Alimentos Transgênicos: Brasileiro emite laudo

O exportador brasileiro não mais precisa pagar US$ 600 no exterior por um laudo sobre a origem transgênica do produto. Agora, vem Viçosa-MG, e por metade do preço, ele consegue o certificado legal.

Os seres vivos possuem extensas moléculas de DNA (ácido desoxirribonucléico) contendo unidades de informação genética denominadas genes, os quais codificam proteínas determinando as características dos organismos.

O homem vem tentando entender e manipular essas unidades, inicialmente por seleção de animais e plantas superiores para sua alimentação e, em seguida, por meio de cruzamentos orientados de forma a obter indivíduos com características desejáveis.

Atualmente, é possível a transferência de genes, previamente caracterizados e geneticamente manipulados em laboratório, entre organismos de diferentes espécies, por vias não sexuais.

Esta nova ferramenta da Genética permite a introdução de características desejáveis em espécies de interesse econômico, levando ao desenvolvimento de organismos geneticamente modificados (OGMs), ou transgênicos, sejam eles animais, plantas ou microrganismos.

A obtenção de transgênicos é relativamente simples e direta, envolvendo: o isolamento do gene de interesse; a sua manipulação em laboratório para associar a ele elementos que direcionem a sua expressão; a sua transferência e incorporação no genoma (material genético) do organismo de interesse; e a seleção e regeneração do OGM obtido.

Química e Derivados: Alimentos Transgênicos

O organismo transformado é, então, submetido a uma série de testes que determinam a sua viabilidade e sua capacidade de gerar descendentes férteis que possam transmitir a característica de interesse para gerações futuras.

Com o desenvolvimento de OGMs de interesse econômico, surgiram também os “alimentos transgênicos” e com eles alguns questionamentos por parte dos consumidores:

“Esses alimentos são realmente seguros? Qual é a diferença entre eles e os alimentos tradicionais? Eles foram testados suficientemente? Como eu posso distinguí-los dos alimentos tradicionais?”.

De um lado as empresas responsáveis pelo desenvolvimento de tais produtos investiram tempo e recursos nessa nova tecnologia.

Afirmam ter feito os testes necessários comprovando a inocuidade dos transgênicos ao homem e ao ambiente.

Do outro lado, grupos contrários a essa visão, liderados principalmente por conservacionistas, afirmam que a tecnologia não é assim tão segura e os produtos dela advindos oferecem risco para a humanidade.

O debate tem se avolumado de tal forma que diversos países, principalmente da Europa, possuem legislação específica para a produção, manipulação e comercialização dos alimentos transgênicos. Por exemplo, a Europa e o Japão exigem laudos atestando a origem (transgênica ou não) da soja e derivados por eles importados. Internamente, nesses países, a identificação de ingredientes transgênicos no rótulo de alimentos industrializados já é uma rotina.

O Brasil, dentro em breve, deverá implementar normas de Rotulagem de Alimentos e Ingredientes Geneticamente Modificados.

Embora haja uma resistência por parte da indústria quanto a essa nova legislação, por essa exigência ir de encontro a processos de produção já estabelecidos e cuja mudança deverá onerar o produto final, pode-se observar que, aos poucos, o setor absorve essa nova condição, não só por causa da legislação, mas também por influência do próprio consumidor.

Neste contexto, é necessária a definição clara das novas regras do jogo, bem como a existência de laboratórios independentes e bem equipados para testar os produtos comercializados e atestar a sua identidade.

Química e Derivados: Alimentos Transgênicos: Representação gráfica da técnica de ElisaCaracterísticas de interesse e sua manipulação – Os principais genes utilizados na transformação de culturas de interesse comercial são os que determinam a tolerância a herbicidas (como o gene RR®, que condiciona tolerância ao herbicida glifosato), ou o amadurecimento retardado em frutos, bem como a tolerância a insetos-praga e a resistência a vírus.

Mais recentemente, a atenção das empresas de biotecnologia converge para as características de qualidade, como a qualidade da fração óleo, da fração protéica, do teor de ferro, de vitamina A etc. Além disso, há um grande interesse na produção de fármacos a partir de plantas transgênicas, que nesse caso, seriam utilizadas como biorreatores.

No processo de manipulação do gene a ser empregado na transformação, o segmento de DNA que codifica a proteína de interesse é “engenheirado” para poder se expressar adequadamente na planta transgênica. Para isso, ao gene são ligados segmentos de DNA que identifiquem o seu início (região promotora) e o seu término (região terminadora).

Além disso, são normalmente adicionados à região promotora segmentos de DNA que promovam o endereçamento correto da proteína a ser sintetizada.

Todos esses segmentos advêm normalmente de outros organismos, isto é, o cassete no qual o gene de interesse está inserido é uma verdadeira quimera. No entanto, do ponto de vista da planta transgênica, esse cassete é apenas mais uma seqüência de DNA.

Durante o processo de transformação, para permitir a distinção entre as células vegetais transformadas daquelas que não receberam o transgene, a este é associado um gene marcador, normalmente um gene condicionador de resistência a um antibiótico.

Quando este se expressa, a célula que o contém consegue sobreviver na presença do antibiótico ao qual ele confere resistência. Quando a planta transgênica é regenerada a partir da célula que contém o transgene, juntamente com o gene marcador, todas as suas células, desde a raíz até as suas folhas, irão conter esses dois genes.

Detecção de transgenes em alimentos – As plantas transgênicas já fazem parte do nosso dia-a-dia e estão sendo comercializadas, ou em fase de teste, no mundo inteiro.

Novos eventos de transformação estão ocorrendo neste momento em diversos laboratórios do planeta e alimentos transgênicos já ocupam prateleiras em muitos supermercados.

Diante dessa nova realidade, pergunta-se: é possível dizer se um alimento é ou não transgênico? Sim. É possível, de maneira bastante precisa, afirmar se um alimento é derivado de uma planta transgênica, de uma outra não transgênica ou de uma mistura de ambas.

Essencialmente existem dois métodos usados para esse fim: o imunológico e a reação em cadeia da DNA polimerase (PCR).

Química e Derivados: Alimentos Transgênicos: Detecção da tira de papel.O primeiro baseia-se na detecção, por anticorpos específicos, da proteína que é codificada pelo transgene, ou pelo gene marcador.

O outro método detecta o transgene diretamente, ou seja, o segmento de DNA introduzido na planta. A Figura 1 mostra uma representação simplificada das etapas executadas na técnica de ELISA.

Métodos imunológicos – Existem pelo menos duas técnicas imunológicas para detectar a proteína codificada pelo transgene ou pelo gene marcador: a técnica de ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) e a técnica de detecção em tira de papel.

Na técnica de ELISA, primeiramente um extrato do alimento transgênico é adicionado a uma placa de poliestireno e as proteínas são adsorvidas (imobilizadas) na placa. Em seguida, uma solução contendo anticorpo específico para a proteína de interesse (anticorpo 1) é adicionada à placa. Este se liga de modo específico à proteína.

Finalmente, é adicionado à placa um segundo anticorpo (anticorpo 2) que reconhece especificamente o anticorpo 1. Ao anticorpo 2 está conjugada uma substância fluorescente, ou outra capaz de permitir a sua detecção visual ou por aparelhagem específica. Dessa maneira, se o extrato contiver a proteína de interesse, o anticorpo 1 se ligará a ela; a este se ligará o anticorpo 2 e conseqüentemente haverá maneira visual de determinar a presença da proteína e confirmar se o alimento é transgênico.

Em virtude da especificidade da interação proteína-anticorpo, a técnica de ELISA é bastante sensível, podendo detectar alguns nanogramas da proteína de interesse.

A metodologia é bastante simples, direta e reprodutível, podendo processar dezenas (ou mesmo centenas) de amostras ao mesmo tempo.

É considerado um método preciso e tem sido utilizado por diversos laboratórios na identificação de alimentos transgênicos, sendo aceito por países da Comunidade Européia para essa finalidade.

A técnica de detecção em tira de papel tem sido empregada como um método qualitativo para detectar transgenes em grãos e folhas.

É um processo simples, também baseado na interação proteína-anticorpo. O esquema da Figura 2 ilustra a base de funcionamento do método.

A tira normalmente é feita de celulose. Na sua extremidade superior é embebido o anticorpo de captura, e no terço inferior da tira é embebido o anticorpo de detecção, ligado a uma substância capaz de promover o aparecimento de cor. O anticorpo de detecção é específico para a proteína de interesse.

Na prática, inicialmente, a extremidade inferior da placa é imersa em um tubo contendo o extrato do material a ser analisado (Etapa 1).

Se a proteína de interesse estiver presente na amostra, ela migrará para a parte superior da tira, arrastada pela solução.

O anticorpo de detecção também irá migrar (Etapa 2). Na medida em que a proteína migra, a ela se ligam moléculas do anticorpo de detecção. O complexo proteína-anticorpo vai se tornando cada vez maior até não conseguir mais migrar e “focaliza” em uma faixa única.

As moléculas do anticorpo de detecção, que não se ligam à proteína e continuam migrando para a porção superior da tira, são capturadas pelo anticorpo de captura, formando uma segunda faixa. Uma vez que o anticorpo de detecção está ligado a uma substância que promove o aparecimento de cor, ele se torna visível nas duas faixas onde a sua concentração localizada é elevada.

A presença de duas faixas indica resultado positivo (Etapa 3). A presença de apenas uma faixa (a superior) indica que o teste foi negativo.

Há pelo menos duas dificuldades básicas associadas aos métodos imunológicos na identificação de alimentos transgênicos: a proteína de interesse deve ser purificada e utilizada na obtenção de um anticorpo específico que a reconheça; e a detecção da proteína depende da sua concentração na planta transgênica e da sua expressão no espaço e no tempo.

A purificação de uma proteína, dependendo do seu teor no organismo que a produz originalmente, pode não ser uma tarefa trivial.

Uma baixa expressão da proteína de interesse na planta transgênica pode ser suficiente para garantir o seu efeito fisiológico; no entanto, pode impedir a sua detecção pelo método imunológico.

Além disso, deve ser considerado que se um transgene tem uma expressão bastante específica no tempo (antes da floração, por exemplo) e no espaço (especificamente nas folhas jovens, por exemplo), a proteína de interesse não poderá ser detectada pelo método imunológico em um alimento feito à base de grãos, por exemplo.

Química e Derivados: Alimentos Transgênicos: Reação em cadeia da DNA Polimerase.Reação em cadeia da DNA polimerase (PCR) – A identificação de alimentos transgênicos pela técnica de PCR detecta diretamente o DNA, ou seja, a seqüência de DNA específica do transgene, de parte dele, da região promotora, da região terminadora ou do gene marcador.

Esse método tem sido o mais aceito pelos países da Comunidade Européia para a análise de alimentos transgênicos. É um método preciso, direto, extremamente sensível e está sendo utilizado em procedimentos que exigem altíssima precisão, tais como os testes de paternidade em humanos.

O método se baseia na amplificação de um fragmento de DNA específico contido no transgene ou em algum segmento de DNA exógeno a ele associado.

A amplificação é feita pela reação em cadeia da DNA polimerase utilizando pequenos fragmentos específicos de DNA que flanqueiam a região do DNA a ser amplificada.

No processo de amplificação, o DNA extraído do alimento é submetido a uma temperatura próxima a 90oC, quando as duas fitas do DNA se separam. A temperatura é reduzida para cerca de 55oC e os fragmentos se ligam ao DNA alvo em fitas opostas.

Em seguida, a temperatura é elevada a 72oC, e uma enzima (DNA polimerase) sintetiza duas novas fitas a partir dos fragmentos, tomando como molde as fitas originais. Este ciclo de variação de temperaturas é repetido entre 30 e 40 vezes, de tal forma que a quantidade de DNA amplificado aumenta exponencialmente a cada ciclo.

Dada à complementaridade entre os fragmentos e as regiões flanqueadoras do DNA alvo, a reação é bastante específica e essa especificidade garante a amplificação apenas do segmento desejado. O esquema da Figura 3 mostra as principais etapas do processo.

As características marcantes do método de detecção de transgenes baseado na reação de PCR são a sua precisão e a sua sensibilidade.

Essas características são altamente desejáveis nesse tipo de análise. Exatamente devido a essas características, o método pode gerar grande número de resultados falso-positivos em mãos não habilitadas.

Portanto, a técnica deve ser efetuada por pessoal treinado e em laboratórios especializados. Atualmente, os grandes compradores de soja requerem laudos atestando a identidade dos grãos e derivados (transgênicos ou não-transgênicos). Para essas situações, o PCR tem sido o método de escolha.

Além disso, o DNA é encontrado em todas as células do organismo e, portanto, a sua detecção independe do estágio de desenvolvimento da planta e do órgão ou tecido a ser testado. Logo, qualquer tipo de alimento transgênico conterá, potencialmente, fragmentos de DNA que possam ser detectados.

A detecção é simples e direta, não requer o desenvolvimento de anticorpos específicos como nos métodos imunológicos. Os fragmentos de DNA específicos são sintetizados comercialmente a partir das seqüências dos transgenes.

O método baseado na reação de PCR é normalmente utilizado de modo qualitativo. No entanto, uma vez estabelecidas as condições de amplificação e de amostragem do material a ser analisado, o processo pode fornecer, com grande precisão, a proporção de transgênicos em um dado lote de alimentos.

Química e Derivados: Alimentos Transgênicos: Os autores: Maurilio Alves Moreira (esq.) e Everaldo Gonçalves de Barros.
Os autores: Maurilio Alves Moreira (esq.) e Everaldo Gonçalves de Barros.

Os Autores

Maurilio Alves Moreira (esq.) – Professor titular da área de Bioquímica-Genética de Plantas da Universidade Federal de Viçosa, com PhD na Universidade de Purdue (Indiana – EUA). Atualmente coordena o Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária da UFV (Bioagro).

Everaldo Gonçalves de Barros – Professor titular da área de Genética Molecular de Plantas da Universidade Federal de Viçosa, com PhD na Universidade de Purdue (Indiana – EUA). É um dos coordenadores de pesquisa do Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária da UFV (Bioagro).

Análises de transgênicos no Brasil

A demanda por análises de resíduos de transgênicos em matérias-primas e em alimentos no Brasil tem aumentado significativamente nos últimos dois anos, principalmente após a aprovação do plantio comercial da soja transgênica resistente ao herbicida glifosato pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio, ligada ao Ministério de Ciência e Tecnologia.

Apesar da aprovação pela CTNBio, o plantio da soja transgênica em território nacional está suspenso por decisão judicial, a partir de ação movida pelo Instituto de Defesa do Consumidor – IDEC e por Organizações Não-Governamentais, com base no fato da soja transgênica não ter sido submetida a testes de impacto ambiental nas condições brasileiras pela empresa detentora da variedade transgênica (Monsanto do Brasil S/A).

Química e Derivados: Alimentos Transgênicos: Os doutores Marta Fonseca Martins e Ivan Schuster (ao centro), bem como Márcio Antonio Silva (á esquerda), são alunos de pós-gradução do curso de Genética da UFV e usuários do seqüenciador de DNA Perkin-Elmer nos testes de transgênicos.
Os doutores Marta Fonseca Martins e Ivan Schuster (ao centro), bem como Márcio Antonio Silva (á esquerda), são alunos de pós-gradução do curso de Genética da UFV e usuários do seqüenciador de DNA Perkin-Elmer nos testes de transgênicos.

A maior parte dessas análises tem sido demandada por empresas exportadoras de grãos de soja e produtos derivados (farelo, farinha, isolados protéicos etc.) para a Europa e Japão.

No Brasil, recentemente se constatou a presença de resíduos de transgênicos nos alimentos consumidos à base de soja, milho e batata.

Com isso, as empresas de alimentos atuantes no mercado nacional passaram a demandar tal tipo de serviço. Com a iminente aprovação de normas regulamentando a rotulagem de alimentos transgênicos pelo governo federal, a demanda por essas análises deverá aumentar.

Já antevendo esse cenário, a Universidade Federal de Viçosa (UFV), por intermédio do seu Instituto de Biotecnologia (Bioagro) desenvolveu metodologia baseada na técnica de PCR para determinar e quantificar a presença de resíduos de transgênicos em alimentos. Essa técnica é baseada na detecção direta de transgenes em amostras de DNA extraídas do alimento.

Esse tipo de serviço está sendo oferecido à comunidade, para pessoas jurídicas ou físicas, por meio da empresa incubada LabGene-AgroGenética, desde o final do ano passado. A empresa foi criada em parceria com o Bioagro e a Incubadora de Empresas de Base Tecnológica da UFV.

Apesar da demanda por análises estar, no momento, mais concentrada na soja transgênica e seus derivados, a empresa incubada está preparada para detectar transgênicos em alimentos derivados das mais variadas procedências, ou seja, de milho, batata, tomate, canola, entre outros. Paralelamente a empresa realiza também analises de DNA para caracterização de paternidade humana.

A equipe técnica responsável pelo LabGene-AgroGenética é formada por profissionais com doutorado na área de Biologia Molecular de Plantas e pelos professores Maurilio Alves Moreira ([email protected]) e Everaldo Gonçalves de Barros ([email protected]) da UFV, doutores em Bioquímica-Genética e Biologia Molecular de Plantas, respectivamente. As solicitações de análises, ou de esclarecimentos, podem ser encaminhadas via e-mail aos professores responsáveis, ou pelo telefone do LabGene-AgroGenética 0-xx-31-899 2871.

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