Como as plantas geneticamente modificadas conquistaram o mundo
Os organismos geneticamente modificados (OGM) são amplamente utilizados na agricultura para conferir às plantas características benéficas, como a resistência a herbicidas e pesticidas, bem como características de qualidade que optimizam o crescimento e o conteúdo nutricional. Testados pela primeira vez na década de 1980, a utilização de OGM está atualmente generalizada, com mais de 185 milhões de hectares de culturas GM plantadas em 2016.
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OGM
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O que são os OGM?
Os organismos que são geneticamente modificados sofreram alterações no seu material genético num processo conhecido como engenharia genética. Estas alterações fazem com que o organismo expresse uma caraterística ou características que não ocorreriam naturalmente nesse organismo. Os OGM existem atualmente em bactérias, animais e plantas e são utilizados numa vasta gama de aplicações, incluindo a investigação biológica e médica, a produção de produtos farmacêuticos e a agricultura.
Porquê OGM?
Uma das utilizações mais amplamente adoptadas dos OGM é em culturas de importância agrícola. Nestas plantas, as alterações ao material genético são frequentemente efectuadas através da inserção de material de ADN de um organismo diferente no organismo alvo. O resultado é que a planta (e quaisquer sementes colhidas da planta) exprime novas características, como a resistência a herbicidas ou insectos, ou características de qualidade, como a tolerância à seca. Por exemplo, foram efectuadas modificações genéticas para que as plantas sejam resistentes a herbicidas como o glifosato ou o glufosinato, permitindo que um campo seja pulverizado com o herbicida para matar as ervas daninhas sem prejudicar a cultura. A modificação genética pode também envolver a transferência de uma ou mais características que permitam à planta produzir endotoxinas provenientes da bactéria do solo Bacillus thuringiensis, conhecida como "Bt". Isto confere-lhe resistência aos insectos. Estas proteínas endotoxinas têm sido utilizadas como insecticidas de pulverização desde a década de 1920. Têm como alvo certas espécies de insectos, não tendo qualquer efeito em espécies não visadas, como os seres humanos, a vida selvagem e os insectos benéficos. Quando ingeridas, estas proteínas formam poros no epitélio do intestino médio das larvas de espécies de insectos susceptíveis (que se alimentam das culturas, causando danos). Isto provoca a paralisia do intestino e o inseto afetado deixa de se alimentar e sucumbe à fome. As espécies não visadas não têm receptores no intestino para a proteína, pelo que esta não tem qualquer efeito sobre elas. Para além disso, as plantas OGM podem expressar características de qualidade que lhes permitem ser tolerantes a condições ambientais como a seca, ou melhorar o seu conteúdo nutricional.
Convenções de designação de OGM
Os OGM podem ser designados de três formas. Em primeiro lugar, podem ser identificados pelo seu nome de evento, que é o nome da experiência única de recombinação de ADN que ocorreu no laboratório e na qual uma célula vegetal incorporou com sucesso um gene desejado. Essa célula é posteriormente utilizada para regenerar plantas inteiras e constitui a "base" de uma estirpe de OGM. Por exemplo, um nome de evento para o milho tolerante a herbicidas é NK603. Em segundo lugar, os OGM podem também ser identificados pela proteína única que exprimem. No caso do evento NK603, a proteína expressa é a CP4 EPSPS. Em terceiro lugar, o OGM pode ser identificado pela designação comercial sob a qual é vendido.
Culturas GM no mundo - antes e agora
A atual produção de OGM inclui principalmente quatro culturas: soja, milho, algodão e colza/canola. O comércio mundial destas culturas e dos seus principais derivados é dominado por material de origem OGM. Além disso, a plantação global destas quatro culturas inclui uma percentagem muito elevada de sementes biotecnológicas (78% de soja, 64% de sementes de algodão, 33% de milho e 24% de canola a nível mundial; ISAAA 2016). Dentro destas culturas, existem várias proteínas OGM atualmente importantes para o comércio de cereais e sementes. O cultivo de plantas GM está a aumentar globalmente, assim como a utilização de características empilhadas - incluindo duas ou mais características novas na mesma planta. Os primeiros ensaios de campo de plantas GM começaram nos Estados Unidos e em França em 1986, com tabaco resistente a herbicidas. O primeiro país a autorizar a comercialização de plantas OGM foi a China, que introduziu um tabaco resistente a vírus em 1992. A primeira cultura geneticamente modificada aprovada para venda nos Estados Unidos foi o tomate FlavrSavr, em 1994. Nesse ano, a União Europeia também aprovou a sua primeira planta GM para venda, que era um tabaco tolerante a herbicidas. O cultivo comercial de plantas GM, como o milho e o algodão, começou em 1996. Em 2016, 11 tipos diferentes de culturas GM foram cultivadas comercialmente em 457 milhões de acres (185 milhões de hectares) em 26 países diferentes em todo o mundo.
Os principais cultivadores de culturas GM
O quadro 1 mostra o cultivo global de OGM em 2016. As taxas de adoção de culturas GM nos países onde são plantadas são frequentemente elevadas. Os dados do inquérito do USDA de 2016 mostram que a soja tolerante a herbicidas representava 94% da área plantada nos Estados Unidos, o algodão tolerante a herbicidas representava 93% da área plantada e o milho tolerante a herbicidas representava 92% da área plantada. As plantações de milho incluíam 3% de variedades resistentes a insectos, 13% de variedades tolerantes a herbicidas e 76% de variedades combinadas resistentes a insectos/tolerantes a herbicidas. As plantações de sementes de algodão incluíam 4% de variedades resistentes a insectos, 9% tolerantes a herbicidas e 80% de variedades empilhadas resistentes a insectos/tolerantes a herbicidas. Os EUA também plantaram soja biotecnológica (tolerante a herbicidas), canola, beterraba sacarina, alfafa e outros. No Brasil, aproximadamente 96,5% da área cultivada com soja era biotecnológica. 36,7% da área cultivada era tolerante a herbicidas e 59,8% era resistente a insectos/ tolerante a herbicidas. Aproximadamente 88,4% do milho no Brasil é biotecnológico, sendo que a maioria contém características combinadas. Aproximadamente 79% da colheita de sementes de algodão no Brasil é biotecnológica. No Canadá, cerca de 93% da área cultivada de colza/canola é tolerante aos herbicidas. 94% da soja, 92% do milho e quase 100% da beterraba sacarina são biotecnológicos. Na Índia, cerca de 96% do algodão plantado é Bt. Na China, o algodão biotecnológico representou 95% da área cultivada em 2016. No Paraguai, o milho resistente à biotecnologia foi comercializado pela primeira vez em 2013, e a taxa de adoção já era de 44% em 2016. No Paquistão, 97% da área de algodão era biotecnológica.
Proteínas OGM importantes para a indústria dos cereais e das sementes
CP4 EPSPS
A expressão da proteína transgénica CP4 EPSPS nas plantas resulta na tolerância ao herbicida glifosato. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de erva-doce rasteira, beterraba sacarina, colza/canola, soja, algodão, alfafa, batata, trigo e milho.
Bt-Cry1F
A expressão da proteína transgénica Bt-Cry1F resulta em resistência a insectos. Esta proteína é eficaz contra as larvas de pragas de lepidópteros, tais como a lagarta do tabaco, a lagarta do exército da beterraba, a lagarta da soja, a lagarta do algodão/ lagarta da espiga do milho, a broca europeia do milho, a broca do sudoeste do milho, a lagarta do exército de outono e a lagarta preta. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de milho e algodão.
Bt-Cry34Ab1
A expressão da proteína transgénica Bt-Cry34Ab1 em plantas resulta em resistência a insectos. Esta proteína é eficaz contra as larvas de pragas de coleópteros, como o verme da raiz do milho. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de milho.
Bt-Cry1Ab, 1Ac, & 1A.105
A expressão da proteína transgénica Bt-Cry1Ab, Cry1Ac, e/ou 1A.105 resulta em resistência a insectos. As proteínas são eficazes contra as larvas de lepidópteros nocivos, tais como a broca europeia do milho, a lagarta do tabaco, a lagarta do algodão, a lagarta da espiga do milho, a lagarta rosada, a lagarta do exército da beterraba e a lagarta da soja. Estas proteínas são expressas em variedades comerciais de milho, algodão e tomate.
Bt-Cry3Bb1
A expressão da proteína transgénica Bt-Cry3Bb1 resulta em resistência a insectos. A proteína é eficaz contra as larvas de pragas de coleópteros, como o verme da raiz do milho. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de milho.
eCry3.1Ab
A expressão da proteína transgénica eCry3.1Ab resulta em resistência a insectos. A proteína é eficaz contra insectos coleópteros e lepidópteros. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de milho.
Bt-Cry2Ab
A expressão da proteína transgénica Bt-Cry2Ab resulta em resistência a insectos. A proteína é eficaz contra as larvas de pragas de lepidópteros, como o bicho-do-algodoeiro, o bicho-da-índia e o bicho-do-tabaco. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de algodão.
PAT
A expressão da proteína transgénica PAT nas plantas resulta na tolerância ao herbicida fosfinotricina (PPT), especificamente ao glufosinato de amónio. É também frequentemente utilizada como marcador selecionável para transformação genética. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de milho, colza/canola, algodão, chicória, beterraba sacarina e arroz.
VIP3A
A expressão da proteína transgénica VIP3A em plantas resulta em resistência a insectos. Esta proteína é eficaz contra as larvas de pragas de lepidópteros, tais como o bicho-do-algodoeiro/espiga-do-milho, o bicho-do-tabaco, o bicho-da-espiga rosa, o bicho-do-milho de outono, o bicho-do-milho da beterraba, a lagarta da soja, a lagarta da couve, o perfurador de folhas de algodão, o lagarto-preto e o lagarto-do-feijão. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de milho e algodão.
PMI
A proteína PMI (fosfomanose isomerase) é expressa por um gene derivado de E. coli. Esta proteína permite o crescimento em manose e é frequentemente utilizada como marcador selecionável em milho OGM.
NPTII
A proteína NPTII (neomicina fosfotransferase) é expressa por um gene derivado de E. coli. Esta proteína permite a resistência a antibióticos aminoglicosídeos, como a canamicina, a neomicina, a paromomicina e a geneticina (G418). Trata-se de um marcador selecionável frequentemente utilizado.
cspB
A proteína cspB (cold shock protein B) é expressa por um gene derivado de Bacillus subtilis. Esta proteína permite um melhor desempenho em condições de stress hídrico.
DMO
A expressão da proteína DMO (dicamba monooxigenase) resulta na tolerância ao herbicida dicamba. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de soja e sementes de algodão.
aad-12
A expressão da proteína aad-12 (ariloxialcanoato dioxigenase 12) resulta na tolerância ao herbicida 2,4-D. Esta proteína é expressa em variedades comerciais de algodão e soja.
Numerosas aprovações
Muitos outros países não cultivam culturas GM, mas aprovaram a sua importação como géneros alimentícios e alimentos para animais. Em 2016, houve 115 aprovações de alimentos, 87 aprovações de rações e 49 aprovações de cultivo, num total de 251 aprovações. Estas aprovações estão divididas entre 87 eventos de sete culturas. Os OGM mais frequentemente aprovados são os que toleram herbicidas. Desde 2007, o número de aprovações de eventos agrupados tem sido superior ao de eventos isolados e, em 2016, 82,6% dos eventos aprovados foram agrupados. A distribuição das características dos eventos aprovados em 2016 foi a seguinte: 14% resistentes a insetos, 15% qualidade do produto, 19% tolerantes a herbicidas, 6% tolerantes a herbicidas + controlo da polinização, 3% tolerantes a herbicidas + qualidade do produto, 3% resistentes a doenças, 3% resistentes a insetos + resistentes a doenças, 31% tolerantes a herbicidas + resistentes a insetos e 6% outros. A utilização global de culturas biotecnológicas está a aumentar. Estas tecnologias podem ajudar a fornecer novas culturas com maior rendimento, maior resistência a doenças, resistência a condições ambientais adversas e maior valor nutricional. No entanto, a opinião mundial sobre o valor dos OGM está dividida. No entanto, é indiscutível que as culturas GM se tornaram uma componente da estratégia de muitos países e empresas que procuram alimentar populações em rápido crescimento.