O aquecimento de global e as mudanças climáticas que surgem como consequência afetam todas formas de vida presentes no planeta. Recentemente, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), que é associado à Organização das Nações Unidas (ONU), divulgou as projeções futuras se nenhuma ação for tomada para a redução dos gases estufa.
O cenário é devastador. O aumento das temperaturas nos oceanos entre 1,5 e 2 ºC resultará no degelo de grandes oceanos, como o Ártico. Isso afetará as populações de cidades que ficam no nível do mar devido ao aumento desse nível. Além disso, também serão mais comuns as secas e a desertificação nas áreas continentais.
Ademais, os hábitos de consumo estabelecidos hoje resultam em um enorme acúmulo de plástico como lixo, sendo considerado o maior desafio ambiental do século XXI. A maior parte do plástico produzido não é reciclado, e cerca de 8 milhões de toneladas chegam aos oceanos todos os anos, afetando o ecossistema marinho. Além disso, o plástico leva aproximadamente 400 anos para se decompor!
A partir dos cenários descritos, é imprescindível que medidas sustentáveis sejam adotadas para garantir a qualidade de vida da população e a integridade dos ecossistemas e biodiversidade. Nesse sentido, a Biotecnologia vêm ganhando destaque na geração sustentável de produtos que podem substituir os atuais e poluir muito menos. A seguir se encontram dois desses produtos:
1. Bioplástico
Por definição, bioplásticos são plásticos produzidos a partir de fontes renováveis, como biomassa vegetal de cana-de-açúcar e milho ou outro material biológico, em vez do petróleo. Os tipos mais comuns de bioplásticos encontrados são os feitos a partir de ácido polilático (PLAs) e de polihidroxialcanoato (PHAs). Além disso, também é possível encontrar no mercado o bioplástico de poliamida (PA), produzidos a partir de biomassa vegetal.
Os bioplásticos a partir de PLAs são os mais baratos, visto que são subprodutos industriais da produção de etanol. Além disso, eles são o tipo mais comum e também o mais utilizado em garrafas plásticas, utensílios e na indústria têxtil. O PLA é um polímero de ácido lático, um composto orgânico produzido pelo metabolismo de mamíferos e bactérias. A produção dos PLAs pode acontecer por meio de fontes renováveis, como a fermentação de vegetais ricos em amido, por exemplo beterraba e mandioca, por diversos micro-organismos fermentadores, como Lactobacillus amylovorus e L. delbrueckii, mas também pode ser produzido por meio de fontes petroquímicas.
O PHA é o principal bioplástico utilizado em materiais duráveis, embalagens e implantes médicos. É produzido a partir de fontes renováveis e, no processo de produção, pode reduzir os gases do efeito estufa, uma vez que pode utilizar microrganismos que utilizam esses gases, como metano e dióxido de carbono, durante a produção. No gráfico abaixo é possível observar que a produção de plásticos de base biológica, como os biodegradáveis e os que utilizam fontes renováveis, são capazes de causar uma redução significativa da emissão de gases do efeito estufa.
Redução dos gases do efeito estufa (greenhouse gas, GHG) por ha para a produção de plásticos de base biológica relativos a plásticos de origem fóssil. Fonte: Adaptado de Bos et al., 2012. PLA: ácido poliláctico; PET: polietileno tereftalato; BioPE: polipropileno biodegradável; LDPE: polietileno de baixa densidade.
O PHA é produzido através de fermentação por micro-organismos específicos que acumulam PHA dentro de grânulos em suas células, mas necessitam de meios de culturas caros e com limitações. Esse fator impulsiona as pesquisas a cerca de micro-organismos que naturalmente produzem PHA a partir de fontes de carbono residuais, como efluentes e lixo orgânico, além de outras fontes variadas, como alcanos.
Neste contexto, a biotecnologia pode melhorar os processos de produção desses bioplásticos por meio da engenharia genética dos micro-organismos utilizados para aumentar a capacidade de metabolizar o amido e transformá-lo em PLA e também aumentando a capacidade de armazenamento de PHA dentro das células bacterianas.
2. Biopesticidas
Biopesticidas podem ser micro-organismos, como fungos, bactérias e vírus; animais microscópicos, como nematóides; macro-organismos, como insetos; ou ainda produtos derivados desses organismos usados como pesticidas. A sua principal aplicação é na proteção de plantas contra pestes. Essas formas de intervenção são baseadas nos predadores naturais das pestes encontradas, além de apresentar um impacto ambiental extremamente reduzido quando comparado aos pesticidas químicos.
O mercado para os biopesticidas vêm crescendo desde a década de 1980. O Brasil é o um dos maiores consumidores de pesticidas químicos para a agricultura, e os biopesticidas representavam apenas 1% dos pesticidas usados em 2011. Atualmente destacam-se o uso de biopesticida à base de Metarhizium anisopliae, um fungo utilizado no controle biológico de cupins, cigarrinhas das pastagens, formigas, baratas e brocas de árvore, e também o uso do consórcio de Cotesia flavipes e Trichogramma galloi no controle da broca da cana de açúcar.
No contexto da biotecnologia, a mesma pode ser empregada no controle biológico na bioprospecção e caracterização dos compostos de interesses secretados pela espécie predadora. Além disso, o uso de micro-organismos engenheirados, principalmente através da técnica de RNA de interferência (RNAi), mostra a principal aplicação da biotecnologia na produção de biopesticidas. Ademais, a produção e aplicação de RNAi diretamente na plantação e produção de plantas transgênicas que expressam o RNAi de interesse também se mostra uma opção no controle de pestes.
A biotecnologia é uma área multidisciplinar que possui diversas aplicações, inclusive auxiliar o meio ambiente na redução da poluição por plásticos e pesticidas químicos. Ela oferece opções sustentáveis para o melhor desenvolvimento do meio ambiente e cuidado com o planeta! Se interessou pelo tema? Não deixe de nos acompanhar e dividir conosco informações e opiniões!!
