Apostila 1

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EQB-367 FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA BIOQUÍMICA 
Profa Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto 
Profa Andréa Medeiros Salgado 
Departamento de Engenharia Bioquímica 1/1 Escola de Química – UFRJ 
INTRODUÇÃO 
BIOTECNOLOGIA é uma ciência que possui muitas definições. Uma delas relaciona a Biotecnologia como sendo toda 
tecnologia de processo, produto ou serviços que utilize, em pelo menos uma de suas etapas, a ação de microorganismos, células 
animais ou vegetais ou substâncias por elas produzidas, sendo caracterizada por sua MULTIDISCIPLINARIDADE. A Fig.1 mostra 
exemplos de áreas comumente associadas ao desenvolvimento da biotecnologia. 
 
Química/
Bioquímica
Meio Ambiente
Tecnologia das 
Fermentações
Engenharia 
Bioquímica/
Bioprocessos 
Industriais
Tecnologia e 
Engenharia de 
Alimentos
Engenharia 
Eletrônica
Engenharia 
Química/
Química 
Industrial
Microbiologia/
Biologia 
Molecular
Biotecnologia
 
Figura 1: natureza multidisciplinar da biotecnologia 
 
Vários autores associam a biotecnologia clássica ao uso de organismos naturalmente ocorrentes, enquanto a biotecnologia 
moderna lança mão de técnicas da biologia molecular para a obtenção de OGM’s (organismos geneticamente modificados) Fig.2. 
 
BIOTECNOLOGIA 
CLÁSSICA
BIOLOGIA 
MOLECULAR
BIOTECNOLOGIA 
MODERNA
 
Figura 2: Biotecnologia clássica e biotecnologia moderna 
ENTENDENDO MELHOR A BIOTECNOLOGIA 
Biotecnologia consiste na aplicação em grande escala, ou transferência para indústria, dos avanços científicos e 
tecnológicos, resultantes de pesquisas em ciências biológicas. O próprio desdobramento da terminologia implica a biotecnologia como 
sendo o uso de organismos vivos (ou suas células e moléculas) para produção racionalizada de substâncias, gerando produtos 
comercializáveis. Embora a palavra biotecnologia tenha sido usada pela primeira vez em 1919 DC por um engenheiro agrícola da 
Hungria, as primeiras aplicações biotecnológicas, pelo ser humano, datam de 1800 AC, com o uso de leveduras (organismo vivo) para 
fermentar vinhos e pães (produtos). Desde então, o conceito de biotecnologia tem sido aplicado ao longo do tempo, como pode ser 
observado na listagem histórica de alguns marcos científicos e tecnológicos que contribuíram para o desenvolvimento da área. O 
crescimento acelerado do campo da biotecnologia, entretanto, ocorreu a partir da década de 70 com o desenvolvimento da 
engenharia genética (alteração direta do material genética) ou tecnologia do ácido desoxirribonucléico (DNA) recombinante. Esta 
tecnologia implica na modificação direta do genoma do organismo alvo pela introdução intencional de fragmentos de DNA exógenos 
(genes exógenos) que possuem uma função conhecida. Sendo assim, por meio de engenharia genética, o gene (DNA) que contém a 
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informação para síntese de uma definida proteína de interesse pode ser transferido para outro organismo que então produzirá 
grandes quantidades da substância. Estes conceitos têm definido e delimitado o que se denomina biotecnologia moderna, 
diferenciando-a da biotecnologia antiga. Exemplos de substâncias ou produtos que têm sido produzidos por meio da biotecnologia 
moderna ou engenharia genética incluem interferon humano (substância natural sintetizada no organismo humano para defesa contra 
vírus), insulina humana, hormônios de crescimento humano, plantas resistentes a vírus, plantas tolerantes a insetos e plantas 
resistentes a herbicidas. Outro uso importante da biotecnologia implica na produção de bactérias, utilizadas para biodegradação de 
vazamentos de óleos ou lixos tóxicos. A figura 3 abaixo mostra uma série de produtos, processos e serviços onde a biotecnologia se 
faz presente, no entanto, em termos de atividade industrial, está associada a diferentes ramos, melhor detalhados seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Exemplos de processos, produtos e serviços. 
RAMOS DE ATIVIDADES DA BIOTECNOLOGIA 
A seguir são detalhadas as diferentes aplicações em vários segmentos de atividade: Agricultura, Mineração, Pecuária, 
Saúde, Indústria. Suas aplicações na indústria constituem o objetivo principal da chamada Biotecnologia Industrial. 
 
Orgânico
Inorgânico
 - Tratamento de efluentes, purificação de águas, biorremediação, etc.
SETOR ATIVIDADES
 - Etanol , acetona, butanol, polióis; ácidos orgânicos, enzimas, polímeros, etc
Energia
 - Lixiviação de minérios, corrosão microbiana
 - Antibióticos, vacinas, esteróides, kit diagnósticos, etc.
 - Obtenção de novas fibras tratadas enzimaticamente
 - Biobranqueamento de polpas
 - Etanol (álcool combustível), metano (biogás)
Alimentos
Agropecuária
 - Bebidas alcoólicas, fermento de panificação, vitaminas, xaropes de glicose, xaropes 
de frutose, leite deslactosado, queijos, etc.
 - Vacinas veterinárias, pesticidas microbianos, cultura de tecidos vegetais e animais, 
inoculantes bacterianos, alimentos transgênicos, etc.
Meio Ambiente
Químico
Framacêutico
Têxtil
Papel e Celulose
TRATAMENTO DE 
RESÍDUOS
ENZIMAS
PLÁSTICOS 
BIODEGRADÁVEIS
MEDICAMENTOS
ALDIÓIS
“KIT” DIAGNÓSTICO
COMBUSTÍVEIS
VITAMINAS
ANTIBIÓTICOS E 
OUTROS 
FÁRMACOS
SOLVENTES
ÁCIDOS 
ORGÂNICOS
PROTEÍNA DE 
UNICELULAR (?)
ALIMENTOS 
FERMENTADOS
BIOPOLÍMEROS
BIOTECNOLOGIA
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Agricultura 
• Cultura de Tecidos 
Informações salientam que a seleção e reprodução de plantas, superiores por métodos convencionais, têm sido utilizados desde 
os tempos antigos considerando a necessidade de produzir quantidades crescentes de alimentos e matérias primas para a indústria. 
Uma das áreas mais promissoras na Biotecnologia é a da cultura de tecidos. É uma área já antiga, datando dos anos 20, mas 
que só alcançou progressos razoáveis a partir do fim da década de 60. 
Nos tecidos e células cultivadas “in vitro” pode-se introduzir alterações por ação de agentes físicos ou químicos com maior 
eficiência do que em plantas inteiras. Assim, as taxas de alterações podem ser grandemente aumentadas e, a partir dessas culturas, 
pode-se conseguir a regeneração de plantas com características diferentes. Existe também a possibilidade de fusão de células com 
características diferentes, possibilitando novos tipos de combinação ou combinação de material genético de células provenientes de 
espécies muitas vezes diferentes. Uma das vantagens é que através dessa técnica pode-se gerar um grande número de material 
clonado em curto espaço de tempo e em ambientes reduzidos, sendo ainda indicada para a eliminação de doenças. 
• Fixação de Nitrogênio 
O nitrogênio, sendo um dos nutrientes fundamentais para as plantas, participa da composição das moléculas de proteína e 
clorofila, além de desempenhar uma função chave no processo de divisão celular. Assim, uma adequada nutrição em nitrogênio é 
fundamental para o crescimento vigoroso das plantas. 
Uma das possibilidades de fornecimento de nitrogênio às plantas é através da fixação biológica, por microrganismos, utilizando o 
nitrogênio existente no ar. 
Esses fixadores de nitrogênio, denominados inoculantes, podem ser usados em leguminosas, gramíneas, florestas, ambientes 
aquáticos, etc. 
• Controle Biológico de Pragas 
São inegáveis os danos que os insetos / pragas causam à agricultura. A monocultura e o uso indiscriminado de produtos 
químicos - defensivos agrícolas - eliminam os inimigos naturais que existem em culturas diversificadas, provocandoo desequilíbrio 
ecológico nas áreas de plantio, gerando condições propícias para o aparecimento de pragas além de aumentar a sua resistência. 
Os microrganismos patogênicos aos insetos / pragas são adequados à redução específicas, enquanto que os predadores 
naturais e insetos benéficos são preservados ou podem se desenvolver, estabelecendo o equilíbrio natural. Portanto, os inseticidas 
microbiológicos são considerados como uma forma alternativa de controle de pragas. 
 
Entre esses podem ser mencionados: 
 
- fungos Cigarrinha da folha da cana-de-açúcar; 
- vírus Granulose da broca da cana-de-açúcar; lagarta da laranja; 
moscas Broca da cana-de-açúcar; 
- parasitas 
vespas Broca da cana-de-açúcar; 
- bactérias Toxinas - lagarta do algodão e legumes, moscas: domésticas, bicheiras, azuis, verdes e das frutas. 
• Sementes 
A melhoria da produtividade agrícola pode ser conseguida mediante o uso de sementes melhoradas geneticamente. Produtos 
como a batata, cacau, café, cana-de-açúcar, arroz, cebola, laranja, milho, soja e tomate tiveram progresso na produção agrícola nos 
últimos anos através do melhoramento genético e seleção de cultivos de maior produtividade e resistência a fatores ambientais. 
 
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Mineração 
• Lixiviação Bacteriana de Minérios 
O estudo e aperfeiçoamento dos processos de concentração de metais em geral têm contribuído significativamente para o 
aproveitamento de minérios. 
No campo da metalurgia extrativa, mais especificamente da hidrometalurgia, a lixiviação bacteriana de minérios vem merecendo 
crescente atenção como alternativa para os processos convencionais. Analogamente a lixiviação convencional, baseia-se na 
solubilidade dos metais em soluções adequadas por meio de reações químicas e também de reações bioquímicas. 
Cobre, urânio e zinco são exemplos de minerais que podem ser recuperados através de lixiviação bacteriana. 
Pecuária 
• Inseminação Artificial 
A técnica de inseminação artificial em bovinos teve um rápido crescimento a partir de meados da década de 70. 
O Estado de São Paulo é de longe o estado brasileiro mais importante na produção e comercialização de sêmem bovino 
participando com mais de 60% em relação ao total do País. 
Como impactos decorrentes da inseminação artificial podem ser citados: 
- aumento da produtividade na produção leiteira, 
- liberação de áreas antes ocupadas com pastagens para outras atividades agrícolas. 
• Transferência de Embriões 
O estudo de transferência de embriões é novo no País, tendo sido iniciado no final da década de 70. 
O que se transfere não é o embrião propriamente dito, mas o zigoto, que é uma massa de células não diferenciadas. A 
transferência de embriões na seleção de mães de produtoras e reprodutores, na propagação de raças com características raras de 
produtividade, no aumento do percentual de características genéticas e na diminuição do intervalo entre gerações. 
Saúde 
• Antibióticos 
Os antibióticos são empregados no combate a infecções causadas por microrganismos, notadamente bactérias, tanto no 
organismo humano como no animal e vegetal. São usados também no controle de infecções em determinados processos 
fermentativos. Os antibióticos se constituem no grupo de maior importância econômica entre os produtos obtidos por fermentação. 
Atualmente existem mais de 5.000 tipos diferentes de antibióticos conhecidos, tendo sido a sua produção grandemente 
impactada pelo melhoramento genético dos microrganismos utilizados. 
Dentre os produtos industrializados a maior contribuição comercial provêm das penicilinas e cefalosporinas. 
• Proteínas reguladoras do metabolismo 
A produção dessas macromoléculas por microrganismos teve grande impulso com as pesquisas do DNA recombinante. 
Os principais produtos são: insulina humana, interferon, hormônio de crescimento humano, peptídios neuroativos, etc. Desses 
fármacos, o que se encontra em estágio tecnológico mais avançado é a insulina, fundamental na regulação do teor de glicose no 
sangue, sendo usada na terapia de pacientes com diabetes. 
• Transformação de esteróides 
A cortisona, descoberta no início da década de 30, e suas propriedades no combate à artrite reumática, levou à pesquisa do 
desenvolvimento de muitos compostos similares, hoje industrializados e comercializados. 
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Inicialmente, a síntese da cortisona era feita por via química. Posteriormente, algumas das etapas principais da síntese passaram 
a ser realizadas por microrganismos o que proporcionou substancial barateamento no custo final. 
Outros produtos como hidrocortisona, testosterona, albumina humana, gama globulina, e fator anti - hemofílico estão sendo 
produzidos e comercializados. 
• Vacinas 
As vacinas representam um importante instrumento no controle de doenças infecciosas. Muitas doenças podem ser evitadas pela 
imunidade induzida como a poliomielite, a varíola e o sarampo. 
As vacinas podem ser de origem viral, bacteriana, protozoária e mesozoária. 
A Biotecnologia, através da técnica do DNA recombinante, tem empregado esforços no desenvolvimento de novos agentes 
imunizantes para influenza tipos A e B, herpes, pólio e hepatite A e B. 
Vacinas de origem bacteriana, para diversos tipos de meningite, têm sido produzidas por meio de fermentação, bem como o 
componente pertussis da vacina tríplice. 
Indústria 
• Processos Fermentativos 
A fermentação, como processo industrial, apresenta hoje uma importância crescente em setores chaves da economia. 
Assim é que mais de 300 empresas por todo o mundo produzem e comercializam produtos obtidos através de processos 
fermentativos, tendo sido a produção em escala industrial de bens, através de processos microbiológicos, iniciada a partir da primeira 
guerra mundial. 
Atualmente, existe mais de uma centena de produtos viáveis de serem obtidos através da via fermentativa. 
• Enzimas 
As enzimas são moléculas de proteínas que têm a função de catalisar reações, sendo produzidas por microrganismos. 
Foi somente na primeira metade do século XIX que surgiram as primeiras evidências científicas de que os microrganismos 
possuem substâncias químicas capazes de catalisarem reações químicas (Payen Persaz em 1883). 
A principal fonte de obtenção de enzimas são os microrganismos, embora muitas enzimas de aplicação industrial tenham sua 
origem nos tecidos animal ou vegetal: renina, obtida do estômago de bezerros e papaína, obtida do mamão, por exemplo. 
Os principais tipos de enzimas comercializados atualmente são as proteases, glucoamilase, α-amilase e glicose isomerase. 
 
A tabela 2 mostra os principais tipos de enzimas bem como seus principais usos. 
 
Tabela 2 - Principais Tipos de Enzimas e Suas Aplicações. 
ENZIMA APLICAÇÃO
protease quebra de moléculas de proteína
amilase e amiloglucosidase sacarificação do amido
catalase eliminação da água oxigenada no processamento de alimentos
glicose isomerase produção de isoglicose
invertase inversão da sacarose
lactase desdobramento da lactose
lipase desdobramento de óleos e gorduras
celulase desdobramento da celulose
glicose oxidase remoção da glicose
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• Ácidos Orgânicos 
Dentre os ácidos orgânicos que podem ser produzidos por processos fermentativosdestacam-se: o ácido acético, o ácido cítrico 
e o ácido láctico, os três de largo uso industrial, principalmente na área de alimentos, com a função de acidulantes. 
• Aminoácidos 
Os aminoácidos constituem a unidade básica das proteínas. O ser humano necessita basicamente de 20 aminoácidos para as 
suas necessidades de metabolismo e desenvolvimento orgânico. Destes, oito não são sintetizados pelo organismo necessitando, 
então ser ingeridos através de alimentos. 
Entretanto, dois aminoácidos revestem - se de especial importância: a metionina e a lisina, dado ao fato de não se encontrarem 
presentes nos cereais. A metionina não foi obtida por processos fermentativos, porém 80% da lisina produzida é obtida por via 
microbiológica. Outros importantes aminoácidos sintetizados por via fermentativa: ácido glutâmico, ácido aspártico, triptofano. 
• Vitaminas 
Tradicionalmente utilizadas como suplemento alimentar, para o ser humano e animais, as vitaminas são em sua maioria, 
sintetizadas quimicamente. Entretanto, algumas delas como as do complexo B, notadamente a B 2, são produzidas por biosíntese 
microbiana. 
• Biopolímeros 
Comercialmente, entende-se por biopolímeros determinados polissacarídeos excretados por microrganismos. Os principais 
biopolímeros encontrados no mercado são as gomas: xantanas e as dextranas. As primeiras representam a maior parte do mercado, 
sendo aplicadas como aditivos em alimentos: estabilizantes de suspensão líquidas e genelatizantes. 
• Solventes 
Três são os principais solventes orgânicos produzidos por microrganismos: etanol, butanol e acetona. Destes, o etanol se reveste 
de especial importância no contexto brasileiro pelo seu destaque no segmento da economia. 
• Bebidas Alcoólicas 
As bebidas alcoólicas são tão antigas quanto à humanidade e numerosas como suas etnias. 
Fenícios, assírios, babilônios, hebreus, egípcios, chineses, germanos, gregos e romanos mencionaram-nas e cada povo tem 
praticamente as suas, a partir das fontes naturais próprias de açúcares e produtos amiláceos como: frutas, cana-de-açúcar, milho, 
trigo, arroz, batata, centeio, aveia, cevada e mesmo raízes e folhas. 
Deve-se lembrar, aliás, de que esses produtos de fermentação alcoólica originavam-se na Antigüidade de processos espontâneo 
de fermentação e que só em época mais recente começara a ser usados nas indústrias, para a sua fabricação, os modernos métodos 
da Biotecnologia. 
As bebidas alcoólicas podem ser classificadas em: 
- Fermentadas: cerveja, vinho, saquê, sidra, etc. 
- Fermento - destiladas: aguardente, rum, uísque, conhaque, vodca, gim, etc. 
• Microrganismos 
O primeiro processo industrial para a produção de microrganismos úteis ao homem constituiu-se na produção de levedura para 
panificação. 
O uso de proteína unicelular - SCP (sigle cell protein) para a nutrição animal tem-se mostrado mais atraente que para a ingestão 
humana haja vista que ocorrem problemas quanto a digestibilidade, pelo ser humano, da grande quantidade de ácidos nucléicos 
componentes da SCP. 
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Todavia, muitas indústrias têm construído fábricas para a produção de proteínas unicelular nos últimos anos, principalmente na 
Europa, Estados Unidos e Japão. 
• Alimentos 
Inúmeros são os produtos alimentícios modificados ou produzidos através de processos fermentativos. 
Alguns como queijos, iogurte, etc, são utilizados pela humanidade há mais de 2.000 anos. 
Picles, azeitonas, pão, chucrute são outros alimentos que tem a participação de processos biológicos em sua obtenção. 
HISTÓRICO 
O uso da Biotecnologia teve o seu início com os processos fermentativos, cuja utilização transcende, de muito, o início da era Cristã, 
confundindo-se com a própria história da humanidade. A produção de bebidas alcoólicas pela fermentação de grãos de cereais já era 
conhecida pelos sumérios e babilônios antes do ano 6.000 a.C. Mais tarde, por volta do ano 2.000 a.C., os egípcios, que já utilizavam 
o fermento para fabricar cerveja, passaram emprega-lo também na fabricação de pão. 
Outras aplicações como a produção de vinagre, iogurte e queijos são, de há muito, utilizadas pelo ser humano. 
Entretanto, não eram conhecidos os agentes causadores das fermentações que ficaram ocultos por seis milênios. Somente no século 
dezessete, o pesquisador Antom Van Leeuwenhock, através da visualização em microscópio, descreveu a existência de seres tão 
minúsculos que eram invisíveis a olho nu. 
Foi somente 200 anos depois que Louis Pasteur, em 1876, provou que a causa das fermentações era a ação desses seres 
minúsculos, os microrganismos, caindo por terra a teoria, até então vigente, que a fermentação era um processo puramente químico. 
Foi ainda Pasteur que provou que cada tipo de fermentação era realizado por um microrganismo específico e que estes podiam viver 
e se reproduzir na ausência de ar. 
Posteriormente, em 1897, Eduard Buchner, demonstrou ser possível a conversão de açúcar em álcool, utilizando células de levedura 
maceradas, ou seja, na ausência de organismos vivos. 
Paradoxalmente que possa parecer, foram as grandes guerras mundiais que motivaram a produção em escala industrial de produtos 
advindos de processos fermentativos. 
A partir da primeira guerra, a Alemanha, que necessitava de grandes quantidades de glicerol para a fabricação de explosivos, 
desenvolveu através de Neuberg, um processo microbiológico de obtenção desse álcool, tendo chegado a produzir 1.000 toneladas 
do produto por mês. Por outro lado, a Inglaterra produziu em grande quantidade a acetona para o fabrico de munições, tendo essa 
fermentação contribuído para o desenvolvimento dos fermentadores industriais e técnicas de controle de infecções. 
Foi, todavia, a produção de antibióticos o grande marco de referência na fermentação industrial. A partir de 1928, com a descoberta 
da penicilina por Alexander Fleming, muitos tipos de antibióticos foram desenvolvidos no mundo. 
Na década de 40, durante a segunda guerra mundial, os antibióticos passaram a integrar os processos industriais fermentativos, 
principalmente nos Estados Unidos, baseando-se inicialmente na síntese da penicilina e, posteriormente, da estreptomicina. 
Entretanto, a partir da década de 50 que a Biotecnologia, com a descoberta da síntese química do DNA, e com as técnicas de 
manipulação genética: DNA recombinante, fusão celular ou hibridoma, passou de fato a existir. 
A técnica do DNA recombinante envolve a criação sintética de novos organismos vivos, com características não encontradas na 
natureza, formadas pela hibridização em nível molecular do DNA. Essa técnica permite, por exemplo, o enxerto de genes humanos 
que determinam a produção de insulina em um microrganismo. Isso leva a produzir a industrialmente insulina humana, substituindo, 
com grande vantagens, a insulina bovina ou suína empregadas no tratamento de diabéticos. 
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A técnica de hibridoma possibilitou a manipulação genética no nível das células vivas onde duas ou mais células são fundidas para 
formar novos microrganismos. Na prática, células animais que produzem anticorpos são incorporadas a outras malignas ou 
perniciosas resultando em uma nova que se torna eficiente produtora de anticorpos. 
A tabela 3 mostra os principais marcos históricos no avanço científico e tecnológico da Biotecnologia. 
 
 
Tabela 3: Marcos históricos da biotecnologia 
TENDÊNCIAS 
As novas técnicas de engenharia genética estão promovendo uma reavaliação de quase todosos processos industriais que 
empregam técnicas ou produtos biológicos. A relação entre as técnicas de engenharia genética e os processos industriais podem ser 
observados esquematicamente na Figura 4. 
Figura 4. A Nova Biotecnologia. 
 
A engenharia genética aplica á Biotecnologia, além de substituir processos e produtos tradicionais, apresenta grandes 
perspectivas de melhorar o bem estar da população por meio de melhores soluções para problemas de saúde, alimentação, energia, 
materiais e meio ambiente. 
A Tabela 4 a seguir fornece uma indicação parcial da aplicação comercial da nova Biotecnologia às necessidades da 
sociedade, demonstrando a amplitude e a profundidade de mudanças que deverão advir com o uso da nova Biotecnologia. Na área 
PERÍODO ACONTECIMENTO
6.000 a. C. bebidas alcoólicas (cerveja e vinho) são produzidas por sumérios e babilônios
2.000 a.C. panificação e bebidas fermentadas são utilizadas por egípcios e gregos
1875 d. C. Pasteur mostra que a fermentação é causada por microrganismos
1880-1910 surgimento da fermentação industrial (ácido láctico, etanol, vinagre)
1910-1940 síntese de glicerol, acetona e ácido cítrico
1940-1950 antibióticos são produzidos em larga escala por processos fermentativos
1953 estabelecida a estrutura do DNA
1073 início da engenharia genética
1982 insulina humana é produzida
HORMÔNIOS E 
ENZIMAS
NOVOS 
PRODUTOS / 
PROCESSOS
FERMENTAÇÃO
HIBRIDOMA
SÍNTESE 
QUÍMICA DO 
DNA
CULTURA DE 
TECIDOS
DNA 
RECOMBINANTE
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da saúde, o desenvolvimento de produtos terapêuticos para o tratamento de herpes, câncer, hepatite, artrite e outras doenças 
vislumbram soluções novas. Em outras aplicações da Biotecnologia à saúde, essas novas técnicas permitem meios baratos e mais 
sensíveis para diagnosticar gravidez, doenças venéreas e outras, que atualmente requerem testes de laboratório complexos e caros. 
Adicionalmente, essas técnicas possibilitam a dosagem específica de produtos farmacêuticos para determinados órgãos do corpo. 
 
Tabela 4: Aplicações Comerciais Futuras da Nova Biotecnologia 
 
Na área de materiais, produtos de química fina para medicina e alimentação podem ser produzidos por microrganismos 
novos, que tornam possíveis transformações complexas em uma única etapa. 
A nova Biotecnologia é um instrumento poderoso, podendo substituir vasto número de processos industriais atualmente 
empregados e criando com isso novas e melhores soluções para uma grande gama de problemas. 
 A BIOTECNOLOGIA COMO TECNOLOGIA LIMPA 
Uma outra característica altamente importante dos processos biotecnológicos e que estes empregam, via de regra, matérias 
primas renováveis e seus rejeitos são de baixa toxicidade e, portanto, de fácil tratabilidade. Um exemplo clássico é a comparação 
entre os biocombustíveis (etanol combustível, por exemplo) e os combustíveis fósseis. 
Conforme mostrado nas figuras 5 e 6, o gás carbônico proveniente da produção e combustão do álcool é reabsorvido através 
do processo da fotossíntese, ao passo que o gás carbônico oriundo da combustão de derivados de petróleo acumula-se na atmosfera, 
contribuindo para o aumento do efeito estufa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5: Álcool combustível e o ciclo de carbono 
 
ÁREA APLICAÇÂO POTENCIAL
 - remédios e vacinas mais eficazes com maior grau de pureza e a um custo menor
 - diagnóstico, prevenção e tratamento de doenças genéticas
 - novos produtos processos alimentícios mais eficientes
 - melhor rendimento e qualidade na produção agropecuária
 - maior eficiência na conversão de biomassa em combustíveis
 - menor consumo energético em processos industriais
 - aumento na recuperação de petróleo
 - menor custo na produção de produtos químicos com matérias - primas de biomassa
 - extração econômica de minerais de baixo teor
 - alternativas biológicas à herbicidas e pesticidas
 - tratamento de detritos tóxicos
Meio Ambiente
Saúde
Alimentos
Energia
Materiais
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Figura 6: Combustíveis fósseis e o ciclo de carbono 
IMPACTOS DECORRENTES DE INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS 
De maneira resumida, os impactos decorrentes da Biotecnologia podem ser associados a: 
 
• Melhoria na produção de um bem (produto ou serviço) já comercializado e tradicionalmente obtido por rota biotecnológica, 
acarretando maior qualidade e/ou melhor rendimento/produtividade e/ou redução de custos de produção. 
• Introdução de um processo biotecnológico como alternativa para a produção de um bem (produto ou serviço) já 
comercializado e tradicionalmente obtido por outras rotas, acarretando na mudança da base tecnológica de um determinado 
setor industrial. 
• Introdução no mercado de um produto inteiramente novo, decorrente de recentes inovações biotecnológicas, através de 
técnicas da biologia molecular. 
• Adoção de tecnologias limpas. 
 
Nesse contexto, destaca-se o papel do profissional da Química, cuja atuação se dá, de acordo com o esquema mostrado na figura 7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: A atuação do Profissional da Química