Taraxacum kok-saghyz

Kok-saghyz é derivado do cazaque kök-sağız (көк-сағыз), com kök significando raiz e saghyz significando borracha ou goma. O seu látex era tradicionalmente usado como uma espécie de goma de mascar.^[5]

O Taraxacum kok-saghyz é uma planta perene com flor amarela composta característica do género Taraxacum. Cada cabeça de flor pode ter aproximadamente 2,5 cm de diâmetro e conter de 50 a 90 florzinhas.^[6] As plantas podem conter de 25 a 50 folhas dispostas numa ou mais rosetas na extremidade superior da raiz. O Taraxacum kok-saghyz pode ser diferenciado do dente-de-leão comum (Taraxacum officinale) pelas suas folhas verdes acinzentadas geralmente menores e estruturas semelhantes a chifres nas brácteas que circundam o gomo.^[6] As flores são hermafroditas, polinizadas por insetos (entomófilas) e estão em caules que atingem cerca de trinta centímetros de altura. O Taraxacum kok-saghyz geralmente floresce de maio a junho, com sementes a amadurecer de junho a julho.^[7]

É uma espécie diplóide que se reproduz sexualmente,^[8] e produz pólen bom.^[9] Outra espécie, um apomítico triplóide que também possui brácteas com chifres e produz borracha, T. brevicorniculatum Korol. tem sido frequentemente identificado erroneamente como T. kok-saghyz .^[9][8]

O TKS foi cultivado em larga escala na União Soviética durante a Segunda Guerra Mundial. A União Soviética cultivou Taraxacum kok-saghyz, juntamente com Taraxacum hybernum e Scorzonera tau-saghyz, em grande escala entre 1931 e 1950 - notavelmente durante a Segunda Guerra Mundial - como uma fonte emergencial de borracha quando o fornecimento de borracha da Hevea brasiliensis no Sudeste Asiático foram ameaçados. Os Estados Unidos, Reino Unido, Alemanha, Suécia e Espanha também cultivaram a planta pelo mesmo motivo. Durante este período, os rendimentos mais elevados alcançados pelos EUA atingiram 110kg de borracha por hectare, enquanto que a URSS alcançou rendimentos de 200kg de borracha por hectare. O subcampo Raisko de Auschwitz era uma fábrica de produção da planta. Algumas das mulheres que foram deportadas no Convoi des 31000 trabalharam ali na sua produção.^[10] Com o fim da Segunda Guerra Mundial e o retorno da borracha Hevea brasiliensis acessível (que tem um rendimento de 8 a 10 vezes maior^[11]), a maioria dos programas de T. kok-saghyz cessou.

O Taraxacum kok-saghyz dá-se melhor em solos soltos e bem drenados, com alta retenção de humidade e pH entre 5,5 e 8,5, em pleno ou quase pleno sol.^[12] A planta cresce bem em climas temperados.^[13] O maior crescimento é registado em solos contendo 2–8% de matéria orgânica.^[14]

O TKS produz cerca de 1 milhão de sementes por libra (2.207.505 sementes por quilo).^[15] As sementes germinam prontamente, mas crescem muito lentamente, apesar do desenvolvimento inicial de um sistema radicular forte. Devido ao seu crescimento lento, as mudas são vulneráveis a serem superadas por ervas daninhas nativas. O crescimento lento e o controlo de ervas daninhas continuam a ser os principais desafios para o sucesso do cultivo de TKS hoje.^[16] A semeadura direta de TKS foi identificada pelos investigadores como o método preferido para o estabelecimento de uma cultura.^[15] Estudos de campo mostraram que a germinação do TKS ocorre em maio.^[17] A vulnerabilidade durante as primeiras fases da vida é a principal razão pela qual a avaliação do risco de pragas, realizada pelo Instituto Julius Kühn, revelou pouco potencial invasivo para TKS na Alemanha.^[18]

Atualmente, os principais desafios do cultivo de TKS incluem germinação de plantas, vigor de mudas, taxa de crescimento e controlo de ervas daninhas. O controle de ervas daninhas é ineficaz, pois os herbicidas atualmente disponíveis geralmente apresentam efeitos colaterais indesejados, como retardar o desenvolvimento da planta ou causar danos às plantas.^[19] No entanto, o controlo de ervas daninhas é inevitável, uma vez que a pressão descontrolada das ervas daninhas reduz a sobrevivência das culturas e a taxa de crescimento das plantas. Além disso, o cultivo de TKS em fileiras é inviável devido à morfologia da planta. Os estudos atuais do genoma das plantas visam identificar marcadores genéticos para melhorar o germoplasma TKS . Além disso, está a ser investigado o desenvolvimento da resistência das ervas daninhas através de técnicas tradicionais de melhoramento de plantas.^[20]

Em 2022, os cientistas relataram a primeira doença de ferrugem em TKS na China, causada por Puccinia hieracii. Conduz a perdas de rendimento moderadas a elevadas e representa uma ameaça potencial para a produção em larga escala de TKS.^[21]

O TKS pode ser colhido após uma única estação de cultivo. O acumulo de borracha começa na germinação, atinge o pico por volta de um ano e depois estabiliza-se ou diminui devido à eliminação e destruição de tecidos radiculares mais antigos por microorganismos.^[22]

A borracha natural (cis-1,4-poliisopreno) é um polímero produzido por plantas. A borracha natural é obtida a partir da coagulação e refinação do látex de espécies vegetais.^[23] Em muitas das suas aplicações mais significativas, não pode ser substituído por alternativas de borracha sintética.^[24] Algumas das propriedades únicas e insubstituíveis incluem resistência à abrasão, elasticidade, resistência ao rasgo e ao impacto, maleabilidade em temperaturas frias e dispersão eficiente de calor.^[25] A produção de borracha natural concentra-se nas áreas tropicais dos países da Ásia-Pacífico e é proveniente da seringueira do Pará (Hevea brasiliensis). ^[26] O mercado de borracha natural é coordenado pela Associação dos Países Produtores de Borracha Natural (ANRPC). Esta associação intergovernamental representa 92% da produção mundial de borracha natural.^[27] Há uma série de fatores que impulsionam a busca por alternativas à produção de borracha natural.

Uma ameaça à produção de borracha Hevea brasiliensis é a doença das folhas da América do Sul (SALB), causada pelo fungo Pseudocercospora ulei, que tem afetado a produção convencional de borracha na América do Sul desde 1934. Esta praga pode-se espalhar para as árvores de Hevea brasiliensis no Sudeste Asiático, que são geneticamente muito semelhantes entre si e com as da América do Sul. Além disso, a terra utilizada para a produção de borracha está a ser convertida em plantações de óleo de palma para a produção de biocombustível, e os custos laborais reduzem a rentabilidade das plantações de Hevea brasiliensis, uma vez que cada árvore deve ser explorada manualmente para a colheita do seu látex. O aumento dos preços do petróleo limita a viabilidade económica das borrachas sintéticas e os equivalentes sintéticos muitas vezes não conseguem substituir pragmaticamente a borracha natural.^[28][29] Em maio de 2019, a fabricante alemã de pneus Continental AG anunciou que estava prestes a iniciar a produção do "primeiro pneu de bicicleta feito com borracha sustentável de dente-de-leão", que pretendia cultivar nas suas próprias fábricas, evitando vários dos problemas tradicionais com o látex de H. brasiliensis – devido ao longo prazo entre o plantio e o cultivo (apenas seis meses para o dente-de-leão, em vez de sete anos para a seringueira) e aos preços voláteis do produto devido às longas distâncias de transporte entre os locais onde a borracha pode ser cultivada e as fábricas da empresa.^[30]

Além disso, há evidências crescentes de reações alérgicas à borracha Hevea usada em dispositivos médicos (luvas, preservativos, cateteres e outros produtos médicos), potencial escassez de oferta devido ao aumento da procura (o mercado global de borracha natural aumenta anualmente em 1-3 %.^[31]), mudanças no uso da terra e uma tendência geral para a substituição de produtos químicos derivados do petróleo por energias renováveis, que estão a impulsionar a procura por novas fontes de borracha natural.^[32][33]

Uma das opções alternativas é o TKS. Contém em média 12% de borracha natural e tem um rendimento médio de 225–750kg/ha. Comparado à Hevea brasiliensis, o rendimento do TKS não é suficiente para cobrir os custos tanto de coleta quanto de processamento.^[34] Os investigadores começaram a desenvolver cultivares de Taraxacum kok-saghyz que são mais fáceis de cultivar e que produzem mais e melhor borracha, como parte de um grande projeto de investigação em muitas instituições.^[35][36][37]

Uma etapa importante da produção da borracha, que também desempenha um papel no sucesso da TKS como cultura, é o armazenamento das raízes. Devem ser armazenadas e manuseadas de forma diferenciada dependendo do tamanho das raízes e da época de colheita. Em geral, as raízes secas podem ser armazenadas por pelo menos nove meses em ambiente seco. Para maximizar a produtividade, raízes pequenas (menos de 10 graas de peso fresco) são processadas ou secas imediatamente após a colheita. Para raízes grandes, é melhor armazená-las frescas em local refrigerado. As condições frias, além de estabilizarem o teor de borracha, também aumentam o teor de borracha nas raízes devido à indução pelo frio da via biossintética da borracha. Isto é especialmente importante se a época da colheita for antes da estação fria.^[38]

Logo após a colheita, as raízes são lavadas da sujeira e do solo. Se as raízes não forem processadas diretamente, por motivo de transporte, elas devem ser secas e depois armazenadas por vários meses em condições apropriadas.

O processo de extração da borracha segue este padrão:

1. Lixiviar as raízes em água quente: amolece o tecido e coagula o látex em filamentos finos. Além disso, isso remove os carboidratos solúveis (principalmente inulina), que podem ser posteriormente utilizados para a produção de etanol.
2. Trituração de seixos: solta o tecido vegetal e enrola os filamentos de borracha, que podem ser separados dos sólidos da raiz passando por uma peneira vibratória e flotação.
3. Separação por peneira vibratória e flotação: para separação do filamento de borracha dos sólidos da raiz.

Esse processo recupera bem mais de 90% da borracha total das raízes. Outra opção de processamento seria a extração da borracha na forma de látex.^[39]

A inulina produzida pelo TKS é um açúcar que pode ser utilizado em aplicações não alimentares ou transformado em bioetanol por fermentação. A biomassa vegetal restante poderia ser usada para produzir biogás.^[40] Se a planta for cultivada para este subproduto, é importante que as raízes não sejam armazenadas em condições refrigeradas, porque as raízes degradam a inulina para fornecer os substratos para a biossíntese da borracha.^[41]

O crescente interesse pela borracha natural aumenta o interesse pelos organismos geneticamente modificados. Esta necessidade é explicada pela diminuição dos recursos mundiais da borracha natural, pela indispensabilidade da borracha natural para a indústria e pela necessidade estratégica de uma indústria nacional ser independente da importação. Os principais objetivos do melhoramento são aumentar tanto a percentagem de teor de borracha na planta quanto a massa vegetativa da planta.^[42] Em comparação com outras plantas produtoras de seringueira, a herdabilidade das características relacionadas ao rendimento é menor, implicando um progresso reprodutivo mais lento para TKS .^[43]

A percentagem de borracha e o tamanho das raízes poderiam ser aumentados através de policruzamentos de polinização aberta, resultando no dobro da produção de borracha. A percentagem de borracha no TKS poderia ser potencialmente aumentada através do melhoramento para 15 a 25% do peso seco.^[44] Três genes são os principais responsáveis pela biossíntese da borracha: REF (fator de alongamento da borracha), SRPP (proteína de pequenas partículas de borracha) e CPT (cis-preniltransferase). O papel desses genes foi comprovado em 2016 pela análise da sequência do genoma da Hevea. Com a inserção destes genes no ADN nuclear da TKS, é possível aumentar o conteúdo e a qualidade da borracha na planta. A engenharia genética permite aumentar o teor de borracha do TKS de duas maneiras: através da degradação da inulina pela expressão do gene 1-FEN ou através do knockdown do gene frutano 1-frutosil transferase (1-FFT), que codifica a frutose envolvida na síntese de inulina.^[45] No que diz respeito à competitividade com as ervas daninhas, a criação de plantas TKS resistentes a herbicidas é uma estratégia possível para resolver este problema. A hibridação entre o dente-de-leão da borracha TKS e o dente-de-leão comum (Taraxacum officinale) foi proposta como uma possível forma de alcançar esta resistência. ^[46]

• Guaiúle

• Wahler, Daniela; Gronover, Christian Schulze; Richter, Carolin; Foucu, Florence; Twyman, Richard M.; Moerschbacher, Bruno M.; Fischer, Rainer; Muth, Jost; Prufer, Dirk (2009). «Polyphenoloxidase Silencing Affects Latex Coagulation in Taraxacum Species». Plant Physiology. 151 (1): 334–46. PMC 2736003 . PMID 19605551. doi:10.1104/pp.109.138743 
• Krotkov, G. (1950). «Changes in the Carbohydrate Metabolism of Taraxacum Kok-Saghyz Rod During the First and Second Years of Growth». Plant Physiology. 25 (1): 169–80. PMC 438030 . PMID 16654275. doi:10.1104/pp.25.1.169