Nas últimas décadas, a biotecnologia nos trouxe avanços surpreendentes que mudaram nossas vidas para melhor. Desde insulina de baixo custo, passando por testes genéticos personalizados, até peixes transgênicos bioluminescentes, os avanços da biotecnologia trouxeram uma enorme quantidade de possibilidades para o futuro. Não é surpresa que estes desenvolvimentos tecnológicos tenham encontrado seu caminho em nossa alimentação e continuarão a moldar o futuro dos alimentos. Enquanto a legislação e os regulamentos sobre OGMs e aditivos bioengenharia ainda estão sendo trabalhados em todo o mundo, estes produtos e empresas são exemplos importantes de como estas tecnologias podem ter um impacto sobre a forma como comemos.
Flavr Savr Tomate
O Tomate Flavr Savr foi o primeiro produto de organismo geneticamente modificado (GMO) a ser aprovado pela FDA para comercialização. Em 1994, cientistas da empresa Calgene foram capazes de inibir o processo de amadurecimento, interferindo com o amolecimento natural do tomate. Usando um gene antisense para bloquear a produção de uma enzima envolvida na quebra da parede celular, eles foram capazes de cultivar tomates com vida útil de prateleira muito maior do que os tipos tradicionais no mercado. Enquanto os tomates Flavr Savr inicialmente voaram das prateleiras da mercearia, uma variedade de desafios, incluindo a reação do público contra o uso da engenharia genética em alimentos, resultou em um desempenho pobre do mercado. A empresa Calgene acabou sendo adquirida pela Monsanto e os tomates Flavr Savr foram retirados das prateleiras.
O Projeto Golden Rice
O início dos anos 90 também assistiu ao desenvolvimento de arroz douradoA vitamina A, um arroz geneticamente melhorado utilizado para enfrentar o crescente desafio da deficiência de vitamina A na dieta dos 140 milhões de crianças afetadas pela desnutrição. As cultivares normais de arroz têm a capacidade de sintetizar o betacaroteno, um precursor da vitamina A, em suas folhas, mas esses genes não são naturalmente expressos no próprio grão de arroz. Ao introduzir três genes de biossíntese na planta do arroz que lhe permitem sintetizar o beta-caroteno no endosperma comestível, foi criado um arroz biofortificado com uma tonalidade dourada. Em 2005, uma equipe de pesquisa da Syngenta lançou uma linhagem de arroz dourado de alto rendimento contendo 23 vezes mais beta-caroteno do que a primeira variante de arroz dourado. O mesmo método foi utilizado para transformar outras culturas básicas, incluindo bananas e sorgo. Embora o arroz dourado ainda não tenha sido implantado em nenhum país devido a provas limitadas de bioeficácia em crianças subnutridas, as licenças de biossegurança foram recentemente solicitadas pelo Instituto Internacional de Pesquisa de Arroz no início de 2017 para continuar a conduzir estudos sobre o arroz dourado para uso nas Filipinas.
Evolva
A vanilina, o principal produto químico responsável pelo aroma da baunilha, tem sido um importante sabor de commodity por mais de um século. Tradicionalmente produzida a partir de matérias-primas petroquímicas ou subprodutos da polpa de madeira, a maioria dos aromas de baunilha utilizados em alimentos são feitos sinteticamente devido aos altos custos e ao fornecimento volátil associado à baunilha natural produzida a partir de vagens de sementes. Em 2011, a empresa suíça Evolva estabeleceu parceria com a International Flavors and Fragrances para desenvolver uma forma de produzir a molécula do sabor através da fermentação através da biohacking do genoma da levedura de panificação e forçando o micróbio a produzir vanilina usando açúcares prontos para uso como sua principal fonte alimentar. Embora o processo ainda não seja de forma alguma barato, a vanilina produzida pode ser rotulada como natural porque não é sintetizada diretamente de produtos químicos, e pode ser fabricada de forma sustentável em larga escala.
Alimentos Impossíveis
O professor de Stanford Dr. Patrick Brown viu uma oportunidade de revolucionar a indústria alimentícia, introduzindo mímicas saborosas de produtos de carne feitos inteiramente de materiais vegetais sustentáveis. Após descobrir que o sabor do sangue, um componente importante do sabor da carne ausente na maioria dos substitutos de carne vegetariana, poderia ser replicado usando uma proteína heme contendo ferro encontrada em grãos de soja, ele fundou Alimentos Impossíveis em 2011 para comercializar produtos alternativos de carne com verdadeiro sabor de carne. A proteína heme, conhecida como leghemoglobina, está estruturalmente relacionada com a hemoglobina encontrada nas células sanguíneas humanas e animais. Ele e sua equipe de calouros perceberam que a extração da leghemoglobina seria comercialmente impossível devido às baixas concentrações naturalmente encontradas nas raízes da soja. Entretanto, a mímica com sabor de sangue poderia ser cultivada em cubas de fermentação incorporando os genes de síntese em leveduras, o que permitiu que a empresa aumentasse com sucesso seus processos de produção. Enquanto os Alimentos Impossíveis marcham para substituir os hambúrgueres em todo o país com suas moléculas vegetais, um restaurante de cada vez, essas leveduras transgênicas continuarão a ser uma importante fonte de seu “molho secreto”.
Cogumelos de Botão Branco Anticorrosão
CRISPR é o novo e quente avanço de edição de gênero utilizado em todo o mundo, tanto nos círculos de pesquisa acadêmica como industrial. Recentemente, a tecnologia CRISPR foi utilizada por pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia para modificar os genes responsáveis pelo acastanhamento em cogumelos de botão branco. Em um cogumelo de tipo selvagem, a enzima polifenol oxidase (PPO) causa o escurecimento quando o tecido cortado e machucado é exposto ao ar, levando a uma aparência descorada. Mas o método CRISPR pode apagar genes específicos que codificam a síntese de PPO e reduzir o acastanhamento nos cogumelos de botão branco alterados em 30%. Como o CRISPR não produz um organismo contendo DNA estranho, os cogumelos foram capazes de contornar os regulamentos típicos reservados para GMO pelo USDA. Como tal, este método abre infinitas possibilidades na edição de genes para alimentos vegetais sem as mesmas restrições impostas a outros produtos GMO.
Ginkgo Bioworks
Também conhecida como “The Organism Company”, Ginkgo Bioworks é uma empresa de Boston que está abrindo novos caminhos no crescente campo da biotecnologia alimentar. Eles se propuseram a produzir importantes produtos químicos de commodity usados para sabores, alimentos e fragrâncias através do processo de fermentação. Ao construir leveduras de design através de uma combinação de engenharia genética e automação robótica, a equipe da Ginkgo Bioworks é capaz de criar e selecionar através de milhares de micróbios geneticamente modificados, depois seleciona os candidatos de alto rendimento para produzir aromas em escala comercial. Mais uma vez, ao contrário dos aromas sintéticos produzidos a partir de petroquímicos, os compostos de aromas feitos de leveduras geneticamente modificadas podem ser rotulados como naturais, o que permite às empresas de aromas oferecer produtos de aromas naturais a uma fração do custo em comparação com aqueles extraídos das culturas. A empresa está atualmente em parceria com as principais empresas de aromas Kerry, Robertet, Amyris e Ajinomoto para continuar o desenvolvimento de aromas naturais.
Nova Colheita
A biologia sintética não é apenas para sabores e aditivos. Os membros da Nova Colheita sonho de fabricar produtos de carne completamente sustentáveis utilizando apenas células cultivadas em um prato de petri, e pastoreio no campo da agricultura celular. Usando a mesma tecnologia para cultivar tecidos e órgãos para fins biomédicos, a equipe da New Harvest está trabalhando no desenvolvimento de métodos para cultivar células animais em carne comestível para consumo humano. Através de parcerias com grupos acadêmicos ao redor do mundo, a New Harvest está apoiando a pesquisa em uma gama de produtos, incluindo carne bovina, frango, peru, leite, ovos e carne suína. Embora alguns desses materiais alimentícios tenham sido cultivados com sucesso em uma placa de petri em escala de laboratório, o maior desafio à frente é substituir o meio de crescimento caro utilizado nos processos atuais por alternativas mais baratas e mais sustentáveis.
Probióticos CRISPR comestível
Cientistas de alimentos na Universidade de Wisconsin-Madison mostraram que podiam entregar CRISPR através de produtos alimentícios para instruir bactérias resistentes a antibióticos a morrer. Resistente ao tratamento Clostridium difficile é responsável por um tipo de infecção intestinal fatal que pode se espalhar rapidamente em ambientes hospitalares e clínicos. Usando um probiótico bacteriano comum como um dispositivo vivo de entrega em forma de comprimido, o laboratório van Pijkeren está desenvolvendo um vírus que infecta seletivamente C. difficile com uma mensagem CRISPR que provoca cortes enzimáticos no genoma bacteriano. Estas fatias no DNA resultam na morte da bactéria. A vantagem do probiótico sobre os antibióticos convencionais é sua capacidade seletiva de matar apenas este tipo de bactéria, deixando as bactérias benéficas intactas em seu hospedeiro humano para continuar servindo como uma barreira imunológica contra outras bactérias infecciosas. Embora ainda em seus estágios iniciais, a tecnologia mostra-se promissora como uma ferramenta potencial no crescente arsenal contra infecções resistentes a drogas que continuam a enfatizar os recursos da comunidade médica.
Embora ainda exista controvérsia sobre o benefício final da tecnologia de modificação genética a longo prazo, com preocupações de segurança em torno de seu efeito sobre a biodiversidade das culturas, biossíntese de produtos secundários alergênicos e transferência de genes de resistência a antibióticos para microorganismos prejudiciais, é claro que a biotecnologia continuará a ser uma ferramenta poderosa que moldará nossos alimentos e nossa saúde no futuro distante.
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Bryan Le é um cientista alimentício baseado nos Estados Unidos, e ajuda os iniciantes e empresários do ramo alimentício a desenvolver produtos prontos para venda. Consulte-o aqui.
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