alimentos geneticamente modificados na nutrição e saúde

ALIMENTOS GENETICAMENTE MODIFICADOS NA
NUTRIÇÃO E SAÚDE
Neuza 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
OGM
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
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)
Lipídios
•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)
Minerais
• 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
Ferro
¾ Tabaco: > atividade da Fe³ quelato redutase: Fe³
Fe² (> absorção de Fe pelas
plantas)
¾ Milho, trigo e arroz: > Nramp e IRT1(> transporte de Fedo solo para a planta)
¾ 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)
¾ Introdução de peptídeos ricos em cisteína e de hemoglobinano tecido vegetal
¾ ⇑Teor de ácido ascórbico
Vitaminas
• 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 fitoeno
Fitoeno sintase β‐caroteno
¾1,6 a 2 μg β‐caroteno/g de arroz fresco
¾Desenvolvido em 1990 (Fundação Rockefeller)
¾Importante alternativa para Ásia, África e América do Sul no combate à
hipovitaminose A (cegueira)
Fatores Antinutricionais
• 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 Biotecnologia e Valor Funcional dos Alimentos
• Ácidos Graxos
– > teor de mono e polinsaturados
– < teor de ácido palmítico
– > teor de ácido γ‐linolênico
⇓LDL‐colesterol e risco de DVC
• 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)
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
Considerações finais
• 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.