Coordenadores: Juliana Aguiar

Victor Flores

Tutores: Cristina Ferreira Roberta Ribeiro

Fabrício Moreira Giliane Souza

Raphael Rodrigues Natalia Bernardes

Filipe Berçot Leonardo Cunha

QUANDO PENSAMOS EM BIOTECNOLOGIA, O QUE SURGE EM NOSSA MENTE???

A partir da década de 70, com as técnicas de DNA recombinante, a

Biotecnologia ganhou mais ênfase.

Biotecnologia Moderna

Por isso quando pensamos em biotecnologia as primeiras aplicações que

pensamos são: clonagem, transgenia, células tronco

Apesar de ter surgido como objeto de estudo nas últimas

décadas, os princípios da Biotecnologia tem sido usados

por milênios

Eventos importantes:

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A sua história no mundo...

Primeira Geração: Idade Nova (2000 a.C.)

- cruzamento de espécies animais e plantas

- leveduras para fermentação de pão e álcool.

Diversas variedades de milho

Cruzamento das espécies de interesse = fruto grande X planta

grande (fruto pequeno)Variedade mais

produtiva

Tais técnicas são usadas até hoje

A sua história no mundo...

Segunda Geração: Fim do século XIX - Teoria de Louis Pasteur

- microrganismos causam enfermidades humanas

- ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações láctea, butírica e

alcoólica

+ =

Descoberta de microrganismos

Aplicação industrialProduto de interesse

A sua história no mundo...

Terceira Geração: Início de 1970 - Biologia Molecular

- isolamento e manipulação de genes (DNA)

- fusão e multiplicação de células

O que é Biotecnologia ?

Várias definições...

BIO – elemento designativo de vida, uso de processos biológicos;

TECNOLOGIA – solucionar problemas ou gerar produtos úteis;

BIOTECNOLOGIA

Conjunto de tecnologias que envolvem a utilização de

organismos vivos ou partes deles, células e moléculas, para a

geração de produtos, processos e serviços.

Biotecnologia e suas aplicações:

Setores Bens e serviços

Alimentação pães, queijos, picles, cerveja, vinho, proteína unicelular, aditivos etc.

Biotecnologia e suas aplicações:

Setores Bens e serviços

Química butanol, acetona, glicerol, ácidos, enzimas, polissacarídeos etc.

Energia etanol, biogás

Biogás

Etanol

Biotecnologia e suas aplicações:

Setores Bens e serviços

Pecuária Embriões, animais transgênicos

Saúde antibióticos, hormônios e outros produtos farmacêuticos, vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, células-tronco, biosensores etc.

Biotecnologia e suas aplicações:

Setores Bens e serviços

Agricultura adubo composto, bioinseticida, silagem, mudas de plantas ou de árvores, plantas transgênicas etc.

Silagem

Plantas transgênicas

Bioinseticidas

Mudas

Biotecnologia e suas aplicações:

Setores Bens e serviços

Meio Ambiente biorremediação, tratamento de efluentes, purificação da água, biosensores

Tratamento de efluentes

Biorremediação

Conjunto de técnicas que permitem a diminuição do impacto das poluições

no meio ambiente, seja em meios urbanos ou rurais

Pesquisa e Tecnologia A favor do desenvolvimento sustentável

Redução do Impacto ambiental e Sustentabilidade agrícola:

BiorremediaçãoProdução de biogás

Biofertilizantes Inoculantes agrícolas

Bioinseticidas

Controle biológico

Biotecnologia na Redução do Impacto ambiental

BIORREMEDIAÇÃO: consiste na utilização de seres vivos ou seus

componentes na recuperação de áreas contaminadas.

Várias empresas fazem uso da biorremediação em seus serviços.

Ex. Replasquim : atua na prestação de serviços de Biorremediação, nos segmentos

geradores de resíduos provenientes de matéria orgânica ou hidrocarbonetos (óleos e

graxas). Disponível em: http://www.replasquim.com.br/servicos-detalhes.aspx?cod=9

Desentupimento de uma tubulação incrustada

Produtos químicos

Desentupimento mecânico

Usando a biotecnologia

Além da aplicação da biorremediação existe os serviços na produção de uma

população microbiana capaz de biorremediar uma contaminação específica.

Ex: Millenniun Tecnologia Ambiental, voltada ao

saneamento e prevenção ambiental através do biotratamento de

efluentes orgânicos.Disponível em: http://www.enzilimp.com.br/site/default.asp?

TroncoID=748192 &SecaoID=636281

Compostagem Tratamento de esgotoTratamento de resíduos domésticos

Massa microbiana

Pesquisas na área

Biorremediação de áreas contaminadas

com hidrocarbonetos do petróleo – trabalho desenvolvido pelo Prof. Dr. Victor Saraiva do

IFF de Cabo frio

- bactérias nativas já adaptadas ao

solo associadas a raízes pode conduzir a

uma efetiva rizorremediação.

Rizorremediação – remediação mediada

por bactérias que vivem na rizosfera

(região próxima as raízes das plantas)

Molécula Poluente

FitovolatilizaçãoFitodegradação

Fitotrasnformação

Fitoacumulação

Detoxificação

Rizodegradação

Fitoestabilização

Associação microbiana na rizosfera

Absorção do poluente

Muitas pesquisam sobre biorremediação dão base para as empresas.

Biorremediação de herbicidas em água

com Enterobacter cloacae combinada

com Pistia Stratiotes (Roehrs, R.; Farias,

F.M.; Faoro, D.),

•Utilização da alface d´água em conjunto

com a bactéria E. cloacae como um sistema

para descontaminação da água•Aumenta a velocidade de degradação dos

pesticidas para a reutilização de águas de

cultivo de arroz

Disponível em: http://www.unipampa.edu.br/portal/noticias/1707-

pesquisa-sobre-biorremediacao-e-premiada-em-evento-

internacional

Tanques de

biorremediação

com alface

d’água

Raíses da

alface d’água

Pesquisadores na área:

USP - Priscila Lupina Gratão - Escola Superior de Agricultura “Luiz de

Queiroz”

UERJ – Profª. Márcia Marques Gomes - Laboratório de Biorremediação e

Fitotecnologias;

UFRGS - Prof. Flavio Anastacio de Oliveira Camarg

UFPR - Prof. Arimar Leal Vieira.

Assim como o reaproveitamento de águas purificadas é possível usar os

contaminantes orgânicos (fezes, palha e restos de plantação) para produção de

biofertilizantes e biogás.

BIOFERTILIZANTES: são fertilizantes obtidos a partir da decomposição da

matéria orgânica

Os biofertilizantes são usados a muitos anos

como comprovada pela notícia de 1997.•Na década passada os biofertilizantes eram

usados por pequenos agricultores para

diminuir o custo com fertilizantes químicos.•Hoje, existem empresas especializadas

que vendem os biofertilizantes para

grandes produtores

Além de aumentar a produção agrícola o biofertilizante dá um destino aos

poluentes orgânicos que são continuamente produzidos.

Várias empresas produzem os biofertilizantes:

A Rigran lançou biofertilizantes com capacidade para

elevar a produtividade de 5% a 8%. Disponível em:

http://www.edcentaurus.com.br/materias/granja.php?id=1382

Uno Fortune Inc. especializa-se na

fabricação, fornecendo e exportando a

Biofertilizantes. Disponível em: http://www.

biofertilizerorganic. com/pt/biofertilizers.html

Aliado a produção de biofertilizantes é possível produzir o biogás.

Biogás: Gases liberados por bactérias anaeróbicas em função da

decomposição da matéria orgânica – Composto principalmente de metano

Atualmente os produtores, assim como as

empresas de produtos agrícolas tentam

otimizar a produção.

Dessa forma, o pensamento atual gira em

torno das possíveis utilizações de tudo que

antes era descartado.

Nesse sentido, a pecuária além de fornecer

carne, leite, ovos também pode produzir

biofertilizantes e combustível (biogás)

O biogás fornece:

Energia (calor, eletricidade e

combustível), sendo considerada

uma energia renovável.

É uma alternativa para a

diminuição de gases do efeito

estufa (metano)

Cerca de 7000 instalações de

biogás estão em operação por

toda a Europa

Pesquisa relacionada: Profª.Pecora do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP: O

potencial de geração de energia elétrica e iluminação a gás por meio do

aproveitamento de biogás proveniente de aterro sanitário

Pesquisadores na área:

• UEPG – Profª. Ana Cláudia Barana;

• UFRJ – Prof. Roberto Schaeffer; COPPE

• USP – Prof. Arnaldo Sarti

• UFRJ – Prof. Nivaldo de Castro

BIOTECNOLOGIA NA PRODUÇÃO AGRÍCOLA

As plantações aperfeiçoadas por meio da biotecnologia agrícola têm crescido por

mais de 12 anos.

Impacto na comunidade global

A biotecnologia agrícola pode ajudar a solucionar a

crise global de alimentos e pode ter um impacto

positivo sobre o problema da fome mundial.

Impacto positivo na saúde humana

A biotecnologia agrícola tem se concentrado em

fornecer benefícios para a saúde do

consumidor.

INOCULANTES AGRÍCOLAS: é o uso de bactérias e fungos que atuam

fornecendo nutrientes para as plantas (fixação de nitrogênio) e promovendo

seu crescimento.

•Podem diminuir em 70% o uso de fertilizantes nitrogenados,

consequentemente diminuindo a poluição causada por esses.

Cultivo com

inoculanteCultivo sem

inoculante

No Brasil uma das pioneiras na pesquisa e produção desses inoculantes é a

EMBRAPA agrobiologia.

Alvos: gramíneas como cana aos grãos como feijão e hortaliças como alface.

São compostos basicamente por solo orgânico esterilizado e grande

quantidade de bactérias. Pode aumentar em até 50% a safra.

Tecnologia à base de inoculante diminuirá gastos para o produtor rural

Ministério da Agricultura define regras para registro desses inoculantes Disponível em:

http://agricultura.ruralbr.com.br/noticia/2011/03/tecnologia-a-base-de-inoculante-diminuira-gastos-para-o-produtor-rural-

3252689.html

Embrapa e UFPR desenvolvem primeiro inoculante para milho e trigo - 08/2009

Ensaios mostraram incrementos de 25% a 30% no

rendimento do milho e de 8% a 11% para o trigo. Disponível em: http://www.agrolink.com.br/noticias/NoticiaDetalhe.aspx?cod

Noticia = 94619

Com inoculanteSem inoculante

Inoculante comprova eficiência

e sustentabilidade nas lavouras

– 04/2011 Disponível em: http://www.portaldo

agronegocio .com.br/conteudo.php?id=53079

Pesquisadores na área:

Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia;

USP - Prof. Dori Edson Nava

UENF - Prof. Marília Amorim Berbet de Molina

(FURB) - Fundação Universidade Regional de Blumenau - Prof. Sidney Luiz

Stürmer, Rede Glomeronet - cultivo e aplicação de fungos micorrízicos

arbusculares.

CONTROLE BIOLÓGICO: técnica que utiliza organismos vivos, para diminuir a

população de organismos considerados pragas,

Pode ser feito com predadores, parasitas ou patógenos que atacam a

praga;

Joaninha predadora

Larvas que

parasitam a lagartaFungo patógeno

Os inseticidas microbianos (bioinseticidas), têm sido vistos desde a década de

70, como uma excelente alternativa de controle. Sua formulação tem como base

bactérias

Bt-horus: não à dengue Fim para as picadas de

borrachudos

“Ponto final” nos danos

causados por lagartas

Sphaerus SC: controle do

transmissor da malária

Fungos no combate a pragas

Atinge uma grande variedade de pragas

Podem ser aplicados em armadilhas dentro da plantação

Besouros

Gafanhotos Formigas

Armadilha a base de

fungos

Devido a importância do controle biológico, muitos livros, cartilhas e jornais tem

sido feitos.

Esses veículos de informação tem como objetivo, apresentar as formar corretas

de fazer uso do cotrole biológico, evitando causar um desequilíbrio

ecológico.

Livro do autor José Roberto

Parra e colaboradores

Jornal da Unicamp –

disciplina ecologia aplicada

Notícias promissoras do controle biológico.

Uso de insetos predadores no controle biológico de

pragas 24/08/2011 Disponível em: http://www.cpatsa.embrapa.br/cpatsa/

imprensa/noticias/uso-de-insetos-predadores-no-controle-biologico-de-pragas

Joaninha exerce função predatória no controle biológico de

cochonilhas e afídeos (pulgões).

Uso de controle biológico para o mofo-branco em feijoeiro 24/08/2011 Disponível em: http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias /Materia.asp?

id=22478&secao=Colunas%20Assinadas

O Trichoderma (fungo) tem sido utilizado para o controle do mofo-

branco em feijoeiro.

Notícias promissoras do controle biológico.

Uso de controle biológico das cigarrinhas da cana-de-

açucar. 24/08/2011 Disponível em: http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias

/Materia.asp?id=22478&secao=Colunas%20Assinadas

A pesquisa do controle biológico da cigarrinha-da-cana tem grande

importância, já que o custo do controle é menor que o controle

químico

Bacillus subtilis: agente de controle biológico e

promotor de crescimento em plantas 24/08/2011 Disponível

em: http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias /Materia.asp?

id=22478&secao=Colunas%20Assinadas

Bacillus subtilis é um organismo muito versátil e efetivo na

prevenção e controle de doenças causadas por várias

espécies de patógenos em diversas culturas.

Pesquisadores na área:

EMBRAPA – Prof. Luiz Alexandre Nogueira de Sá, pesquisador da

Embrapa Meio Ambiente

Universidade do Vale do Paraíba, - Prof. Dr. Drauzio Eduardo Naretto

Rangel Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento

USP - Prof. Dr. Sérgio Batista Alves - Escola Superior de Agricultura Luiz

de Queiroz