Biotecnologia

Definição

A aplicação de organismos, sistemas biológicos ou processos biológicos na industria transformadora e de serviços designa-se Biotecnologia.

Biotecnologia é a aplicação dos princípios científicos e da Engenharia ao processamento de materiais, através de agentes biológicos, para prover bens e assegurar serviços.

Poderíamos simplificar a definição anterior dizendo que Biotecnologia é a utilização de agentes biológicos para prover bens e assegurar serviços e resolver problemas industriais ou ambientais.

Biotecnologia é a manipulação (como através da engenharia genética) de organismos vivos ou de seus componentes para produzir produtos geralmente comerciais úteis (como culturas resistentes a pragas, novas cepas bacterianas ou novos produtos farmacêuticos).

Esse avanço pode ocorrer na forma de maior produção de alimentos, descobertas medicinais ou melhoria da saúde como resultado de novos conhecimentos e produtos. O termo é uma combinação óbvia da palavra bio (vida) e tecnologia.

O que é biotecnologia?

Biotecnologia refere-se ao uso de organismos, ou substâncias produzidas por eles, a fim de modificar ou melhorar o ambiente em que vivemos. É freqüentemente usado em medicina, ciência de alimentos e agricultura.

Embora nossa compreensão da biotecnologia tenha avançado rápida e notavelmente nos últimos anos, ela existe desde os tempos pré-históricos, tornando-a uma das ciências mais antigas.

Os primeiros avanços no cultivo de culturas para alimentação ou venda, bem como na criação de animais, podem ser considerados desenvolvimentos em biotecnologia.

A longa história da biotecnologia viu marcos como a percepção de que a fermentação do suco de frutas poderia ser transformada em vinho, e que as células de levedura fizeram com que a massa de pão aumentasse.

A biotecnologia mais moderna levou ao desenvolvimento de medicamentos que salvam vidas e a outros avanços que mudam, esperançosamente para melhor, a maneira como vivemos nossas vidas.

Um dos desenvolvimentos mais famosos e mais benéficos da história mais recente foi a descoberta do antibiótico penicilina em 1928 por Alexander Fleming.

Atualmente, a biotecnologia tem quatro tipos principais de aplicações. A primeira é a assistência médica, e é isso que muitas vezes vem à mente quando a maioria das pessoas pensa em biotecnologia.

A produção e o teste de novos medicamentos são uma parte importante disso, assim como o desenvolvimento de campos como a terapia genética, que é o uso de material genético para tratar e curar doenças no nível celular.

Estudos realizados para determinar como a composição genética de uma pessoa influencia sua resposta aos medicamentos compõem o campo da farmacogenômica.

A biotecnologia também encontrou inúmeras aplicações na agricultura. Um dos benefícios mais promissores para a agricultura tem sido o aumento da produção agrícola por meio de engenharia genética e transplante.

O conteúdo nutricional dos alimentos também pode ser aprimorado por esses métodos, bem como o sabor e a textura dos produtos alimentícios.

As plantas podem até ser projetadas para serem mais resistentes a patógenos e insetos predadores. Isso pode reduzir a necessidade de pesticidas, geralmente considerados mais seguros para consumir alimentos, além de tornar sua produção menos onerosa.

Mesmo indústrias não relacionadas aos cuidados de saúde e agricultura podem se beneficiar da biotecnologia.

Alguns organismos podem ser projetados e adaptados para restaurar ou recuperar ambientes que foram contaminados.

Os resíduos e poluentes podem ser removidos e decompostos por esses organismos manipulados.

Os ambientes marinhos podem se beneficiar particularmente desse ramo da biotecnologia, devido aos muitos riscos causados pelo homem aos quais podem estar sujeitos.

Biotecnologia – Processo

Biotecnologia é um processo tecnológico que permite a utilização de material biológico (plantas e animais) para fins industriais.

Engenharia Genética é o termo usado para descrever algumas técnicas modernas em biologia molecular que vêm revolucionado o antigo processo da biotecnologia.

A ciência e a tecnologia são duas atividades muito ligadas a nosso cotidiano.

A ciência está associada ao desejo humano de saber, compreender, explicar ou prever fenômenos naturais.

A tecnologia decorre de outro desejo: o de encontrar novas e melhores maneiras de satisfazer as necessidades humanas, usando para isso conhecimentos, ferramentas, recursos naturais e energia.

A biotecnologia é o conjunto de técnicas que permite implantar processos na indústria farmacêutica, no cultivo de mudas, no tratamento de despejos sanitários pela ação de micro-organismos em fossas sépticas entre outros mais diversos usos.

A biotecnologia possui o conhecimento nas áreas de microbiologia, bioquímica, genética, engenharia, química, informática. Tendo como agentes biológicos os microrganismos, células e moléculas (enzimas, anticorpos, ADN, etc.), resultando em bens, como alimentos, bebidas, produtos químicos, energia, produtos farmacêuticos, pesticidas, etc. Contribui com serviços, como a purificação da água, tratamentos de resíduos, controle de poluição, etc.

Já na antiguidade o homem fazia pão e bebidas fermentadas; uma das fontes de alimentos dos Astecas eram as algas que eles cultivavam nos lagos. A partir do século XIX, com o progresso da técnica e da ciência, especialmente a Microbiologia, surgiram grandes avanços na tecnologia das fermentações.

No início do século XX desenvolveram-se as técnicas de cultura de tecidos e a partir de meados do século surgem novos horizontes com a Biologia Molecular e com a Informática que permite a automatização e o controle das plantas industriais.

A Biotecnologia já tem lançado vários produtos no mercado mundial. Em alguns casos, como os da insulina e do hormônio do crescimento, a inovação consiste em substituir os métodos de obtenção tradicionais.

Em outros casos, como o dos anticorpos monoclonais, trata-se de produtos inteiramente novos.

Produtos e Benefícios

A biotecnologia, mesmo com todos os benefícios e produtos gerados, tem provocado inúmeros debates e controvérsias, (biodiversidade, patentes, ética).

Seu futuro depende dos fatores econômicos e sociais que condicionam o desenvolvimento industrial.

Alguns bens e produtos obtidos através da biotecnologia:

Agricultura: Adubo composto, pesticidas, silagem, mudas de plantas ou de árvores, plantas transgênicas, etc.
Alimentação: Pães, queijos, picles, cerveja, vinho, proteína unicelular, aditivos, etc.
Química: Butanol, acetona, glicerol, ácidos, enzimas, metais, etc.
Eletrônica: Biosensores
Energia: Etanol, biogás
Meio Ambiente: Recuperação de petróleo, tratamento do lixo, purificação da água
Pecuária: Embriões
Saúde: Antibióticos, hormônios e outros produtos farmacêuticos, vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, etc.

Biossegurança

A Biossegurança é uma medida surgida no século XX, voltada para o controle e a minimização de riscos advindos da prática de diferentes tecnologias, seja em laboratório ou quando aplicadas ao meio ambiente.

A Biossegurança é regulada em vários países no mundo por um conjunto de leis, procedimentos ou diretivas específicas.

No Brasil, a legislação de Biossegurança engloba apenas a tecnologia de Engenharia Genética ? que é a tecnologia do DNA ou RNA recombinante estabelecendo os requisitos para o manejo de Organismos Geneticamente Modificados (OGMs), para permitir o desenvolvimento sustentado da Biotecnologia moderna.

O órgão brasileiro responsável pelo controle das tecnologias de OGMs é a CTNBio (Comissão Técnica Nacional de Biossegurança).

A CTNBio é responsável pelas emissões de pareceres técnicos sobre qualquer liberação de OGMs no meio ambiente e acompanhar o desenvolvimento e o progresso técnico e científico na Biossegurança e áreas afins, com o objetivo de promover uma segurança aos consumidores e à população em geral, com permanente cuidado à proteção ambiental.

A Lei 8974 de Janeiro de 1995 – Lei de Biossegurança estabelece as diretrizes para o controle das atividades e produtos originados pela tecnologia do DNA recombinante.

Estabelece ainda que compete aos órgãos de fiscalização do Ministério da Saúde, do Ministério da Agricultura e do Ministério do Meio Ambiente a fiscalização e a monitorização das atividades com OGMs, bem como a emissão de registro de produtos contendo OGMs ou derivados, a serem comercializados ou liberados no ambiente.

Operacionalmente vinculada ao MCT (Ministério da Ciência e Tecnologia), a CTNBio iniciou suas atividades em Junho de 1996. É composta por 18 membros titulares e seus suplentes, entre os quais especialistas indicados pela comunidade acadêmica, com notório saber científico nas áreas humana, animal, vegetal e ambiental, obrigatoriamente com doutorado, além dos representantes dos Ministérios da Ciência e Tecnologia, da Saúde, da Agricultura, do Meio Ambiente, da Educação e das Relações Exteriores.

A comissão reúne-se mensalmente, desde a sua criação, para certificar a segurança de laboratórios e experimentos relativos à liberação de OGMs no meio ambiente e para julgar pedidos de experimentos e de plantios comerciais de produtos que contenham OGMs.

O fundamento básico da Biossegurança é estudar, entender e tomar medidas para prevenir os efeitos adversos da moderna biotecnologia, sendo prioritário proteger a saúde humana, animal e o meio ambiente, para assegurar o avanço dos processos tecnológicos.

As características essenciais de um processo microbiológico industriais

Produtos obtidos a partir da Engenharia Genética

Produção:

Hormônio de crescimento humano.
Interferons
Insulina humana
Vacinas
Bioinseticidas

Biorremediação

Tecnologia que utiliza agentes biológicos, particularmente os microrganismos, para remover poluentes tóxicos do ambiente, principalmente do solo e da água.

Os poluentes são decompostos em substancias atóxicas por meio do metabolismos microbiano.

Biotecnologia – Aplicação de processos biológicos

A biotecnologia consiste na aplicação de processos biológicos no desenvolvimento de produtos e serviços que são revertidos em benefícios à sociedade através dos avanços promovidos em áreas tais como saúde humana e animal, agricultura e manejo do meio-ambiente.

O termo biotecnologia (bio = vida, tecno = utilização prática da ciência e logos = conhecimento) é relativamente novo, mas seus princípios são anteriores à Era Cristã.

Gregos e Egípcios produziam vinho e cerveja por meio da fermentação da uva e da cevada. Os produtos, expostos ao ar livre, apresentavam reações orgânicas que resultavam nas bebidas, constituindo uma forma primitiva de biotecnologia (CIB).

Nos últimos anos, porém, o termo vem sendo utilizado para se referir às técnicas desenvolvidas a partir dos avanços científicos no ramo da Biologia Molecular, sendo uma de suas vertentes a Engenharia Genética, que possibilitou a interferência controlada e intencional no DNA, o código da ?construção biológica? de cada ser vivo.

Isso significa que os cientistas podem inserir genes de interesse específico em qualquer organismo ou mesmo retirá-los, originando os chamados OGMs (organismos geneticamente modificados).

Estes conceitos têm definido e delimitado o que se denomina biotecnologia moderna, diferenciando-a da biotecnologia antiga.

Deposita-se na biotecnologia moderna a perspectiva de melhoria da qualidade de vida e de seu prolongamento através do desenvolvimento de vacinas mais eficientes, medicamentos mais específicos e com menos efeitos colaterais, métodos diagnósticos mais sensíveis, alimentos mais nutritivos, enfim, uma série de avanços que irão retornar diretamente para a humanidade.

Várias destas promessas já são realidade.

Como exemplo de substâncias ou produtos produzidos atualmente pela biotecnologia pode-se citar interferon humano (substância natural sintetizada no organismo humano para defesa contra vírus), insulina humana, hormônio de crescimento humano, plantas resistentes a vírus, plantas tolerantes a insetos e plantas resistentes a herbicidas. No entanto, vários outros avanços ainda estão por vir.

Alguns exemplos do que a biotecnologia poderá fazer pelo ser humano no futuro (ABRABI):

Tratamento de doenças que ocorrem por problemas genéticos (terapia gênica)
Produção de órgãos e tecidos para transplante, sem o problema de rejeição
Plantas que poderão ser utilizadas como vacinas
Ampliação da utilização de microrganismos geneticamente modificados para produção de substâncias úteis para o homem
Vegetais enriquecidos em termos de nutrientes, tais como vitaminas, proteínas e provitaminas
Utilização de microrganismos geneticamente modificados para biorremediação (despoluição).

Biotecnologia – História

A Biotecnologia tem em vista criar produtos que beneficiam a humanidade através da utilização de processos biológicos.

O homem tem vindo a desenvolver a biotecnologia há milhares de anos, inconscientemente. No entanto, o desenvolvimento das técnicas da biologia molecular moderna, por vezes chamada Engenharia genética, vieram a gerar inúmeras possibilidades.

A biotecnologia sofreu grandes alterações desde o passado até aos tempos de hoje, e prevê-se um contínuo desenvolvimento desta tecnologia no futuro.

A biotecnologia no passado trabalhava essencialmente com cruzamentos controlados entre seres vivos com o objetivo de obter melhoramentos nas colheitas selecionando as características que iam surgindo nas plantas e que traziam vantagens.

Este processo era por tentativa/erro, portanto era muito lento e por vezes os agricultores tinham de esperar várias gerações de culturas para que começassem a ter rendimento.

À medida que a genética se foi desenvolvendo, também este processo se foi tornando cada vez mais rentável e assim, foi possível desenvolver variedades com resistências específicas a alguns vírus, bactérias, tolerância a determinadas condições como a seca ou o excesso de sal, resistência a insetos, entre outros.

A biotecnologia no presente permite-nos conhecer uma imensa variedade de produtos no mercado que foram obtidos através da mesma, como a cerveja, o queijo, o pão, o vinho, o vinagre entre muitos outros.

No entanto, o processo de seleção artificial e cruzamentos controlados, utilizados no passado e que ainda se usam no presente, além de muito morosos, como foi referido anteriormente, visto que envolvem uma série de cruzamentos entre indivíduos por gerações sucessivas até se obterem as características desejadas, dependem também de vários fatores.

Só se podem obter características que já tenham surgido nalgum indivíduo, isto é, se nunca apareceu uma variedade com resistência a determinado fator, não é possível introduzir essa resistência o que torna a colheita mais vulnerável e com menor rendimento.

É apenas possível cruzar espécies próximas e compatíveis.

Muitas vezes, o gene que codifica a característica que se pretende obter está ligado a outro gene que não é desejado e são herdados simultaneamente, por exemplo, na alface a resistência a insetos pode ser adquirida conjuntamente com a tendência de apresentar um sabor amargo.

Com o desenvolvimento da Genética Molecular já é possível vencer estas desvantagens, identificando o gene responsável por uma determinada característica, extraí-lo, copiá-lo e inserir a cópia noutro organismo.

Este organismo pode então obter a resistência desejada e ao mesmo tempo conservar as suas outras características sem herdar um gene que não é desejado. A tecnologia transgénica é muito mais flexível, rápida e flexível.

Este processo de modificação genética é por vezes chamado de “Biotecnologia Moderna” e está em grande expansão.

Há quem encontre vantagens e quem lhes encontre desvantagens mas o mais provável é que se vá ligar á humanidade no futuro.

A biotecnologia no futuro apenas dependerá do rumo que o homem lhe der. Irá aumenta a produtividade, reduzir os custos da alimentação e proteger o ambiente de alguns contaminantes químicos, mas também é provável que vá trazer vários problemas para a humanidade.

Fonte: www.biotecpragalera.org.br/www.escolainterativa.com.br/biotecnologia-na-escola.up.pt/www.bio.org/www.wisegeek.org/www.ort.org.br/www.biominas.org.br/www.prof2000.pt