Biodiversidade 23 de novembro de 2022, 09:00 23/11/2022

Há mais coisas no sabugo do que milho e pipoca

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Jovens revisores

Resumo

O milho é uma planta útil da família das gramíneas (chamada Poaceae). Foi produzido primeiro no território que corresponde hoje ao México, há cerca de 6.000 anos, a partir de uma erva chamada teosinto. Embora o milho e o teosinto partilhem muitas características, o “sabugo” a que ficam presos os grãos só existe no milho. Algumas das maiores diferenças entre as duas plantas se devem às práticas de cultivo desenvolvidas pelos fazendeiros e à seleção de mutações do teosinto. O milho depende dos cuidados humanos para sua sobrevivência, enquanto inúmeras civilizações pré-colombianas dependiam dele para sua nutrição. Atualmente, continua sendo um dos cereais mais cultivados no mundo, e um item básico na dieta de muitos povos. Em alguns casos, é consumido como acompanhamento, mas, em locais como México, América Central, Colômbia e alguns países africanos, é o componente principal de suas refeições. Por sua vez, essas cozinhas locais tão diversas contam com centenas de variedades de milho, chamadas variedades locais, que exigem diferentes condições de cultivo e diferem em cor, tamanho e sabor. No continente americano, as variedades locais são preservadas e ativamente modificadas por pequenos fazendeiros. Esses métodos de cultivo local são muito importantes para a preservação da variedade genética do milho, que precisa ser estudada e protegida a fim de se adaptar às alterações ambientais que talvez ocorram no futuro devido à mudança climática.

Milho: o membro especial de uma família de plantas muito popular

O nome científico do milho é Zea mays, subespécie mays, e ele pertence à família das gramíneas Poaceae. Com aproximadamente 12.000 espécies [1], a família das gramíneas possui integrantes em praticamente todo o mundo. Você encontra gramíneas em toda parte: em seu jardim, nas campinas, na savana africana, em muitas florestas e desertos, perto do oceano e no alto das montanhas.

Embora o milho, por suas características, seja muito especial, não é o único membro de destaque da família das gramíneas. Todas as espécies comestíveis de arroz, trigo, painço, centeio, cevada, sorgo, aveia, até bambu e – não menos importante – a cana-de-açúcar integram as Poaceae. 

O milho é uma planta que os humanos ajudaram a criar ao longo de milhares de anos. É bastante improvável que, sem nossa ajuda, ele existisse tal como o conhecemos hoje. Você talvez pense que todas as plantas cultivadas pelos humanos para sua alimentação não sobreviveriam nem se reproduziriam sem nós; mas não é verdade, muitas  poderiam voltar alegremente para a selva. Porém, com certeza esse não é o caso do milho e há inúmeras razões para isso! Continue lendo para descobrir.

As origens genéticas do milho

O milho, com seu sabugo, é quase único na família das gramíneas. Pense nas espigas de trigo ou de arroz: elas são muito diferentes do sabugo do milho. E mesmo se observarmos seus parentes mais próximos, as gramíneas altas e daninhas chamadas teosintos, seus “sabugos” e grãos não se parecem em nada com os do milho! Os sabugos dos teosintos têm poucas sementes e cada uma delas é coberta por uma crosta dura feita de sílica (o mesmo material de que é feito o vidro), que constitui uma boa proteção contra o fogo, a seca e mesmo a ingestão por animais. Ao contrário, o milho tem sementes “nuas” e são produto do movimento, durante o crescimento, das crostas de cobertura embaixo do grão, que formam uma estrutura maciça e dura (chamada espiga) de onde os grãos não conseguem se desprender (ver Figura 1 para uma comparação). O motivo dessa notável mudança da estrutura do teosinto para a do milho é na verdade simples: durante o longo processo de produzir milho para comer, chamado domesticação, os humanos, sem saber, selecionaram plantas de teosinto que tinham uma mutação num gene chamado tga1 (sigla inglesa para teosinte glume architecture 1). Esse gene orienta a formação de sílica em volta da semente e os humanos selecionaram formas atípicas de plantas de teosinto (mutantes) cujo gene não produzia proteína tga1 suficiente: isso redundou na perda da cobertura de sílica, mas fez surgir o sabugo [1]. 

Figura 1. Aqui, você vê uma comparação de espigas de arroz, trigo, teosinto e milho. Aparece também uma semente de cada gramínea. Note como a espiga de milho é diferente das outras. No caso do teosinto e do milho, observe as diferenças no número e forma das sementes. O milho, ao contrário do teosinto, tem uma semente “nua”, com apenas uma pequena parte da concha de sílica presente no lugar onde se prende ao sabugo (direita). O arroz e o trigo aparecem maiores do que na realidade são. Figura por Luis Fernando Sobrado/Zemperi.

Outra diferença entre o milho e o teosinto é que o primeiro possui um revestimento de múltiplas camadas de folhas ásperas, que impedem pequenos animais e pássaros de comer e espalhar as sementes. No teosinto, essas camadas acabam por se abrir sozinhas, mas as do milho nunca se abrem completamente por si mesmas. Nós, humanos, temos de abri-las. O milho também evoluiu e se diferenciou de outras maneiras do teosinto. Por exemplo, tem apenas um talo, em vez de muitos. Essas duas características – uma “casca” de folhas e um só talo – estão relacionadas e surgiram juntas na planta do milho graças à seleção humana de variedades de teosinto que apresentavam mutações em outro gene chamado tb1 (sigla inglesa para tesosinte branched 1 ). A versão mutante do tb1 produz plantas dotadas de uma característica conhecida como dominância apical, em que os ramos do talo são suprimidos e mais camadas de folhas são adicionadas ao sabugo [2]. Também se comprovou que o milho e o teosinto possuem diferentes tipos de microrganismos do solo associados a eles. Leia mais sobre isso no artigo da Frontiers for Young Minds da autoria de Jennifer Schmidt e Amélie Gaudin.

Mas então há quanto tempo o milho, tal qual o conhecemos, apareceu? Para saber, usamos uma abordagem científica chamada genética. A genética estuda os genes, que são as partículas hereditárias passadas de uma geração a outra por meio da reprodução sexual. Os genes contêm instruções codificadas para produzir as proteínas que nos fazem ser o que somos. Comparando as mudanças nos genes de um organismo a outro, conseguimos desvendar parte da história comum de suas linhagens. Na verdade, podemos usar a genética para estudar a história de qualquer organismo que possua DNA. Os estudos genéticos com o milho são mais fáceis do que com plantas silvestres porque ele tem sido usado, transplantado e armazenado por humanos ao longo de toda a sua história evolucionária. Devido a seu uso amplamente disseminado, restos de milho foram encontrados em muitos sítios arqueológicos. Assim, a arqueologia é outra fonte de informação histórica sobre quando e como essa planta foi “levada para casa”… ou domesticada. No caso do milho, seus remanescentes mais antigos registrados – sabugos fossilizados – têm uma idade estimada em torno de 6.000 anos [3]. Esses sabugos antiquíssimos foram descobertos numa caverna em Guilá Naquitz, no Estado de Oaxaca, México [3]. Essa evidência e outros dados científicos nos dizem que o México é o ponto de origem e diversificação do milho, abrigando cerca de metade de toda a diversidade genética (variantes genéticas) dessa cultura no continente americano [4]. Explicaremos por que é tão importante ter isso em mente na seção “Variantes locais de milho: belas, diversificadas e necessárias num clima em mutação!”.

A importância do milho na dieta humana: antes e agora

A domesticação do milho no continente americano foi um grande acontecimento para os povos que ali viviam porque essa planta se tornou uma cultura das mais importantes para a maioria das civilizações pré-colombianas até que os europeus chegassem às Américas (em 1492 d. C.). Durante o período pré-colombiano, apenas a batata desempenhou uma função parecida no Império Inca, que ficava localizado nos atuais territórios de Peru e Bolívia. A importância do milho na dieta e nas práticas farmacêuticas dos povos pré-colombianos do continente americano lembra o papel do trigo e do arroz como culturas básicas nas antigas civilizações do Oriente Médio, Europa e várias partes da Ásia. Hoje, essas três culturas – milho, trigo e arroz – ainda são os itens principais da dieta humana no mundo inteiro, proporcionando ricas fontes de nutrientes para a grande maioria da população mundial.

Atualmente, quais países são os maiores produtores de milho do mundo? Segundo dados recentes, os Estados Unidos e a China têm a maior produção mundial, com 300 e 200 milhões de toneladas, respectivamente, seguidos por alguns países da América Latina. Brasil, Argentina e México são os maiores produtores, com 79, 33 e 23 milhões de toneladas anuais, respectivamente.1

Costuma-se pensar nos grãos de milho como alimento para galinhas, porcos e outros animais de fazenda – mas o milho tem muitos outros usos. Na indústria alimentícia, o amido de milho é adicionado a massas, doces, molhos, pães, sopas, cozidos e papinhas para bebês. Alguns óleos comestíveis e xaropes são feitos de milho, como a frutose e outros adoçantes usados na maioria dos refrigerantes ou mesmo sucos vendidos em supermercados. Milho processado é usado também em remédios, cosméticos, colas, papel, têxteis, tintas e solventes.2 Resíduos de milho ou “bagaço” têm sido aproveitados para produzir materiais biodegradáveis semelhantes a plásticos. Outra utilidade do milho são seus açúcares, empregados na fabricação de biodiesel, um combustível para automóveis e outros veículos.

Portanto, podemos usar o milho não só como aditivo para diferentes alimentos, mas também como complemento de refeições como o delicioso milho cozido ou assado, canjica ou petiscos na forma de nachos ou pipoca. No mundo inteiro, há inúmeros pratos – e culturas – que giram totalmente em volta do milho. Nessas culturas, ele é o ingrediente principal de suas cozinhas. Falaremos disso na próxima seção! 

A cozinha baseada no milho: diversidade e gostosura!

No México, em quase todos os países da América Central e em muitos da África, alimentos baseados no milho são ingeridos diariamente. No México, às vezes uma refeição de três pratos contém milho em todos eles – em maior ou menor quantidade. O milho pode ser preparado na forma de pão (como a tortilla), sopas ou refeições completas. Exemplos são uma sopa chamada pozole e uma massa recheada e cozida no vapor conhecida como tamale. O milho é usado também para o preparo de bebidas quentes ou frias e mesmo sobremesas (ver Figura 2). Só no México, existem aproximadamente 700 receitas à base de milho! A cozinha desse país à base de milho foi considerada uma parte importante da história e da cultura mundiais pelas Nações Unidas (UNESCO3, 2010).

Figura 2. Vemos, à esquerda, alguns dos usos do milho como aditivo de alimentos, quando é acrescentado como adoçante a pão, refrigerante, molho barbecue, molho para massas ou como óleo. Em comparação, no lado direito da imagem, temos o uso do milho como ingrediente principal em alguns pratos. Nesse caso, é usado não apenas em petiscos, como a pipoca e os nachos, mas também em receitas tradicionais como tortillas, flautas (tortillas recheadas) e sopas como a pozole. Figura por Luis Fernando Sobrado/Zemperi. 

Você deve estar se perguntando como é possível que tantos pratos diferentes sejam preparados com um único tipo de milho. Bem, acontece que são milhares as variedades ou tipos de milho, agrupados em centenas das chamadas variedades locais (cultivadas por pequenos agricultores, com características e genes similares). Muitas delas existem desde a época pré-colombiana (antes de 1492 d. C.[4]). Somente nas Américas, cerca de 484 variedades locais foram registradas nos últimos 100 anos [5]. Essas variedades foram adaptadas pelos humanos a diferentes tipos de solo, altitude, disponibilidade de água e temperatura. As cores dos grãos, o tamanho do sabugo e o sabor são diferentes! Na terceira figura deste artigo, você vê um mapa do continente americano com alguns exemplos de diferentes variedades locais, bem como as regiões onde surgiram [3, 6].

Variedades locais de milho: belas, diversificadas e necessárias num clima em mutação!

O fascinante “arco-íris” de variedades locais de milho nas Américas, mostrado na Figura 3, é resultado da interação de três importantes fatores. Primeiro: as qualidades biológicas do milho (capacidade de crescer rápido sob diversas condições climáticas e tipos de solo, além de combinações especiais de genes). Segundo: os ambientes onde inúmeras variedades de milho cresceram nos últimos 6.000 anos. E terceiro: as diferentes culturas nas Américas, cujos povos vêm selecionando variedades de milho para diferentes usos e com diferentes sabores. Portanto, o grande número de variedades locais de milho nem sempre permanecerá o mesmo, já que esses três fatores também mudam com o tempo. Isso significa que não basta coletar porções de sementes de cada variedade e armazená-las sob refrigeração, na esperança de que venham a brotar quando as condições do mundo mudarem. Por isso achamos que é imprescindível preservar a diversidade do milho in situ (nos locais onde as variedades estão sendo cultivadas) e não apenas em bancos de sementes (chamados ex situ ou “fora de seu lugar”).

Figura 3. Aqui você vê um mapa do continente americano que mostra onde o milho foi domesticado (bacia do rio Balsas, no México). Vê também algumas das variedades locais de milho cultivadas hoje em todo o continente. Note como são diferentes em tamanho, forma e cor! Figura por Lucia Campos Peredo e Luis Fernando Sobrado/Zemperi.

Há pouco, pesquisamos o que poderá acontecer futuramente à diversidade do milho no México, sob diferentes condições de mudança climática. Descobrimos que algumas variedades locais sobreviverão bem ao aumento das temperaturas, mas outras desaparecerão [7]. Detalhe importante, constatamos que quanto mais variedades locais preservarmos, melhor será sua adaptação à mudança climática, reduzindo-se o impacto negativo dessa mudança sobre a produção agrícola (menor rendimento por acre), pois as variedades locais ficarão mais resistentes às novas condições climáticas do que as variedades comerciais cultivadas hoje em diversas partes do mundo.

Finalmente, é importante também garantir que as tecnologias tradicionais com que o milho vem sendo cultivado há milhares de anos sejam mantidas. Nas Américas, por exemplo, desde antes de 1492 d. C., o milho é cultivado segundo um sistema no qual três plantas diferentes são semeadas no mesmo pedaço de terra – geralmente feijão, abóbora e milho. Esse sistema é chamado de milpa na América Latina e de três irmãs em algumas regiões dos Estados Unidos. Diferentes versões do sistema milpa continuam sendo usadas também para o cultivo de outras plantas no México e em alguns países da América Central. Mesmo o chamado “mato” que cresce ao mesmo tempo é tolerado e participa de vários pratos tradicionais (e esse “mato” pode ser nutritivo e saboroso!) ou do preparo de remédios da medicina popular. O sistema milpa faz uso consciente dos recursos fundamentais da agricultura: solo, espaço físico, sol e água. É considerado hoje um ótimo método, com menos impactos negativos sobre o ambiente do que outros sistemas de produção de alimentos. Em contrapartida, as culturas em escala industrial dependem exageradamente de pesticidas, fertilizantes sintéticos, irrigação e maquinaria pesada, que prejudicam em muito o meio ambiente. Não bastasse isso, o cultivo do milho em larga escala se baseia no uso de variedades muito parecidas geneticamente, que tendem a apresentar baixa produtividade em condições difíceis (secas, temperaturas extremas e pragas de insetos). Essas variedades podem aniquilar as locais, levando-as à completa extinção. Pior ainda, algumas culturas em escala industrial utilizam variedades de milho que foram geneticamente modificadas (GM) em laboratório. A modificação genética consiste em adicionar genes de outros organismos à planta do milho para fazê-la crescer mais rápido sob determinadas condições. As variedades GM podem cruzar com as locais, causando prejuízos tanto a estas quanto aos fazendeiros que as cultivam. Assim, plantas de milho muito similares geneticamente são úteis em alguns contextos, mas não em outros – especialmente em se tratando de diversificar o que comemos.

Conclusão

O milho é parte de uma importante família de plantas chamadas Poaceae. Surgiu da seleção humana ao longo de séculos, o que lhe conferiu características únicas como um sabugo grande e duro, provido de centenas de grãos. As diferenças entre o milho e seu parente próximo, o teosinto, se devem ao fato de os humanos terem selecionado variantes dessa última planta (mutantes). Depois que o milho surgiu, os agricultores passaram a adaptar diferentes variedades a diferentes ambientes. Essas variedades, que alimentavam a maioria da população americana antes da chegada dos europeus em 1492 d. C., são conhecidas como variedades locais. O milho, juntamente com o trigo e o arroz, continua sendo um dos ingredientes principais da dieta humana. Ele é, além de tudo, bastante versátil, pois podemos usá-lo como forragem, alimento e produtos industriais. Em se tratando de alimento, povos de muitos países dependem fortemente de pratos baseados no milho, preparados com as variedades locais preservadas e cultivadas pelos pequenos agricultores há milênios.

A diversidade genética das variedades locais será utilíssima no combate aos efeitos negativos da mudança climática. É, pois, importante preservá-las – tanto quanto os sistemas agrícolas que, como o milpa, permitem seu cultivo.

Uma pergunta: quantos tipos de milho você consumiu ultimamente? Experimente mais! Não vai se arrepender: as variedades locais são bonitas, deliciosas e uma ótima opção para o meio ambiente.

Glossário

Domesticação: Processo, ao longo de gerações, em que uma população de plantas ou animais é retirada do estado selvagem e cuidada por humanos. Geração após geração, uma espécie domesticada é cultivada seletivamente para acumular certas características que sejam úteis para nós.  

Mutante: Indivíduo que sofreu mudança em seus genes, de modo que possui, em alguns deles, nucleotídeos diferentes dos de outros indivíduos da mesma espécie. As mudanças podem, às vezes, traduzir-se em diferenças de forma, padrão de crescimento, suscetibilidade à doença, etc., em comparação com indivíduos que não sofreram mutações.

Diversidade genética: Número total de variantes genéticas presentes em indivíduos de determinada espécie. Preservar a diversidade genética é um importante objetivo dos ambientalistas, pois pode ajudar indivíduos de uma espécie a adaptar-se a condições ou ambientes novos.

Variantes locais: Variedades de plantas (ou animais) selecionados e cuidados por humanos ao longo dos anos para crescer em determinado ambiente, após seu isolamento de outras populações da mesma espécie.

Conflito de interesses

Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida sem relações comerciais ou financeiras que possam gerar conflito de interesses.

Leituras adicionais

Espinosa de la Mora, D. M. e Lazos Chavero, E. (2016) “Corn: a tireless traveler”, em “Semillas de identidad II. Nueve tesoros de México.” México: Artes de México, Revista-Libro Trimestral. Edição bilíngue.

Boutard, A. (2012). “Beautiful corn. America’s original grain from seed to plate.” Canadá: New Society Publishers, 209.

Referências

[1] Soreng, R. J., Peterson, P. M., Romaschenko, K., Davidse, G., Zuloaga, F. O., Judziewicz, E. J. et al. 2015. “A worldwide phylogenetic classification of the Poaceae (Gramineae).” J. Syst. Evol. 53:117–137. DOI: 10.1111jse.12150.

[2] Doebley, J. 2004. “The genetics of maize evolution.” Annu. Rev. Genet. 38:37–59. DOI: 10.1146/annurev.genet.38.072902.092425.

[3] Benz, B. F. 2001. “Archaeological evidence of teosinte domestication from Guilá Naquitz, Oaxaca.” Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98:2104–6. DOI: 10.1073/pnas.98.4.2104.

[4] Vigouroux, Y., Glaubitz, J. C., Matsuoka, Y., Goodman, M. M., Sánchez, J. e Doebley, J. 2008. “Population structure and genetic diversity of New World maize races assessed by DNA microsatellites.” Am. J. Bot. 95:1240–53. DOI: 10.3732/ajb.0800097.

[5] Serratos, J. A. 2009. “El origen y la diversidad del maíz en el continente americano.” México: Greenpeace. Disponível em: http://www.greenpeace.org/mexico/Global/mexico/report/2009/3/el-origen-y-la-diversidad-del.pdf.

[6] Matsuoka, Y., Vigouroux, Y., Goodman, M. M., Sánchez, J., Buckler, E. e Doebley, J. 2002. “A single domestication for maize shown by multilocus microsatellite genotyping.” Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99(9):6080–4.

[7] Ureta, C., Martínez-Meyer, E., Perales, H. R. e Álvarez-Buylla, E. R. 2012. “Projecting the effects of climate change on the distribution of maize races and their wild relatives in Mexico.” Glob. Chang. Biol. 18:1073–82. DOI: 10.1111/1365–2486.2011.02607.x.

Notas de rodapé

[1] http://www.fao.org/statistics/databases/.

[2] http://www.worldofcorn.com#/.

[3] https://ich.unesco.org/en/RL/traditional-mexican-cuisine-ancestral-ongoing-community-culture-the-michoacan-paradigm-00400.

Citação

Piñeyro-Nelson, A., Sosa-Peredo, D., González-Ortega, E. e Álvarez-Buylla, E. (2017). “There is more to corn than popcorn and corn on the cob!” Front. Young Minds. 5:64. DOI: 10.3389/frym.2017.00064.

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