Trabalho Plantas tóxicas e medicinais

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Otimizando o poder das plantas
Melhoramento genético de plantas medicinais
Lucas Simão e Thiago Cruz
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Panorama geral do uso de plantas medicinais no Mundo
Cerca de 75% da população mundial utilizam as plantas medicinais, na busca de alívio de alguma sintomatologia dolorosa ou desagradável (Farnsworth, 1996)
Cerca de 30% deu-se por prescrição médica (Farnsworth, 1996)
Considera-se que 85% dos medicamentos são originados dos vegetais (Franz, 1993)
Aproximadamente 2/3 das plantas medicinais utilizadas pela indústria farmacêutica são obtidas por extrativismo nos países tropicais (Franz, 1993)
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Panorama geral do uso de plantas medicinais no Mundo
Segundo a SINDUSFARM (Sindicato da Indústria Farmacêutica), No Brasil o comércio de fitoterápico em 1995 alcançou 4% do mercado farmacêutico (estimado em 8 bilhões de dólares)
Das 250.000 espécies de vegetais superiores descritos, cerca de 35 a 70.000 espécies foram utilizadas como medicinais por uma ou por outra cultura em determinada época (Farnsworth e Soejarto, 1991)
Apenas 5 a 7% deste potencial foi devidamente analisado (Trentini, 1997)
Como a população e número de doenças descritas aumentam a cada dia, as plantas são uma valiosa fonte de recursos farmacêuticos e terapêuticos, ainda pouco explorados.
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Cultivo de plantas medicinais no Brasil
 A maioria das plantas utilizadas pela indústria é obtida por meio de extrativismo (Na maioria dos casos de modo não sustentável)
Poucos estudos sobre cultivo de medicinais
Poucas cultivares lançadas (plantas com uso comercial / melhoradas)
O cultivo de plantas medicinais difere do das demais culturas, devido ao fato de se buscar o equilíbrio entre metabolismo primário (crescimento e desenvolvimento vegetal) e metabolismo secundário (defesas vegetais)
Deve se conhecer o mecanismo biológico que induz a produção do composto desejado (estressar a planta)
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Cultivo de plantas medicinais no Brasil
Alguns poucos cultivos relatados por indústrias: 
Pilocarpus microphyllus (jaborandi) no Piauí, pela Merck.
Duboisia sp (Buscopan) pela Boehringer no Paraná.
Maytenus ilicifolia (espinheira santa) por agricultores no Paraná.
Em levantamento do IBAMA, as espécies mais exportadas são ipê roxo, fáfia, espinheira santa, erva de bicho, pedra-ume-caá, chapéu de couro e outras, não sendo registradas áreas de cultivos dessas espécies, podendo-se concluir que elas são coletadas.
Necessidade de mais estudos sobre o cultivo e melhoramento genético, visando maior produtividade, redução dos impactos e conservação da biodiversidade.
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Explicando brevemente o melhoramento genético
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O melhoramento em plantas medicinais
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Por que fazer melhorias genéticas?
Otimizar a produção de substâncias ativas
E melhorar a compreensão de seus processos de síntese pela planta
Minimizar variações quantitativas e qualitativas dos ativos
(devido à interação genótipo/meio)
Viabilizar produção segura (quanto à contaminações)
Possibilitar produção de princípios ativos ou fitocomplexos em larga escala com custos reduzidos
Melhorar a resistência a insetos e patógenos
Possibilitar tolerância às condições adversas do meio 
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Melhorando a produção natural das plantas
Otimização da produção de princípios ativos/fitocomplexos
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Melhorando a produção natural das plantas
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Por que a seleção tem sucesso?
O gene selecionado (com o caráter desejado) é passado às gerações seguintes - tanto por reprodução sexuada quanto por assexuada.
Os híbridos geralmente têm características inéditas, totalmente ausentes nos parentais
A planta é regenerada a partir de cultura asséptica, com meios de cultura apropriados e sob condições controladas
Agentes estressantes e mutagênicos inseridos no meio permitem afetar a produção de princípios ativos – mais uma possibilidade de estudo
Melhorando a produção natural das plantas
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Artemisia annua (Artemísia), produção do antimalárico artemisinina passou de 5Kg/ha para 25 kg/ha de artemisinina (Magalhães, 1998).
Chamomilla recutita (Camomila), teor do anti-inflamatório camazuleno no óleo essencial aumentado de 9% para 20 % (Sváb, 1983).
Mentha spp. (Mentas e Hortelãs), produção de híbridos comerciais muito mais produtivos que materiais selvagens. (Balbaa, 1983)
Ocimum gratissimum x O. sanctum (Manjericão), híbrido com produção de 160 kg de óleo essencial/ano/ha, e com 60-80% de eugenol (antisséptico) no óleo essencial (Gupta, 1994).
Melhorando a produção natural das plantas
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Dificuldades gerais do melhoramento:
Normalmente os compostos desejáveis são sintetizados em múltiplos passos enzimáticos que ocorrem em vários tipos celulares.
A manipulação do metabolismo geralmente se dá por inclusão e exclusão de vias 
Processo delicado, dependendo da correta identificação e isolamento dos genes responsáveis pelo funcionamento e regulação do mecanismo.
A planta como fábrica de compostos
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A planta como fábrica de compostos
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Já é uma realidade
Pesquisas em mais de 10 países (inclusive Brasil)
1 substância já aprovada pela ANVISA – alfataliglicerase: indicada para tratar a doença de Gaucher, uma deficiência na metabolização da gordura.
Pesquisas brasileiras concentradas na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)
Avanços consideráveis: produção da cianovirina – microbicida em teste para impedir a infecção pelo HIV – a partir da soja.
Por que usar a planta como fábrica?
Vantagens consideráveis: 
Economia com eliminação de inúmeros processos químicos
Vegetais apresentam menor risco de contaminação por agentes infecciosos
Produção de moléculas complexas através de plantas com simples cultivo (Ex: Hormônio de crescimento a partir do tabaco)
Custos de produção inferiores em comparação a métodos tradicionais para produção da mesma substância.
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Desvantagens
 Geração de “monoculturas” de plantas de uso medicinal
Domínio da produção por grande indústrias farmacêuticas/cosméticas
Apropriação indevida de patrimônio genético e conhecimento tradicional associado
Biopirataria
Exclusão das comunidades tradicionais do cultivo
Liberação de OGMs agressivos ao meio ambiente
OGMs que produzam tóxicos junto com os componentes medicinais
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Mais produção e mais agrotóxico? 
A planta se defende!!! 
Experimentos com Atropa belladonna L.
Ou resistência ao herbicida ou maior produção!
Fonte: Revista Biotecnologia, Ciência e Desenvolvimento – Edição nº30 – Janeiro a Junho de 2003, página 59. 
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Referências
https://istoe.com.br/302915_PLANTAS+MODIFICADAS+PARA+FABRICAR+REMEDIOS/(Acesso em junho de 2018)
https://www.noticiasaominuto.com.br/economia/213708/industria-de-biotecnologia-critica-nova-lei-de-biodiversidade (Acesso em junho de 2018)
BALBAA,S.I. Satisfying the requiriments ofmedicinal plant cultivation. Actahorticulturae,v.132, p75-84, 1983.
GUPTA, S.C. Geneticanalysisofsome chemotypes in Ocimum basilicum var. glabratum. Plant Breeding, v.112, n.2, p. 135-140, 1994.
SVAB, J. Results of chamomile cultivation in large-scale production. ActaHorticulturae, v.132, p.43-47, 1983.
FARNSWORTH, N.R. Foreword. In: Medicinal resources of the tropical forest: biodiversity and its importance to human health. Editores: BALICK, M.J., ELISABETSKY, E., LAIRD, S.A. New York: Columbia University Press. p.ix-x, 1996. (Biology and Resource Management Series). 
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Referências
FARNSWORTH, N.R., SOEJARTO, D.D. Global importance of medicinal plants. Conservation of medicinal plants. New York: Cambridge University Press, 1991. p.25-51.
FRANZ, C. Genetics. In: HAY, R.K.M., WATERMAN, P.G. Volatile oil crops: their biology, biochemistry and production. Essex: Longman Group, 1993. p.63-96.
MAGALHÃES, P.M. Genetic improvement of medicinal and aromatic plants and its implication on researches and industrialization of herbal remedies. In: INTERNATIONAL MEETING OF AROMATIC AND MEDICINAL MEDITERRANEAN PLANTS, 1, 1998, Conimbriga. Abstracts ... Conimbriga, Portugal: Ansião Cultural Centre, 1998, p.38.
MING, L.C. (Coord.); SCHEFFER, M.C.; CORRÊA JR.;BARROS, I. B.I.; MATTOS, F.J.A. Plantas medicinais, aromáticas e condimentares: avanços na pesquisa agronômica. Vols. I e II, 1998.
TRENTINI, A.M.M. Registro, controle de qualidade e comércio de fitoterápicos. In: SEMINÁRIO MINEIRO DE PLANTAS MEDICINAIS, 3, 1997, Ouro Preto, MG. Anais ... Ouro Preto, MG: UFOP, 1997. p.23-25.
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