A bioengenheira de Stanford, Jennifer Brophy, induz as plantas a se adaptarem às mudanças climáticas ajustando características naturais: alterando , por exemplo, o padrão de ramificação das raízes, o que pode ajudá-las a resistir a períodos prolongados de seca.

Agora, com o apoio do Stanford Sustainability Accelerator , sediado na Doerr School of Sustainability , ela está intensificando a produção de compostos amargos para tornar as plantas menos atraentes para as pragas.

Ela faz isso aplicando técnicas de biologia natural e sintética para modificar vias genéticas e regular o desenvolvimento das células vegetais. Em sua pesquisa atual, Brophy está trabalhando para tornar as plantas menos palatáveis para insetos-praga, reduzindo a necessidade de pesticidas químicos que podem contaminar o abastecimento de água potável e poluir o ar muito além das áreas de cultivo.

Atualmente, os agricultores gastam bilhões de dólares anualmente em pesticidas para proteger a produção agrícola. "E se as plantas pudessem produzir mais substâncias químicas 'boas'?", questionou Brophy durante uma apresentação em um evento organizado pelo Acelerador em outubro de 2025 para apresentar inovações em alimentos, agricultura e biologia sintética a acadêmicos, investidores e representantes da indústria e do governo.

Quando um inseto se alimenta de uma planta, isso desencadeia uma cascata de sinais químicos para afastar o invasor de seis patas. Cada mordida estimula a produção de um hormônio que ativa e mobiliza diversos compostos de defesa naturais da planta.

O principal deles é um composto conhecido como glucobrassicina, que tem um sabor amargo para os insetos. Ele também prejudica o crescimento da planta. Com o apoio da bolsa Accelerator , Brophy e uma equipe de pesquisadores estão buscando resolver esse dilema entre crescimento e defesa por meio da biologia sintética.

Durante o evento Accelerator no outono passado, Brophy conectou-se com representantes da indústria agrícola para discutir suas ideias. Essas conversas influenciaram a compreensão de Brophy sobre onde e como sua pesquisa poderia ser aplicada fora do meio acadêmico.

Inicialmente, Brophy planejava aumentar os níveis de glucobrassicina em culturas alimentares, como o brócolis. No entanto, após conversar com uma empresa de sementes comerciais no evento, ela percebeu que sua pesquisa seria melhor aplicada a culturas de cobertura, que são espécies vegetais cultivadas para aumentar as chances de uma colheita bem-sucedida de culturas comerciais, como milho e soja. Manter as culturas de cobertura saudáveis as torna mais eficazes no controle da erosão do solo e na retenção de umidade, resultando em rendimentos maiores e mais confiáveis de produtos básicos cultivados para alimentação.

Essas espécies auxiliares podem suprimir ervas daninhas, concentrar nutrientes no solo e atrair polinizadores, entre outros benefícios para as culturas comerciais e o meio ambiente, incluindo o aumento da fixação de nitrogênio e do armazenamento de carbono. No entanto, análises recentes mostraram que as culturas de cobertura nem sempre melhoram a produtividade das culturas comerciais, pois a prática requer plantio e condições oportunas, entre outros fatores. Tornar as culturas de cobertura mais resistentes a pragas de insetos poderia mitigar alguns dos riscos associados à sua adoção.

“Conectar-me com pessoas que pensam em agricultura todos os dias tornou esta pesquisa muito mais real do que antes”, disse Brophy sobre a mudança de foco das culturas comerciais para as culturas de cobertura. “Discutir como essas tecnologias poderiam ser aplicadas fora do mundo acadêmico foi inestimável.”