Diagnóstico rápido para detecção de sementes de algodão transgênicas utilizando imagens hiperespectrais

Abstract

Organismos Geneticamente Modificados (OGM’s) são organismos cujo material genético (DNA/RNA) tenha sido modificado por uma técnica de engenharia genética. Assim, para um melhor desenvolvimento de cultivares, as sementes de algodão geneticamente modificadas têm por objetivo uma maior eficiência na produtividade além de resistência a pragas. Por existir ainda uma certa insegurança sobre o uso e efeitos de alguns OGM´s no organismo humano e animal, seu uso é regulado por órgãos responsáveis. Os métodos convencionalmente utilizados para identificação de OGM´s geralmente são caros, lentos, destrutivos e pouco acessíveis. Uma técnica que pode ser utilizada como alternativa a estes são as imagens hiperespectrais na região do infravermelho próximo (HI-NIR) associada a técnicas de reconhecimento de padrões multivariadas. Essas metodologias são rápidas, precisas e não-destrutivas. Deste modo, este trabalho teve por objetivo desenvolver um método baseado em HI-NIR e métodos quimiométricos para a distinção entre sementes de algodão transgênicas e convencionais. Para isso, foram registradas as imagens de 40 sementes de algodão de dois cultivares, sendo 20 sementes BRS Aroeira (convencional) e 20 sementes BRS 368 RF (transgênica), respectivamente. O registro das imagens foi realizado separadamente para as duas classes. Em seguida, as imagens foram tratadas retirando ruídos ou qualquer outra característica que pudesse prejudicar o modelo utilizando técnicas de pré-processamento. A construção do modelo PLS-DA foi realizada a partir 26 sementes (13 de cada classe) do conjunto de treinamento, selecionadas de forma aleatória. A validação do modelo foi realizada com as 14 amostras do conjunto de teste (7 de cada classe). De acordo com as figuras de mérito, sensibilidade e seletividade, concluiu-se que o modelo HI-PLS-DA apresenta um bom desempenho para a distinção entre as amostras convencionais e transgênicas de forma rápida, preservando as amostras.

Palavras-Chave: Organismos Geneticamente Modificados. Quimiometria. Química Analítica