A biotecnologia é o conjunto de procedimentos envolvendo manipulação de organismos vivos para fabricar ou modificar produtos. A palavra tem origem grega: “bio” significa vida, “tecnos” remete a técnica e “logos” quer dizer “conhecimento”.
Na agricultura, a biotecnologia acelerou o melhoramento genético de importantes culturas utilizadas na lavoura, o que deu origem às plantas geneticamente modificadas, conhecidas como transgênicas. A legislação brasileira caracteriza qualquer organismo que tenha tido seu material genético modificado por técnicas de DNA/RNA recombinante como um Organismo Geneticamente Modificado (OGM).
Presentes nas lavouras do mundo há quase 30 anos, as plantas GM aumentaram a produção no campo. Isso porque a maioria das modificações feitas até hoje torna as plantas resistentes a determinadas pragas e/ou tolerantes a herbicidas. O ano de 2023 marcou os 25 anos da primeira aprovação de um cultivo transgênico no Brasil e a CropLife Brasil realizou o estudo “25 anos de transgênicos no campo” em parceria com a Agroconsult, que traz dados sobre os avanços e benefícios da biotecnologia agrícola nos últimos anos.
O trabalho da CropLife Brasil é reunir especialistas, instituições e empresas que atuam na pesquisa e desenvolvimento de tecnologias em áreas essenciais para a produção agrícola sustentável, como é o caso da Biotecnologia. O investimento das indústrias em pesquisas e biotecnologia deve ser considerado parte de uma agenda estratégica para o avanço da sustentabilidade nas lavouras brasileiras. O resultado é o inquestionável reflexo positivo desses produtos no campo, no meio ambiente, na qualidade de vida e na renda da população.
Óleo de cozinha
Farinha de milho
Fubá
Farofa Pronta
Proteína Texturizada
Molho Shoyu
Cereais Matinais
Polenta Pronta
Margarina
Maionese
Molho de Tomate
Enlatados
Tofu
Mistura para Bolo
Chocolate
Achocolatado em Pó
Guloseimas
Macarrão
Biscoitos
Queijo
Iogurte
Congelados
Linha do Tempo
A transição da biotecnologia clássica, que utilizava técnicas para fermentar de pães, bebidas e outros alimentos, para a moderna teve início com as descobertas do monge cientista Gregor Mendel, em 1866, que demonstrou a recombinação do DNA durante a reprodução sexuada, por meio de seus experimentos envolvendo o cruzamento de ervilhas.
Diante disso, diversas pesquisas relacionadas aos genes foram intensificadas resultando em grandes marcos:
Fonte: A biotecnologia e o desenvolvimento da humanidade. Croplife 2020
Na agricultura, as plantas geneticamente modificadas são uma realidade na lavoura há quase 30 anos. Desde então, essa tecnologia tem sido utilizada, auxiliando muitos agricultores a cultivarem mais alimentos, rações e fibras usando menos recursos (terra, água, insumos e outros), reduzindo os danos causados por pragas e controlando melhor as plantas daninhas. O resultado foi um aumento da produção no campo. No início, em 1996, eram apenas 1,7 milhão de hectares cultivados no mundo, mas atualmente são mais de 190,4 milhões de hectares que proporcionam aumento de produtividade e benefícios socioambientais.
O Brasil adota transgênicos na agricultura desde 1998 com a cana-de-açúcar, e atualmente são mais de 56 milhões de hectares contabilizando as lavouras de soja, milho e algodão.
Os benefícios das tecnologias incluídas nas sementes aprimoradas pela biotecnologia ficam evidentes pelas elevadas taxas de adoção no campo (safra 2022/23):
Fonte: Céleres/Spark
Contextualização
O cultivo de transgênicos no Brasil se desenvolveu de forma surpreendente e se consolidou como um dos setores mais dinâmicos da nossa economia. Atualmente, ocupa a 2ª posição no ranking de países que mais adotam organismos geneticamente modificados (OGM) nas lavouras.
A principal função das plantas transgênicas é otimizar o uso de recursos necessários na produção agrícola sustentável e de alto rendimento e dentre os maiores benefícios, é possível destacar:
Quando o assunto é produtividade, os dados evidenciam os benefícios do uso da transgenia no campo que, em conjunto com investimento em outros insumos e fatores de produção, possibilitou uma maior produção de mais alimentos na mesma área.
No caso da soja, enquanto a produção aumentou quase 300%, a área cresceu apenas 170%. Para o milho, a produção aumenta 75% e a área 18%. No algodão a produção é incrementada em 23% e a área somente em 7,5%
Os impactos ambientais também são relevantes. Por meio da biotecnologia, as sementes se tornaram mais resistentes a pragas e doenças, com isso houve uma redução na dosagem aplicada de defensivos (incluindo adjuvantes relacionados) de 35,0% para soja, de 16,2% para milho verão, de 16,4% para milho inverno e de 27,5% para algodão.
Outro aspecto importante é a redução de emissões de gases de efeito estufa (GEE), que chega a 70,4 milhões de toneladas de CO2, o que equivale ao plantio de 504 milhões de árvores nativas.
O aumento na produtividade também desencadeou em uma geração de receita adicional de R$ 143,5 bilhões para o setor agrícola ao longo dos últimos 25 anos. Pensando na economia nacional, a transgenia nessas culturas injetou um valor adicional de R$ 295,7 bilhões na economia. E impactou o Produto Interno Bruto (PIB) em R$ 28,4 bilhões (Agroconsult).
Segurança Alimentar
Na agricultura, a biotecnologia tornou-se indispensável. Afinal, é com ela que poderemos atender à demanda crescente por alimentos, sem perder o olhar de sustentabilidade. Graças ao cultivo de transgênicos,houve uma produção adicional no mundo de 278 milhões de toneladas de soja, 498 mi/ton de milho, 32,6 mi/ton de algodão e 14 mi/ton de canola.
Para manter o nível de produção observado nas áreas que adotam variedades transgênicas no Brasil, seria necessário plantar 21,4 milhões de hectares adicionais no país entre 1998 e 2022/23. Para efeitos de comparação, essa área equivale ao dobro do total da área de soja plantada no estado de Mato Grosso em 2020.
É evidente o impacto que a adoção de transgênicos têm nos ganhos de produtividade, permitindo ao agricultor produzir mais numa mesma área, tendo um manejo facilitado e ainda, reduzindo as emissões de dióxido de carbono (CO2) e o uso de água.
Biotecnologia Bt
A biotecnologia Bt surgiu com o estudo da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), um microrganismo naturalmente encontrado no solo. Essa bactéria possui em seu DNA genes que codificam proteínas inseticidas, conhecidas como cristais Bt ou proteínas Bt.
O Bacillus thuringiensis é um importante agente de controle de pragas que vêm contribuindo com o desenvolvimento de tecnologias, desde sua adoção como biopesticida.
Encontrado nos mais diversos ambientes, o microrganismo foi isolado pela primeira vez em 1901, a partir do bicho da seda, e descrito com a nomenclatura atual em 1911. Os primeiros cultivos controlados da bactéria foram obtidos em 1942 e posteriormente, em 1956, foi demonstrado que a inclusão proteica cristalina formada durante a esporulação é a responsável por sua ação inseticida. Essas proteínas foram então denominadas delta–endotoxinas ou proteínas Cry (do inglês Crystal).
Quando um ou mais genes Bt são inseridos em uma planta, ela passa a produzir essa proteína Cry. Assim, quando as larvas de insetos se alimentam das folhas dessa planta, ingerem a toxina. No entanto, nem todos os insetos irão morrer, isso porque cada proteína Cry é específica para um grupo de insetos.
Por isso, as proteínas Cry são consideradas seguras para todos os outros animais, pois só podem exercer seu efeito tóxico se encontrar um receptor celular específico.
Ao diminuir os danos causados por insetos pragas, a biotecnologia Bt também protege o consumidor de ingerir micotoxinas que seriam produzidas por fungos oportunistas. Estudos mostraram que a utilização de plantas Bt provoca redução de 29% na concentração de micotoxinas em relação ao milho convencional.
Estima-se que desde 2017 mais de 23,3 milhões de hectares de terra foram cultivados com plantas contendo genes Bt. 80% do algodão e milho cultivados nos Estados Unidos contemplam tecnologias Bt. Em 2019, 79% do algodão cultivado no Brasil empregou sementes Bt, o mesmo aconteceu para 74% da soja e 90% do milho.
Edição Gênica
A edição genética é uma poderosa ferramenta que permite aos cientistas modificar o DNA de organismos vivos de forma precisa e controlada. Um dos métodos mais conhecidos e utilizados para edição genética é o sistema CRISPR-Cas9, inspirado em um mecanismo de defesa bacteriana contra o vírus.
Com o CRISPR-Cas9, os pesquisadores podem direcionar uma enzima chamada Cas9 para uma sequência específica do DNA, onde ela corta a cadeia de DNA. Esse corte pode ser aproveitado para introduzir modificações no gene, como correções de mutações, inserção de genes adicionais ou desativação de genes indesejados.
A edição genética tem uma ampla gama de aplicações em áreas como agricultura, medicina, conservação ambiental e biotecnologia. Por exemplo, na agricultura, as plantas podem ser modificadas para aumentar a resistência a doenças, tolerância a condições climáticas adversas ou melhorar o valor nutricional dos alimentos. Na medicina, a edição genética tem o potencial de revolucionar o tratamento de doenças genéticas, câncer e outras condições médicas, permitindo terapias personalizadas e mais eficazes.
Apesar de suas promessas, a edição genética também levanta questões éticas, sociais e regulatórias, especialmente quando se trata de modificações hereditárias em seres humanos e o impacto potencial no meio ambiente. Portanto, enquanto a pesquisa continua avançando, é importante considerar cuidadosamente os aspectos éticos e as implicações de longo prazo da edição genética.
A regulamentação da edição genética é um tópico complexo que envolve considerações éticas, sociais, científicas e legais. Embora a tecnologia de edição genética, como o CRISPR-Cas9, ofereça grandes promessas em várias áreas, também levanta preocupações sobre segurança, impacto ambiental e questões éticas, especialmente quando aplicada a seres humanos.
Em muitos países, a regulamentação da edição genética varia e pode depender do contexto específico da aplicação. Por exemplo:
*Agricultura:* Muitos países têm regulamentações para a liberação de culturas geneticamente modificadas (OGMs) no meio ambiente. Essas regulamentações geralmente envolvem avaliações de segurança alimentar, impacto ambiental e potencial para disseminação de genes modificados para espécies relacionadas.
*Medicina:* A terapia gênica e outras aplicações de edição genética em humanos são estritamente regulamentadas em muitos países. Isso envolve avaliações rigorosas de segurança e eficácia, consentimento informado dos pacientes e supervisão ética por comitês de revisão institucional.
*Pesquisa básica:* A edição genética em pesquisas básicas pode estar sujeita a regulamentações e diretrizes éticas específicas em instituições acadêmicas e de pesquisa. Isso pode incluir requisitos para revisões éticas por comitês de revisão institucional e conformidade com padrões de biossegurança.
Além das regulamentações governamentais, muitas organizações internacionais, como a Organização Mundial da Saúde (OMS) e a Organização para a Agricultura e Alimentação (FAO), também emitem diretrizes e recomendações sobre o uso responsável da edição genética em diferentes contextos.
O desenvolvimento de regulamentações eficazes para a edição genética é crucial para garantir que a tecnologia seja utilizada de forma ética, segura e responsável, ao mesmo tempo em que permite a inovação e o avanço científico.