AMOSTRAGEM E RASTREABILIDADE
Débora Pires Paula
Controle Biológico
Laboratórios de Ecologia e Biossegurança e Bioquímica e Biologia Molecular
AMOSTRAGEM
Estudo de um pequeno grupo de elementos, considerado idôneo, retirado de uma
população que se pretende conhecer, com margem de erro aceitável.
Monitoramento pós-liberação comercial
Amostragem
Segurança alimentar
Fluxo de genes
Organismos não-alvo
Caracterização do OGM
Fiscalização MAPA
Pré-liberação comercial Pós
Critérios ideais para amostragem
- Grupo controle (comparador – isolínea – e linhagens de referência) (EFSA, 2008)
no mesmo estágio fisiológico, idade e condições ambientais.
- Número de repetições (importância do experimento piloto). Determinação do
número ideal baseada no estudo caso-a-caso.
- Réplicas múltiplas temporal e espacial para capturar uma série de interações
entre ambiente vs gene (pressões bióticas e abióticas) (p.18, Codex 2003).
- Reprodutibilidade (importância de aliquotar e preservar amostras).
- Boas Práticas de Laboratório (BPL) (OECD, 1998).
- Análise estatística descritiva e inferencial.
Boas Práticas de Laboratório (BPL) tratam da organização, processo e das condições
sob as quais estudos de laboratório são planejados, executados, monitorados,
registrados e relatados. As BPL têm como intenção promover a qualidade e validação
dos resultados de pesquisa (OECD, 1998).
Exemplo 1:
Milho com alto teor de lisina (LY038), o OGM e seu comparador em cinco locais diferentes
(Reynolds et al., 2004), porém apenas comparou um único ano.
A: Isolínea vs linhagens de referência. A
isolínea é a linhagem mais estreitamente
relacionada ao OGM teste e deve ser
cultivada conjuntamente com o OGM em
vários locais e anos (pS9, EFSA 2008).
B: Os componentes individuais "C", "M" e
"Y“ são também comparados ao OGM e
sua isolínea para determinar se o OGM e
a isolínea estão fora do intervalo do
parâmetro estudado relatado para as
culturas convencionais com um histórico
de uso seguro.
ESTUDO : Comparação do número médio de ovos eclodidos das joaninhas
alimentadas com pulgões, entre plantas que expressam uma proteína X (GM) e que
não a expressam (isolínea ou linhagens de referência)
Deseja-se averiguar se joaninhas são afetadas pela uma proteína exógena X
Exemplo 2 (fictício):
Slide adaptado da aula
“Experimentação e Estatística”,
Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Antes de tudo precisamos formular as hipóteses a serem testadas:
M1 = Número médio de ovos eclodidos ao consumir pulgões das plantas GM
M2 = Número médio de ovos eclodidos ao consumir pulgões das plantas não-GM
Hipótese do pesquisador (Hipótese Nula) H0 (Usual testar a igualdade)
H0: M1 = M2
Hipótese alternativa (“contra-hipótese” ) H1
H1: M1 ≠ M2
A média de ovos eclodidos é estatisticamente
equivalente quando as joaninhas se alimentam de pulgões das plantas GM e não-GM
A média de ovos eclodidos é estatisticamente
é diferente quando as joaninhas se alimentam de pulgões das plantas GM e não-GM
Slide adaptado da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Unidade experimental: planta
Do lado direito de uma casa-de-vegetação colocou-se um vaso com a planta (idade = 2 meses)
que expressa a proteína X (T1);
Do lado esquerdo da estufa colocou-se um vaso com a planta (idade = 1 ano)
que não expressa a proteína X (T2);
Em cada planta foram colocadas 2 joaninhas e 2 pulgões;
• 24 horas depois, observou-se em T1 o número de ovos eclodidos pelas joaninhas;
• 48 horas depois, observou-se em T2 o número de ovos eclodidos pelas joaninhas;
P1 P2
Montagem do experimento
Slide adaptado da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Slide adaptado da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Planta 1 Planta 2
Joaninha1 30 60
Joaninha2 100 120
Média 65 90
Desvio 49 42
CV% 76 47
O coeficiente de variação (C.V.) é o desvio padrão expresso como uma
porcentagem média.
%100*
x
sCV
DESVIO PADRÃO
MÉDIA
Baixa dispersão: CV 15%
Média dispersão: CV 15-30%
Alta dispersão: CV 30%
Depende muito
da área pesquisada
Conclusão do pesquisador: O número médio de ovos eclodidos é significativamente
maior para as joaninhas não expostas a proteína.
Posso confiar???
Variabilidade experimental
Quão homogênea
é a amostra
“Erro experimental”
RESULTADO:
Influência da variabilidade experimental no teste
de hipótese
d1
d2
d3
d4
d5
d6
Di Distância de cada ponto em relação a média
Média do Grupo 2
Uso um valor para representar as repetições
de todo o grupo.
Esse ponto deve ser acompanhado de uma medida
que demonstre o quanto ele é confiável.
Esse acompanhante pode ser a média das distâncias di
(d1)2 + (d2)2 +...+(d6)2/(6-1)
uma soma
de quadrados
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
d1
d2
d3 d4
d5
d6 Di Distância de cada ponto em relação a média
Média do Grupo 1
Para comparar esses dois grupos, decompomos a variabilidade em duas partes:
Parte que mede o efeito real
dos grupos
Parte que contém aquilo que não é possível
controlar no experimento
ERRO (RESIDUO)
+
(PARTE 1) (PARTE 2)
PARTE1
PARTE2 Se isso for muito grande, indica que meus tratamentos diferem
PARTE1
PARTE2
Se for pequeno, indica que os tratamentos não diferem
significativamente que a diferença é por conta do acaso.
COM BASE NESSAS OBSERVAÇÕES
REJEITAMOS OU NÃO A HIPÓTESE TESTADA.
SOMA DE QUADRADOS DOS
TRATAMENTOS
SOMA DE QUADRADOS DOS
RESÍDUOS
Slide adaptado da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Se esforços não forem feitos no sentido de controlar ao máximo as possíveis
causas de variabilidade do experimento podemos cometer erros graves, como:
Falar que as joaninhas são afetadas pela
proteína X quando na verdade não são! Falar que as joaninhas
não são afetadas pela
proteína X quando na verdade são!
Slide adaptado da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Em suma....
Podemos controlas as causas de variação de um experimento, através de:
• Repetição de unidades experimentais;
• Uniformidade da amostra;
• Casualização dos indivíduos experimentais aos
tratamentos;
• Uniformidade do meio;
• Uniformidade na aplicação de tratamento.
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Número de Repetições
Deve-se saber que esse número depende de vários fatores:
variabilidade do meio em que se realiza o experimento;
número de tratamentos em estudo;
recursos financeiros, físico, humano, etc.
Na Literatura, existem vários métodos para determinar o número ótimo de repetições:
Ensaios de uniformidade;
Métodos de simulação;
Métodos baseados em ensaios anteriores;
Curvas características de operação;
Alguns usam a fórmula:
Tais meios são trabalhosos e nem sempre chegam a resultados satisfatórios.
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Uma regra prática, que tem surtido bons resultados na experimentação agrícola e
zootécnica, é a de que os ensaios devem ter, no mínimo, 20 parcelas e/ou 10
graus de liberdade para o resíduo ou erro experimental.
Voltando em nosso exemplo...
Vamos supor que o experimento foi feito em esquema inteiramente casualizado (DIC),
são dois tratamentos, então...
Lembrando que os G.L do resíduo no DIC é kr – k, então:
kr – k ≥ 10
2r ≥ 12
r ≥ 6
Para cada tratamento usar pelo menos 6 plantas.
E o número de Joaninhas e Pulgões????
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
2
E
ZSn
Então, o tamanho da amostra
irá depender, além da variabilidade dos
dados, do erro que o pesquisador permite
cometer e do grau de confiança adotado.
Podemos usar a ferramenta de amostragem aleatória simples (AAS)
desvio padrão
é o erro permissível Amostragem
Aleatória
Simples
para
a média
(AAS)
valor da variável normal padrão associado
ao grau de confiança adotado
90% = 1.645
95% = 1.96
99% = 2.58
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Exemplo de aplicação da AAS
Vamos supor que em experimentos passados detectou-se que em média
as joaninhas apresentaram uma variabilidade em torno de 25 ovos eclodidos.
E que o pesquisador quer ter 90% de confiança que seu erro de estimativa (E) seja
de no máximo 5. Quantas Joaninhas serão necessárias?
Seriam necessárias 70 joaninhas.
705
)25(645.12
n
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Outras Técnicas de amostragem
• Vimos que quanto mais heterogênea uma população maior será a exigência
quanto ao tamanho amostral.
Então, se a população for muito heterôgenea, teremos :
SOLUÇÃO:
PODEMOS HOMOGENEIZAR A POPULAÇÃO:
DIVIDIR EM ESTRATOS HOMOGÊNEOS
+ =
AMOSTRAGEM ESTRATIFICADA
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
População Heterogênea
Divido a população
em estratos homogêneos
Em cada estrato posso fazer uma amostragem aleatória simples (AAS)!
AAS
AAS
AAS
Nossa amostra!!!
+ + = n
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Outras técnicas (não muito utilizadas nas Ciências Biológicas) ...
• Amostragem Sistemática
• Amostragem por Conglomerados
Slide da aula “Experimentação e Estatística”, Dra. Joseane Padilha, Cenargen
Exemplo 3: Caso do algodão Bt Bollgard Evento 531 Monsanto – Março 2005
“(...) Diante do exposto, a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio após a
análise de biossegurança do algodão Bollgard evento 531, processo 01200.001471/2003-
01, delibera favoravelmente à sua liberação para plantio comercial e consumo humano e
animal, mediante as condicionantes: (i) a Monsanto do Brasil Ltda., empresa detentora da
tecnologia Bollgard, deverá fornecer as seqüências dos iniciadores (primers) para
detecção de evento específico aos órgãos de registro e fiscalização; (ii) respeitar as
zonas de exclusão para o plantio de algodão geneticamente modificado, conforme
proposto por Barroso e Freire (2004) e definir e limitar a época de plantio do algodão
Bollgard evento 531 nas diferentes regiões produtoras de algodão, principalmente em
localidades com cultivos de algodão safrinha; (iii) deverão ser preconizadas áreas de
refúgio com cultivares não transgênicas de algodão correspondentes a 20% da área a ser
cultivada com o algodão Bollgard evento 531, localizadas a distâncias inferiores a 800 m;
(iv) adotar práticas de manejo conservacionista da cultura do algodoeiro, tais como a
destruição da soqueira, a queima para controle de doenças, a rotação de culturas, o
emprego de culturas armadilhas e o controle biológico. Aos órgãos de fiscalização
competentes cabe garantir o cumprimento das exigências contidas no Parecer Técnico
Prévio Conclusivo, principalmente aquelas relativas às áreas de refúgio e zonas de
exclusão. Não há restrições ao uso do OGM em análise e seus derivados, desde que
obedecidas as exigências contidas no Parecer Técnico Prévio Conclusivo. Assim sendo,
a CTNBio considera que essa atividade não é potencialmente causadora de significativa
degradação do meio ambiente e da saúde humana. (...)”
RASTREABILIDADE
Cadeia logística de informação sobre determinado produto que permite conhecer o histórico de
produção (matérias-prima, local, circunstância, intervenientes), os processos de recepção,
armazenamento, produção e expedição até comercialização (cadeia de distribuição).
Indústria agro-alimentar
Objetivos:
* Informar os consumidores graças à rotulagem de produtos derivados de OGM
* Criar uma rede de segurança baseada na rastreabilidade dos produtos em qualquer
fase da produção e colocação no mercado
A rastreabilidade dos OGM abrange tanto produtos ou elementos de produtos, inclusive
sementes, quanto dos produtos destinados à alimentação humana ou animal
produzidos a partir de OGM.
A rede de segurança permite o controle e verificação das alegações nutricionais feitas
nos rótulos, o acompanhamento dos potenciais efeitos na saúde humana e no ambiente
e a retirada de produtos do mercado, se for verificado um risco imprevisto para a saúde
humana ou para o ambiente.
Rotulagem de OGM no Brasil: Decreto 4680/03, IN 1 e 22, Portaria 2658/03
“Art. 2º - Na comercialização de alimentos e ingredientes alimentares destinados ao
consumo humano ou animal que contenham ou sejam produzidos a partir de OGMs, com
presença acima do limite de 1% do produto, o consumidor deverá ser informado da
natureza transgênica do produto.
(...)
- Os alimentos e ingredientes produzidos a partir de animais alimentados com ração
contendo ingredientes transgênicos deverão ser rotulados (rastreabilidade).”
União Européia
Garante a rastreabilidade e a rotulagem dos organismos geneticamente modificados e dos
produtos produzidos a partir de OGM ao longo de toda a cadeia alimentar.
As regras de rastreabilidade aplicam-se a todos os OGM; consequentemente, os
pedidos de OGM destinados à alimentação humana ou animal (Regulamento
1829/2003/CE) devem respeitá-las, tal como os pedidos de OGM destinados a cultivo
(Directiva 2001/18/CE, parte C).
No caso dos produtos destinados à alimentação humana ou animal, incluindo os
destinados diretamente à transformação, os vestígios de OGM continuarão a ser
isentos da obrigação de rotulagem se não ultrapassarem o limite máximo de 0,9% e
se a sua presença for involuntária e tecnicamente impossível de evitar.
Os Estados-Membros asseguram a aplicação de medidas de inspecção e de controle
dos produtos, incluindo o controle por amostragem e as análises quantitativas e
qualitativas dos alimentos.
Sites sobre OGM e Biossegurança
Comissão Técnica Nacional de Biossegurança
http://www.ctnbio.gov.br/
Biosafety Clearing House (BCH):
http://bch.cbd.int/
European Food Safety Authority (EFSA):
http://www.efsa.europa.eu/EFSA/efsa_locale-1178620753812_home.htm
Codex Alimentarius:
http://www.codexalimentarius.net/web/index_en.jsp
Biosafety Assessment Tool (BAT):
https://bat.genok.org/bat/
Top Related