UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CENTRO MULTIDISCIPLINAR DE PAU DOS FERROS BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA BRUNO DE ALMEIDA SALDANHA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CENTRO MULTIDISCIPLINAR DE PAU DOS FERROS BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA BRUNO DE ALMEIDA SALDANHA APLICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA E SEUS BENEFICIOS: UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA PAU DOS FERROS 2017

2 BRUNO DE ALMEIDA SALDANHA APLICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA E SEUS BENEFICIOS: UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido UFERSA, Câmpus Pau dos Ferros, para obtenção do título de Bacharel em Ciência e Tecnologia. ORIENTADOR: MS.c ROGÉRIO DE JESUS SANTOS-UFERSA PAU DOS FERROS 2017

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5 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por ter me dado forças, para superar as dificuldades. Aos meus pais, Antônia Glaucia A. R. Saldanha e João Carlos Saldanha, pelo amor, incentivo, apoio incondicional e por estar sempre acreditando em mim. A minha namorada e amiga, Mariana Bessa, por sempre apoiar, acreditar, me aconselhar nesses anos de curso. Agradeço ao meu Orientador Rogerio de Jesus Santos, pela dedicação, paciência e colaboração nesta pesquisa, e também pela compreensão e boa vontade em conseguir me orientar. Aos meus amigos Lourynny Hélia, Caio Sergio, Tailton Telles e Pollyana Holanda, que sempre me apoiaram e me motivando е que vão continuar presentes em minha vida. Meus agradecimentos aos meus amigos de Alto Santo, pela paciência e compreensão e apoio. A todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formação, о meu muito obrigado.

6 RESUMO A necessidade de alguns novos produtos e serviços fez surgir uma nova área de conhecimento antes mesmo de sabermos o que era a biotecnologia. A manipulação que os métodos biotecnológicos produzem, garantem ao ser humano um poder de controlar a produção de bens e materiais nunca vistos e que influenciam a vida humana em vários aspectos, assim sendo um conjunto de técnicas, a biotecnologia garante o seu uso nas mais diversas áreas e segmentos trazendo benefícios que perpetuam no desenvolvimento e sustento da vida. A presente pesquisa é uma revisão bibliográfica sobre os benefícios da biotecnologia nas áreas de saúde, agropecuária, industrial, ambiental e engenharia genética. As pesquisas realizadas têm como foco o levantamento de artigos, monografias, teses e livros, todos brasileiros, relacionados à biotecnologia e seu uso nas mais diversas áreas para assim analisar os benefícios. A partir da pesquisa constatou-se que de uma forma geral a biotecnologia está a serviço na busca de uma maior qualidade de produtos, ou novos produtos que garantam a qualidade de vida, não só diretamente, mas indiretamente por meio de garantir o crescimento da economia fornecendo às exportações produtos e serviços de maior qualidade, e também podendo fornecer novas técnicas biotecnológicas não reveladas ainda, que surgem a partir de novas pesquisas em áreas onde ainda não foi aplicada. Cabendo ressaltar o seu caráter menos agressor ao meio ambiente, já que a matéria prima é retirada mas retorna direta ou indiretamente na busca da sua sustentabilidade. Portanto a partir desse trabalho conclui-se que a biotecnologia oferece e tem muito mais a oferecer de benefícios para a sociedade, principalmente melhorias em campos já existentes e também nos que ainda não foram explorados. Palavras-chave: biotecnologia, saúde, agropecuária, ambiental, industrial e engenharia genética.

7 ABSTRACT The need for some new products and services gave rise to a new area of knowledge before we even knew what it was biotechnology. The manipulation that biotechnological methods produce, guarantee the human being a power to control the production of goods and materials never seen and that influence human life in several aspects, thus being a set of techniques, biotechnology guarantees its use in the most diverse Areas and segments bringing benefits that perpetuate in the development and sustenance of life. The present research is a bibliographical review about the benefits of biotechnology in the most diverse areas, since its premise is multidisciplinary. The research carried out focuses on the survey of articles, monographs, theses and books, all Brazilian, related to biotechnology and its use in several areas to analyze the benefits. From the research it was found that biotechnology generally is at the service in search of a higher quality of products, or new products that guarantee the quality of life, not only directly, but indirectly by means of guaranteeing the growth of the economy Providing exports with higher quality products and services, and also being able to supply new biotechnological techniques not yet revealed, which arise from new research in areas where it has not yet been applied. It is necessary to emphasize its less aggressive character to the environment, since the raw material is withdrawn but returns directly or indirectly in the pursuit of its sustainability. From this work, therefore, we conclude that biotechnology offers and has much more to offer benefits to society, especially improvements in already existing fields and also in those that have not yet been explored. Keywords: biotechnology, Health, agricultural, environmental, industrial and genetic engineering.

8 LISTA DE FIGURAS Figura 01: Gráfico de distribuição de empresas de biotecnologia por setor de atividade...21 Figura 02: Área plantada, em milhões de hectares, com lavouras transgênicas no Brasil...24 Figura 03: A boa qualidade do solo para o ecossistema...26 Figura 04: Principais Etapas envolvidas no processo de transformação genética...28

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Aplicações de processos biológicos no desenvolvimento da biotecnologia...18 Tabela 2: Principais contribuições da biotecnologia no desenvolvimento de vacinas...22 Tabela 3: Aplicação das peptidases em processos industriais...26

10 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS DBC SBC OGMs DNA USP UFRJ Dedicated Biotechnology Companies Small Biotech Companies Organismos Geneticamente Modificados Ácido Desoxirribonucléico Universidade de São Paulo Universidade Federal do Rio de Janeiro UNICAMP Universidade Estadual de Campinas EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária FIO CRUZ Instituição Oswaldo Cruz

11 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos METODOLOGIA REVISÃO DE LITERATURA: ASPECTOS GERAIS DEFINIÇÃO DE BIOTECNOLOGIA HISTÓRICO DA BIOTECNOLOGIA BIOTECNOLOGIA NO BRASIL INDÚSTRIA BIOTECNOLÓGICA ÁREAS DE APLICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA SAÚDE AGROPECUÁRIA AMBIENTAL INDUSTRIAL ENGENHARIA GENÉTICA IDENTIFICAÇÃO E ISOLAMENTO CLONAGEM TRANSFORMAÇÃO TESTES FINAIS CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIGRÁFICAS... 31

12 12 1. INTRODUÇÃO A biotecnologia refere-se a um conjunto de técnicas que utilizam os seres vivos no desenvolvimento de processos e produtos, por não ser uma técnica específica para somente uma área, a biotecnologia expande sua aplicação nas mais diversos contextos, desde área da saúde até a engenharia, desde que tenha como finalidade produzir um serviço ao homem, nesse sentindo A biotecnologia é ampla, envolve várias áreas do conhecimento e é, geralmente, multidisciplinar, pois dialoga com várias outras práticas de saberes (FERREIRA E FALEIRO, 2008, p.766). O que possibilitou uma maior exposição do uso de métodos biotecnológicos foi a descoberta da estrutura do DNA, permitiu a viabilidade de manipular e alterar o código genético dos seres vivos e proporcionou uma liberdade a ciência nunca vista, proporcionando assim benefícios como aceleramento, manutenção e de produção de processos de bens e serviços que afetam até hoje a realidade do homem (FERREIRA E FALEIRO,2008). De acordo com Borém (2005) muito antes mesmo que o homem entendesse a biologia, ele já utilizava métodos biotecnológicos na produção de vinhos e pães através do processo de fermentação, a biotecnologia moderna em sua definição deve cobrir as várias técnicas que utilizam o DNA recombinante para gerar produtos ou serviços, essa nova biotecnologia é o resultado de todos os conhecimentos acumulados e experiências feitas desde a descoberta da biologia. Manfredi (2003, p.40) considera a Era da biotecnologia, quando os acontecimentos acumulados ao longo dessa mesma História, nas Ciências Naturais, são potencializados como recursos e viabilizados ao serviço do Homem, sendo assim esse conjunto de técnicas como, por exemplo, através do processo de fermentação, citado anteriormente, se transformou hoje no que chamamos de biotecnologia, o serviço que se encontra atualizado e potencializado à produção e serviço de bens ao homem. Assim como outras áreas (informática, robótica, etc.), a biotecnologia surge a partir de uma demanda social, o que significa que o ser humano precisou de um tipo de serviço que ainda não existia ou se já existia não supria suficientemente uma necessidade e esse conjunto de técnicas veio justamente para atender essa demanda, mesmo que a biotecnologia não seja o próprio serviço, ela proporciona a produção, manutenção e ou aceleramento desses processos, tendo origem a partir de inovações tecnológicas, os novos produtos e processos resultantes geram diferentes expectativas e demandas por parte do mercado consumidor da biotecnologia, que acabam gerando por si mais pesquisas, que possibilitam mais inovações no mercado,

13 13 tornando-se assim um ciclo entre produção de conhecimento e demanda do mercado (OLIVEIRA, 1998). De acordo com Albagli (1998) alguns autores consideram a biotecnologia divida em dois ramos: a biotecnologia tradicional e a biotecnologia moderna, essa divisão surge após a década de 70, a partir do desenvolvimento da técnica do DNA recombinante, permitindo a transferência do material genético entre os organismos vivos através de meios bioquímicos, esse segundo conceito é não só o cruzamento de espécies já existentes na natureza, mas está relacionada à possibilidade de obtenção de produtos e substâncias através das novas técnicas genéticas. Existindo essa divisão, abre-se uma lacuna para saber como está o discurso pelas práticas de saberes acerca dos benefícios que a biotecnologia vem proporcionando a sociedade como um todo, servindo para análise de novos ramos e uma possível aplicação da biotecnologia em áreas que ainda não foi estudada essa relação, sendo assim o trabalho segue buscando responder a seguinte pergunta: Quais os benefícios da aplicação da biotecnologia nas áreas da saúde, agropecuária, ambiental, industrial e na engenharia genética?

14 14 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Realizar um estudo bibliográfico sobre o processo de aplicação da biotecnologia nas áreas da saúde, agropecuária, ambiental, industrial e engenharia genética, buscando assim compreender e analisar os benefícios da mesma e quais discursos surge a partir dessa análise. 2.2 Objetivos Específicos I. Realizar levantamento de trabalhos acadêmicos sobre a biotecnologia e sua aplicação. II. Identificar os benefícios da aplicação da biotecnologia nas áreas da saúde, agropecuária, ambiental, industrial e engenharia genética; III. Analisar quais discussões vem surgindo para a área a partir dessas pesquisas;

15 15 3. METODOLOGIA O método utilizado nesse estudo parte de uma pesquisa bibliográfica que segundo Pronadov e Freitas (2013) é uma pesquisa elaborada a partir de um material já publicado constituído principalmente de livros, artigos científicos, jornais, monografias, dissertações, publicações em periódicos ou sites, esse tipo de pesquisa tem por objetivo aproximar o pesquisador de um material já existente e comprovado sobre o assunto da pesquisa, a partir de ideias já pensadas poderão ser formadas novas ideias e novas relações entre a biotecnologia e suas áreas afins de aplicação e como essas relações foram pensadas através dos tempos e se pensar em maneiras atuais que possam facilitar a vida humana através dessas relações de saberes. Segundo Gressler (2004), revisão bibliográfica não se limita somente a livros, e sim qualquer tipo de registro de informação pode fazer parte da revisão bibliográfica, independente da forma de armazenamento, que sejam manuscritos, impressos ou reproduzidos eletronicamente, além disso, a revisão bibliográfica permite ao pesquisador investigar sobre o mais variados métodos, desde coleta a análise de dados, possibilita ao investigador definir teorias dentro do campo a ser investigado e, ao mesmo tempo, habilita-o a colocar a questão em perspectiva, neste trabalho a revisão bibliográfica foi satisfatória na busca do objetivo, pois permitiu uma abrangência maior na investigação dos mais diversos trabalhos acadêmicos sobre a biotecnologia. De acordo com Gil (2002, p.45) A principal vantagem da pesquisa bibliográfica reside no fato de permitir ao investigador a cobertura de uma gama de fenômenos muito mais ampla do que aquela que poderia pesquisar diretamente, nesse sentido para este trabalho se tornou importante essa vantagem, pois a pesquisa gira em torno dos benefícios da biotecnologia, não em um lugar ou tempo especifico, mas os seus benefícios como área de conhecimento e aplicação como um todo, podendo observar aplicações em alguns outros locais que também caberiam no Brasil. No primeiro momento foi feito a delimitação do tema, buscando uma lacuna que pudesse ser respondida, com toda a inesperada evolução da biotecnologia nas mais diversas áreas, se achou a necessidade de analisar quais as áreas de aplicação e beneficio da biotecnologia, então para atingir esse objetivo foi necessário fazer um levantamento de trabalhos acadêmicos, que ajudou não só na elaboração textual deste trabalho em si, mas também na revisão de literatura do objetivo proposto, além de material metodológico para

16 16 auxiliar na formulação estrutural e metodológica, com confecção de fichamentos que facilitou no momento da produção de texto. No levantamento foram escolhidos trabalhos de língua brasileira, das mais diversas metodologias e áreas, desde que o foco fosse biotecnologia, os descritores utilizados foram: biotecnologia; biotecnologia e saúde; biotecnologia e agropecuária; biotecnologia e insumos, biotecnologia e meio ambiente; engenharia genética; biotecnologia e indústria; história da biotecnologia e biotecnologia no brasil. As fontes de pesquisa foram em portais de periódicos, como Scielo, Google Acadêmico, utilizando-se também de sites como da SiBi USP, entre outros sites de bibliotecas virtuais das mais variadas faculdades, como o tema absorvia várias áreas seus autores também foram os mais diversos, sendo alguns materiais online e outros não, esse momento se torna importante para a organização lógica do assunto que será base para a produção de texto. De uma maneira geral esse método foi preciso ao responder os objetivos propostos, pois o tema geral se tornou ampliado para pesquisas de campo, além de observar os autores com divergências teóricas, pode-se analisar como esse debate repercute pela biotecnologia, podendo classificar de maneira mais rápida quais benefícios se sobressaem pela utilização de métodos biotecnológicos, averiguando como a biotecnologia se insere e modifica positivamente a vida do indivíduo.

17 17 4. REVISÃO DE LITERATURA: ASPECTOS GERAIS 4.1 DEFINIÇÃO DE BIOTECNOLOGIA A biotecnologia é denominada de acordo com Silva e Melo (2001) como um conjunto de várias outras tecnologias habilitadoras e potencializam a manipulação, alteração, melhoramento ou produção de outros bens e serviços e que para se chegar nesse resultado se utiliza da otimização de outros organismos vivos ou suas partes, células e moléculas. No sentindo mais amplo, a biotecnologia é definida como é uma área de aplicação da biologia para fins tecnológicos e comerciais, o que significa ser a utilização de organismos vivos para geração de novos produtos, já a chamada biotecnologia moderna, se define como um conjunto de técnicas e processo de manipulação de células, de modificações moleculares ou de micro-organismo passando pelo nível de transformação do DNA ou da modificação manipulada de sua expressão, visando o fim comercial, considerada uma nova área de exploração do homem possui aplicação em diversas áreas da economia (RAMOS, MELO E SILVA, 2016). A civilização surge antes mesmo que a história, a partir do momento que o homem antes mesmo de torna-se civilizado passa a explorar os recursos em seu favor para garantir sua sobrevivência e passa a aprimorar essas técnicas cada vez mais, trocando os recursos biológicos por outros que tiveram a intervenção humana, a era biotecnológica chega como resultado do acúmulo de conhecimento advindo das Ciências da Natureza que foram viabilizados como recursos a serviço do homem (MANFREDI, 2003). Segundo Borém (2005), a biotecnologia opera em nível molecular, o que é possível através de algo que todos os seres vivos possuem o DNA como molécula portadora fundamental da informação gênica, que é o que nos torna diferentes, compartilham o mesmo código genético, que codifica e determina as proteínas dos homens, dos animais, das plantas, dos insetos e microrganismos. O que chama a atenção e ao mesmo tempo o receio de alguns por essa área, é a forma inesperada pela qual esta tomando o espaço da vida humana, a velocidade como esta ciência evoluiu durante os últimos anos e a forma como esta gerou um impacto inesperado no mercado, marcam a forma como a humanidade encara esta área de conhecimento até hoje (BORÉM, 2005).

18 HISTÓRICO DA BIOTECNOLOGIA Apesar da denominação atual, a relação do homem e biotecnologia é antiga, segundo Carrer, Barbosa e Ramiro (2010) a partir de relatos de que micro-organismos eram usados em procedimentos fermentativos para a fabricação de pães e vinhos deixam claro que a relação homem/biotecnologia não surgiu recentemente, sendo que nessa época os procedimentos chegavam mais próximos à biologia. Dentro de um contexto que estuda os seres vivos a biotecnologia nasce e se estrutura a partir de acontecimentos que envolvem a biologia, onde a transformam de ciência básica para ciência aplicada, sendo importante ressaltar que nas técnicas biotecnológicas, mesmo a mais modernas partem de princípios biológicos, sendo sua essência multidisciplinar, é possível encontrar vários profissionais nessa área como biólogos, médicos, agrônomos, engenheiros, farmacêuticos, químicos, entre outros (RAMOS, MELO E SILVA, 2016). Na Tabela 1 é possível identificar princípios biológicos que deram origem as áreas da biotecnologia que resultam em produtos e bens de serviço. TABELA 1 - Aplicações de processos biológicos no desenvolvimento da biotecnologia Fonte: Ramos; Melo; Silva, (2016).

19 BIOTECNOLOGIA NO BRASIL Segundo Eugen (2008 apud Guimarães, Gama e Correia, p.5, 2008) a biotecnologia nacional teve início com trabalhos realizados na década de 1930, no melhoramento genético do café, milho e outras espécies, momento em que o Brasil era ministrado politicamente por oligarquias, politica conhecida como café com leite, liderado por Minas Gerais e São Paulo. No Brasil a engenharia genética também conhecida como biotecnologia moderna provocou atenção desde meados dos anos 80 quando foi notado como um meio de transformar o país de comprador e adaptador em gerador de tecnologia em um setor de ponta, a diferença de outros países como os Estados Unidos é que aqui no Brasil faltou uma ligação entre as pesquisas cientificas e empresas brasileiras o que retardou ou impediu a gerações de inovações aqui no país (AZEVEDO, FERREIRA, KROPF E HAMILTON, 2002). Segundo Pessini (2011, apud Ramos, Melo e Silva, 2016) o Brasil é um dos países mais ricos do mundo em diversidade biológica, possuindo aproximadamente 22% das espécies de vegetais e animais do planeta, apresentando alguns ecossistemas mais completos, em números de espécies vegetais, dessa maneira isso nos garante uma garante vantagem em se tornar um dos países mais desenvolvidos biotecnologicamente, basta tratar com mais seriedade essa questão ao criar incentivos fiscais e politicas que permitam o desenvolvimento desta área em consonância com o uso sustentável da nossa diversidade biológica. Para tal questão sobre a biotecnologia e seu uso regulamentado, no Brasil a Lei nº de março de 2005 dispõe sobre o estabelecimento de normas de segurança e mecanismos de fiscalização de atividades que envolvam organismos geneticamente modificados (OGMs) e seus derivados, onde decreta e sanciona: Art. 1o Esta Lei estabelece normas de segurança e mecanismos de fiscalização sobre a construção, o cultivo, a produção, a manipulação, o transporte, a transferência, a importação, a exportação, o armazenamento, a pesquisa, a comercialização, o consumo, a liberação no meio ambiente e o descarte de organismos geneticamente modificados OGM e seus derivados, tendo como diretrizes o estímulo ao avanço científico na área de biossegurança e biotecnologia, a proteção à vida e à saúde humana, animal e vegetal, e a observância do princípio da precaução para a proteção do meio ambiente. Já para o incentivo de investimento dessa área, o Governo Brasileiro sancionou o decreto Nº 6.041/2007 que institui a Política de Desenvolvimento da Biotecnologia e cria o Comitê Nacional de Biotecnologia, que decreta:

20 20 Art. 1o Fica instituída a Política de Desenvolvimento da Biotecnologia, na forma do Anexo a este Decreto, que tem por objetivo o estabelecimento de ambiente adequado para o desenvolvimento de produtos e processos biotecnológicos inovadores, o estímulo à maior eficiência da estrutura produtiva nacional, o aumento da capacidade de inovação das empresas brasileiras, a absorção de tecnologias, a geração de negócios e a expansão das exportações. De acordo com Ramos, Melo e Silva (2016) esse plano tem como objetivo incorporar a biotecnologia aos processos industriais brasileiros, como forma de alavancar o desenvolvimento social e econômico do país por ser considerada como uma das áreas mais promissoras, que se tornou uma possível oportunidade de crescimento econômico do país. Em termos quantitativos, uma pesquisa realizada por Oda e Soares (2001) aqui no Brasil, quando perguntados se já tinham ouvido sobre o termo biotecnologia, 53% afirmou que sim, enquanto que 47% disseram que nunca ouviram falar do assunto, esse dado revela que quase a metade dos pesquisados desconhecem sobre a biotecnologia, vivem esse processo todos os dias, mas desconhecem o que de fato é a biotecnologia para identifica-la, sendo assim esse trabalho se torna necessário também para que a sociedade passe a conhecer essa área de conhecimento e aplicação que permeiam nossas vidas. 4.4 INDÚSTRIA BIOTECNOLÓGICA De acordo com Rossi, Thrassou e Vrontis (2011, apud Ramos, Melo e Silva, 2016) a indústria biotecnológica é dividida em dois segmentos: Empresas dedicadas a biotecnologia e Empresas de Bioprodução. As empresas dedicadas a biotecnologia (EDBs, equivalente à sigla DBC, que se refere ao termo inglês Dedicated Biotechnology Companies) ou Small Biotech Companies (SBC), são tipos de empresas de micro, pequeno e médio porte, que utilizam de técnicas biotecnológicas para geração de produtos, processos ou serviços destinados para o mercado final, seja para grandes empresas, são localizadas em universidades fundações e instituições de pesquisa como, por exemplo, a Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) e a Instituição Oswaldo Cruz, sendo que isso se torna um ponto forte desse tipo de empresa pela ligação direta com a base científica da biotecnologia (RAMOS; MELO E SILVA, 2016). Já as empresas de bioprodução, denominadas também como empresas biotecnológicas de P&D, são geralmente de médio e grande porte que utilizam de seres vivos ou suas partes para a produção em escala de biomassa ou de produtos biotecnológicos

21 21 secundários, destinados ao mercado de porte significativo, associadas às EDBs geralmente são empresas de apoio ou consumidoras que compram e consomem os produtos e serviços de biotecnologia, porém não são empresas de biotecnologia (RAMOS; MELO E SILVA, 2016). Por fim, segundo Guimarães, Gama e Correia (2008) as aplicações biotecnológicas são mais respeitosas sustentavelmente ao meio ambiente do que os métodos industriais existentes podem reduzir custos de produção, de desperdício de material, promovendo assim a eficiência e melhor da qualidade do produto, esses objetivos podem ser atingidos por meio de: substituição de recursos não renováveis por recursos renováveis; através da troca de produtos químicos duros por organismos biológicos; e desenvolver tecnologia mais eficiente e eficaz que vão proporcionar resultados positivos advindos do mercado tecnológico. Na figura 01 é apresentada a distribuição de empresas biotecnológicas por setor. FIGURA 01: Gráfico de distribuição de empresas de biotecnologia por setor de atividade. Fonte: Fundação BIOMINAS (2007) Em primeiro lugar temos a agricultura com 22,5%, aquela aplicação principalmente em alimentos que é um produto muito utilizado pelo ser humano para a sobrevivência, e em segundo lugar temos os insumos com 21,1%, o que significa dizer que a biotecnologia fornece tipos de matérias primas que serão utilizadas para a produção de outros tipos de produtos, então de uma forma geral biotecnologia não é somente aquela considerada diretamente como produto ou serviço, mas que faz parte daquele resultado final.

22 22 5. ÁREAS DE APLICAÇÃO DA BIOTECNOLOGIA A biotecnologia com seu caráter multidisciplinar e produtor de bens e serviços se torna também um gerador de várias áreas de pesquisa. Nos tópicos a seguir será identificada algumas das áreas das quais se utilizam métodos biotecnológicos SAÚDE Essa é uma das áreas que tem uma maior participação da biotecnologia, nesse tópico o destaque é o uso de antibióticos tanto pelos seus benefícios como importância econômica. Os antibióticos são empregados no combate a infecções causadas por microrganismos, notadamente bactérias, nos organismos humano, animal e vegetal. Atualmente existem mais de 5 mil tipos diferentes de antibióticos, o que só é possível pelo melhoramento genético dos microrganismos utilizados na produção ( Villen 2009 apud Faleiro e Andrade, 2011). Outro grande destaque é o uso de vacinas, que representam um importante instrumento no controle de doenças infecciosas, utilizando a técnica do DNA recombinante. A biotecnologia tem permitido o desenvolvimento de novos agentes imunizantes como, por exemplo, para influenza, herpes, pólio e hepatite A e B, além de vacinas de origem bacteriana, para diversos tipos de meningite, têm sido produzidas por meio de fermentação, o que mostra que mesmo após a descoberta de algumas, a recombinação de variabilidade pode produzir novas respostas para as doenças que surgem na nossa sociedade (Villen, 2009 apud Faleiro e Andrade, 2011). Na tabela 2 são apresentados os resultados da biotecnologia na área da saúde. TABELA 2 Principais contribuições da biotecnologia no desenvolvimento de vacinas. Fonte: Diniz e Ferreira (2010)

23 23 De acordo com Faleiro e Andrade (2011) produtos como: insulina humana, interferon, hormônio de crescimento, peptídios neuroativos, hidrocortisona, testosterona e vitaminas foram resultados da produção de macromoléculas por microrganismos que teve grande impulso com a tecnologia de DNA recombinante, o que nos mostra que os usos na biotecnologia da saúde são variáveis e permitem facilitar a vida em sociedade no que diz respeito às doenças, evitando mortes em massa que poderiam prejudicar a perpetuação da espécie. A utilização da biotecnologia na saúde animal é pelo viés de preservação da saúde animal pensando em diminuir o risco de contágio e também assim os efeitos de prejuízo financeiro, essa preocupação abriu uma área de pesquisa para a tipificação de agentes patogênicos, criação de vacinas para carrapatos, bem como novos produtos de aplicação mais rápida e eficiente (RAMOS; MELO E SILVA,2016) AGROPECUÁRIA A agropecuária, ou seja, a produção de alimentos foi e sempre será necessária a sobrevivência do ser humano. A invenção da agricultura, contudo não resolveu completamente o problema do suprimento de alimentos, quando a seca e pragas recaia sobre a população o resultado eram as secas e fome, alternativas biotecnologias para crescimento, manutenção das plantas e dos animais e torna-los mais resistentes às fatores ambientais vem sendo utilizados nessa área (FALEIRO; ANDRADE, 2011). De acordo com Silveira, Borges e Buainain (2005), a principal contribuição da biotecnologia moderna à agricultura é a possibilidade de criar novas espécies a partir da transferência de genes entre duas outras distintas, essa transferência visa um desenvolvimento de uma planta como um atributo econômico, como é o caso de plantas resistentes a vírus ou pragas. Na figura 02 será apresentada a divisão de lavouras transgênicas no Brasil.

24 24 FIGURA 02 Área plantada, em milhões de hectares, com lavouras transgênicas no Brasil. Fonte: Carrer, Barbosa e Ramiro (2010, apud ISAAA 2010). Nesse contexto, a biotecnologia tem gerado várias discussões sobre os OGMs, que chegaram à indústria alimentícia trazendo várias polêmicas, alguns malefícios surgiram dessas novas discussões como a criação de novas pragas e plantas daninhas, danos a espécies não alvos através do transporte do pólen pelos ventos, água, insetos e aves, a alteração da dinâmica dos ecossistemas, produção de substâncias tóxicas, perda da biodiversidade e a oligopolização internacional do mercado de sementes que poderiam ocasionar a exclusão de pequenos agricultores, porém esses malefícios podem se tornar novas fontes de pesquisa para o aperfeiçoamento das técnicas biotecnológicas menos agressivas (ALVES, 2004). Já na pecuária, conforme Faleiro e Andrade (2011) a biotecnologia atua na produção e no melhoramento genético animal, como a inseminação artificial, transferências de embriões, a clonagem animal e a transformações genéticas podem ser destaques pelos avanços obtidos nos últimos anos, além do aumento de produtividade. Essas técnicas são importantes na seleção dos melhores e reprodução de animais com características genéticas de interesse, possibilitar a diminuição do intervalo entre gerações, e analisando a preservação ambiental, garantir a reprodução de animais ameaçados de extinção. Além de uma questão mercadológica, as aplicações da biotecnologia no mundo vegetal e animal garantem que produtos de melhor qualidade cheguem ao consumo humano.

25 AMBIENTAL Nesta área, uma da aplicação mais direta da biotecnologia está relacionada à biodegradação, que é a decomposição de animais ou substâncias químicas pela ação dos seres vivos, sobretudo pela ação dos microrganismos, a tecnologia aqui utilizada chama-se biorremediação, que se conceitua como a utilização de seres vivos ou seus componentes na recuperação de áreas contaminadas, degradando compostos poluentes (FALEIRO; ANDRADE, 2011). Além da biorremediação, outra aplicação direta da biotecnologia nesta área é o uso de plantas transgênicas, o que significa dizer de acordo com Brookes e Barfoot (2005, apud Faleiro e Andrade, 2011) as lavouras transgênicas contribuíram para uma significativa redução no impacto ambiental global, relacionada a uma diminuição de uso de pesticidas. Além disso está relacionado a viabilização de sistemas de produção que utilizam o cultivo mínimo e plantio direto, as vantagens são: conservação do solo evitando-se a erosão, diminuição da emissão de gases de efeito estufa, redução do assoreamento dos rios e mananciais e conservação da fertilidade e da micro e macro fauna e flora dos solos, esses benefícios vão ser importantes não só ambientalmente mas como para outras áreas, como agropecuária, que necessitam dessa preservação adequada dos solos. Gravina (2010) afirma que a demasiada preparação do solo é conhecida por causar alterações no solo, aumento da erosão e redução da umidade, sendo que as perdas da camada superficial causam danos permanentes, o manejo conservacionista libera resíduos de plantas na superfície, prevenindo a erosão, reduzindo a evaporação e elevando a absorção da umidade, o que certifica que a biotecnologia trás grandes benefícios a esta área. Nesse tópico, os benefícios que a biotecnologia produz são como uma forma de garantir a manutenção do nosso meio ambiente, o que nos proporcionaria mais tempo de sobrevivência humana. Na figura 03 será apresentado como a qualidade do solo influencia em algumas áreas.

26 26 FIGURA 03 A boa qualidade do solo para o ecossistema. Fonte: Embrapa (2011) 5.4. INDUSTRIAL De forma direta, a biotecnologia na área industrial está atrelada a aplicações de obtenção e conservação de alimentos, principalmente utilizando de métodos fermentativos. Para se chegar a esses alimentos, nos processos fermentativos são utilizados microrganismos como bactérias (Bacillus, Zymomonas, Acetobacter, etc.) fungos (Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, etc) e levedura (Saccharomyces cerevisiae). Já como processos fermentativos são utilizados a fermentação alcoólica (bebidas alcoólicas e o etanol carburante), a fermentação láctica (leites fermentados, queijos, chucrutes, picles e azeitona) e a fermentação biossíntese acética (vinagre e acido acético), sendo esses os principais, mas espera-se que com novas pesquisas na área, os métodos possam se expandir (FALEIRO; ANDRADE, 2011). Conforme Ramos, Melo e Silva (2016) pode ser utilizada também na indústria química através de produção de substâncias químicas de importância industrial por via fermentativa, por biocatálise e outras biotecnologias, usada também nas indústrias de biomassa através de biopolímeros, biocombustíveis, biofertilizantes e outros derivados de biomassa. Nesse mesmo tipo de indústria temos aplicação de processos biotecnológicos para o aproveitamento de rejeitos urbanos e industriais, engenharia ecológica, manejo florestal e despoluição. Na exploração petroleira através da utilização de organismos geneticamente modificados para a

27 27 recuperação, desobstrução e tamponamento de jazidas e descontaminação ambiental pósvazamentos, e por fim na mineração através de biolixiviação, biomanejo de resíduos/efluentes e recuperação ambiental. De uma forma geral o resultado dessas aplicações pode ser encontrado facilmente em nossas mesas, o que significa dizer que por via de benefícios, facilita porque em alguns casos esses alimentos passaram a ser necessário em nosso meio alimentar, garantindo a sobrevivência humana. Destaca-se o uso de enzimas na indústria, considerada a chave da biotecnologia, segundo Rezende (2016) as enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas e aceleram a velocidade de uma reação química, a utilização de enzimas se torna importante em valor comercial porque pode ser aplicada nas mais diversas áreas da indústria, além de não serem tóxicos, o que minimiza os efeitos sobre o meio ambiente, as peptidases são um dos grupos mais importantes das enzimas. A tabela 3 demonstra seus vários tipos, tipos de indústria onde podem ser utilizados. TABELA 3 - Aplicação das peptidases em processos industriais. Fonte: Rezende (2016, apud Kumar e Takagi 1999, Rao et al 2013 e Ray 2012

28 ENGENHARIA GENÉTICA É muito comum tratar a engenharia genética e a biotecnologia como sinônimo, o que não são, pois a engenharia genética é um conjunto de técnicas ligados à biotecnologia que já se diferencia por que este segundo termo é um conjunto de técnicas que gera produtos e processos de origem biológica sendo a engenharia genética um exemplo dessas técnicas, em termos definitivos a engenharia genética refere-se ao conjunto de técnicas de biologia e genética molecular que resulta na construção de moléculas de DNA quiméricas ou recombinantes (FALEIRO; ANDRADE, 2011). Segundo Faleiro e Andrade (2011), para a obtenção de OGMs, utiliza-se a transformação genética, que é a introdução controlada de ácidos nucleicos através do uso de ferramentas da engenharia genética. Na figura 04 são demonstradas as principais etapas envolvidas no processo de obtenção das OGMs: FIGURA 04: Principais Etapas envolvidas no processo de transformação genética. Fonte: Andrade (2003, apud Faleiro e Andrade, 2011).

29 IDENTIFICAÇÃO E ISOLAMENTO A identificação (prospecção), localização e isolamento dos genes de interesse são os procedimentos iniciais do processo de transformação genética. Os genes podem ser prospectados em microrganismos, plantas e animais (ANDRADE,2003, p.442) CLONAGEM Antes de ser utilizado para a transformação genética propriamente dita, o cassete de expressão precisa ser multiplicado, assim, são utilizados vetores para a clonagem. O vetor é uma molécula de DNA que pode ser usada para introduzir o cassete de expressão em uma célula hospedeira (Andrade, 2003 apud Conselho de Informações sobre Biotecnologia, 2009) TRANSFORMAÇÃO A transformação genética ocorre em dois estagio: (i) a transferência de DNA e (ii) integração do DNA no genoma. A integração é um processo com menor eficiência que a transferência, assim, somente uma parte das células que recebem o DNA obtém uma transformação estável As demais células apresentam somente uma expressão transiente, ou seja, o DNA é transferido, mas não é integrado e finalmente é degradado por nucleasses. (ANDRADE, 2003, p.446) TESTES FINAIS Trata-se de última etapa do processo de transformação genética. Após o processo de seleção e regeneração in vitro, em plantas obtidas são transferidas para casa de vegetação. Em seguida, são submetidas a avaliação molecular para confirmação da transformação [...] Uma vez confirmada a presença do transgene nas plantas regeneradas, essas são multiplicadas, e a progênie é submetida a diversas análises agronômicas e de biosseguranças alimentar e ambiental (ANDRADE, 2003, p.457).

30 30 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS Com base em toda a discussão e análise executado nesse trabalho foi possível vislumbrar as áreas de aplicação da biotecnologia e que benefícios surgem nessa área, de uma maneira geral em todas as áreas a biotecnologia busca facilitar a vida do indivíduo, principalmente no quesito sobrevivência e melhoria de vida, desde a promoção de saúde, auxiliando no combate as doenças, até na manutenção do meio ambiente o que de maneira direta garante a sobrevivência das espécies. Além desses fatores pode-se observar que a adoção de métodos biotecnológicos em alguns casos surge de forma mais acessível pela matéria prima ser encontrada mais facilmente na natureza e garante uma menor agressão ao meio ambiente, pois ao mesmo tempo que se retira matéria prima da mesma, ela retorna ao meio ambiente a fim de torna-lo mais produtivo com menos impacto negativo. No setor alimentar, métodos biotecnológicos garantem um melhor produto ao consumo humano, não somente na agricultura para garantir animais selecionados, mas também na saúde animal, para evitar contágios de doenças e assegurar o resgate de alguns animais que se davam como irrecuperáveis, isso garante não só um produto de qualidade para os brasileiros, mas para o mercado pois exportando-se produto de qualidade os pedidos por mais mercadoria aumentam, elevando assim a economia do país. De uma forma geral, concluímos que as áreas de aplicação da biotecnologia se interligam e garantem sucesso uma das outras, sendo assim o crescimento em todas as áreas garantem não só a uniformidade do sucesso, mas quando o detrimento de uma pode gerar o insucesso de outra, observando-se que os métodos biotecnológicos podem ser usados em qualquer área, desde que se procure a melhoria de um produto ou serviço ou produção dos mesmos, sabendo usar a técnica correta, os resultados serão de caráter positivo.

31 31 7. REFERÊNCIAS BIBLIGRÁFICAS ALBAGLI, Sarita. Da biodiversidade à biotecnologia: a nova fronteira da informação. Ci. Inf. [online]. Vol.27, n.1, Brasília, Disponivel em: < em: 21 de Abril de ALVES, Gilcean Silva. A Biotecnologia dos transgênicos: Precaução é a palavra de ordem. Holos, Ano 20, p.10, Natal/ RN, AZEVEDO, Nara; FERREIRA, Luiz Otávio; KROPF, Simone Petraglia; Pesquisa Científica e Inovação Tecnológica: A Via Brasileira da Biotecnologia. Dados. 2002, vol.45, n.1, p BORÉM, Aluízio. A História da Biotecnologia: A ciência que está surpreendendo até os mais otimistas. Biotecnologia, Ciência & Movimento. Nº 34- janeiro/junho de BRASIL, Decreto Nº 6.041/2007 de 8 de fevereiro de Dispõe a instituição da Política de Desenvolvimento da Biotecnologia e cria o Comitê Nacional de Biotecnologia. Disponível em: < Acesso em: 21 de Abril de BRASIL, Lei Nº de 24 de março de Regulamenta os incisos II, IV e V do 1o do art. 225 da Constituição Federal, estabelece normas de segurança e mecanismos de fiscalização de atividades que envolvam organismos geneticamente modificados OGM e seus derivados, cria o Conselho Nacional de Biossegurança CNBS, reestrutura a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança CTNBio, dispõe sobre a Política Nacional de Biossegurança PNB. Disponível em: < Acesso em 23 de Abril de CARRER, Helaine; BARBOSA, André Luiz; RAMIRO, Daniel Alves. Biotecnologia na Agricultura. Estudos Avançados. Vol.24, Nº 70, São Paulo, Disponível em: < Acesso em 07 de Maio de DINIZ, Mariana de Oliveira; FERREIRA, Luís Carlos de Souza. Biotecnologia aplicada ao desenvolvimento de vacinas. Estudos Avançados, vol.24, n.70, pp.19-30, FALEIRO, Fábio Gelape; ANDRADE, Solange Rocha Monteiro de. Biotecnologia: Estado da arte e aplicações na agropecuária.1ª Edição. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, p.730, FUNDAÇÃO BIOMINAS. Estudo de Empresas de Biotecnologia do Brasil Disponivel em < Biotecnologia-do-Brasil.pdf> Acesso em 25 de Abril de 2017 FERREIRA, M. E.; FALEIRO, F. G. Biotecnologia: avanços e aplicações no melhoramento genético vegetal. In: FALEIRO, F. G.; FARIAS NETO, A. L. Savanas: desafios e estratégias para o equilíbrio entre sociedade, agronegócio e recursos naturais. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, p

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