ALIMENTOS GENETICAMENTE MODIFICADOS NA NUTRIÇÃO E SAÚDE

Neuza Maria Brunoro CostaNeuza Maria Brunoro Costa

Biotecnologia

•Técnicas que utilizam o DNA recombinante para gerar produtos ou serviços;

•Engenharia Genética ‐ é possível transferir, de forma controlada, genes de uma espécie 

doadora para uma receptora;

•1953            descoberta do DNA 

James Watson

Francis Crick

•2000           mais de US$200 bi (USA)

•2001           sequenciamento do genoma humano

Nature

Science

Melhoramento Genético Convencional

• Desenvolvimento de variedades adaptadas

– Soja no cerrado, maçã no Brasil

• Aumento da produtividade

– Híbrido de milho

• Maior resistência a pragas e doenças

– Feijão resistente a carunchos

• Melhor qualidade nutricional dos alimentos 

– Milho QPM

Fases dos OGMs

Primeira Fase:

• Variedades tolerantes a herbicidas 

– Soja RoundupReady

• Variedades resistentes a insetos 

– Milho YieldGard

• Variedades com melhores características agronômicas 

– Algodão Bollard, milho, algodão e canola RoundupReady, milho e 

canola LibertyLink, melão, abóbora e batata NewLeaf

OGM

Segunda Fase:

•Culturas de melhor qualidade

– Grãos com alta densidade energética

– Milho com alto teor de óleo

– Sementes de oleaginosas com > teor de ácidos graxos saturados

(esteárico) menor produção de transno processo de hidrogenação

–Soja e feijão com melhor textura e flavor

Terceira Fase:

• Plantas como Biofábricas: Biofortificação

‐ Óleo de canola, arroz, mandioca e milho: ⇑caroteno ( ⇓deficiência de vitamina A) 

‐ Feijão, milho, soja, trigo e arroz: ⇑Fee Zn(< carência de minerais)

‐ Grãos: ⇓fitatoe ⇑fitase(> biodisponibilidadede minerais)

‐ Grãos: ⇑fitoesteróis( ⇓colesterol sanguíneo)

‐Maior teor de licopenono tomate, vitamina E em grãos e β‐caroteno em cereais 

(antioxidantes)

‐ Vacinas alimentares e redução da alergenicidadede alimentos

Outras

OGM

Proteínas

• Batata  com  genes  de  bactérias  que  codificam  as  enzimas  aspartatoquinasee 

diidrodipicolinatosintase: lisina (x6), treonina(x8) e metionina(x2) (Sévenieretal., 2002)

• Glicinina(proteína da soja) modificada com tabaco transgênico: melhor qualidade 

nutricional (> metionina) e funcional (> capacidade emulsificante) (Utzumietal., 1997)

• Tabaco transgênico com αe β‐globina da hemoglobina humana (Dierycketal., 1997)

• Batata com β‐caseína do leite humano

• Tabaco com α‐lactalbuminae lactoferrina (Dunwell, 1999)

•Óleos de girassol e amendoim: ⇑ácido oléico (MUFA)

•Óleo de soja: ⇓ácido palmítico e ⇑ácido esteárico ( ⇓risco de doenças cardiovasculares) 

(Liuetal., 2002)

•Inibição da Δ9‐dessaturase: < conversão de ácido esteárico em oléico em oleaginosas 

(< produção de trans)

•Supressão  da  Δ12‐dessaturase:  <  conversão  de  ácido  oléico  em  ácido  linoléicoe  α‐

linolênico

•Expressão da Δ6‐dessaturaseem tabaco: maior produção de ácido γ‐linolênico (função 

de membrana, transporte de colesterol, precursores de eicosanóides) (Sayanovaetal., 1997)

Lipídios

• Zinco

–> teor de Zn

–< teor de fitato

–> teor de fitase

–> teor de aminoácidos sulfurados

• Ferro

– Suplementação medicamentosa: efeitos colaterais

– Fortificação comercial: baixa abrangência

– Biofortificação: > abrangência, > produtividade, 

sustentável 

Minerais

Minerais

Ferro

Tabaco: > atividade da Fe³ quelato redutase: Fe³ Fe² (> absorção de Fe pelas

plantas)

Milho, trigo e arroz: > Nramp e IRT1(> transporte de Fedo solo para a planta)

Arroz: > Fitoferritina (> transporte de Fepara as folhas e sementes) e Fitase

(degradação do ácido fítico): dobrou o teor de Feno arroz (consumo de 300 g de

arroz/dia: 6 mg de Fe= 20% das IDRs)

Introdução de peptídeos ricos em cisteína e de hemoglobinano tecido vegetal

⇑Teor de ácido ascórbico

• Vitamina E

– Antioxidante

– Introdução do gene tocoferol metiltransferase (γ‐TMT): converte γ‐tocoferol 

em α‐tocoferol: > atividade da vitamina (Rochefordetal., 2002)

• Vitamina C

– Antioxidante, > biodisponibilidade de Fe

– > expressão do gene que codifica a enzima L‐galactona‐α‐lactona 

desidrogenase: > teor de vitamina C

–Glicose ácido 2‐cetogulônico          ácido ascórbico 

Vitaminas

Vitaminas

•β‐caroteno

–Pró‐vitamina A e antioxidante

–Arroz dourado ou Golden Rice: Geranilgeranil difosfato         fitoenoFitoeno sintase 

β‐caroteno1,6 a 2 μg β‐caroteno/g de arroz fresco

Desenvolvido em 1990 (Fundação Rockefeller)

Importante alternativa para Ásia, África e América do Sul no combate à

hipovitaminose A (cegueira)

Vitaminas

• Inibidores de Proteases

– Kunitz(KTI) e Boman‐Birk(BBI)

– Soja sem KTI e BBI: melhor digestibilidade, porém < teor de AA sulfurados

•Lipoxigenase

– Soja sem LOX: melhor sabor e > oxidação dos ácidos linoléicoe α‐linolênico

• Fitato

– Soja com adição de fitase(Aspergillusninger): 

< excreção de P nas fezes de suínos e aves:

> biodisponibilidadede P, Fee Zn 

Fatores Antinutricionais

• Ácidos Graxos

– > teor de mono e polinsaturados

– < teor de ácido palmítico

– > teor de ácido γ‐linolênico

• Frutanas

– Frutooligossacarídeos(FOS) e inulina

– Não digerida: fermentada no cólon: ácidos graxos de cadeia curta 

– Fator bifidogênico

– Sacarose (SST e FFT)          frutanas (beterraba e cana‐de‐açúcar)

⇓LDL‐colesterol e risco de DVC

Biotecnologia e Valor Funcional dos Alimentos

• Antioxidantes

– Carotenóides

•β‐caroteno (arroz dourado, canola, tomate, mandioca)

•licopeno(tomate)

– Vitamina E

• > teor de α‐tocoferol

– Flavonóides

• > teor de antocianinas e flavonóides

– Fitoestrógenos

•Isoflavonas

•Introdução da isoflavona sintase da soja em Arabidopsis: conversão de 

naringeninaem genisteína (Forkemanne Martens, 2001)

Biotecnologia e Valor Funcional dos Alimentos

• Sistema Imune

– Proteínas do leite humano

– Tabaco  e batata transgênicos: lactoferrina, α‐lactoalbumina e β‐caseína (Dunwell, 

1999)

• Vacinas Alimentares

– Batata  com  gene  LT‐B  (enterotoxina  B  termolábil  da  E.  coli:  imunidade  em 

camundongos (Masonetal., 1998).

• Probióticos

– Lactobacillus  jonhsonii:  piruvatoL‐lactato  e  ausência  de  D‐lactato(<  risco  de 

acidose e encefalopatia)

– > benefício à saúde (> fermentação de fibras, > produção de imunogenes)

– > resistência ao processamento industrial

Biotecnologia e Valor Funcional dos Alimentos

• Biotecnologia: potencial para a produção de alimentos com melhores propriedades 

nutricionais e funcionais. 

• Deve ser avaliada a segurança do produto no lugar de julgar a tecnologia por si só.

• Não existe Risco Zero. Risco tolerável é o alvo!

• Conhecimento do genoma e as possíveis modificações na composição nutricional e 

funcional dos alimentos perspectiva futura para diagnóstico e tratamento de:

– fenilcetonúria,

– intolerância à lactose

– doença celíaca

–doenças crônico

‐ degenerativas não transmissíveis (diabetes, câncer, obesidade, DCV, mal de 

Parkinson, doença de Alzheimer)

Considerações finais

• As reações de desconfiança e medo dos “frankenfoods”

• As aplicações nutricionais e a saúde

•As evidências, após 20 anos e milhões de hectares.

• Precaução sem preconceito

• A sociedade precisa de fatos; aos cientistas cabe fornecê‐los e 

explicá‐los. 

Considerações finais