Biotecnologia

Os seres humanos descobriram a muito tempo atrás que seres vivos microscópios podem ser utilizados na produção de alguns alimentos. Até hoje, tal função é estudada por pesquisadores do mundo todo. 

Neste post trago alguns trechos de artigos publicados por pesquisadores sobre o tema Biotecnologia e a ação dos microrganismos na produção de alimentos.

No artigo "MICRORGANISMOS DE USO BIOTECNOLÓGICO" de  Rosemary Neves dos Santos, Aldenir de Oliveira Alves e Elineide Barbosa da Silveira, os pesquisadores afirmam que a biotecnologia é a aplicação de organismos e de sistemas biológicos na produção de bens e serviços. Tradicionalmente, a aplicação da biotecnologia na indústria de alimentos se restringia à produção de pães, queijos, álcool, vinagre e iogurte. Mais recentemente, houve um aumento do interesse pelo uso dessa tecnologia na extração e produção de ingredientes não nutritivos, biologicamente ativos. Existem muitos progressos nas técnicas de produção de alimentos e bioingredientes por fermentação, por processos enzimáticos e por engenharia genética a partir de sistemas biológicos derivados do DNA recombinante. Segundo Tortora et al. [3], a produção em larga escala de microrganismos, células ou componentes celulares e seus produtos são o resultado da biotecnologia. Há centenas de anos, as pessoas têm consumido alimentos que são produzidos pela ação de microrganismos. Mas, só a pouco mais de cem anos, os cientistas demostraram que os microrganismos são responsáveis pela produção de muitos produtos, podendo ser usado como matéria-prima barata e abundante, a temperaturas e pressões normais, evitando a necessidade de sistemas pressurizados, caros e perigosos e, de modo geral, não produzem resíduos tóxicos. Esse desenvolvimento rápido levou a uma melhor compreensão das relações entre microrganismos específicos e seus produtos e atividades. Indústrias específicas tornaram-se ativas em pesquisas microbiológicas e os selecionaram pelas suas qualidades especiais.

Por exemplo, o professor Anthony Sinksey, do Massachusetts Institute of Technology, e seu antigo aluno Oliver Peoples desenvolveram uma tecnologia patenteada do MIT para fazer plástico de milho. O projeto teve início quando Peoples começou a sequenciar o gene da bactéria R. eutropha no laboratório de Sinskey. Esse gene codifica uma enzima que permite à bactéria produzir polihidroxialcanoato (PHA) — uma forma natural de poliéster. Ela precisa apenas de luz do sol, água e uma fonte de carbono para sintetizar o material que utiliza para armazenar carbono e energia. A ideia, a partir dessa descoberta, era aumentar a capacidade de produção da bactéria para que ela pudesse ser usada para fins comerciais. No processo de engenharia metabólica desenvolvido por eles, diferentes genes de diferentes bactérias são incorporados na espécie E. coli, criando uma raça que produz PHA em níveis muito maiores que em bactérias naturais.O uso de materiais agrícolas ajuda a reduzir a quantidade de petróleo utilizada para fazer plásticos tradicionais. Atualmente, segundo os pesquisadores, são necessários dois milhões de barris de petróleo por dia para fabricar plásticos.

Diante do progresso que a biotecnologia vem desenvolvendo na fabricação de produtos e serviços com impacto na vida do produtor e consumidor, os pesquisadores Rosemary Neves dos Santos, Aldenir de Oliveira Alves e Elineide Barbosa da Silveira reuniram informações visando a importância da biotecnologia. Nas informações obtidas, foram abordadas a utilização dos microrganismos em processos biotecnológicos e seus benefícios para o homem e o meio ambiente. 

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A fermentação por microrganismos é a tecnologia de bioprocessamento mais antiga e também a mais conhecida. Os produtos da fermentação eram originalmente derivados de uma série de reações catalisadas pelas enzimas que eles utilizavam no metabolismo da glicose. Neste processo para obtenção de energia, os microrganismos sintetizam produtos secundários que são amplamente utilizados, a citar: dióxido de carbono, para a fermentação de pães; etanol, na fabricação de vinhos e cerveja; ácido lático, na de iogurtes; ácido acético (vinagre), para conservação de alimentos; entre outros . 

Estes microrganismos são utilizados na produção de antibióticos, aminoácios, hormônios, vitaminas, solventes industriais, pesticidas, agentes processadores de alimentos, pigmentos, enzimas, inibidores e fármacos. As bactérias lácticas (BL), Gram-positivas e anaeróbias facultativas, são capazes de converter açúcar em ácido lático, estando associadas ao preparo de iogurtes, queijos, leites, pães, manteiga, vinhos, carnes, embutidos, picles e silagem. Uma atividade probiótica exercida pelas BL’s é higienizar o tubo digestivo, que hospeda uma microbiota abundante, defendendo o hospedeiro de infecções digestivas causadas por bactérias patogênicas. As vitaminas também podem ser sintetizadas por microrganismos, como por exemplo a riboflavina, cobalamina, ácido ascórbico, β-caroteno e ergosterol. Uma outra forma de utilização é na produção de vacinas de DNA, que consiste em um vetor de expressão, no qual se insere uma construção genética com o gene codificador do antígeno, um promotor eucarionte, sequências acentuadoras e um gene seletivo (marcador). Oferece vantagens por não possuir riscos de causar infecção, seus plasmídeos podem ser desenhados para carrear vários genes e a imunidade adquirida persiste por um longo período. Tortora et al. [3] relata que todos os antibióticos eram originalmente produtos do metabolismo microbiano. Hoje são selecionados os mais produtivos por manipulação genética e nutricionais. A extração do antibiótico é dificultada pela baixa concentração do produto (1 a 2%) de caldo fermentado, sensibilidade dos antibióticos ao pH, temperatura e a presença de vários outros materiais dissolvidos ou em suspensão no caldo fermentado. As três fases básicas do processo de extração de antibióticos são: retirada de sólidos, extração ou fracionamento, concentração e purificação do antibiótico. A diversidade de enzimas microbianas úteis é quase sem limite e pode trazer um futuro bastante promissor. O desenvolvimento dos métodos de fermentação para produção de enzimas por microrganismos não tem assegurado um suprimento potencialmente ilimitado, mas tornou possível a gênese de novos sistemas enzimáticos que não puderam ser obtidos das fontes animais e vegetais. 

Sendo assim, os microrganismos têm sido amplamente úteis para a humanidade, mesmo quando era desconhecida sua existência, hoje representam uma tecnologia promissora em diversos ramos da biotecnologia. São necessários mecanismos legais para proteger a riqueza biológica do Brasil, assegurando dividendos, promovendo a conservação da biodiversidade e permitindo o treinamento de pesquisadores comprometidos com o país. 

Referências 

www.eventosufrpe.com.br/jepex2009/cd/resumos/R0122-3.pdf

http://eco4planet.com/blog/plastico-biodegradavel-e-feito-de-milho/