Biologia: presente e futuro

Ciência e Cidadania    

Ciência e tecnologia - Biologia, presente e futuro

            Vivemos em um mundo admirável, que se transforma a cada dia. As principais forças responsáveis por essa transformação são as tecnologias advindas do saber científico.

            Ciência é um modo de obter conhecimento sobre a natureza; tecnologia, por sua vez, é a utilização de conhecimento, científicos ou não, para a obtenção de resultados práticos. Por exemplo, a descoberta de que microrganismos de tamanhos microscópicos causadores de doenças presentes no leite morrem quando submetidos a temperaturas superiores a 65°C, [um conhecimento sobre a natureza] permitiu o desenvolvimento da técnica de pasteurização, uma tecnologia de tratamento por calor que livra o leite de eventuais germes patogênicos.

            A tecnologia é quase tão antiga quanto a própria humanidade. O conhecimento de que objetos de borda afiada eram cortantes permitiu aos nossos antepassados lascar pedras e produzir diversas ferramentas primitivas, como pontas de flecha, facas e raspadores; essa tecnologia foi fundamental para a sobrevivência da espécie humana. A produção de objetos de pedra lascada, principal evidência do início da cultura humana, mostra que a capacidade tecnológica está presente desde os primórdios da humanidade.

            Veja um exemplo, interessante de uma antiga tecnologia que algumas tribos indígenas do Brasil ainda utilizam para pescar. Conhecendo as propriedades anestésicas de certas plantas, os índios as esmagam e fazem com elas uma preparação, que é jogada no rio. Quando os peixes atordoados começam a flutuar, eles são capturados.

            Ao longo da história, a tecnologia modelou a civilização e permitiu, entre outras coisas, a construção de uma infinidade de aparelhos mecânicos, elétricos e eletrônicos. No mundo contemporâneo, ciência e tecnologia estão fortemente ligadas: conhecimentos produzidos por cientistas são amplamente aplicados em diversas áreas, como a indústria, a agricultura, a medicina etc. Pense, por exemplo, na quantidade de conhecimento científico envolvido na tecnologia da tomografia computadorizada, que permite observar detalhes internos do corpo de uma pessoa e fazer apurados diagnósticos médicos.

            Por outro lado, a construção de armas como bomba de nêutrons, capaz de eliminar populações inteiras sem danificar um só edifício, também exigiu o emprego de inúmeros conhecimentos científicos. Esse é um péssimo exemplo de aplicação de conhecimento científico.

            Em princípio, a humanidade utiliza a tecnologia para construir um mundo melhor. Entretanto, os resultados do emprego do conhecimento tecnológico são complexos e nem sempre previsíveis. Apesar dos benefícios, também há custos e riscos. A poluição e os desequilíbrios ecológicos do mundo moderno são os principais subprodutos negativos do desenvolvimento de sociedades tecnológicas.

            Um dos maiores desafios enfrentados atualmente pela humanidade é a preservação do ambiente. O crescimento acelerado das populações humanas tem levado à destruição de ambientes naturais, à poluição e à extinção de inúmeras espécies. Isso afeta a qualidade dos ambientes e se reflete diretamente no bem-estar humano. Não é por acaso que a Ecologia, o ramo do conhecimento que estuda a interação dos seres vivos com o ambiente, vem se tornando cada vez mais popular.

            O problema ambiental tem causas complexas, mas resulta, basicamente, do grande aumento da população humana e do mau uso dos recursos naturais. No início do século XXI, a população humana foi estimada em 6 bilhões de habitantes, e a tendência é que ela continue a crescer em ritmo acelerado. Os resíduos produzidos pela atividade humana vêm se acumulando e degradando o ambiente natural, fazendo com que os recursos se tornem mais escassos e mais caros. A discussão do problema ecológico envolve não apenas aspectos científicos, mas também questões econômicas, políticas, filosóficas e religiosas. A Biologia tem muito a oferecer nessas discussões: por exemplo, pode ajudar a controlar a explosão populacional, tanto pelo desenvolvimento de novos métodos anticoncepcionais como pela compreensão dos mecanismos que regulam o crescimento das populações humanas.

            Juntamente com a Química e a Física, a Biologia também deve participar do controle da poluição ambiental. A conservação do solo, o manejo das ambientes naturais e a preservação das espécies são pontos em que a participação das ciências biológicas tem se mostrado decisiva.

            Você provavelmente já ouviu falar da Engenharia Genética, um campo de pesquisa biológica recente que consiste em um conjunto de técnicas e métodos para manipular o material genético e criar organismos antes inexistentes. Por exemplo, genes de uma espécie podem ser isolados e introduzidos em outras espécies, conferindo-lhes propriedades hereditárias novas, ausentes nos ancestrais. Organismos produzidos dessa forma são denominados transgênicos, ou organismos geneticamente modificados (OGM).

            A primeira aplicação comercial dos organismos transgênicos começou em 1982, com a produção de insulina por bactérias geneticamente modificadas. Com essa tecnologia, genes humanos são implantados nas bactérias, que passam a produzir proteínas humanas de interesse médico. Desse modo, aproveita-se a capacidade de multiplicação das bactérias para transformá-las em verdadeiras fábricas de substâncias que nos interessam, com a insulina ou o hormônio do crescimento, entre outras.

            As modernidades de Engenharia Genética têm permitido obter com relativa facilidade organismos geneticamente modificados, sobretudo plantas. O cultivo em larga escala de plantas transgênicas, no entanto, tem sido alvo de discussões acaloradas entre os defensores e opositores dessa tecnologia, como você já deve ter acompanhado pela imprensa. Os defensores acreditam que a inovação tecnológica poderá causar uma verdadeira revolução na agricultura, com o aumento da produção de alimentos e todas as consequências benéficas daí derivadas. Os que se opõem ao uso de organismos transgênicos reclamam contra os possíveis perigos para a saúde  humana.

            Sendo assim, por um lado é preciso ter certo grau de segurança quanto ao emprego dos organismos transgênicos, levando em conta seus potenciais riscos para o ambiente e para a saúde. Entretanto, também não se pode simplesmente abrir mão de uma tecnologia capaz de trazer melhorias substancias à qualidade de vida das pessoas. Não deixe de acompanhar essas discussões e formar sua opinião a respeito do assunto. Exercite sua cidadania, "fique por dentro"!         

Referências Bibliográficas

AMABIS & MARTHO. Biologia 3ª ed. São Paulo: Moderna, 2010. 

LACEY, H. Perspectiva éticas: o uso de OGMs na agricultura. Ciência Hoje, n.203, abr. 2004, pp. 50-52.

A importância da fermentação para a humanidade

Ciência e Cidadania 

A importância da fermentação para a humanidade

   A "domesticação" e a utilização de microrganismos fermentadores pela espécie humana datam de milhares de anos. O pão e o vinho, os mais tradicionais alimentos da humanidade, são produtos da fermentação realizada por leveduras do gênero Saccharomyces. Diversas espécies de fungos e de bactérias podem fermentar vários tipos de substratos, gerando produtos finais que dependem tanto do organismo que realiza o processo quanto das substâncias fermentadas.

        Na panificação, a levedura S. cerevisiae, misturada à farinha, fermenta açúcares nela presente e produz etanol (álcool etílico) e gás carbônico. Esse gás é liberado na forma de minúsculas bolhas que se dilatam durante o cozimento, tornando a massa macia e leve. Algumas receitas de pães e bolos utilizam, em vez de leveduras, bicarbonato de sódio. Esse composto, conhecido como fermento químico, produz bolhas de gás carbônico que também tornam a massa macia e leve, mas sem o valor nutricional conferido pelas leveduras (o fungo S. cerevisiae constitui o chamado fermento biológico, que produz gás carbônico e sua fermentação; é esse gás que faz o pão "crescer").

        As bebidas alcoólicas resultam da fermentação dos açúcares de frutos ou sementes por leveduras, que liberam etanol e gás carbônico no processo. A produção de cerveja, por exemplo, utiliza a fermentação provenientes da degradação do amido, que ocorre durante a germinação das sementes de cevada. Os agentes fermentadores, nesse caso, são leveduras das espécies S. cerevisiae ou S. carlsbergensis. Na produção do vinho, o substrato é o suco de uvas e o agente fermentador, a levedura S. ellipsoideus, presente naturalmente na superfície das uvas maduras. No México, um tipo de cerveja conhecida como "pulque" é produzida desde tempos pré-colombianos pela fermentação de plantas do gênero Agave por leveduras e lactobacilos. O destilado resultante do produto dessa fermentação é a popular "tequila". O vinho de arroz dos japoneses japoneses, conhecido como "saquê", resulta da ação de leveduras sobre os açúcares gerados pelas degradação do amido de sementes de arroz pelo fungo Aspergillus oryzae.

        Produtos da fermentação do leite têm história tão antiga quanto a dos vinhos, cervejas e pão, uma vez que o leite é um excelente substrato para o desenvolvimento de diversos tipos de microrganismos. A fermentação láctica é largamente utilizada na produção de laticínios como queijos, coalhadas e iogurtes. Diversos tipos de queijo são fabricados a partir de leite previamente coagulado por uma enzima, a renina, obtida do estômago de mamíferos. Após a drenagem de caseína (a proteína do leite), é inoculada com a linhagem de bactéria correspondente ao tipo de queijo que se quer obter. Substâncias produzidas e eliminadas pelas bactérias fermentadoras são responsáveis pelo sabor e aroma característicos de cada tipo de queijo. Por exemplo, na produção de queijo suíço é empregada a bactéria Propionibacterium freudenreichii, que libera, como produto da fermentação da lactose do leite, ácido propiônico e gás carbônico, responsáveis pelo sabor característico e pelas cavidades típicas desse tipo de queijo.

          Iogurtes comerciais são produzidos a partir de leite desnatado concentrado, obtido por evaporação a vácuo. O leite é inoculado com uma mistura de bactérias Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus e incubado a 45 °C por várias horas. Durante esse tempo, o estreptococo produz ácido láctico a partir da fermentação da lactose do leite: o lactobacilo, por sua vez, produz a maior parte das substâncias que conferem cremosidade, sabor e aroma característicos do iogurte. Um dos segredos da fabricação de um bom iogurte é o equilíbrio entre a multiplicação dessas duas espécies de bactéria: em certos casos, leveduras também podem participar do processo.

         O sabor característico da manteiga resulta da atividade de uma espécie de estreptococo, que libera uma substância chamada acetoína, presente também em alguns iogurtes. A produção de certos embutidos de carne, como o salame, demanda a ação fermentativa de bactérias do gênero Pediococcus, cuja produção de ácido láctico contribui para o sabor e para a elevada capacidade de conservação desses alimentos. Vinagre são, em geral, produzidos por ação de bactérias fermentadoras, principalmente dos gêneros Acetobacter e  Acetomonas, que convertem etanol em ácido acético, processo conhecido como fermentação acética.

          A fermentação também está envolvida na produção de outros tipos de alimentos, como o chocolate, por exemplo. As sementes de fruto de cacau recém-colhidos têm seus carboidratos fermentados primeiramente por leveduras e, em seguida, por bactérias lácticas e acéticas. Em seguida, as sementes são secadas, torradas e processadas. A fermentação é necessária para que se formem substâncias que dão o sabor típico do chocolate. O molho de soja, ingrediente indispensável na culinária japonesa, é produto da fermentação de açúcares e outros compostos de sementes de soja pelo fungo Aspergillus oryzae.

           A aplicação em larga escala de processo fermentativos ganha cada vez mais destaque em decorrência do desenvolvimento econômico e aumento da demanda de energia e de insumos químicos. O programa brasileiro de produção de etanol combustível utiliza a fermentação do melaço de cana por leveduras do gênero Saccharomyces. Acetona e butanol, importantes solventes empregados na indústria química e farmacêutica, são produzidos na fermentação de melaço de cana pela bactéria Clostridium acetobutylicum. O ácido cítrico, largamente empregado pela indústria de refrigerantes, é produzido pela fermentação do melaço de cana por bactérias do gênero Aspergillus. 

AMABIS & MARTHO. Biologia 3ª ed. São Paulo: Moderna, 2010. 

O quê é a gordura trans?

O que é a gordura trans?

    Desde 2006, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) obriga todos os fabricantes a indicar no rótulo a quantidade de gordura trans presente nos alimentos. Por outro lado, o Ministério da Saúde também tenta acabar com a utilização dessa gordura, seguindo o exemplo de países como Suíça e a Dinamarca, onde ela é proibida. A perseguição tem um bom motivo. Estudos científicos comprovaram que essa gordura é extremamente prejudicial à saúde: além de aumentar os níveis de colesterol ruim, o LDL, também diminui a taxa de colesterol bom, o HDL. E isso significa elevar o risco de arteriosclerose, infarto e acidente vascular cerebral.
       A gordura trans é o nome dado à gordura vegetal que passa por um processo de hidrogenação natural ou industrial. "Algumas carnes e o leite já têm essa gordura, mas em pequena quantidade. O que preocupa mesmo são as gorduras usada pela indústria", explica Samantha Caesar de Andrade, nutricionista do Centro de Saúde Escola Geraldo Horácio de Paula Souza, da Faculdade de Saúde Pública da USP. A gordura vegetal hidrogenada faz parte do grupo das gorduras trans e é a mais encontrada em alimentos. Ela começou a ser usada em larga escala a partir dos anos 1950, como alternativa à gordura de origem animal, conhecida como gordura saturada. Acreditava-se que, por ser de origem vegetal, a gordura trans ofereceria menos riscos à saúde. Mas estudos posteriores descobriram que ela é ainda pior que a gordura saturada, que também aumenta o colesterol total, mas pelo menos não diminui os níveis de HDL no organismo. Em geral, as gorduras vegetais, como o azeite e os óleos, são bons para a saúde. Porém, quando passam pelo processo de hidrogenação ou são esquentadas, as moléculas são quebradas e a cadeia se rearranja. Essa nova gordura é que vai fazer todo o estrago nas artérias. Esse processo de hidrogenação serve para deixar a gordura mais sólida. E é ela que vai fazer com que os alimentos fiquem saborosos, crocantes e tenham maior durabilidade. O grande desafio atual da indústria é encontrar uma alternativa mais saudável à gordura trans, sem que os alimentos percam suas propriedades.
       A gordura trans não é sintetizada pelo organismo e, por isso, não deveria ser consumida nunca. Mas, como isso é quase impossível, o Ministério da Saúde determinou que é aceitável consumir até 2g da gordura por dia, o que equivale a quatro biscoitos recheados. Mesmo tendo isso em mente, um dos grandes problemas para o consumidor é conseguir perceber com clareza quanta gordura trans existe em cada alimento. "A Anvisa determinou que, quando uma porção do alimento possuir até 0,2% da gordura, o rótulo pode dizer que o produto não tem gordura trans, o que não é verdade", explica Samantha Andrade. Ou seja, se a embalagem traz os valores referentes à porção de dois biscoitos e esses contiverem 0,2g de gordura trans, o fabricante pode afirmar que o produto é livre dela. Mas, na verdade, se uma pessoa comer 20 biscoitos terá consumido os 2g da gordura. "Por isso, o melhor jeito do consumidor ter certeza do que está comprando é verificar a lista de ingredientes para checar se não existe gordura vegetal hidrogenada na composição do produto", ensina a nutricionista. Vale lembrar que os alimentos que mais contêm gordura trans são bolachas, pipocas de microondas, chocolates, sorvetes, salgadinhos e todos os alimentos que tem margarina na composição.

Disponível em: http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/gordura-trans-471120.shtml