Avaliação do risco ambiental e alimentar de plantas geneticamente modificadas. Segurança Alimentar

Avaliação do risco ambiental e alimentar

de plantas geneticamente modificadas

Segurança Alimentar

Marilia Regini Nutti

Moderna Biotecnologia

Organismos Geneticamente Modificados (OGMs) são os organismos em que o

material genético foi alterado de forma que não ocorre na natureza. Esta tecnologia é chamada de “ moderna biotecnologia”, “ tecnologia do DNA recombinante” ou “engenharia genética” e permite a seleção e transferência de genes de um organismo para outro, mesmo entre diferentes espécies.

Estes métodos são utilizados para produzir plantas geneticamente modificadas e seus derivados, que são os alimentos geneticamente modificados.

http://www.who.int/foodsafety/publications/biotech/en/20questions_en.pdf

Esta tecnologia permitiu o desenvolvimento de produtos como: –vacinas, –medicamentos, –anticorpos, –enzimas e hormônios, –plantas geneticamente modificadas, – entre outros.

PERIGO

Um agente biológico, químico ou físico, ou uma condição do alimento, com potencial para

causar um efeito adverso à saúde.

RISCO

Probabilidade do efeito adverso à saúde ocorrer, como conseqüência do perigo.

Assim, o risco depende do nível de exposição ao perigo e a existência do perigo, por si só, não implica em risco apreciável.

“Sempre que mudanças forem introduzidas no processo pelo qual um alimento é obtido, ou um novo processo for introduzido, as implicações para a segurança do produto deverão ser

examinadas. O âmbito da avaliação irá depender da natureza dos perigos observados ou

percebidos.”

Necessidade de avaliação da segurança

alimentar

OECD (1993):

“Certeza razoável de que o uso intencional do alimento, nas condições previstas para

consumo, não causará nenhum dano à saúde do consumidor.”

OMS (1996):

“Garantia de que o alimento não causará nenhum dano à saúde do consumidor

quando preparado e/ou consumido de acordo com seu uso intencional.”

Estudos necessários para o cadastramento de novas cultivares, nacionais e estrangeiras, no Registro Nacional de Cultivares (RNC),

habilitando-as para produção e comercialização em todo território nacional.

•

•

•

VALOR DE CULTIVO E USO (VCU)

Exemplo: Desempenho de linhagens de soja com adaptação regional específica (altitude elevada), realizado pela Embrapa Trigo:

•

•

•

•

•

•

(utilizados para alimentos em geral)

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Padrões de Identidade e Qualidade - PIQ

(utilizado para aditivos alimentares)

•

•

•

•

•

•

JECFA - Joint FAO/WHO Expert

Committee on Food Additives

Limitações do modelo do JECFA (validade e eficácia dos estudos com animais)

ADITIVOS

- substâncias bem caracterizadas - sem valor nutricional significativo

- podem ser dadas a animais em grandes quantidades

ALIMENTOS

- misturas complexas

- contribuição para a dieta não é apenas trivial - têm efeito na saciedade / balanceamento da

dieta

JECFA - Joint FAO/WHO Expert

Committee on Food Additives

Limitações do modelo do JECFA (validade e eficácia dos estudos com animais)

•

100 vezes é comprometida

•

dificulta o balanceamento das dietas

•

de difícil interpretação

JECFA - Joint FAO/WHO Expert

Committee on Food Additives

“O conceito de ES é empregado para identificar similaridades e diferenças entre o alimento GM e o análogo convencional com histórico de uso

seguro, orientando, subseqüentemente, o processo de avaliação de segurança.”

O Conceito de Equivalência Substancial

(FAO/OMS, 2000)

“ANÁLISE COMPARATIVA”

“TÃO SEGURO QUANTO”

FASE I: Descoberta do gene/concepção do produto (antes da transformação)

- segurança do gene e da proteína

FASE II: Equivalência biológica e agronômica

(seleção da linhagem) - avaliação no campo

- performance agronômica

- mais de 99% dos eventos são eliminados

FASE III: Segurança alimentar e ambiental

- produção no campo - comercialização

Fases da avaliação de segurança de OGMs

•

•

•

•

•

•

•

•

• Gene(s)

– fonte (s)

– caracterização molecular

– inserção / número de cópia / integridade do gene

• Proteína (s)

– histórico de consumo seguro

– função / especificidade / modo de ação – níveis

– Toxicologia /Alergenicidade • sequencia de aminoácidos • digestibilidade

• toxicicidade oral aguda

• outros estudos de toxicologia (eg. Bt )

Características da planta – morfológicas – agronômicas Composição do Alimento /Ração – análise de composição – nutrientes – anti- nutrientes – testes específicos no desenvolvimento de animais

Gene / Proteína Equivalência Substancial

Segurança de Alimentos /Ração

ESQUEMA PARA AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA ALIMENTAR

•

•

•

•

•

•

- qualitativos (detecção)

- quantitativos (níveis de expressão)

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Caracterização da Proteína Expressa

•

•

•

Toxicidade

•

•

•

•

Cultivar Característica Espécies Duração

(dias) Parâmetros Referência

Algodão Endotoxina Bt (Bacillus thuringiensis) Rato 28 Peso corpóreo, Conversão de ração em peso, histopatologia de órgãos, bioquímica do sangue Chen et al. (1996) Milho Endotoxina Cry9C (Bacillus thuringiensis var. tolworthi) Homem

-Reatividade com soro de pacientes alérgicos a milho EPA (200a) Batata Lectina (Galanthus nivalis) rato 10 Histopatologia de intestino

Ewen & Pustzai (1999) Batata Endotoxina Cry1 (Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD1) camundongo 14 Histopatologia de intestino

Fares & El Sayed (1998)

Batata

Glicinina (Glycine

max)

rato 28

Consumo de ração, peso corpóreo, bioquímica do sangue, contagem sanguínea, peso dos órgãos, histopatologia de rim e fígado Hashimoto et al. (1999a) Hashimoto et al. (1999b)

Estudos toxicológicos realizados com cultivares geneticamente modificadas

Cultivar Característica Espécies Duração

(dias) Parâmetros Referência

Batata

Glicinina (Glycine

max)

rato 28

Consumo de ração, peso corpóreo, bioquímica do sangue, contagem sanguínea, peso dos órgãos, histopatologia de rim e fígado Momma et al. (2000) Arroz Fosfinotricina acetiltransferase (Streptomyces hygroscopicus) rato, camundongo Agudo e 30

Consumo de ração, peso corpóreo, dose letal média bioquímica do sangue, peso dos órgãos, histopatologia

Wang et al. (2000) Soja GTS 40-3-2 CP4 EPSPS (Agrobacterium) Rato, camundongo 105

Consumo de ração, peso corpóreo, Histopatologia de intestinos e soro IgE, sistema imune e níveis IgE

Teshima et al. (2000) Soja GTS 40-3-2 CP4 EPSPS (Agrobacterium) humano

-Reatividade com soro de pacientes alérgicos soja

Burks & Fuchs (1995) Soja GTS 40-3-2 CP4 EPSPS (Agrobacterium) rato 150 Bioquímica do sangue, composição urina, atividade de enzimas hepáticas Tutelýan et al. (1999) Soja Albumina 2S humano

-Reatividade com soro de pacientes alérgicos a castanha-do-brasil Nordlee et al. (1996) Tomate Endotoxina Cry1Ab (Bacillus thuringiensis var. kurstaki) rato 91

Consumo de ração, peso corpóreo, peso órgãos, bioquímica do sangue, histopatologia Noteborn et al. (1995) Tomate Poligaracturonase antisenso rato 28

Consumo de ração, peso corpóreo, peso órgãos, bioquímica do sangue, histopatologia

Hattan (1996)

•

- identidade da proteína expressa (seqüência de aminoácidos)

- homologia estrutural (com bancos de dados de proteínas alergênicas / tóxicas)

•

Alergenicidade

•

•

controlada com placebo)?

•

•

•

•

•

•

•

Caracterização Agronômica

•

•

•

Estudos de Composição

Resumo das análises realizadas para os grãos de soja resistente ao herbicida glifosato e seus derivados

Analises realizadas Produtos(1)

Proteína (Nitrogênio por Kjeldahl) G, FT, FNT, IP, CP

Teor de lipídeos G, FT, FNT, IP, CP

Fibra bruta G, FT, FNT, IP, CP

Cinzas G, FT, FNT, IP, CP

Carboidratos (Por diferença) G, FT, FNT, IP, CP

Umidade G, FT, FNT, IP, CP

Energia G

Perfil de Aminoácidos G

Perfil de ácidos graxos G, O

Isoflavonas livres e ligadas G, FT Análise de Lecitina (Composição em fosfolipideos) L

Lectinas G, FT

Solubilidade do nitrogênio FT

Ácido fítico FT

Proteínas ou aminoácidos em óleo O Açúcares (Estaquiose e Rafinose) FT

Inibidor de tripsina G, FT, FNT

Avaliação química de cultivares geneticamente modificados

Vegetal modificado Característica Ensaios Realizados(1) _Referência

Canola Aumento ácido láurico AA, AE, AG, GL Redenbaugh et al. (1995) Canola GT73 Resistência a herbicida AA, AE, AG, GL, MI, A,

PX, SI ANZFA (2000a)

Algodão 1445 Resistência a herbicida (glifosato)

AA, AG, GP, MT, PX,

TO Nida et al. (1996)

Algodão Resistência a herbicida

(bromoxinil) AA, AGC, AG, GP Redenbaugh et al. (1995) Milho GA21 Resistência a herbicida

(glifosato) AA, AG, MI, PX

Sidhu et al. (2000) ANZFA (2000b)

Milho Resistência a herbicida

(glufosinato) AA, AG, PX, AC Böhme & Aulrich (1999) Milho Resistência a inseto

(Cry1Ab) AA, AG, MI, PX Sanders et al. (1998) Milho Resistência a inseto

(Cry1Ab) MT, PX Masoero et al. (1999)

Milho Bt176 Resistência a inseto

(Cry1Ab) AA, MT, PX Brake & Vlachos (1998) Milho Bt176 Resistência a inseto

(Cry1Ab) AA, AG, MI, PX, AC Aulrich et al. (1999) Milho MON810 Resistência a inseto

(Cry1Ab)

AA, AG, MI, AF, PX,

AC, TO, IT ANZFA (2000c)

(1) _{AA: aminoácidos; AGC: ácidos graxos ciclopropenóide; AE: ácido erúcico; AG acids graxos; GA glicoalcalóides;}

GL: glucosinolatos; GP: gossipol; IF: isoflavonas; LE: lectinas; MI: minerais; MT: micotoxinas; AF: ácido fítico; PR: proteína; PX: protéinas, gordura, cinzas, fibra, umidade e carboidratos; SI: sinapina; ER: estaquiose e rafinose; AC: açúcares; TO: tocoferol (s); IT: inibidor de tripsina; AT: alfa-tomatina; UR: urease; VI: vitaminas.

Avaliação química de cultivares geneticamente modificados

(1) _{AA: aminoácidos; AGC: ácidos graxos ciclopropenóide; AE: ácido erúcico; AG acids graxos; GA glicoalcalóides;}

GL: glucosinolatos; GP: gossipol; IF: isoflavonas; LE: lectinas; MI: minerais; MT: micotoxinas; AF: ácido fítico; PR: proteína; PX: protéinas, gordura, cinzas, fibra, umidade e carboidratos; SI: sinapina; ER: estaquiose e rafinose; AC: açúcares; TO: tocoferol (s); IT: inibidor de tripsina; AT: alfa-tomatina; UR: urease; VI: vitaminas.

Fonte: Kuiper et al. (2001)

Vegetal modificado Característica Ensaios Realizados(1) _Referência

Batata Resistência a herbicida

(clorosulfuron) AA, PX Conner (1994) Batata Resistência a inseto GA, MI, PX, VI Lavrik et al. (1995) Arroz Glicinina soja AA, AG, MI,, PX, VI Momma et al. (1999) Soja GTS 40-3-2 Resistência a herbicida

(glifosato)

AA, AG, IF, LE, AF,

PX, ER, IT, UR Padgette et al. (1996) Soja GTS 40-3-2 Resistência a herbicida

(glifosato) IF Lappé et al. (1999) Soja Aumento no conteúdo

de ácido oléico

AA, AG, IF, MI, AF,

PX, ER, IT, VI ANZFA (2000b) Abóbora Resistência a vírus

(ZYMV, WMV2) MI, PX, AC, VI Quemada (1996) Beterraba Resistencia a herbicida

(glufosinato) PX Böhme & Aulrich (1999) Tomate Resistência a insetos

(Cry1Ab) AA, MI, PX, AT, VI Noteborn et al. (1995) Tomate Poligaracturonase

•

•

•

•

•

Efeito do Processamento

•

•

•

•

•

•

•

- Composição da carne - Rendimento

- Asas, coxas, sobre-coxas

•

- Produção de leite

- Composição do leite

- Contagem de células somáticas

•

- Baixo custo, ocupam pouco espaço - Homogeneidade genética

- Sensíveis a pequenas variações na ração

Medidas de Qualidade

Em estudos com animais alimentados com cultivos geneticamente

modificados estudados, não foi detectada a presença do gene inserido nem de fragmentos, nem da proteína expressa em nenhum dos produtos derivados, sugerindo que esses ensaios não são críticos, (EINSPAINER et al., 2001).

Recentemente, apesar de estudos com animais alimentados com rações produzidos a partir de AGMs detectarem fragmentos do DNArec em diversos órgãos e tecidos em altos níveis, os pesquisadores concluíram que a ingestão de DNArec, é um processo natural e que o risco de transferência de genes a partir do AGM não é diferente do risco envolvido com a ração convencional (Mazza et al., 2005; Nielsen et al., 2005).

Em 2007, a European Food Safety Authority-EFSA (2007) foi questionada sobre a presença de proteína transgênica ou o DNA-rec em produtos alimentares (carne, ovos e leite) de animais tratados com alimentos GM. A EFSA chegou à conclusão de que os fragmentos de DNA ou proteína proveniente de plantas GM não são

detectados em tecidos, fluídos ou partes comestíveis de codornas, suínos, bovinos e frango, sendo considerados seguros sob este aspecto.

De maneira geral, os órgãos internacionais (EFSA 2004, ILSI 2003 e 2004, OECD 2003) consideram que os estudos de alimentação a longo prazo acrescentam pouca informação com respeito a

avaliação nutricional para os AGMs de primeira geração, salvo exceção quando há a suspeita de que um determinado efeito possa aparecer em estudos a longo prazo, como mencionado anteriormente

ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE

www.who.int/fsf/Gmfood/q&ªpdf

“

“Jamais se evidenciou qualquer efeito danoso à população dos países onde eles têm sido consumidos há anos”.

Benefício dos transgênicos não chega aos

pobres, diz FAO

ROMA - A Organização para Agricultura e Alimentação da ONU (FAO) saiu em defesa de alimentos geneticamente modificados, dizendo que eles já ajudaram financeiramente fazendeiros, trouxeram alguns benefícios econômicos e nenhum prejuízo à saúde. Em um grande relatório divulgado nesta segunda-feira, a FAO afirmou que o principal problema com a biotecnologia na agricultura até agora é o fato da técnica não ter chegado rapidamente até os agricultores pobres e ter sido focada na maioria das vezes a favor de interesses econômicos.

.

Em 2009, a soja transgênica com alto conteúdo do AG 3, ácido estearidônico-(SDA), desenvolvida pela MONSANTO foi considerada GRAS (Generally Regarded As Safe) pela FDA.

Poucas plantas, entre elas a soja, produzem o ácido linolênico (ALA), também da classe 3, que é convertido a EPA (ácido eicosapentaenoico) no organismo humano, porém com pouca eficiência (1%). Entretanto, a conversão de SDA a EPA é muito mais eficiente, resultando em mais EPA por grama

consumido. Assim, a conversão de ALA a SDA foi propiciada na soja, através da inserção de do gene 6 desaturase (da prímula) no genoma da soja, resultando em um óleo rico em SDA, que ao ser consumido permite sua conversão a EPA com mais eficiência em comparação ao mesmo óleo com ALA.

Segundo pesquisa apresentado na American Heart Association's Scientific Sessions (2009) em estudo realizado com humanos o consumo deste óleo aumentou os níveis de EPA nos eritrócitos, sendo

considerada uma fonte alternativa ao óleo de peixe como fonte de AGs 3 e importante na redução do risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares.

Nos Estados Unidos e no Canadá já se encontra disponível no mercado óleo de soja com alto teor de ácido oléico (80% desse ácido graxo; os óleos produzido a partir de variedades convencionais de soja contêm 24% de ácido oléico) (DU PONT, 1997). Esse óleo contribui para a diminuição da ingestão de gorduras saturadas e para o aumento da ingestão de gorduras mono e poliinsaturadas, mais saudáveis

em relação ao risco de doenças cardiovasculares (HU et al., 1997).

Outro produto também já disponível nos Estados Unidos e no Canadá é o óleo de canola com maior teor de ácido esteárico, largamente utilizado pela indústria de biscoitos, sorvetes, sobremesas

congeladas e margarinas. A utilização desse óleo diminui a necessidade de hidrogenação da gordura, diminuindo assim a ingestão de ácidos graxos trans, tão prejudiciais à saúde quanto as gorduras

saturadas (HU et al., 1997).

A batata com alto conteúdo de amido, já disponível na América o Norte, reduz a absorção de óleo durante a fritura, fazendo com que as batatas fritas tenham um menor conteúdo de gordura (AMERICAN DIETETIC ASSOCIATION, 1995).

Oportuno mencionar aqui o potencial de redução do uso de praguicidas no cultivo de sementes engenheiradas para resistirem a pragas. O caso do milho Bté também ilustrativo; verificou-se que ele

tem menos contaminação por fumonisina(micotoxinas produzida por fungos do gênero Fusarium). Isso

acontece indiretamente, porque a espiga é resistente ao inseto, não apresentando pontos com “lesões” onde o fungo possa proliferar e produzir a toxina (BAKAN et al., 2002; USDA, 2001).

O “arroz dourado 2”, demonstrou uma efetiva conversão do -caroteno do arroz dourado a vitamina A no valor de 3,8 ± 1,7 para 1 (Tang et al., 2009), sendo assim, uma fonte alternativa deste carotenóide contribuindo para a redução da hipovitaminose A observada em algumas populações.

O aumento da capacidade antioxidante também foi observado em tomate após a inserção de dois genes que codificam para fatores de transcrição (Del e Ros 1) que regulam a biossíntese de antocianinas. Neste caso, esta modificação induz ao acúmulo de altos níveis deste bioativo e confere uma intensa cor púrpura em todo o fruto em relação ao convencional (Butelli et al., 2008). Vale lembrar que tem-se

atribuído, tanto a antocianina como ao resveratrol, propriedades biológicas benéficas à saúde humana pela ingestão diária através da dieta.

Marilia Nutti