas. Uma referência química mais pormenorizada das uvas poderá ajudar adegas e investigadores a melhorar a seleção varietal, apoiar testes de autenticidade e orientar trabalhos de viticultura de precisão e enologia. Estas aplicações são possibilidades, e não resultados comerciais confirmados, mas mostram como uma ferramenta de investigação deste tipo poderá ser utilizada para além da ciência básica das plantas.

O trabalho poderá também ajudar a responder a questões práticas num mercado vitivinícola em que a identidade da uva, a origem geográfica e os métodos de produção podem ter peso financeiro e regulamentar. Um atlas químico não pode substituir todas as outras formas de verificação, mas uma referência metabolómica normalizada poderá acrescentar uma camada de evidência quando produtores, reguladores ou investigadores precisarem de distinguir variedades ou averiguar se uma amostra corresponde à origem ou ao perfil declarado.

Os investigadores afirmaram que um dos pontos fortes do projeto é estabelecer uma ligação entre a impressão digital química global e famílias de metabolitos mais específicas. Por outras palavras, o atlas não se limita a mostrar que uma uva difere de outra. Começa também a explicar que grupos de moléculas estão na origem dessas diferenças e de que forma se relacionam com características conhecidas, como a cor, o aroma e a sensação na boca.

Os autores sugeriram ainda que o recurso poderá tornar-se mais útil se for combinado com dados genéticos em trabalhos futuros. A associação entre padrões metabolómicos e informação genómica poderá ajudar os investigadores a compreender como determinadas características são herdadas e expressas, bem como a melhorar os esforços de melhoramento de uvas com características sensoriais, agronómicas ou relacionadas com o clima desejadas. Isto poderá ser importante à medida que viticultores e produtores de vinho se adaptam à alteração dos padrões meteorológicos, à pressão das doenças e à evolução da procura do mercado.

O estudo não afirma abranger toda a diversidade química de todas as videiras. Em vez disso, apresenta um amplo quadro de referência que poderá ser expandido à medida que forem acrescentadas mais variedades e compostos. Ainda assim, a dimensão do conjunto de dados representa um avanço em relação a estudos anteriores mais direcionados, de âmbito mais limitado e muitas vezes centrados num conjunto mais restrito de compostos.

No artigo, os investigadores afirmaram que o atlas estabelece um recurso abrangente sobre o metaboloma da uva baseado em LC-MS e um quadro prático para estudar a biodiversidade da videira através da química. Para a ciência da uva, a importância reside no próprio conjunto de dados: um mapa estruturado e reutilizável da química das bagas, abrangendo numerosas variedades e épocas. Na investigação sobre o vinho e outras bebidas à base de uva, o valor poderá estar na aplicação desse mapa a questões de seleção, rastreabilidade e características do produto, à medida que o setor procura ferramentas mais precisas para compreender a matéria-prima na sua origem.