Detecção de alimentos transgênicos - OGMs

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Professora: 
Drª Juliana Cristina 
Schmidt 
Acadêmicas: Dandara 
Backes, Lannen Pavan, 
Maiara Scopel, Mariana 
Felippe, Mariana Martelli, 
Sabrina Zucchi. 
Revista: Ciências 
Rural, 2006 
DETECÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE ORGANISMOS 
GENETICAMENTE MODIFICADOS EM ALIMENTOS E 
INGREDIENTES ALIMENES. 
Autores: Fabricio Rochedo Conceição; Ângela Nunes Moreira; Pedro Canísio Binsfeld 
1 
RESUMO 
 O cumprimento da legislação que regulamenta a 
comercialização de alimentos e ingredientes contendo 
Organismos Geneticamente Modificados (OGM’s) é 
totalmente dependente da sensibilidade e confiabilidade 
dos métodos de detecção e quantificação de OGMs. Na 
presente revisão, foram discutidos os métodos mais 
relevantes para tais fins, especialmente aqueles que se 
baseiam na detecção da proteina ou do DNA 
recombinante, destacando as suas principais 
propriedades, limitações e vantagens. A regulamentação e 
algumas sugestões de métodos alternativos para a 
detecção de OGMs também são abordados. 
2 
 Os organismos geneticamente modificados (OGMs) são 
organismos vivos, cujo material genético foi alterado por meio de 
engenharia genética. 
 Um OGM é composto por três elementos: o promotor, que regula a 
leitura do gene (transcrição); o gene de interesse, que determina a 
característica desejável; e o elemento terminador, responsável pelo 
término da transcrição. 
 Além destas, outras sequências exógenas de DNA, responsáveis 
principalmente pela regulação e estabilização do gene inserido. 
INTRODUÇÃO 
3 
 Grande quantidade de OGMs que vem sendo 
aprovada no mundo nos últimos anos e a suspeita de 
que os mesmos não sejam seguros para o consumo 
levaram estes organismos ao centro das atenções 
públicas. 
 O objetivo desta revisão foi discutir as 
características, aplicações, limitações e vantagens 
dos principais métodos, distinguir estratégias e 
apresentar alguns métodos alternativos para a 
detecção e quantificação de OGMs em alimentos. 
INTRODUÇÃO 
4 
“Organismo cujo material 
genético - DNA/RNA tenha sido 
modificado por qualquer técnica 
de engenharia genética.” 
ORGANISMO GENETICAMENTE 
MODIFICADO – OGM 
5 
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12 
REGULAMENTAÇÃO 
 CIBio - Comissão Interna de Biossegurança 
 CTNBio - Comissão Técnica Nacional de Biossegurança 
 CNBS – Conselho Nacional de Biossegurança 
 OERF - Órgãos e Entidades de Registro e Fiscalização 
 SIB - Sistema de Informação em Biossegurança 
 
 O avanço mais recente na regulamentação internacional para alimentos 
contendo OGMs foi dado em 11 de setembro de 2003, quando entrou em vigor o 
Protocolo de Cartagena, que restringe a livre comercialização de OGMs e obriga a 
rotulagem dos alimentos e ingredientes derivados destes quando as percentagens 
excederem ao estabelecido por lei. 
 Segundo a FDA, os alimentos que contêm OGMs e que são 
substancialmente equivalentes aos convencionais, não necessitam de rotulagem 
especial. 
 
 Limite de OGMs em um produto final, fixado em 1% pelo Decreto nº 4.680 
(24/04/2003), que trata do direito à informação do consumidor brasileiro; 
 Lei 10.814 (15/12/2003) normas para o plantio e a comercialização de soja 
transgênica; 
 Lei de Biossegurança 11.105 (24/03/2005) exige que qualquer OGM passe pela 
avaliação criteriosa da CTNBio; 13 
 A analise de alimentos que contém OGMs são divididas 
em 3 etapas: 
1 – Detecção 
2 – Identificação do OGM para determinar se este é 
autorizado 
3 – Quantidade do OGM no produto, para checar se é 
necessário a rotulagem. 
 
ESTRATÉGIA PARA DETECÇÃO DE OGMS EM 
ALIMENTOS 
14 
• O bioensaio para tolerância a herbicida é um método simples e 
prático no qual as sementes alvo são colocadas em meio de 
germinação contendo uma solução diluída de herbicida. Se a 
semente for resistente ao herbicida glifosato, ocorrerá germinação e 
desenvolvimento normal da plântula; 
 
• As principais limitações do bioensaio são: o longo tempo para 
obtenção do resultado (aproximadamente uma semana); 
 
• A utilização restrita à OGMs resistentes à herbicidas; 
 
• Bioensaios são utilizados atualmente por companhias exportadoras 
de sementes e grãos. 
 
BIOENSAIOS 
15 
BIOENSAIOS 
16 
17 
IMUNOENSAIOS 
• Ideais para detecção de proteínas em misturas complexas 
• Existem imunoensaios para detecção e quantificação de: 
Proteínas da família 
Cry (endotoxinas de 
Bacillus 
thuringienses)  
resistência contra 
insetos 
 
Proteína EPSPS-CP4 
(Agrobacterium 
tumefaciens)  
tolerância ao 
herbicida glifosato 
Proteína PAT 
(Streptomyces 
viridochromogenes) 
 Tolerância ao 
herbicida glufosinato 
Situações desfavoráveis aos imunoensaios 
 
• Quando o nível de expressão da proteína transgênica é muito baixo 
(menos de 1%). 
• Processamento do alimento  Altera a conformação da proteína, 
impedindo o reconhecimento pelo Ac. 
• Não podem ser utilizados na detecção de OMG cuja modificação 
genética não resulta em uma nova proteína (tomate longa vida 
FLAVRSAVRTM). 
IMUNOENSAIOS 
18 
• Quando a proteína transgênica é 
muito similar à proteína nativa (Não é 
possível produzir Ac específicos)  
Milho transgênico GA21 apresenta 
somente 2 aás diferentes do milho 
nativo 
 
• Incapacidade de detectar alimentos 
contendo OMG cuja modificação 
genética resulta no aumento da 
expressão de uma proteína nativa. 
IMUNOENSAIOS 
Situações desfavoráveis aos imunoensaios 
Principais imunoensaios: Ensaio 
imunoenzimático (ELISA), imunoensaio de 
fluxo lateral (IFL), e o Western blot . 
19 
ELISA 
É um método sensível, específico, seguro, robusto, 
rápido e geralmente não requer muito treinamento; 
 
Ideal para analisar grandes números de amostras. 
Elisa Duplo Anticorpo:O Princípio baseia-se no 
ensaio duplo anticorpo, dois anticorpos para 
proteína trangênica (Ag); 
20 
21 
ELISA 
ELISA 
Outra versão 
do Elisa é o 
Competitivo 
Útil para detectar e 
quantificar os OGMs 
O Ag presente na amostra e um padrão (Ag conjugado com uma enzima) 
competem pela ligação do anticorpo de captura. 
 
A concetração de Ag é inversamente proporcional à intensidade 
colorimétrica produzida. 
Anticorpos 
Monoclonais 
Especificidade Anticorpos 
Policlonais 
Sensibilidade 
22 
IMUNOENSAIO DE FLUXO LATERAL (IFL) 
É um teste qualitativo, prático, não 
dispendioso e rápido, facilidade de 
produção em alta escala e utilização de 
pequenos volumes de amostras 
Resultados são obtidos entre 5 e 15 
minutos, por isso é indicado para 
triagens; 
É similar ao teste de gravidez 
encontrado nas farmácias. A 
sensibilidade deste método na detecção 
de OGMs é de aproximadamente 0,1%; 
23 
IMUNOENSAIO DE FLUXO LATERAL (IFL) 
O princípio do ensaio 
utiliza dois anticorpos 
específicos contra a 
proteína transgênica 
Um anticorpo 
de captura e 
um anticorpo 
de detecção 
conjugado 
várias 
partículas 
Ouro, látex, carbono, 
oliestireno, lipossomos 
encapsulados 
desidratados ou cristais 
submicrométricos de 
elementos raros. 
Gerando 
uma reação 
colorimétrica 
A presença de duas bandas coloridas indica que o teste é positivo para a proteína alvo 
enquanto que a presença de uma banda colorida indica que o teste foi realizado 
corretamente, porém negativo. 
 
24 
WESTERN BLOT método semi-quantitativo e qualitativo; 
altamente específico 
indicado para análise de 
proteínas insolúveis 
mais apropriado para 
trabalhos de pesquisa; 
poucoaplicado na rotina 
de análise de OGMs; 
Muito trabalhoso! 
usado para 
confirmar 
amostras que 
foram positivas 
no ELISA ou no 
IFL. 
usa eletroforese 
desnaturante SDS-
PAGE; solubiliza e 
remove agregados de 
proteínas 
25 
• Destacam-se quando a quantificação do OGM nos alimentos é 
necessária ou quando a amostra é oriunda de um alimento 
processado; 
 
• PCR é o principal método utilizado na detecção e quantificação de 
alimentos contendo OGMs; 
 
DETECÇÃO BASEADA NA PRESENÇA DE DNA 
26 
• As principais 
limitações da PCR 
são: dificuldade na 
construção dos 
iniciadores, 
necessidade de 
pessoal treinado e 
equipamentos 
especiais, elevado 
custo e necessidade 
de material de 
referência certificado 
• A precipitação 
com solventes 
orgânicos e o 
tratamento 
enzimático são os 
principais métodos 
utilizados na 
purificação do 
DNA extraído; 
• O processamento 
de alimentos 
associado ao 
excesso de calor, 
atividade de 
nucleases e pH 
baixo contribui 
para a degradação 
do DNA; 
DETECÇÃO BASEADA NA PRESENÇA DE DNA 
27 
 Para facilitar a detecção de OGMs nos alimentos, 
aprovaram-se três sequencias comum, que seriam: 
• como o promotor 35S, proveniente do vírus do mosaico 
da couve flor (VMCF); 
• o terminador NOS, proveniente do gene da nopalina 
sintetase de Agrobacterium tumefaciens* 
• genes de resistência a antibióticos; 
 
 
**Todas elas possíveis de serem detectadas através da 
PCR. 
 
DETECÇÃO OU RASTREAMENTO DE OGMS 
28 
PCR SCREENING 
VANTAGENS: 
Detecção, quando 
positivo, mesmo sem 
identificação do organismo 
modificado; 
 
DESVANTAGENS: 
Resultados falso-
positivos; 
DETECÇÃO OU RASTREAMENTO DE OGMS 
29 
PCR NESTED 
VANTAGENS 
É a elevada especificidade, 
uma vez que se ocorrer a 
amplificação de um fragmento 
falso positivo pelo primeiro par 
de iniciadores, a probabilidade 
de a sequência nested ser 
amplificada é muito baixa; 
DESVANTAGENS 
Método demanda maior 
tempo de execução e 
custo; 
DETECÇÃO OU RASTREAMENTO DE OGMS 
30 
PCR MULTIPLEX 
VANTAGENS 
Rápida e confiável que 
possibilita a detecção de 
várias sequências de 
DNA alvo em uma única 
reação, resultando na 
economia de tempo e 
reagentes; 
DESVANTAGENS 
Requer maior 
manipulação, o que pode 
aumentar o risco de 
contaminações e 
resultados falso-positivos; 
DETECÇÃO OU RASTREAMENTO DE OGMS 
31 
32 
QUANTIFICAÇÃO DE OGM 
Para quantificar, são utilizados 
os seguintes métodos: 
 
 
 
PCR quantitativa 
competitiva (PCR-QC) 
 
PCR em tempo real 
(PCR-TR) 
QUANTIFICAÇÃO 
EXTREMA 
IMPORTÂNCIA 
•PCR QUANTITATIVA COMPETITIVA (PCR-QC): 
 
•Amplificação competitiva de um DNA padrão (concentração 
conhecida) e de um DNA alvo (evento transgênico)  num mesmo tubo 
de reação 
 
•A concentração de OGM na amostra é dada pela razão entre o número 
de cópias do DNA alvo e o número de cópias do gene característico da 
espécie, multiplicada por 100%. 
 
•Utilizada na quantificação da soja RR, milho Bt. 
 
•A sensibilidade da PCR-QC é de aproximadamente 0,1 a 2% 
QUANTIFICAÇÃO DE OGM 
33 
34 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
 Método muito utilizado 
 Rápido 
 Sensível 
 Adequado para análise 
de rotina 
 Requer experiência e padrões 
competidores adequados 
 Comum a contaminação da 
amostra 
 Confiabilidade depende do 
procedimento usado para 
detectar os produtos da 
amplificação 
Procedimento usado: separar os 
produtos da PCR em eletroforese com gel 
de agarose, digitalizar a imagem e 
quantificar os fragmentos de DNA com 
um software especializado 
QUANTIFICAÇÃO DE OGM 
PCR 
QUANTITATIVA 
COMPETITIVA 
(PCR-QC): 
• PCR EM TEMPO REAL (PCR-TR): 
 
• A quantidade de produto amplificado durante a reação é 
estimada pela mensuração da fluorescência emitida (sondas 
fluorescentes – mais utilizado) 
 
• Percentual de OMG no alimento é obtido comparando a curva 
da amostra analisada com uma curva de calibração padrão 
 
• Estudos mostram que a PCR-TR mostrou-se eficaz na 
quantificação de OGM em alimentos para bebês, produtos 
dietéticos, bebidas de soja, sobremesas, talharim e cereais 
contendo soja RR e mitro Bt. 
 
QUANTIFICAÇÃO DE OGM 
35 
36 
VANTAGENS DESVANTAGENS 
 Altamente sensível 
 Precisa, segura, rápida 
 Capaz de detectar uma ampla 
série de OGM 
 Risco reduzido de contaminação 
(o produto da reação é 
analisado diretamente no tubo) 
 Necessidade de equipamentos 
especiais 
 Padrões de calibração 
definidos 
 Insumos caros 
QUANTIFICAÇÃO DE OGM 
•PCR EM TEMPO REAL (PCR-TR): 
 
•Percentual de OMG no alimento é 
obtido comparando a curva da amostra 
analisada com uma curva de calibração 
padrão 
 
 
• Tendo em vista todas as possiveis combinações de modificações que 
podem aparecer em um alimento. 
Considerando que seja necessário realizar pelo 
menos uma PCR para cada modificação, a análise 
de OGMs torna-se cada vez mais complexa. 
Diante desse cenário novas metodologias com 
maior sensibilidade, confiabilidade, e custo mais 
baixo deverão ser desenvolvidas.. 
• O promotor 35S e o terminador NOS foram detectados através da 
eletroforese capilar e biossensores como eficientes. 
Alguns métodos já desenvolvidos: Cromatografia, 
espectofotometria de massa, os microarranjos de 
DNA(microchips) e a espectofotometria no infravermelho 
próximo. 
MÉTODOS ALTERNATIVOS DE DETECÇÃO DE 
QUANTIFICAÇÃO DE OGMs 
37 
CROMATOGRAFIA E ESPECTROMETRIA DE 
MASSA 
• Empregada na detecção de compostos 
químicos e proteínas. 
• É aplicada na análise de derivados, tais 
como óleos, açúcares e amidos, cuja 
detecção da proteína ou DNA 
recombinante não é possível 
Cromatografia 
• é uma técnica analítica poderosa 
utilizada para identificar e quantificar 
compostos desconhecidos, bem como 
elucidar as propriedades químicas e 
estruturais das moléculas. 
• Técnica de elevada sensibilidade 
Espectrometria 
de massa 
38 
MICROARRANJOS DE DNA detecção simultânea de 
várias sequencias de DNA 
presentes em alimentos 
contendo OGMs 
possuem a capacidade de 
detectar OGMs não 
autorizados que apresentam 
alguma similaridade com os 
aprovados 
sondas específicas são 
fixadas pontualmente na 
forma de arranjo sobre uma 
superfície sólida também pode ser 
utilizado para 
detectar proteínas 
DESVANTAGENS 
o fluído contendo os fragmentos de 
DNA marcados com fluoresceína 
fica estático sobre o arranjo 
durante o teste, reduzindo a taxa 
de hibridização; arranjos com alta 
concentração de sondas podem 
impedir fisicamente a hibridização 
dos fragmentos marcados e; o 
elevado custo 
rápido, sensível, específico 
e gera resultados em 
tempo real 
39 
 A espectrometria de infravermelho próximo (NIR) é uma 
técnica rápida que não requer o pré-tratamento da amostra, 
sendo eficaz na detecção de proteínas, óleos, açúcares e 
fibras. 
 
 
ARTIGO: OS ALIMENTOS TRANSGÊNICOS NA AGRICULTURA 
BRASILEIRA: EVOLUÇÃO E PERSPECTIVAS 
 
• A “nova agricultura”, baseada em produtos transgênicos, 
aponta uma redução dos custos de produção e dos preços 
finais para o consumidor. 
• A agricultura tem capacidade insuficiente de fornecer 
alimentos para a população. 
 
ESPECTOFOTOMETRIA NO INFRAVERMELHO 
PRÓXIMO 
40 
• Discussões constantes sobre a falta de pesquisa sobre os alimentos 
transgênicos. 
• cultivos agrícolas modificados geneticamente requerem quantidade 
de agrotóxicosmenor do que os cultivos tradicionais. 
• redução de custos entre 20% a 30% com o uso da soja transgênica 
em relação à produção da soja convencional 
• o uso da biotecnologia deverá reduzir custos, aumentar a 
competitividade e, consequentemente, o retorno da atividade 
agrícola, trazendo pontos positivos para a sociedade. 
• Um ponto benéfico é que as plantas transgênicas apresentam 
propriedades nutricionais maiores. 
41 
• Desvantagens: aumento da contaminação dos 
solos e dos lençóis freáticos; desenvolvimento 
de plantas e animais resistentes a antibióticos e 
agrotóxicos; aparecimento de alergias e viroses; 
ameaça às plantas silvestres. 
42 
É ainda um grande 
desafio para a 
pesquisa e para o 
setor produtivo 
manter-se 
atualizado, em 
termos 
metodológicos, 
visando atender às 
exigências dos 
nossos parceiros 
comerciais; 
A detecção e 
quantificação de 
OGMs é exigida 
em quase todos 
os países para 
os quais o Brasil 
exporta 
alimentos; 
Atualmente, no 
Brasil, um 
crescente 
número de 
laboratórios de 
controle de 
alimentos utiliza 
a técnica de PCR 
para a detecção 
e quantificação 
de OGMs.; 
PADRONIZAÇÃO DOS MÉTODOS DE DETECÇÃO E 
QUANTIFICAÇÃO DE OGMS 
43 
44 
A legislação exige a rotulagem 
de alimentos contendo OGMs. 
Porém, alimentos são 
encontrados nas prateleiras 
sem o devido rótulo. 
O desafio atual para os cientistas é 
o desenvolvimento de métodos 
para a detecção de alimentos 
contendo OGM não aprovados, e 
produção de anticorpos contra 
proteínas desnaturadas (em casos 
de alimentos processados). 
Devem ser utilizados os métodos 
mais sofisticados, capazes de 
identificar e quantificar os 
eventos GM presentes no 
alimento. 
Atualmente, cada OGM é 
identificado individualmente  
sugere-se a criação de uma única 
análise para todos os OGM 
presentes em determinada amostra. 
CONCLUSÃO 
45 
46 
47 
48 
49 
50 
• COSTA, Thadeu Estevam Moreira Maramaldo. Detecção de transgênicos em alimentos utilizando a 
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Acesso em: 09/11/2016. 
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• LEAL, Danielle Custódio. Avaliação da PCR, PCR multiplex e nested PCR no diagnóstico de Theileria 
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REFERÊNCIAS