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Pesquisadores desenvolvem microrganismos para retirar energia e produtos de biomassa
Trabalho dos cientistas está centrado na engenharia genética de microrganismos que atuam como biofábricas
Pesquisadores da Embrapa Agroenergia (DF) estão desenvolvendo tecnologia nacional para obter e transformar o que deve ser a matéria-prima mais utilizada na economia menos dependente do petróleo. Trata-se de açúcares contidos em folhas, caules, bagaços e outras partes de diferentes vegetais, a chamada biomassa. Para converter essa matéria-prima em combustíveis e vários produtos com origem renovável, o trabalho dos cientistas está centrado na engenharia genética de microrganismos que atuam como biofábricas. A equipe obteve material genético inédito de fungos e bactérias para utilizar com essa finalidade.
O primeiro desafio está em desconstruir a parede celular de vegetais para extrair açúcares, o que é feito com a utilização de um coquetel de enzimas, substâncias normalmente obtidas para uso comercial pelo cultivo de microrganismos. Atualmente, os poucos coquetéis disponíveis para essa desconstrução da biomassa são produzidos por multinacionais, com tecnologia importada. Nos laboratórios da Embrapa Agroenergia, porém, os cientistas já estão trabalhando com três fungos, obtidos por bioprospecção e engenharia genética, cujas enzimas alcançam rendimentos promissores do ponto de vista industrial.
Até o momento, foram cinco anos de pesquisa, que começou com a análise cuidadosa de materiais obtidos em bancos de microrganismos e amostras dos mais diversos ambientes – do solo da Amazônia ao rúmen de caprinos do Nordeste e intestinos de insetos da Argentina. Os pesquisadores buscavam fungos e bactérias capazes de produzir enzimas que digerem a celulose. Em alguns casos, não era possível cultivar os microrganismos para identificá-los. A equipe, então, utilizou técnicas avançadas de biologia molecular para acessar o DNA deles e descobrir genes que pudessem ser úteis, em um segundo momento, para o melhoramento genético das espécies mais promissoras.
E esse momento já chegou. Depois de uma experiência positiva utilizando genes patenteados por outras instituições, cientistas da Embrapa agora estão trabalhando com os materiais genéticos inéditos. “Desde o início, o objetivo era chegar a esse estágio; e conseguimos”, comemora Betania Ferraz Quirino, da Embrapa Agroenergia.
Transformando a xilose
Os coquetéis de enzimas extraem principalmente dois tipos de açúcares da biomassa: glicose e xilose. O primeiro é simplesmente adicionado aos tanques de fermentação das usinas e a levedura Saccharomyces cerevisiae o converte em etanol. Já a xilose tem uma estrutura química diferente, e esse microrganismo não consegue consumi-la para transformá-la em outros compostos.
Descartar a xilose, porém, está fora de cogitação. Esse é o segundo tipo de açúcar mais abundante na natureza – no bagaço de cana, por exemplo, equivale a 33% da biomassa. Por isso, ao mesmo tempo que trabalham no desenvolvimento de coquetéis de enzimas para desconstruir a biomassa, os cientistas buscam microrganismos capazes de converter a xilose em etanol – ou outros bioprodutos.
Na natureza, são inúmeros os seres que processam a xilose. O problema é encontrar um capaz de fazer isso e suportar um processo industrial, em condições específicas de temperatura e pressão. A solução é recorrer, mais uma vez, à engenharia genética. “Temos esse desafio: os microrganismos adaptados à indústria não são bons na metabolização da xilose, enquanto os que são bons em converter xilose não são tradicionalmente utilizados na indústria. Então, o que se tem que fazer é juntar essas duas partes: metabolismo de xilose e aplicação industrial”, detalha João Ricardo Moreira Almeida, da Embrapa Agroenergia.
O primeiro objetivo dos pesquisadores era obter linhagens que produzissem etanol a partir da xilose – e eles conseguiram. O rendimento ainda é baixo, mas os pesquisadores continuam trabalhando para otimizá-lo. No entanto, cada vez mais, eles têm se focado no uso desse açúcar para obter outros produtos, com maior valor de mercado do que o combustível. É o caso de ácidos orgânicos utilizados largamente nas indústrias químicas e de alimentos.
O futuro chegou
Utilizar açúcares em vez de petróleo e derivados para obter diferentes produtos é um futuro que já chegou. “O açúcar já começa a ser a base em diferentes processos biotecnológicos para produção de compostos químicos”, observa Almeida. E, com isso, o Brasil, grande produtor dessa commodity a baixo custo, atrai a atenção.
A Amyris, companhia de biotecnologia norte-americana, instalou em Brotas (SP), ao lado de uma usina de cana-de-açúcar, sua unidade de produção de uma molécula chamada farneseno. Uma vez convertida nesse composto por uma bactéria modificada geneticamente pela empresa, o açúcar da cana vira óleo e lubrificantes para motores e indústrias. A mesma estratégia foi adotada pela TerraVia, que em vez de bactérias utiliza microalgas. E, assim, a cana-de-açúcar se transforma em outros valiosos tipos de óleos, que já estão principalmente em cosméticos e devem chegar logo ao mercado de alimentos e rações.
Esses empreendimentos, contudo, valem-se do açúcar do caldo da cana. A expectativa, e o esforço da pesquisa, é para que a bioeconomia seja movida pelo açúcar da biomassa, contido na celulose e na hemicelulose da parede vegetal, hoje subaproveitado. “A celulose é o polímero mais abundante na natureza”, lembra Almeida. Qualquer cultura agrícola, produzida em qualquer condição climática, com a finalidade que for, tem folhas, caules e bagaço, dos quais se pode extrair açúcar.
Para o aproveitamento do material disponível no bagaço e na palhada da cana, surgiram até o momento duas unidades de produção de etanol no Brasil. A primeira, em Alagoas, começou a operar em setembro de 2014, mas suspendeu a produção em abril de 2016. À época, foi divulgado que a empresa vinha enfrentando problemas nas etapas iniciais do processo produtivo e que avaliaria outras tecnologias. A segunda unidade está em Piracicaba (SP).
Na avaliação de Almeida, a experiência desses primeiros empreendimentos tem mostrado que o processo de obtenção dos açúcares a partir da biomassa funciona e pode atingir bons rendimentos. Mas o escalonamento também começa a mostrar novos problemas para as equipes buscarem soluções. “Os grandes gargalos foram ultrapassados, mas o processo precisa ser otimizado em escala industrial”, resume.
O maior desafio para os centros nacionais de pesquisa é que todas essas empresas pioneiras operam principalmente com tecnologias trazidas de fora do Brasil. Para Almeida, desenvolver soluções nacionais é uma questão estratégica.
Fonte: Embrapa
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Ministério da Agricultura realiza simulado de febre aftosa no Acre
Treinamento visa reforçar a cooperação e a capacidade de resposta em uma zona com status de livre de febre aftosa sem vacinação.
OMinistério da Agricultura e Pecuária (Mapa) realizou, entre os dias 12 e 18 de setembro, no município de Cruzeiro do Sul, no Acre, o exercício simulado de febre aftosa com mais de 180 servidores da área de saúde animal, além de servidores de forças de segurança e integrantes do Servicio Nacional de Sanidad Agropecuaria e Inocuidad Alimentaria (SENASAG), da Bolívia, e do Servicio Nacional de Sanidad Agraria (SENASA), do Peru. O exercício foi realizado em conjunto com o Instituto de Defesa Agropecuária e Florestal do Acre (IDAF-AC).
Fotos: Divulgação/Mapa
Exercícios simulados permitem treinar e aferir a capacidade de ação e intervenção do serviço veterinário oficial num momento de crise e a realização desse treinamento é uma das ações previstas no Plano Estratégico do Programa Nacional de Vigilância para a Febre Aftosa (PE-PNEFA), visando a manutenção do status de área livre de febre aftosa sem vacinação e um corpo técnico preparado para atuar de forma imediata.
“O exercício simulado teve como objetivo preparar os servidores para a organização da cadeia de comando e o cumprimento dos protocolos que devem ser adotados em uma situação real de surgimento da doença, até a completa eliminação do foco e reestabelecimento da condição sanitária” explica o diretor do Departamento de Saúde Animal, Marcelo Mota.
Conforme previsto no Plano de Contingência para Febre Aftosa, durante o treinamento foi instalado um Centro de Operações de Emergência Zoossanitária para que os participantes praticassem a organização e os procedimentos técnicos de biossegurança, vigilância e investigação clínica e epidemiológica, colheita e envio de amostras para diagnóstico laboratorial, eliminação de focos, limpeza e desinfecção de instalações e controle e inspeção do trânsito de veículos na região, assim como o uso de softwares para coleta e processamento de dados e gestão da informação.
As barreiras sanitárias contaram com a presença de equipes do Grupo Especial de Fronteira, da Polícia Militar, do Exército Brasileiro e da
Polícia Rodoviária Federal nas principais vias terrestres e fluviais para fiscalização de trânsito na região.
Também foram exercitadas a logística de envio de amostras para análise laboratorial no Laboratório Federal de Defesa Agropecuária de Minas Gerais (LFDA/MG) e a atuação dos serviços de comunicação, assessoria de imprensa e assessoria jurídica frente a uma emergência zoossanitária.
Ainda, segundo o diretor, “o objetivo do treinamento foi a preparação para enfrentar uma eventual ocorrência de febre aftosa, mas as medidas servem para todas as doenças emergenciais, como a peste suína clássica, peste suína africana, influenza aviária, entre outras. Os protocolos sanitários são semelhantes, e o caráter de emergência é o mesmo. Os resultados foram muito bons, permitindo avaliar os procedimentos previstos e subsidiar uma nova versão do plano de contingência, incluindo as sugestões colhidas durante o simulado”.
O simulado também recebeu o apoio do Governo do Estado do Acre e do Fundo de Desenvolvimento da Pecuária do Acre (FUNDEPEC).
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Impacto da estiagem na produção e nos preços dos alimentos
Alterações nas temperaturas e mudanças nos padrões de precipitação tendem a provocar alterações nos sistemas produtivos e colocar em risco o desenvolvimento de algumas culturas podendo, inclusive, no longo prazo, alterar seu zoneamento climático.
Os eventos climáticos extremos, como alterações nas temperaturas e mudanças nos padrões de precipitação, tendem a provocar alterações nos sistemas produtivos e colocar em risco o desenvolvimento de algumas culturas podendo, inclusive, no longo prazo, alterar seu zoneamento climático.
Cenários climáticos desfavoráveis podem, no mínimo, elevar os custos de produção, eis que mesmo as culturas que suportam melhor os diferentes tipos de estresse ambiental, podem perder qualidade ou ter a sua produtividade reduzida.
Assim, está claro que as mudanças climáticas podem impactar a disponibilidade da oferta dos alimentos e provocar aumento dos seus preços – os quais, por sua vez, dependem, também e ainda, de múltiplos fatores não apenas relacionados ao clima.
A produção de leite no Brasil tem sido afetada pelas mudanças climáticas de duas maneiras distintas: em algumas regiões, pela estiagem, noutras, pelo excesso de chuvas.
A estiagem prolongada no Brasil tem causado impactos na produção de leite, onde a escassez de água afeta diretamente a disponibilidade e qualidade da pastagem e o bem-estar dos rebanhos, ocasionando a queda na produção do produto.
Durante a estiagem, muitos produtores se veem obrigados a recorrer à suplementação, o que eleva os custos de produção. Em 2024, os preços um pouco mais controlados dos grãos em comparação a anos anteriores mitigam um pouco desse impacto ao produtor.
Entretanto, ainda assim, houve elevação dos custos de produção pela necessidade de suplementação do rebanho com o uso de tecnologias de manejo mais avançadas.
Para os pequenos e médios produtores, tal situação foi de mais difícil enfrentamento, ocasionando o abandono da atividade por parte de muitos produtores. Neste quadro, os agricultores familiares foram ainda os mais atingidos, por disporem de menos estrutura e recursos, culminando na concentração da produção em produtores de maior volume diário.
Além disso, com menos chuvas, a água disponível para o consumo animal e a irrigação das pastagens diminui, afetando a saúde e a produtividade dos rebanhos. Esse cenário intensifica o estresse térmico nos animais, reduzindo ainda mais a produção de leite. A falta de infraestrutura de irrigação adequada em muitas propriedades agrava a situação.
Foto: Gustavo Porpino
Já nas regiões afetadas pelo excesso de chuvas, os efeitos foram mais agudos, em algumas situações levando à perda total ou parcial do rebanho durante enchentes, a elevadas perdas de solo e de fertilidade ou ainda, no mínimo, à necessidade de recomposição das pastagens.
Preços
De modo geral, não há previsão de aumento nos preços de produtos como milho, arroz e trigo em decorrência da estiagem. Destaca-se, ainda, que os preços do trigo e do milho estão em baixa. Sobre leite, carne, arroz, feijão, frango e ovos, o impacto nos preços deve ser mais duradouro durante o período de estiagem, especialmente no Centro-Oeste, Sudeste e Nordeste, onde as condições climáticas são mais severas.
Os preços podem começar a apresentar algum alívio somente após a retomada de chuvas regulares e de melhorias na umidade do solo, o que pode demorar alguns meses dependendo da estação e da região.
Em relação a esses produtos, estima-se que os consumidores percebam esse aumento de preços provavelmente nos próximos meses, ante a intensificação da estiagem e o consequente reflexo nos preços ao consumidor final.
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Oferta do leite não cresce conforme o esperado, e preços voltam a subir
O consumo, por sua vez, tem se mantido firme; e os estoques nos laticínios caíram gradativamente em agosto, até atingirem níveis abaixo do normal em setembro.
O preço do leite ao produtor voltou a subir devido à oferta, que não cresceu como era esperado. A pesquisa do Cepea (Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada), da Esalq/USP, mostra que, em agosto, a “Média Brasil” fechou a R$ 2,7607/litro, 1,4% acima da do mês anterior e 17,7% maior que a registrada em agosto/23, em termos reais (os valores foram deflacionados pelo IPCA de agosto). Apesar de o preço do leite pago ao produtor acumular avanço real de 32% desde o início de 2024, a média de janeiro a agosto deste ano (de R$ 2,53/litro) é 8,4% inferior à do mesmo período de 2023.
Até o início de agosto, os fundamentos de mercado apontavam reduções no preço do leite ao produtor neste terceiro trimestre. Por um lado, a produção de leite parecia estimulada pelo aumento da margem do produtor neste ano e, por outro, a demanda seguia condicionada aos preços baixos nas gôndolas. Fora isso, as importações, ainda em volumes elevados, pressionavam as cotações ao longo de toda a cadeia produtiva. Porém, a produção não cresceu como era esperado pelos agentes do setor.
Os dados mais recentes da Pesquisa Trimestral do Leite do IBGE, divulgados em meados de agosto, mostram que a captação de leite cru pelas indústrias de laticínios no âmbito nacional caiu 6,2% no segundo trimestre em relação ao primeiro. Comparando com o mesmo período do ano passado, o incremento foi de apenas 0,8%.
De julho para agosto, o Índice de Captação Leiteira (ICAP-L) do Cepea avançou 5% na “Média Brasil”, mas o crescimento em Minas Gerais foi de 2,8% e, em Goiás, de apenas 1,5%. Apesar do aumento da margem do produtor nos últimos meses e de certa estabilidade nos custos de produção, o estímulo à atividade foi menor do que o esperado pelos agentes do setor. E o clima extremo não ajudou a atividade.
O excesso de chuvas e enchentes no Rio Grande do Sul em maio fizeram com que a oferta crescesse pouco entre julho e agosto. A entressafra no Sudeste e no Centro-Oeste se intensificou com o calor a partir de agosto. E as queimadas em setembro fizeram esse cenário se agravar em termos nacionais. Além de comprometer o bem-estar animal, os incêndios têm prejudicado a produção de forragens para alimentação animal – o que eleva o custo de produção e limita a oferta.
Outro fator que reforçou a menor disponibilidade de lácteos entre agosto e setembro foi a diminuição das importações. Dados da Secex compilados pelo Cepea mostram que, em agosto, houve queda de 25,2% nas importações de lácteos, totalizando 187,8 milhões de litros em equivalente leite.
Como a oferta não se recuperou conforme o previsto, os estoques de lácteos nas indústrias não foram repostos como esperado. O consumo, por sua vez, tem se mantido firme; e os estoques nos laticínios caíram gradativamente em agosto, até atingirem níveis abaixo do normal em setembro. Esse contexto deve sustentar e intensificar o movimento de alta nas cotações entre setembro e outubro.
