A Contribuição da Engenharia Bioquímica

Aceleração no Desenvolvimento

A engenharia bioquímica tem contribuído significativamente para a aceleração do desenvolvimento de vacinas. Através da utilização de processos bioquímicos avançados, os engenheiros bioquímicos têm sido capazes de decifrar os mecanismos moleculares dos patógenos em tempo recorde, permitindo a rápida criação de protótipos de vacinas.

Melhoria na Eficiência

Além disso, a engenharia bioquímica tem desempenhado um papel crucial na melhoria da eficiência das vacinas. A otimização dos processos de fermentação e purificação, fundamentais na produção, garante que as doses finais sejam não apenas eficazes, mas também seguras para a população.

A Revolução da Biotecnologia na Produção de Vacinas

Vacinas de RNA Mensageiro: Um Marco Histórico

A biotecnologia, particularmente a tecnologia de RNA mensageiro (mRNA), representa um marco histórico neste campo. Essa abordagem permite que os cientistas criem vacinas que ensinam o corpo a reconhecer e combater o vírus sem a necessidade de usar agentes patogênicos vivos, reduzindo significativamente o tempo de desenvolvimento.

Personalização de Vacinas

A engenharia biotecnológica também está abrindo caminhos para a personalização de vacinas, adaptando-as às características genéticas de cada indivíduo. Isso não apenas aumenta a eficácia da vacinação mas também minimiza os riscos de efeitos colaterais adversos.

Desafios e Soluções Futuras

Embora os avanços da engenharia tenham sido significativos, ainda existem desafios a serem superados. A distribuição global e a necessidade de adaptá-las rapidamente em resposta a mutações virais são alguns deles. Assim, a engenharia genética e as inovações em sistemas de entrega representam áreas promissoras para abordar esses desafios, prometendo uma nova era de vacinação mais eficiente e inclusiva.

A Engenharia como Força Motriz na Saúde Pública

A integração da engenharia bioquímica e biotecnologia acelera a produção de novas vacinas para o mercado e assegura que sejam mais seguras, eficazes e acessíveis. À medida que continuamos a enfrentar novos desafios de saúde global, a engenharia permanece na linha de frente, moldando o futuro da medicina preventiva.

Por fim, o Blog da Engenharia permanece comprometido em destacar o impacto transformador da engenharia em todos os aspectos da sociedade.

The post O Papel Crucial da Engenharia no Desenvolvimento de Vacinas: Uma Revolução na Saúde Global appeared first on Blog da Engenharia.

Biotecnologia e Alimentos Funcionais

A biotecnologia tem aberto portas para o desenvolvimento de alimentos funcionais, que são enriquecidos com nutrientes essenciais, probióticos e prebióticos. Esses avanços não apenas melhoram o valor nutricional dos alimentos mas também têm o potencial de prevenir diversas doenças.

Embalagens Inteligentes e Nanotecnologia

A nanotecnologia tem um papel crucial na criação de embalagens inteligentes, capazes de indicar a frescura dos alimentos ou liberar conservantes de forma controlada. Isso é uma revolução no combate ao desperdício de alimentos, garantindo que produtos mais frescos e seguros cheguem à mesa dos consumidores.

Otimização dos Processos Produtivos

A eficiência é uma palavra-chave na engenharia de alimentos. O uso de tecnologias avançadas permite otimizar a produção, tornando-a mais sustentável e reduzindo seu impacto ambiental. Isso inclui desde a conservação de recursos até a diminuição da pegada de carbono na produção alimentar.

Segurança Alimentar: Um Compromisso Inabalável

As inovações na engenharia de alimentos têm um impacto direto na segurança dos produtos consumidos. Métodos avançados de rastreamento e processamento asseguram que os alimentos estejam livres de contaminações, preservando sua integridade nutricional.

Sustentabilidade e Proteínas Alternativas

Em resposta aos desafios ambientais, a engenharia de alimentos tem focado no desenvolvimento de proteínas alternativas, como as de base vegetal e produzidas em laboratório. Essas inovações prometem transformar a indústria alimentícia, reduzindo sua dependência de recursos naturais limitados.

Por fim, o Blog da Engenharia está sempre na vanguarda, trazendo para seus leitores as últimas novidades e pesquisas sobre a engenharia. Continue nos acompanhando e esteja sempre a par da últimas notícias de engenharia e tecnologia.

The post Engenharia de Alimentos: Pioneirismo na Nutrição do Futuro appeared first on Blog da Engenharia.

Mais de um ano se passou e ainda estamos vivendo uma guerra contra o COVID-19. Contudo, vemos avanços tanto no quesito detecção quanto na percentagem de indivíduos vacinados, embora a vacinação não garanta 100% de imunização.

Ainda temos as mutações do vírus gerando novas variantes.

Diante disso, faz-se mais que necessário, primeiramente, que as técnicas de detecção sejam mais eficientes e confiáveis. 

O teste PCR é considerado, na atualidade, o padrão ouro devido se mostrar superior às outras técnicas em relação às características citadas acima.

O que é PCR e sua origem?

A sigla PCR significa Polymerase Chain Reaction, traduzindo, Reação da Polimerização em Cadeia (RPC). A descoberta foi realizada em 1983 pelo ganhador do prêmio Nobel de química, nesse mesmo ano, Mullis.

Esta reação se baseia na amplificação de uma sequência de DNA. Diante disso, a partir de um fragmento de DNA, conhecido como primer, ou iniciadores, do genoma viral, o método PCR se utiliza.

Além disso, o método acusa não só se o indivíduo está infectado naquele instante mas também se o mesmo já foi infectado anteriormente.

Mas como o PCR é realizado?

O teste PCR é dividido em três fases. Primeiro, temos a coleta da amostra do indivíduo com a inserção do swab na cavidade nasal. Posteriormente o material é selado em um tudo para que não haja contaminação.

A segunda fase se baseia na extração do material genético (DNA ou RNA) presente na amostra sem danificá-lo. Depois, esse material é adicionado a uma mistura contendo os primers, os dNTP’s e enzimas.

Por último, temos o PCR propriamente dito, isso quer dizer, a aplicação da reação de polimerase em um termociclador onde a amostra sofre aumento e redução de temperatura.

A reação

A reação de polimerase ocorre em ciclos, onde a taxa de replicação é dada por 2^n ciclos.

Comumente, o primeiro ciclo ocorre em etapas individuais, por exemplo, desnaturação, anelamento e extensão e alongamento.

Primeiramente, na desnaturação, o aquecimento faz com que haja um rompimento das ligações de hidrogênio da fita de DNA.

Já o anelamento ocorre com a redução da temperatura até que esta atinja um valor suficiente para que permita a ligação dos primers com a fita. Entretanto, este valor de temperatura deve ser bem especificado, pois em temperaturas muito altas não haverá ligação. Em oposição, muito baixas farão com que essa ligação seja ineficiente.

Por fim, tem-se a extensão/alongamento. Nesta etapa, a enzima utilizada na reação sintetiza novas cadeias. Essa ação enzimática depende que a temperatura seja ideal para o tipo de enzima, bem como o tempo de reação.

Essa enzima, é, em grande maioria, a Taq polimerase, que recebeu esse nome devido a sua extração da bactéria Thermus aquaticus.

Em cada etapa de extensão, ocorre a duplicação do DNA.

Sobretudo, utiliza-se de 25 a 40 ciclos no método PCR.

Terminado os ciclos, fazemos a análise e interpretação dos resultados obtidos.

A análise é feita com o método de eletroforese em gel de agarose ou poliacrilamida.

Limitações do método

Similarmente a outros métodos, o PCR também possui limitações. Sendo assim, a presença de inibidores de polimerase na amostra e limitações no reagente podem vir a causar o efeito platô. Isso quer dizer que a reação é cessada não havendo mais amplificação da molécula alvo, gerando resultados não confiáveis.

Em suma, a técnica do PCR pode ser aplicada em diversas áreas. Por exemplo, em testes genéticos, na medicina forense, dentre outras.

Enfim… tem curiosidade sobre algum assunto? Interaja com o Blog da Engenharia! Vamos desenvolver nossos conhecimentos juntos!

The post PCR : como funciona o método? appeared first on Blog da Engenharia.

Portanto, se você é um aquarista ou deseja ter um aquário, mas não sabe qual alimento usar, este artigo é perfeito para você.

E mais uma vez aperte o cinto e vamos embarcar juntos nessa aventura e conhecer o grande aliado dos aquaristas!

Primeiramente, vamos falar da importância das microalgas para os organismos aquáticos!

As microalgas são organismos incríveis que têm aplicações em diversas áreas, desde funções básicas para o meio ambiente até para produção de cosméticos, fármacos e alimentação humana e animal.

As microalgas são a base da cadeia alimentar nos ambientes aquáticos, por isso são muito importantes para a criação de organismos aquáticos. Mesmo que seja em apenas uma fase do seu ciclo de vida, todos os organismos cultivados dependem de microalgas. Na fase de larvicultura, peixes e camarões dependem das microalgas já que eles se alimentam de zooplâncton. Já os moluscos, dependem das microalgas em todas as fases, sendo que nas fases iniciais, larvicultura e semente, as microalgas são produzidas em laboratório, enquanto na engorda os moluscos filtram as microalgas disponíveis no ambiente. 

Mas afinal, por que adicionar as microalgas nos aquários?

A adição de microalgas nos aquários marinhos melhora o crescimento, coloração e resistência a doenças dos animais. Elas atuam de duas formas complementares, como alimento direto para corais e outros organismos filtradores como tridacnas, que apesar de obterem energia através da fotossíntese feita pelas zooxantelas, ingerem ativamente plâncton. O outro benefício para os aquários é a proliferação da microvida, que também suplementa a alimentação de peixes e corais.

Essa microvida que citamos é composta por todos os organismos microscópicos que vivem nos ambientes aquáticos, que são os copépodes, anfípodes e rotíferos. Portanto, uma microvida alimentada com microalgas é altamente nutritiva e rica em lipídeos essenciais, pigmentos e proteínas. Além dessa função nutricional, também promove o bem-estar dos animais.

Pelo seu alto valor nutritivo, as microalgas também podem ser usadas para cultivo e enriquecimento de alimento vivo, e também para enriquecer a dieta de reprodutores, sendo imprescindíveis para a formação dos gametas.

Que maravilha! Então como faço para conseguir as microalgas?

Quem tem aquário marinho em casa que já teve alguma desova de peixes ou tentou fazer a larvicultura deles com certeza deve saber o quanto é trabalhoso manter toda essa estrutura de cultivo em casa. São cuidados com cepas, culturas, nutrientes e sempre acontece um imprevisto e a cultura morre.

Para facilitar o hobby de muitas pessoas, uma empresa recente no mercado conhecida como Algabloom, desenvolve alimentos para organismos aquáticos a partir de microalgas que já estão prontos para usar.

Esses alimentos são denominados como concentrados de microalgas e podem ser usados para diversos organismos aquáticos. São usados para facilitar o trabalho dos produtores e diminuir o risco de perdas em larviculturas devido a contaminações das culturas de microalgas.

Vale a pena usar concentrado de microalgas?

Como o nome já diz, o concentrado da Algabloom é cerca de 400x mais concentrado que as culturas de microalgas, então rende muito!

Cultivar microalgas dá trabalho e contaminações das culturas acontecem, já o concentrado é prático porque está pronto para usar, é só deixar na geladeira e dosar a quantidade necessária.

Veja o vídeo a seguir e aprenda como usar o concentrado de microalgas da Algabloom.

Além disso, usar os concentrados de microalgas evita a introdução de patógenos e compostos nitrogenados e fosfatados provenientes do meio de cultura das microalgas, assim não sobrecarrega o filtro biológico e impede a proliferação de algas indesejadas. Para isso, os produtos são testados cientificamente.

Qual espécie é usada para fazer o concentrado de microalgas?

A Algabloom produz atualmente concentrados de Nannochloropsis, uma microalga muito usada para a larvicultura de peixes marinhos, rotíferos e artêmias. Além dessa espécie, também estão desenvolvendo concentrados de outras espécies.

Como surgiu a Algabloom?

A Algabloom foi fundada pelo Rafael Sales que estudou Oceanologia na FURG, fez mestrado em Oceanografia na UFPE e doutorado em Aquicultura na UFSC.

Ele trabalha com microalgas a mais de 10 anos, e desenvolveu um concentrado de microalgas para uso na larvicultura de peixes marinhos.

Ao ver o potencial desse produto para facilitar o trabalho dos produtores e garantir segurança e qualidade para promover o crescimento da aquicultura brasileira, ele decidiu fundar a Algabloom. Por ter trabalhado também com peixes ornamentais percebeu que o concentrado de microalgas também seria uma solução para os aquaristas marinhos terem aquários mais bonitos de forma simples e prática. 

Para mais informações acesse: @algabloom.

Artigo escrito pelo Colunista Ivanilson Santos e pelo Fundador da Algabloom Rafael Sales.

Siga @ivanilsonsnts e @algabloom para mais conteúdo e aproveite para conhecer mais sobre Engenharia de Pesca aqui.

The post Concentrado de microalgas: o queridinho dos aquaristas appeared first on Blog da Engenharia.

E o conceito gui, vai esquecer?

Então, vamos nessa. O conceito de Biotecnologia é bem simples na verdade, é a união da tecnologia com a biologia, simples né?! Ela trata de conjunto de técnicas que utilizam seres vivos, no desenvolvimento de processos e produtos que tenham um viés socioeconômico.

Apesar de parecer algo inovador a biotecnologia é bem antiga! Quer um exemplo? a utilização de leveduras na fermentação da uva para produção de vinho, muito antes de Cristo!

Segue alguns exemplos das técnicas e produtos abrangidos por ela:

Nesse sentido, a introdução controlada de genes em um genoma receptor por meio do DNA recombinante. O DNA é um dos componentes celular, sendo que nele contém informação genética responsável por todas as características fenotípicas. E por meio da herdabilidade essas características são passadas de geração para geração por cruzamento.

 Melhoramento

E assim, vamos falar sobre melhoramento genético agora. Dessa forma os pesquisadores, usam essa capacidade de cruzamento para gerar novos indivíduos com os fenótipos desejáveis.  Dados da Embrapa indicam que aproximadamente mais de 50% o aumento na produtividade de culturas como milho, soja e trigo pode ser atribuído por essas combinações genicas.

Mas, esses cruzamentos dependem da relação muito próxima da genética, para que haja compatibilidade.

Mas e a transgenia Gui?

Pois bem, essa barreira é quebrada com a transgenia, no qual é possível transferência de genes de plantas, microrganismos e de animais! E isso é claro, que trás grande benefício e vantagens para a agricultura.

Mas é claro que tudo isso é regulamentado pela lei, onde resumidamente podemos citar algumas etapas como mostra a imagem a seguir:

Mas gui isso não tem riscos?

Ricos vão do laboratório até a compra do consumidor final, e por isso são extremamente importantes seguir alguns cuidados como:

• Segurança alimentar;
• Criação de novas pragas e daninhas;
• Ser atóxica aos organismos benéficos e não alvo e;
• Efeito ao meio ambiente de forma geral.

Importância

É obvio atualmente que essa ferramenta tem grande importância para o desenvolvimento do Agro, ou seja, do aumento de produtividade em mesma ou menor área, menor dependência de químicos, e menor preço ao consumidor e geração de emprego.

As primeiras plantas transgênicas foram desenvolvidas por volta de 1980, e até hoje ainda geram grandes debates sobre os benéficos e malefícios. Sabemos que elas já foram uma promessa que se cumpriu do aumento de produção, porém ainda não sabemos os seus riscos ao longo do tempo.

E termino essa parte 1 com uma questão, você é contra o uso da transgenia? 

 Leia aqui sobre ODS!

Leia mais na EMBRAPA!

The post Evolução Agrícola: Biotecnologia e Transgênicos- Parte 1 appeared first on Blog da Engenharia.

A prospecção e busca pelos Engenheiros de Pesca por novas espécies e compostos presentes nesses micro-organismos e outros profissionais da área é crescente e vem se diversificando com a inserção de novas microalgas na utilização para consumo humano por possuírem diversos compostos (carotenoides, polissacarídeos, ácidos graxos, peptídeos bioativos e pigmentos, entre outras) que aumentam o valor agregado dos alimentos e influenciam positivamente na saúde humana.

Portanto, se você faz parte desse grupo de pessoas que busca por bem-estar, maior expectativa de vida e tem interesse por fontes naturais, sustentáveis e benéficas à saúde, não deixe de ler este artigo!

Antes de tudo, vamos entender o que são microalgas

O termo microalgas engloba organismos eucarióticos (algas) e também procarióticos (cianobactérias), que é destinado aos micro-organismos unicelulares e que realizam fotossíntese para completar o ciclo de vida. Estas vivem em meio aquático e até mesmo ambientes úmidos e se reproduzem muito rapidamente.

Elas não são consideradas plantas, mas também dependem da fotossíntese para sobreviver – embora algumas possam se desenvolver por outras vias de crescimento – e se desenvolvem utilizando luz do sol e gás carbônico.

Ao longo da história, as algas vêm sendo usadas para várias finalidades, sendo a mais antiga a aplicação na alimentação humana e animal. Além disso, esses micro-organismos também possuem importância biológica, ecológica e econômica. Contudo, neste primeiro artigo sobre microalgas focaremos na importância econômica, em especial no seu uso na alimentação humana.

Vamos embarcar juntos nessa aventura!

Algas como alimento funcional

A microalga (cianobactéria) Spirulina tem sido utilizada na alimentação humana há mais de dois mil anos por povos do México, África e Ásia (especialmente da China), e em 1974 foi considerada pelo Organização das Nações Unidas (ONU) como o “alimento do futuro”. A Spirulina se destaca, principalmente, pelo seu elevado teor proteico, sendo esta composta principalmente por aminoácidos essenciais, além de outros pigmentos com potencial de inibir o desenvolvimento de células tumorais.

Contudo, as algas só ganharam destaque a partir da metade do XX, quando começaram as pesquisas sobre fontes proteicas para suprir a escassez de proteína animal.

Assim, inúmeras novas espécies (como a alga verde Clorela ou Chlorella) de composições distintas de biomoléculas vêm sendo descobertas para possíveis aplicações que vão além da alimentação humana.

Ainda mais, a Waitrose, conhecida pelo lançamento das tendências alimentares de cada ano, declarou as algas como o ingrediente destaque que precisa de uma maior atenção em 2021. Eles afirmam que em 2020, as vendas de algas cresceram 23% comparado com 2019 e 71% com 2018. Eles também ressaltam que as buscas pelo termo “algas” apresentaram crescimento exponencial nos últimos anos, principalmente em 2020.

Apesar de tantas descobertas/estudos, as microalgas ainda não são difundidas como uma fonte comum de alimentação, sobretudo nos países subdesenvolvidos, mesmo com os benefícios que seu consumo pode trazer ao organismo.

Benefícios das microalgas

Os benefícios das microalgas à saúde dependem da espécie consumida e das condições de cultivo as quais são submetidas, como temperatura, presença ou ausência de certos nutrientes, concentração de CO₂, intensidade luminosa e fotoperíodo. Esses fatores podem estimular a biossíntese de compostos nutricionais de interesse, como carotenoides ou ácidos graxos.

Além da capacidade de sintetizar os compostos aqui já mencionados, as microalgas também possuem capacidade de produzir outros compostos únicos, chamados de metabólitos secundários. Esses metabólitos incluem um grupo diversificado de substâncias como hormônios e toxinas.

Ademais, esses metabólitos apresentam várias atividades biotecnológicas, incluindo atividade anticancerígena, antioxidante, antibacteriana, antiviral e anti-inflamatória. Por isso, as microalgas são fontes de compostos com valiosas propriedades na saúde humana e que tem despertado interesse crescente pelos profissionais da saúde.

Assim, o interesse por pesquisas para avaliar os componentes nutricionais e a atividade bioativa de compostos extraídos de microalgas para aplicação da indústria alimentícia é cada vez maior.

Principais espécies

Algumas das microalgas mais biotecnologicamente relevantes são:

• Chlorella spp. (também conhecida como algas verdes ou Clorela);
• Arthrospira platensis (também conhecida como algas azuis, Spirulina ou cianobactéria).
• Haematococcus pluvialis;
• Dunaliella salina;
• Isochrysis galbana.

Os benefícios dessas microalgas e outras serão abordados em artigos futuros!

Mas afinal, como essas algas são consumidas?

As microalgas são comercializadas de várias formas, mas as principais, para a alimentação humana, são em comprimidos, cápsulas ou em pó.

Os comprimidos ou cápsulas são consumidos como suplemento alimentar após as refeições diárias. Já o pó (biomassa) das microalgas é acrescido aos ingredientes dos alimentos para agregar valor nutricional.

Além disso, podemos encontrar uma gama de produtos oriundos do pó dessas surpreendentes algas no mercado, como podemos ver a seguir:

• Donuts;
• Cookies;
• Bolos;
• Panquecas;
• Sucos;
• Smoothies;
• Entre outros.

Portanto, o mercado desses superalimentos oriundos de microalgas é bastante promissor e vem evoluindo a cada ano. Esses alimentos fornecem proteína sustentável, natural e benéfica para a crescente população e, com certeza, para as gerações futuras. Além disso, a produção de algas apresenta grande importância para atingir as metas do ODS 14 como descrito no artigo A aquicultura na proteção dos oceanos.

Artigo escrito em conjunto com o Doutorando Carlos Yure Oliveira e inspirado em uma de suas pesquisas. Ele estuda microalgas desde o início de sua graduação em Engenharia de Pesca e é uma grande referência nas áreas de Aquicultura, Algocultura e Biotecnologia.

As informações apresentadas neste artigo destinam-se ao conhecimento geral e não pretendem substituir a consulta ao profissional médico ou servir como sugestões para algum tratamento. Em caso de dúvidas procure um médico ou nutricionista.

Leia mais artigos do Blog da Engenharia e da coluna Engenharia de Pesca.

The post Microalgas: o alimento do futuro appeared first on Blog da Engenharia.