Brazil
June 3, 2008
Source:
Conselho de Informações sobre
Biotecnologia (CIB)
By Décio Luiz Gazzoni, engenheiro agrônomo, membro do Conselho
de Informações sobre Biotecnologia (CIB) e do Painel Cientifico
Internacional de Energia Renovável do Conselho Internacional de
Ciências (ICSU).
Será possível produzir óleos vegetais que substituam o petróleo
como combustível, nos usos industriais, ou na farmacologia?
Cientistas americanos estão buscando na biotecnologia as
respostas para esta pergunta. Um dos grupos que estudam o
assunto pertence ao Departamento de Agricultura norte-americano.
Quem lidera as pesquisas são o químico John Dyer e o geneticista
vegetal Jay Shockey. O primeiro desafio sobre o qual se
debruçaram foi entender por que determinadas plantas, como um
arbusto chamado tungue, produzem óleos que não são encontrados
em outras espécies vegetais. Decifrar este mistério, escondido
no código genético,
permitirá que se introduzam em outras plantas a capacidade de
produzir os tipos de óleo que a sociedade necessitar.
As plantas oleaginosas (ricas em óleos) estão entre as
principais commodities agrícolas negociadas no comércio
internacional. Em 2006, mais de 400 milhões de toneladas de
oleaginosas foram produzidas no mundo. A maioria dos óleos —
extraídos da soja, algodão, amendoim ou dendê — são produzidos
para fins nutricionais. Nessa área, as plantas poderiam ser
alteradas para possuir teor aumentado de ácidos graxos
importantes para a saúde humana, como o ômega 3, presente nos
peixes: bons para o coração, o cérebro e os olhos. O trabalho de
Dyer e Shockey pode permitir, por exemplo, que a sociedade
disponha deste benefício.
Mas é preciso lembrar que a indústria química atual é baseada no
petróleo, produto que hoje está associado a impactos ambientais,
preços em ascensão e esgotamento das reservas. Logo, há um
grande potencial para os óleos vegetais, que são quimicamente
semelhantes ao petróleo cru, tornarem-se matéria-prima para
tintas, revestimentos, plásticos, fármacos ou combustíveis.
Alguns óleos importantes do ponto de vista industrial são
produzidos em pequenas quantidades pelas plantas. Em outros
casos, as plantas que os produzem são de cultivo muito difícil e
de baixa produtividade.
Tomemos o caso da planta de tungue, que produz o ácido
eleosteárico, um tipo de óleo muito raro. Este ácido possui
propriedades industriais interessantes, em especial na
aceleração da secagem de tintas a óleo. O ácido confere à
pintura características desejáveis de durabilidade e resistência
à umidade, tanto em superfícies de madeira quanto em plásticos.
Se fossem usados óleos comuns para esta finalidade, a tinta não
seria absorvida pela madeira, nem secaria a contento, resultando
em uma pintura de baixa qualidade. Mas é muito difícil produzir
tungue, um arbusto sobre o qual pouco se conhece. A saída,
então, pode ser produzir o mesmo ácido em plantas que os
agrônomos conhecem bem e que os agricultores estão acostumados a
cultivar, mas que hoje não são capazes de gerar esse óleo.
Para atingir este objetivo, os cientistas introduziram os genes
que determinam a produção do ácido eleosteárico na planta-modelo
Arabidopsis, que pertence à família da mostarda. Agora eles
estudam os caminhos bioquímicos que fazem com que a planta
fabrique este óleo. O que Dyer e Shockey já sabem é que os genes
são responsáveis por ordenar à planta que produza determinadas
enzimas, que por sua vez fazem funcionar o mecanismo de produção
e estocagem de óleo nas células. Uma vez entendidos os
pormenores do mecanismo, será fácil não apenas produzir o ácido
eleosteárico em plantas de fácil cultivo – como a soja – bem
como usar a mesma técnica para aumentar a produção de outros
óleos, igualmente demandados pela sociedade, e que sejam de
difícil produção.
A pesquisa já deu passos largos, especialmente com a
identificação da provável família de enzimas responsável pelo
elevado teor de ácido eleosteárico nas sementes de tungue.
Agora, os pesquisadores precisam identificar exatamente o que
faz cada enzima da família, para associá-las com o tipo de ácido
graxo que se pretende produzir. Depois de entender a atividade
da enzima, será necessário identificar o gene que a produz. A
partir daí, os cientistas poderão transferir os genes para
outras plantas, de fácil cultivo, que atuarão como verdadeiras
usinas para produzir os ácidos graxos que a sociedade demandar.
Além disso, os cientistas podem aumentar a quantidade de óleo
que uma planta produz.
Se este caminho for trilhado até o final, os cientistas terão
descoberto uma fórmula para tornar o século XXI progressivamente
independente do petróleo e de seus impactos ambientais e
toxicológicos negativos. Este é o rumo para uma nova economia,
baseada em produtos naturais e renováveis. Enfim, uma economia
firmada em bioprodutos ao invés de insumos petroquímicos.
Más
biotecnología y menos de petróleo
Source: Agro-Bio
¿Es posible producir aceites vegetales que sustituyan al
petróleo como combustible en los usos industriales o en
farmacología? *Artículo de Decio Gazzoni.
Científicos estadounidenses del Departamento de Agricultura de
Estados Unidos buscan en la Biotecnología las respuestas a esta
pregunta.
El primer desafío al que se enfrentaron fue el de entender por
qué ciertas plantas, como en el caso de un arbusto llamado
tungue (Aleurites Fordii), producen aceites que no se encuentran
en otras especies vegetales, pues descifrar este misterio -
oculto en el código genético- permitiría introducir en otras
plantas la capacidad de producir los tipos de aceite que la
sociedad necesita.
Las plantas oleaginosas (ricas en aceites) se encuentran entre
los principales commodities agrícolas negociados en el comercio
internacional. En 2006, más de 400 millones de toneladas de
oleaginosas fueron producidas en el mundo. La mayoría de los
aceites -- extraídos de soya, algodón, maní o palma - se
producen con fines nutricionales.
En este ámbito, las plantas podrían ser modificadas para que
parte de su contenido fuera más rico en ácidos grasos
importantes para la salud humana, tales como Omega 3, presente
en el pescado y que tiene beneficios para el corazón, el cerebro
y los ojos.
El estudio que adelantan de los científicos estadounidenses
podría permitir que la sociedad se beneficiara de este aumento
en la calidad nutricional.
Pero debemos recordar que la industria química de hoy se basa en
el petróleo, producto que actualmente se asocia con impactos
ambientales negativos, el aumento en los precios y el
agotamiento de las reservas. Por lo tanto, existe un gran
potencial para los aceites vegetales que son químicamente
similares al petróleo crudo y pueden convertirse en materia
prima para pinturas, recubrimientos, plásticos, productos
farmacéuticos y combustibles.
Algunos aceites muy importantes desde el punto de vista
industrial son producidos en pequeñas cantidades por las
plantas. En otros casos, las plantas que lo producen son muy
difíciles de cultivar y tienen una baja productividad.
Tomemos el caso de la planta tungue que produce el ácido
eleosteárico, un tipo de aceite muy raro. Este ácido tiene
interesantes propiedades industriales sobre todo en la
aceleración del secado de pinturas al óleo. El ácido le da a la
pintura características deseables de durabilidad y resistencia a
la humedad, tanto en superficies de madera como en plástico. Si
se utilizaran los aceites comunes para esta finalidad, la tinta
no sería absorbida por la madera y no secaría de manera
satisfactoria, tornándose en una pintura de baja calidad.
No obstante sus beneficios, es muy difícil producir el tungue,
pues un arbusto sobre el que poco se sabe. La solución
consistiría entonces en producir este ácido en plantas que los
agrónomos conozcan bien y que los agricultores utilicen para el
cultivo.
Para lograr este objetivo, los científicos introdujeron en la
planta modelo Arabidopsis (que pertenece a la familia de la
mostaza) los genes que determinan la producción de ácido
eleosteárico y ahora estudian los caminos bioquímicos que hacen
posible que la planta fabrique este aceite.
Hasta el momento los científicos lograron identificar, en esta
primera parte del estudio, que los genes son los responsables de
ordenar la producción de determinadas enzimas en la planta para
que en ésta, a su vez, se ejecute el mecanismo de producción y
almacenamiento del aceite en las células.
Sin embargo, una vez entendidos todos los detalles del proceso,
no sólo será fácil producir el ácido eleosteárico en plantas de
fácil cultivo - como la soya - sino utilizar la misma técnica
para aumentar la producción de otros aceites, también requeridos
por la sociedad y de difícil producción.
La investigación debe seguir muchos pasos, sobre todo en lo que
respecta a la identificación de la familia de enzimas
responsables de los altos contenido de ácido en eleosteárico en
las semillas del tungue.
Ahora, los investigadores necesitan determinar exactamente la
función de cada enzima de la familia, para asociarlas con el
tipo de ácido graso que se pretende fabricar. Y, una vez se
entienda la actividad de la enzima, será necesario identificar
el gen que la produce.
A partir de este punto, los científicos podrán transferir los
genes a otras plantas de fácil cultivo que actuarán como
verdaderas fábricas
para producir los ácidos grasos que la sociedad requiere.
Además, los científicos podrán aumentar la cantidad de aceite
que produce una planta.
Si este camino se sigue hasta el final, los científicos habrán
descubierto una fórmula para hacer que el siglo XXI sea
independiente, progresivamente, del petróleo y de sus impactos
ambientales negativos y toxicológicos. Este es el camino para
una nueva economía basada en productos naturales y renovables.
Finalmente, una economía basada en bioproductos en el lugar de
insumos petroquímicos.
* Decio Gazzoni es ingeniero agrónomo, miembro del Consejo de
Información sobre Biotecnología (CIB) y del Panel Científico
Internacional de Energía Renovable del Consejo Internacional de
Ciencias(CIUC). |
|
