UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SULFACULDADE DE AGRONOMIA

DEPARTAMENTO DE PLANTAS DE LAVOURA

Plantas transgênicas:avaliando riscos e desfazendo mitos

Profª. Carla Andréa Delatorre

Porto Alegre-RS - 2005

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CATALOGAÇÃO INTERNACIONAL NA PUBLICAÇÃO

D331p Delatorre, Carla AndréaPlantas transgênicas: avaliando riscos e desfazendo

mitos / Carla Andréa Delatorre — Porto Alegre :Departamento de Plantas de Lavoura da UniversidadeFederal do Rio Grande do Sul : Evangraf, 2005.

37 p.

1. Plantas transgênicas. 2. Melhoramento genéticovegetal. 3. DNA: I. Título.

CDD: 631.523CDU: 633

Catalogação na publicação:Biblioteca Setorial da Faculdade de Agronomia da UFRGS

Departamento de Plantas de Lavoura.Faculdade de Agronomia. UFRGS.

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SUMÁRIO

Introdução ..................................................... 5O poderoso DNA .............................................. 6Como se produz uma planta transgênica? .............. 8Vantagens do uso da transgenia nomelhoramento de plantas .................................. 9Plantas transgênicas e a saúde de consumidores ..... 10

Alergias................................................... 11Transferência de DNA e resistência aantibióticos .............................................. 12Ingestão de DNA e transferência de doenças ..... 13Produção de novas toxinas ........................... 14Aumento da concentração de metais pesados ... 15Redução nos valores nutricionais .................... 16

Plantas transgênicas: impactos ao ambiente.......... 17Fluxo gênico para plantas silvestres ................ 18Fluxo gênico entre cultivares ........................ 20Esvaziamento genético ............................... 21Liberação de proteínas GM no solo ................. 22Aumento de fungos tóxicos no ambiente ......... 23Desenvolvimento de super pragas eplantas invasoras ....................................... 24

Plantas transgênicas – os primeiros produtos ......... 25Produtos em desenvolvimento ............................ 28Produtos para o futuro..................................... 30Plantas transgênicas em expansão ...................... 31E o Brasil? ..................................................... 33Agradecimentos ............................................. 36

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INTRODUÇÃO

A grande polêmica que se desenvolve ao redor deplantas transgênicas, englobadas dentro dos organismosgeneticamente modificados (OGM), gera discussões composições mais de cunho ideológico do que científico.Desta forma, as informações que chegam à populaçãosão em sua maioria parciais e truncadas, não permitindoque a mesma possa ter uma idéia clara do que são asplantas transgênicas, que benefícios e que riscos podemtrazer consigo, impossibilitando a formação de uma po-sição consciente sobre o assunto. Este tema é apresen-tado aqui mostrando as diferenças entre as plantastransgênicas e as plantas melhoradas de forma tradicio-nal, destacando as possibilidades da técnica.

Toda nova tecnologia que traz consigo benefícios deveser avaliada com relação a riscos. É importante que am-bos sejam conhecidos para que na utilização da tecnologiapossa-se maximizar os benefícios e minimizar os riscos.Devido à paixão com que se discute, há a tendência dese desconsiderar ou exacerbar os riscos. Busca-se porisso, discutir os principais riscos da utilização de plantastransgênicas e desmistificar conceitos não apropriados.Boa parte dos riscos pode ser eliminada ou reduzida como aprimoramento da tecnologia.

Objetiva-se com este trabalho, esclarecer os princi-pais pontos de discussão sem a paixão ideológica, mascom o conhecimento técnico-científico. Os mitos preci-sam ser desfeitos para que se possa conviver com asinovações da ciência de forma plácida e para que nãosejam comprometidas as futuras gerações.

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O PODEROSO DNA

Todo organismo vivo (bactérias, fungos, algas, plan-tas e animais) possui um genoma. O genoma abriga asinformações genéticas de cada ser, ele está presente emtodas as células de cada organismo e define todas assuas características. Cada espécie possui um genoma di-ferente, e de tamanho diferente. Em todos os seresvivos o genoma é composto do mesmo tipo de molécula,o DNA. O DNA é formado por uma fita dupla denucleotídeos (Figura 1). A seqüência e a disposição des-tes nucleotídeos determina a informação genética. Emcada genoma estão contidos milhares de genes, que sãofragmentos de DNA que codificam as proteínas que se-rão produzidas, dando ao organismo suas característi-cas.

A presença de DNA nos organismos vivos é universal eem todos os organismos ele tem a mesma função e atuade forma similar. Assim, se todas as características deum organismo estão definidas em seu DNA, podemosidentificar aquelas que nos interessam e transferi-las paraoutro organismo. Isto tem sido feito pelo homem hámilhares de anos, inicialmente de uma forma intuitiva enos últimos séculos cientificamente através do melhora-mento.

Quando dois indivíduos reproduzem-se sexualmente,ocorre troca de DNA entre eles (presente nos gametas) eesta troca permite a combinação de características dosindivíduos pais nos indivíduos filhos. No melhoramentode plantas são escolhidos indivíduos que possuem carac-terísticas que interessam, como por exemplo, resistên-cia a uma doença e cruzados com outros indivíduos quetenham outras características de interesse como alta pro-

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dutividade. Neste caso, selecionam-se os filhos deste cru-zamento que apresentarem ambas características, re-sistência à doença e alta produtividade, neste caso.

Em geral, as trocas de DNA se dão entre indivíduosde mesma espécie, entretanto, é sabido que eventual-mente ocorrem trocas entre espécies diferentes. Umexemplo é o trigo, o qual foi formado há milhares deanos pela natureza ao combinar o genoma de três espé-cies diferentes. Outro exemplo, mais recente e onde amão do homem esteve envolvida, é o triticale, formadopela combinação do genoma do trigo com o genoma docenteio.

Figura 1: Molécula de DNA. Fita dupla de nucleotídeospareada através das bases nitrogenada

Estes exemplos, de trocas de pequenos fragmentosde DNA ou de combinação de genomas inteiros, mos-tram que a universalidade do DNA permite a expressãoda característica de um organismo em outro, se o DNAque expressa aquela característica for transferido.

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Essa capacidade aliada ao maior conhecimento do DNApermitiu o desenvolvimento da técnica de transgenia.

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COMO SE PRODUZ UMA PLANTATRANSGÊNICA?

O estudo do DNA tem permitido identificar quais ca-racterísticas são conferidas por cada segmento de DNA.Para isso, é necessária a identificação dos genes e doschamados promotores, fatores necessários para que cadacaracterística seja promovida no momento e no localcerto. Estas informações, aliadas ao aprimoramento dastécnicas de manipulação do DNA, permitiram que a téc-nica de transgenia pudesse ser desenvolvida e ostransgênicos produzidos.

No processo de transgenia identifica-se e isola-se osegmento de DNA que confere a característica que setem interesse. A seguir, acrescenta-se o promotor ade-quado, para que a característica se manifeste no mo-mento e no local que se deseja. Por fim, insere-se estesegmento de DNA ao genoma do organismo que se quermodificar.

A transferência do gene para o organismo que sequer modificar também requer técnicas específicas. Exis-tem técnicas diretas, onde o segmento de DNA de inte-resse é inserido nú em células do organismo, e estas sãocultivadas para que produzam plantas completas. Outrastécnicas são indiretas, o gene de interesse é transferidoprimeiro para Agrobacterium (bactéria que naturalmen-

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te infecta certas plantas e transfere DNA para o organis-mo infectado), e esta utilizando seus mecanismos natu-rais, transfere o gene de interesse para o genoma daplanta receptora. Independente da técnica, o importan-te é que o fragmento de DNA inserido se junte ao DNAda planta a ser modificada, produzindo uma plantatransgênica.

Plantas transgênicas, por definição, são plantas quecontêm um ou mais genes (fragmentos de DNA) artificial-mente inseridos em seu genoma, passando então, a ex-pressar uma nova característica. Estes genes inseridos(transgenes) podem ser originários da mesma espécie oude outro tipo de organismo. Por exemplo, a soja RR (RoundupReady) contém um gene de uma bactéria de solo.

O limitante no uso da transgenia é o conhecimentoda função de cada gene e para utilizá-la é exigênciabásica a identificação e o isolamento do segmento deDNA que confere a característica de interesse.

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VANTAGENS DO USO DA TRANSGENIA NOMELHORAMENTO DE PLANTAS

A transgenia possui duas grandes vantagens em rela-ção ao melhoramento genético convencional. A primeiraé a inexistência de barreira para a troca de DNA. Omelhoramento de plantas, em geral, necessita encon-trar a característica de interesse em indivíduos da mes-ma espécie ou espécies com alto parentesco, para per-mitir que se obtenham sementes viáveis após o cruza-

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mento. No caso da transgenia, como o DNA é universal,a característica pode vir de qualquer organismo. A se-gunda vantagem é a possibilidade de se acrescentar umaúnica característica. Na transgenia apenas o segmentode DNA identificado como causador da característica deinteresse é transferido. Já no melhoramento tradicio-nal, outros segmentos são trocados via reprodução sexu-al e podem gerar características indesejáveis.

Com a transgenia há um controle muito maior dasmodificações genéticas e das características produzidasno organismo. No entanto, esta técnica é cara e com-plexa, devendo ser utilizada para características deter-minadas por poucos genes.

Cabe ressaltar que as culturas em uso pelo homemforam modificadas geneticamente via domesticação, se-leção e cruzamentos controlados por centenas de anos,e que o melhoramento tradicional continua a ter papelfundamental no desenvolvimento de novos cultivares. Atransgenia entra como ferramenta a disposição domelhorista para transferir características de difícil aces-so pelos métodos tradicionais, ampliando drasticamenteas possibilidades de produtos.

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PLANTAS TRANSGÊNICAS E A SAÚDE DECONSUMIDORES

Todos os produtos da biotecnologia destinados à ali-mentação humana e animal passam por avaliações sobrea sua segurança alimentar. Até hoje não foram consta-

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tados problemas de saúde relacionados com a ingestãode alimentos derivados de plantas geneticamente altera-das seja nos estudos que antecederam a liberação co-mercial, seja no consumo destes produtos.

ALERGIAS

O desenvolvimento de alergia a algum alimento tra-dicional como trigo, manga, ovos, ou leite, é devido àpresença de substâncias que o organismo não consegueprocessar (tipos de proteínas, açucares). Por isso, é pos-sível que algumas pessoas possam desenvolver alergia aalgumas plantas transgênicas se essas contiverem subs-tâncias alergênicas. Até o momento não há qualquer evi-dência de que as plantas transgênicas possuam maiorrisco que qualquer alimento convencional.

Testes de dezenas de alimentos transgênicos procu-rando alergenicidade mostraram que em uma planta desoja na qual havia sido inserido um gene da castanha-do-pará, havia aumento da qualidade protéica, mas apre-sentava risco alérgico similar ao da castanheira. Por estarazão este alimento nunca entrou no mercado. Nestecaso, a alergia ocorreu porque o gene transferido para asoja foi exatamente o responsável pela alergia à casta-nha-do-pará, o que enfatiza a necessidade de conheci-mento sobre o gene que se está transferindo. É impor-tante salientar que através do melhoramento genéticotradicional, durante os cruzamentos, a recombinaçãonatural do DNA pode gerar novas proteínas, as quais tam-bém podem ter um maior conteúdo alergênico, porémisso não impede a produção e consumo de novos cultiva-res. O ideal seria que toda nova cultivar, transgênica ounão fosse testada para alergenicidade, mas infelizmenteos custos destes tipos de teste são limitantes.

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TRANSFERÊNCIA DE DNA E RESISTÊNCIA AANTIBIÓTICOS

Um dos principais argumentos contra a utilização deplantas transgênicas é o receio de que haja transferên-cia de DNA da planta transgênica para microorganismos.O DNA de uma planta transgênica consumida por umanimal seria, por exemplo, transferido do alimento paramicroorganismos que habitam o estômago e intestino oupara bactérias ingeridas com o alimento.

A preocupação ocorre porque em muitos casos natécnica de transgenia, insere-se junto ao gene de inte-resse um outro gene (marcador) capaz de conferir àplanta a capacidade de tolerar antibióticos. Isto é assimfeito para que se possa diferenciar as plantas que rece-beram o transgene das não transgênicas, durante a fasede inserção do gene de interesse. Assim, as plântulasoriundas da técnica são cultivadas na presença do antibi-ótico, aquelas que sobrevivem possuem os genes inseri-dos em seus genomas. Receia-se que, estes genes deresistência a antibióticos possam ser transferidos aosmicroorganismos durante o processo digestivo, e que,portanto os mesmos adquiram a característica de sobre-viver a doses orais de antibióticos. Isso ocorrendo pode-ria afetar a habilidade futura de tratar doenças comestes antibióticos.

Sabe-se que transferência de DNA ocorre em condi-ções naturais, porém é extremamente difícil sua ocor-rência em um ambiente ácido como o do estômago hu-mano. De qualquer forma, o uso do gene da resistênciaa antibióticos como marcador tem sido evitado, sendosubstituído por resistência a herbicidas, ou pelo uso deoutras técnicas de expressão temporária para selecionaras plantas transgênicas. Desta forma, as novas plantas

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transgênicas não mais possuirão este risco. É importan-te que a sociedade conheça a técnica para poder expres-sar seus receios de forma clara, requisitando que a ciên-cia dê resposta aos seus anseios. Neste caso, apesar doscientistas acharem o risco mínimo, os receios da socie-dade fizeram com que a ciência encontrasse solução eremovesse o risco.

INGESTÃO DE DNA E TRANSFERÊNCIA DE DOENÇAS

Um dos mitos mais comum, utilizado contra o con-sumo de plantas transgênicas pelo homem é que frag-mentos de DNA oriundos de microorganismos possam fa-zer algum mal ao organismo humano ou transmitir do-enças quando ingeridos.

É importante esclarecer que o fragmento de DNAtransferido via transgenia pode ser oriundo de qualquerorganismo. O homem ingere DNA de microorganismos,plantas e animais o tempo todo, enquanto se alimenta,e nunca se preocupou se o DNA do fungo presente noiogurte, no queijo, no vinho, ou na cerveja poderia afe-tar seu organismo. A maioria do DNA ingerido é quebra-da durante a digestão. Os produtos da quebra do DNAsão moléculas base (nucleotídeos, fosfato, basesnitrogenadas e açúcares), iguais aquelas produzidas pelohomem. O DNA que não for quebrado será absorvidopela corrente sanguínea ou excretada via fezes. Prova-velmente o sistema de defesa destrói esse DNA que éabsorvido pela corrente sanguínea. Não existem evidên-cias e nem razões para que o DNA de uma plantatransgênica seja mais perigoso que o DNA de plantasconvencionais.

Devido aos receios da sociedade em relação a esteaspecto, os pesquisadores têm buscado utilizar, quando

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possível, fragmentos de DNA oriundos de plantas e, even-tualmente, da própria espécie receptora. No entanto,para que se possa usar todos os benefícios e as possibili-dades desta técnica, há necessidade de buscar certascaracterísticas de interesse que só estão presentes emmicroorganismos.

Apenas o gene de interesse é isolado domicroorganismo para ser transferido e, portanto, ne-nhuma doença pode ser transmitida pela ingestão dealimento proveniente de planta transgênica. Os riscossão os mesmos do consumo de alimento proveniente deplantas convencionais.

PRODUÇÃO DE NOVAS TOXINAS

Muitos microorganismos devido ao seu metabolismoproduzem substâncias que são consideradas toxinas paraos animais. Em algumas situações tem-se afirmado quea transgenia poderia causar a reativação de rotas inati-vas em plantas. Neste caso, se o produto final destasrotas fosse uma toxina, a ingestão deste alimentotransgênico poderia causar danos à saúde. No entanto,a probabilidade da ocorrência da produção de novas to-xinas via este mecanismo é baixa.

Como foi dito anteriormente, as plantas transgênicaspossuem na maioria dos casos apenas uma característicaque as diferem das convencionais, devido à inserção deum gene. O estabelecimento na planta transgênica, deuma rota metabólica presente no organismo doador, apartir da incorporação de um único gene é improvável.

Os genes que são utilizados na transgenia são conhe-cidos e as rotas em que participam são estudadas. Oconhecimento permite inferir, com boa segurança, queinterações podem ocorrer entre o gene inserido e o me-

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tabolismo da planta. Além disso, antes de serem libera-das para o mercado consumidor, as plantas transgênicassofrem uma série de testes que auxilia na identificaçãode alterações não esperadas.

A ativação de uma rota metabólica inativa, pela in-serção do transgene em plantas transgênicas, tem amesma probabilidade de ocorrer, que a ativação pormutação natural e espontânea do gene causador dainativação da rota, em plantas convencionais. O risco àsaúde no caso da ativação, é maior nas plantas conven-cionais, uma vez que estas não são submetidas aos mes-mos testes que as transgênicas.

AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE METAIS PESADOS

As plantas possuem a capacidade de absorver íonsdos solos e utilizá-los em seu metabolismo. Esta habili-dade se deve a presença de proteínas nas membranasdas células das raízes que transportam os nutrientes paradentro da planta. Entretanto, o controle que as plantastêm sobre os íons que são transportados não é perfeito.As plantas apresentam em sua composição basicamentetodos os íons encontrados no solo, onde foram cultiva-das. Baseado nisso, pode-se afirmar que plantas cultiva-das em solos ricos em metais pesados terão em sua cons-tituição maior concentração destes, que plantas cultiva-das em solos livres de metais pesados.

A maioria das plantas também é sensível ao excessode metais pesados, tais como mercúrio, cádmio, chum-bo, zinco, cromo, níquel, urânio e cobre. Solos muitocontaminados não permitem o crescimento das plantas.A sensibilidade aos metais pesados é variável dentro doreino vegetal. Uma espécie hiperacumuladora de zinco ecádmio é Thlaspi caerulescens, membro da família

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Brassicaceae. Esta espécie chega a acumular 40 mg dezinco por grama de peso seco na parte aérea.

Com a transgenia é possível transferir a capacidadede absorver grandes quantidades de metais pesados e se-qüestra-los em compartimentos onde não prejudiquem ometabolismo da planta para outras espécies. A utilizaçãodestas plantas, em solos contaminados, permite a remo-ção destas substâncias tóxicas do solo, o que é conhecidocomo fitoremediação. Considerando esta possibilidade,surgiu o receio que plantas transgênicas hiperacumuladorasde metais pesados pudessem ser consumidas. Obviamen-te, este tipo de característica não deve ser transferidapara plantas utilizadas como alimentos.

Outras espécies não comestíveis poderiam ser utili-zadas para remoção de metais pesados de solos conta-minados. Estes solos podem então voltar a ser utilizadosna produção de alimentos, pois se encontramdescontaminados.

REDUÇÃO NOS VALORES NUTRICIONAIS

O mito que apregoa sempre haver menor valornutricional do alimento oriundo de planta transgênicaquando comparado ao mesmo alimento proveniente deplanta convencional gera na população o receio de con-sumir alimentos transgênicos. A Organização das NaçõesUnidas para Alimentação e Agricultura (FAO) desenvolveuo critério de equivalência substancial, para orientar aanálise da segurança alimentar dos alimentos provenien-tes da biotecnologia. Este se baseia em análises quími-cas e nutricionais para identificação de diferenças entreculturas geneticamente modificadas e convencionais. Asculturas geneticamente modificadas liberadas para utili-zação, até o momento, têm composição igual às varie-

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dades convencionais. Não existem diferenças entre osalimentos geneticamente modificados colocados no mer-cado e seus pares convencionais, exceto na expressão dacaracterística de interesse.

Espera-se que muitas das plantas transgênicas a se-rem lançadas apresentem maior valor nutricional que asconvencionais. Das atuais plantas transgênicas, a sojaRR vem sendo avaliada, para verificar se há diferençasnos teores de isoflavonóides. Os isoflavonóides estão as-sociados à prevenção de doenças cardíacas, câncer demama e osteoporose. Até o momento as diferenças en-contradas foram pequenas em relação ao teor deisoflavonóides da soja convencional.

Outras plantas transgênicas apresentam maior valornutricional que seus pares convencionais, como é o casodo “golden rice”, arroz com maior teor de vitamina A.

Obviamente dependendo da característica inserida,haverá alteração na composição nutricional, independen-temente da forma como esta característica foiconseguida, se via transgenia ou via melhoramento ge-nético tradicional. Por exemplo, se o teor de óleo dosgrãos de milho for aumentado, necessariamente vai ha-ver redução do teor de amido destes grãos.

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PLANTAS TRANSGÊNICAS:IMPACTOS AO AMBIENTE

Muita coisa tem sido dita sobre a contaminaçãoirreparável do solo e do ambiente em decorrência do uso

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de plantas transgênicas. Novamente o conhecimento ci-entífico é importante para que se possa discernir entreos riscos reais e os imaginários, e determinar a gravida-de daqueles reais. Abaixo estão citados alguns dos riscosmais discutidos.

Toda nova tecnologia necessita ser entendida pelapopulação com relação aos benefícios que pode trazerao homem. Quando isso não ocorre, costuma sercombatida,como foram, há algumas décadas, as técni-cas de cultivo e de genética que levaram à revoluçãoverde, que incluía a utilização de plantas de porte maisbaixo, que permitissem o uso maior de fertilizantes. Haviariscos, e o uso excessivo de fertilizantes, em alguns lo-cais, contaminou a água subterrânea. O uso mais racio-nal desta tecnologia buscou um meio termo, mas sem arevolução verde, hoje não teríamos alimento suficientepara a humanidade. Da mesma forma ao optar pelo plan-tio direto assumiu-se riscos. O uso deste sistema foi ne-cessário à redução da erosão, no entanto aumentam osriscos de doenças de plantas como a fusariose, que semantém na palha sobre o solo.

No caso das plantas transgênicas, alguns riscos tam-bém devem ser assumidos. Como em cada plantatransgênica pode-se inserir diferentes tipos de caracterís-tica, para cada característica o risco vai variar. Se foracrescentado um gene que causa maior teor de vitaminaA, os riscos são muito menores do que se for acrescenta-do um gene que permite produzir bioplásticos. Portanto orisco deve ser acessado de forma individual, caso a caso.

FLUXO GÊNICO PARA PLANTAS SILVESTRES

O fluxo gênico é a transferência de característica deuma planta para outra via recombinação do DNA das mes-

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mas pelo cruzamento espontâneo. O fluxo gênico podeocorrer, eventualmente, entre espécies aparentadas. As-sim, um dos riscos reais do uso de plantas transgênicas éa transferência do gene inserido (transgene) para plantassilvestres do mesmo gênero e sexualmente compatíveis.Várias plantas cultivadas são sexualmente compatíveis comparentes silvestres, ou seja, podem reproduzir-se sexual-mente dando origem a sementes viáveis. Para que hajafluxo gênico é necessário que a planta transgênica liberepólen (o qual possui o transgene no seu DNA) que esteencontre uma planta parente silvestre e a fecunde, e quesejam formados embriões viáveis. Além disso, para que amodificação se mantenha é necessário que estes embri-ões se desenvolvam em plantas férteis, capazes de deixardescendência.

A probabilidade de uma planta transgênica transferirum transgene para plantas silvestres sexualmente com-patíveis depende basicamente de dois pontos: primeiro,se a planta transgênica é de fecundação cruzada ou deautofecundação. Plantas de autofecundação como a soja,o trigo e a cevada têm risco muito menor de passagemde um transgene para plantas aparentadas, pois nestescasos as flores normalmente abrem quando a fecunda-ção já ocorreu, dificultando o cruzamento com pólen deoutra planta. O segundo ponto é a existência de paren-tes silvestres próximos à área onde estão sendo cultiva-das as plantas transgênicas. Por exemplo, não há paren-tes silvestres da soja na América, portanto este é umrisco inexistente na soja transgênica plantada no Brasil.No entanto se plantada na China, onde existem parentessilvestres, o risco existe. Além disso, é necessário queeste gene se mantenha na população silvestre, ou seja,que estas plantas continuem a produzir descendentesférteis.

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A magnitude deste risco vai depender, portanto daespécie e do local onde for cultivada. Além disso, emalguns casos, o fluxo gênico mesmo ocorrendo não acar-reta riscos severos. Por exemplo, se a planta transgênicapossui a característica de maior valor nutricional, a trans-ferência desta característica para plantas silvestres nãoé problemática. No entanto, se a característica é a re-sistência a determinado herbicida, a transferência podesignificar o desenvolvimento de plantas daninhas resis-tentes e, portanto menor eficácia do herbicida.

FLUXO GÊNICO ENTRE CULTIVARES

O fluxo gênico entre cultivares de uma mesma espé-cie é um risco real e, para minimizá-lo devem ser toma-das medidas de segurança. No caso de plantastransgênicas, as medidas são similares as que seriamtomadas para manter a pureza de cultivares convencio-nais. O cruzamento de plantas transgênicas com plantasconvencionais, de mesma espécie e localizadas próxi-mas, pode ocorrer principalmente em plantas de fecun-dação cruzada, sendo necessário estabelecer distânciasseguras para evitar o fluxo gênico. Este é um fator im-portante para manter a integridade no mercado, permi-tindo a segregação de produtos GM e não GM. Nas espé-cies de autofecundação o risco é menor, já que nestescasos, as flores normalmente abrem após ter ocorrido afecundação dos óvulos com o pólen da própria planta.

É preciso esclarecer que o fluxo gênico entre cultiva-res (mesma espécie) é um processo natural, usado pelanatureza para permitir a criação de variabilidade e aevolução. Um exemplo do fluxo gênico é o caso do arrozvermelho, o qual pertence à mesma espécie do arrozcultivado. Ao longo do tempo, tem ocorrido fluxo gênico

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do arroz cultivado para o arroz vermelho. Com isso oformato dos grãos se tornou similar e houve redução daestatura do arroz vermelho, tornou-se mais difícil a iden-tificação e remoção do mesmo das lavouras.

É necessário, portanto determinar o risco em cadasituação e tomar os cuidados exigidos para minimizar aocorrência de contaminação.

ESVAZIAMENTO GENÉTICO

A possibilidade de desenvolvimento de materiais ve-getais com características diferentes requer a existên-cia de variabilidade. Existem, hoje no mundo, um nú-mero considerável de espécies não utilizadas pelo ho-mem e, portanto com características não determina-das. Plantas silvestres aparentadas ou não com as espé-cies cultivadas podem ser fonte genética para transfe-rência de novas características. Se estes materiais fo-rem perdidos, ocorrerá uma redução nas fontes para omelhoramento genético de plantas. Neste caso, o mate-rial genético acessível será apenas aquele dos materiaisem cultivo. Esta redução das fontes de variação pode serchamada de esvaziamento genético.

O receio que o uso de plantas transgênicas conduz aoesvaziamento genético está parcialmente associado àocorrência do fluxo gênico e embasado no fato de que oplantio descontrolado e massivo de plantas transgênicaspoderia causar a perda de variabilidade genética.

Se esse fosse o caso, a redução da variabilidade ge-nética se daria por duas formas: na primeira o fluxogênico faria com que todos os materiais vegetais de umaespécie possuíssem as características transgênicas. Comodiscutido anteriormente, este medo é infundado, pois otransgene tem a mesma chance de ser transferido para

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outra cultivar que qualquer outro gene da planta. Por-tanto, o importante é que sejam tomados os cuidadosnecessários para manter a pureza varietal quando se es-tiver produzindo lavoura para semente. No caso da pro-dução de grãos, o risco é ínfimo uma vez que os grãosnão darão origem a novas plantas. A segunda forma se-ria pelo cultivo de grandes áreas com um único cultivartransgênico, gerando uma homogeneidade genética. Caberessaltar que, nesse caso, o problema não se restringeàs plantas transgênicas, o uso em massa de qualquercultivar convencional ou não, expõe a agricultura aosmesmos riscos e deve ser evitado.

O uso massivo de um único cultivar facilita a ocor-rência de pragas, a quebra de resistência a doenças, e odesenvolvimento de invasoras resistentes.

LIBERAÇÃO DE PROTEÍNAS GM NO SOLO

As plantas durante seu desenvolvimento, interagemcom o solo. Removem água e nutrientes; secretam áci-dos orgânicos, alcalóides, compostos fenólicos, etc;interagem com microorganismos afetando seu cresci-mento; deixam outros resíduos através da decomposi-ção de seus tecidos. A preocupação de que plantastransgênicas possam liberar compostos diferentes dasplantas convencionais tem sido levantada em algumassituações.

Infelizmente nosso conhecimento dos efeitos das se-creções das plantas convencionais sobre osmicroorganismos do solo é escasso, o que dificulta avali-ar como as diferentes espécies e cultivares afetam osolo. No entanto, o conhecimento da característica dife-renciada da planta transgênica cultivada deve indicar aprobabilidade de alteração ou não na secreção das raízes.

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Num caso extremo, se o gene inserido confere maiorprodução de alcalóides, a probabilidade de que haja al-teração é grande e é importante que se avalie e compa-re a secreção de alcalóides no solo pela planta transgênicae pela convencional e se determine o impacto da dife-rença. Já se o transgene afeta apenas o tipo de amido aser acumulado no grão, provavelmente não afetará osolo.

AUMENTO DE FUNGOS TÓXICOS NO AMBIENTE

O mito de que a utilização de plantas transgênicascausa o aumento de fungos tóxicos no ambiente é fun-damentado em teorias frágeis. O exemplo mais utilizadopara justificar este mito é a produção de café transgênicodescafeinado.

O receio se baseia no fato que para produzir o cafédescafeinado, se inativa um gene envolvido na sínteseda cafeína. A cafeína, como outras substâncias de suaclasse, tem efeito supressor sobre o desenvolvimento defungos. Com a remoção da cafeína aumenta a probabili-dade de maior desenvolvimento de fungos nos cafezais.Muitos fungos produzem toxinas, e estas podem acumu-lar-se no animal que as ingere, com o tempo podendocausar malefícios ao organismo.

O raciocínio, acima exposto, está correto. No en-tanto, é esquecido que muitos fungos se desenvolvemem diversas plantas convencionais, produzindomicotoxinas. O desenvolvimento de fungos em plantasnão é um problema que aparece com a transgenia. Estainteração patógeno-hospedeiro se desenvolveu ao longoda co-evolução destes organismos. Nas plantas convenci-onais o problema é remediado via aplicação de fungicidas,o mesmo pode ser realizado nas plantas transgênicas.

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Citando apenas uma doença, causada por fungos, afusariose, é possível perceber que os riscos de fungostóxicos estão presentes nas plantas convencionais. Estadoença se desenvolve em milho, trigo, aveia, cevadaentre outras culturas, quando o tratamento fitossanitárionão é eficaz. O fungo produz micotoxinas que se man-têm nos grãos. Os animais ao se alimentarem dos grãoscontaminados recebem as toxinas que se acumulam nosseus órgãos internos e na gordura. O homem ao se ali-mentar destes animais, de grãos ou sub-produtos tam-bém é contaminado.

O risco maior é a falta de vigilância sobre estes pro-dutos. É importante desenvolver testes capazes dequantificar micotoxinas nos alimentos e, que a legisla-ção obrigue a utilização dos mesmos, independentemen-te dos produtos serem oriundos de plantas convencionaisou transgênicas.

DESENVOLVIMENTO DE SUPER PRAGAS EPLANTAS INVASORAS

A utilização de defensivo agrícola, com um mesmoprincípio ativo de forma constante e em grandes áreas,aumenta a probabilidade de surgirem resistências a esteprincípio. Isto é verdade para qualquer tipo de organis-mo. Em áreas extensas onde um único tipo de herbicidaé utilizado continuamente por um longo período ocorre odesenvolvimento de população de plantas invasoras re-sistentes ao herbicida. O mesmo ocorre com insetos seutilizado sempre o mesmo tipo de toxina. A situação é amesma com plantas transgênicas que possuem determi-nada toxina contra insetos ou que permitem o uso deum dado herbicida e, portanto os cuidados devem sersimilares aos utilizados na condição convencional. No caso

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de resistência a herbicida, outros princípios ativos de-vem ser utilizados. Também o desenvolvimento de plan-tas transgênicas resistentes a princípios ativos diferen-tes poderia ser uma estratégia para reduzir a pressão deseleção. Já se a planta produz algum tipo de toxina con-tra insetos, a manutenção de áreas próximas com ma-terial convencional pode retardar o aparecimento de re-sistência.

Na agricultura sempre foi necessário lidar com estasestratégias, pois o cultivo em monocultura tende a cau-sar uma maior pressão de seleção sobre os organismosque interagem com a lavoura. É imprescindível o conhe-cimento técnico para analisar as alterações que estãosendo realizadas no meio e desenvolver as estratégiasnecessárias para que o impacto da agricultura seja omenor possível. No caso do uso de plantas transgênicasesta verdade se mantém.

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PLANTAS TRANSGÊNICAS -OS PRIMEIROS PRODUTOS

As possibilidades de novos produtos a partir do uso datransgenia são imensas. Com o uso desta técnica, os pri-meiros produtos concentraram-se em características sim-ples que dependem da inserção de um único segmento deDNA. Com a evolução da técnica, abriu-se a possibilidadede resolver problemas mais complexos, que envolvem ainteração de vários genes, e a produção de plantastransgênicas com mais de uma característica alterada.

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Entre as plantas transgênicas já desenvolvidas, asque ocupam maior adoção em todo mundo são as quepossuem resistência a herbicidas como Roundup e Liberty.Ambos herbicidas têm espectro amplo e podem ser usa-dos basicamente em qualquer estádio da cultura e daplanta invasora. Além disso, os herbicidas degradam-serapidamente no solo, reduzindo o risco de contaminaçãoambiental.

Muitos opositores ao uso destas plantas transgênicasbaseiam-se no aumento do consumo destes herbicidas.Obviamente, utiliza-se mais glifosato em uma áreacom soja RR do que com soja convencional (a qualmorreria com a aplicação). Em compensação, outrosherbicidas de maior impacto ao ambiente, têm suasaplicações reduzidas ou mesmo eliminadas, causandoum impacto positivo. As plantas transgênicas RR pos-suem um fragmento de DNA originário de uma bacté-ria de solo que produz uma proteína não sensível aoglifosato, permitindo que este sobreviva à aplicação.No Brasil, basicamente só se conhece a soja RR, tãopolêmica em decorrência da disputa sobre seu plantioentre agricultores gaúchos e o governo federal. Estegene já foi transferido para diversas outras espéciesno mundo, tais como o milho, trigo, algodão entreoutras.

Outra característica amplamente adotada emtransgenia é a toxicidade a insetos via genes Bt oriun-dos da bactéria de solo Bacillus thuringiensis. A in-serção do gene Bt nas plantas faz com que estas pro-duzam proteínas que, quando ingeridas pelas lagar-tas, formam uma toxina que paralisa o sistema diges-tivo destes insetos causando sua morte. Esta toxinanão afeta mamíferos ou pássaros. Os genes são espe-cíficos, atingindo uma ou duas ordens de insetos, con-

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forme tabela abaixo. Ela é, portanto mais segura paraoutras classes de inseto do que os inseticidas tradicio-nais. No mercado mundial encontram-se hoje, os genesBt nas culturas do milho, algodão e na batata (esta foiretirada do mercado devido à baixa venda da batata-semente).

Tabela 1: Genes utilizados no desenvolvimento de plan-tas transgênicas Bt e ordens de insetos que afetam:

No caso do algodão, segundo a FAO, houve umaredução de 70% no custo com inseticidas em cultivostransgênicos com o gen Bt na China. Estima-se quetenha ocorrido uma redução de 78.000 toneladas depesticidas em 2001, o que equivale a ¼ da quantidadenormalmente utilizada na China. Em 2004, cerca de30% da área plantada com algodão, na China, eratransgênica.

No entanto, há o risco de desenvolvimento de inse-tos resistentes à toxina devido à alta pressão de sele-ção, exigindo-se como discutido anteriormente que osprodutores tenham área junto às lavouras com materi-ais convencionais para retardar a ocorrência da resis-tência.

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PRODUTOS EM DESENVOLVIMENTO

As plantas transgênicas em desenvolvimento procu-ram atender uma das seguintes necessidades sociais: me-lhorar características agronômicas, maior adaptação aosprocessos pós-colheita, melhorar qualidade nutricional eredução da poluição ambiental. As plantas transgênicasaprovadas, até o momento, incluem uma das seguintescaracterísticas, alteração da composição de ácidos graxos,restauração de fertilidade, tolerância a herbicidas, re-sistência a insetos, macho esterilidade, modificação decor, redução de nicotina, retardo na maturação, ou re-sistência a viroses.

Alguns dos produtos atualmente em desenvolvimentosão:

MELHOR QUALIDADE NUTRICIONAL:

· tomate com teor mais elevado de licopeno, umprecursor da vitamina A;

· “Golden rice”, arroz rico em beta-caroteno, pre-cursor imediato da vitamina A;

· Soja com maior conteúdo de ácido oleico;· Soja com menor conteúdo de ácido linolênico;· Canola com maior teor de vitamina E;· Canola com a composição de ácidos graxos alte-

rada, (maior teor de ácidos insaturados);· Café descafeinado: O atual processo industrial para

remover a cafeína de café envolve o uso de solventes, oque inquieta os consumidores temerosos de resíduos. Adesativação do gene que produz a cafeína no café evita-ria o uso de solventes não afetando o aroma e o sabor;

· Fumo sem nicotina.

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MAIOR ADAPTAÇÃO AOS PROCESSOS PÓS-COLHEITA:

· Tomate com maturação lenta;· Melão com maturação lenta (devido à degrada-

ção de etileno);· Café com maturação mais uniforme para facili-

tar a colheita.· Cravo com flores que apresentam maior duração

pós-colheita (redução no acúmulo de etileno).

MELHORES CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS EREDUÇÃO DA POLUIÇÃO AMBIENTAL:

· Girassol com resistência a pragas e doenças;· Uva com resistência a doenças e pragas;· Mamão transgênico (HU-Rainbow), resistente a

viroses, já em produção no Hawai;· Tomate tolerante a solos salinos. O tomate

transgênico armazena o sal em tecidos da planta, masnão no fruto. O tomate transgênico mantém o mesmoteor de sal do tomate convencional.

· Algodão colorido que reduz a utilização decorantes no processo de tingimento de tecidos, redu-zindo contaminação do ambiente, além da cor não des-botar;

· Eucalipto com reduzido teor de lignina para faci-litar o processo de produção de papel e redução da ne-cessidade de produtos químicos branqueadores que con-taminam o ambiente.

· Canola com tolerância a herbicidas (glifosato,imidazolinone, bromoxynil ou ioxynil);

· Cravo com coloração diferenciada nas flores;· Linho tolerante a herbicidas.

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A idéia da produção de alimentos que atuem tam-bém como vacinas, há anos tem estimulado pesquisado-res neste sentido. No momento, estão sob teste bana-nas contendo vírus inativados de cólera, hepatite B ediarréia. Se funcionarem, crianças poderão ser imuniza-das contra estas doenças ao se alimentarem com estasbananas transgênicas.

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PRODUTOS PARA O FUTURO

As características mais complexas de plantas come-çam ser estudadas, como aquelas envolvidas no controleadaptativo a estresses abióticos (seca, calor, frio, pre-sença de alumínio no solo, salinidade), ao florescimentoe reprodução, eliminação de alergênicos e fatoresantinutricionais.

A combinação de diferentes características numa mes-ma cultivar também deve ocorrer.

A produção de novas substâncias como bioplásticos,medicamentos, etc começa a ser delineada. A produçãode produtos farmacológicos ou industriais em plantas,provavelmente reduziria os custos de fabricação destese o consumo de derivados de petróleo no caso dos plásti-cos. A identificação e o isolamento destas lavouras de-verão ser mais cuidadosos do que no caso das atuaisplantas transgênicas, pois possuirão características quepodem trazer conseqüências mais sérias se perdidas noambiente.

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PLANTAS TRANSGÊNICAS EM EXPANSÃO

A Organização das Nações Unidas para a Alimenta-ção e Agricultura (FAO/ONU), Organização Mundial daSaúde (OMS), entre outras organizações, apóiam a uti-lização destas técnicas. As Academias de Ciência emdiversos locais do mundo têm apresentado relatóriostécnicos defendendo a adoção de plantas transgênicasna agricultura como forma de reduzir a fome no plane-ta e melhorar a qualidade dos alimentos. Os produtosde biotecnologia são acompanhados e aprovados poragências reguladoras nos países onde são utilizados.Entre elas estão o FDA (Food and Drug Administration),USDA (United States Department of Agriculture) e EPA(Environment Protection Agency), nos Estados Unidos,e a Comissão sobre Assuntos Jurídicos e Direitos do Ci-dadão do Parlamento da União Européia. Esse acompa-nhamento de biossegurança permitiu que, passados 25anos do início do seu uso, não se tenham notícias deprejuízo de qualquer natureza causado por estatecnologia.

Segundo o ISAAA (International Service for theacquisition of Agri-Biotech Applications), dezessete paí-ses adotaram o plantio comercial de culturas transgênicas,o que representou 81 milhões de hectares em todo omundo no ano de 2004. A área cultivada com plantastransgênicas ocupa cerca de 5% das áreas cultiváveis doplaneta. Houve um aumento de 20% na área plantadacom transgênicos em 2004, em relação a 2003, o segun-do maior aumento desde 1996. A área global cultivadacom plantas transgênicas em 1996 era de 1,7 milhões dehectares, portanto houve um aumento de 47 vezes naárea plantada nestes últimos oito anos (Figura 2).

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Entre os países com mais de 50 mil hectares cultiva-dos com plantas transgênicas estão Estados Unidos (59%da área global), Argentina (20%), Canadá (6%), Brasil(5%), Paraguai (2%), India (1%), África do Sul (1%), Uru-guai (<1%), Australia (<1%), Romenia (<1%), México (<1%),Espanha (<1%) e Filipinas (<1%). Neste último ano, oaumento da área plantada individualmente por cada umdestes países foi significativo, principalmente nos paísesem desenvolvimento. O maior aumento na área cultiva-da com plantas transgênicas ocorreu na China (aumentode 400% na área, principalmente algodão Bt), seguidopor Uruguai (200%), Austrália (100%), Brasil (66%), Chi-na (32%), África do Sul (25%), Canadá (23%), Argentina(17%) e Estados Unidos (11%).

Em torno de 8,25 milhões de agricultores no mun-do cultivam plantas transgênicas. A característica commaior expansão é a tolerância a herbicidas, perfazen-do 72% da área (58,6 milhões de ha), seguido da resis-tência a insetos que ocupa 19% da área (15,6 milhõesde ha).

As culturas transgênicas mais plantadas são, em or-dem crescente, soja (60%), milho (23%), algodão (11%)e canola (6%). O valor global da produção de plantastransgênicas alcançou em 2004, o valor de 44 bilhões dedólares.

Segundo a FAO, o uso de plantas transgênicas nospaíses em desenvolvimento tem auxiliado a reduzir onível de pobreza nos mesmos. A redução do custo deprodução de algodão na China tem sido usada como exem-plo. A utilização do algodão Bt, resistente a insetos, tam-bém reduziu o contato do agricultor com pesticidas, poisas aplicações de inseticidas foram reduzidas.

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Figura 2: Crescimento da área cultivada com plantastransgênicas no mundo

A redução do custo de produção e eventual aumentodo rendimento das culturas, devido ao melhor controle defatores bióticos em plantas transgênicas (menor competi-ção com plantas invasoras, no caso das tolerantes aherbicidas, menor perda por ataque de insetos, no casodas resistentes a insetos), têm favorecido a agriculturados países em desenvolvimento. O ideal é que estes paísesproduzam as plantas transgênicas com as característicasque necessitam. A independência das multinacionais seriaum fator positivo ao desenvolvimento destes países.

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E O BRASIL?

Desde 1987 já foram autorizados, no mundo, maisde 25 mil testes de campo com plantas transgênicas.Metade deles nos Estados Unidos, Canadá e boa parte na

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Europa. Na América Latina, o maior número de libera-ções ocorreu na Argentina, que responde por 75 % dostestes realizados na região, seguida do México.

No Brasil, existem cerca de 120 instituições públicase privadas credenciadas pela CTNBio para desenvolverpesquisas com organismos geneticamente modificados.

O desenvolvimento de diversas plantas transgênicasencontra-se sob pesquisa, envolvendo características queconferem resistência a herbicidas, resistência a pragase doenças, melhoria da qualidade nutricional e usos es-pecíficos. Por exemplo, busca-se no país, atualmente,feijão resistente ao vírus do mosaico dourado, batataresistente a diversos vírus, algodão resistente ao bicudoe mamão papaia resistente ao vírus da mancha anelar.Algumas instituições já estão desenvolvendo pesquisascom plantas geneticamente modificadas que poderão setornar vacinas. É o caso da Universidade Federal de Mi-nas Gerais, que está estudando variedades de alface quepoderão imunizar contra a leishmaniose. A Universidadedo Norte Fluminense desenvolve outra alface que poderáimunizar contra a hepatite B. No entanto, há uma buro-cracia gigantesca que dificulta que testes mais extensi-vos com plantas transgênicas produzidas com tecnologiabrasileira possam ser conduzidos.

Em 2004, foram cultivados com plantas transgênicasmais de 5 milhões de hectares no Brasil, o que o coloca emquarto lugar no mundo em área plantada com transgênicos.Cabe ressaltar que, a maioria dos cultivares transgênicoscultivados, até 2004, não foi originada de pesquisa brasilei-ra. É chegada a hora que o país não apenas adote o plantiode plantas transgênicas, mas que apóie o desenvolvimentodesta tecnologia no país. É necessário, que o país produzaplantas transgênicas com características voltadas às peculi-aridades e necessidades de sua agricultura.

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A transgenia é a nova fronteira, se o Brasil não de-senvolver pesquisas nesta área, perderá a possibilidadede usar a sua biodiversidade para desenvolvimento deprodutos que garantam a competitividade da agriculturabrasileira, ou de desenvolver produtos farmacêuticos deinteresse. Além disso, se o País virar as costas a estatecnologia, perderá a oportunidade de envolver-se nodesenvolvimento de novas tecnologias, ficando novamentedependente de outros países e utilizando materiais nãoadaptados as nossas condições ambientais.

A transgenia é uma realidade, como foram os usosde fertilizantes e defensivos agrícolas. A decisão quecabe é ou por um país atuante, capaz de produzir atecnologia e os produtos que necessita de forma eficien-te e segura, ou por um país que ficará amarrado aopagamento de royalties e dependente dos produtos poroutros desenvolvidos.

Profa. Carla Andréa Delatorre;Engenheiro Agrônomo, Doutora em Biologia de Plantas

pela UCDavis, USADepartamento de Plantas de Lavoura.

Faculdade de Agronomia. UFRGS.http://www.ufrgs.br/plantas/

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AGRADECIMENTOS

A autora agradece à APASSUL (Associação dos Produ-tores e Comerciantes de Sementes e Mudas do RS) eFundação Pró-Sementes de Apoio à Pesquisa pelo apoiofinanceiro para a edição do livro.