O setor do agronegócio tem crescido consideravelmente nas últimas décadas no Brasil. O país possui um grande potencial agrícola, que se deve, principalmente, à sua extensa área cultivável, à presença de recursos hídricos abundantes e ao clima favorável do país.  O agronegócio é responsável por uma importante fatia do PIB brasileiro, que representou, no ano de 2024, 22%. Esse percentual engloba, além da produção primária, como a agricultura e a pecuária, os processos industriais e de serviços ligados ao setor, como a agroindústria, logística e comércio.

O país é impactado por este setor, não somente no que se refere ao PIB interno, mas também no comércio exterior, sendo o Brasil um dos maiores exportadores de commodities agrícolas, como soja, carne bovina, frango, café e açúcar. As exportações do agronegócio brasileiro atingiram US$ 164,4 bilhões em 2024, um montante correspondente a 49% das exportações totais do país, o que reflete a importância do setor para a economia brasileira.

A nível global, a população está em constante crescimento e, para atender às demandas por alimento, investimentos neste setor se fazem cada vez mais necessários. Deste modo, é inegável que o agronegócio seja um dos setores que mais impulsiona muitos dos avanços tecnológicos da atualidade.

A Biologia Molecular tem sido considerada uma importante ferramenta para diversas áreas do agronegócio, incluindo a produção agrícola, pecuária, pesca e floresta. No Brasil, onde o agronegócio é um dos pilares econômicos, as aplicações dessa área da ciência têm contribuído significativamente para aumentar a produtividade, sustentabilidade e competitividade do setor. Neste setor, portanto, pode-se notar a ação de ferramentas de Biologia Molecular para diversas aplicações:

Melhoramento Genético de Plantas e Animais

Técnicas relacionadas à biotecnologia molecular são amplamente utilizadas para o desenvolvimento de cultivares geneticamente modificados, os chamados organismos geneticamente modificados (OGMs), com o objetivo de resistência a pragas, tolerância a herbicidas e a mudanças climáticas, e maior rendimento. No Brasil, pode-se tomar como exemplo o milho e a soja geneticamente modificados, que resistem a pragas e herbicidas, e são exemplos do uso de Biologia Molecular para aumentar a produtividade agrícola. No agronegócio é possível a utilização de insetos transgênicos (como os da tecnologia STERILE INSECT TECHNIQUE*), que são usados para controlar pragas nas plantações, especialmente em culturas como a soja e o milho.

No agronegócio é possível a utilização de insetos transgênicos (como os da tecnologia STERILE INSECT TECHNIQUE*), que são usados para controlar pragas nas plantações, especialmente em culturas como a soja e o milho.

* STERILE INSECT TECHNIQUE: A Técnica de inseto estéril é um método de controle de pragas de insetos que envolve a criação e esterilização, por meio de radiação, de uma praga alvo, seguida pela liberação sistemática de machos estéreis por via aérea, na área de interesse. Tais machos estéreis acasalam com fêmeas selvagens, mas não geram descendentes, o que provoca redução na população.

Detecção de Doenças e Patógenos em Plantas A Biologia Molecular tem aplicações em testes rápidos para a detecção de patógenos e doenças em plantas. Isso possibilita diagnósticos precoces e ações preventivas.
Resistência a Estresses Abióticos em Plantas É possível a manipulação e inserção de genes que conferem resistência a estresses ambientais, como deficiência hídrica, temperaturas extremas, excesso de umidade, salinidade, radiação solar, falta de nutrientes, alterações no fotoperíodo, dentre outros. Tal manipulação visa aumentar a resistência das culturas a condições adversas.

Rastreabilidade de Produtos Agrícolas Algumas técnicas de biologia molecular, como a biometria molecular e DNA barcoding, são aplicadas para evitar fraudes no mercado, assegurando a rastreabilidade de produtos alimentícios, como carne bovina, peixes, aves, dentre outros.

  Edição Genética (CRISPR-Cas9)

*CRISPR: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ou “Repetições palindrômicas curtas agrupadas regularmente espaçadas”. Se trata de um sistema natural de defesa encontrado em bactérias, que permite o reconhecimento e ataque a vírus invasores.

* Cas9: Proteína pertencente oo sistema CRISPR capaz de cortar partes do DNA. * CRISPR-Cas9: Tecnologia de edição gênica, com base no sistema CRISPR e na proteína Cas9, para cortar e modificar o DNA de forma precisa.

Trata-se de uma técnica amplamente utilizada no setor do agronegócio, assim como em diversas áreas que envolvem biotecnologia. A CRISPR-Cas9, tem sido utilizada para alterar o DNA de plantas e animais de forma precisa, sem a necessidade de transgenia, para melhorar a produtividade e resistência a doenças. Em aplicações com soja e milho, por exemplo, cientistas têm explorado a técnica CRISPR-Cas9 para editar genes responsáveis pela resistência a doenças e melhorar as características das plantas, como maior produtividade e tolerância ao estresse.

Biocombustíveis Os biocombustíveis são produtos da transformação de matéria orgânica em combustíveis renováveis. A biologia molecular contribui consideravelmente para a produção de biocombustíveis, por meio do melhoramento genético de plantas e microrganismos, visando o aumento da produção de matérias-primas, como açúcares e óleos. A biologia molecular, com ferramentas de engenharia genética também atua, otimizando enzimas possam potencializar a conversão de resíduos vegetais em biocombustíveis, como etanol e biodiesel. Microalgas geneticamente modificadas possuem grande potencial para a produção de óleos para biodiesel, e a modificação de microrganismos permite a conversão de gases como CO2 em biocombustíveis. Ademais, a biotecnologia facilita a produção de biocombustíveis de segunda geração, a partir de resíduos agrícolas e florestais, tornando o processo mais eficiente e sustentável.

Produção de Vacinas para Pecuária

No setor pecuário, a biotecnologia molecular é empregada na produção de vacinas recombinantes, que ajudam a prevenir doenças virais e bacterianas que afetam os rebanhos. Um exemplo prático deste emprego é a vacina recombinante contra a febre aftosa, que foi desenvolvida utilizando tecnologia de DNA recombinante, permitindo uma melhor resposta imunológica em animais e mais eficiência na erradicação da doença no Brasil.

Melhoramento genético em gado de leite e de corte Prática que visa otimizar características desejáveis das raças para aumentar a produtividade, melhorar a qualidade do produto final (carne ou leite) e promover a saúde e o bem-estar dos animais. Tal prática envolve o uso de técnicas de seleção genética, que aprimoram características como rendimento, resistência a doenças e eficiência alimentar.

Com o gado de leite, o objetivo principal é aumentar a produção de leite e melhorar sua qualidade, a partir da seleção de vacas com maior produção e eficiência de conversão de alimentos em leite, da melhora da concentração de nutrientes como gordura, proteína e lactose, que são importantes para a indústria de laticínios, na seleção de animais com melhores índices de fertilidade e menor incidência de doenças reprodutivas, e na melhora da resistência do gado a doenças como mastite e outras infecções.

Com o gado de corte, o foco do melhoramento genético está em selecionar características relacionadas à produção de carne. Para isso, visa-se a seleção de animais que cresçam mais rapidamente, atingindo o peso de abate em menos tempo. Busca-se também melhorar a conversão de ração em carne para redução de custos com alimentação, aperfeiçoar características como gordura intramuscular, maciez, cor e sabor da carne, e, ainda, selecionar animais mais resistentes a doenças que afetam a saúde e a produtividade.

O melhoramento pode ser realizado por seleção genética tradicional, em que os melhores reprodutores (touros ou vacas) são escolhidos para a reprodução, mas também pode ser feito através de inseminação artificial e transferência de embriões. Técnicas genômicas são aplicadas para selecionar animais com características desejáveis de forma mais precisa e rápida.

De modo significativo, todas as aplicações em Biologia Molecular têm impulsionado o setor do agronegócio, tornando-o mais eficiente, sustentável e competitivo no mercado global. O Brasil tem grande potencial de se destacar cada vez mais no cenário internacional, neste segmento, e os investimentos em pesquisa e biotecnologia determinarão o sucesso do país nas próximas décadas.