Aplicações da Engenharia Genética na Agricultura: os Cultivos Geneticamente

Modificados

Na agricultura a engenharia genética é utilizada para o desenvolvimento de cultivos geneticamente modificados. Estes cultivos, também conhecidos como cultivos ou plantas transgênicas, são aqueles que tiveram inserido em seus genes um novo gene que expressa algum atributo de interesse para a agricultura, como maior produtividade ou maior resistência à pragas.

Um cultivo GM é considerado uma inovação biológica9. As inovações biológicas, por sua vez, podem ser classificadas em cinco categorias: inovações que aumentam o rendimento máximo biológico da planta, inovações que aumentam o rendimento econômico das lavouras, inovações que causam substituição de insumos, inovações que reduzem o risco da produção e as inovações que melhoram a qualidade dos cultivos (NELSON & BULLOK, 2001; FEDERICO, 2003).

Como visto no capítulo 1, o melhoramento de plantas da revolução verde se concentrou no desenvolvimento de variedades com maior rendimento biológico máximo, ou maior rendimento potencial. O desenvolvimento de variedades de arroz pelo

International Rice Research Institute é um exemplo de inovação biológica que aumentou a

quantidade máxima de arroz que pode ser produzida em condições agronômicas ideais. O rendimento que será obtido nas lavouras é função do rendimento potencial da variedade que será utilizada e de uma grande quantidade de variáveis ambientais, como nível de precipitação, temperatura, qualidade do solo, pragas e doenças. Uma variedade com o mesmo rendimento potencial terá rendimentos diferentes em diferentes regiões. O melhoramento genético pode ser utilizado para reduzir o hiato entre o rendimento potencial e o rendimento observado. O desenvolvimento de cultivos resistentes e tolerantes a estresses abióticos e bióticos são exemplos de uma inovação que aumenta o rendimento

Um terceiro tipo de inovação são cultivos que permitem a substituição de um insumo por outro que seja mais fácil de utilizar, de menor custo ou com menos efeitos colaterais. Este tipo de inovação oferece maior flexibilidade produtiva. Um cultivo com maior flexibilidade, mesmo sem apresentar maior rendimento potencial pode contribuir para o aumento da produção via aumento da área plantada, porque a maior flexibilidade no uso dos insumos pode provocar uma redução nos custos de produção.

O quarto tipo de inovação seria aquela que tivesse por objetivo a redução do risco de perdas da produção provocadas por stress bióticos e abióticos. Um exemplo seria o desenvolvimento de cultivos resistentes à seca.

Finalmente, um último tipo de inovação que pode resultar do melhoramento de plantas é aquele que altera as características finais do produto, melhorando a sua qualidade. Esta melhora na qualidade pode ser, por exemplo, uma maior resistência pós-colheita, uma vez que parte da produção agrícola se perde no transporte e no armazenamento. Outra forma de melhorar a qualidade dos cultivos é aumentar a concentração de alguns nutrientes básicos.

A vantagem da engenharia genética sobre os demais métodos de melhoramento de plantas é que ela pode ser utilizada para os cinco tipos de inovações biológicas. Os dados referentes aos tipos de cultivos GM que foram pesquisados, testados e produzidos até 2008 mostram que de fato a engenharia genética está sendo usada para diversos fins.

Segundo JAMES & KRATTINGER (1996), entre 1985 e 1996, período em que a produção dos cultivos GM esteve restrita à produção experimental, foram realizados 3.647 testes de campo com cultivos GM, distribuídos em 56 cultivos e em 34 países. Destes 3.647 testes de campo realizados, 1450 foram com cultivos tolerantes a herbicidas, 1313 com cultivos resistentes a pragas, 806 com cultivos que tiveram modificações nas suas características e 555 com outros tipos de modificações. Os cultivos com resistência a pragas estão distribuídos em três grupos: resistência a insetos (738 testes), resistência a vírus (466 testes) e resistência a fungos (109). Dentre os atributos de qualidade, se destacam os cultivos com amadurecimento retardado, cultivos com maior concentração de nutrientes e cultivos com tolerância a estresses abióticos. No grupo outros estão cultivos com atributos especiais, por exemplo, cultivos com capacidade de produzir substâncias de interesses na área da saúde, tais como vacinas e hormônios (JAMES & KRATTIGER, 1996).

A produção comercial de cultivos GM começou em 1996 quando cultivos com tolerância a herbicidas e com resistência a insetos começaram a ser produzidos nos Estados Unidos, Argentina, China, Canadá, Austrália e México (JAMES, 1997). Em 2008 existiam 143 tipos diferentes de sementes geneticamente modificadas liberados para a produção comercial (AGBIOS, 2009).

A maioria dos cultivos GM produzidos comercialmente até 2007 tinham atributos agronômicos, como tolerância a herbicidas e resistência a insetos. Há exemplos de outros tipos de atributos, como os atributos de qualidade. Dos atributos de qualidade produzidos em escala comercial (ou liberados para) se destacam variedades de milho com maior teor de lisina, variedades de soja para a produção de óleo mais saudável, cravos com modificações de cores, variedades de milho com maior eficiência na produção de etanol e tomates e melões com amadurecimento mais lento (AGBIOS, 2009).

Os cultivos com modificações na qualidade do produto têm uma participação muito pequena na produção total de cultivos GM, porque na sua maioria eles foram liberados para a produção comercial muito recentemente, como é o caso do milho melhorado para a produção de etanol, que foi liberado em 2007 nos Estados Unidos.

Como mostra o Quadro 4, a produção mundial de cultivos GM está distribuída em 21 tipos de cultivos e 9 atributos. Os números se referem a quantidade de eventos aprovados para a produção comercial até 2009. Os dados da Tabela 5 mostram que a produção de cultivos GM, apesar da grande quantidade de cultivos e de atributos, está concentrada em dois atributos – resistência a insetos e tolerância a herbicidas – e em três cultivos – algodão, milho e soja.

Quadro 4. Cultivos GM produzidos comercialmente até 2008, por atributos e número de eventos

Fonte: Elaborado a partir de AGBIOS (2009)

Tabela 5. Área global com cultivos GM de 1996 a 2007: cultivos predominantes (em milhões de hectares) Cultivos 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Algodão Bt 0,8 1,1 1,3 1,5 1,9 2,4 3,1 4,5 4,9 8 10,8 Algodão Bt/Th 0 <0.1 2,5 0,8 1,7 2,4 2,2 2,6 3 3,6 4,1 3,2 Algodão Th <0.1 0,4 1,6 2,1 2,5 2,2 1,5 1,5 1,3 1,4 1,1 Canola Th 0,1 1,2 2,4 3,5 2,8 2,7 3 3,6 4,3 4,6 4,8 5,5 Milho Bt 0,3 3 6,7 7,5 6,8 5,9 7,7 9,1 11,2 11,3 11,1 9,3 Milho Bt/Th 2,1 1,4 1,8 2,2 3,2 3,8 6,5 9 18,8 Milho TH 0,2 1,7 1,5 2,1 2,1 2,5 3,2 4,3 3,4 5 7 Soja TH 0,5 5,1 14,5 21,6 25,8 33,3 36,5 41,4 48,4 54,4 58,6 58,6 Total 2,8 12,7 27,8 39,9 44,2 52,6 58,7 67,7 81 90 102 114,3 Fonte: JAMES (vários anos).

Os principais cultivos GMs produzidos entre 1996 e 2007 foram os tolerantes a herbicidas e os resistentes a insetos. Estes cultivos são inovações biológicas que podem ao mesmo tempo aumentar o rendimento econômico da lavoura, provocar substituições de insumos, diminuir os riscos de produção e ainda ter impactos sobre a qualidade dos cultivos.

Estes resultados agronômicos do uso dos cultivos GM podem ter impactos econômicos diretos, sobre o agricultor, e também impactos indiretos, tanto sociais quanto

Amadurecim ento mais lento Amilase modificada para a produção de etanol Composição de ácidos glaxos Composição de Aminoácidos Modificação da cor Menor teor de nicotina Resistência a vírus Resistência a insetos Resistencia a insetos e Tolerância a herbicidas Tolerância herbicidas Total Abóbora 2 2 Alfafa 1 1 Algodão 8 7 6 21 Ameixa 1 1 Arroz 5 5 Batata 1 4 5 Beterraba 3 3 Canola 3 14 17 Chicorea 1 1 Cravo 2 1 3 Girassol 1 1 Grama 1 1 Lentilha 1 1 Linhaça 1 1 Mamão Papaya 2 2 Melão 1 1 Milho 1 2 8 28 13 52 Soja 3 7 10 Tabaco 1 1 1 3 Tomate 4 1 5 Trigo 7 7 Total 6 1 6 2 2 1 6 21 35 63 143

ambientais. O objetivo da próxima seção é analisar os impactos econômicos, sociais e ambientais resultantes do uso de cultivos GM.