Em um campo no interior da Inglaterra, uma nova fonte de óleo de peixe está crescendo. A Rothamsted Research, em Hertfordshire, Reino Unido, iniciou recentemente um teste de campo de plantas de camelina ( Camelina sativa ) geneticamente modificadas para produzir ácidos graxos ômega-3 de cadeia longa - o principal componente do “óleo de peixe”.
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O teste de campo foi aprovado em abril pelo Departamento de Meio Ambiente, Alimentos e Assuntos Rurais (DEFRA), o órgão administrativo do Reino Unido que regula as culturas geneticamente modificadas, e os pesquisadores colherão sua primeira colheita este mês ou no próximo. Para o Reino Unido, este é um grande passo; na verdade, é o primeiro teste desse tipo. O DEFRA aprovou apenas cinco plantas geneticamente modificadas (GM) para testes de campo, e este é o primeiro com maior valor nutricional.
Enquanto alguns têm receio de que esses organismos geneticamente modificados entrem na dieta humana, outros a veem como parte de uma tendência ao uso de plantas transgênicas para produzir alimentos e medicamentos ricos em nutrientes de forma mais sustentável. Neste caso, a camelina GM poderia tornar a piscicultura mais sustentável e o peixe mais nutritivo.
Veja, os peixes não produzem óleo de peixe. O que chamamos de óleo de peixe são longas cadeias de ácidos graxos poliinsaturados ômega-3. O ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA) são os dois ácidos graxos mais importantes para as dietas humanas e têm sido associados ao funcionamento saudável do cérebro e à redução da inflamação (embora ainda não esteja claro se esses benefícios levam a corações mais saudáveis, como muitos afirmaram ). Algas e fungos naturalmente produzem essas cadeias longas, e os peixes comem micróbios ou organismos menores que comem os micróbios.
No oceano, os óleos sobem a cadeia alimentar para peixes maiores. Assim, um peixe selvagem terá óleos de peixe, acumulados da comida que comeu.
Em fazendas de peixes, no entanto, é uma história diferente. "O grande problema é que a piscicultura depende desses óleos de peixe como insumo", diz Jonathan Napier, cientista-chefe do estudo de Rothamsted.
Sem a riqueza de fontes de alimentos ricos em petróleo no oceano, um peixe de criação “não vai crescer parecendo um peixe real ou com um gosto de peixe de verdade. Ele simplesmente não terá os ácidos graxos corretos em seus óleos ”, diz Colin Lazarus, biólogo da Universidade de Bristol, no Reino Unido, que não é afiliado ao atual estudo. Sem o óleo, os peixes de criação também seriam menos nutritivos, pois não teriam ácidos graxos ômega-3.
As populações de algas e fugal são confusas e difíceis de manter em grande escala, por isso, infelizmente, o local mais fácil para obter o óleo de peixe é de outros peixes. Cerca de um milhão de toneladas de óleo de peixe são colhidas anualmente do oceano, e cerca de 80% desse total é destinado à piscicultura e é misturado à ração da fazenda.
Se parece um pouco ridículo colher peixe do oceano para alimentar óleo de peixe e pescar, você está certo. À medida que as populações de peixes selvagens diminuem, mais e mais peixes consumidos em todo o mundo vêm de fazendas. Mas para esse peixe ser nutritivo, ele precisa do peixe selvagem.
Uma piscicultura na Noruega. (Cortesia do usuário do Flickr Yodod) Como os gerentes de recursos podem parar esse estilo autodestrutivo? A resposta, alguns cientistas pensam, está na agricultura.
A agricultura requer recursos básicos - luz do sol, água e fertilizantes - e já possui infraestrutura para produzir óleos, como óleo de girassol e óleo de canola. Então, por que não projetar geneticamente plantas para produzir óleo de peixe?
“A modificação genética poderia fornecer uma rota mais sustentável para o cultivo de peixes para consumo humano, pois a coleta de peixes em cativeiro não é sustentável, pois coletar todos os peixes no mar para moer suas massas, a fim de obter o óleo de peixe para o cultivo em cativeiro. exercício ”, diz Lazarus.
Mas como se faz uma planta que produz óleo de peixe? Conseguir uma planta para produzir ácidos graxos ômega-3 é apenas uma questão de cortar e colar todos os genes certos das algas em uma planta, explica Lazarus. Para produzir o ácido graxo desejado, você precisa descobrir quais genes produzem um ácido com o número correto de carbonos e ligações químicas em todos os lugares certos.
"Se você tem os genes certos, a planta terá prazer em fazer isso por você", diz Lazarus. Por exemplo, em 2004, o laboratório de Lazarus cortou e colou os genes das algas em uma Arabidopsis, uma pequena planta com flores frequentemente usada em testes para observar reações biológicas. Depois de unida, a planta inteira produzia baixos níveis de ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 de cadeia longa.
A equipe de Rothamsted passou a última década tentando construir uma fábrica de óleo de peixe vegetal mais eficiente. "Foi um pouco como tentar encontrar todas as partes para fazer o seu dispositivo e, em seguida, uma vez que você tenha todas as partes, você poderia montá-las", diz Napier.
As plantas Camelina são feitas para um vaso ideal, devido ao seu ciclo de vida rápido e pelo fato de não cruzarem a planta híbrida de canola - o que significa que genes geneticamente modificados na camelina têm menor probabilidade de contaminar geneticamente populações de plantas selvagens. Eles conseguiram modificar geneticamente suas plantas de camelina para conter sete genes de algas, então eles provavelmente produzem altos níveis de EPA e DHA.
Esses genes de algas também exigiram algumas modificações para torná-lo compatível com a planta. Isso porque, quando os genes são transcritos em uma célula, alguns organismos têm certas preferências ao ler códigos genéticos. Assim, os pesquisadores ajustaram os genes para conter os blocos de construção genéticos preferidos pela camelina, em vez daqueles favorecidos pelas algas.
"É quase como suavizar a linguagem para fazer com que ela flua melhor no host", diz Napier. Isso torna a produção de ômega-3 na planta mais eficiente, produzindo mais ácidos graxos. Então, usando um gene promotor especial, os pesquisadores conseguiram focar a produção desses ácidos graxos dentro das sementes das plantas, facilitando muito a colheita.
Crescendo na estufa, essas plantas de camelina produzem sementes que contêm 25% de óleos ômega-3 (12% de EPA e 14% de DHA) e 75% de óleo vegetal comum. Como as fazendas de peixes geralmente misturam óleo vegetal em sua ração juntamente com óleo de peixe para cortar custos, é uma combinação útil. Pesquisadores da Universidade de Stirling estão atualmente testando o alimento da estufa de Rothamsted em fazendas de peixes.
O próximo passo lógico é testar como as plantas se comportam quando cultivadas em um campo em vez de uma estufa. Este ano, o teste de campo inclui cerca de 1000 plantas em 100 metros quadrados, e, se tudo correr bem, no ano que vem eles vão dobrar o volume.
Camelina sativa e outras culturas oleaginosas podem fornecer óleo de peixe para fazendas aquáticas do futuro. (Cortesia do USDA) O teste será executado a cada estação de crescimento até 2017. O sucesso seria uma planta que cresce exatamente da mesma maneira que na estufa - e produz a mesma quantidade de ômega-3.
Se tudo correr bem, as plantas poderiam produzir ácidos graxos ômega-3 para o uso da piscicultura tradicional nos próximos dez anos. As plantas podem até se tornar uma fonte de suplementos nutricionais para humanos - uma indústria em expansão, embora a ciência sobre sua eficácia ainda não esteja totalmente desenvolvida.
Dito isto, obviamente, nem todo mundo vê olho no olho em engenharia genética. Alguns temem que as plantações possam vir com riscos à saúde ou alergias não descobertos. E outros acham que isso não resolve verdadeiramente os problemas de sustentabilidade da aquicultura.
"Isso simplesmente substituiria um problema, o consumo excessivo de estoques de peixes para alimentar peixes, com outra demanda adicional por terra para alimentação de animais, e não para o cultivo de alimentos para humanos", disse Helena Paul, diretora do grupo GM Freeze. The Guardian em janeiro, quando os planos para o julgamento foram anunciados pela primeira vez.
O grupo Rothamsted certamente não é o único a trabalhar em plantações que podem produzir ômega-3. Uma equipe na Austrália está projetando camelina e plantas de canola para produzir ácidos graxos ômega-3. Nos EUA, a Monsanto desenvolveu uma planta de soja que produz um ômega-3 chamado ácido estearidônico. Outros grupos estão examinando as plantas de linhaça e mostarda como potenciais hospedeiros também.
Além disso, a tecnologia genética é bastante flexível. Além do óleo de peixe, um dia poderia ser usado para fabricar outros óleos e produtos nutricionais, especulam os pesquisadores. Usar plantas para produzir coisas como produtos farmacêuticos e até vacinas orais é uma possibilidade.
"Se você puder obter uma planta para produzir o antígeno que produz a vacina, poderá achar mais fácil transportar a planta ou o produto da planta para as pessoas simplesmente comerem", diz Lazarus.
Imagine: Culturas cheias de vacina contra o sarampo. Evidentemente, tais desenvolvimentos estão muito distantes e exigiriam extensos testes de campo clínicos e ambientais antes de se tornarem algo próximo da realidade.
Mas para os pesquisadores, o potencial é atraente. Um primeiro passo importante? Uma colheita frutífera quando pesquisadores de Rothamsted escolhem suas sementes de óleo de peixe.
