Processos sustentáveis da indústria 4.0 aplicados à biologia molecular


As mudanças tecnológicas vêm ganhando grande importância no que diz respeito a soluções para problemas de sustentabilidade na indústria agrícola. A ideia dos novos métodos de “Agricultura 4.0” alia abordagens como a agricultura de precisão, agricultura inteligente, agricultura vertical, bioeconomia, entre outras, associadas à bioinformática e sustentadas em tecnologias modernas e inovadoras como a robótica, inteligência artificial, edição gênica, matérias-primas sintéticas e nanotecnologia, incentivam a aplicação da biologia molecular em processos sustentáveis dentro da indústria 4.0.

A Agricultura 4.0, um dos pontos desenvolvidos para a ocorrência de uma possível e pretendida 4ª revolução industrial, se fundamenta na “fusão de tecnologias que atenuem as barreiras entre as esferas física, digital e biológica”. Dentre os temas da biologia molecular são exemplos dessa associação a biologia sintética, que desenvolve carne a partir de células estaminais retiradas de fetos bovinos e os chamados organismos modificados pela tecnologia CRISPR/Cas, que garante rapidez, facilidade e redução de custos na modificação de genes indesejados, identificando e traduzindo genomas complexos inteiros em pouquíssimo tempo.

A implementação de avanços tecnológicos também objetiva a demanda cada vez mais crescente por alimentos seguros, com qualidade e menos impacto ao meio ambiente, um dos principais desafios da atualidade. No que abrange impactos ambientais, se destacam os Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável (ODS), um plano de ação proposto pela Organização das Nações Unidas (ONU) a todos os países do globo, sendo formado por 17 metas a serem atingidas até 2030, voltadas para a sustentabilidade ambiental, social e econômica.

Fonte: ODS Brasil, 2021.

O papel da biologia molecular nos objetivos sustentáveis da ONU

Alternativas que envolvem as ciências biotecnológicas são grandes aliadas dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU. Apesar da importância dos ODS, sua aplicação deve estar ligada aos avanços em larga escala da indústria. Para isso, o uso de novos métodos com base na biologia molecular são o marco inicial para a evolução de processos sustentáveis.

Dessa forma, vamos listar os principais ODS que podem ser desenvolvidos e/ou melhorados dentro da cadeia produtiva, utilizando métodos da biologia molecular, como o sequenciamento de genoma, que avançou muito nos últimos anos e já são usados por diferentes segmentos.

  • ODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
Fonte: ODS Brasil, 2021.

A grande contribuição da pesquisa em biotecnologia vegetal e o melhoramento genético de espécies que fazem parte da base da nutrição da população, resulta em soluções avançadas para o diagnóstico de doenças vegetais, plantas mais tolerantes às adversidades ambientais e, consequentemente, menores perdas e maior rendimento produtivo.

A fermentação de alimentos é outro processo biotecnológico que pode ser utilizado para alcançar tal meta, aumentando o tempo de conservação dos produtos.

A rastreabilidade de genes indesejáveis através do sequenciamento genômico também trabalha no monitoramento da indústria de alimentos, podendo detectar riscos microbiológicos que estejam afetando qualquer etapa da cadeia produtiva.

  • ODS 3: Saúde e bem-estar
Fonte: ODS Brasil, 2021.

A ciência já é capaz de entender como as doenças e os microrganismos funcionam, usando conhecimentos de microbiologia, biologia molecular, entre outras áreas diretamente ligadas à biotecnologia. Baseado nisso, é possível desenvolver testes, vacinas e medicamentos para inúmeras doenças. 

Podemos citar, por exemplo, as técnicas de sequenciamento genético já utilizadas por nutricionistas e nutrólogos para prevenir doenças que podem influenciar diretamente na saúde e no bem-estar da população.    

  • ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
Fonte: ODS Brasil, 2021.

A biotecnologia também é capaz de trazer soluções sustentáveis para o ambiente industrial. 

Com o sequenciamento genômico é possível detectar fraudes em composições de matérias primas da indústria, avaliar a carga microbiana em equipamentos e produtos; monitoramento ambiental, como em análises em água, solo e ar, que também fazem parte de outros ODS a serem alcançados; e também na detecção, identificação e diferenciação de espécies animais, no caso da indústria alimentícia de produtos veganos e outras bases alimentares, por exemplo.

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Referências Bibliográficas

Biotecnologia, Biotecnologia Agrícola (verde), Biotecnologia da Saúde (vermelha), Biotecnologia Industrial (Branca), Blog do Profissão Biotec (ISSN 2675-6013), Guest post, Inovação, Meio Ambiente (biotecnologia cinza), Objetivos de Desenvolvimento Sustentáveis (ODS), Sustentabilidade, V.8 (2021) do Blog do Profissão Biotec, x_Sofia Hohmann.

SECRETARIA DE GOVERNO DA PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA (Brasil). Metas dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). 2. ed. [S. l.], 2017. Disponível em: http://www4.planalto.gov.br/ods/assuntos/sobre-os-ods/copy_of _os-objetivos. Acesso em: 12 fev. 2023.


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