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Potencial biotecnológico dos fungos Apresentação A biotecnologia reúne diversas áreas do conhecimento para o desenvolvimento de conhecimento científico e tecnológico em benefício da humanidade. Para isso, emprega-se organismos vivos e microrganismos visando obter produtos úteis para os setores da saúde, da indústria, do meio ambiente e de desenvolvimento sustentável. Dentre os organismos, os fungos são importantes representantes que, quando são geneticamente modificados através de engenharia genética e técnicas de DNA recombinante, são capazes de gerar produtos biotecnológicos. Há inúmeros estudos referentes aos fungos, os quais podem ser tanto os fungos filamentosos quanto as leveduras, geneticamente modificados. Eles podem tanto apresentar aplicações amplamente reconhecidas como, por exemplo, no ramo de alimentos na fermentação de bebidas alcoólicas e produção de alimentos, como também podem estar associados a pesquisas de novas funções como remediação do meio ambiente e produção de biocombustíveis. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar sobre a biotecnologia e a participação dos fungos nos processos biotecnológicos, bem como os fungos de interesse relacionados às aplicações, com destaque no ramo industrial, agrícola e ambiental. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar os fungos produtores de metabólitos de interesse biotecnológico.• Descrever a importância dos fungos na biotecnologia.• Reconhecer os principais potenciais biotecnológicos dos fungos em diferentes áreas de aplicação. • Infográfico A biotecnologia caracteriza-se pelo uso de organismos geneticamente modificados para a produção de produtos de interesse da sociedade. As bactérias, devido à sua variedade e perfil genético, são mais empregadas nos processos biotecnológicos. Entretanto, os fungos são agentes biológicos com grande potencial na aplicação em diversas áreas desses processos. Acompanhe o Infográfico para identificar as principais áreas de atuação dos fungos e qual é a sua participação. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/7aa89e43-06b8-4232-83ec-4cb7b8ddf9af/d7e2bb9d-79ec-40d3-b417-96bf09da8a0b.jpg Conteúdo do livro Os fungos fazem parte dos agentes biológicos envolvidos na biotecnologia, a qual utiliza organismos geneticamente modificados para o desenvolvimento de processos, produtos e seus derivados em prol da sociedade. Esses agentes são empregados, mesmo sem o conhecimento científico dos povos antigos em biotecnologia, desde a Antiguidade. A produção de alimentos é uma das áreas fundamentais para a realização de estudos relacionados, em vista do aumento populacional e da maior demanda de alimentos que tende a crescer progressivamente nos próximos anos. Logo, é irrefutável a importância do desenvolvimento dos fungos em processos biotecnológicos. Outras aplicações dos fungos consistem no uso de redução dos danos ao meio ambiente e produção de fontes alternativas de combustíveis oriundos de fontes biológicas não fósseis, de modo a diminuir a emissão de gases do efeito estufa. No capítulo Potencial biotecnológico dos fungos, da obra Biotecnologia dos fungos, você estudará as principais aplicações dos fungos, seus potenciais e algumas das espécies fúngicas associadas. MICOLOGIA E VIROLOGIA Samantha Brum Leite Potencial biotecnológico dos fungos Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Identificar os fungos produtores de metabólitos de interesse biotecno- lógico. � Descrever a importância dos fungos na Biotecnologia. � Reconhecer os principais potenciais biotecnológicos dos fungos em diferentes áreas de aplicação. Introdução Neste capítulo, você vai estudar sobre a Biotecnologia dos fungos. Apesar de se tratar de um tema relativamente novo, considerando os avanços científicos, a Biotecnologia é um processo desenvolvido desde a antigui- dade. Os povos antigos, mesmo sem o conhecimento das etapas e dos agentes promotores, aplicavam o potencial biotecnológico dos fungos na produção de alimentos, como na produção de pães e bebidas alcoólicas. A identificação da estrutura do DNA promoveu avanços na Biotecnologia e, com isso, foram utilizadas, de forma significativa, as suas aplicações. Com o tempo, legislações e órgãos fiscalizadores foram criados a fim de regularizar o uso desses conhecimentos. A Biotecnologia está relacionada a organismos geneticamente modi- ficados, os quais podem ser plantas, animais, bactérias, fungos e outros agentes biológicos. As bactérias ainda estão mais vinculadas a estudos biotecnológicos que os fungos; no entanto, eles apresentam potencial em diversos setores. A principal espécie fúngica é o Saccharomyces cerevisiae, cujas aplicações são reconhecidas. As demais espécies são utilizadas de modo experimental nas pesquisas, a fim de avaliar sua capacidade de operar em cada processo. Apesar disso, o potencial biotecnológico dos fungos é diverso e se amplia gradativamente. Eles podem ser emprega- dos nos setores agrícola, ambiental, industrial e farmacêutico e trazem benefícios para toda a sociedade. Biotecnologia A Biotecnologia é uma grande área que abrange conhecimentos científicos e tecnológicos. A união resulta em avanços em diferentes áreas do conhecimento, visto que diversos profissionais podem estar envolvidos, tais como biomédi- cos, biólogos, bioquímicos, químicos, agrônomos, veterinários, engenheiros e farmacêuticos. A multidisciplinariedade permite a utilização de agentes biológicos em prol da inovação de diversos setores em benefício da sociedade. Entre as atuações, a Biotecnologia permite: � obter ou modificar produtos para uso em saúde humana ou animal; � melhorar plantas e animais ou desenvolver microrganismos para usos específicos; � aplicar as capacidades de microrganismos, células cultivadas de animais ou vegetais ou parte deles na indústria, na saúde e nos processos relativos ao meio ambiente e ao desenvolvimento sustentável; � modificar e desenvolver novos processos industriais (BRUNO, 2014). Sendo assim, a Biotecnologia se baseia no uso de organismos geneticamente modificados (OGMs) ou de seus produtos no desenvolvimento de um produto ou processo, cujo objetivo seja beneficiar a qualidade de vida dos humanos ou de outros organismos. É possível distinguir a Biotecnologia em: � tradicional — utiliza organismos vivos como são encontrados na natureza; � moderna — utiliza organismos vivos geneticamente modificados por meio da engenharia genética ou da tecnologia do DNA recombinante. O desenvolvimento biotecnológico ocorre pelo uso dos microrganismos como fonte de substâncias químicas que não são produzidas naturalmente. As técnicas empregadas se baseiam na inserção, deleção ou modificação de genes por intermédio do DNA recombinante, com base na engenharia genética. Com isso, é possível selecionar um gene de um vírus e inseri-lo em uma levedura, por exemplo, com o intuito de expressar o gene de interesse. Potencial biotecnológico dos fungos2 As pesquisas iniciaram na década de 1950, com o americano James Watson e o inglês Francis Crick, que, em 1953, descobriram a estrutura do DNA e desde então promoveram inúmeros avanços para a Biologia Molecular. Apesar de microrganismos, plantas e animais serem usados desde a Antiguidade, foi apenas com o domínio do conhecimento e técnicas de DNA recombinante, na década de 1970, que se tornou possível ampliar a manipulação genética (TORTORA; FUNKE; CASE, 2017; CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010). No Brasil, o Decreto nº. 6.041, de 8 de fevereiro de 2007, instituiu a Política de Desenvolvimento da Biotecnologia, a fim de adequar o desenvolvimento de produtos e processos biotecnológicos inovadores, estimular a maior efici- ência da estrutura produtiva nacional e aumentara capacidade de inovação das empresas brasileiras, a absorção de tecnologias, a geração de negócios e a expansão das exportações (BRASIL, 2007). O Brasil apresenta um enorme potencial, visto que oferece uma extraordi- nária biodiversidade de plantas, animais e microrganismos. O Decreto nº. 4.339, de 22 de agosto de 2002, instituiu princípios e diretrizes para a implementação da Política Nacional da Biodiversidade. A exploração desse potencial biotec- nológico deve respeitar as questões de natureza ética, de biossegurança, tanto em tecnologias voltadas à saúde humana, como ao meio ambiente, do respeito aos direitos das comunidades indígenas e locais, da promoção da inclusão social, da repartição de benefícios e do direito à informação de qualidade e à participação social (BRASIL, 2002; 2007). Como forma de preservar a biodiversidade e fornecer material biológico para estudos posteriores, foram criados os Bancos de Germoplasma. Para os fungos, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), órgão do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, mantém uma coleção de FMA (fungos micorrízicos arbusculares — fungos do filo Glomeromycota presentes no solo e em raízes colonizada) e fungos filamentosos. O objetivo é coletar microrganismos oriundos de ambientes diversos e isolá-los para atividades de intercâmbio, avaliação, caracterização, conservação, documen- tação e informação de todos os recursos genéticos das espécies avaliadas, armazenando-os para pesquisas futuras. Logo, as coleções de culturas fúngicas têm grande importância para o desenvolvimento biotecnológico (MELLO; REIS; SILVA, 2011; SAGGIN JUNIOR et al., 2011). Ao remeter aos usos da Biotecnologia tradicional, é possível observar que eles se referem aos fungos, seja na alimentação ou na saúde. A Biotecnologia antecede, em milhões de anos, os avanços na ciência. Há 6 mil anos, por exemplo, alimentos e bebidas alcoólicas já eram produzidos ao empregar o uso da fermentação para fabricar pães, vinhos e cerveja. Apesar de desconhecerem 3Potencial biotecnológico dos fungos exatamente como funcionava o processo, os povos sumérios, babilônios e do Egito antigo já utilizam microrganismos na produção de produtos alimen- tícios, marcando o início da Biotecnologia (tradicional). O microrganismo utilizado, como se sabe atualmente, é a levedura do gênero Saccharomyces, a qual continua sendo, até hoje, um importante fungo na indústria alimentícia. Durante a Segunda Guerra Mundial, o uso de fungos do gênero Peni- cillium, com destaque para a espécie Penicillium chrysogenum, na fabricação de antibióticos (descoberta de Alexander Fleming) salvou milhares de vidas (BRUNO, 2014; CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010). As principais aplicabilidades da Biotecnologia são nas seguintes áreas: � saúde humana — produção de anticorpos, medicamentos e vacinas; � agropecuária — aumento na produção de alimentos e combate de pragas; � industrial — fermentação e produção de combustíveis; � ambiental — recuperação de ambientes contaminados. Todas as aplicações utilizam OGMs que podem ser plantas, vírus, fungos ou bactérias, sendo que a indicação de uso de cada um deles varia conforme o perfil genético e a sua função (Quadro 1). Setor Aplicação Alimentos Produção e preservação de alimentos Produção de bebidas Aditivos para alimentos (emulsificantes) Alimentos funcionais (nutracêuticos) Farmacêutica Compostos farmacologicamente ativos Antibióticos, antimicrobianos e antivirais Vitaminas e hormônios Vacinas e probióticos Biopolímeros de aplicação médica (p. ex., pele artificial) Biotransformações em química fina Quadro 1. Exemplos de aplicação biotecnológica com utilização direta de microrganis- mos em diferentes setores da indústria (Continua) Potencial biotecnológico dos fungos4 Quadro 1. Exemplos de aplicação biotecnológica com utilização direta de microrganis- mos em diferentes setores da indústria Setor Aplicação Agroindústria Aumento de fertilidade do solo Controle biológico de insetos e patógenos Promotores de crescimento de plantas Antiparasiticidas, antibióticos, antimicrobianos, antivirais Compostagem e tratamento biológico de resíduos Ambiental Biorremediação de petróleo e resíduos tóxicos Monitoramento de poluentes (biossensores) Tratamento de resíduos industriais e águas residuárias Biomineração (recuperação de metais pesados e radioisótopos) Recuperação de áreas degradadas (micorrizas e bactérias fixadoras de nitrogênios) Energia Produção de biocombustíveis (Continuação) Fungos na Biotecnologia Os fungos são microrganismos que, apesar de serem reconhecidos pelo desen- volvimento de doenças nos seres humanos, desempenham diversas funções benéficas para o homem. Eles são saprófitos, de modo que contribuem para a decomposição da matéria orgânica, sendo utilizados na indústria alimentícia como fonte direta para o consumo (cogumelos), na indústria farmacêutica com o desenvolvimento de fármacos e imunossupressores, bem como no ramo agrícola e no equilíbrio ambiental, haja vista que participam do processo de degradação de substâncias tóxicas, auxiliam as plantas no seu crescimento e combatem outros microrganismos de caráter patogênico. Entre os fungos, além dos benefícios causados, muitos apresentam potencial de interesse biotecnológico. A manipulação dos microrganismos, não só com o objetivo biotecnológico, deve respeitar os princípios bioéticos da pesquisa e depende do uso de técnicas que respeitem as normas de biossegurança, a fim de prevenir, minimizar ou eliminar riscos que podem comprometer a saúde humana, dos animais e do meio ambiente. É importante reconhecer que cada agente biológico apresenta uma classe de risco distinta, cujos critérios se baseiam na natureza do agente biológico, na virulência, no modo de transmissão, na estabilidade, 5Potencial biotecnológico dos fungos na concentração e no volume, na origem do agente biológico potencialmente patogênico, na disponibilidade de medidas profiláticas eficazes, na disponi- bilidade de tratamento eficaz, na dose infectante, na manipulação e, por fim, na eliminação do agente biológico. Sobre a classificação de risco, os agentes biológicos são categorizados em: � Classe de risco 1 — baixo risco individual e para a comunidade; � Classe de risco 2 — moderado risco individual e limitado risco para a comunidade; � Classe de risco 3 — alto risco individual e moderado risco para a comunidade; � Classe de risco 4 — alto risco individual e para a comunidade. Esses agentes devem ser manipulados com os equipamentos de proteção individuais (EPI) e coletivos (EPC) (BRASIL, 2017). Potencial agrícola No ramo alimentício, destaca-se o uso de OGMs e de transgênicos. Os OGMs, segundo a legislação brasileira, caracterizam-se como todo organismo que tiver seu DNA modificado por engenharia genética e conter fragmentos de DNA/RNA exógeno no produto final. Consequentemente, os organismos podem ser transgênicos — quando há adição de um gene proveniente de uma espécie não sexualmente compatível — ou cisgênico — quando há adição de um gene de uma espécie com a qual poderia haver um cruzamento ou ter um ou mais de seus genes editados e conter DNA/RNA exógeno no produto final. Os processos envolvendo esses produtos podem ser chamados de transge- nia ou cisgenia. Para o setor agrícola, as plantas geneticamente modificadas permitem a produção de alimentos resistentes a herbicidas e a insetos e com aumento no valor nutricional, característica importante para populações com problemas de abastecimento de alimentos. A utilização de FMA (fungos do solo em simbiose com as raízes de plantas terrestres) está envolvida no tratamento de solos degradados com o intuito de recuperá-los, visto que aumenta a capacidade da planta de absorver minerais e, com isso, há uma melhora no potencial nutricional das plantas (Figura 1). Os FMAs promovem aumento na tolerância ao estresse abiótico, favorecimento de processos reabilitadores,como o estabelecimento da vegetação, aumento da produção de material orgânico, aumento da produção de raízes, maior proteção ao solo (estabilização), estímulo da transformação e ciclagem dos nutrientes e favorecimento da estruturação e sucessão vegetal. Tais benefícios Potencial biotecnológico dos fungos6 são importantes para a formação e a manutenção das plantas e dos solos degradados para que estes possam ser reutilizados posteriormente e para o crescimento de plantas mesmo em solos pobres em nutrientes (REECE et al., 2015; BRUNO, 2014; COLODETE; DOBBSS; RAMOS, 2014). Figura 1. O uso de fungos micorrízicos influencia o cresci- mento de muitas plantas. A muda de pinheiro à esquerda foi inoculada com micorrizas, enquanto a muda à direita não foi. Fonte: Tortora, Funke, e Case (2017, p. 772). Tais fungos podem ser empregados no processo de recuperação ambiental de espécies florestais nativas. Na agricultura, a Biotecnologia permite que, diante das mudanças climáticas, da diminuição das reservas energéticas não renováveis e do aumento no crescimento populacional, seja possível o desen- volvimento de alimentos com características benéficas para a população e com elevado custo-benefício. Entre os benefícios, há a preservação do meio ambiente, o desenvolvimento econômico e a redução da emissão de gases na atmosfera, o que resulta no aumento da produção (Figura 2) (CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010). 7Potencial biotecnológico dos fungos Be ne fíc io s so ci oe co nô m ic os e a m bi en ta is d a Bi ot ec no lo gi a Se a B io te cn ol og ia nã o es tiv es se di sp on ív el , s er ia m ne ce ss ár io s de h ec ta re s a m ai s pa ra o bt er m es m a pr od uç ão O e qu iv al en te à á re a do E st ad o do P ar an á. 18 m ilh õe s 26 ,7 m ilh õe s de to ne la da s 12 m ilh õe s Ap ro xi m ad am en te de p eq ue no s a gr ic ul to re s s e be ne �c ia ra m d os O G M e m to do o m un do . A ad oç ão d e tr an sf ên ic os g er ou um a re du çã o da s e m iss õe s de d ió xi do d e ca rb on o (C O 2 ) na a tm os fe ra e m o eq ui va le nt e à re tir ad a de c er ca d e de c ar ro s d as ru as po r u m a no . Fi g u ra 2 . Be n ef íc io s so ci oe co nô m ic os e a m - bi en ta is da B io te cn ol og ia . Fo nt e: C on se lh o de I nf or - m aç õe s s ob re B io te cn ol og ia (2 01 7) . Potencial biotecnológico dos fungos8 Potencial industrial Na indústria, um dos principais usos da Biotecnologia é na produção de bio- combustíveis que tem origem biológica não fóssil, considerando que as fontes de energia estão diminuindo e a demanda mundial aumentando. Eles são uma boa alternativa para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e seus derivados. A denominação é referente aos deriva- dos de biomassa renovável que podem substituir, parcial ou totalmente, os combustíveis derivados de petróleo e o gás natural em motores à combustão ou em outro tipo de geração de energia. Nesse setor, há uma disputa entre o cultivo de plantas para a alimentação e a produção de biocombustíveis devido a questões financeiras. Portanto, a Biotecnologia promove um aumento na produtividade e na qualidade da produção das áreas de cultivo (CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010; SCHENBERG, 2010). No processo de produção do etanol, o qual já se trata de uma fonte alter- nativa de combustível, utiliza-se a tecnologia biotecnológica. Na aplicação, a levedura Saccharomyces cerevisiae, principal microrganismo utilizado, participa do processo na transformação do açúcar em álcool via fermentação. A levedura é a mais utilizada, apesar de haver outras, por apresentar tolerância a uma ampla faixa de pH, alterações de temperatura e estresse osmótico. O uso da levedura é fundamental na produção industrial, visto que apresenta alta seletividade na produção de álcool, elevada velocidade de crescimento e fermentação, alto rendimento na conversão para etanol, elevada tolerância à glicose, à pressão osmótica e a condições estressantes e baixo pH ótimo de fermentação (SCHENBERG, 2010; AZHAR et al., 2017). Devido à ocorrência de contaminações bacterianas e de outras espécies fúngicas, foram desenvolvidas linhagens de Saccharomyces com capacidade de liberar, durante o processo de fermentação, substâncias bactericidas. Para isso, produziram-se leveduras com capacidade de expressar lisozima, enzima com ação na parede celular das bactérias, sobretudo do gênero Bacillus e Lac- tobacillus, que são as principais contaminantes durante a etapa de fermentação (SCHENBERG, 2010). O uso do etanol como fonte de combustível se tornou mais atrativo com a expansão da venda de carros flexíveis, sendo o Brasil o país de destaque na implantação dessa tecnologia. Consequentemente, houve uma melhora na qualidade do ar dos grandes centros urbanos. Estima-se que o índice de emissão de CO foi de 50 g/km para menos de 5,8 g/km, além de contribuir para a redução da emissão de gases do efeito estufa. A seleção dos microrga- 9Potencial biotecnológico dos fungos nismos a serem empregados é fundamental em quesitos como produtividade e rendimento em diferentes biocombustíveis (LOPES et al., 2016). O Gliocladium roseum e o Mucor circinelloides têm sido estudados como potenciais produtores de combustível, demonstrando produzir hidrocarbonetos semelhantes aos do diesel. Muitas leveduras e fungos têm a capacidade de sintetizar, de modo intracelular, os lipídios. O bio-óleo recebeu o nome de mycodiesel e várias espécies apresentaram características importantes rela- cionadas ao acúmulo de lipídios, tais como Aspergillus oryzae, Mortierella isabellina, Mortierella alliacea, Humicola lanuginosa, Trichoderma reesei, Mortierella vinacea, Mucor circinelloides, Drechslera nobleae, Fusarium solani, Fusarium neocosmosporiellum e Aspergillus fumigatus (MAGDUM et al., 2015). Potencial ambiental A Biotecnologia de caráter industrial e ambiental apresenta objetivos seme- lhantes, o que envolve o desenvolvimento de ações que melhoram o meio ambiente. Se na área industrial buscam-se alternativas às fontes de energia não renováveis e que agridem o planeta, como a liberação dos gases do efeito estufa, as ações ambientais buscam remediar os danos causados por estes. Desse modo, a Biotecnologia industrial e a ambiental são um conjunto. Por isso, além da produção de biocombustíveis, um dos usos da Biotec- nologia na área industrial/ambiental é na biorremediação, a qual trata de um processo que utiliza organismos vivos, sendo eles plantas, microrganismos ou suas enzimas para a remoção (redução) de poluentes no ambiente. O uso de organismos auxilia na remediação ambiental, visto que apresentam capacidade de acumular e transformar os poluentes em substâncias menos tóxicas. Eles têm sido utilizados na degradação de compostos tóxicos ao ser humano, como benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos e metais tóxicos. Nesse caso, empregam-se fungos filamentosos e leveduras para a biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo. Os fungos ainda apresentam resultados mais efetivos que o uso de bactérias, uma vez que conseguem atuar em condições ambientais adversas, como valores extremos de pH, restrição de nutrien- tes e solos com baixa umidade (ANDRADE; AUGUSTO; JARDIM, 2010; GAYLARDE; BELLINASO; MANFIO, 2005; SCHENBERG, 2010). Entre as aplicações ambientais, há a ação dos fungos do filo Basidiomycota na degradação de polímeros presentes no lodo do esgoto. O intuito é utilizar a capacidade de degradar polímeros constituídos de lignina, celulose e he- micelulose que, devido à sua complexidade, não conseguem ser degradados. Potencial biotecnológico dos fungos10 Por conta da sua capacidade, eles são chamados de fungos lignocelulolíticos, cujas espécies com maior potencial são Agaricus bisporus, Fomesfasciatus, Schizophyllum commune e Trametes versicolor, desse modo, os fungos são incorporados em uma das etapas de tratamento do esgoto. Além disso, outro processo biotecnológico associado a esses fungos é a degradação de corantes têxteis, de derivados do petróleo e de compostos fenolíticos (MENEZES et al., 2017). Os fungos podem atuar como biossurfactantes, por apresentarem uma porção hidrofóbica e outra hidrofílica, o que os caracteriza como surfactantes e emulsificantes. A principal área de utilização dessa capacidade fúngica é na indústria do petróleo, na qual eles são aplicados na incorporação nas formu- lações de óleo, na dispersão de derramamento de óleo em solo e no mar, na remoção de lodo de óleo de tanques de estocagem, na recuperação melhorada de petróleo e na descontaminação ambiental por meio da biorremediação. Além disso, os fungos são utilizados nos setores industriais nos ramos alimentício, medicinal, dos cosméticos, da limpeza e da agricultura (DECESARO et al., 2013; PEREIRA; DUVOISIN JÚNIOR; ALBUQUERQUE, 2017). Potencial farmacêutico Diversos fungos apresentam características potencias para a saúde humana. Os fungos endofíticos estão presentes no interior das plantas de modo prejudicial, no entanto, são fontes naturais e produtores de moléculas, como ácidos fenólicos, benzopiranonas, flavonoides, quinonas e xantonas, as quais estão relacionadas a funções hormonais, antibióticas, antitumorais, antifúngicas, antioxidantes. Os fungos constituem microrganismos com capacidade de produzir metabólitos que podem contribuir para a indústria farmacêutica no combate a infecções e no controle de doenças (GONÇALVES; BASTOS; HANNA, 2017). O principal fungo lembrado nesse setor é o Penicillium devido à sua ca- pacidade de inibir o crescimento bacteriano, entretanto, o Saccharomyces cerevisiae também é um fungo importante, por ser utilizado como modelo genético molecular de eucariotos pela sua facilidade de manipulação e cultivo. Fungos geneticamente modificados da espécie do Saccharomyces cerevisiae produzem glicoproteínas humanas, com fator de crescimento semelhante à insulina, as quais contribuem significantemente para o tratamento da população com deficiência dessas proteínas. A levedura também constitui um modelo celular cujos mecanismos básicos estão relacionados a várias doenças, entre elas a Doença de Parkinson (REECE et al., 2015; TENREIRO; OUTEIRO, 2015; ABREU; ROVIDA; PAMPHILE, 2015). 11Potencial biotecnológico dos fungos Os fungos do gênero Aspergillus, conhecidos por contaminar alimentos e infectar o organismo humano, também podem contribuir para a indústria farmacêutica por apresentarem potencial para a produção de enzimas prote- olíticas. Essas enzimas são importantes, pois são catalisadoras em funções bioquímicas e por ser possível produzi-las por fungos filamentosos. Com o desenvolvimento biotecnológico, os processos industriais necessários para a produção de proteases disponíveis no comércio e que apresentam um alto valor agregado na produção são dispensados. No Brasil, a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) liberou a produção de vacinas geneticamente modificadas para suínos e aves a partir de leveduras. Uma das vacinas liberadas é recombinante contra o circovírus suíno tipo 2, que é capaz de levar 35% dos animais infectados à morte. A outra vacina geneticamente modificada é utilizada para combater a Doença de Newcastle, denominada também de pseudopeste aviária, a qual acomete, sobretudo, galinhas, perus e patos, comprometendo a fertilidade dos animais infectados. CTNBio é o órgão do Governo Federal responsável pela formulação, atualização e implementação da Política Nacional de Biossegurança relativa ao OGM. Acesse o link a seguir para saber mais informações. https://goo.gl/i9L8TH No Brasil, há uma legislação de biossegurança para a execução de técnicas de melho- ramento genético no que diz respeito à tecnologia de engenharia genética. A Lei nº. 11.105, de 24 de março de 2005, tem como objetivo determinar os requisitos necessários para a utilização dos OGMs e seus derivados para que seja possível realizar processos de desenvolvimento sustentável em beneficio à sociedade, além de controlar atividades e produtos relacionados à Biotecnologia moderna que é empregada na tecnologia do DNA recombinante. A legislação também tem o intuito de criar órgãos de fiscalização e monitorar todas as atividades relacionadas aos OGMs. Potencial biotecnológico dos fungos12 Os fungos costumam ser lembrados pelo seu caráter de patogenicidade no desenvolvimento e em doenças chamadas de micoses (nos seres vivos), mas eles também apresentam uma grande importância nos processos biotecnoló- gicos. Mesmo que para muitos a Biotecnologia possa parecer distante devido à participação dos fungos nas etapas de produção de alimentos e bebidas, ela está mais próxima do que se imagina. Além disso, os fungos são funda- mentais para a saúde e a manutenção de ecossistemas, sendo necessários no desenvolvimento sustentável e na biodiversidade do planeta. Dessa forma, é importante destacar o seu papel na Biotecnologia, visto que permitem a obtenção de produtos que beneficiam a saúde humana, animal e ambiental. ABREU, J. A. S.; ROVIDA, A. F. S.; PAMPHILE, J. A. Fungos de interesse: aplicações bio- tecnológicas. Uningá Review, v. 21, n. 1, p. 55-59, 2015. Disponível em: http://revista. uninga.br/index.php/uningareviews/article/view/1613/1224. Acesso em: 27 fev. 2019. ANDRADE, J. de A.; AUGUSTO, F.; JARDIM, I. C. S. F. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e seus derivados. Eclética Química, v. 35, n. 3, p. 17-43, set. 2010. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/eq/v35n3/v35n3a02.pdf. Acesso em: 27 fev. 2019. AZHAR, S. H. M. et al. Yeasts in sustainable bioethanol production: a review. Biochemistry and Biophysics Reports, v. 10, p. 52-61, 2017. 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Leituras recomendadas CONSELHO DE INFORMAÇÕES SOBRE BIOTECNOLOGIA. Brasil, 2016. Disponível em: https://cib.org.br/. Acesso em: 27 fev. 2019. KLUG, W. S. et al. Conceitos de genética. 9. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 15Potencial biotecnológico dos fungos Dica do professor A biotecnologia baseia-se no uso de organismos geneticamente modificados (OGM) nos seus processos para o desenvolvimento de produtos e derivados que tenham alguma importância para a sociedade. Logo, é necessário saber o que são os OGMs, os quais são popularmente conhecidos como transgênicos. A aplicação na área de alimentos é crescente e apresenta diversos benefícios. Na Dica do Professor, assista sobre os OGMs, onde você verá quais são as principais aplicações, como é produzida uma planta transgênica e quais são os benefícios relacionados. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/5c0f23b49d3f72598591b8ee7207549e Na prática O Saccharomyces cerevisiae é uma das espécies fúngicas mais lembradas, visto que é utilizado desde a Antiguidade na produção de alimentos e bebidas, mesmo antes do conhecimento da existência de microrganismos. Entretanto, ele pode ser utilizado em outros processos biotecnológicos em benefício da população. Algumas aplicações já são amplamente empregadas e outras ainda requerem maiores estudos a respeito. Contudo, é evidente o potencial de utilização da levedura. Neste Na Prática, você verá aplicações biotecnológicas para o Saccharomyces cerevisiae, com destaque em nível molecular, atuando como modelo e que contém diversos estudos relacionados e no processo de fermentação, cuja aplicação já é reconhecida. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/b46cd798-f079-479e-92ec-ae340d23503a/db8a6b7a-86eb-46b7-979a-a2efb0f4a5fc.jpg Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: MONITORAMENTO PARA AVALIAÇÃO DO ESTÁGIO DE BIORREMEDIAÇÂO DE ÁREAS CONTAMINADAS COM O BIOINDICADOR VEGETAL AVENA STRIGOSA L. O presente trabalho tem como objetivo de estudo o desenvolvimento de metodologia para o monitoramento da biorremediação de solos contaminados com resíduos oleosos, através do uso de bioindícador vegetal para o estabelecimento de critérios na avaliação do estado de biorremediação do solo. Considera que as normas utilizadas em geral estabelecem somente os limites de metais pesados no solo, como exemplo, chumbo, zinco, cobre, níquel e cádmio. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Pesquisa da UFSCar identifica fungos para aumentar a produção de etanol Os fungos fazem parte do processo de fermentação, a qual é uma etapa necessária na produção do etanol. Pesquisas utilizando-os buscam aumentar a produtividade do etanol de modo a melhorar o processo de produção. Leia a reportagem para saber mais sobre o processo e como os estudos são divulgados pela mídia. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. CENPES | Aline Machado e suas pesquisas com engenharia genética e biotecnologia https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/26550/D%20-%20GONCALVES,%20CLAUDIA%20MARTINS.pdf?sequence=1 https://g1.globo.com/sp/sao-carlos-regiao/noticia/pesquisa-da-ufscar-identifica-fungos-para-aumentar-a-producao-de-etanol.ghtml Como futuros profissionais biomédicos, e sabendo que a biotecnologia permite a inserção de profissionais de diversas áreas, acompanhe no vídeo a trajetória profissional da Aline Machado, que iniciou as pesquisas durante o seu mestrado e que, atualmente, atua na transformação de cana-de- açúcar em etanol na Petrobras. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.youtube.com/embed/jJQgvgZtPu8
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