# 20
informativo sbm • ano 5 / 2013
A revista do
Microbiologista.
Foto: Mário Takeashi
ISSN 1982-1301
www.sbmicrobiologia.org.br
Editorial
Índice
Prezado
Microbiologista,
Ciência in Foco
É com grande satisfação que publicamos a 20ª edição da Revista Microbiologia in
Foco. Continuamos com os objetivos iniciais selecionando temas abrangentes e de
interesse na divulgação da Microbiologia.
Voltamos a enfatizar que esperamos e contamos com a colaboração ativa dos leitores sugerindo temas e encaminhando artigos para publicação.
Esperamos que comunidade de microbiologistas continue a colaborar ativamente
para que essa iniciativa possa alcançar o objetivo de divulgar a microbiologia nos
mais diversos setores da comunidade brasileira.
Lembramos que a revista é de informação e divulgação e é composta de várias
seções:
Seção 1: Ciência in foco: artigos de informação sobre temas relevantes
Seção 2: Resenhas: comentários sobre livros
Seção 3: Resumos comentados de trabalhos científicos relevantes
Seção 4: Homenagem a profissionais com destaque na fundação da SBM e no
desenvolvimento da Microbiologia
Seção 5: Ensino em Microbiologia
Seção 6: Departamento in Foco: Departamentos em destaque: Noticias de interesse da Microbiologia
Seção 7: Leitor in Foco: espaço aberto ao leitor
Seção 8: Empresas in Foco - Informes publicitários: espaço destinado a empresas
Agradecemos a todos que colaboraram com a edição número 20 da revista Microbiologia in Foco e contamos com a colaboração dos colegas para futuros artigos.
Dossiê da Produção Científica
em Microbiologia no Brasil em
2009 e seu Impacto Medido pelas
Citações em 2010 na Base Web
of Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Microrganismos no controle
simbiótico
de pragas e doenças. . . . . . . . . 21
Radiação ionizante no
controle de fungos
toxigênicos e micotoxinas. . . . 31
Quantificação de vírus por
PCR quantitativo (PCRq):
comparação entre dois
métodos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Selo de Qualidade SBM . . . . . . . 43
SBM In Foco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Agenda In Foco . . . . . . . . . . . . . . . 45
Adalberto Pessoa Junior
Presidente
Marina B. Martinez
Editora
Carlos P. Taborda
Editor
Expediente
SBM in Foco
Revista da Sociedade Brasileira
de Microbiologia
Ano 5, nº 20
São Paulo: SBM, 2013
Periodicidade Trimestral
Editores:
Carlos P. Taborda e Marina B. Martinez
Tiragem:
2000 exemplares - Circulação Nacional
Distribuição gratuita para sócios SBM
Impressão:
Vox Editora Ltda.
(11) 3871-7300
Curso de Especialização
e Aperfeiçoamento em
Microbiologia . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Fique sócio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Diagramação:
Hermano Design Editorial
hermano@nextis.com
Responsabilidade autoral:
Todos os artigos assinados são de
responsabilidade dos respectivos autores
Responsabilidade editorial:
Tífani Luri N. Hanashiro
3
Ciência in Foco
dossiê da PRodução
cientÍfica eM
MicRoBiologia no BRasil eM
2009 e seu iMPacto Medido
Pelas citaçÕes eM 2010 na
Base WeB of science
Abel L. Paker
Coordenador operacional do Programa SciELo
Rogério Meneghini
Coordenador Científico do Programa SciELO
rogério.meneghini@scielo.org
SciELo, Rua Machado Bitencourt, 430 – 04044-001 São Paulo, SP
uma breve introDução
históriCa À
miCrobiologia brasileira
A microbiologia tem seus pontos
culminantes como outras ciências. No
contexto mundial as figuras magnas
são sem dúvida a de Louis Pasteur na
França e de Robert Koch na Alemanha.
No cenário brasileiro sobressai Carlos
Chagas e suas descobertas de ponta na
doença que leva o seu nome.
A adoção da linha de Pasteur na medicina brasileira teve o seu ponto máximo com a campanha de erradicação da
febre amarela e da malária na cidade do
Rio de Janeiro no início do século XX por
Oswaldo Cruz. Porém tem-se que retroceder pelo menos uma geração se quisermos dimensionar o sentido realmente
inovador das iniciativas de Oswaldo
Cruz. Trata-se de chegarmos à Escola
Tropicalista Baiana.
Esta iniciativa, só assim designada
em meados do século passado, chegou
a Salvador uma geração antes da criação da Escola de Manguinhos (posteriormente Instituto Oswaldo Cruz) no Rio de
Janeiro, e era centrada na Faculdade de
Medicina na Bahia. Entre as figuras de
destaque estavam Otto Wucherer, com
treinamento na Inglaterra, e que para cá
veio como médico da comunidade alemã da Bahia, John Paterson, escocês
que veio para a mesma finalidade em
relação à comunidade britânica, e João
Francisco da Silva Lima, português que
tinha forte contato com a Europa. Estes
médicos foram responsáveis pela criação do periódico Gazeta Mercantil da
Bahia. Ao redor deles jovens médicos se
alinharam, com algumas características
comuns: eram adeptos do cientificismo, inclinados para a teoria do germe
em contraposição ao miasma, eram
abolicionistas e republicanos. Grande
parte dos relatos da Escola Tropicalista
Baiana foi narrada em estudos de Peard (1992). Contribuições importantes
da escola baiana vieram através da
identificação de vermes Ancylostomum
duodenale, ligados à hipoemia, por Wucherer e de estudos de vermes ligados à
doença hemato-chyluria. Porém o grupo
baiano não progrediu para formar efetivamente uma verdadeira escola como a
auto-designação fazia crer, pois os seus
líderes dispersaram-se por várias atividades profissionais e políticas, sendo
que alguns deles transferiram-se para o
Rio de Janeiro.
Nesta cidade uma nova tendência
médica começava a aparecer, deixando
de concentrar-se em parasitologia dos
vermes ou helmintos, e centralizando-se
muito na febre amarela. Uma figura que
desponta é a de Domingos José Freire,
com treinamento na Europa e grande
influência no ensino com ênfase na ciên-
5
cia experimental (ele mesmo devotado
à química orgânica). Isso o estimulou a
utilizar antissépticos e antipiréticos alemães contra a febre amarela. Além disso
chegou a produzir uma vacina atenuada
de Cryptococcus xanthogenicus, por ele
considerado erroneamente como a causa etiológica da febre amarela.
Em 1900 a proposta de Carlos Finley
de que a febre amarela não era contagiosa e sim transmitida por um mosquito
foi comprovada por uma comissão americana através de estudos realizados
em Cuba. Em São Paulo, Emílio Ribas
comprovou com auxílio de voluntários a
transmissão por via do mosquito Aedes
aegypti. Com o conhecimento desta descoberta Oswaldo Cruz, um jovem médico com estágio por três anos no Instituto
Pasteur de Paris, e alçado à posição de
Diretor-geral da Saúde Pública pelo então Presidente da República Rodrigues
Alves, promove uma campanha de erradicação da febre amarela e da malária
na cidade do Rio de Janeiro no início do
século XX . A campanha agressiva de
combate ao mosquito transmissor, e de
uma vacinação obrigatória, gerou uma
reação violentamente contrária da população, mas que foi finalmente dominada.
É forçoso admitir que Oswaldo Cruz
não se destacou particularmente por
alguma descoberta científica de vulto e
sim pela sua competência e coragem na
área sanitária e pelo esforço em motivar
jovens do Instituto de Patologia Experimental de Manguinhos (mais tarde, em
1908, denominado Instituto Oswaldo
Cruz) a se dedicarem à pesquisa, transmitindo a eles a percepção de sua importância, um legado de sua permanência
na Europa.
Entre seus seguidores estava Carlos
Chagas médico formado pela Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, que
muito cedo foi recrutado por Oswaldo
Cruz junto ao seu instituto para missões
sanitaristas, principalmente relacionadas à malária. É espantoso que numa
dessas missões Chagas descobriu uma
nova espécie de protozoário e que este
era o agente etiológico da doença que
posteriormente levou ao seu nome. O
trabalho de Chagas é considerado como
o único que ostenta um descobridor de
todos os agentes de uma doença infecciosa: a anatomia patológica, o meio de
6
transmissão (o inseto barbeiro) a etiologia (Trypanosoma cruzi), suas formas
clínicas e sua epidemiologia. Chagas
teve um reconhecimento internacional
imperecível por estas descobertas. É
interessante que Chagas não teve uma
formação internacional como outros médicos contemporâneos, incluindo Oswaldo Cruz. Este fato denota que já no seu
início o Instituto Oswaldo Cruz se constituía numa verdadeira Escola, capaz de
formar pesquisadores de porte.
Figura contemporânea a Oswaldo
Cruz, e também de destaque internacional foi Henrique da Rocha Lima, médico carioca formado pela Faculdade de
Medicina do Rio de Janeiro. Fez parte
do grupo do Instituto Oswaldo Cruz por
vários anos, alternando com períodos de
estadas longas na Alemanha, onde alcançou grande prestígio. Trabalhou com
muitas patologias sendo o seu feito máximo a caracterização do então provável
agente causador do tifo exantemático, o
qual denominou de Rickettsia prowazeki.
Houve grande disputa pela primazia das
descobertas relacionadas com o agente
etiológico do tifo exantemático e neste
episódio Rocha Lima foi preterido em
relação à H. T. Ricketts, principalmente
no contexto da comunidade científica
anglo-americana. A despeito disso recebeu grande prêmios internacionais de
reconhecimento, talvez o mais importante a condecoração da Cruz de Ferro
concedida pelo imperador da Alemanha,
Guilherme II.
Na mesma época que o Instituto
Oswaldo Cruz se desenvolvia no Rio de
Janeiro, através de pesquisa e atividades sanitaristas, São Paulo enriquecia
com café, atraia migrantes e imigrantes
e se tornava mais vulnerável a doenças
tropicais. Com recursos do estado foi
possível atrair médicos pesquisadores e
sanitaristas do exterior e da Escola do
Rio de Janeiro para desenvolverem trabalhos importantes como cientistas e detentores de cargos públicos para liderar
combates às doenças infecciosas.
Adolfo Lutz, nascido no Rio de Janeiro, passou longo tempo de sua juventude na Europa onde se formou em medicina na Suíça, e teve uma sólida formação em pesquisa na Alemanha e nos
Estados Unidos, antes de retornar ao
Brasil em 1892. Ficou um longo tempo
no Estado de São Paulo, onde se dedicou ao combate de epidemias de várias
doenças infecciosas, até retornar ao Rio
de Janeiro em 1908 onde se integrou ao
Instituto Oswaldo Cruz.
Em São Paulo Adolfo Lutz veio a conhecer e tornar-se amigo de Vital Brasil,
médico formado na Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, e que tornou-se
figura mundialmente conhecida pelos
seus trabalhos de desenvolvimento do
soro antiofídico. Este trabalho foi desenvolvido na fazenda do Butantan, que
posteriormente tornou-se o Instituto do
mesmo nome.
Outra figura de ponta em São Paulo
foi Emílio Ribas que já trabalhava com
a hipótese do vetor Aedes aegypti da
febre amarela, confirmado por seus trabalhos com voluntários na transmissão
da doença. Também formado na Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, foi
co-criador do Instituto Butantan, assumindo cargos importantes e teve considerável destaque em batalhas sanitaristas contra a febre amarela, tuberculose,
hanseníase, varíola, e na criação dos
Laboratórios de Análises Clínicas e
Bromatólógica.
Após uma carreira rica em feitos
científicos na Alemanha e no Instituto
Oswaldo Cruz, Rocha Lima assumiu
em 1927 uma posição de liderança no
recém-criado Instituto Biológico de São
Paulo, tornando-se em 1933 o seu Diretor. Por mais de 20 anos Rocha Lima
exerceu este comando. Seu prestígio,
atributos de liderança e conhecimentos
na área de saneamento microbiológico
impulsionam o Biológico a se tornar uma
instituição de proa nas áreas de combate
a doenças animais e de plantas e, ainda
mais, em pesquisa básica em biologia.
Como em muitas instituições científicas
brasileiras, a uma fase dourada, muito
dependente de lideranças fortes, segue-se à sua saída um período de declínio.
Muito embora o Instituto Biológico continue contribuindo com pesquisadores
qualificados em estudos relacionados
com patologias vegetais e animais sua
proeminência nacional não pôde ser revivida.
Como se pode ver a microbiologia
brasileira centrou-se na primeira metade
do século em estudos de sanitarismo.
Na metade do século já havia um inves-
timento forte em vários países, principalmente nos Estados Unidos, Inglaterra e
França, em estudos genéticos com bactérias e vírus. O interesse neste caso era
voltado para o entendimento de fenômenos biológicos básicos. Pode-se dizer
que, de certa forma, o Brasil chegou bem
atrasado à esta área, ao contrário do que
acontecera na microbiologia sanitarista.
Isto fez com que o produto desta abordagem genética, a moderna biologia
molecular, também chegasse atrasada
em nosso país. Em 1980 dez por cento
dos artigos sobre microrganismos nos
Estados Unidos eram relacionados com
bioquímica/biologia molecular; no Brasil
apenas dois por cento. Este atraso se
projetou até o presente: numa lista dos
vinte países de maior produção científica, o percentual de estudos microbiológicos conectados à bioquímica/biologia
molecular em países desenvolvidos é da
ordem de 10%, enquanto que o do Brasil
é de 5% (décima nona posição). Houve
uma melhora, indubitavelmente, mas falta espaço para o país competir com mais
força no contexto da microbiologia moderna, penetrando nas áreas de desenvolvimento de produtos farmacêuticos,
controle de microrganismos causadores
de doenças, produção industrial de vitaminas, enzimas e alimentos, e biotecnologia de maneira geral.
Metodologia
A presente pesquisa foi feita na base
Web of Science (Thomson-Reuters,
abreviadamente WoS) tomando como
período de publicações dos artigos o
ano de 2009 e buscando as citações dos
mesmos nos ano de 2009 e 2010. A pesquisa foi realizada em março de 2010.
A metodologia utilizada na busca de
artigos seguiu o seguinte procedimento:
Na página de entrada do WoS definiu-se o tópico “microbiology” para uma
busca incial. Os artigos recuperados representam uma minoria dos artigos da
área de microbiologia, correspondendo
apenas àqueles em que “microbiology”
foi utilizado como palavra chave. A partir
dos artigos recuperados fez-se um levantamento de outras palavras chaves
e definiu-se um conjunto daquelas mais
empregadas.
A partir destas foi montada uma cadeia de palavras chaves, utilizando operadores booleanos e wildcards (*) para
abranger o máximo de artigos considerados pertinentes á área. No caso presente, a cadeia utilizada foi:
microbiology or mycology or antibiotic* or antibiotic resistance or bacteria or
virus* or fungus or fungi or protozoa or
immunology or microbial epidemiology
or agricultural microbiology or Escherichia* or arthroplasty or human-immunodeficiency-virus or HIV or yellow-fever*
or candida or artificial caries or amazonensis or immune-response or gastroenteritis or antifungal* or leptospirosis or
tuberculosis or pneumonia or paracoccidioidomycosis or infection
Escolheu-se o período desejado de
busca de artigos (2009) e no campo
“address” o país de pesquisa. No caso
do Brasil, obteve-se o resultado de 4031
artigos.
A adequação da cadeia de tópicos é
testada introduzindo-se outros tópicos
relacionados à microbiologia e verificando-se que tal procedimento não resulta em valores significamente maiores
de artigos recuperados. Isto acontece
porque um determinado artigo apresenta um conjunto de tópicos ligados à
microbiologia, e, na maioria dos casos,
ao menos um deles faz parte da cadeia
utilizada. Em outras palavras, com esta
cadeia está se operando próximo do
limite de recuperação de artigos de microbiologia, com um mínimo de perda.
Por outro lado, recupera-se com este
procedimento artigos que são marginais
à microbiologia, e não de microbiologia
propriamente. Porém, estes se constituem em minoria.
Publicação
internacional em
microbiologia
Tanto na base WoS como na base
Scopus, as duas maiores bases bibliométricas do mundo, o Brasil ocupa a 13a
posição em termos de número de artigos
em todas as áreas (2009). Na área de
microbiologia o Brasil salta para a 11a
posição, com 4031 artigos (Tabela 1).
Dois países, Austrália e Coréia do Sul,
que no cômputo do total de publicações
estão à frente do Brasil, na área de microbiologia se posicionam abaixo. O percentual de publicações do Brasil, que representa 2,5% da produção mundial, na
área de microbiologia passa para 3,2%.
Quando se consideram as citações
concedidas aos artigos em 2010, o
destaque brasileiro é esmaecido. O número médio de citações por artigo, que
representa o impacto dos mesmos, é
bem menos auspicioso que a produtividade do Brasil na área de microbiologia:
1,345 citações por artigo de (Tabela 1),
o que representa a 36a posição, à frente
apenas da Rússia neste contexto de 37
nações. Esta posição desfavorável não é
apanágio da área de microbiologia, pois
no contexto global o Brasil se encontra
na 37a posição na base WoS. Há duas
razões principais para isso: uma é que
grande parte dos artigos nacionais dos
últimos dois anos na base WoS são de
periódicos brasileiros que recentemente
ingressaram na base. Este número, que
era de 27 periódicos em 2006, saltou
para 134 em 2010. Foi o maior aumento,
tanto em valor relativo como absoluto na
base WoS, neste intervalo de 4 anos. A
baixa visibilidade dos periódicos nacionais e o aumento do número de artigos
representado pelos mesmos (35% do
total de artigos brasileiros na WoS) têm
portanto um peso no baixo impacto dos
artigos, o que deverá diminuir à medida
que os periódicos nacionais tornem-se
mais conhecidos.
Porém, um fator mais importante a
pesar no impacto dos artigos é o grau
de colaboração internacional que um
país apresenta. O Brasil neste contexto
está numa condição extremamente frágil, ocupando a 40a posição, com apenas
25% de seus artigos com colaboração
internacional. Para efeito de comparação os 15 países europeus com economias mais fortes têm um nível médio de
colaboração internacional de 50,7%.
A área de microbiologia não se constitui em exceção quanto ao baixo nível
de colaboração internacional, como
mostra a Tabela 2. Entre os 35 países
tabulados, o Brasil se encontra na penúltima posição. Pode-se notar nesta
Tabela uma correlação estreita entre o
nível de colaboração internacional e o
impacto dos artigos medido pelo índice
7
de citações por artigo. Tal correlação
torna-se mais visível quando apresentada em forma gráfica (Figura 1). Na figura
são destacados o Brasil e a Suiça, para
evidenciar a notável influência da colaboração internacional com o impacto
alcançado pelos artigos.
Outros países latino americanos
estão em posição bem mais destacada
em colaboração internacional na área
de microbiologia; o México colabora
em 52,6% dos artigos (a vizinhança
geográfica com os Estados Unidos
pode pesar neste contexto), o Chile em
43,3% e a Argentina em 38,3%. Estes
níveis de colaboração se refletem em
valores de citações por artigo superior
aos do Brasil.
Os Estados Unidos ocupa neste quadro uma situação ímpar, pois é o país
mais procurado para colaboração mas
ele próprio não apresenta altos índices
de colaboração. Certamente esta baixa
taxa de colaboração internacional não se
reflete em baixos níveis de impacto, pois
é compensado por uma elevada taxa de
colaboração interna entre as inúmeras
instituições de alto nível que existem
neste país.
A Tabela 3 mostra os países que
mais colaboraram com o Brasil em 2009
na área de microbiologia (coluna 2) e,
Tabela 1. Publicação internacional em microbiologia em 2009
8
Posição
País
Artigos em 2009
Citações em 2010
Citação/artigo (entre
parênteses a posição)
01
EUA
36439
120795
3,315 (6)
02
Inglaterra
8183
27306
3,337 (4)
03
Alemanha
8033
24379
04
China
7625
15311
05
Japão
6770
06
França
07
para comparação, no total de artigos (coluna 3). Os Estados Unidos despontam,
como sempre na primeira colocação,
com 11,2%. As colaborações na área
de microbiologia não diferem de forma
significativa das colaborações no total
de artigos.
Periódicos mais
utilizados nas
publicações em
microbiologia.
Os autores brasileiros da área de
microbiologia utilizaram 547 periódicos
em 2009, sendo 63 deles nacionais. A
Tabela 2. Colaboração
internacional em publicações
em microbiologia em 2009.
País
% colaboração
Citação por
artigo
3,035 (14)
Suiça
57,8
4,220
2,080 (29)
Dinamarca
52,9
3,280
14605
2,157 (27)
Israel
52,7
3,322
6557
19424
2,962 (15)
México
52,6
2,793
Canada
4819
14898
3,092 (13)
Bélgica
50,8
3,126
08
Itália
4749
12288
2,587 (21)
Canada
50,0
3,092
09
Espanha
4487
10546
2,350 (22)
Áustria
49,9
2,881
10
Índia
4217
6024
1,429 (35)
Nova Zelândia
49,3
3,248
11
Brasil
4031
5420
1,345 (36)
Irlanda
48,0
2,788
12
Austrália
3495
11152
3,191 (11)
África do Sul
47,0
2,309
13
Holanda
3028
10698
3,533 (3)
Suécia
46,6
3,220
14
Coréia do Sul
2903
5271
1,815 (33)
Hungria
46,0
2,251
15
Suiça
2486
10492
4,220 (1)
Holanda
45,3
3,533
16
Bélgica
2034
6358
3,126 (12)
Portugal
43,6
2,137
17
Suécia
1815
5844
3,220 (9)
Chile
43,3
1,817
18
Taiwan
1807
3611
1,998 (30)
Inglaterra
42,8
3,337
19
África do Sul
1488
3436
2,309 (23)
Noruega
41,9
2,605
20
Israel
1335
4435
3,322 (5)
Finlândia
40,0
2,700
21
Polônia
1235
1925
1,559 (34)
Austrália
39,7
3,191
22
Dinamarca
1195
3920
3,280 (7)
Argentina
38,3
1,913
23
México
1195
3338
2,793 (17)
Alemanha
38,0
3,035
24
Áustria
1091
3144
2,881 (16)
França
35,8
2,962
25
Grécia
1003
2164
2,158 (26)
Rússia
34,6
1,221
26
Rússia
975
1191
1,221 (37)
Grécia
33,7
2,158
27
Irlanda
898
2504
2,788 (18)
República Checa
31,4
2,161
28
Argentina
880
1683
1,913 (31)
Itália
28,9
2,587
29
Portugal
827
1767
2,137 (28)
China
25,0
3,035
30
Finlândia
754
2036
2,700 (19)
Estados Unidos
24,4
3,315
31
Noruega
727
1894
2,605 (20)
Espanha
24,2
2,350
32
República Checa
669
1446
2,161 (25)
Taiwan
23,7
1,998
33
Hong Kong
657
2528
3,848 (2)
Polônia
23,1
1,559
34
Nova Zelândia
637
2069
3,248 (8)
Coréia do Sul
21,9
1,815
35
Cingapura
609
1953
3,207 (10)
Índia
21,1
1,429
36
Hungria
471
1060
2,251 (26)
Brasil
21,1
1,345
37
Chile
388
705
1,817 (32)
Japão
19,7
2,157
Tabela 3. Países que mais
colaboraram com o Brasil
em artigos na área de
microbiologia em 2009
País
% de artigos de % de artigos
microbiologia
totais em
em colaboração colaboração
Estados Unidos
11,20%
9,69%
França
2,83%
3,08%
Inglaterra
2,36%
2,49%
Espanha
2,06%
2,12%
Alemanha
1,59%
2,53%
Argentina
1,41%
1,54%
Itália
1,36%
1,66%
Canadá
1,19%
2,10%
Australia
0,98%
0,97%
Portugal
0,87%
1,20%
Holanda
0,84%
0,98%
México
0,67%
0,74%
Bélgica
0,62%
0,67%
Suiça
0,62%
0,72%
Japão
0,60%
0,65%
Colômbia
0,57%
0,67%
África do Sul
0,57%
0,28%
Chile
0,47%
0,65%
China
0,47%
0,61%
Venezuela
0,47%
0,24%
Tabela 4 mostra os artigos publicados
em periódicos nacionais, que somaram
1262 (31,3 % do total). Como se vê, a
área de microbiologia utiliza um percentual extremamente significativo do total
de periódicos nacionais disponíveis na
base WoS, ou seja, 47%. Destacam-se a Revista Sociedade Brasileira de
Medicina Tropical, Memória do Instituto
Oswaldo Cruz e o Brazilian Journal of
Microbiology. O caráter multidisciplinar
desta área explica a grande variedade
de periódicos. Porém é preciso adiantar
que o processo de busca pode levar a
artigos que tem relação apenas marginal
com a microbiologia. Por outro lado, a
microbiologia no contexto da base WoS
abrange não só bactérias, mas também
eucariotos unicelulares e vírus.
Os 1262 artigos em periódicos nacionais geraram 678 citações em 2010, ou
seja 0,537 citações por artigo, um valor
bem inferior à média de 1,345 citações
por artigo.
A Tabela 5 mostra os periódicos internacionais em que mais se publicaram
artigos de microbiologia em 2009. São
mostrados apenas os 104 periódicos
Figura 1. Correlação entre porcentagem dos artigos em colaboração internacional e o número de citações por artigo, na área de microbiologia
que publicaram mais do que 5 artigos.
No total foram utilizados 484 periódicos
internacionais, que publicaram 2769
artigos (68,7% do total). Estes geraram
4742 citações, o que significa 1,712 citações por artigo, um valor 3,2 vezes
superior àquele alcançado pelos artigos
publicados em periódicos nacionais.
É difícil concluir o quanto pesam dois
parâmetros que influem nos valores de
citações por artigo: a qualidade dos artigos e a visibilidade dos periódicos. O
impacto é certamente influenciado por
ambos mas não é possível avaliar em
que extensão.
Quanto à visibilidade existe um fator
que certamente tem um peso extraordinário e que é o idioma. Todos os 2769
artigos em periódicos internacionais são
em inglês, enquanto que entre os periódicos nacionais, 634 artigos (50,2%)
foram em português e 628 (49,8%) em
inglês.
Certamente o uso de português,
uma língua pouco divulgada no mundo
científico, pesa muito negativamente no
impacto medido por citações por artigo.
Artigos de 2009 com
e sem colaboração
internacional com
maiores números de
citações em 2010
As Tabelas 6 e 7 mostram os artigos
em microbiologia de 2009, de autores
brasileiros, que mais foram citados em
2010. A Tabela 6 se refere aos artigos
sem colaboração internacional com mais
de 10 citações e a Tabela 7 àqueles com
colaboração internacional com mais de
25 citações. Nota-se que entre os artigos sem colaboração apenas 3 dos 18
listados foram publicados em um periódico nacional, o Memórias do Instituto
Oswaldo Cruz. No caso de artigos em
colaboração internacional, os 10 artigos
listados foram publicados em periódicos
internacionais.
Em relação aos tópicos dos artigos
mais citados, 8 foram relacionados com
infecções bacterianas, 6 com infecção
viral, 4 com infecção por protozoários, 5
com biotecnologia e 2 com imunologia/
biologia celular.
Nota-se claramente que os periódicos utilizados para publicação de artigos
com colaboração internacional têm fatores de impacto maior do que aqueles utilizados para publicação de artigos sem
colaboração internacional.
Instituições que se
destacam na publicação
de artigos em
microbiologia em 2009
A Tabela 8 mostra as 50 instituições
brasileiras que mais publicaram na
área de microbiologia em 2009. A USP
se destaca com um número de artigos
quase 3 vezes maior do que a segunda
9
Tabela 4. Periódicos nacionais utilizados na área de microbiologia em 2009
Periódico
REVISTA DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE MEDICINA TROPICAL
MEMORIAS DO INSTITUTO OSWALDO CRUZ
BRAZILIAN JOURNAL OF MICROBIOLOGY
PESQUISA VETERINARIA BRASILEIRA
BRAZILIAN JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES
CIENCIA RURAL
ARQUIVO BRASILEIRO DE MEDICINA VETERINARIA E ZOOTECNIA
JORNAL BRASILEIRO DE PNEUMOLOGIA
CADERNOS DE SAUDE PUBLICA
JOURNAL OF VENOMOUS ANIMALS AND TOXINS INCLUDING TROPICAL DISEASES
QUIMICA NOVA
REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY
REVISTA DO INSTITUTO DE MEDICINA TROPICAL DE SAO PAULO
BRAZILIAN JOURNAL OF MEDICAL AND BIOLOGICAL RESEARCH
CIENCIA & SAUDE COLETIVA
CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
GENETICS AND MOLECULAR RESEARCH
REVISTA DA ASSOCIACAO MEDICA BRASILEIRA
REVISTA BRASILEIRA DE ZOOTECNIA-BRAZILIAN JOURNAL OF ANIMAL SCIENCE
BRAZILIAN JOURNAL OF BIOLOGY
BRAZILIAN ARCHIVES OF BIOLOGY AND TECHNOLOGY
REVISTA BRASILEIRA DE MEDICINA VETERINARIA
ARQUIVOS DE NEURO-PSIQUIATRIA
JOURNAL OF THE BRAZILIAN CHEMICAL SOCIETY
REVISTA BRASILEIRA DE PARASITOLOGIA VETERINARIA
ACTA ORTOPEDICA BRASILEIRA
CLINICS
SCIENTIA AGRICOLA
ANAIS DA ACADEMIA BRASILEIRA DE CIENCIAS
JORNAL DE PEDIATRIA
PESQUISA AGROPECUARIA BRASILEIRA
REVISTA BRASILEIRA DE CIRURGIA CARDIOVASCULAR
REVISTA DA ESCOLA DE ENFERMAGEM DA USP
SEMINA-CIENCIAS AGRARIAS
REVISTA DE SAUDE PUBLICA
CIENCIA E AGROTECNOLOGIA
REVISTA LATINO-AMERICANA DE ENFERMAGEM
GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY
ACTA PAULISTA DE ENFERMAGEM
BRAZILIAN JOURNAL OF POULTRY SCIENCE
ANAIS BRASILEIROS DE DERMATOLOGIA
NEOTROPICAL ENTOMOLOGY
ARQUIVOS BRASILEIROS DE CARDIOLOGIA
BOLETIM DO INSTITUTO DE PESCA
REVISTA BRASILEIRA DE CIENCIA DO SOLO
PLANTA MEDICA
BOLETIM DO CENTRO DE PESQUISA DE PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS
SAO PAULO MEDICAL JOURNAL
REVISTA BRASILEIRA DE FRUTICULTURA
REVISTA BRASILEIRA DE OFTALMOLOGIA
ARQUIVOS BRASILEIROS DE ENDOCRINOLOGIA E METABOLOGIA
HORTICULTURA BRASILEIRA
REVISTA CAATINGA
REVISTA CIENCIA AGRONOMICA
CIENCIA FLORESTAL
REVISTA BRASILEIRA DE MEDICINA DO ESPORTE
BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES
REVISTA BRASILEIRA DE ENTOMOLOGIA
REVISTA DE NUTRICAO-BRAZILIAN JOURNAL OF NUTRITION
ACTA BOTANICA BRASILICA
REVISTA DE PSIQUIATRIA CLINICA
ACTA CIRURGICA BRASILEIRA
ACTA PARASITOLOGICA
TOTAL
10
Número Artigos
104
89
76
61
58
52
52
51
49
42
33
31
31
27
21
20
20
20
19
19
18
17
16
15
15
15
15
14
14
14
13
13
13
12
12
11
11
10
10
10
10
9
8
8
8
7
7
7
6
6
5
5
4
4
4
4
3
3
3
2
2
2
2
1262
Tabela 5. Periódicos Internacionais utilizados na área de microbiologia em 2009 (apenas aqueles que
publicaram mais do que 5 artigos)
Periódico
Número
Artigos
Periódico
Número
Artigos
AIDS RESEARCH AND HUMAN RETROVIRUSES
54
PAN AMERICAN JOURNAL OF PUBLIC HEALTH
10
AMERICAN JOURNAL OF TROPICAL MEDICINE AND HYGIENE
53
TRANSPLANTATION PROCEEDINGS
10
VETERINARY PARASITOLOGY
48
BIOSCIENCE JOURNAL
9
ACTA TROPICA
39
INTERNATIONAL JOURNAL OF ANTIMICROBIAL AGENTS
9
ACTA SCIENTIAE VETERINARIAE
38
JOURNAL OF ANTIMICROBIAL CHEMOTHERAPY
9
VACCINE
32
MICROBIAL PATHOGENESIS
9
PLOS NEGLECTED TROPICAL DISEASES
26
9
MYCOSES
25
ORAL SURGERY, MEDICINE, PATHOLOGY, RADIOLOGY AND
ENDODONTOLOGY
PARASITOLOGY RESEARCH
24
RETROVIROLOGY
9
EMERGING INFECTIOUS DISEASES
20
BMC INFECTIOUS DISEASES
8
EXPERIMENTAL PARASITOLOGY
20
JOURNAL OF ENDODONTICS
8
INTERNATIONAL JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES
20
JOURNAL OF ETHNOPHARMACOLOGY
8
TROPICAL PLANT PATHOLOGY
20
NATURAL PRODUCT COMMUNICATIONS
8
MICROBES AND INFECTION
19
PARASITOLOGY
8
INTERNATIONAL JOURNAL OF TUBERCULOSIS AND LUNG
DISEASE
17
VETERINARY IMMUNOLOGY AND IMMUNOPATHOLOGY
8
WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY
8
JOURNAL OF MEDICAL VIROLOGY
17
ANNALS OF TROPICAL MEDICINE AND PARASITOLOGY
7
MYCOPATHOLOGIA
17
BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY
7
INFECTION AND IMMUNITY
16
BONE MARROW TRANSPLANTATION
7
ANTIVIRAL THERAPY
15
HAEMATOLOGICA-THE HEMATOLOGY JOURNAL
7
JOURNAL OF VIROLOGICAL METHODS
15
INFECTION CONTROL AND HOSPITAL EPIDEMIOLOGY
7
LATIN AMERICAN JOURNAL OF PHARMACY
15
JOURNAL OF HELMINTHOLOGY
7
TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF TROPICAL
MEDICINE AND HYGIENE
15
JOURNAL OF HOSPITAL INFECTION
7
JOURNAL OF INSECT PHYSIOLOGY
7
CURRENT DRUG TARGETS
14
LANCET
7
AIDS
13
ORAL MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY
7
JOURNAL OF APPLIED MICROBIOLOGY
13
PARASITOLOGY INTERNATIONAL
7
JOURNAL OF APPLIED ORAL SCIENCE
13
PEDIATRIC INFECTIOUS DISEASE JOURNAL
7
JOURNAL OF IMMUNOLOGY
13
PHARMACEUTICAL BIOLOGY
7
JOURNAL OF MEDICAL MICROBIOLOGY
13
PHOTOMEDICINE AND LASER SURGERY
7
LETTERS IN APPLIED MICROBIOLOGY
13
SCANDINAVIAN JOURNAL OF IMMUNOLOGY
7
MEDICAL MYCOLOGY
13
SMALL RUMINANT RESEARCH
7
PARASITE IMMUNOLOGY
13
ACTA CRYSTAL F-STRUCT BIOL AND CRYSTALLIZATION COMMUNIC
6
TRANSFUSION
13
APPLIED BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY
6
TROPICAL MEDICINE & INTERNATIONAL HEALT
13
BIOCHEMISTRY
6
CURRENT MICROBIOLOGY
12
CARBOHYDRATE POLYMERS
6
DIAGNOSTIC MICROBIOLOGY AND INFECTIOUS DISEASE
12
CLINICAL IMMUNOLOGY
6
ARCHIVES OF VIROLOGY
11
COCHRANE DATABASE OF SYSTEMATIC REVIEWS
6
CLINICAL AND EXPERIMENTAL IMMUNOLOGY
11
EPIDEMIOLOGY AND INFECTION
6
FEMS MICROBIOLOGY LETTERS
11
FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE
6
JAIDS-JOURNAL OF ACQUIRED IMMUNE DEFICIENCY
SYNDROMES
11
INTERNATIONAL JOURNAL OF DERMATOLOGY
6
JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY
6
JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY
11
JOURNAL OF GENERAL VIROLOGY
6
JOURNAL OF CLINICAL VIROLOGY
11
JOURNAL OF INFECTION
6
JOURNAL OF PARASITOLOGY
11
JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES
6
ANNALS OF THE NEW YORK ACADEMY OF SCIENCES
10
JOURNAL OF ORAL PATHOLOGY & MEDICINE
6
ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY
10
JOURNAL OF PERIODONTOLOGY
6
BIORESOURCE TECHNOLOGY
10
LASERS IN MEDICAL SCIENCE
6
BMC MICROBIOLOGY
10
MICROBIAL ECOLOGY
6
CANADIAN JOURNAL OF MICROBIOLOGY
10
MICRON
6
CLINICAL AND VACCINE IMMUNOLOGY
10
PEPTIDES
6
EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
10
RESEARCH IN VETERINARY SCIENCE
6
INFECTION GENETICS AND EVOLUTION
10
VIRCHOWS ARCHIV
6
NEUROIMMUNOMODULATION
10
VIRUS RESEARCH
6
11
Tabela 6. Artigos em microbiologia, sem colaboração internacional, que alcançaram maiores números de
citações (acima de 10 citações) em 2010
TÍTULO
PERIÓDICO
AUTORES
CITAÇÔES em 2010
Heart, 9, 524, 2009
Rassi A, Dias JCP, MarinNeto JA, et al.
18
Mem Inst Oswaldo Cruz,
104, 31, 2009
Coura JR, Dias JCP
16
Interferons: Signaling, antiviral and viral evasion
Immunol Lett, 122, 1, 2009
Bonjardim CA, Ferreira PCP,
Kroon EG
14
Evidence of the presence of T helper type 17 cells in chronic lesions of
human periodontal disease
Oral Microbiol Immunol, 24,
1, 2009
Cardoso CR, Garlet GP,
Crippa GE, et al.
14
Sorting variables by using informative vectors as a strategy for feature
selection in multivariate regression
J Chemometrics, 23, 32,
2009
Teofilo RF, Martins JPA,
Ferreira MMC
12
Group A rotavirus genotypes and the ongoing Brazilian experience - A
Review
Mem Inst Oswaldo Cruz
103, 745, 2009
Leite JPG, Carvalho-Costa
FA, Linhares AC
12
Human schistosomiasis mansoni: Immune responses during acute and
chronic phases of the infection
Acta Tropica, 108, 109, 2008
Caldas IR, Campi-Azevedo
AC, Oliveira LFA, et al.
12
The growing importance of materials that prevent microbial adhesion:
antimicrobial effect of medical devices containing silver
Intern J Antimicrobiol
Agents, 34, 103, 2009
Monteiro DR, Gorup LF,
Takamiya AS, et al.
12
Plos Neglect Trop Diseases,
2, e309, 2008
Cardoso FC, Macedo GC,
Gava E, et al.
12
Mem Inst Oswaldo Cruz,
104, 122, 2009
Britto CC
12
Bacterial Keratinases: Useful Enzymes for Bioprocessing Agroindustrial
Wastes and Beyond
Food Bioproc in Technol, 1,
105, 2008
Brandelli A
11
Carbapenem-hydrolysing beta-lactamase KPC-2 in Klebsiella
pneumoniae isolated in Rio de Janeiro, Brazil
J Antimicrob Chemoth 63,
265, 2009
Peirano G, Seki LM, Val
Passos VL, et al.
11
Ecology of Rickettsia in South America
Ann NY Acad Sci,1166,
156, 2009
Labruna MB
11
Leishmania amazonensis promastigotes induce and are killed by
neutrophil extracellular traps
Proc Natl Acad Sci USA,
106, 6748, 2009
Guimaraes-Costa AB,
Nascimento MTC, Froment
GS, et al.
11
Marine Sponges: Potential Sources of New Antimicrobial Drugs
Current Pharmac Biotechnol,
10, 86. 2009
Laport MS, Santos OCS,
Muricy G
11
Construction and Assessment of Reaction Models of Class I EPSP
Synthase: Molecular Docking and Density Functional Theoretical
Calculations
J Biomolec Struct Dynamics,
27, 195. 2009
Ramalho TC, Caetano MS,
da Cunha EFF, et al.
11
Fems, Microbiol Lett, 297,
137, 2009
Hernandes RT, Elias WP,
Vieira MAM, et al.
11
Clinical & Vaccine Immunol,
16, 636, 2009
Ferreira DM, Darrieux M,
Silva DA, et al.
11
Challenges and opportunities for primary, secondary, and tertiary
prevention of Chagas’ disease
Epidemiology, control and surveillance of Chagas disease-100 years after
its discovery
Schistosoma mansoni Tegument Protein Sm29 Is Able to Induce a Th1Type of Immune Response and Protection against Parasite Infection
Usefulness of PCR-based assays to assess drug efficacy in Chagas
disease chemotherapy: value and limitations
An overview of atypical enteropathogenic Escherichia coli
Characterization of Protective Mucosal and Systemic Immune Responses
Elicited by Pneumococcal Surface Protein PspA and PspC Nasal
Vaccines against a Respiratory Pneumococcal Challenge in Mice
colocada, a UNESP. Esta mesma tendência ocorre em muitas outras áreas
de conhecimento e pesa muito para
isso a dimensão da instituição; atualmente a USP conta com cerca de 5.700
professores, cerca de duas a três vezes
mais do que outras destacadas universidades brasileiras.
A Tabela 9 mostra as instituições
12
que mais publicaram na área de microbiologia em 2009, em 11 países
que se destacam nesta área. A Universidade de Harvard é a líder mundial
com 1658 artigos. A USP, além de primeira colocada no Brasil, é a segunda
colocada nesta área, entre todas as
universidades mundiais, segundo a
base WoS.
Agências de fomento e
países que se destacam
nos investimentos para
produção científica em
microbiologia em 2009
Fomento financeiro é a força motriz da produção científica. Em geral,
os recursos para a produção científica
Tabela 7. Artigos em microbiologia, com colaboração internacional, que alcançaram maiores números de
citações (acima de 25 citações) em 2010
TÌTULO
PERIÓDICO
AUTORES
CITA-ÇÔES em 2010
Lancet, 374, 796, 2009
Lennox JL, Dejesus E,
Lazzarin A, et al.
51
J Infec Diseases, 199, 926,
2009
Brown DR, Kjaer SK,
Sigurdsson K, et al.
41
Nature, 461, 1282, 2009
Maslowski KM, Vieira AT, Ng
A, et al.
32
AIDS, 23, 2289, 2009
Katlama C, Haubrich R,
Lalezari J, et al.
31
JAMA, 302, 2323, 2009
Vincent JL, Rello J, Marshall
J, et al.
29
Emerging Infec Disieases,
15, 1068, 2009
Howard SJ, Cerar D,
Anderson MJ, et al.
28
Sustained efficacy and immunogenicity of the human papillomavirus
(HPV)-16/18 AS04-adjuvanted vaccine: analysis of a randomised
placebo-controlled trial up to 6.4 years
Lancet, 374, 1975, 2009
Romanowski B, de Borba
PC, Naud PS, et al.
26
C-Peptide Levels and Insulin Independence Following Autologous
Nonmyeloablative Hematopoietic Stem Cell Transplantation in Newly
Diagnosed Type 1 Diabetes Mellitus
JAMA, 301, 1183, 2009
Couri CEB, Oliveira MCB,
Stracieri ABPL, et al.
26
Moxifloxacin versus ethambutol in the initial treatment of tuberculosis: a
double-blind, randomised, controlled phase II trial
Lancet, 373, 1183, 2009
Conde MB, Efron A, Laredo
C, et al.
25
Definition, Prognostic Factors, Treatment, and Response Criteria of
Adult T-Cell Leukemia-Lymphoma: A Proposal From an International
Consensus Meeting
J Clinical Oncology, 27,
30, 2009
Tsukasaki K, Hermine O,
Bazarbachi A, et al.
25
Safety and efficacy of raltegravir-based versus efavirenz-based
combination therapy in treatment-naive patients with HIV-1 infection: a
multicentre, double-blind randomised controlled trial
The Impact of Quadrivalent Human Papillomavirus (HPV; Types 6, 11,
16, and 18) L1 Virus-Like Particle Vaccine on Infection and Disease Due
to Oncogenic Nonvaccine HPV Types in Generally HPV-Naive Women
Aged 16-26 Years
Regulation of inflammatory responses by gut microbiota and
chemoattractant receptor GPR43
Efficacy and safety of etravirine in treatment-experienced, HIV-1 patients:
pooled 48 week analysis of two randomized, controlled trials
International Study of the Prevalence and Outcomes of Infection in
Intensive Care Units
Frequency and Evolution of Azole Resistance in Aspergillus fumigatus
Associated with Treatment Failure
Tabela 8. Cinquenta Instituições brasileiras que mais publicaram artigos de microbiologia em 2009
INSTITUIÇÂO
UNIV SAO PAULO
UNIV ESTADUAL PAULISTA
UNIV FED RIO DE JANEIRO
UNIV FED MINAS GERAIS
FIOCRUZ, MINISTÈRIO DA SAÚDE
UNIV FED RIO GRANDE DO SUL
UNIV ESTADUAL CAMPINAS
UNIV FED SAO PAULO
FUNDACAO OSWALDO CRUZ
UNIV FED BAHIA
UNIV FED VIÇOSA
UNIV FED PARANA
UNIV FED FLUMINENSE
UNIV FED PERNAMBUCO
UNIV FED CEARA
UNIV FED GOIAS
UNIV BRASILIA
UNIV FED SANTA CATARINA
UNIV FED SANTA MARIA
INST OSWALDO CRUZ
INST ADOLFO LUTZ
UNIV ESTADO RIO DE JANEIRO
INST BUTANTAN
UNIV ESTADUAL MARINGA
UNIV ESTADUAL LONDRINA
UNIV FED PELOTAS
NÚMERO DE
ARTIGOS
976
356
326
298
237
217
215
203
190
98
93
93
91
88
81
76
73
71
68
66
65
61
59
57
53
50
INSTITUIÇÂO
UNIV FED RURAL RIO DE JANEIRO
UNIV FED UBERLANDIA
PONTIFICIA UNIV CATOL RIO GRANDE DO SUL
UNIV FED RIO GRANDE DO NORTE
UNIV FED PARAIBA
UNIV FED PARA
UNIV FED ESPIRITO SANTO
UNIV FED LAVRAS
UNIV FED RURAL PERNAMBUCO
UNIV ESTADUAL NORTE FLUMINENSE
HOSP CLIN PORTO ALEGRE
UNIV FED SAO CARLOS
UNIV FED MATO GROSSO
UNIV FED OURO PRETO
UNIV FED MATO GROSSO DO SUL
UNIV ESTADUAL SANTA CRUZ
UNIV FED TRIANGULO MINEIRO
UNIV FED AMAZONAS
UNIV FED JUIZ DE FORA
MINIST SAUDE
UNIV ESTADUAL CEARA
EMBRAPA RECURSOS GENET & BIOTECNOL
UNIV ESTACIO SÁ
UNIV FED ALAGOAS
NÚMERO DE
ARTIGOS
50
48
43
39
38
35
35
33
31
30
29
29
25
25
23
21
21
19
19
17
17
15
15
14
4932
13
Tabela 9. Instituições em 11 países que se destacaram em publicações
sobre microbiologia em 2009
PAÍS
INSTITUIÇÂO
NÚMERO DE ARTIGOS
EUA
HARVARD UNIV
1658
UNIV SÃO PAULO
976
UNIV LONDON IMPERIAL COLLEGE
696
BRASIL
INGLATERRA
UNIV MUNICH
444
CHINA
ALEMANHA
ZHEJIANG UNIV
377
JAPÃO
UNIV TOKIO
677
FRANÇA
INST PASTEUR
603
CANADÁ
UNIV TORONTO
614
ITALIA
UNIV MILAN
393
UNIV BARCELONA
355
ALL INDIA INST MED SCI
174
ESPANHA
INDIA
Tabela 10. Agências de fomento citadas em 50 ou mais artigos na área de microbiologia (2009)
14
PAÌS
AGÊNCIA DE FOMENTO
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH
NÚMERO DE ARTIGOS
7768
CHINA
NSFC-NATIONAL NATURAL SCIENCE FOUNDATION OF CHINA
1942
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL SCIENCE FOUNDATION
1592
ALEMANHA
DFG, GERMAN RESEARCH FOUNDATION
1200
ESTADOS UNIDOS
NAT INSTITUTE OF ALLERGY AND INFECTIOUS DISEASES
1152
JAPÂO
MINIISTRY OF EDUCAT CULT SPORTS SCIE AND TECHNOL OF JAPAN
959
EUROPA
EUROPEAN UNION
819
BRASIL
CNPq
745
EUROPA
EUROPEAN COMMISSION
731
INGLATERRA
WELLCOME TRUST
580
CANADÁ
CANADIAN INSTITUTES OF HEALTH RESEARCH
568
JAPÂO
JAPAN SOCIETY FOR THE PROMOTION OF SCIENCE
515
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL CANCER INSTITUTE
501
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL CANCER INSTITUTE
460
ESTADOS UNIDOS
US DEPARTMENT OF ENERGY
414
ESPANHA
SPANISH MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE
412
INGLATERRA
BIOTECHN ANS BIOLOG SCI RES COUNCIL
408
JAPÃO
MINISTRY OF HEALTH LABOR AND WELFARE OF JAPAN
379
BRASIL
FAPESP
363
SUIÇA
SWISS NATIONAL SCIENCE FOUNDATION
351
INGLATERRA
MEDICAL RESEARCH COUNCIL
347
ESTADOS UNIDOS
US DEPARTMENT OF AGRICULTURE
332
TAIWAN
NATIONAL SCIENCE COUNCIL
330
SUÉCIA
SWEDISH RESEARCH COUNCIL
321
BRASIL
CAPES
319
ESTADOS UNIDOS
PUBLIC HEALTH SERVICE
299
CHINA
NATIONAL BASIC RESEARCH PROGRAM OF CHINA
278
AUSTRALIA
NAT HEALTH and MED RES COUNCIL OF AUSTRALIA
274
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL CENTER FOR RESEARCH RESOURCES
271
RUSSIA
RUSSIAN FOUNDATION FOR BASIC RESEARCH
218
Tabela 10. Agências de fomento citadas em 50 ou mais artigos na área de microbiologia (2009) (continuação)
PAÌS
AGÊNCIA DE FOMENTO
ESTADOS UNIDOS
HOWARD HUGHES MEDICAL INSTITUTE
NÚMERO DE ARTIGOS
189
ESTADOS UNIDOS
AMERICAN HEART ASSOCIATION
178
ESTADOS UNIDOS
CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION
178
CHINA
NAT HIGH TECHN RES AND DEVELOP PROGRAM OF CHINA
169
MEXICO
CONACYT
162
FINLÂNDIA
ACADEMY OF FINLAND
157
CHINA
CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
155
AUSTRALIA
AUSTRALIAN RESEARCH COUNCIL
154
ESPANHA
INSTITUTO DE SALUD CARLOS III
148
ESTADOS UNIDOS
PFIZER
146
CANADA
NAT SCI AND ENGIN RES COUNCIL OF CANADA
143
ESTADOS UNIDOS
BILL AND MELINDA GATES FOUNDATION
136
ARGENTINA
CONICET
133
CORÈIA
KOREAN GOVERNMENT
130
CORÉIA
KOREA SCIENCE AND ENGINEERING FOUNDATION
129
NORUEGA
NORWEGIAN RESEARCH COUNCIL
127
ESTADOS UNIDOS
NAT INST OF CHILD HEALTH AND HUMAN DEVELOPMENT
126
ESTADOS UNIDOS
DEPARTMENT OF VETERANS AFFAIRS
125
FRANÇA
AGENCE NATIONALE DE LA RECHERCHE
124
FRANÇA
INSERM
117
HOLANDA
NETHERLANDS ORGANI FOR SCIENTIFIC RESEARCH NWO
117
ESTADOS UNIDOS
DEPARTMENT OF VETERANS AFFAIRS
116
BRASIL
FAPERJ
113
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTE OF GENERAL MEDICAL SCIENCES
113
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTE OF GENERAL MEDICAL SCIENCES
113
112
REPÙBLICA CHECA
MINISTRY OF EDUC YOUTH and SPORTS OF THE CZECH REP
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTE ON DRUG ABUSE
111
ESTADOS UNIDOS
MERCK
109
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL HEART LUNG AND BLOOD INSTITUTE
105
CANADA
NSERC-NAT SCI and ENGEN RES COUNCIL of CANADA
104
CHINA
NATIONAL SCIENCE FOUNDATION OF CHINA
103
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTE OF MENTAL HEALTH
103
INDIA
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY GOVERNMENT OF INDIA
102
101
CORÉIA
KOREA RESEARCH FOUNDATION
ESTADOS UNIDOS
AMERICAN CANCER SOCIETY
98
TAILÂNDIA
THAILAND RESEARCH FUND
97
ESTADOS UNIDOS
GLAXOSMITHKLINE
92
ESTADOS UNIDOS
BURROUGHS WELLCOME FUND
87
FRANÇA
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
85
ALEMANHA
FONDS DER CHEMISCHEN INDUSTRIE
80
BRASIL
FAPEMIG
76
JAPÂO
MINISTRY of AGRIC FORESTRY AND FISHERIES OF JAPAN
75
ESTADOS UNIDOS
FOGARTY INTERNATIONAL CENTER
75
CHINA
MINISTRY OF EDUCATION OF CHINA
73
FRANÇA
INSTITUT PASTEUR
71
15
Tabela 10. Agências de fomento citadas em 50 ou mais artigos na área de microbiologia (2009) (continuação)
PAÌS
AGÊNCIA DE FOMENTO
INGLATERRA
EPSRC
70
GLOBAL
GLAXOSMITHKLINE
70
GLOBAL
BILL MELINDA GATES FOUNDATION
69
INGLATERRA
ROYAL SOCIETY
68
POLÔNIA
POLISH MINISTRY OF SCIENCE AND HIGHER EDUCATION
66
INGLATERRA
CANCER RESEARCH UK
65
GLOBAL
PFIZER
65
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTE OF DIABETES AND DIGESTIVE AND KIDNEY DISEASES
65
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL INSTITUTE OF ENVIRONMENTAL HEALTH SCIENCES
65
ESPANHA
GENERALITAT DE CATALUNYA
63
IRLANDA
SCIENCE FOUNDATION IRELAND
63
ITALIA
ITALIAN MINISTRY OF HEALTH
61
ALEMANHA
MAX PLANCK SOCIETY
61
ISRAEL
ISRAEL SCIENCE FOUNDATION
60
ESTADOS UNIDOS
NATIONAL MULTIPLE SCLEROSIS SOCIETY
60
ÁFRICA DO SUL
CSIR -COUNCIL for SCIENT and INDUSTRIAL RESEACH
59
EUROPA
FEDER-FUNDO EUROPEU DE DESENVOLVIMENTO REGIONAL
59
FRANÇA
FONDATION POUR LA RECHERCHE MEDICALE
59
AUSTRIA
AUSTRIAN SCIENCE FUND
57
ALEMANHA
BMBF-FEDERAL MINISTRY OF EDUCATION and RESEARCH
57
JAPÂO
JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
55
ESPANHA
JUNTA DE ANDALUCIA
55
EUROPA
EUROPEAN SOCIAL FUND
54
ISLÂNDIA
SIGRID JUSELIUS FOUND
54
INDIA
CSIR NEW DELHI
53
CHILE
FONDECYT
53
CHINA
CHINA POSTDOCTORAL SCIENCE FOUNDATION
52
CHINA
HI TECH RES and DEVEL PROGRAM OF CHINA
52
REPÚBLICA CHECA
ACADEMY OF SCIENCES OF THE CZECH REPUBLIC
51
ITALIA
MIUR –ITALIAN HIGHER EDUCATIONS
50
ESPANHA
SPANISH GOVERNMENT
50
disponibilizada em artigos de periódicos
são quase que totalmente provenientes do
setor público. A Tabela 10 mostra as 110
instituições de fomento que investiram em
pesquisas que resultaram em 50 ou mais
artigos em microbiologia em 2009. Nota-se a ausência de agências de 10 países,
entre os 37 maiores produtores de ciência
mostrados na Tabela 1 (Bélgica, Portugal,
República Checa, Grécia, Hungria, Irlanda,
África do Sul, Nova Zelândia, Cingapura
e Coréia do Sul). Porém, no caso de países europeus, instituições de fomento da
comunidade européia podem estar sendo responsáveis pelo apoio financeiro. É
preciso dizer também que muito frequen-
16
NÚMERO DE ARTIGOS
temente as fontes de recursos não são
indicadas nos artigos.
Vê-se que, entre as 110 agências,
destacam-se pelo Brasil o CNPq, FAPESP,
CAPES, FAPERJ e FAPEMIG, nas posições 8, 19, 25, 53 e 71, respectivamente.
Em termos de artigos de pesquisa financiada por país, o Brasil se destaca na 5a posição, com 1616 artigos com financiamento
revelado, isto é, 5,06% do total (Tabela
11). O realce a ser feito é que esta posição
é alcançada por duas razões: um efetivo
apoio das agências de fomento e um grau
de profissionalismo destacado dos autores
ao indicarem a fonte de recursos para as
suas pesquisas.
Principais sub-tópicos de
pesquisa em microbiologia
no Brasil
A Tabela 12 mostra os principais sub-tópicos abordados nas investigações microbiológicas no Brasil. A classificação dos
sub-tópicos é feita pelo Web of Science. As
palavras chaves utilizadas na busca dos
artigos de microbiologia levam a artigos
que, embora enquadrando-se em microbiologia, tem sub-tópicos de áreas vicinais,
pela metodologia do Web of Science. Por
exemplo, o artigo “Molecular and clinical
evidence Ehrlichia chaffeensis infection in
Cameroonian patients with undifferentiated
Tabela 11. Destaque em número de agências de fomento nos países que
Tabela 12. Principais sub-tópicos
mais produzem artigos em microbiologia (2009)
dos artigos brasileiros de
NÚMERO DE
AGÊNCIAS
NÚMERO DE ARTIGOS QUE
RECEBERAM AUXÍLIO
microbiologia de 2009. Um mesmo
ESTADOS UNIDOS
30
15114
CHINA
7
2772
JAPÃO
5
1983
EUROPA
4
1663
BRASIL
5
1616
INGLATERRA
6
1538
ALEMANHA
4
1398
PAÍS
artigo pode estar classificado
com mais de um sub-tópico
SUB-TÓPICO
NÚMERO DE
ARTIGOS
Medicina Tropical
430
Doenças Infecciosas
408
Imunologia
400
395
CANADA
3
815
Microbiologia
ESPANHA
5
728
Ciências Veterinárias
354
FRANÇA
5
456
AUSTRALIA
2
428
Parasitologia
336
CORÈIA
3
360
Saúde Pública, Ambiental e Ocupa cional
226
SUIÇA
1
351
Bioquímica e Biologia Molecular
215
TAIWAN
1
330
Farmacologia e Farmácia
214
SUECIA
1
321
RUSSIA
1
218
Virologia
207
GLOBAL
3
204
Biotecnologia e Microbiologia Aplicada
180
REPÚBLICA CHECA
2
163
Odontologia, Cirurgia Oral e Medicina
128
MEXICO
1
162
Ciência e Tecnologia dos Alimentos
107
FINLÂNDIA
1
157
ÍNDIA
2
155
Sistema Respiratório
99
ARGENTINA
1
133
Química Medicinal
98
NORUEGA
1
127
Ciência das Plantas
92
HOLANDA
1
117
Pesquisa em Medicina Experimental
87
ITALIA
2
111
Biologia
86
TAILÂNDIA
1
97
POLÒNIA
1
66
Zoologia
84
IRLANDA
1
63
ISRAEL
1
60
ÁFRICA DO SUL
1
59
ÁUSTRIA
1
57
ISLÂNDIA
1
54
CHILE
1
53
31929
febrile illness” (Ann Trop Med, 103, 719,
2009) tem como sub-tópicos “Saúde Pública, Ambiental e Ocupacional, Parasitologia
e Medicina Tropical”.
Na tabela pode-se notar o fraco percentual de pesquisa microbiológica no sub-tópico de bioquímica e biologia molecular,
como já comentado na introdução. Nota-se
também, em parte como conseqüência
deste fato, uma produção relativamente
baixa relacionada com biotecnologia e microbiologia aplicada, uma área de grande
importância para o Brasil em termos de
inovação tecnológica e produção industrial.
Autores de artigos em
microbiologia de 2009 que
foram mais citados no
período (2009-2010)
A Tabela 13 mostra os autores de instituições brasileiras cujos artigos na área
de microbiologia de 2009 foram mais citados no período 2009-2010. Abrangeu-se um período maior de citações do que
nos demais levantamentos mostrados
pois buscou-se dados mais significativos
no contexto de impacto individual. Nota-se uma preponderância de artigos relacionados com microbiologia e imunologia
de parasitas de doenças tropicais, que de
certa forma segue uma tradição do sucesso alcançado desde a primeira metade
do século passado pelos microbiologistas
brasileiros.
É interessante notar a distribuição dos
autores por estados: 26 (SP), 22 (RJ), 17
(RS), 13 (MG), 7 (BA), 5 (CE), 3 (PR), 2
(ES), 1 (GO), 1 (PB). Esta distribuição é
muito diferente daquela que se tem para
a ciência como um todo, onde o Estado de
São Paulo chega a cerca de 50% da produção científica. Porém, ela se aproxima
da distribuição de artigos de microbiologia
por estado (Tabela 14), confirmando que
nesta área científica, por razões históricas
e conjunturais, outros estados destacaram-se acima de suas médias da ciência geral.
Considerações finais
Microbiologia é uma área de grande
destaque na ciência brasileira, em grande
17
Tabela 13. Noventa e oito autores do Brasil mais citados em 2009-2010 em artigos sobre microbiologia de 2009
no Web of Science. São mostrados os artigos com 8 ou mais citações
18
NOME
INSTITUIÇÂO
R CORREA-OLIVEIRA
Inst Rene Rachou, Lab Imunol Celular e Mol MG
NÚMERO DE CITAÇÕES
19
MARIZA G MORGADO
Dep Imunol do Inst Oswaldo Cruz, Fiocruz RJ
17
MAURO M TEIXEIRA
Dep Imunol Bioq, Inst Cien Biol, UFMG
17
REYNALDO DIETZE
Univ Fed Esp Santo, Ctr Cien Saude, Nucl Doen Infec
16
EM CARVALHO
Univ Fed Bahia, Hosp Univ Prof Edgard Santos
15
D DRIEMEIER
Univ Fed Rio Grande do Sul, Setor Patol Vet, Fac Vet
15
PT BOZZA
Fund Oswaldo Cruz, Inst O Cruz, Lab Imunofarm RJ
14
WALTER F DE AZEVEDO Jr
Ponti Univ Catolica Rio Grande do Sul, Fac Biociências
14
B GRINSZTEJN
Inst Pesq Clin Evandro Chagas Fiocruz, RJ
14
JORGE KALIL
Un Sao Paulo, Inst Coração, Lab Genet & Cardiol Mol
14
CV NAKAMURA
Univ Estadual Maringa, DAC, PR
14
EDUARDO F FLORES
Univ Fed Santa Maria, Dept Vet Prevent Med, RS
13
SOLANGE M GENNARI
Univ Sao Paulo, Fac Med Vet Zoot
13
RAFAEL A CACERES
Pont Univ Catol Rio Grande do Sul, Fac Biociências
12
RICARDO S DIAZ
Univ Fed Sao Paulo
12
MARCELO B LABRUNA
Univ Sao Paulo, Dept Med Vet Prevent & Saude Anim, FMVZ
12
H LANGONI
Univ Est São Paulo, Fac Med Vet & Zootecn Botucatu, SP
12
MARIA CRISTINA S LOURENCO
Fiocruz MS, Inst Pesquisa Clin Evandro Chagas, RJ
12
ML MARTINS
Univ Fed Minas Gerais, ICB, Dept Microbiol
12
JANIO M SANTURIO
Univ Fed Santa Maria, Dept Microbiol & Parasitol, RS
12
AMICAR TANURI
Univ Fed Rio de Janeiro, IB, Dept Gen
12
ML BARRETO
Univ Fed Bahia, Inst Saude Colet
11
E CUNHA-NETO
Univ Sao Paulo, Fac Med, Div Clinica Imunol & Alergia
11
ODIR A DELLAGOSTIN
Univ Fed Pelotas, Ctr Biotecnol, RS
11
BENEDITO P DIAS
Univ Estadual Maringa, Dept Anal Clin, PR
11
EG KROON
Univ Fed Minas Gerais, Inst Ciencias Biol, Lab Virus
11
JOSE G LEITE
Inst Oswaldo Cruz Fiocruz, Lab Virol Comparada, RJ
11
MITERMAYER G REIS
Min Saude, Fund Oswaldo Cruz, Ctro Pesq Goncalo Moniz, BA
11
JS SILVA
Univ Sao Paulo, Dept Bioq & Imunol, Fac Med Ribeirão Preto, SP
11
A TEIXEIRA-CARVALHO
Fiocruz, MS, Inst Rene Rachou, Lab Biomc Diag & Monit, RJ
11
TANIA UEDA-NAKAMURA
Univ Estadual Maringa, Dept Anal Clin, PR
11
DANIEL A ATHANAZIO
Univ Fed Bahia, Inst Cien Saude , Dept Biointeract
10
VERA L CAPELOZZI
Univ Sao Paulo, Fac Med, Dept Patologia
10
HENRIQUE DM COUTINHO
Univ Reg Cariri, Ctr Cie Biol & Sau, Crato, CE
10
WANDERLEY DE SOUZA
Univ Fed Rio de Janeiro, Inst Biofis Carlos Chagas Filho
10
EDUARDO A DONADI
Univ Sao Paulo, Dept Med, Ribeirao Preto
10
PL HO
Inst Butantan, Ctr Biotecnol, SP
10
ALBERT I KO
Min Sau, Fund Oswaldo Cruz, Ctro Pesq Gonçalo Monizr, BA
10
AlCYONE A MACHADO
Univ Sao Paulo, Fac Med Ribeirao Preto, Dept Med
10
OA MARTINS
Fiocruz MS, Inst Rene Rachou, Lab Biomarc Diagnost & Monit, RJ
10
E MASSAD
Univ Sao Paulo, Fac Med
10
SILVIA G MONTEIRO
Univ Fed Santa Maria, Dept Microbiol & Parasitol, RS
10
ESTER C SABINO
Fundacao Prosangue, Hemoctr, Sao Paulo, SP
10
DIOGENES S SANTOS
Pont Univ Catol Rio Grande do Sul, Pesquisas Biol Mol & Func
10
ANTONIO L TEIXEIRA
Univ Fed Minas Gerais, Fac Med, Dept Med Interna
10
LUISA L VILLA
Ludwig Inst Canc Res, Sao Paulo, SP
10
JV ARAUJO
Univ Fed Vicosa, Dept Vet, MG
9
LUIZ A BASSO
Pont Univ Catol Rio Grande Sul Ctr Pesquisas Biol Mol & Func,
9
FRANCISCO I BASTOS
Fundacao Oswaldo Cruz, Ctr Cie & Tecnol Inform, RJ
9
Tabela 13. Noventa e oito autores do Brasil mais citados em 2009-2010 em artigos sobre microbiologia de 2009
no Web of Science. São mostrados os artigos com 8 ou mais citações (continuação)
NOME
INSTITUIÇÂO
GONZALO BELLO
Fiocruz MS, Inst Oswaldo Cruz, Lab AIDS & Imunol Mol, RJ
NÚMERO DE CITAÇÕES
9
JOSE GM COSTA
Univ Reg Cariri, CCBS, LPPN, Crato, CE
9
J RODRIGUES COURA
Inst Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, Lab Doencas Parasitarias. RJ
9
ALEKSANDRO S DA SILVA
Univ Fed Santa Maria, Dept Microbiol & Parasitol, RS
9
AJ DUARTE
Hosp Coração, Lab Clin, São Paulo, SP
9
VITOR F FERREIRA
Univ Fed Fluminense, Inst Quim, Dept Quim Organ, Niterói, RJ
9
B GALVAO-CASTRO
Fund Oswaldo Cruz, Ctr Pesq Goncalo Moniz, RJ
9
PAULO GARCIA FILHO
Univ Gama Filho, Dept Endodont, RJ
9
EG KALLAS
Univ São Paulo, Inst Coração, Lab Genet & Cardiol Mol
9
WALTER LILENBAUM
Univ Fed Fluminense, Dept Microbiol & Parasitol, Niterói, RJ
9
ZIP LOBATO
MAPA, Lanagro , Pedro Leopoldo, MG
9
JOSE H PILOTTO
Inst Pesquisa Clin Evandro Chagas, Fundacao Oswaldo Cruz, RJ
9
MARCOS FG ROCHA
Univ Estadual Ceara, Fac Vet, Program Postgrad Cie Vet
9
RENATO L SANTOS
Univ Fed Minas Gerais, Escola Vet, Dept Clin & Cirurgia Vet
9
LUIZ C SEVERO
Univ Fed Rio Grande do Sul, ProgrPosgrad Cie Pneumol
9
CELIO L SILVA
Univ Sao Paulo, Nucl Pesq Tuberc, Fac Med Ribeirao Preto
9
FERNANDO R SPILKI
Ctr Univ Feevale, Inst Cie Sau, Novo Hamburgo, RS
9
LUIS FERNANDO TIMMERS
Pont Univ Catol Rio Grande do Sul, I, Fac Biociencias
9
SA VASCONCELLOS
Univ Sao Paulo, Lab Zoonoses Bacterianas , Fac Med Vet & Zoo
9
VALDILEA G VELOSO
Fiocruz MS, Inst Pesquisa Clin Evandro Chagas, RJ
9
TEREZA CS VILLA
Univ Sao Paulo, Escola Enfermagem Ribeirao Preto
9
ALEXANDRE P ZAVASCKI
Hosp Clin Porto Alegre, Infect Dis Unit, RS
9
SYDNEY H ALVES
Univ Fed Santa Maria, Curso Posgrad Ciencias Farmaceut, RS
8
ALDINA BARRAL
Fund Oswaldo Cruz, Ctr Pesquisas Goncalo Moniz, Salvador, BA
8
G BENARD
Univ Sao Paulo, Fac Med, Lab Invest Dermatol & Immunodef
8
ADRIANO BRANDELLI
Univ Fed Rio Grande do Sul, Dept Cie Alim, Lab Bioq Microbiol Apl
8
RAIMUNDA SN BRILHANTE
Univ Fed Ceara, Dept Patol & Med Legal, Fac Medicina
8
MARIANGELA CARNEIRO
Univ Fed Minas Gerais, Dept Parasitol, Inst Ciencias Biol
8
JULIO CEZAR M CASCARDO
Univ Estadual Santa Cruz, Dept Biol Sci, Ilheus, BA
8
PAULO MZ COELHO
Fiocruz , Ctr Pesquisas Rene Rachou, Lab Esquistossomose, MG
8
RC DA SILVA
Univ Est Sao Paulo, Fac Med Vet Botucatu, SP
8
MARCOS VINICIUS N DE SOUZA
Inst Tecnol Farm Manguinhos, Rio De Janeiro, RJ
8
LUCIA H FACCIOLI
Univ Sao Paulo, Fac Ciencias Farmaceut Ribeirao Preto, SP
8
LUIZ TADEU M FIGUIREDO
Univ Sao Paulo, Fac Med, Ribeirao Pretol
8
R HIRATA
Univ Estado Rio De Janeiro, Dept Microbiol Imunol Parasitol
8
CY KOGA-ITO
Univ Estado São Paulo, São José dos Campos, SP
8
CQF LEITE
Univ Estadual Paulista, Fac Cie Farmaceut, Sao Paulo, SP
8
ETHEL LN MACIEL
Univ Fed Espirito Santo, Ctr Ciencias Saude, Vitória, ES
8
MARCIO NUCCI
Univ Fed Rio de Janeirol
8
FC PIMENTA
Univ Fed Goias, Inst Patol Trop & Saude Publ, Goiania, Go
8
CARLOS A ROSA
Univ Fed Minas Gerais, Inst Ciencias Biol, Dept Microbiol
8
AC SEGURADO
Univ Sao Paulo, Dept Doenças Infec, Fac Med
8
JOSE JC SIDRIM
Univ Estadual Ceara, Fac Vet, Fortaleza, CE
8
AR SILVA
Univ Fed Vicosa, Dept Vet, Vicosa, MGl
8
NEIDE M SILVA
Univ Fed Uberlandia, Inst Cie Biomed , Ocular Immunol Lab, MG
8
JOSE F SIQUEIRA
Univ Estacio Sa, Fac Dent, Microbiol , Rio De Janeiro, RJ
8
JOSE P SIQUEIRA
Univ Fed Paraiba, Lab Genet Microorganisms, Joao Pessoa, PB
8
MILENA BP SOARES
Fiocruz MS, Ctr Pesquisas Goncalo Moniz, Salvador, BA
8
RUDI WEIBLEN
Univ Fed Santa Maria, Dept Vet Prevent Med, Santa Maria, RS
8
19
Tabela 14. Publicações em microbiologia em 2009 na base WoS dos estados brasileiros e respectivas
citações em 2009-2010
ESTADO
NUMERO DE ARTIGOS
CITAÇÔES EM 2010
CITAÇÔES/ARTIGO
São Paulo
1791
2507
1,400
Rio de Janeiro
840
1304
1,552
Minas Gerais
601
897
1,492
Rio Grande do Sul
440
496
1,127
Paraná
267
314
1,176
Bahia
195
325
1,667
Pernambuco
152
131
0,862
Brasília
139
180
1,295
Ceara
119
156
1,311
Santa Catarina
117
122
1.043
Goiás
98
147
1,500
Para
78
109
1,397
Paraíba
69
76
1,101
Amazonas
60
68
1,133
Rio Grande do Norte
49
62
1,265
Mato Grosso
47
58
1,234
Espírito Santo
46
31
0,674
Alagoas
39
57
1,462
Mato Grosso do Sul
26
43
1,653
Sergipe
16
24
1,500
parte devido à forte influência de estudos
parasitológicos que dominaram os interesses de pesquisa no século passado.
No entanto, um novo horizonte que
se descortina na área está muito relacionado com biotecnologia, mormente
no que diz respeito a processos bioquímicos de fermentação para a obtenção
de combustíveis, medicamentos e outros
produtos, em micro e macro escala. Neste caso, sem dúvida, a biologia molecular desempenha um papel vital, no isolamento e modificação de genes que se
20
prestem a produção de compostos específicos. Esta área merece, sem dúvida,
uma parcela significativa dos esforços e
investimentos em pesquisa no Brasil na
atualidade.
Referências
1. Jaime L. Belchimol. A instituição da microbiologia e a história da saúde pública no
Brasil. Ciência & Saúde Coletiva,5, 265-292,
2000.
2. Ítalo Suassuna. Brasileiros pioneiros na
história da microbiologia médica. 1. Rocha
Lima (1879 – 1956). Revista Paraense de Medicina, 20, 61-63, 2006.
3. J.G. Peard. The Tropicalist School of
Medicine of Bahia, Brazil, 1869-1889. Columbia University, Dissertation, Information
Service,Michigan, 1992.
4. Márcia Maria Rebouças. Pelo resgate da
memória documental das ciências e da agricultura: o acervo do Instituto Biológico de São
Paulo. História, Ciências, Saúde-Manguinhos,
13, número 4, 2006.
Ciência in Foco
MicRoRganisMos no
contRole siMBiÓtico
de PRagas e doenças
Prof. Dr. Paulo Teixeira Lacava
Departamento de Morfologia e Patologia, Universidade Federal de São Carlos
Prof. Dr. Thomas Albert Miller
Department of Entomology, University of California Riverside
Prof. Dr. João Lúcio de Azevedo
Departamento de Genética – ESALQ, Universidade de São Paulo
Um novo conceito de transformação
genética chamado paratransgênese tem
sido proposto para a prevenção de transmissão de patógenos por inseto vetores
(Beard et al., 2001; Rio et al., 2004). Paratransgênese nesse tipo de aplicação
significa a alteração genética de microrganismos simbióticos que possam ser
transmitidos via vetor. Esta estratégia de
prevenção de doença vêem sendo chamada de controle simbiótico, como uma
variação da chamada terapia simbiótica
(Ahmed, 2003).
A técnica de paratransgênese é empregada para criar condições de impedir
a transmissão do patógeno pelo inseto
vetor. A estratégia de controle simbiótico
pode empregar dois métodos: o de paratransgênese e o de não manipulação
genética, para o controle de pragas e doenças. Em muitos casos a solução pode
estar simplesmente na competição como
forma de controle, pois a manipulação
genética pode implicar no aumento de
custo na estratégia de controle (Beard
et al., 2001).
A chave do controle simbiótico está
em achar um microrganismos candidato
que co-exista no mesmo nicho ou ecossistema onde reside o problema, isto é,
para o agente controlador ter acesso
ao patógeno e atuar no seu controle
ou eliminação. O controle simbiótico é
diferente do controle biológico clássico.
Neste último, não necessariamente é
utilizado um agente de controle nativo
do nicho para o qual é necessário uma
estratégia de controle. Por outro lado, o
controle simbiótico busca preferencialmente agentes de controle já adaptados
à aquele nicho afetado por uma praga ou
doença; ou seja, no controle simbiótico
todos os elementos estão presentes e
estabelecidos no ecossistema (Rao et
al., 2005; Miller, 2007).
a filosofia Do Controle
simbiótiCo
Em contraste com os métodos de
controle de doenças transmitidas por insetos vetores na agricultura e na saúde
(Tabela 1), o controle simbiótico não visa
controlar diretamente o vetor da doença, mas sim afetar o patógeno, ou seja
diretamente afetando sua habilidade de
sobreviver ou idiretamente bloqueando a
sua transmissão pelo inseto vetor (Miller,
2007). Em muitos casos isto é alcançado
pela interação/competição do patógeno
com um microrganismo simbiótico.
Todos exemplos de doenças citados
nessa publicação ainda não possuem
cura. De fato, nenhuma doenças causada por patógeno que é transmitida por
inseto vetor possui realmente uma cura.
Dessa forma, o controle simbiótico oferece uma nova estratégia alternativa para
o controle de doenças que envolvem insetos vetores (Miller, 2007).
tabela 1 . métoDos ClássiCos De Proteção Para a agriCultura e saúDe .
método
agricultura
medicina
Mecânico
Tratos culturais
Sanitário
Químico
Agroquímicos
Antibiótico
Biológico
Controle biológico
Terapia probiótica
Genético
Variedades resistentes
Melhoramento de raças
Fonte: adaptado Miller (2007) e Van Emden (1989)
21
MICRORGANISMOS
SIMBIÓTICOS
Associações simbióticas possuem
um importante papel em ecossistemas
naturais, possuindo grande potencial
para aplicação em diversas áreas de interesse com potencial uso na indústria,
agricultura e saúde. Em ecossistemas
naturais, várias associações simbióticas são bem conhecidas e estudadas.
Dessas associações podem ser citadas:
Rizhobium-leguminosa, microrganismos
do trato intestinal animal, micorrizas arbusculares, liquens e microrganismos
endofíticos (Hirsch et al., 2001; Ohkuma, 2003; van der Heijden et al., 1998;
Ahmadjian & Jacobs, 1981). Embora
associações simbióticas tenham sido
estudadas extensivamente, os resultados ainda são limitados para aplicações
práticas. Particularmente, pesquisas na
utilização de microrganismos simbióticos
são limitadas pelas dificuldades de isolamento e manutenção de culturas puras
de simbiontes.
A eficência da associação de um microrganismos simbiótico pode variar de
acordo com genótipo do hospedeiro. Wilkinson et al (1996) estudou a efetividade
de Bradyrhizobium sp. na nodulação de
raiz em associação e sugere que essa
bactéria simbiótica é mais efetiva quando é nativa da planta hospedeira em
comparação com as isoladas de outras
plantas, mesmo que geneticamente relacionadas às plantas estudadas. Tudo
isso indica a ocorrência de uma co-evolução neste sistema de associação.
Endofíticos Simbióticos
Microrganismos endofíticos são
aqueles que habitam o interior das plantas sem causar qualquer efeito negativo
aparente (Hallmann et al., 1997; Bacon
& White, 2001). Esta comunidade microbiana é constituída principalmente por
fungos e bactérias, e ao contrário dos
microrganismos fitopatogênicos, não
causam prejuízos à planta hospedeira
(Neto et al., 2003). Mais recentemente,
Azevedo & Araújo (2007) definem endófitos como todos os microrganismos que
habitam o interior da planta hospedeira,
sem causar danos aparentes ou estruturas externas visíveis, excluindo desta
22
maneira microrganismos que fixam nitrogênio atmosférico e produzem nódulos
nas raízes vegetais, como também os
fungos micorrízicos, ambos conceitualmente endofíticos mas que apresentam
características próprias e bem mais estudados que os endofíticos que habitam
partes aéreas de plantas.
A penetração dos microrganismos
endofíticos dá-se principalmente por
aberturas naturais ou artificiais tais como
estômatos, região de emissão de raizes
secundárias, ferimentos causados por
instrumentos agrícolas e microferimentos nas raízes ocasionados pelo atrito
destas com partículas do solo (Neto et
al., 2003). Após a penetração estas bactérias e fungos disseminam-se de maneira sistêmica para diversas partes da
planta, habitando de forma ativa o apoplasto, vasos condutores, em alguns casos ocorrendo colonização intracelular.
O acúmulo de informações a respeito
da interação planta/endófitos (Hallmann
et al., 1997; Azevedo et al., 2000; Araújo
et al., 2001) e com os resultados promissores observados, tem sido dada
especial atenção ao estudo de microrganismos endofíticos como agentes de
controle biológico de inúmeras doenças
de plantas (Hallmann et al., 1997; M’Piga
et al., 1997), pragas (Azevedo et al.,
2000) como promotores de crescimento
vegetal (Hallmann et al., 1997; Bent &
Chanway, 1998) e ainda o uso de bactérias endofíticas como fitoremediadores
de áreas poluídas (Newman & Reynolds,
2005). Microrganismos endofíticos são
assim, potenciais candidatos a serem
utilizado em estratégias de controle simbiótico.
CONTROLE SIMBIÓTICO
O estudo de microrganismos associados a insetos em diferentes estratégias
de controle biológico tem sido desenvolvido, primeiramente pela utilização de
microrganismos patogênicos ao inseto
(Schnepf et al., 1998). Uma outra estratégia adicional é a exploração de microrganismos simbióticos, com o objetivo de
reduzir insetos vetores competentes na
transmissão de doenças (Beard et al.,
1998). Esta redução da capacidade de
um inseto vetor como um agente transmissor de doença pode estar basea-
do em microrganismos que interferem
naturalmente na preseça do patógeno
(Baldridge et al., 2004) ou ainda poderia
ser alcançado por meio da manipulação
genética de microrganismos simbióticos
em insetos. Microrganismos a quais possuem a capacidade de se multiplicarem
em populacões de insetos hospedeiros
são particularmente promissores, desde
que eles também possam ser explorados para expressar uma característica
genética desejada (Zabalou et al., 2004).
Um pré-requesito para o desenvolvimento de futuras estratégias para o controle simbiótico da população de insetos
e insetos vetores é a identificação de
associações que possuam características promissoras entre microrganismos
e insetos. Estás características incluem
a presença de microrganismos simbióticos nos organismos hospedeiros, que
estes também sejam hospedeiros de patógenos e ainda que possuam potencial
para propagar-se rapidamente entre a
população hospedeira (Marzorati et al.,
2006).
Uma vez que o agente de controle
simbiótico seja identificado para atuar,
todas as manipulações devem ser ser
realizadas considerando o local da ação.
Entretanto, uma solução alcançada utilizando a estratégia de controle simbiótico
em uma localização específica pode não
atuar satisfatoriamente em outro local e
condição, diferentemente do que pode
ocorrer no controle biológico clássico.
Após indentificado um microrganismo
com potencial para ser um candidato no
controle simbiótico, este deve ter a habilidade de ser cultivado e re-introduzido
no seu nicho original e ainda ser conveniente para alterações genéticas, caso
necessário (Miller, 2007).
PARATRANSGÊNESE E O
CONTROLE SIMBIÓTICO
A manipulação genética de insetos
transmissores de doenças é uma estratégia alternativa objetivando a eliminação do inseto vetor dentro de uma
população. A expressão de genes que
produzem produtos que possuam a habilidade de bloquear ou eliminar a transmissão por parte de insetos vetores poderia prover a uma valiosa ferramenta no
controle de diversas doenças causadas
por insetos transmissores. Dentro deste
contexto, existem duas abordagens para
a transformação genética de inseto vetores. A primeira envolve a transformação
direta via inserção de material genético
exógeno (Durvasula et al., 2003). Isto é
realizado utilizando elementos móveis,
como os transposons, para a transformação genética (Coates et al., 1998;
Jasinskiene et a1., 1998; Catteruccia et
a1., 2000). A segunda abordagem envolve a expressão de genes exôgenos
utilizando um microrganismo simbiótico,
transformado genéticamente e que seja
nativo ao inseto transmissor da doença. Esse método tem recebido especial
atenção recentemente sendo um típico
exemplo de paratransgênese (Durvasula
et al., 2003, Miller 2007).
Paratransgenese é uma nova abordagem para controlar insetos vetores
transmissores de doenças, principalmente artrópodes; sendo derivado da
ocorrência natural de interações entre
vetor e patógeno e populações de microrganismos simbióticos que colonizam
o inseto. Considerando que a presença
de tais microrganismos dentro do inseto
vetor é fundamental na paratransgênese, as exigências descritas a seguir são
necessárias para o sucesso da estratégia de paratransgênese (Durvasula et
al., 2003):
• Os microrganismos selecionados
para cultivo e manipulação genética
in vitro devem co-existir com o inseto
transmissor da doença;
• Métodos simples para isolar e transformar microrganismos simbióticos
devem estar presentes;
• A transformação genética de microrganismos simbióticos tem que resultar em mutantes estáveis, sem perda
de aptidão, reprodutividade e manter
a característica de uma relação simbiótica, além de manter taxas comparáveis ás da linhagem selvagem;
• A manipulação genética de um microrganismo simbiótico não deve
afetar suas funções simbióticas no
inseto vertor e hospedeiro;
• A expressão de produtos oriundos
de microrganismos geneticamente
alterados deve atingir o patógeno e
ser capaz de interromper o ciclo de
transmissão da doença pelo inseto
vetor;
• A manipulação genética de bactérias
simbióticas não deve ser virulenta
contra o inseto vetor em questão ou
mesmo contra outros organismos presente no ambiente. Além disso, bactérias selecionadas para serem utilizadas em paratransgênese não devem
ser patogénicas contra elas mesmas;
A paratransgênese para a manipulação de insetos vetores transmissores
de doenças, requer uma avaliação da
biologia da população do inseto; assim
como assegurar uma taxa de transmissão do microrganismos simbiótico dentro
da dinâmica da população de vetores. A
reprodubilidade da estratégia de paratransgênese deve ser baseada na observação de como o inseto/microrganismo
interage com o ambiente, para que esta
se apresente o mais próximo do que
ocorre na natureza, visando assim o sucesso do controle simbiótico (Durvasula
et al., 2003).
A expressão de anticorpos, utilizando a técnica de paratransgênese
Cecropina A e outros peptídios de
imunização são promissores para uma
estratégia de paratransgênese. Entretanto, estes compostos não possuem
em muitos casos especificidade para atividade bactericida contra uma variedade
de bactérias Gram-negativas que podem
ser encontradas em insetos e plantas
em condições de campo (Durvasula et
al., 2003). Além disso, é importante considerar que com o passar do tempo, as
populações alvo adquirem resistência
a tais peptídios. A necessidade de uma
outra classe de moléculas que possa
ser expressa concomitantemente ou
consecutivamente como peptídios de
imunização, tem redirecionado as pesquisas para buscar anticorpos de cadeia
simples (monoclonais) como estratégia
na paratransgênese.
Recentemente, com as técnicas que
envolvem bacteriófagos, têm se tornado
possível a clonagem de genes que codificam anticorpos monoclonais, que são
expressos em vários sistemas vivos (Sidhu, 2001; Sidhu et al., 2003; Paschke,
2006). A tecnologia mais usada para a
triagem de fragmentos de anticorpos sin-
téticos que reconhecem um determinado
antígeno, sem usar um sistema animal,
vale-se da expressão de uma coleção de
anticorpos (biblioteca) na superfície de
fagos; técnica está também conhecida
por “exposição fágica” ou “phage display” (Goletz et al., 2002).
A utilização da tecnologia de biblioteca de peptídios expressa em bacteriófagos, ou “phage display”, para selecionar
peptídios específicos ligantes a receptores vêm sendo cada vez mais utilizada
como uma estratégia de paratransgênese dentro do controle simbiótico. “Phage
display” de peptídios é uma poderosa
ferramenta que, utilizando bacteriófagos
geneticamente modificados para expressar seqüências de pequenos peptídios na
sua superfície, permite a busca de pares
receptores-ligantes. Os ligantes são os
peptídios identificados que se ligam a
receptores presentes no alvo em estudo.
O sistema do “phage display” é capaz
de interagir com o meio por meio de pequenos peptídios expressos na sua superfície. Como a informação codificadora da seqüência do peptídio está contida
no genoma do bacteriófago, uma única
partícula viral ligada à superfíce de uma
célula ou tecido pode ser recuperada
por infecção bacteriana e o peptídio responsável é assim identificado. Poucas
técnicas permitem estudar interações
moleculares de uma única molécula ou
célula, sem qualquer conhecimento prévio sobre a natureza da mesma.
CONTROLE SIMBIÓTICO NA
AGRICULTURA
Controle Simbiótico da “Doença de Pierce”
A “Doença de Pierce” em videira, é
causada pela bactéria Xylella fastidiosa,
a qual bloqueia os vasos xilemáticos das
plantas afetadas (Hopkins & Purcell,
2002; Hackett et al., 2003). A linhagem
de X. fastidiosa que causa a doença
em videira nos EUA, provavelmente é
originária dos estado da Florida, passando pelo estado do Texas. Essa doença
agravou-se quando foi introduzida na
California a cigarrinha vetora Homalodisca coagulata, também conhecida como
“glassy-winged sharpshooter” (GWSS)
(Almeida & Purcell, 2003).
23
Atualmente na California, pesquisas
estão sendo desenvolvidas objetivando
o controle simbiótico da doença buscando interomper o seu ciclo desde a transmissão pelo inseto vetor até o bloqueio
da X. fastidiosa na planta hospedeira
(Bextine et al., 2004; Miller, 2007). Três
potenciais candidatos bacterianos para
o controle simbiótico desta doença foram selecionados de GWSS no sul da
California (Bextine et al., 2004). Todos
os três candidatos foram também detectados como endófitos em dieferentes
plantas hospedeiras e transmitidos pelo
inseto vetor da “Doença de Pierce”, indicando que o candidato para o controle
simbiótico pode colonizar a planta hospedeira e o inseto vetor.
Dentre estes três candidatos selecio-
nados a espécie Alcaligenes denitrificans
var. xylosoxidans (Axd) foi selecionada
para desenvolver a estratégia de controle
simbiótico para a doença. Axd foi alterada geneticamente para expressar uma
proteína vermelha fluorescente (DsRed)
(Lampe et al., 1999; Lampe et al., 2000;
Bextine et al., 2004), introduzindo assim
uma marca genética para o monitoramento na planta hospedeira e no inseto vetor.
Bextine et al. (2004, 2005) sugeriu o uso
de bactérias endofíticas na estratégia
de paratransgênese (Beard et al., 2001)
para o controle simbiótico da “Doença de
Pierce”, ou seja utilizar um endófito, transformado geneticamente, para controlar X.
fastidiosa em videira.
Um número de candidatos como peptídios antimicrobianos já foram testados
Figura 1. Anticorpo de cadeia simples (scFV S1), a qual é expressado na superfície do bacteriofago M13, tem sido selecionado contra Xylella fastidioda, agente
causal da Pierce’s Disease. Adaptado Arora et al (2005) e Lampe (2005).
Figura 2. Esquema hipotético de anticorpos, produzidos por uma bactéria simbiótica, atuando sobre a superfície de Xylella fastidiosa. Figura gentilmente cedida
por J.L. Ramirez.
24
para o possível uso no controle simbiótico da “Doença de Pierce” (Kuzina et al.,
2006). Lampe (2006) testou anticorpos
de cadeia simples, específicos para a
linhagem de X. fastidiosa da videira (Figura 1), com objetivo de utilizar esses
anticorpos no controle simbiótico e utilizando bactérias endofíticas expressando esse tipo de agente antimicrobiano
(Figura 2).
De acordo com Bextime et al (2004,
2005), a Figura 3 mostra os passsos
para a adoção do controle simbiótico da
“Doença de Pierce”.
Controle Simbiótico da Clorose
Variegada dos Citros (CVC)
A Clorose Variegada dos Citros (CVC)
é causada pela Xylella fastidiosa, uma
bactéria Gram-negativa, sem motilidade,
limitada ao xilema (Rosseti et al., 1990;
Hartung et al., 1994). Ela é transmitida
naturalmente por insetos suctoriais (Hemiptera: Cicadellidae) que se alimentam
da seiva bruta do xilema (Roberto et al.,
1996). Em citros esta bactéria é capaz
de infectar especialmente laranjas-doce,
mas é encontrada também em outros
hospedeiros como tangerina, tangores,
tangelos e limão (Laranjeira et al., 1998).
Segundo Alves (2003) ainda há divergências no que diz respeito ao modo
de ação de X. fastidiosa causando patogênese em citros. Contudo, a hipótese
mais bem aceita foi proposta Hopkins
em 1989. De acordo com o autor, X.
fastidiosa leva a disfunções no sistema
condutor de água em plantas de citros
(Hopkins, 1989). O principal mecanismo
de patogênese seria a falta de translocação de água e nutrientes devido à
oclusão de vasos do xilema pelos agregados bacterianos, devido a deposição
de pectina e de goma fastidiana (Souza,
2002), em conjunto com reações de resistência da própria plantas. As reações
de resistência mais comuns das plantas
de citros à CVC, seriam a formação de
tiloses pelo hospedeiro, resultando em
estresse hídrico (Fry & Milholland, 1990;
Alves, 2003). Outras reações também
observadas de resistência da planta à
entrada do patógeno bacteriano são a
formação de cristais de cálcio em vasos,
que possivelmente levariam à destruição
das membranas da pontuação, causan-
do cavitação nos vasos com embolia
(Shultz & Matthews, 1988; Alves, 2003).
Segundo Costerton & Irvin (1981), a
formação de agregados de células de
X. fastidiosa dever-se-ia à liberação de
polissacarídeos extracelulares que facilitariam a adesão célula-célula. de Souza
et al. (2005) apontam que a formação do
biofilme por X. fastidiosa dentro dos vasos da planta com posterior bloqueio no
sistema de água é causa da patogênese
desta bactéria em citros.
Azevedo & Araújo (2003) descrevem
o potencial uso do gênero Methylobacterium spp., a qual coloniza o mesmo
nicho que X. fastidiosa em citros, numa
estratégia de reintroduzir esse endófito
geneticamente modificado em plantas
de citros, com o objetivo de controlar a
CVC. Nesse estudo foi descrita a utilização de um vetor replicativo PeglA160
para produzir um isolado geneticamente
modificado de Methylobacterium expressando resistência a um antibiótico além
do gene da endoglucanase. É sabido
que X. fastidiosa produz uma goma, denominada goma fastidiana (da Silva et
al., 2001), a qual pode ser responsável
pela obstrução dos vasos de xilema em
plantas afetadas pela CVC. Dessa forma a produção de endoglucanase por
um endófito oriundo de plantas cítricas
poderá transformar este endófito em um
agente de controle simbiótico contra X.
fastidiosa visando o controle da CVC.
Além disso, o gênero bacteriano
Alcaligenes é isolado endofiticamente
em alta freqüência também em plantas
cítricas (Araújo et al., 2001), sendo
assim possível também tentar para X.
fastidiosa, agente causal da CVC, similar estratégia de controle aplicada para a
“Doença de Pierce”.
Controle Simbiótico da “Doença Amarela da Videira” ou “Flavescence dorée” (FD)
Hoje em dia uma das mais importantes doenças de videira na Europa é
a “Flavescence Dorée” (FD) (Doi et al.,
1967; Bianco et al., 1996; Batlle et al.,
1997; Angelini et al., 2001; Bianco et al.,
2001; Martini et al., 2002), tendo como
agente causal a bactéria “Candidatus
Phytoplasma vitis” (Lee et al., 2000;
Jagoueix-Eveillard et al., 2001; Nam-
Figura 3. Cronologia para adoção do controle simbiótico em estratégia de paratransgênese utilizando uma bactéria endofítica (simbiótica) no ciclo de doenças
onde o agente causal é a Xylella fastidiosa (adaptado de Lacava et al. 2009).
ba, 2002; Oshima et al., 2004). A FD é
uma doença transmitida e dissiminada em plantas de videiras por meio de
um inseto vetor, Scaphoideus titanus,
lepidóptero (Hemiptera: Cicadellidae).
O S. titanus transmite a bactéria para
o floema das plantas de videira ao se
alimentar delas. O controle da FD na
Europa é prioridade nas áreas de produção de vinhos, entretanto as medidas
de controle estão restritas a destruição
de pomares e extensiva aplicação de
inseticidas contra S. titanus, com óbvias
implicações ecológicas e econômicas;
além da aplicação de inseticida não ser
compatível com a produção orgânica de
uvas e vinhos.
Mais recentemente, tem aumentado
o interese no potencial uso de agentes
de controle biológico (Beard et al., 1998;
Beard et al., 2002; Rio et al., 2004; Schnepf et al., 1998) por meio do uso de
microrganismos associados com insetos. Diferentes estratégias de controle
biológico estão sendo desenvolvidas.
Uma delas é o uso de microrganismos
patogênicos a insetos (Schnepf et al.,
1998). Uma possível estratégia adicional
é a utilização de microrganismos simbióticos, com o objetivo de reduzir a capacidade do inseto vetor em transmitir uma
doença (Beard et al., 1998). A redução
da capacidade do inseto vetor em disseminar uma doença poderia ser baseada
25
em microrganismos que interferem naturalmente na presença do patógeno ou
poderia ser alcançado por meio da manipulação genética de microrganismos
simbióticos de insetos. Microrganismos
que possuem a capacidade de se espalhar em populações de insetos hospedeiros são interesantes, desde que eles
também possam ser explorados para serem transformados genéticamente com
uma característica desejável (Zabalou et
al., 2004).
Marzorati et al. (2006), focando no
controle simbiótico do FD, descrevem
uma bactéria simbiótica detectada no inseto S. titanus. Os resultados, descrevem
que essa bactéria simbiótica possue as
mesma rotas de colonização que a “Ca.
Phytoplasma vitis” dentro do corpo do inseto, incluindo as glandulas salivares.
O estudo de Marzorati et al. (2006)
utilizando técnicas como PCR, DGGE e
microscopia eletrônica indicou que duas
bactérias coexitem no mesmo inseto vetor de FD, uma o próprio agente causal
da FD, “Ca. Phytoplasma vitis” e uma
outra endosimbionte, classificada como
“Ca. Cardinium hertigii” (ST1-C). Ambas
colonizam os mesmos orgãos, como intestino e glândula salivar, além da gordura corpórea. A colonização destas duas
bactérias nos mesmo tecidos do inseto
hospedeiro torna possível o estudo da
interação potencial entre essas duas
bactérias no corpo do inseto tornando
viável que a ST1-C seja um interessante
candidato para o controle simbiótico da
FD, por meio da paratransgenese (Beard
et al 1998, Bextine et al., 2004; Rio et
al., 2004).
Aflatoxina
Aflatoxinas são micotoxinas proveniente de várias espécies do fungo
Aspergillus. Este fungo reside no solo,
mas também pode colonizar grãos e
sementes, especialmente as culturas de
cereais e amendoim, se as condições de
umidade forem favoráveis. Todos os animais são suscetíveis ao envenenamento
por aflatoxina, que pode causar danos
ao fígado além de induzir a formação de
cancer. Embora o ser humano tenha uma
tolerância bastante alta, a presença de
aflatoxina em várias culturas como sementes de algodão para a alimentação
26
de animais ou amendoin para consumo
humano pode desencadear conseqüências econômicas severas para o crescimento do setor agrícola que produz este
tipo de insumo e cultura.
Cotty et al. (1994) desenvolveram
uma estratégia de controle simbiótico,
sem utilização de alterações genéticas, para prevenir a contaminação de
sementes de algodão por aflatoxina.
Várias linhagens de Aspergillus flavus,
a mais comum fonte de contaminação
por aflatoxina, foram ensaiadas para a
produção de aflatoxina. Em uma dessas
linhagens, AF-36 (Ehrlich & Cotty, 2004),
verificou-se que ela não produz aflatoxina. A linhagem foi recentemente registrada como um biopesticida na Agência
de Proteção Ambiental Americana (“US
Environmental Protection Agency”) para
aplicação em solos nos quais a cultura
do algodão é plantada (Antilla & Cotty,
2002; Cleveland, et al., 2003; Jones,
2003).
Quando cultivada em semente de
trigo e disseminado no solo, a linhagem
AF-36 superou outras espécies de Aspergillus, deixando a colheita de algodão
relativamente livre de contaminação por
aflatoxina em uma resposta de competitividade clássica. O tratamento de um
único campo com a linhagem AF-36 tem
um efeito dispersivo, espalhando o fungo
para campos adjacentes e com duração
aproximada de um ano no campo tratado [http://archives.foodsafetynetwork.
ca/agnet/2004/6-2004/agnet_june_22-2.
htm#story3]. Esta versão do AF-36 como
produto comercial nos EUA foi registrada
como Afla-Guard® (Hagan, 2005) e há
dados que indicam redução da contaminação por aflatoxina em torno de 60 a
98%.
CONTROLE SIMBIÓTICO
APLICADO À SAÚDE
Controle Simbiótico aplicado
área médica
Doenças inflamatórias do intestino ou
IBD incluem ulceratites/colites e a doença
de Crohn, cada qual afetando diferentes
partes do intestino. Embora o agente causal da IBD seja desconhecido, os sintomas são evidenciados pela inflamação da
mucosa do intestino. O tratamento da IBD
envolve anti-inflamatórios, medicamentos para interromper a reação do tecido
inflamado e terapia imuno-repressiva. O
controle simbiótico da IBD foi reportado
quando foram isoladas bactérias do intestino, atuando como veículos de agentes
anti-inflamatórios, tais como a interleucina-10 (Westendorf, et al., 2005).
Outras aplicações do controle simbiótico na area da saúde pública, incluem
a proteção contra o vírus da HIV, numa
estratégia para prevenir infecções por
HIV via controle simbiótico bacteriano
como veículo para tal controle (Chang
et al., 2003; Rao, et al., 2005). Uma linhagem probiótica de Escherichia coli-Nissle1917 foi utilizada como veículo
para “HIV-gp41-hemolisina A”, um peptídio híbrido que bloqueia a fusão entre
o vírus da HIV e as células hospedeiras.
Foi reportado ainda que pequenas quantidades (micromolares) de um peptídio
protetor produzido pela linhagem E. coli-Nissle1917, modificada geneticamente,
foi capaz de colonizar camundongos por
semanas ou meses. As colônias estavam presentes no reto, vagina e intestino
delgado e ainda perto do local de contato
com o vírus da HIV (Rao et al, 2005).
Lagenaur & Berger (2005), enfatizam
que a abordagem de utilizar uma bactéria viva para o controle de doenças na
área médica não é uma novidade por si
só, mas que está é uma estratégia moderna quando utiliza-se uma bactéria geneticamente engenherada como veículo
para uma terapia gênica na administração de compostos para o combate de
uma doença.
Controle Simbiótico da Doença
de Chagas (Trypanosoma cruzi)
O exemplo original do controle simbiótico é oriundo da sua aplicação na
Doença de Chagas (DC) (Durvasula
et al., 1997; Durvasula et al., 1999a,
1999b; Beard, et al., 1998; Beard et al.,
2002), e foi desenvolvida no laboratório
do Professor Frank Richards na “Yale
Medical School” (EUA). A DC é causada
por um protozoário, Trypanosoma cruzi
o qual é transmitido por um inseto vetor
sendo um deles, no caso do Brasil o
Triatoma infestans. Esse inseto vetor da
sub-família Triatominae que se alimenta
exclusivamente de vertebrados homeo-
térmicos é um hematófago. O ciclo da
doença tem início quando o T. infestans
pica uma pessoa infectada com o T. cruzi. No intestino do T. infestans o T. cruzi
irá se reproduzir. Ao picar novamente
outra pessoa o T. infestans deposita
suas fezes na pele da pessoa, que se
infecta com o T. cruzi quando se coça.
Os parasitas (T. cruzi) invadem primeiro
as células da pele e em seguida a circulação sanguínea. Na fase assintomática
da doença, o T. cruzi se concentra nas
fibras musculares. O ciclo recomeça
quando a pessoa é picada novamente.
Durvasula et al. (1997), descreveram
uma bactéria simbiótica ao inseto vetor
da DC, a bactéria Rhodococcus rhodnii.
Esses mesmo autores em uma estratégia de controle simbiótico para a DC,
transformaram genéticamente R. rhodnii
para expressar cecropina A (Boman et
al. 1989; Beard et al., 1992), um peptídio letal ao T. cruzi. Os insetos que possuiam essa bactéria transformada e expressando a cecropina A, apresentaram
a eliminação ou redução do número de T.
cruzi. Desta forma, a expressão de moléculas com atividade anti-parasítica pela
transformação genética de bactérias
simbióticas de inseto vetores transmissores de doenças pode servir como uma
poderosa abordagem para o controle de
certas doenças transmitidas por artropodes. Esse método de controle simbiótico
tem sido desenvolvido para que, dentro
das populações do inseto vetor da DC,
a bactéria transformada geneticamente
fixe-se e multiplique-se para estabelecer uma rotina de aquisição simbiótica e
como conseqüência bloquear a transmissão da doença (Durvasula, et al., 1999a).
Dotson et al. (2003), também trabalhando no controle simbiótico da DC, buscou
aperfeiçoar o sistema que transformação
de R. rhodnii com elementos integrativos
de micobacteriófagos-L1, obtendo melhores resultados de transformação e estabilidade do que os obtidos por Durvasula
et al. (1997).
Controle Simbiótico da Malária
Favia et al. (2007) mostraram
que uma bactéria do gênero Asaia
(α-proteobacteria) tem uma associação
estável com a larva e o adulto de Anopheles stephensi, um importante mosquito
vetor de Plasmodium vivax, o principal
agente causal da malaria na Ásia e em
outros continentes. Este autores provaram que Asaia é a bacteria dominante
na microbiota associada a este mosquito
por várias técnicas, tais como: PCR
quantitativo, gene 16S rRNA, microscopia
eletrônica e hibridização in situ do gene
16S rRNA. Mostraram assim, que essa
bactéria está presente em grande densidade populacional no intestino da fêmea e
na area reprodutiva masculina do mosquito. Além disso estes autores ainda conseguiram transformar Asaia com o gene da
proteina verde fluorescente (GFP), verificando a estabilidade dessa bactéria após
ser modificada geneticamente e ainda
comprovando a sua habilidade em colonizar outras parte do mosquito, como as
glândulas salivares. O trabalho de Favia
et al. (2007), sugere que Asaia, poderá
ser um candidato para o controle da malária, utilizando técnicas de engenharia
genética ou paratransgenese, numa estratégia de controle simbiótico.
CONCLUSÕES
O controle e a administração de
pragas e doenças tem sido um desafio
significante e constante para os profissionais das áreas médica e agrícola. O
surgimento de problemas relacionados
à produção e colheita de alimentos nos
remete à preocupação do uso exagerado de insumos e defensivos agrícolas,
criando a necessidade de regulamentos
ambientais mais rigorosos, gerando assim a necessidade do desenvolvimento
de novas tecnologias para produção de
alimentos mais sustentáveis em relação
ao controle de pragas e doenças, sem
prejuizos ambientais. Dentro deste contexto, o desenvolvimento de pesquisas
que envolvam estratégias de controle
simbiótico e outros métodos nessa área,
vêem sendo pesquisados, sobretudo em
interações que envolvam a presença de
insetos vetores para a transmissão de
uma determinada doença.
Dentro desse contexto, novas abordagens para o desenvolvimento sustentável do controle biológico de insetos e
insetos vetores de doenças vêem sendo
desenvolvidas, baseadas nas relações
simbióticas, que são ecologicamente
menos prejudiciais ao meio-ambiente do
que os métodos atuais de controle químicos em uso.
As duas últimas décadas testemunharam o aparecimento e desenvolvimento
do campo de estudo das relações simbióticas, particularmente o da simbiose em
insetos, devido ao uso de técnicas moleculares que revelaram a diversidade de
microrganismos simbióticos associados
aos insetos. Com o avanço deste campo
de pesquisa, dados suficientes foram gerados para compreender o valor aplicado
dessa linha de pesquisa. Desta forma,
uma moderna estratégia de controle biológico, chamado de “controle simbiótico”
está começando a se desenvolver.
O controle simbiótico utiliza microrganismos simbióticos para o controle de
populações de pragas ou como veículos
de anti-transmissão de populações de
insetos vetores de doenças. Métodos
modernos permitem o desenvolvimento
de estratégias utilizando microrganismos
simbióticos geneticamente alterados ou
mesmo não alterados, para vários propósitos, tais como o controle simbiótico.
O controle simbiótico é essencialmente um tema interdisciplinar que requer
métodos e protocolos provenientes de
diferentes áreas de estudos, incluindo
a biologia molecular, microbiologia, fitopatologia, virologia, entomologia, imunologia, genética e ecologia, apenas para
citar algumas delas.
REFERÊNCIAS
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between fungus and alga in the lichen Cladonia cristatella Tuck. Nature, v.289, p.169-172,
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Ciência in Foco
Radiação ionizante
no controle de
fungos toxigênicos e
micotoxinas
Benedito Corrêa
Prof. Titular do Departamento de Microbiologia do ICB/USP
Raquel Braghini
Pós-Doutoranda do Departamento de Microbiologia do ICB/USP
Simone Aquino
Professora Doutora da Universidade Nove de Julho
1. Introdução
1.1. Micotoxinas
As micotoxinas compreendem um
conjunto complexo de substâncias tóxicas produzidas por fungos filamentosos
(bolores) que, dependendo da concentração presente nos alimentos e rações,
causam graves problemas à saúde humana e animal (MOSS, 1998). O termo
micotoxina é originado da palavra grega
“mykes”, que significa fungo; e do latim
“toxicum”, que significa veneno ou toxina (BULLERMAN, 1979; CORRÊA,
2010).O estudo das micotoxinas ganhou
maior atenção a partir da descoberta
das aflatoxinas na Inglaterra, em 1960.
Vários relatos colocam as micotoxinas
como responsáveis por surtos que ocorreram em várias fases da história. As micotoxicoses foram confundidas diversas
vezes com pragas, envenenamentos e
epilepsias.
No que se refere às formas de exposição às toxinas, elas ocorrem predomi-
nantemente pela ingestão de alimentos
contaminados utilizados em dietas, tais
como o milho (matéria prima básica na
formulação das rações), o amendoim, o
trigo, o caroço de algodão e o sorgo, entre outros (CHU, 1991). Desta forma, as
micotoxinas podem entrar na dieta humana e animal, por meio de contaminação direta ou indireta destes alimentos.
Os fungos produtores de micotoxinas
podem crescer e produzir toxinas, seja
em produtos agrícolas, no campo, por
ocasião do armazenamento, durante o
transporte, na industrialização ou ainda
em qualquer momento na fase de consumo, desde que as condições de temperatura e de umidade sejam favoráveis
(RAMAKRISHNA et al., 1991).
O metabolismo fúngico produz dois
tipos de metabólitos, os primários, que
são compostos indispensáveis para o
seu crescimento (carbono, lipídios e
açúcares) e os secundários que são
produzidos por várias espécies de fungos durante o crescimento exponencial,
como os antibióticos, quinonas e mico-
toxinas, assim considerados produtos
de biossíntese fúngica (STEYN, 1977;
BU’LOCK, 1980).
As principais espécies fúngicas produtoras de micotoxinas pertencem aos seguintes gêneros: Aspergillus,Penicillium,
Fusarium, Alternaria, Claviceps, Myrothecium, Stachybotrys, Phoma, Trichotecium, Cephalosporium, Trichoderma,
Cladosporium, Pithomyces, etc. Os gêneros Aspergillus, Penicillium, Fusarium
destacam-se como os mais importantes
(CAST, 2003; PITT & HOCKING, 1997).
Os três grandes grupos de micotoxinas e seus respectivos fungos produtores, podem ser assim distribuídos:
(1) aflatoxinas, metabólitos biossintetizados, principalmente por Aspergillus
flavus, A. parasiticus e A. nomius; (2)
ocratoxinas, produzidas por A. ochraceus (A. alutaceus) e algumas espécies
do gênero Penicillium; (3) fusariotoxinas,
produzidas por Fusarium spp., tendo
como principais representantes, as fumonisinas, a zearalenona, a moniliformina e os tricotecenos (CORRÊA, 2010).
31
Na medida em que todas as espécies
são em geral ubiquitárias (presentes em
diversos ambientes ou locais), observam-se doenças por elas produzidas em
todas as partes do mundo. Salientando-se a ocorrência de micotoxicoses específicas em certos países, decorrentes de
fatores climatológicos, de certas técnicas agrícolas regionais, bem como das
práticas de armazenamento adotadas.
No Brasil, as micotoxinas mais detectadas em alimentos são as aflatoxinas,
fumonisinas, zearalenona, ocratoxina A
e deoxinivalenol (RODRIGUEZ-AMAYA
& SABINO, 2002).
De acordo com Cast (2003) e Hussein & Brasel (2001) a contaminação de
alimentos por micotoxinas pode acarretar perdas econômicas de milhões de
dólares, associadas ao impacto para a
saúde humana, produtividade animal e
também ao comércio internacional destes produtos, já que muitos países estabeleceram limites máximos para micotoxinas em alimentos. Os principais substratos suscetíveis à contaminação por
micotoxinas, especialmente aflatoxinas,
incluem o amendoim, milho, sementes
de algodão e castanhas, especialmente,
a castanha-do-Brasil (JELINEK, 1987;
RODRIGUEZ-AMAYA & SABINO, 2002;
BAQUIÃO et al. 2012)
Dependendo dos teores de micotoxinas ingeridos, quatro tipos básicos de toxicidade são verificados: a aguda, a crônica, a mutagênica ou teratogênica. O
efeito agudo mais freqüente é o da deterioração das funções hepáticas e renais,
fatais em alguns casos. Algumas micotoxinas agem primariamente, interferido
na síntese protéica, produzindo dermonecrose e imunodeficiência extrema. O
efeito crônico de muitas micotoxinas é o
da indução de neoplasias, principalmente no fígado. Algumas interferem na replicação do DNA e, consequentemente,
podem resultar efeitos mutagênicos e
teratogênicos (GOMPERTZ et al.,2008)
No Brasil, a Resolução da Diretoria
Colegiada - RDC nº 7, de 18 de fevereiro de 2011, da Agência Nacional de
Vigilância Sanitária (ANVISA), dispõe
sobre os limites máximos tolerados
(LMT) para micotoxinas.Esta resolução possui o objetivo de estabelecer
os limites máximos para aflatoxinas
(AFB1+AFB2+AFG1+AFG2 e AFM1), ocra-
32
toxina A (OTA), desoxinivalenol (DON),
fumonisinas (FB1 + FB2), patulina (PAT)
e zearalenona (ZON) admissíveis em
alimentos prontos para oferta ao consumidor e em matérias-primas. Os alimentos a serem monitorados nos limites máximos tolerados são: amendoim
e seus derivados; alimentos à base de
cereais para alimentação infantil (lactentes e crianças de primeira infância); café
torrado (moído ou em grão) e solúvel;
cereais e produtos de cereais; especiarias; frutas secas e desidratadas; nozes
e castanhas; amêndoas de cacau e seus
derivados; suco de maçã e polpa de
maçã; suco de uva e polpa de uva; vinho
e seus derivados; fórmulas infantis para
lactentes e fórmulas infantis de seguimento para lactentes e crianças de primeira infância; leite e produtos lácteos,
leguminosas e seus derivados (ANVISA,
2011).
1. 2 Radiação Ionizante
Apesar do alto nível de segurança
dos produtos alimentícios fornecidos
para consumo, os perigos e riscos microbiológicos continuam existindo (DIEHL,
1995). A magnitude da perda econômica,
devido a doenças transmitidas por alimentos contaminados com organismos
patogênicos, é um fator limitante para
o comércio internacional de alimentos
(IAEA, 1996).
A Organização das Nações Unidas
para a Alimentação e a Agricultura (FAO),
estimou que, mundialmente, cerca de 25
% de todos produtos alimentícios são
desperdiçados após a colheita. Muitos
países perdem quantidades consideráveis de grãos, por causa da infestação
de insetos, contaminação de fungos e
germinações prematuras (FORSYTHE,
2002). Estima-se ainda que cerca de 50
% dos produtos perecíveis como carne,
peixes, frutas e vegetais, sejam perdidos antes de atingirem o consumo final
(VILLAVICENCIO, 1998).
A irradiação de alimentos contribui de
maneira significativa no controle dos perigos microbiológicos (AN-HUNG FU et
al., 1995), constituindo-se em importante
método para redução das perdas econômicas provenientes da deterioração,
aumentando o nível de segurança dos
alimentos e favorecendo a aceitação dos
produtos exportados pelos países em
desenvolvimento (LOAHARANU, 1994).
A irradiação tem sido frequentemente utilizada para retardar a senescência
de flores, na inibição da formação de
tubérculos de raízes, no controle da deterioração e frutas, retardando o amadurecimento das mesmas, na radiodesinfestação (insetos), na radiodesinfecção
(patógenos) e na esterilização de embalagens. Em tecnologia de alimentos
se preconiza a congruência de técnicas
para preservação de alimentos e, neste
sentido, a irradiação é um processo que
pode ser empregado isoladamente ou
conjuntamente com outras tecnologias,
tais como resfriamento, calor, congelamento e embalagem (WIENDL, 1997).
1.3. Legislação sobre radiação
No Brasil, a primeira legislação sobre
o emprego da radiação ionizante como
processo de conservação foi estabelecida através do Decreto-Lei número
72.718, de 29 de agosto de 1973. As
Portarias número 9, de março de 1985 e
número 30, de 25 de setembro de 1989,
aprovadas posteriormente pela Divisão
de Vigilância Sanitária de Alimentos,
foram revogadas pela Resolução da
Diretoria Colegiada – RDC nº 21, de 26
de janeiro de 2001, da Agência nacional
de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2001).
Esta resolução estabelece que qualquer
alimento poderá ser tratado por radiação
desde que sejam observados as seguintes condições:a) A dose mínima absorvida deve ser suficiente para alcançar
a finalidade pretendida:b) A dose máxima absorvida deve ser inferior àquela
que comprometeria as propriedades
funcionais e ou os atributos sensoriais
do alimento; c) A embalagem deve ter
condições higiênicas aceitáveis para o
processo de irradiação; d) O rótulo deve
conter os dizeres “Alimento Tratado
POR PROCESSO DE IRRADIAÇÃO”; e)
Quando um produto irradiado é utilizado
como ingrediente em outro alimento,
deve declarar essa circunstância na lista
de ingredientes, entre parênteses, após
o nome do mesmo.
Thankur & Singh (1995) destacaram
a necessidade de se adotar uma legislação, que seja mundialmente aceita,
para facilitar o comércio internacional
de alimentos irradiados e ajudar no desenvolvimento do mercado para estes
produtos. O mesmo é enfatizado por
Hackwood (1991) que afirma que a desarmonia que existe nas legislações e
regulamentos relacionados com a irradiação de alimentos é o maior inibidor na
comercialização de alimentos irradiados.
A falta de harmonia constitui uma barreira para o comércio internacional.
Quando utilizado dentro dos limites
permitidos pela legislação, apresenta
inúmeras vantagens, a saber: não provoca aumento na temperatura, não deixa
resíduos tóxicos, não altera significativamente o aspecto, o sabor e as qualidades nutritivas dos alimentos, deixando-os o mais perto possível do seu estado
natural. No aspecto financeiro, a utilização torna-se economicamente viável,
tanto no que se refere ao custo da operação quanto à durabilidade de produtos
perecíveis, pois aumenta à vida útil de
grãos armazenados, dando ao produtor
a opção de comercializá-lo após o período de pico de safra, conseguindo assim,
preços melhores (ICGFI, 1999; RELA et
al., 2005).
1.4. Conceitos Gerais
As radiações são classificadas em
duas categorias: radiação ionizante
(raios X, raios gama, elétrons, partículas
alfa, etc.), que interage com átomos ou
moléculas, ou seja, é capaz de converter átomos e moléculas em íons pela
remoção de elétrons de suas órbitas; e
radiação não ionizante (ondas de rádio,
TV, microondas, radiação infravermelha,
luz visível), que não possui energia
suficiente para arrancar elétrons dos
átomos, sendo, portanto, inofensiva ao
homem (RUSTOM, 1997). As radiações
ionizantes podem ser formadas por partículas energéticas carregadas, como os
prótons, elétrons, pósitrons e partículas
alfa, bem como nêutrons (eletricamente
neutro), embora a dificuldade de penetração não permita a utilização de algumas delas em alimentos. As radiações
eletromagnéticas de alta frequência (fótons com alta energia) estão representadas pelos raios-X e os raios gama.
A radiação ionizante inativa os organismos deteriorantes de alimentos, tais
como as bactérias, os bolores, as levedu-
ras. Pelo fato de controlar as mudanças
biológicas normais associadas à maturação, à germinação e ao envelhecimento,
é considerado um processo eficaz para
prolongar o tempo de conservação de
frutas frescas e hortaliças. Também demonstra eficácia no controle de vermes
e insetos que, presentes em alimentos,
comprometem a qualidade dos mesmos
levando a rejeição do produto pelos consumidores. É importante lembrar que a
própria atividade metabólica dos insetos
pode contribuir para tornar o substrato
mais susceptível à contaminação fúngica e bacteriana, aumentando as perdas
econômicas e reduzindo o valor nutritivo
dos alimentos (BRIGIDE, 2002).
Existe um interesse crescente no
desenvolvimento da irradiação como um
tratamento quarentenário para o comércio internacional, uma vez que a irradiação é uma técnica efetiva na desinfestação de pragas, podendo ser usada para
tratamento de uma grande variedade
de frutas frescas, vegetais e flores (ARTHUR, 1996). É importante salientar que
as radiações utilizadas no processamento de alimentos não possuem energia
suficiente para provocar qualquer reação
nuclear na matéria e, portanto, não deixam nenhum resíduo radioativo no material submetido a esse tipo de radiação.
Por essa razão, o alimento ou qualquer
outro material submetido a esse tipo de
radiação não se torna radioativo (MAXY,
1992; SATIN, 1993).
O parâmetro utilizado para se mensurar a radiação se fundamenta na quantidade de energia depositada no material
irradiado, referida como dose absorvida.
A unidade de dose de absorção adotada
é o Gray (Gy), onde 1 kGy é equivalente
à absorção de 1 joule/Kg (DIEHL, 1992).
Nos processos industriais é fundamental
que se conheça a quantidade de energia
absorvida pelo material quando ele é exposto à radiação ionizante, isto porque,
os efeitos químicos, físicos e biológicos
causados pela radiação nos materiais
são dependentes da energia absorvida
(SATIN, 1993).
A adequação nutricional dos alimentos irradiados é sumarizada em muitas
revisões, as quais nos mostram claramente que as alterações ocorridas nos
alimentos são mínimas ou, em alguns
casos, nulas quando se é respeitada a
dose certa para cada tipo de alimento
(DIEHL et al., 1994). Em geral, o processo de irradiação nas doses recomendadas acarreta poucas alterações
químicas nos alimentos. Segundo Diehl
(1992; 1995), nas doses de até 1kGy, as
perdas nutricionais são consideradas insignificantes e nenhuma das alterações
conhecidas encontradas nos alimentos
irradiados é nociva ou perigosa, estando
dentro dos limites encontrados normalmente para alimentos (SATIN, 1993;
DELINCÉE et al., 1998).
Em 1992, a Americam Medical Association afirmou que o alimento irradiado, produzido de acordo com as Boas
Práticas de Fabricação (BPF), deve ser
considerado seguro e nutricionalmente
adequado, pois: 1-não induz a alteração
na composição do alimento, que do ponto de vista toxicológico, poderiam levar
a efeitos adversos à saúde humana;
2-não introduz alterações na microflora
do alimento, que poderiam aumentar o
risco microbiológico para o consumidor;
3- não leva a perdas nutritivas, que poderiam impor efeitos adversos ao estado
nutricional individual ou populacional
(SPOLAORE et al., 2003).
1.5. Efeitos químicos da radiação ionizante
1.5.1. Radiólise e radicais livres
A água está presente em todos os
alimentos, em uma proporção de 90 %
nos vegetais, 80 % nas frutas, 60 % em
carnes e 40 % em pães. Geralmente
os produtos desidratados contêm uma
menor proporção de água: 13 % para
farinha de trigo, 10 % para vegetais desidratados, 5 % para castanhas. Quando a radiação ionizante interage com a
água, ocorre um fenômeno denominado
radiólise da água (DIEHL, 1995). Quando água é irradiada com radiações ionizantes, várias espécies de radicais livres
são formadas. A primeira consequência
da radiólise gama da água é a formação
de espécies excitadas, que por sua vez
se decompõem em espécies reativas.
Estas espécies, ao reagirem entre si e
com outras moléculas presentes, podem formar outras espécies, tais como
radicais, íons, elétrons aquosos, átomos
de hidrogênio, produtos moleculares e
produtos gasosos como apresentado a
33
seguir, onde as espécies formadas prioritariamente são •OHe e-aq.(CAMPOS et
al., 2004). Radicais livres são átomos ou
moléculas que possuem um ou mais elétrons desemparelhados disponíveis para
formar ligações químicas. São espécies
muito reativas, geralmente, com um
tempo de vida muito curto, em virtude
da capacidade de gerar outros radicais,
por reação com uma molécula neutra,
sendo o novo radical capaz de repetir o
processo, estabelecendo assim, reações
muito rápidas em cadeia (BUCHALLA et
al., 1993).
Os produtos oriundos da radiólise
da água são: 1) Radical hidroxila (•OH);
2) Elétron aquoso (e-aq); 3) Átomo de
hidrogênio (•H); 4) Hidrogênio (H2); 5)
Peróxido de hidrogênio (H2O2); 6) Próton
hidratado(H3O+) (DIEHL, 1995).
O radical hidroxila (•OH), o elétron
aquoso (e–aq) e o átomo de hidrogênio
(•H) são produtos da radiólise muito
reativos, entretanto, o hidrogênio (H2) e
o peróxido de hidrogênio (H2O2) são endoprodutos da radiólise da água, muito
estáveis por causa da seguinte reação:
H2O2 + e–aq→ •OH + OHH2 + •OH → H2O + •H
Eles são consequentemente produzidos em baixas quantidades, mesmo
quando as doses de irradiação são muito altas. A saturação da água com o oxigênio pode aumentar, intensamente, a
produção de H2O2. A formação do H2O2,
conhecido por ser um agente oxidante,
tem grande significado na irradiação de
alimentos. O •OH é um poderoso agente
oxidante e o e-aqé um forte agente redutor. O •H é um agente redutor menos
efetivo. Considerando que todos os alimentos contêm substâncias que podem
ser oxidadas ou reduzidas, as reações
acima descritas são esperadas quando
alimentos que contêm água são irradiados (DIEHL, 1995).
Corre & Venaille (1988) afirmaram
que radicais livres, oriundos da radiólise da água intracelular, são os produtos
responsáveis pelos danos celulares, e
que, ao contrário dos produtos com elevado teor de água, a desidratação favorece a um aumento da radiorresistência
dos microrganismos.
1.5.2. Influência do oxigênio
A presença ou ausência de oxigênio
34
durante a irradiação é de grande importância durante o curso da radiólise. A
água, em equilíbrio com o oxigênio do
ar, contem baixas concentrações de oxigênio. Os átomos de hidrogênio podem
reduzir o oxigênio para o radical hidroperóxido, que é um agente antioxidante
fraco (DIEHL, 1995).
•H + O2 → •HO2
Em equilíbrio com radical ânion superóxido:
•HO2→ H+ + •O2–
Outro caminho para a formação do
•O2- é a reação de elétron aquoso com
oxigênio:
e–aq + O2 → •O2–
Através da remoção de agentes redutores (e-aqe •H), a importância do radical •OH e, portanto, o papel das reações
de oxidação, se torna maior em soluções
oxigenadas. Ambos radicais hidroperóxido (•OH) e radicais superóxido (•O2-) podem causar o aumento do peróxido de
hidrogênio (H2O2):
2 •HO2 → H2O2 + O2
•O2– + •HO2 + H+ → H2O2 + O2
Como demonstrados anteriormente,
muitos outros radicais são produzidos
quando os alimentos são irradiados. O
oxigênio pode acrescentar alguns dos
radicais, levando ao aumento de radicais
peróxidos (GRANT et al., 1991).
A radiossensibilidade das bactérias
é menor em condições de anaerobiose, em contrapartida o efeito letal das
radiações ionizantes aumenta em presença de oxigênio, provavelmente pela
oxidação dos lipídios de membrana, que
reduz a energia e o material necessário
para a reparação das lesões (CORRE &
VENAILLE, 1988).
1.5.3. Influência do pH
O pH de um sistema aquoso é outro
fator que pode influenciar o resultado do
tratamento com irradiação, por causa do
equilíbrio das reações (descritas abaixo), que são pH dependentes.
e–aq+ H+D •H
•H + OH- De-–aq
Em meio ácido ocorre o desaparecimento de elétrons hidratados (1a equação), enquanto que em meio alcalino
há um favorecimento da formação de
elétrons hidratas (2a equação) (DIEHL,
1995).
1.5.4. Influência da temperatura
O frio pode promover efeito protetor
aos efeitos da radiólise. Em temperaturas baixas, como -2 ºC ocorre maior
difusão de moléculas e radicais livres,
se comparado a -10 ºC e uma proporção ainda menor quando comparado
com -80 ºC (DIEHL, 1995). As reações
intermediárias da radiólise da água são
interrompidas em materiais congelados
e são, desta forma, mantidos inertes das
reações entre os radicais livres ou com
o substrato. Quando o material alcança
novamente a temperatura ambiente, os
danos no substrato são muito menores
do que em produtos não congelados,
quando irradiados (LEY et al., 1970). O
gelo funciona como um radioprotetor,
reduzindo a formação de radicais livres
(CORRE & VENAILLE, 1988).
1.5.5 Efeitos direto e indireto
Quando a radiação ionizante é absorvida em materiais biológicos, esta atua
diretamente sobre alvos críticos da célula. As moléculas de ácido nucléico ou
DNA podem ser ionizadas ou excitadas
e, por meio disso, iniciar a cadeia de
eventos (quebra de pontes de hidrogênio, quebra da dupla fita, formação de
dímeros de pirimidina, perda das bases,
etc.) que induzem a mudança biológica
e a morte celular, se a mudança é suficientemente séria. Este é o efeito direto
da radiação no DNA, o qual é o processo
dominante quando esporos secos são
irradiados.
Alternativamente, a radiação ionizante pode interagir com a água do interior
da célula, e produzir radicais livres, os
quais podem se difundir extensivamente, atingindo e danificando o DNA. Este
efeito indireto da radiação é importante
em células vegetativas, cujos citoplasmas contêm cerca de 80 % de água
(DIEHL,1995).
Em resumo, no mecanismo direto a
radiação age diretamente sobre o DNA,
danificando o material genético. Já no
mecanismo indireto, as moléculas como
a água (que constituem cerca de 70 %
das células), são quebradas pela irradiação. Seus produtos, o radical livre hidroxila (•OH) e o produto oxidante peróxido
de hidrogênio (H2O2), entre outros, são
muito eficientes em produzir dano biológico, ao atacar biomoléculas importantes
da célula.
Após a irradiação de uma solução
aquosa, as moléculas do substrato são
afetadas diretamente através da incidência de elétrons ou por reações com
os produtos resultantes da radiólise.
Inicialmente ocorrem os efeitos diretos,
e mais tarde, os efeitos indiretos da
radiação. Em soluções diluídas (< 0,1
M), os efeitos indiretos predominam. Já
em concentrações superiores a 1 M os
efeitos diretos passam a ser importantes
(DIEHL, 1995).
1.5.6 Efeito da diluição
O aumento da radiosensibilidade
com o aumento da diluição é conhecido
como efeito da diluição. Quando uma
solução diluída é irradiada, a extensão
da degradação do soluto depende do
número de radicais reativos disponíveis
para a reação com as moléculas do soluto. A enzima pectinase apresenta uma
alta radiorresistência quando irradiada
em estado seco, mas é amplamente
inativada quando irradiada em soluções
(FARKAS, 1985).
1.5.7. Efeitos biológicos da radiação ionizante
A radiação pode causar uma variedade de efeitos físicos e bioquímicos nos
microrganismos. A destruição ou inativação dos microrganismos pela irradiação
ocorre em progressão geométrica (HANSEN & SHAFFER, 2001).
Segundo Corre & Venaille (1988), as
modificações no DNA e RNA incluem a
hidratação da citosina, ruptura das pontes de hidrogênio, formação de pontes
entre duas hélices ou entre partes de
uma mesma hélice, entre outras. Como
consequência, ocorre o bloqueio da duplicação de DNA (quando não existe um
sistema de reparação adequado), paralisação da síntese de proteína, quando
o RNA mensageiro reencontra um códon
radiomodificado, para o qual não existe
um RNA de transferência. Enfim todos
estes processos têm como consequência a inibição da reprodução e crescimento dos microrganismos.
As moléculas de DNA são enormes
quando comparadas com outras moléculas, dentro de uma estrutura celular,
por isso constituem o alvo principal dos
efeitos da radiação. Considerando que
a sensibilidade de macromoléculas à
irradiação é proporcional ao seu peso
molecular, uma dose de 0,1 kGy sobre
uma célula bacteriana irá danificar 2,8 %
do DNA, enquanto que a mesma dose irá
danificar 0,14 % das enzimas e apenas
0,005 % dos aminoácidos. O dano em
2,8 % do DNA é letal para uma grande
fração das células irradiadas, e isto pode
ser facilmente observado pelo decréscimo das unidades formadoras de colônia
(UFC) em meio de cultura; contudo o
dano de 0,14 % sobre as enzimas dificilmente é detectado, apenas por sofisticados métodos analítico e, no caso dos
aminoácidos, não é possível detectar em
sistemas biológicos (DIEHL, 1995).
As células apresentam diferentes
sensibilidades aos efeitos somáticos da
radiação ionizante, dependendo do tipo
e da fase de seu ciclo de reprodução.
Células em divisão, ou as que são metabolicamente ativas, ou ainda, as que se
reproduzem rapidamente são mais sensíveis que aquelas altamente diferenciadas (OKUNO, 1988).
Geralmente os organismos mais simples são mais resistentes aos efeitos da
radiação ionizante. Por exemplo, os vírus
são mais resistentes que os bolores que,
por sua vez, são mais resistentes que os
seres humanos (MONK et al.,1995).
A TAB. 1 apresenta dados de diferentes procedências, relativos às doses
aproximadas de radiação necessárias
para destruir diferentes tipos de microrganismos.
A eficácia da ação bactericida e fungicida de uma determinada dose de radiação depende dos seguintes fatores:
1) Tipo e espécie de microrganismos; 2)
Número de microrganismos (ou esporos)
existentes inicialmente; 3) Composição
do alimento (constituintes do alimento
como as proteínas, enzima catalase e
substâncias redutoras exerçam sobre
os microrganismos uma ação protetora); 4) Existência ou falta de oxigênio;
5) Estado físico, quantidade de umidade e a temperatura do alimento exerce
uma influência diferente nos microrganismos; 6) Fatores próprios dos microrganismos (idade, a temperatura ótima
de crescimento,células vegetativas ou
esporuladas) podem influir no nível de
sensibilidade dos microrganismos (MURANO, 1995).
1.6. Efeitos da radiação em fungos e micotoxinas em alimentos
Salama et al. (1977) relataram que a
resistência fúngica à radiação é devido
ao conteúdo de água no micélio e à produção de radioprotetores químicos naturais. Alguns autores postulam que os
fungos elaboram numerosos produtos
metabólicos como álcoois, ácidos, enzimas, pigmentos corantes, polissacarídeos, esteróis e alguns produtos de natureza complexa como ergotinina, antibióticos como penicilina, notatina, flavicina,
fumigacina e espinosilina. Citam ainda,
que tais constituintes intracelulares fúngicos (compostos sulfídricos, pigmentos,
amino ácidos, proteínas e ácidos graxos) são os responsáveis pela radioresistência (Aziz et al., 1997; Silveira,
1995).
TABELA 1. Doses letais aproximadas de radiação ionizante
Organismos
Humanos
Dose (kGy)
0.0056-0.0075
Insetos
22-93
Vírus
10-40
Leveduras
4-11
Fungos filamentosos
1.3-11
Escherichia coli (Gram negativa)
1.0-2.3
Salmonella spp. (Gram negativa)
3.7-4.8
Bacillus subtilis (esporos)
12-18
Clostridium botulinum (A) (esporos)
19-37
Staphylococcus aureus (Gram positivo)
1.4-7
Fonte – Adaptado de Frazier & Westhoff, 1993
35
Abou Shady et al. (1992) concluíram
que a resistência à radiação é proporcional à concentração total de lipídios em
células bacterianas. Aziz et al.,(1997)
relaciona a radioresistência de esporos
com a porcentagem dos lípides totais do
micélio. Os mesmos autores relataram
que a quantidade de lipídios no micélio
de A. flavus é de 7,8 %.
A melanina, um pigmento e polímero
que protege organismos contra os raios
UV, também pode determinar a radiorresistência, especialmente em fungos
demáceos (negros). Aquino et al. (2010)
demonstraram a radiorresistência de
Phoma spp. à radiação gama na dose
de 5 kGy em plantas medicinais. Outros
estudos também demonstraram uma
elevada resistência de fungos demáceos (Alternaria alternata, Cladosporium
cladosporioides, Curvularia lunata, etc.)
à radiação gama (SALEH et al.,1988;
BRAGHINI et al. 2009a). Foi observada
a sobrevivência de Cladosporium spp.
e Rhizopus spp. (Fig. 1) em 10 % das
amostras irradiadas de guaraná em pó
e em grãos em dose de 5 kGy (AQUINO
et al., 2007).
Leveduras são mais resistentes em
relação aos fungos filamentosos. A aplicação de diferentes doses de feixes de
elétrons e radiação gama (0, 2,5; 5; 7,5;
10; 15 e 30 kGy) para descontaminação
de sementes de Lotus, revelou uma significativa dose-dependência na redução
da contaminação fúngica (BHAT et al.,
2005). Os autores observaram que as
leveduras sobreviveram às doses eleva-
das (acima de 10 kGy) e foram completamente eliminadas com a dose de 15 kGy.
Isso se explica uma vez que o substrato
pode conter agentes protetores ou antioxidantes (conhecidos como scavengers)
os quais podem conferir uma ação protetora de fungos contra os efeitos da radiação. Schubert (1981) mencionou que
scavengers podem reagir com radicais
livres (originados da radiólise) conferindo um efeito protetor ou reduzindo os danos causados pela radiação, nas células
fúngicas e que, seriam atacadas por tais
radicais livres. Isso explica as elevadas
doses para a descontaminação (10 e
15 kGy) recomendadas para leveduras,
uma vez que durante a fermentação, as
leveduras produzem ácido lático, ácido
acético e álcool, substancias que podem
agir como antioxidantes (scavengers),
dando um efeito protetor para as leveduras contra os radicais livres formados
pela irradiação no meio (AQUINO, 2011).
Existem um número de estudos conflitantes que demonstram diferentes resultados na degradação de micotoxinas
em condições laboratoriais. Muitos estudos demonstraram que diferentes linhagens, condições de esporulação, umidade e dose de irradiação podem afetar
o crescimento fúngico e produção de
micotoxinas. (AZIZ & MOUSSA, 2002;
VAN DYCK et al., 1982; PASTEUR &
BULLERMAN, 1988; MITCHELL, 1988).
Várias publicações sugerem que fungos são sensíveis à radiação gama e que
a produção de micotoxinas diminui após
a irradiação de alimentos (REFAI et al.,
Figura1. Efeito da radiação gama em Rhizopus spp. nas doses de 0, 2, 5 e 10
kGy (AQUINO et al. 2007).
36
1996; Youssef et al., 1999). Neste sentido, Aziz et al., (2002) demonstraram
redução na concentração de AFB1 em
ameixas e tâmaras irradiadas com a
dose de 3,5 kGy e estocadas em refrigeração durante 28 dias, em relação ao dia
0 (sem irradiação).
Amostras de trigo e farinha de trigo
foram coletadas em mercados no Egito e
submetidas à análise quanto à presença
de micotoxinas (desoxinivalenol-DON,
zearalenona-ZEA e toxina T-2), produzidas por fungos do gênero Fusarium, e
quanto ao uso de radiação gama como
medida de controle na produção de micotoxinas. Doses de 6 kGy foram satisfatórias na eliminação da flora fúngica
presente nas amostras. Uma redução
nas concentrações de DON, ZEA e toxina T-2 foram observadas em doses de
4 kGy, porém a eliminação completa das
micotoxinas foi obtida em doses de 8
kGy (AZIZ et al., 1997).
A presença de água livre no substrato
ou a Atividade de água (Aw) tem um importante papel na degradação de aflatoxinas com o emprego de radiação gama,
uma vez que a radiólise da água (efeito
indireto) leva à formação de radicais livres altamente reativos. Esses radicais
atacam diretamente a AFB1 no anel terminal furano, gerando produtos de baixa
atividade biológica (DIEHL, 1995).
Aquino et al. (2005) estudaram a influência da Aw na redução de aflatoxinas
em milho, usando as doses de 2 e 5 kGy.
A redução de AFB1 foi de 68.9 % e AFB2
foi 97.6 %, nas amostras submetidas à
dose de 2 kGy. A redução de AFB1 e AFB2
foi menor em amostras irradiadas com
5 kGy, na ordem de 46 % e 94 %, respectivamente, embora a dose fosse maior. A
elevada sensibilidade de AFB1 e AFB2 nas
amostras irradiadas com 2 kGy, comparada à 5 kGy pôde ser explicada pelos elevados valores da Aw nas amostras irradiadas com 2 kGy, de 0.91, se comparada
com as amostras irradiadas com 5 kGy,
cuja Aw era mais baixa (0.88). No mesmo estudo, foi demonstrado que a dose
de 10 kGy, associada com uma elevada
Aw (0.94), resultou em níveis não detectáveis de AFB1 e AFB2 nas amostras de
milho. Esses dados demonstraram que
com elevados valores de Aw o efeito da
radiação gama é mais efetivo no controle
de aflatoxinas em um substrato.
Braghini et al. (2009b) estudaram
os efeitos da radiação gama, usando 3
diferentes doses, na produção da toxina
alternariol (AOH) e alternariol monometil éter (AME) em sementes de girassol,
inoculadas com esporos de Alternaria
alternata e irradiadas com 2; 5 e 7 kGy.
A Aw de todas as amostras foram ajustadas para 0.98 e os dados revelaram uma
diminuição dos níveis de toxinas proporcional ao aumento das doses empregadas. A produção de AOH e AME foi maior
no grupo controle (sem irradiação) quando comparadas ao grupo irradiado.O
percentual de redução de AOH e AME
foi de 99 % para ambas as toxinas nos
grupos irradiados com 5 e 7 kGy.
Aziz et al. (2002), analisando micotoxinas em frutas, revelou a ocorrência de ácido penicílico, patulina, ácido
ciclopiazônico, citrina, ocratoxina A e
aflatoxina B1. As frutas foram irradiadas
com doses de 1,5 e 3,5 kGy, onde foi
verificado um decréscimo na contagem
do número de células viáveis fúngicas
e, em doses de 5 kGy, as micotoxinas
não foram detectadas. Aziz et al. (2007)
analisaram o controle de Fusarium e
da fumonisina B1 em grãos de cereais
através da radiação gama e com a dose
de 5 kGy reduziram os níveis da toxina
em 96,6 %, 87,1 % e 100 % nos grãos
de trigo, de milho e cevada, respectivamente. Porém com a dose de 7 kGy,
ocorreu a eliminação total da toxina nos
grãos de trigo e milho.
Algumas micotoxinas apresentam
mais resistência à degradação, como as
fumonisisnas. A redução nos níveis de
fumonisinas após a irradiçãoforam estudadas por Ferreira- Castro et al. (2007)
usando amostras de milho contaminadas
artificialmente com Fusarium verticillioides. A dose aplicada foi de 5 e 10 kGy,
com uma redução de 21 % e 62.5 %,
respectivamente. Ainda neste estudo, foi
demonstrado que a dose de 10 kGy não
foi suficiente para a completa degradação
de fumonisina, mesmo com a Aw das
amostras variando entre 0.83 e 0.86. Os
resultados deste estudo corroboram com
os dados encontrados por Visconti et al.
(1996) que observaram que a dose de 15
kGy eliminou os fungos contaminantes
em farinhas, mas a redução de fumonisinas foi aproximadamente de 20%. Aziz
et al. (1997) observaram que a dose de
6 kGy eliminou os fungos em farinha de
trigo, mas foi necessário empregar a dose
de 8 kGy para a degradação de fumonisinas.
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231-239, 19
39
Ciência in Foco
Quantificação de VÍRus
PoR PcR QuantitatiVo
(PcRq): coMPaRação entRe
dois MÉtodos
João Vitor Dutra Molino, Daniela de Araújo Viana Marques,
Cesar Andres Diaz Arias, Adalberto Pessoa Junior
Universidade de São Paulo, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica.
introDução
A quantificação de partículas virais
em diversos tipos de amostras depende
de métodos eficientes e robustos. Os
métodos de quantificação por sua vez
dependem de etapas eficientes de extração e purificação das partículas virais
que normalmente adicionam variações
aos resultados e normalmente são longos e trabalhosos (Vicente, Mota, Peixoto, Alves & Carrondo, 2011).
Um método físico para determinar a
concentração de partículas virais utiliza
absorbância óptica. Nesse método, partículas virais purificadas (normalmente
por ultracentrifugação em gradiente de
CsCl) são analisadas utilizando espectrofotômetro na absorbância em 260nm.
Medidas de densidade ótica são relacionadas com o coeficiente de extinção
molar, que é a capacidade de uma determinada quantidade de substância absorver luz a um dado comprimento de onda.
Esse método depende do conhecimento
prévio desse coeficiente que por vezes
não está disponível na literatura (Maizel,
White & Scharff, 1968).
Métodos biológicos normalmente
40
dependem da detecção de efeito citopático sobre culturas de células, detecção de formação de placas visíveis em
monocamada de células ou a detecção
do produto de transgenes em células-alvo (para vírus recombinantes). Esses
métodos permitem avaliar a capacidade
infectante das partículas virais e expressar essa capacidade em unidades relativas de medida. No caso do ensaio com
placa as unidades são denominadas
UFP (Unidades formadoras de placas) e
no caso de transgenes de UTG (Unidades de Transferência de Genes). Ambas
estão relacionadas diretamente com as
partículas infecciosas (Mittereder, March
& Trapnell, 1996). No entanto, esses métodos consomem grande quantidade de
tempo em sua preparação e execução.
Novos métodos utilizando o PCR quantitativo (PCRq) podem ser uma alternativa
para contornar esse problema. Reações
de PCRq podem ser executadas em
aproximadamente 40 minutos adicionados ao tempo de preparação das placas
de reação. Essa plataforma pode ser padronizada para quantificar grande variedade de vírus com boa eficiência e baixo
limite de detecção (Yáñez et al., 2011).
O método padrão de quantificação em
reações de PCRq atualmente é o método
Ct (cycle threshold), que depende do usuário para determinar o nível de amarração
de fluorescência para as reações, o que
pode levar a grande variação na quantificação dos resultados inter-usuários.
Apesar de ser um procedimento simples,
a precisão das estimativas é imprecisa se
a eficiência de todas as reações não for
a mesma (i.e., presença de inibidores em
algumas amostras). De fato esse método
pressupõe uniformidade na eficiência das
reações (Guescini, Sisti, Rocchi, Stocchi
& Stocchi, 2008).
Outros métodos baseiam-se em regressões não lineares, dentre eles, o
proposto por Guescini et. al (2008). Esse
método proposto por esse grupo de pesquisadores italianos ajusta uma curva
por regressão não-linear aos resultados
do PCR em tempo real e determina o parâmetro Cy0 (relacionado com o Ct) definido por esse grupo de pesquisadores. A
vantagem desse método é evitar a suposição de que todas as reações possuem
a mesma eficiência, o que pode reduzir
erros devido a inibidores co-extraídos
com o DNA viral.
Figura1. Exemplo de curva de amplificação, ΔRn em função do ciclo reacional, com linha de amarração para quantificação com
o método Ct. Abscissa (eixo X) representa os ciclos reacionais. A ordenada (eixo Y) é o ΔRn, que é a diferença da fluorescência
do fluoróforo (SYBR®), que interage com o fita dupla de DNA, com a fluorescência do fluoróforo de referência (ROX).
Métodos de Ciclo
“Threshold” – Ct
Atualmente o método de escolha no
cálculo de PCR em tempo real é geralmente baseado no método de ciclo de
“threshold”. Esse ciclo é determinado
como o número do ciclo fracionário na
região logarítmica da curva de amplificação onde a reação atinge uma quantidade fixa de produtos de PCR. Esse ponto
de ajuste é realizado traçando-se uma
linha paralela à abscissa da curva de
fluorescência do real-time cuja posição é
determinada pelo usuário (Bustin, 2004).
A Figura 1 mostra uma reação de
PCRq utilizando o método Ct. A linha de
amarração, paralela à abcissa, em rosa
está indicando o ponto de ajuste escolhido para essa reação.
Em reações com eficiências diferentes, o método Cy0 apresenta menor erro
nas quantificações quando comparado
com o método Ct (Figura 3) (Guescini et
al., 2008). Sua precisão também é mantida mesmo em reações com diferentes
eficiências, em que outros métodos são
sensíveis a essas variações.
O nosso grupo de pesquisa testou
ambos os método (Cy0 e Ct) em quantificações de adenovírus e não observamos
diferença entre os resultados utilizando
os dois métodos quanto ao valor total
alcançado. Esses resultados indicam a
ausência de inibidores nas reações que
realizamos. Porém, observamos tendência de menor variação para o método de
Cy0. A menor variação dos resultados
foi observada para quantificações de
concentrações de DNA até determinada
quantidade (∼104 genomas por µL).
A quantificação de amostras com
baixa concentração (<104 genomas por
µL) de DNA para o método Cy0 apresentou maior variação do que utilizando
o método Ct. A regressão não linear dos
Método de ajuste nãolinear - Cy0
O método Cy0 baseia-se no ajuste não
linear da função de Richard (Richards,
1959), que é uma extensão da curva
logística de crescimento aos resultados
brutos da reação de PCRq. O valor Cy0
é o ponto de interseção entre o eixo da
abcissa e a tangente do ponto de inflexão da curva de Richard obtida pela
regressão não linear dos dados brutos.
Esse método não assume mesma eficiência entre as reações, uma vez que
determina uma curva para cada conjunto
de resultados (Figura 2).
Figura 2. Exemplo de ajuste dos resultados de PCR em tempo real à equação
de Richard, com a reta tangente ao ponto de inflexão e a interceção com o
eixo X (Cy0). Fluorescência (ΔRn), fluorescência do SYBR® green normalizada pelo fluoróforo ROX. Abscissa em valores de ciclos de reações em cadeia
da polimerase.
41
Figura 3. Curva da fluorescência em função do número do ciclo da reação obtida do mesmo DNA inicial, mas em presença de
quantidades decrescentes de mix de amplificação, que gera suave inibição da reação. Essa suave inibição no PCR produz curvas menos inclinadas (b e c) que o controle (a). Quando analisadas pelo método de Ct, essas curvas mostram maiores valores
de Ct com coeficiente de variação de 1,45 (%) (A). Um exemplo do método Cy0 foi avaliado para o mesmo grupo de resultados.
Nesse método, as reações de amplificação foram descritas pela tangente do ponto de inflexão das curvas de fluorescência.
Como mostrado nessas figuras (A e B), as linhas (a, b e c) geradas pelas reações de PCR em diferentes eficiências e com mesma quantidade inicial tendem a cruzar o eixo X numa mesma região (◊), levando a pequenas
variações de Cy0 (Coeficiente de variação igual a 0,6 (%)) (B).
resultados depende dos resultados da
reação de PCR em tempo real. Quando
há baixa concentração de DNA no início
da reação ocorre deslocamento da curva
de fluorescência no eixo x para a direita.
Isso significa que parte da informação
relacionada com a fase de platô da reação não é obtida uma vez que a reação
não possuiu ciclos suficientes para permitir que amostras com baixa concentração de DNA atingisse esse platô. A
ausência dessa região leva a menor precisão no ajuste não linear e, portanto a
uma maior variação. Aumentar o número
de ciclos reacionais pode levar a uma
redução nessa variação e melhorar a
quantificação para essa condição. Outra
saída pode estar vinculada a uma solução matemática e computacional, talvez
a implementação de novo algoritmo (sequência de instruções de cálculos) que
contorne esse problema na quantificação em baixas concentrações de DNA.
O desenvolvimento de novos métodos e o aperfeiçoamento dos atuais são
alternativas que podem fornecer resultados e soluções para diferentes áreas
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da ciência e da tecnologia. É importante ressaltar que métodos baseados em
PCR em tempo real possuem o potencial
para atingir as necessidades de laboratórios de pesquisa, de análises clínicas e
também de indústrias biofarmacêuticas
que desejem trabalhar com vírus. Por
isso é importante estudar e padronizar
uma técnica de quantificação precisa,
exata e robusta, que traga resultados
confiáveis e permita a comparação de
resultados entre grupos diferentes.
Referências
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Pcr (p. 882). International University Line.
Retrieved from http://books.google.com.br/
books?id=Ozt1QgAACAAJ
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PCR method to overcome significant quantitative inaccuracy due to slight amplification inhibition. BMC bioinformatics, 9, 326.
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and a comparison of types 2, 7A, and 12. Virology, 36(1), 115-125. Retrieved from http://
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Yáñez, M. A., Nocker, A., Soria-Soria, E.,
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with quantitative PCR. Journal of microbiological methods, 85(2), 124-30. Elsevier B.V.
doi:10.1016/j.mimet.2011.02.004
Selo de Qualidade SBM
Confiança na qualidade
do produto
Em 2009 a Sociedade Brasileira de Microbiologia implantou o Selo de Qualidade
SBM, com o objetivo de promover a certificação de produtos sanitariamente adequados
quanto à presença de microrganismos. Em paralelo ao Selo, foi criado o Departamento
de Avaliação de Produtos pela SBM, responsável pelas análises e pesquisas dos produtos, incluindo as embalagens e informações ao consumidor.
A certificação do produto começou a ser uma exigência do mercado e os fabricantes passaram a se preocupar mais em adequar sua produção e seus produtos dentro
de parâmetros qualitativos e com preços competitivos. O programa de certificação da
SBM visa certificar produtos quanto a sua qualidade microbiológica e/ou sua capacidade
germicida.
O processo de certificação pela SBM segue um programa internacional, cujas diretrizes emanam da Organização Mundial de Saúde.
O primeiro produto a receber o Selo de Qualidade da SBM foi o Dettol® produzido
pela empresa Reckitt-Benckiser nas formas de sabonete em barra, sabonete líquido e
gel anti-séptico. Este selo foi concedido após avaliação de parecer técnico-específico
emitido por especialistas indicados pela SBM.
Como solicitar o Selo SBM
As empresas interessadas em encaminhar seus produtos para avaliação do programa de certificação da SBM devem:
- Enviar carta à Sociedade Brasileira de Microbiologia e solicitar que o produto, fabricado ou comercializado no Brasil seja analisado
para receber o Selo de Qualidade SBM;
- Também é preciso enviar estudos já realizados sobre o produto, como análises, pesquisas e formulação, além de informações
adicionais que houver;
- Caso a comissão de avaliação achar necessário, novos testes em laboratórios credenciados poderão ser solicitados.
Vigência é de 24 meses
Depois do envio deste material, o SBM firma com a empresa solicitante um protocolo de pesquisa, informando os objetivos, procedimentos e tempo de estudo. A realização dos ensaios dura entre 30 a 90 dias e todas as análises realizadas, materiais e equipamentos
utilizados obedecem a normas específicas para cada produto. Sendo o produto aprovado, deverá a Empresa assinar um Contrato que
rege todos os pontos do relacionamento com a SBM, passando a efetuar um pagamento mensal pela utilização da marca. Este valor
mensal também é definido conforme o resultado da análise do Questionário de Perfil da Empresa.
Para tornar possível mais essa atividade da SBM, foi realizado um convênio de parceria com empresa tradicional em proficiência, a
Controllab.
Para obtenção de maiores esclarecimentos entre em contato com:
sbm@sbmicrobiologia.org.br
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SBM in foco - A forma direta de falar
com os microbiologistas.
Apresentamos o plano de comercialização para 1 ou 4 edição (ões) da Revista Microbiologia in Foco.
Periódico da Sociedade Brasileira de Microbiologia, com tiragem de 2000 exemplares e
distribuição gratuita. Revista de informação e divulgação sobre temas em bacteriologia, micologia e virologia nas várias áreas de abrangência da Microbiologia: ambiental, agrícola,
básica, de alimentos, industrial, médica humana e veterinária e oral.
A revista ainda conta com espaços para divulgação de consensos, agenda científica, atualidades e oportunidades de trabalho.
Venha fazer parte deste veículo de informação atualizada!
Atenciosamente,
Marina Baquerizo Martinez e Carlos P. Taborda - Editores
Sociedade Brasileira de Microbiologia
VALORES:
Capa Final Interna
Capa Final Externa
½ página (par)
Página Inteira (par)
½ página (impar)
Página Inteira (impar)
1 edição R$ 2.000,00 1 edição R$ 2.500,00
1 edição R$ 1.000,00
1 edição R$ 1.850,00
1 edição R$ 1.350,00
1 edição R$ 2.150,00
4 edições – R$ 4.000,00 cada
4 edições – R$ 5.200,00 cada
4 edições – R$ 1.600,00 cada
4 edições – R$ 3.600,00 cada
4 edições – R$ 2.400,00 cada
4 edições – R$ 4.400,00 cada
FORMA DE PAGAMENTO: 15 dias após a edição da Revista, através de boleto bancário com recibo oficial.
página inteira
21 x 28 cm
1/2 página
18 x 12 cm
Para anunciar entre em contato com Jair Cagnotto:
E-mail: financeiro@sbmicrobiologia.org.br
Telefone: (11) 3813-9647 ou 3037-7095
www.sbmicrobiologia.org.br
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Agenda in Foco
AGENDA 2013
Início das inscrições e
submissão dos resumos
04 de fevereiro de 2013
www.sbmicrobiologia.org.br/27cbm
Prezados Colegas Microbiologistas
É com enorme satisfação que informamos que o 27° Congresso Brasileiro de Microbiologia, organizado
pela Sociedade Brasileira de Microbiologia (SBM) será realizado no período de 29 de setembro a 03 de
Outubro de 2013, no Centro de Convenções de Nata, na cidade de Natal, Rio Grande do Norte. Estamos trabalhando para elaborar um evento de alto nível científico e planejamos oferecer uma programação científica atrativa que abordará temas relevantes e atuais para que você se sinta estimulado a
participar. Comece a se preparar para participar deste congresso que está sendo formatado pensando
em oferecer, com conforto e qualidade, ciência de alto nível e a oportunidade de aproveitar tudo de bom
o que a cidade de Natal e região têm a oferecer. Estamos certos de que o 27° CBM será um sucesso.
Esperamos encontrá-los para compartilhar novos conhecimentos.
Um abraço,
Adalberto Pessoa Junior
Presidente - SBM
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FIQUE SÓCIO
Os sócios da SBM têm direito a descontos especiais nos eventos
promovidos ou patrocinados pela SBM. Para usufruir do desconto
de associado em nossas atividades é imprescindivel estar anuente
a dois anos consecutivos com a sociedade. Além disso, têm acesso
livre à revista científica Brazilian Journal of Microbiology (BJM) e
que se destina à publicação de trabalhos de pesquisa originais, notas breves e revisões, envolvendo todos os aspectos da Microbiologia. É considerada uma das revistas científicas mais importantes do
nosso país. O BJM tem uma política muito severa de avaliação dos
trabalhos submetidos à publicação, sendo cada manuscrito avaliado
por pelo menos dois revisores criteriosamente selecionados.
A revista Microbiologia in Foco tem o objetivo de promover o
intercâmbio de informações científicas entre os associados, publicando os autores nacionais de expressão. Adota o mesmo critério
de avaliação e excelência que a SBM sempre adotou. Enviaremos
o último número da Microbiologia in Foco a todos os novos associados, após sua efetiva associação.
Fique sócio da SBM.
Veja informações no site: www.sbmicrobiologia.org.br
Lembre-se: um sócio da SBM integra a maior e mais representativa associação da comunidade científica que atua na microbiologia nacional.
Valores para associação
Categoria de Sócio ............................................... Anuidade 2012
Aluno de Graduação....................................................R$ 85,00
Aluno de Pós-Graduação (Mestrado e Doutorado)......R$ 135,00
Aluno de Pós-Doutorado..............................................R$ 165,00
Profissional..................................................................R$ 195,00
Assinatura Jurídica......................................................R$ 355,00
Biênio 2012-2013
SBM 2012-2013
Presidente
Adalberto Pessoa Junior, USP-SP
1º Tesoureiro
Carlos Pelleschi Taborda, USP-SP
Vice Presidente
Alexandre Soares Rosado, UFRJ-RJ
2º Tesoureiro
Maria Cristina Dantas Vanetti, UFV-MG
1º Secretário
Carla Taddei de Castro Neves, USP-SP
Conselho Fiscal
Bernadette D.G.M. Franco, USP-SP
Sergio E. L. Fracalanza, UFRJ-RJ
Agnes Marie Sá Figueiredo, UFRJ-RJ
2º Secretário
Lauro Santos Filho, UFPB-PB
Representantes de Área
SBM 2012-2013
Coleções de Cultura
Manuela da Silva, Fiocruz/RJ
Carlos Augusto Rosa – UFMG/MG
Microbiologia Clínica
Elizabeth de Andrade Marques – UERJ/RJ
Marina Baquerizo Martinez – FCF/USP
Parasito-Hospedeiro
Sandro R. de Almeida – USP/SP
Dario Simões Zamboni – USP/RP
Ensino
Karla Tereza Silva Ribeiro – UFPA/PA
Marcela Pelegrine Peçanha – PUC/SP; UNISO
Microbiologia Industrial
Luiz Henrique Guimarães – USP/Ribeirão Preto
Eleni Gomes – UNESP/Rio Preto
Microbiologia do Solo
Itamar Soares de Melo – Embrapa/SP
Vânia Maria Maciel Melo – UFC/CE
Infecções Hospitalar
Ana Lúcia Darini – USP/RP
Afonso Luis Barth – UFRGS/RS
Microbiologia Veterinária
Microbiologia Médica
Rinaldo Aparecido Mota – UFRPE/PE
Leila Carvalho Campos – Fiocruz/BA
Tânia Aparecida T. Gomes do Amaral – UNIFESP/SP Odir Antônio Dellagostin – UFPel/RS
Microbiologia de Alimentos
Bernadete G. Franco – USP/SP
Ricardo Souza Dias – FUNED/MG/Metodista de Minas
Micologia
Célia Maria de Almeida Soares – UFG/GO
Marcio Rodrigues – UFRJ/RJ
Virologia
Flávio Guimarães da Fonseca – UFMG/MG
Luciana Barros de Arruda – UFRJ/RJ
Microbiologia Ambiental
Vivian Pelizari – USP/SP
Raquel Peixoto – UFRJ/RJ
Micotoxinas
Marta Taniwaki – ITAL/SP
Adriana de Almeida Palma – ITAL/SP
Genética de Microrganismos e Bioinformática
Artur Silva – UFPA/PA
Gustavo Goldman – USP/SP
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