Arroz Dourado - Golden rice

Arroz dourado
Golden Rice.jpg
Arroz dourado (direita) em comparação com arroz branco (esquerda)
Espécies Oryza sativa
Cultivar Arroz dourado
Origem Fundação Rockefeller

O arroz dourado é uma variedade de arroz ( Oryza sativa ) produzida por engenharia genética para biossintetizar o beta-caroteno , um precursor da vitamina A , nas partes comestíveis do arroz. Destina-se a produzir um alimento fortificado para ser cultivado e consumido em áreas com escassez de vitamina A na dieta . A deficiência de vitamina A causa xeroftalmia, uma variedade de doenças oculares, desde cegueira noturna até desfechos clínicos mais graves, como ceratomalácia e cicatrizes na córnea, e cegueira permanente. Também aumenta o risco de mortalidade por sarampo e diarreia em crianças. Em 2013, a prevalência da deficiência foi a mais alta na África Subsaariana (48%; 25–75) e no Sul da Ásia (44%; 13–79).

Embora o arroz dourado tenha enfrentado oposição significativa de ativistas ambientais e antiglobalização , mais de 100 ganhadores do Nobel em 2016 incentivaram o uso de arroz dourado geneticamente modificado, que pode produzir até 23 vezes mais beta-caroteno do que o arroz dourado original.

História

Uma visão simplificada da via de biossíntese de carotenóides em arroz dourado. As enzimas expressas no endosperma do arroz dourado, mostradas em vermelho, catalisam a biossíntese do beta-caroteno a partir do difosfato de geranilgeranil . Presume-se que o beta-caroteno seja convertido em retinal e, posteriormente, retinol (vitamina A) no intestino do animal

A pesquisa para o desenvolvimento de arroz dourado começou como uma iniciativa da Fundação Rockefeller em 1982.

Na década de 1990, Peter Bramley descobriu que um único gene de fitoeno dessaturase ( CrtI bacteriano ) pode ser usado para produzir licopeno a partir de fitoeno em tomate GM , ao invés de ter que introduzir múltiplas dessaturases de caroteno que são normalmente usadas por plantas superiores. O licopeno é então ciclizado em beta-caroteno pela ciclase endógena do arroz dourado. Os detalhes científicos do arroz foram publicados pela primeira vez em 2000, produto de um projeto de oito anos de Ingo Potrykus, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia, e de Peter Beyer, da Universidade de Friburgo .

Os primeiros testes de campo de cultivares de arroz dourado foram conduzidos pelo Centro Agrícola da Louisiana State University em 2004. Testes adicionais foram conduzidos nas Filipinas e em Taiwan , e em Bangladesh (2015). Os testes de campo forneceram uma medida precisa do valor nutricional e possibilitaram a realização de testes de alimentação. Os resultados preliminares dos testes de campo mostraram que o arroz dourado cultivado no campo produz 4 a 5 vezes mais beta-caroteno do que o arroz dourado cultivado em casa de vegetação .

Cruzamento

Em 2018, os criadores do Philippine Rice Research Institute, do Bangladesh Rice Research Institute e do Indonesian Center for Rice Research estavam desenvolvendo versões de arroz dourado de variedades de arroz existentes usadas com seus agricultores locais, mantendo o mesmo rendimento, resistência a pragas e grãos qualidades. As sementes de arroz dourado podem custar aos agricultores o mesmo que outras variedades de arroz.

Aprovações

Em 2018, o Canadá e os Estados Unidos aprovaram o cultivo do arroz dourado, com a Health Canada e a Food and Drug Administration (FDA) declarando-o seguro para consumo. Isso ocorreu após uma decisão de 2016, em que o FDA determinou que o conteúdo de beta-caroteno no arroz dourado não fornecia quantidades suficientes de vitamina A para os mercados dos Estados Unidos. Saúde do Canadá declarou que o arroz dourado não afetaria alergias , e que os teores de nutrientes foram os mesmos que em variedades de arroz comuns, com exceção da destinada altos níveis de pró-vitamina A .

Em 2019, o arroz dourado foi aprovado para uso como alimentação humana e animal ou para processamento nas Filipinas . Em 21 de julho de 2021, as Filipinas se tornaram o primeiro país a emitir oficialmente a licença de biossegurança para a propagação comercial de arroz dourado com infusão de vitamina A. A aprovação veio como a primeira autorização de propagação comercial de arroz geneticamente modificado no sul e sudeste da Ásia. Como resultado da permissão, o arroz dourado pode ser cultivado em escala comercial de acordo com os termos e condições especificados pelo governo das Filipinas.

Genética

O arroz dourado foi criado pela transformação do arroz com dois genes de biossíntese de beta-caroteno:

  1. psy ( fitoeno sintase ) de narciso ( Narcissus pseudonarcissus )
  2. crtI ( fitoeno dessaturase ) da bactéria do solo Erwinia uredovora

( Pensou-se que a inserção de um gene lcy ( licopeno ciclase ) era necessária, mas pesquisas adicionais mostraram que ele já é produzido no endosperma de arroz de tipo selvagem.)

Os genes psy e crtI foram transferidos para o genoma nuclear do arroz e colocados sob o controle de um promotor específico do endosperma , de modo que são expressos apenas no endosperma. O gene exógeno lcy tem uma sequência de peptídeo de trânsito anexada, por isso é direcionado ao plastídio , onde difosfato de geranilgeranil é formado. O gene crtI bacteriano foi uma inclusão importante para completar a via, uma vez que pode catalisar várias etapas na síntese de carotenóides até o licopeno, enquanto essas etapas requerem mais de uma enzima nas plantas. O produto final da via de engenharia é o licopeno , mas se a planta acumulasse licopeno, o arroz seria vermelho. Análises recentes mostraram que as enzimas endógenas da planta processam o licopeno em beta-caroteno no endosperma, dando ao arroz a cor amarela característica que lhe deu o nome. O arroz dourado original era denominado SGR1 e, em casa de vegetação, produzia 1,6 µg / g de carotenóides.

Arroz Dourado 2

Em 2005, uma equipe de pesquisadores da Syngenta produziu o Golden Rice 2. Eles combinaram o gene da fitoeno sintase do milho com crt1 do arroz dourado original. O Golden Rice 2 produz 23 vezes mais carotenóides que o arroz dourado (até 37 µg / g) e, preferencialmente, acumula beta-caroteno (até 31 µg / g dos 37 µg / g de carotenóides).

Deficiência de vitamina A

Prevalência de deficiência de vitamina A. O vermelho é o mais grave (clínico), o verde é o menos grave. Os países que não relatam dados são codificados em azul. Dados coletados para um relatório de 1995.

A pesquisa que deu origem ao Golden Rice foi realizada com o objetivo de ajudar crianças que sofrem de deficiência de vitamina A (DVA). Estimativas mostram que cerca de 1,02 bilhão de pessoas são gravemente afetadas por deficiências de micronutrientes em todo o mundo, sendo a vitamina A o nutriente mais deficiente do corpo. Em 2012, a Organização Mundial da Saúde informou que cerca de 250 milhões de crianças em idade pré-escolar são afetadas pela DVA, e que fornecer vitamina A a essas crianças poderia prevenir cerca de um terço de todas as mortes de menores de cinco anos, o que equivale a até 2,7 milhões de crianças que poderiam ser salvas de morrer desnecessariamente. A Organização Mundial de Saúde classificou a deficiência de vitamina A como um problema de saúde pública que afetou cerca de um terço das crianças de 6 a 59 meses em 2013, com as taxas mais altas na África Subsaariana (48 por cento) e no Sul da Ásia (44 por cento) .

Os programas de VAS começaram na década de 1990 em resposta a evidências que demonstram a associação entre VAD e aumento da mortalidade infantil. Entre 1990 e 2013, mais de 40 estudos de eficácia de VAS em crianças de 6 a 59 meses de idade foram realizados, e duas revisões sistemáticas e meta-análises concluíram que os suplementos de VA podem reduzir consideravelmente a mortalidade e morbidade durante a infância. A partir de 2017, mais de 80 países em todo o mundo estão implementando programas de suplementação universal de VA (VAS) direcionados a crianças de 6 a 59 meses de idade por meio de campanhas nacionais semestrais. A suplementação periódica de vitamina A em altas doses é uma intervenção comprovada e de baixo custo que demonstrou reduzir a mortalidade por todas as causas em 12 a 24 por cento e, portanto, é um programa importante de apoio aos esforços para reduzir a mortalidade infantil. No entanto, o UNICEF e várias ONGs envolvidas na suplementação observam que é preferível a suplementação de baixa dosagem mais frequente.

Como muitas crianças em países afetados pelo VAD dependem do arroz como alimento básico , a modificação genética para fazer o arroz produzir o precursor da vitamina A beta-caroteno foi vista como uma alternativa simples e menos cara aos suplementos de vitamina em curso ou um aumento no consumo de verde vegetais ou produtos de origem animal. As análises iniciais dos benefícios nutricionais potenciais do arroz dourado sugeriram que o consumo de arroz dourado não eliminaria os problemas de deficiência de vitamina A, mas poderia complementar outra suplementação. Golden Rice 2 contém pró-vitamina A suficiente para fornecer todas as necessidades dietéticas através do consumo diário de cerca de 75g por dia.

A deficiência de vitamina A geralmente está associada a uma dieta desequilibrada. Uma vez que os carotenos são hidrofóbicos , gordura suficiente deve estar presente na dieta do arroz dourado (ou da maioria dos outros suplementos de vitamina A) para aliviar a deficiência de vitamina A. Além disso, essa afirmação se referia a uma primeira cultivar de Golden Rice; uma tigela da versão mais recente fornece 60% da RDA para crianças saudáveis. Os níveis de RDA defendidos nos países desenvolvidos excedem em muito as quantias necessárias para prevenir a cegueira.

Pesquisar

Ensaios clínicos / segurança alimentar e pesquisa nutricional

Em 2009, os resultados de um ensaio clínico com arroz dourado com voluntários adultos dos Estados Unidos foram publicados no American Journal of Clinical Nutrition . O estudo concluiu que "o beta-caroteno derivado do arroz dourado é efetivamente convertido em vitamina A em humanos". Um resumo para a American Society for Nutrition sugeriu que "Golden Rice provavelmente poderia fornecer 50% da Recommended Dietary Allowance (RDA) de vitamina A a partir de uma quantidade muito modesta - talvez uma xícara - de arroz, se consumida diariamente. Esta quantidade é boa dentro dos hábitos de consumo da maioria das crianças pequenas e suas mães ".

É bem conhecido que o beta-caroteno é encontrado e consumido em muitos alimentos nutritivos consumidos em todo o mundo, incluindo frutas e vegetais. O beta-caroteno nos alimentos é uma fonte segura de vitamina A. Em agosto de 2012, a Tufts University e outros publicaram uma pesquisa sobre o arroz dourado no American Journal of Clinical Nutrition mostrando que o beta-caroteno produzido pelo arroz dourado é tão eficaz quanto o beta-caroteno em óleo no fornecimento de vitamina A a crianças. O estudo afirmou que "foram aprovados os processos de recrutamento e o protocolo". Em 2015, o jornal retratou o estudo, alegando que os pesquisadores agiram de forma antiética ao fornecer arroz dourado às crianças chinesas sem o consentimento dos pais.

Um estudo de análise simulada por De Moura et al. (2016) sugere que o arroz com beta-caroteno (ou seja, Golden Rice) pode melhorar a ingestão de vitamina A e pode reduzir a prevalência de deficiência de vitamina A entre mulheres e crianças. A caracterização genética molecular do arroz GR2E, incluindo a avaliação da potencial reação tóxica ou alérgica às proteínas ZmPSY1 e CRTI recém-expressas, quando considerada em conjunto com a avaliação composicional comparativa10, apóia a conclusão de que alimentos derivados de variedades de arroz contendo o evento GR2E são tão seguro como alimento derivado de variedades convencionais de arroz.

Controvérsia

Os críticos das plantações geneticamente modificadas levantaram várias preocupações. Uma questão inicial era que o Golden Rice originalmente não tinha conteúdo suficiente de pró-vitamina A. Este problema foi resolvido com o avanço do evento GR2E. A velocidade com que o beta-caroteno se degrada depois que o arroz é colhido e quanto resta após o cozimento são contestados. No entanto, um estudo de 2009 concluiu que o beta-caroteno do arroz dourado é efetivamente convertido em vitamina A em humanos. suplementos de vitamina A e melhores do que o beta-caroteno natural do espinafre .

O Greenpeace se opõe ao uso de quaisquer organismos geneticamente modificados patenteados na agricultura e se opõe ao cultivo de arroz dourado, alegando que abrirá as portas para um uso mais amplo de OGM. O International Rice Research Institute (IRRI) enfatizou a natureza não comercial de seu projeto, afirmando que "Nenhuma das empresas listadas ... está envolvida na realização de atividades de pesquisa e desenvolvimento do IRRI ou de seus parceiros no Golden Rice, e nenhum deles receberá royalties ou pagamento pela comercialização ou venda de variedades de arroz dourado desenvolvidas pelo IRRI. "

Vandana Shiva , uma ativista indiana anti-OGM, argumentou que o problema não era a planta em si, mas problemas potenciais com pobreza e perda de biodiversidade . Shiva afirmou que esses problemas poderiam ser amplificados pelo controle corporativo da agricultura. Ao se concentrar em um problema limitado (deficiência de vitamina A), argumentou Shiva, os defensores do arroz dourado estavam obscurecendo a disponibilidade limitada de alimentos diversos e nutricionalmente adequados. Outros grupos argumentaram que uma dieta variada contendo alimentos ricos em beta-caroteno, como batata-doce , vegetais de folhas e frutas daria às crianças vitamina A suficiente. Keith West, da Escola de Saúde Pública Johns Hopkins Bloomberg , afirmou que alimentos contendo vitamina A são frequentemente indisponível, disponível apenas em certas épocas do ano ou muito caro para famílias pobres em países subdesenvolvidos.

Em 2008, o especialista em desnutrição da OMS Francesco Branca citou a falta de estudos do mundo real e a incerteza sobre quantas pessoas usarão o arroz dourado, concluindo "distribuir suplementos, fortificar alimentos existentes com vitamina A e ensinar as pessoas a cultivar cenouras ou certos vegetais folhosos são, por enquanto, formas mais promissoras de combater o problema ”. Em 2013, o autor Michael Pollan , que havia criticado o produto em 2001, não se impressionando com os benefícios, expressou apoio para a continuação da pesquisa.

Em 2012, a polêmica cercou um estudo publicado no The American Journal of Clinical Nutrition . O estudo, envolvendo a alimentação de arroz GM para crianças de 6 a 8 anos na China, foi posteriormente descoberto por ter violado as regras de pesquisa em humanos da Universidade Tufts e do governo federal. As revisões subsequentes não encontraram evidências de problemas de segurança com o estudo, mas encontraram problemas com formulários de consentimento insuficientes, alterações não aprovadas no protocolo do estudo e falta de aprovação de um conselho de revisão de ética com base na China . Além disso, o arroz GM usado foi trazido ilegalmente para a China.

Apoio, suporte

A Fundação Bill e Melinda Gates apóia o uso de organismos geneticamente modificados no desenvolvimento agrícola e apóia o Instituto Internacional de Pesquisa do Arroz no desenvolvimento do arroz dourado. Em junho de 2016, 107 ganhadores do Prêmio Nobel assinaram uma carta instando o Greenpeace e seus apoiadores a abandonar sua campanha contra os OGM, e contra o arroz dourado em particular.

Em maio de 2018, a Food and Drug Administration dos EUA aprovou o uso de arroz dourado para consumo humano, declarando: "Com base nas informações que o IRRI apresentou ao FDA, não temos mais perguntas sobre alimentos humanos ou animais derivados do arroz GR2E no momento . " Isso marca a quarta organização nacional de saúde a aprovar o uso de arroz dourado em 2018, juntando-se à Austrália, Canadá e Nova Zelândia, que emitiram suas avaliações no início do ano.

Protestos

Em 8 de agosto de 2013, um lote experimental de Golden Rice que estava sendo desenvolvido pelo IRRI e DA-PhilRice na província de Camarines Sur nas Filipinas foi desarraigado pelos manifestantes. O autor britânico Mark Lynas relatou no Slate que o vandalismo foi perpetrado por um grupo de ativistas liderados pela extrema esquerda Kilusang Magbubukid ng Pilipinas (KMP) (tradução não oficial: Movimento de Agricultores das Filipinas ), para o desespero de outros manifestantes . Nenhum agricultor local participou do desenraizamento; apenas um pequeno número de ativistas danificou as safras de arroz dourado.

Distribuição

Foi feita uma recomendação de que o arroz dourado fosse distribuído gratuitamente para agricultores de subsistência . Licenças gratuitas para países em desenvolvimento foram concedidas rapidamente devido à publicidade positiva que o arroz dourado recebeu, particularmente na revista Time em julho de 2000. A Monsanto Company foi uma das empresas a conceder licenças gratuitas para patentes relacionadas de propriedade da empresa. O limite entre uso humanitário e comercial foi estabelecido em US $ 10.000. Portanto, desde que um agricultor ou subsequente usuário da genética do arroz dourado não ganhe mais do que US $ 10.000 por ano, nenhum royalties precisaria ser pago. Além disso, os agricultores teriam permissão para manter e replantar as sementes.

Veja também

Referências

links externos