A Fotossíntese e a sua Importância

A fotossíntese significa etimologicamente síntese pela luz. Excetuando as formas de energia nuclear, todas as outras formas de energia utilizadas pelo homem moderno provêem do sol. A fotossíntese pode ser considerada como um dos processos biológicos mais importantes na Terra. Por liberar oxigênio e consumir dióxido de carbono, a fotossíntese transformou o mundo no ambiente habitável que conhecemos hoje. De uma forma direta ou indireta, a fotossíntese supre todas as nossas necessidades alimentares e nos fornece um sem-número de fibras e materiais de construção. A energia armazenada no petróleo, gás natural, carvão e lenha, que são utilizados como combustíveis em várias partes do mundo, vieram a partir do sol via fotossíntese. Assim sendo, a pesquisa científica da fotossíntese possui uma importância vital. Se pudermos entender e controlar o processo fotossintético, nós saberemos como aumentar a produtividade de alimentos, fibras, madeira e combustível, além de aproveitar melhor as áreas cultiváveis. Os segredos da coleta de energia pelas plantas podem ser adaptados aos sistemas humanos para fornecer modos eficientes de aproveitamento da energia solar. Essas mesmas tecnologias podem auxiliar-nos a desenvolver novos computadores mais rápidos e compactos, ou ainda, a desenvolver novos medicamentos. Uma vez que a fotossíntese afeta a composição atmosférica, o seu entendimento é essencial para compreendermos como o ciclo do CO2 e outros gases, que causam o efeito estufa, afetam o clima global do planeta. Veremos logo abaixo como a pesquisa científica em fotossíntese é importante para a manutenção e elevação da nossa qualidade de vida.
Fotossíntese e o Alimento
Todas as nossas necessidades energéticas nos são fornecidas pelos vegetais, seja diretamente, ou através dos animais herbívoros. Os vegetais por sua vez, obtém a energia para sintetizar os alimentos via fotossíntese. Embora as plantas retiram do solo e do ar a matéria-prima necessária para a fotossíntese, a energia necessária para a realização do processo é fornecida pela luz solar. Entretanto, a luz solar per si não é uma energia muito útil, visto que ela não gera trabalho, isto é, não podemos mover motores utilizando a luz como tal (pelo menos com a atual tecnologia e aqui na Terra); além disso, ela não pode ser armazenada. Para ser plenamente utilizada, a energia solar deve ser convertida em outras formas de energia. E é exatamente isso que ocorre na fotossíntese, as plantas convertem a energia solar em formas de energia que podem ser armazenadas e utilizadas posteriormente.
Um dos processos mais importantes da fotossíntese é a utilização da energia solar para converter o dióxido de carbono atmosférico em carboidratos, cujo subproduto é o oxigênio. Posteriormente, se a planta assim o necessitar, ela pode utilizar a energia armazenada nos carboidratos para sintetizar outras moléculas. Nós fazemos o mesmo, todas as vezes que comemos, parte do alimento é oxidado a gás carbônico e água para aproveitar a energia armazenada nos alimentos. Isso ocorre durante a respiração. Assim, se não há fotossíntese, não há alimento para a grande maioria das formas de vida heterotróficas.
Entretanto, a pesquisa científica em fotossíntese, mostrou-nos que o processo fotossintético é relativamente ineficiente। Por exemplo, a eficiência de ganho de carbono em um campo de milho durante a época de crescimento é apenas de 1 a 2 % da energia solar incidente. Nos campos não cultivados, a eficiência é de apenas 0,2 %. A cana-de-açúcar possui uma eficiência de 8 %. A maior fonte de perda da energia solar pelos vegetais é a fotorrespiração. Se pudermos entender a fotossíntese, poderemos alterá-la através das modernas técnicas de biologia molecular, tornando as plantas mais eficientes, aumentando assim a sua produtividade. Poderemos ainda desenvolver hebicidas específicos para as chamadas "ervas daninhas", mas que sejam inócuos para a vida animal e para o vegetal que desejamos cultivar.

A Fotossíntese e a Energia
A celulose é um dos produtos da fotossíntese que constitui a maior parte da madeira seca. Quando a lenha é queimada, a celulose é convertida em CO2 e água com o desprendimento da energia armazenada em sua estrutura. Assim como na respiração, a queima de combustíveis libera a energia armazenada para ser convertida em formas de energia útil; por exemplo, quando queimamos álcool nos nossos automóveis, estamos convertendo a energia química em energia cinética. Além do álcool que é amplamente utilizado no Brasil como combustível, no norte do país o bagaço de cana é largamente empregado para gerar energia nas usinas de beneficiamento da cana de açúcar. O petróleo, o carvão e o gás natural são exemplos de combustíveis utilizados no mundo moderno, que tiveram a sua origem na fotossíntese. Portanto, muitas das nossas necessidades energéticas provém da fotossíntese e a sua compreensão pode levar a uma maior produtividade dessas formas de energia.
O conhecimento obtido a partir da pesquisa científica da fotossíntese, também pode ser utilizado para aumentar a produção energética de uma maneira mais direta. Embora o processo global da fotossíntese seja ineficiente, as etapas iniciais de conversão de energia radiante (luz solar) em energia química são muito eficientes. Se entendermos os processos físicos e químicos da fotossíntese, poderemos construir tecnologias de alta eficiência na conversão da energia. Hoje nos laboratórios, os cientistas já podem sintetizar centro de reações tão eficientes ou mais que os naturais, em termos de quantidade de energia radiante convertida e armazenada na forma de energia elétrica ou química.
A Fotossíntese, as Fibras e os Materiais
Hoje em dia fala-se muito em reciclagem de papel como forma de se evitar a degradação do ambiente, seja no acúmulo de dejetos, seja na preservação das florestas. A matéria-prima do papel é a celulose e a partir desta, uma gama de materiais são sintetizados com as mais diversas finalidades: roupas, filtros, fibras naturais e artificiais e vários outros polímeros derivados da celulose. Outros materiais que têm como origem a fotossíntese são a borracha natural, as borrachas sintéticas, os preservativos, os pneus, os plásticos e muitos outros derivados de petróleo.
A Fotossíntese e o Ambiente
Atualmente há uma discussão em torno do efeito estufa que seria causado pelo CO2 entre vários outros gases. Como fora dito anteriormente, durante a fotossíntese, CO2 é convertido em carboidratos e outros compostos, com a produção de O2. Da mesma forma, quando respiramos ou quando queimamos combustíveis, nós convertemos estes compostos novamente em CO2 e água com o concomitante consumo de O2. Na nossa sociedade atual, toneladas de combustíveis fósseis são queimados todos os dias, de forma que todo o CO2 que fora fixado pelo processo de fotossíntese durante milhões de anos, está sendo recolocado na atmosfera. Este aumento na concentração de CO2 irá afetar a nossa atmosfera. Entretanto algumas perguntas são colocadas e que permanecem sem respostas. Qual será a extensão desta mudança? Essa mudança será prejudicial ou benéfica? As respostas para essas perguntas dependerá grandemente da fotossíntese que ocorre nas plantas terrestres e aquáticas. Sabemos que a fotossíntese consome o CO2 e produz O2, todavia as plantas respondem à quantidade de CO2 disponível.
Algumas plantas crescem mais rapidamente em um ambiente rico em CO2 (as plantas de metabolismo C3), outras não necessitam de uma concentração elevada de CO2 para o seu crescimento (plantas de metabolismo C4) . A compreensão dos efeitos dos gases que causam o efeito estufa requer um conhecimento maior da interação do reino vegetal com o CO2. Felizmente, com a compreensão da fotossíntese poderemos construir equipamentos que poderão nos fornecer energia, cujo único subproduto será o calor. A implementação de tal tecnologia nos ajudará a prevenir a poluição na sua origem.
A Fotossíntese e a Eletrônica
À primeira vista, a fotossíntese tem pouca ou nenhuma associação com a eletrônica, entretanto há potencialmente uma forte conexão entre esses dois campos do conhecimento. Hoje, procuram-se desenvolver tecnologias de transmissão de informação que sejam mais rápidas e compactas possíveis, chegando-se até à dimensão molecular (nanotecnologia). Procuram-se substituir os elétrons pela luz nos processos de transmissão de informação, como hoje já é feito nos cabos de fibra óptica na telefonia. É neste ponto em que se faz a interface entre os dois campos de conhecimento, a fotossíntese e a eletrônica. Ao compreendermos como as plantas absorvem luz e como controlam o movimento desta energia absorvida, da antena para os centros de reação e como converter a luz em energia elétrica e finalmente em energia química, nós poderemos construir computadores em escala molecular. De fato, vários elementos lógicos baseados nos centros de reação artificial, tem sido apontados na literatura científica.
A Fotossíntese e a Medicina
A luz pode ser altamente maléfica se não for devidamente controlada, temos como exemplos os inúmeros casos de câncer de pele. As plantas tem que absorver luz com o mínimo de dano para ela mesma. A compreensão das causas dos danos causados pela luz e os mecanismos naturais de proteção, pode beneficiar-nos em áreas alheias à fotossíntese como a medicina. Por exemplo, algumas substâncias como a clorofila tendem a localizar-se em tecidos tumorosos. A iluminação destes tumores causaria um dano fotoquímico, que poderia matar o tumor sem conseqüência para o tecido são. Outra aplicação médica é a utilização de substâncias semelhantes à clorofila para delinear a área cancerígena do tecido são. Danos fotoquímicos ao tecido são não ocorrem pois, os princípios da fotossíntese foram utilizados para converter a energia absorvida em calor.
A Descoberta da Fotossíntese
Na primeira metade do século 17, o médico van Helmont cresceu uma planta em um jarro com terra e regou a planta somente com água da chuva. Ele observou que após 5 anos, a planta tinha crescido bastante, mas a quantidade de terra no jarro quase não decresceu. Van Helmont concluiu que o material utilizado pela planta para o seu crescimento veio da água utilizada para regá-la. Em 1727 o botânico inglês Stephan Hales observou que as plantas usavam principalmente o ar como fonte de nutrientes para o seu crescimento. Entre 1771 e 1777, o químico Joseph Priestly descobriu que quando ele colocava uma vela no interior de um jarro emborcado, a chama extinguia-se rapidamente sem que a cera fosse completamente consumida. Posteriormente ele observou que se um camundongo fosse colocado nas mesmas condições ele morreria. Ele mostrou então que o ar que fora "viciado" pela vela e pelo camundongo, poderia ser restaurado por uma planta. Em 1778, Jan Ingenhousz repetiu os experimentos de Priestly e observou que era a luz a responsável pela restauração do ar. Ele observou também que somente as partes verdes da planta tinha essa propriedade. Em 1796, Jean Senebier mostrou que o CO2 era quem "viciava" o ar e que o mesmo era fixado pelas plantas durante a fotossíntese. Logo em seguida, Theodore de Saussure mostrou que o aumento da massa das plantas durante o seu crescimento não poderia ser devido somente à fixação de CO2, mas também devido a incorporação da água.
Assim a reação básica da fotossíntese foi concluída:
nCO2 + nh4O + luz ---> (Ch4O)n + nO2
onde n é o número de mol das espécies moleculares envolvidas.
Os Fatores Limitantes da Fotossíntese
Os fatores que influenciam a fotossíntese podem ser externos e internos ao organismo. Como fatores internos podem ser citados as estruturas das folhas e dos cloroplastos, o teor de pigmentos, o acúmulo de produtos da fotossíntese no interior do cloroplasto, a concentração de enzimas e a presença de nutrientes. Como fatores externos podem ser citados a luz, a temperatura, a salinidade, o grau de hidratação e a pressão parcial de CO2. A compreensão, de como cada um destes fatores e seus efeitos sinérgicos afetam a fotossíntese, torna-se mandatória quando almeja-se minimizar os seus efeitos adversos, a fim de se obter uma maior produtividade.
O aumento da temperatura induz a curto prazo
O aumento da atividade fotossintética
Aumento da atividade respiratória
Diminuição da eficiência catalítica da RuBisCo
Aumento das irradiâncias de compensação e saturação da fotossíntese
Diminuição da eficiência fotossintética.
Os efeitos a longo prazo do aumento da temperatura são:
Há uma relação inversa entre a capacidade fotossintética (atividade fotossintética máxima em luz saturante) e a temperatura de crescimento
Aumento na fluidez de membrana
Aumento da atividade enzimática das enzimas do ciclo de Calvin
Aumento do teor de pigmentos, do número e do tamanho das unidades fotossintéticas
Aumento da eficiência fotossintética e da biomassa
Diminuição das irradiâncias de compensação e de saturação da fotossíntese
Diminuição da atividade respiratória e do estímulo da atividade fotossintética à temperatura.
Entretanto, existem dados na literatura de invariabilidade da eficiência fotossintética de alguns organismos em relação à temperatura de crescimento.
Podem ser citados os seguintes efeitos da qualidade espectral nos organismos fotossintetizantes: Variação da capacidade fotossintética
Alteração do teor e da composição de pigmentos
Mudança na estequiometria dos fotossistemas, do tamanho e/ou da densidade das unidades fotossintéticas
Modificação da atividade catalítica das enzimas do ciclo de Calvin e do transporte de elétrons fotossintéticos
Mudança na anatomia das folhas.
Efeitos da taxa de iluminação (Irradiância)
De um modo geral uma planta aclimatada a um ambiente de baixa irradiância (condição de sombra) possui as seguintes características quando comparada a uma planta aclimatada a um ambiente de alta irradiância (condição de sol):
Menor atividade respiratória
Menor capacidade fotossintética
Menor razão Clorofila a/pigmentos acessórios
Menor seção transversal de absorção dos pigmentos
Menor concentração das enzimas do transporte de elétrons fotossintético e do ciclo de Calvin
Menores pontos de compensação e saturação fotossintética
Menor taxa de crescimento específico
Maior teor de pigmentos
Maior rendimento quântico de produção de O2 em luz limitante
Maior tamanho e/ou número das unidades fotossintéticas.
As folhas dos vegetais aclimatados à alta irradiâncias são mais grossas e opticamente mais densas que as folhas aclimatadas à baixas irradiâncias
A quantidade de tecido não fotossintético é maior, e conseqüentemente, a razão Chl a/biomassa é inferior nas plantas de sol
As plantas de sombra são mais susceptíveis à fotoinibição.
O Aparato Fotossintético
O aparato fotossintético está localizado em membranas especializadas chamadas de tilacóides. Nas cianobactérias, os tilacóides distribuem-se de forma concêntrica ou irregular no citossol da periferia para a região central da célula. Nos organismos fotossintetizantes eucariotas os tilacóides situam-se no interior de uma organela especializada chamada de cloroplasto. Nos vegetais superiores, os cloroplastos estão envoltos por uma dupla membrana, conhecida como envelope e no seu interior, os tilacóides estão dispostos em regiões de alta densidade, chamada de grana, e uma outra de baixa densidade, conhecida como lamela. A matriz que cerca os tilacóides é conhecida como estroma. Nas macroalgas os cloroplastos podem variar de forma e tamanho e a disposição dos tilacóides no seu interior, varia de acordo com o grupo de macroalgas. Nas algas vermelhas, os tilacóides estão dispostos individualmente e paralelamente distando entre si aproximadamente 20 nm. Nas feofíceas os cloroplastos são envoltos por uma membrana do retículo endoplasmático, além do envelope encontrados em plantas e as membranas tilacóides estão dispostas em grupos de três distando entre si de 2-4 nm. Nas algas verdes os tilacóides podem estar em grupos de 2-6 e, em muitas espécies, os tilacóides apresentam regiões granal e estromática como em plantas superiores.
Os Pigmentos Fotossintéticos
A fotossíntese ocorre pela absorção da luz na faixa de 400-700 nm por pigmentos fotossintéticos, quais sejam, clorofila, carotenóides e em alguns casos as bilinas. Esta faixa do espectro, que é utilizada pelos vegetais como fonte de energia para as suas atividades metabólicas, é comumente chamada em fisiologia de plantas de Radiação Fotossinteticamente Ativa (PAR, do inglês Photosynthetically Active Radiation). A Densidade de Fluxo de Fótons (PPFD, do inglês Photosynthetic Photon Flux Density), cuja unidade é µmol de fótons.m-2.s-1, expressa a irradiância nesta faixa do espectro. Entretanto, outras terminologias como Candela e Lux também são utilizadas em menor freqüência.
Espectro de Absorção dos Pigmentos Fotossintéticos ( Clique para Ampliar )
Os pigmentos fotossintéticos presentes e a sua abundância variam de acordo com a espécie. A clorofila a (Chl a) está presente em todos os organismos que realizam fotossíntese oxigênica.
As bactérias fotossintetizantes são desprovidas de clorofila a e possuem em seu lugar a bacterioclorofila como pigmento fotossintético. A Chl a é o pigmento utilizado para realizar a fotoquímica, enquanto que os demais pigmentos auxiliam na absorção de luz e na transferência da energia radiante para os centros de reação, sendo assim chamados de pigmentos acessórios. Os principais pigmentos acessórios são Chl b (plantas, algas verdes e algumas bactérias), Chl c (Phaeophyta e diatomáceas), Chl d (algas vermelhas), a-caroteno (maioria das plantas e algumas algas), b-caroteno (plantas e a maioria das algas), Luteína (plantas, algas verdes e vermelhas), violaxantina (plantas, algas verdes e marrons), fucoxantina (diatomáceas e algas marrons), neoxantina (Chlorophyceae), ficoeritrina (Rhodophyceae e algumas cianobactérias), ficocianina (cianobactérias e algumas Rhodophyceae), aloficocianina (cianobactérias e Rhodophyceae).
( Clique para Ampliar )( Clique para Ampliar )Estrutura das clorofilas a e b e dos carotenóides zeaxantina e violaxantina.
Os Complexos Fotossintéticos
Os complexos fotossintéticos estão arranjados na membrana tilacóide eles são: o citocromo b/f, o fotossistema II (PSII), o fotossistema I (PSI), as antenas LHCII e LHCI e a ATP sintetase.
Os fotossistemas são os complexos responsáveis pela conversão da energia luminosa em energia química. Nos organismos que realizam fotossíntese oxigênica, existem dois fotossistemas agindo em série, segundo o modelo em Z de Hill e Bendall: o fotossistema I (PSI) e o fotossistema II (PSII). O PSII é o mais lábil e fluorescente dos fotossistemas. Ele catalisa a transferência de elétrons entre a água e a plastoquinona. Pelo modelo estrutural atual de Debus, ele pode ser dividido em três partes funcionais: o centro de reação, as antenas periféricas (CP47 e CP43) e as proteínas regulatórias (caps), cuja função é separar o PSII da luz do tilacóide. O centro de reação é compreendido pelo heterodímero D1/D2, pelo citocromo b559 e pelo complexo de oxidação da água. No heterodímero situam-se os doadores primário (P680) e secundários (TirD, TirZ, etc) e os aceptores primários (Feofitina) e secundários (QA e QB) do centro de reação. Quando o centro está desprovido do complexo de oxidação da água, tem-se o cerne do PSII (PSII core). O complexo de oxidação da água é o componente mais termolábil do PSII, cuja função, é fornecer elétrons para o P680+, utilizando a molécula de água como doadora de elétrons. O subproduto desta reação de oxidação é o oxigênio molecular. O PSI catalisa a transferência de elétrons da plastocianina à ferredoxina. O PSI é compreendido por vários polipeptídeos entre eles o dímero PSI-A/PSI-B, que é o centro de reação do PSI. Nele situam-se o doador primário (P700), os aceptores secundários (A0, A1, Fx) e as antenas periféricas (CP1).
Complexos fotossintéticos de planta em membranas tilacóides de cloroplastos.( Clique para Ampliar )
Estrutura do Fotossistema II determinada por cristalografia de raio X.

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Genética

Genética clássica
A genética clássica consiste nas técnicas e métodos da genética, anteriores ao advento da biologia molecular. Depois da descoberta do código genético e de ferramentas de clonagem utilizando enzimas de restrição, os temas abertos à investigação científica em genética sofreram um aumento considerável. Algumas ideias da genética clássica foram abandonadas ou modificadas devido ao aumento do conhecimento trazido por descobertas de índole molecular, embora algumas ideias aindam permaneçam intactas, como a hereditariedade mendeliana. O estudo dos padrões de hereditariedade continuam ainda a ser uma ferramenta útil no estudo de doenças genéticas, como a Síndrome de Down.
Genética molecular
A genética molecular tem as suas fundações na genética clássica, mas dá um enfoque maior à estrutura e função dos genes ao nível molecular. A genética molecular emprega os métodos quer da genética clássica (como por exemplo a hibridação) quer da biologia molecular. É assim chamada para se poder distinguir de outros ramos da genética como a ecologia genética e a genética populacional. Uma área importante dentro da genética molecular é aquela que usa a informação molecular para determinar os padrões de descendência e daí avaliar a correcta classificação científica dos organismos: chamada sistemática molecular.
O estudo das características herdadas e que não estão estritamente associadas a mudanças na sequência do DNA dá-se o nome de epigenética.
Alguns autores defendem que a vida pode ser definida, em termos moleculares, como o conjunto de estratégias que os polinucleótidos de RNA usaram e continuam a usar para se perpectuar a eles próprios. Esta definição baseia-se em trabalho dirigido para conhecer a origem da vida, estando associada à hipótese do RNA.
Genética populacional, genética quantitativa e ecologia genética
A genética populacional, a genética quantitativa e a ecologia genética são ramos próximos da genética que também se baseiam nas premissas da genética clássica, suplementadas pela moderna genética molecular.
Estudam as populações de organismos retirados da natureza mas diferem de alguma maneira na escolha do aspecto do organismo que irão focar. A disciplina essencial é a genética populacional, que estuda a distribuição e as alterações das frequências dos alelos que estão sob influência das forças evolutivas: selecção natural, deriva genética, mutação e migração. É a teoria que tenta explicar fenómenos como a adaptação e a especiação.
O ramo da genética quantitativa, construído a partir da genética populacional, tenciona fazer predições das respostas da selecção natural, tendo como ponto de partida dados fenotípicos e dados das relações entre indivíduos.
A ecologia genética é por sua vez baseada nos princípios básicos da genética populacional, mas tem o seu enfoque principal nos processoa ecológicos. Enquanto que a genética molecular estuda a estrutura e função dos genes ao nível molecular, a ecologia genética estuda as populações selvagens de organismos e tenta deles recolher dados sobre aspectos ecológicos e marcadores moleculares que estes possuam.
Genômica
A genómica é um desenvolvimento recente da genética. Estuda os padrões genéticos de larga escala que possam existir no genoma (e em todo o DNA) de uma espécie em particular. Este ramo da genética depende da existência de genomas completamente sequenciados e de ferramentas computacionais desenvolvidas pela bioinformática que permitam a análise de grandes quantidades de dados.
Disciplinas relacionadas
A ciência que derivou da união da bioquímica e genética é vulgarmente conhecida como biologia molecular. O termo "genética" é vulgarmente utilizado para denominar o processo de engenharia genética, onde o DNA de um organismo é modificado para se obter um fim de utilidade prática. No entanto, a maior parte da investigação em genética é direccionada para a explicação do efeito dos genes no fenótipo e para o papel dos genes nas populações.
Fonte: pt.wikipedia.o

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Genética

Factores ligados ao Sexo
Existem diversas mutações em muitas espécies que são controladas e transmitidas por este mecanismo genético, pelo que é importante que se compreenda o seu funcionamento.

Por definição, e no caso das aves, os factores ligados ao sexo estão no cromossoma sexual masculino Z. Isto é muito importante porque enquanto os outros factores nos cromossomas autossómicos são transportados em pares em todos os indivíduos de ambos os sexos, neste caso os machos transportam dois cromosomas Z e as fêmeas apenas um. Esta situação é o inverso do que sucede com os mamíferos onde é o sexo masculino que têm uma situação de herozigotia sexual com um cromossomas X e um Y, enquanto as fêmeas são XX.

Por exemplo uma fêmea Gould amarela tem um único gene co-dominante para costas amarelas e contudo tem costas totalmente amarelas e nunca diluídas (como no caso das machos onde o amarelo perde intensidade em heterozigóticos).

Quando da fertilização os óvulos produzidos pela fêmea transportam ou um cromossoma Z ou W ao qual sevai juntar um cromossoma Z proveniente do macho reformando o par ZZ ou ZW conforme a combinação. Assim todos os genes que a mãe tiver no seu cromossoma Z são passados aos filhos macho (pois recebem um cromossoma Z da mãe), enquanto que os filhos fêmea recebem o cromossoma W ao qual se junta um dos Z do macho. É por isso que com mutações ligadas ao sexo os machos podem produzir descendência com essa mutação (sempre fêmeas) mas para se produzirem machos também de mutação temos sempre de ter uma fêmea já mutada e um macho no mínimo portador (em que apenas existe o gene mutado num dos dois cromossomas Z).

Selecção
Entende-se por selecção a escolha não aleatória dos reprodutores de modo a que estes transmitam determinadas características às gerações seguintes. Desde sempre que o homem faz selecção artificial de várias coisas, cruzando animais com força a outros com grande tamanho, plantas de frutos grande com outras que produzem mais frutos, mas de menores dimensões ou melhor qualidade.

Também nas aves se vêem seleccionando à já vários séculos características específicas. Na Idade média faziam-se concursos de tentilhões para ver qual cantava melhor vencendo os seus rivais. Foi assim que se chegou a criar novas espécies como o bengalim do japão ou todas as variedades de canário a partir da ave selvagem.

Para seleccionarmos temos antes de mais que assegurar que aquele casal apenas acasala entre si, pelo que convém separá-lo de outros da mesma espécies e de espécies intercruzáveis. Tem de ser referido um factor que muitas vezes é esquecido por quem começa e por quem já sabe do ofício e leva a desilusões frequentes. Quando se fala de selecção esta apenas faz sentido numa linha e raramente em indivíduos isolados. Ou melhor a selecção individual dos indivíduos deve ter em vista a melhoria de uma linha, semelhante ou não. Não podemos esperar que num único cruzamento se melhore a qualidade das aves isso sucede ao longo das gerações conforme vamos mantendo os melhores exemplares e reproduzindo com eles. É errado pensar que comprando uma ave muito boa se pode fazer milagres, muitas vezes é desperdiçar de tempo e dinheiro, é rpeciso aprender o que se precisa, o que se tem e o que se quer melhorar nas gerações futuras.

Depois temos de saber o que queremos produzir e como esse factor é transmitido geneticamente. O modo empírico e mais usual é usar aves que mostrem aquela caraterística específica e cruzá-las entres si, para depois esperar que os filhos demonstrem ainda mais aquele factor, mas nem sempre isto funciona, é mais adequado para trabalhar e melhorar mutações já establecidas.

Linhas puras
Uma linha pura é aquela em que todos os indivíduos têm uma constituição genética idêntica e originam descendentes idênticos, sendo o resultado do cruzamento previsível.

Arranjar linhas puras é complicado e envolve muito tempo de trabalho, em especial com espécies que se reproduzem pouco e atingem a maturidade sexual muito tarde. Assim, na minha opinião por vezes vale a pena pagar mais por uma ave e adquiri-la a um criador que nos pode dar algumas garantias e informações sobre os seus antepassados. Isso não invalida o que eu disse anteriormente sobre aves de grande potencial não fazerem por si uma linha. O maior erro de muita gente com efectivos de qualidade média è pensar que pode comprar uma ave muito boa (geralmente pensa-se sempre no tamanho...) e melhorar todo o efectivo a partir dela, o que leva em pouco tempo a efeitos contrários de consaguinidade.

Para obtermos uma linha pura NUNCA podemos trabalhar apenas com uma ou duas aves, nem mesmo com um só casal. Se dispusermos de pelo menos dois casais de origens distintas, mas com as mesmas características que queremos seleccionar, podemos intercruzar os filhos e eliminar todos aqueles que não se enquadrem no pretendido. Desse novo cruzamento devemos obter alguns exemplares puros que depois vamos usar em combinações ou cruzamentos com outras aves para fixar a característica.

Mesmo assim o mínimo para fixar uma linhagem são 3 casais distintos, de preferência 4 ou 5. Só assim podemos garantir que existe suficiente variebilidade genética dentro do efectivo para assegurar uma melhoria nas gerações futuras. A variabilidade genética é a base de TODA a evolução, perseguir linhas uniformes é utópico pois acaba por invalidar avanços futuros. Só podemos escolher os melhores em gerações sucessivas se ouver alguns melhores que outros!! E sobretudo melhores que os pais o que se consegue juntando os pontos fortes dos reprodutores.

Consanguinidade
Este é outro dos pontos em que muitas vezes se erra. Não existe qualquer problema em cruzar irmãos com irmãos ou filhos com pais desde que se saiba como fazê-lo. Na realidade este é o método mais rápido e eficaz de fixar uma característica porque a base genética é semelhante.

Quando se faz isto tem de se partir de um casal não relacionado, isto é os pais nunca poderão ser da mesma linha. O melhor portanto é tentar adquiri-los em sítios diferentes. Dito isto, a descendência que esse casal produz pode ser cruzada entre si escolhendo os melhores exemplares (tamanho, porte, cor). Desse cruzamento escolhemos de novo os melhores mas agora para cruzar com uma ave semelhante de outra linha que não a dos pais ou irmãos. Podemos por exemplo usar uma fêmea e adquirir um outro macho. Deste modo quebramos imediatamente a depressão por consaguinidade nos descendentes do terceiro cruzamento. Tambén já tive uma situação em que depois de procurar por uma determinada ave que queria não fosse relacionada com as que já tinha, depois de finalmente a encontrar (bem longe de casa) regressei e fiquei muito surpreendido ao ver que o número de criador de ambas era o mesmo...

A consanguinidade resulta do acumular de genes com efeitos negativos, diminuindo o tamanho e vigor das aves. Quando se começa a partir de boas linhas reprodutoras que estão "isentas" de genes desfavoráveis é aceitável a consaguinidade e perdermos nuns pontos para obter uma ave com uma boa característica específica a partir da qual vamos establecer cruzamentos para recuperar o que foi perdido, geralmente tamanho e fertilidade.

Esquemas de cruzamentos
O cruzamento a seguir vai depender do tipo de mecanismo genético da característica a trabalhar.

Caracteres recessivos
Para os caracteres controlados por um mecanismo autossómico recessivo temos de produzir reprodutores que sejam ou homozigóticos recessivos ou, no mínimo, portadores desse alelo recessivo. Só assim conseguiremos obter descendentes que manifestem essa característica.

Partindo de um único macho devemos primeiro produzir uma geração de portadores o que se consegue cruzando o macho recessivo com uma fêmea pura dominante para esse alelo (ou vice-versa). Todos os filhos serão fenotipicamente idênticos à mãe mas portadores do alelo recessivo. Aqui devemos escolher dois filhos e cruzá-los de modo a obtermos 25% de descendentes que são recessivos tal como o primeiro macho. Esses vão ser acasalados com outras fêmeas de uma outra linha que não a da sua mãe de modo a fazer duas linhas distintas de portadores. Deste modo conseguimos obter duas linhas com apenas 25% de consaguinidade e que podem ser cruzadas entre si sem grandes problemas.

Os cruzamentos entre dois portadores não são recomendáveis porque nunca poderemos saber quais os filhos portadores e os não portadores pois estes são fenotipicamente iguais, daí que quando se pretenda evitar o cruzamento de dois recessivos devamos usar sempre ou um recessivo e um dominante (obtendo todos os descendentes portadores) ou então um recessivo e um portador (obtendo 50% recessivos e 50% portadores). Em alguns casos não há alternativa senão cruzar portadores mas, em especial para quem tem poucos intresses de selecção fiquem conscientes que isso é "espalhar genética" que pode muito bem ir parar às mãos de alguém que não trate de aproveitar uma característica rara por não saber que ela existe naquela ave...

Caracteres recessivos ligados ao sexo
São mais fáceis de trabalhar apenas por serem ligados ao sexo. Assim basta pensarmos numa coisa, os machos vão sempre produzir fêmeas recessivas e machos portadores independentemente da fêmea com que sejam acasalados. Por seu lado as fêmeas vão produzir todos os machos portadores. Para obtermos machos recessivos precisamos de que a fêmea seja recessiva e o macho, no mínimo portador, o que até é preferível em relação ao acasalamento de dois recessivos neste caso.

Caracteres Dominantes
A dominância é um pau de dois bicos. É fácil de trabalhar porque produz sempre o que queremos mas temos de ter cuidado com o que escondemos, não devemos cruzar dominantes com aves portadoras de caracteres recessivos raros ou não pois nunca iremos saber quais os filhos portadores.

Alguns factores dominantes não devem ser criados em factor duplo (os Gloster de poupa). De qualquer modo um dominante FS produz 50% de descendentes dominantes, o que até é bom porque um gene dominante é tão fácil de reproduzir que pode passar de raro a excessivo num efectivo em apenas 2 ou 3 gerações! Este é outro problema quando se trabalha em selecção, muitas vezes, para mais se trabalhamos com portadores e combinações, acabamos por ocupar muito espaço muito depressa. Com os dominantes é ainda mais grave porque basta ficarmos com uma cria para que metade dos seus descendentes sejam também dominantes, raramente se refuga os pais e assim é preciso uma nova gaiola, um novo casal, uma nova cria que sai bastante boa e acaba por ficar e assim em diante...

Fonte: avilandia.planetaclix.pt

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Cruzamentos teste

Cruzamentos teste
Este cruzamento é feito com um indivíduo homozigótico recessivo para o factor que se pretende estudar, que facilmente se identifica pelo seu fenótipo e um outro de genótipo conhecido ou não. Por exemplo se cruzarmos um macho desconhecido com uma fêmea recessiva podemos determinar se o macho é portador daquele caracter recessivo ou se é puro. Caso este seja puro todos os filhos serão como ele, se fôr portador 25% serão brancos, etc... Esta explicação é muito básica pois geralmente é preciso um pouco mais do que este único cruzamento.
A limitação destes cruzamentos está no facto de não permitirem identificar portadores de alelos múltiplos para a mesma característica ou seja podem existir em alguns casos mais do que dois alelos para o mesmo gene e o efeito da sua combinação variar. Além disso podemos estar a cruzar para um factor para o qual o macho ou fêmea a testar não são portadores mas serem para outros.

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Estudo liga grupo de carboidratos a risco de doenças cardíacas em mulheres

Mulheres que consomem carboidratos com altos níveis glicêmicos, como pães, pizzas e arroz, podem até duplicar seu risco de doenças cardíacas. A conclusão é de um estudo com mais de 47 mil pessoas realizado na Itália.

O estudo, coordenado pela pesquisadora Sabina Sieri, da Fondazione IRCCS Instituto Nazionale dei Tumori, em Milão, analisou mais de 15 mil homens e 32 mil mulheres que tiveram sua dieta monitorada ao longo de quase oito anos.

Após esse período, 463 participantes haviam desenvolvido algum tipo de doença coronária.

Em um artigo na revista científica Archives of Internal Medicine, os pesquisadores disseram ter percebido que as mulheres que consumiram mais alimentos com alto índice glicêmico (25% da amostragem) haviam desenvolvido um risco de doenças equivalente ao dobro do risco de mulheres das 25% que consumiram carboidratos com baixo índice glicêmico, como massas.

No segundo grupo, os pesquisadores não observaram relação com o risco de doenças cardíacas.

Alimentos com alto índice glicêmico liberam energia e elevam rapidamente os níveis de açúcar no sangue e, assim, acionam mais rapidamente o pâncreas para produzir insulina.

Entretanto, os cientistas dizem que são necessárias novas pesquisas para entender por que os carboidratos com alto índice glicêmico – e não os carboidratos em si mesmos – estão ligados ao risco de doenças cardíacas, e por que este risco se aplica às mulheres, mas não aos homens.

"Um alto consumo de carboidratos a partir de alimentos com alto índice glicêmico, e não a quantidade total de carboidratos consumido, parece influenciar o risco de desenvolver doenças na artéria coronária", escreveram os cientistas.

Os pesquisadores especulam que a razão para isso possa estar ligada a um possível efeito de redução dos níveis de "colesterol bom" no sangue das mulheres.

A nutricionista Victoria Taylor, da Fundação Britânica para o Coração (British Hearth Foundation) disse que o estudo pode ajudar as mulheres a escolher os alimentos mais saudáveis para sua dieta.

"É possível diversificar os tipos de pães e cereais para incluir grãos, centeio, aveia; incluir mais feijão, lentilha, grão de bico; e acompanhar as refeições com uma boa porção de frutas e verduras."

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Anticoncepcionais

Anticoncepcionais Orais - Mitos, Verdades e Recomendações


A Pílula - como são popularmente conhecidos os contraceptivos orais - possivelmente é o método de contracepção mais comum no mundo: calcula-se que nada menos que 90 milhões de mulheres no mundo todo façam uso da Pílula! Os anticoncepcionais atuam evitando que ocorra a ovulação - liberação de óvulo pelos ovários, que se dá por volta do 14º dia do ciclo menstrual.

Com esse número de usuárias, não é de se espantar que os anticoncepcionais orais (ou, abreviando, ACOs), façam parte do seleto grupo de medicamentos mais exaustivamente pesquisados desde o seu surgimento, há cerca de 35 anos.

Apesar de nenhum método contraceptivo ser isento de riscos, estes tendem a ser mínimos e contrabalançados pelos benefícios. Um bom acompanhamento médico pode ajudar a reduzir os riscos em potenciais durante o uso.

Em março de 1996, um grupo de pesquisadores internacionais reuniu-se para desenvolver um consenso quanto aos parâmetros essenciais no acompanhamento das mulheres em uso de contraceptivos orais. Decidiram que deve-se (1) prestar atenção especial aos antecedentes pessoais e familiais de doenças e riscos cardiovasculares das pacientes e (2) realizar aferições regulares da pressão arterial, uma vez que complicações cardíacas (infarte) e vasculares (tromboembolismo venoso) sabidamente relacionam-se ao uso da Pílula.

15 Perguntas e Respostas para Mitos Freqüentes Envolvendo a Pílula

Pílula engorda? Dá varizes? Prejudica a pele e os cabelos? Piora o humor? As dúvidas são tantas que muitas vezes é difícil separar os fatos dos mitos. A seguir, apresentamos algumas das questões mais comuns envolvendo a Pílula:

01 - Parar de tomar pílula pode causar acne.
Verdade. Os androgênios (hormônios masculinizantes) têm sido implicados na etiologia da acne vulgar, possivelmente por intensificar a hiperceratose folicular. Os ACOs reduzem os níveis sangüíneos de androgênios e, dessa forma, podem colaborar para diminuir a gravidade da acne. Por outro lado, com não existem verdades absolutas na medicina, em algumas raras mulheres a acne pode ser um efeito colateral da pílula.

02 - Alguns remédios podem anular o efeito do anticoncepcional.
Verdade. Sabe-se que a ampicilina, por exemplo, um antibiótico bastante comum e utilizado no tratamento de infecções urinárias, faringo-amigdalites e pneumonias, entre outros, pode reduzir a eficácia dos ACOs. Ainda, várias drogas anti-convulsivantes (utilizadas no tratamento de diversas formas de epilepsia) podem diminuir a eficácia dos anticoncepcionais orais. Nesses casos, a mulheres devem se certificar de que o contraceptivo oral escolhido contenha pelo menos 50 microgramas de etinil-estradiol ou mestranol.

03 - Mulheres que usam pílula têm maior risco de câncer de mama e de útero.
Vamos por partes. O risco de câncer de mama é praticamente o mesmo entre usuárias e não-usuárias de ACOs. Nos tumores malignos do endométrio (camada mais interna do útero) e do ovário, a pílula exerce um efeito protetor - as usuárias de ACOs apresentam metade do risco de câncer de endométrio e ovário das não-usuárias.

Entretanto, o uso de contraceptivos orais por mulheres jovens parece associar-se ao surgimento de miomas uterinos (tumores benignos) na pré-menopausa, mas são necessários outros fatores reprodutivos (a pílula não leva a culpa sozinha...).

Quanto à relação entre câncer de cérvice uterina e uso de ACOs, parece não existir consenso - alguns estudos indicam um aumento na incidência, mas nada está definitivamente comprovado.

04 - Pílula engorda.
Ainda que o ganho de peso esteja entre as queixas mais comuns das mulheres que utilizam ACOs, estudos mostraram que isto pode não ser completamente verdadeiro. Uma pesquisa recente avaliou a variação de peso de 128 mulheres em uso de contraceptivos orais durante 4 meses e descobriu que 72% das pacientes não apresentaram qualquer alteração de peso no final do período. Assim, queixar-se de ganho de peso já não é a melhor desculpa para interromper o uso da pílula...

05 - Pílula faz mal para o cabelo.
Não existem evidências científicas comprovando este fato.

06 - A pílula me encheu de varizes.
Os ACOs possuem diversos efeitos sobre o sistema cardiovascular e é possível que estejam envolvidos de alguma forma no desenvolvimento de teleangiectasias (varizes), mas as pesquisas produziram resultados controversas até o momento.

07 - Depois que comecei a tomar a pílula, meu humor mudou.
Podem ocorrer náuseas, dor de cabeça, dor nos seios, sangramentos vaginais irregulares e depressão nos primeiros meses de uso da Pílula, mas estes efeitos colaterais freqüentemente cessam após alguns meses.

08 - A Pílula pode ser usada no tratamento da endometriose.
ACOs realmente fazem parte do tratamento não-cirúrgico desta doença. Progestinas isoladamente podem ser úteis e são a primeira escolha de muitos especialistas.

09 - Depois que comecei a tomar a pílula, não tive mais cólicas menstruais.
A menstruação dolorosa (chamada de dismenorréia pelos médicos) é menos freqüente nas mulheres que não ovulam. Por isso, os ACOs podem ser úteis em 70-80% dos casos de dismenorréia. Quando a pílula é suspensa, as mulheres geralmente sentem a mesma intensidade de dor que apresentavam antes do seu uso.

Todavia, alguns ACOs podem estar associados à ocorrência de hipermenorréia (menstruação muito volumosa e intensa) e a falta de controle de problemas no ciclo menstrual, caracterizada principalmente por sangramentos irregulares e menstruações dolorosas, são problemas comuns enfrentados por algumas usuárias de contraceptivos orais, sendo uma das principais razões de suspensão do uso - cerca de 1/3 das mulheres em uso de ACOs apresentam sangramentos (spottings)intermenstruais.

10 - Mulheres que tomam Pílula demoram mais para engravidar quando param.
Verdade. O retorno à fertilidade em mulheres que interromperam o uso de ACOs leva mais tempo quando comparado às mulheres que interromperam outros métodos contraceptivos, mas não parece haver prejuízo da fertilidade como um todo.

11 - Com o tempo, a Pílula ajuda a proteger os ossos.
Algumas pesquisas têm mostrado que o uso de altas doses de ACOs em mulheres após a menopausa diminui o risco de fraturas e suspeita-se que seu uso possa melhorar a densidade mineral óssea em mulheres jovens, mas faltam maiores comprovações científicas.

12 - Mulheres com doença falciforme não podem tomar Pílula.
Mulheres com drepanocitose (doença falciforme) freqüentemente não fazem uso de contraceptivos orais contendo estrogênio e progesterona, pois preocupam-se com a possibilidade dos hormônios piorarem a doença. Estudos laboratoriais não encontraram evidências comprovando este temor.

13 - Mulheres com Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES) não devem tomar Pílula.
Verdade. Os contraceptivos orais podem precipitar episódios de LES em mulheres portadoras desta doença.

14 - Tenho mais de 40 anos e acabei de ter minha última menstruação. Não preciso mais tomar pílula.
Perigo! Este tipo de comportamento está arriscado a ser premiado com uma gravidez indesejada. Nas mulheres que estão entrando na menopausa, recomenda-se o uso de ACOs por 12 meses após a última menstruação.

15 - A Pílula pode piorar a asma.
Mentira. As alterações nos níveis hormonais parecem ter um papel importante na gravidade da asma nas mulheres e cerca de 30 a 40% das mulheres apresentam flutuações na gravidade das crises relacionadas ao ciclo menstrual. A crise tende a ocorrer três dias antes e durante os quatro dias da menstruação. Os anticoncepcionais orais podem ajudar estes casos, nivelando as flutuações hormonais.

Precauções e Contra-indicações no uso de Contraceptivos orais

Apresentamos abaixo uma lista de possíveis situações que devem ser consideradas e discutidas com seu médico antes de escolher um método contraceptivo.

A Pílula não é recomendada em mulheres com:

- Tromboflebite ou distúrbio tromboembólico ou história de coagulopatia.
- História de acidente vascular cerebral (derrame).
- História de doença arterial coronariana, angina pectoris, ataque cardíaco, insuficiência cardíaca ou valvulopatia cardíaca.
- Insuficiência renal.
- Antecedentes ou suspeita de câncer de mama ou câncer estrogênio-dependente em órgãos reprodutivos.
- Gravidez confirmada.
- Tumor de fígado ou Hepatite aguda.

Recomenda-se acompanhamento médico regular e criterioso para as mulheres em uso de contraceptivos orais que apresentem qualquer um dos seguintes itens:

- Sejam fumantes e tenham mais de 35 anos de idade (os riscos são ainda maiores naquelas que fumam mais de 15 cigarros/dia)
- Enxaqueca após o uso de contraceptivos orais
- Diabetes ou Diabetes gestacional
- Cirurgia eletiva de grande porte, com ou sem previsão de imobilização prolongada
- Sangramento vaginal/uterino de origem obscura
- Drepanocitose (Anemia Falciforme)
- Mulheres na fase de aleitamento
- Doenças da vesícula biliar ou icterícia
- Mulheres com mais de 50 anos de idade
- Doenças do coração ou rins, ou história familiar (especialmente mãe ou irmãs) de morte por doença cardíaca antes dos 50 anos de idade.
- História familal de hiperlipidemia (excesso de gordura no sangue)
- Retardamento mental, doenças psiquiátricas, alcoolismo, dependência de drogas ou qualquer outro distúrbios que dificulte a utilização regular da medicação

Referências Selecionadas:

1. Brinton LA et al Modification of Oral Contraceptive Relationships on Breast Cancer Risk by Selected Factors Among Younger Women. Contraception, Vol. 55, pp. 197-203, Apr. 1997.

2. Cromer BA, Blair JM, Mahan JD, Zibners L, Naumovski Z. A prospective comparison of bone density in adolescent girls receiving depot medroxyprogesterone acetate (Depo-Provera), levonorgestrel (Norplant), or oral contraceptives. J Pediatr 1996;129: 671-6.

3. Chasen-Taber L, Stampfer MJ. Epidemiology of oral contraceptives and cardiovascular disease. Ann Intern Med 1998;128:467-77.

4. Chasan-Taber L et al. Oral Contraceptives and Ovulatory Causes of Delayed Fertility.Am J Epidemiol, 1997;146:258-265

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Fermentação

A fermentação é um processo utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas, pães e outros alimentos. Hoje sabemos que os processos fermentativos resultam da atividade de microorganismos, como as leveduras ou fermentos (fungos) e certas bactérias.

Difeentes organismos podem provocar a fermentação de diferentes substâncias. O gosto rançoso da manteiga, por exemplo, se deve à formação do ácido butírico causado pelas bactérias que fermentam gorduras. Já as leveduras fermentam a glicose, e a bactérias que azedam o leite fermentam a lactose.

As leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo álcool etílico e gás carbônico, processo denominado fermentação alcoólica. O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico, empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas e o gás carbônico, importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da humanidade.

Os lactobacilos (bactérias presentes no leite) executam a função láctica, em que o produto final é o ácido láctico. Para isso eles utilizam, como ponto de partida, a lactose, o açúcar do leite. O sabor azedo do leite fermentado se deve ao ácido láctico formado e eliminado pelos lactobacilos. O abaixamento do pH (aumento de acidez) causado pelo ácido láctico provoca a coagulação das proteínas do leite e a formação do coalho, usado na fabricação de queijos e iogurtes.

As acetobactérias fazem fermentação acética, em que o produto final é o ácido acético. Elas provocam o azedamento do vinho e dos sucos e frutas, sendo responsáveis pela produção do vinagre.

Em 1856, em Lille, cidade ao note da França, uma indústria teve um problema: os tanques de fermentação, onde se obtinha álcool a partir do suco de beterraba, passaram a produzir uma mistura azeda e inútil, rica em ácido láctico. Contratado para resolver o problema, o cientista francês Louis Pasteur atribiu o azedamento do suco de beterraba à contaminação por um tipo e microorganismo que produzia ácido láctico em vez de álcool etílico.

No ano de 1897, o químico alemão Eduard Buchner (1860-1917) demonstrou que a fermentação era um processo puramente químico, que podia ocorrer fora das células vivas. [...] Em seu experimento, Buchner preparou um extrato de leveduras esmagadas, isento e células vivas, e verificou que ali aconteciam todas as etapas necessárias para a transformação da glicose em álcool. A partir de então teve início o estudo detalhado das etapas químicas que compõem a fermentação.

Desde a descoberta de Buchner, passaram-se mais de quarenta anos até que o processo de fermentação alcoólica fosse inteiramente desvendado. Os cientistas identificaram as doe etapas químicas que levam uma molécula de glicose a se transformar em duas moléculas de álcool etílico e duas moléculas de gás carbônico.

Em pouco tempo descobriu-se que as duas etapas iniciais de outros tipos de fermentação eram fundamentalmente semelhantes àquelas que ocorriam na fermentação alcoólica. Era apenas no final que os processos se diferenciavam, formando produtos diferentes.

O conjunto de reações iniciais de degradação da glicose, comum a todos os tipos de fermentação, recebeu o nome de glicólise (do grego lise, quebra), que significa “quebra de glicose.

Fonte: www.coladaweb.com

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pão

Os povos pré-históricos provavelmente iniciaram a produzir pão há cerca de 10.000 anos atrás. Inicialmente, na antiga Mesopotâmia, as pessoas utilizavam pedras para moer os grãos, misturando com água e então coziam a mistura sobre o fogo. Os arqueologistas encontraram pão nas ruínas de um vilarejo a beira de um lago da Suíça, onde habitavam pessoas cerca de 4.000 anos atrás. Uma cesta de pão que foi assada há 3.500 anos foi encontrada no local onde havia sido enterrada, em uma tumba em Tebas, no Egito.

Antes de o homem aprender a produzir fermento, eles guardavam um pouco da massa crua de cada batelada para misturar com a seguinte. Entre as bateladas, a massa azedava, ou fermentava, por ação de leveduras do ar. Quando misturadas com massa fresca, causava o crescimento de toda a massa. Massa fermentada ainda é utilizada hoje em dia para a produção do que é chamado pão de massa azeda.

Atribui-se aos antigos egípcios o descobrimento do processo de fermentação; eles usavam este princípio por volta do ano 2600 AC. Os egípcios forma provavelmente os primeiros a considerar a panificação como uma forma de arte.. Alguns baixo-relevos encontrados em templos egípcios mostravam que eles já sabiam cultivar cereais desde 6000 AC. Os egípcios eram grande bebedores de cerveja e aplicaram seus conhecimentos sobre o processo de fermentação para a elaboração do pão. Os gregos chamavam os egípcios de "arthophagoi", ou "comedores de pão". O primeiro testemunho escrito vem de Heródoto que, em 450 AC, escreveu "todos estão temerosos de alimentos fermentados, mas os egípcios fazem uma massa de pão fermentada".

Os egípcios criaram também o primeiro forno e começaram a utilizar diversos tipos de cereais para fazer farinhas e pães.

Os gregos, que atribuíam a origem do pão aos deuses deram a ele um caráter sagrado. Nós devemos aos gregos a instituição das padarias como estabelecimentos comerciais públicos, e eles ensinaram isto aos romanos. A grande expansão do pão em Roma causou o nascimento da primeira associação oficial de panificadores. Seus membros gozavam de um status muito privilegiado. Eles eram livres de alguns deveres sociais e isentos de muitos impostos. A panificação tornou-se tão prestigiosa durante o Império Romano, que era considerada no mesmo nível que outras artes, como escultura, arquitetura ou literatura. Até politicamente, as classes dominantes usavam pão para satisfazer o povo e fazê-los esquecer os problemas econômicos oriundos da expansão do Império.

As legiões romanas levaram o pão para a Península Ibérica, apesar de várias referências afirmarem que o processo de panificação já era conhecido por lá, especialmente sobre fermentação pois eles usavam a espuma da cerveja como fermento, o que produzia um pão mais leve e esponjoso do que o dos romanos, que ainda usavam o resto de massa velhas para a fermentação.

Os romanos melhoraram o processo de moagem, e como resultado disto foram os primeiros a produzir pão branco. Antes disto, somente fazia-se pães escuros, de grãos integrais. Por volta de 100 AC Roma possuía mais de 200 padarias comerciais. Uma escola para padeiros foi criada pelos romanos no século I.

A medida que o pão foi crescendo de importância na vida das pessoas ele começou a fazer parte de suas tradições religiosas. Por exemplo, a Bíblia relata que os antigos hebreus faziam matzota antes da fuga do Egito. Os judeus comem este tipo de pão durante o festival de Passover. A Igreja Católica prega que, durante a celebração da Missa, o padre transforma o pão no corpo de Jesus Cristo.

Ao longo dos séculos, com o aumento das viagens e trocas entre os países, aumentos proporcionalmente as variedades de pães. Mais e mais pessoas em todo lugar aprenderam sobre os diferentes tipos de pão que são feitas nas áreas mais afastadas do mundo.

Poucos indivíduos sabem algo sobre o pão que eles compram, por isto os governos criam leis para proteger os consumidores. Nos Estados Unidos, o Food and Drug Administration (FDA), um organismo federal, limita as quantidades de umidade e amido fora daquele da farinha de trigo que um pão pode conter. Também está especificado que somente farinha de trigo integral pode ser usado para fabricar pão de trigo integral. o FDA também proíbe a utilização de amaciantes químicos no pão. Como um pão grande pode conter mais ar do que um pequeno, mas não pesar mais que este, alguns estados exigem que só podem ser comercializados pães de certos pesos, e as embalagens devem conter estes pesos. Tanto as leis federais como estaduais proíbem nomes comerciais que possam induzir o consumidor a um engano. Outras leis de proteção ao consumidor exigem que os rótulos indiquem a data de panificação e listem as quantidades dos ingredientes usados no pão.

Fonte: penta.ufrgs.br

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vinho

O vinho é definido pela O.I.V. (Office International de la Vigne et du Vin) como a bebida resultante da fermentação do mosto (suco) de uvas frescas. Qualquer outra bebida fermentada não obtida dessa forma não pode ser denominada vinho, pelo menos oficialmente (como é ocaso do "vinho" de jabuticaba, do vinho de "maracujá", etc.)

A fermentação é um processo bioquímico realizado por microorganismos que convertem moléculas de carboidratos (açúcares) em álcool, gás carbônico e energia.

A fermentação é utilizada na elaboração de bebidas fermentadas, como o vinho e a cerveja. No caso do vinho, a fermentação é utilizada para a obtenção de álcool a partir dos açúcares do suco de uva. Para issso, são utilizados os microorganismos do tipo leveduras (fermentos semelhantes aos utilizados na fabricação de pão) do gênero Saccharomyces, destacando-se as espécies S. ellipsoideus (ou cerevisae ou vini), S. chevalieri e S. oviformis (ou bayanus)

A QUÍMICA DA FERMENTAÇÃO
AÇÚCAR (17g) ÁLCOOL (1 oGL) + CALORIAS (1,5 Cal) + CO2 (4 lit ou 4 atm)

Como o teor alcoólico do vinho é de 11 a 13o GL, temos:
187- 221g de açúcar 11 a 13 o GL de álcool + 44- 52 litros CO2 + 16,5 - 19,5 Cal

OBSERVAÇÃO
16,5 a 19,5 Cal equivalem a 30 - 34oC que são reduzidos para: 15 - 18 oC nos brancos e 20 - 30 oC nos tintos

Nos espumantes a pressão é de 6 atm / litro, necessitando, portanto, de 25,5 g açúcar / litro e resultando em um acréscimo de 1,5 oGL ao vinho base

Fonte: www.academiadovinho.com.br

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Fermentaçãoacética

A fermentação acética é realizada por um conjunto de bactérias do gênero Acetobacter ou Gluconobacter, pertencentes a família Pseudomonaceae.

O ácido acético produzido por bactérias desse gênero é o composto principal do vinagre, condimento obtido a partir da fermentação alcoólica do mosto açucarado e subsequente "fermentação acética".

As bactérias acéticas foram descritas por alguns autores no século passado: Pasteur, Hansen, Brown, Beijerinck e Hennenberg.

CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE O PROCESSO
Microrganismos
As bactérias acéticas utilizadas neste processo são aeróbias e alguns gêneros possuem como importante característica a ausência de algumas enzimas do ciclo dos ácidos tricarboxílicos, tornando incompleta a oxidação de alguns compostos orgânicos (baixa oxidação).

Por isso, são úteis não apenas para a bioconversão, produzindo ácido acético, mas, também, para outras, como ácido propiônico a partir do propanol, sorbose a partir de sorbitol, ácido glucônico a partir da glicose, além de outros.

Esta propriedade de baixa oxidação é explorada na produção de ácido ascórbico (vitamina C).

O ácido ascórbico pode ser formado a partir de sorbose, mas este composto é de difícil síntese química.

Portanto, é convencional a sua obtenção microbiologicamente via bactéria do ácido acético, que oxida a molécula do sorbitol (um álcool açúcar de fácil obtenção) a sorbose, através de um processo de bioconversão.

O uso de bactéria do ácido acético torna a manufatura do ácido ascórbico economicamente viável.

As bactérias do ácido acético, assim originalmente definidas, compreendem um grupo de microrganismos aeróbios, Gram -, bastonetes, que apresentam motilidade, realizam uma oxidação incompleta de alcoóis, resultando no acúmulo de ácidos orgânicos como produto final.

Com o etanol como substrato, ácido acético é produzido, daí originando o nome deste grupo de bactérias.

Outra propriedade é a relativamente alta tolerância à condições ácidas, a maioria das linhagens são capazes de crescer a valores de pH menores que 5.

O nome do gênero Acetobacter foi originalmente utilizado para denominar todas as bactérias do ácido acético, mas hoje já se sabe que as bactérias do ácido acético compreendem um grupo bacteriano heterogêneo, compreendendo organismos que apresentam flagelos polares ou peritrícos.

Atualmente, o gênero Acetobacter, compreende as bactérias acéticas que apresentam flagelos peritrícos, com capacidade para oxidar ácido acético.

Um outro gênero presente no grupo das bactérias do ácido acético, denominado primeiramente Acetomonas e mais recentemente Gluconobacter, apresentam flagelos polares, e são incapazes de oxidar o ácido acético, devido a ausência do ciclo dos ácidos tricarboxílicos completo.

Outra característica interessante de algumas espécies do grupo das bactérias acéticas, aérobias estritas, é a capacidade para sintetizar celulose.

A celulose formada não difere significantemente da celulose dos vegetais

O A. xylinum forma sobre a superfície de um meio líquido, uma capa de celulose, o que pode ser uma forma do organismo assegurar a sua permanência na superfície do líquido, onde o O2 está mais disponível.

Características gerais do gênero Acetobacter
As bactérias do gênero Acetobacter são bastonetes elipsoidais, retos ou ligeiramente curvos.

Quando jovens são Gram - e as células velhas são Gram variáveis.

Apresentam a capacidade para oxidar a molécula do etanol e do ácido acético a CO2 e H2O (superoxidação).

São comumente encontrados em frutas e vegetais e estão envolvidos na acidificação bacteriana de sucos de frutas e bebidas alcoólicas, cerveja, vinho, produção de vinagre e fermentação de sementes de cacau.

Os Acetobacter são capazes de fermentar vários açúcares, formando o ácido acético, ou ainda, utilizam este ácido como fonte de carbono, produzindo CO2 e H2O.

As espécies capazes de oxidar o ácido acético, estão subdivididos em dois grupos: organismos capazes de utilizar sais de amônio como única fonte de nitrogênio e um outro grupo sem esta capacidade.

O Acetobacter xylinum, A. rancens, A. pasteurianus e A. kuentzingianus não possuem tais características.

A espécie representativa do gênero Acetobacter é o A. aceti, que é capaz de utilizar sais de amônio como única fonte de nitrogênio, juntamente com outras espécies: A. mobile, A. suboxidans, etc.

Características gerais do gênero Gluconobacter
As bactérias acéticas deste gênero são bastonetes elipsoidais Gram - ou Gram + fracos quando as células estão velhas.

As células desse gênero apresentam-se em pares ou em cadeias.

São aérobios estritos e oxidam a molécula do etanol a ácido acético.

O nome Gluconobacter vem da característica do gênero de oxidar a glicose em ácido glucônico.

A espécie representante do gênero Gluconobacter é o G. oxydans, encontrado em alimentos, vegetais, frutas, fermento de padaria, cerveja, vinho, cidra e vinagre.

Requerimento nutricionais
Na década de 50, as bactérias acéticas foram classificadas de acordo com seus requerimentos nutricionais:

-Grupo lactafílico: metabolismo predominante do lactato, e utilizam sulfato de amônio como única fonte de nitrogênio.
Ex.: A. aceti. A. mobile, A. suboxidans, etc.

- Grupo glicofílico: metabolismo predominante da glicose, e utilizam sulfato se amônio como fonte de nitrogênio, ou de forma limitada num meio com glicose.
Ex.: A. gluconicus, A. viscus e A. turbidans.

Fatores de crescimento
As espécies do gênero Acetobacter tem algumas exigências nutricionais.

Exigem algumas vitaminas do complexo B tais como tiamina, ácido pantotênico e nicotínico. E algumas espécies demonstram a necessidade de ácido p-aminobenzóico.

As necessidades vitamínicas podem ser supridas com o uso de água de maceração de milho, extrato de leveduras, lisado de leveduras, malte ou extrato de malte.

Algumas espécies necessitam que sejam colocados no meio, aminoácidos como fontes de nitrogênio: A. oxydans e A. rancens necessitam de valina, cistina, histidina, alanina e isoleucina; A. melanogenus não tem essas mesmas necessidades.

De acordo com Lima et al., 1975, o hidrolisado de caseína supria de modo satisfatório, como fonte de nitrogênio as necessidades de várias espécies.

Mosto
Para a produção do vinagre, são utilizados membros do gênero Acetobacter.

Os Gluconobacter, apesar de produzirem ácido acético, o fazem de forma pouco eficiente e não são usados na produção de vinagre.

A bactéria Acetobacter aceti utiliza o etanol, produzindo ácido acético, por isso é de grande interesse tecnológico.

Outras espécies como o A. suboxydans, A. melanogenus, A. xylinum e A. rancens comportam de modo semelhante. desde que sejam adicionados ao meio, inicialmente, em pequenas quantidades, glicose, frutose, glicerol ou manitol.

Mecanismo de fermentação
Bioquimicamente, os Acetobacter realizam processos catabólicos e anabólicos por aerobiose e anaerobiose.

É de interesse industrial, o catabolismo oxidante aeróbio de álcoois e açúcares, realizado por microrganismos, usado na produção de ácido acético ou de vinagre.

O mecanismo de produção do ácido acético ocorre em duas etapas:

- 1º) É formado o acetaldeído por oxidação; - 2º) O acetaldeído é convertido a ácido acético.
75% do acetaldeído é convertido a ácido acético e os 25% restantes a etanol. A reação sugerida está na figura em anexo.

PRODUÇÃO DE VINAGRE
Vinagre é o produto resultante da conversão do álcool etílico a ácido acético por bactérias do ácido acético, membros do gênero Acetobacter ou Gluconobacter (Brock e Madigan, 1991).

Vinagre de álcool é o produto proveniente da fermentação acética de um mosto constituído de álcool etílico, convenientemente diluído e adicionado de elementos nutritivos para os fermentos acéticos (Intituto Adolfo Lutz, 1975).

A produção de um bom vinagre depende de uma série de fatores como:
- a linhagem e a seleção do microrganismo; - a matéria-prima; - a concentração do álcool; - a temperatura de fermentação; - a quantidade de O2; - a temperatura de fermentação (na faixa de 20º a 30ºC); - o pH ótimo na faixa de 5 e 6; - a maturação e a conservação; - a clarificação, o envase, a pasteurização; - materiais de construção de tubulações, recipientes e depósitos.

Matéria-prima
As melhores matérias-primas são o vinho, o suco de maçãs e a sidra.

O vinho é bastante usado na França, Itália, Grécia e Espanha; nos EUA utiliza-se a sidra e, na Inglaterra, o malte. No Brasil, usam-se o vinho e o álcool.

A matéria-prima é inoculada com uma levedura selecionada, para obtenção de vinho.

Terminada a fermentação, separam-se a levedura e os materiais em suspensão e deixa-se em repouso por três dias. O líquido claro é decantado e acidificado com vinagre. Corrige-se o teor alcoólico, em funçao da quantidade de vinagre adicionado, isto é, colocam-se de 10 a 25% de vinagre forte.

A acidez da mistura fica entre 3,0 a 3,5%, em ácido acético. O álcool é calculado de modo que a acidez, após o término da fermentação, seja 0,6%.

Em seguida, passa-se à fermentação acética, com a inoculação de B. schuetzenbachii ou B. curvum ou B. orleanense, espécies próprias para a fabricação de vinagre.

Depois de fermentado, podem ser encontrados no meio Acetobacter aceti, A. pasteurianus, A. xylinum, A. ascendens e A. acetigenum.

Processo de Fermentação
As fermentações para produção de vinagre podem ser realizadas pelo processo lento ou pelo rápido.

Processo Lento
Entre os processos lentos, o processo francês de Orleans é o mais antigo.

Realiza-se em barricas de 200 litros com oríficios, na tampa, fechados por tela fina. Os tanques tem um terço de seu volume com vinagre de boa qualidade.

Em seguida, adicionam-se 15 litros de vinho. Semanalmente adicionam-se quantidades de vinho iguais à primeira e assim, até a quarta semana. a partir da quinta semana separam-se 15 litros de vinagre e adiciona-se a mesma quantidade de vinho. Daí em diante, semanalmente, essas operações vão se repetindo e tornando o processo periódico. Com o tempo, a película superficial vai se espessando e terminando por cair no fundo do tanque. Para evitar que isso aconteça, deverá existir na superfície do líquido, um suporte de tela ou malha que mantenha a capa gelatinosa suspensa. Quando aparece A. xylinum, a película superficial das fibras de celulose é forte.

Processos rápidos
Os processos rápidos são bastante utilizados atualmente. Foram idealizados por Boerhave, ao descobrir que a transformação do vinho de maçãs em vinagre era bastante rápida quando deixava passar o vinho, através de um recipiente cheio de bagaços de maçã. Atualmente é utilizado recipientes geradores, empacotados com material de enchimento dos mais diversos (por exemplo a madeira). As bactérias acéticas colonizam a superfície do material e oxidam etanol a ácido acético.

Os geradores tem tamanho e formas diferentes. O tamanho varia entre 15 a 30 cm de diâmetro por 20 a 60 cm de altura. Geralmente são de forma cilíndrica e tem, no fundo, um suporte perfurado que sutenta o material de enchimento. Pelos oríficios de suporte, passa o ar a ser utilizado na oxidação. O material de enchimento deve formar grande superfície, para permitir o contato íntimo entre líquido e ar, facilitando as trocas, sendo utilizadas fibras de côco, carvão-coque, sabugo de milho ou outras. Sobre o material de enchimento descansa uma placa crivada, para permitir uma perfeita distribuição do vinho que cai de um torniquete hidráulico ou de um bico aspersor, colocado na parte superior.

A acidez aumenta progressivamente conforme o líquido vai sendo passado, sucessivamente, duas ou três vezes pelo mesmo gerador ou através de geradores em série. Sendo o processo exotérmico, o líquido deve ser resfriado antes de entrar novamente para o gerador.

Produção de vinagre por meio de cultura submersa
As pesquisas sobre a produção do vinagre por meio de fermentação submersa iniciaram-se por volta de 1950. O aumento da produção de ácido, em relação ao tempo de fermentação, dá uma função exponencial. O substrato alcoólico, por esse processo, pode ser fermentado 30 vezes mais rapidamente que por qualquer outro processo. Neste processo, o ar deve ser controlado cuidadosamente, pois um decréscimo da pressão parcial de oxigênio altera o metabolismo bacteriano.

Em 1949, Hromatka e Ebner, desenvolveram um processo para a produção de vinagre por meio de cultura submersa, onde o acetificador ou vinagreira é um tanque cilíndrico dotado de aeração e instrumentação de controle como qualquer fermentador. São necessários os controles de acidez, teor de álcool e aeração. os dois primeiros podem realizar-se automaticamente, possibilitando a indicação de carga e descarga do tanque. Dentro do tanque podem se utilizados elementos de contato para facilitar as trocas. A eficiência do processo vai depender do estado de divisão das bolhas de ar.

O processo de acetificação é exotérmico e assim, deve permitir, através de serpentina, a dissipação térmica, possibilitando, dessa forma, o controle da temperatura dentro de uma faixa conveniente. O ótimo de temperatura de fermentação depende da concentração do substrato, sendo a mesma por volta de 27ºC. Um disco giratório no espaço livre do tanque evita a formação de excessiva espuma.

Foi verificado que a transformação de etanol por fermentação em profundidade aumenta numa função exponencial com o decorrer do tempo. Por isso, mesmo uma quantidade igual de substrato pode ser fermentado 30 vezes mais rapidamente, em relação ao tempo gasto nos mais modernos métodos industriais.

O processo de fermentação submersa apresenta uma série de vantagens:
- Alta eficiência: diariamente podem-se produzir cerca de 6% ou mais, de vinagre;

- Rendimentos: calculados em relação ao teórico, alcançam de 90 a95%;

- Praticidade: dispensa tratamentos de clarificação e de filtração, via de regra, onerosos e demorados.

Envelhecimento
Após terminada a fermentação, o vinagre é estocado em tanques, completamente cheios, para se evitar a aeração do produto.

De acordo com a matéria-prima utilizada, vinho ou suco de frutas, o vinagre deve ser envelhecido por um tempo superior, às vezes, a um ano. Durante esse tempo, ocorrem reações de esterificação, responsáveis pelo desenvolvimento de aromas agradáveis. Alguns vinagres necessitam de clarificação, o que pode ser feito por filtração ou por outro método corrente com adsorventes.

Embalagem
O vinagre deve ser embalado em material resistente que não sofra corrosão e que não transmita cor ou odores desagradáveis ao produto. Após o enfrascamento , é feita uma pasterurização a 60-66ºC, durante 30 min. Pode-se fazer a pasteurização contínua e embalar subsequentemente.

Contaminações do vinagre
Anguillula aceti, um nematóide proveniente de frutos mal selecionados, ou através da poeira do ar, provoca um aumento da viscosidade, acarretando uma perda organoléptica. Sob luz intensa, o organismo pode ser visto a ollo nu. A anguillula é destruída, por pasteurização, a 55ºC, podendo, em seguida, ser separada do meio, por filtração.

Drosophyla melanogaster, é a mosca-do-vinagre que aparece em frutos e no vinagre. Como precaução devem-se telar todos os orifícios do tanque e janelas da sala de fermentação

Os metais podem ser atacados pelo ácido acético, formando substâncias que alteram a cor do vinagre. O ferro e o cobre são os metais que provocam essas alterações.

O ferro, já na concentração de 100 mg/L, pode dar uma coloração escura ao vinagre. Essa cor pode se eliminada por aeração e sedimentação do tanato de ferro.

O cobre, na concentração de 25 mg/L escurece o vinagre e, na concentração de 5 mg/L ataca a clorofila dos vegetais, substituindo o magnésio desta.

Acetobacter aceti, contaminando o vinagre é prejudicila, pois este oxida ácido acético, gás carbônico e água, alterando o rendimento.

A. xylinum forma uma capa celulósica que altera a limpidez do vinagre e, também, obstrui as tubulações e válvulas, impermeabilizando o material de enchimento.

Aspectos fermentativos
As reações que ocorrem são duas:

1º) C6h62O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2
glicose (180g) etanol (46g)

2º) 2 C2H5OH + 2 O2 = 2 CH3COOH + 2 H2O
etanol (32g) ácido acético (60g)

Rendimentos
Nas condições favoráveis de fermentação, o rendimento em ácido acético é de 50 a 55 partes, tomando-se como base de cálculo 100 partes de açúcar. Em relação ao etanol em massa, cada 100g de etanol fornecerá 126g de ácido acético.

Emprego do vinagre
O vinagre é usado, em sua totalidade, como condimento ou como constituinte de condimentos. Assim, é usado em saladas, maioneses, molhos picantes, picles, catchup, molho de mostarda, etc.

Pode ser usado em panificação para evitar crescimento de fungos filamentosos em pães.

Fonte: www.biologiaviva.hpg.ig.com.br

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Fermentação

Uma mudança química em matéria animal e vegetal provocada por leveduras microscópicas, bactérias, ou mofos é chamada de fermentação. Exemplos de fermentação são o azedamento de leite, o crescimento da massa de pão, e a conversão de açúcares e amidos em álcool. Muitas substâncias químicas industriais e vários antibióticos usados em medicamentos modernos são produzidos através de fermentação sob condições controladas.

O resultado da fermentação é que uma substância seja quebrada em compostos mais simples. Em alguns casos a fermentação é usada para modificar um material cuja modificação seria difícil ou muito cara se métodos químicos convencionais fossem escolhidos. A fermentação é sempre iniciada por enzimas formadas nas celas dos organismos vivos. Uma enzima é um catalisador natural que provoca uma mudança química sem ser afetado por isto.

A levedura comum é um fungo composto de minúsculas celulas tipo vegetais similares às bactérias. Suas enzimas invertase e zimase quebram açúcar em álcool e gás carbônico. Elas crescem o pão e transformam suco de uva em vinho. Bactérias azedam o leite produzindo ácidos láctico e buturico. Celulas do corpo humano produzem enzimas digestivas, como pepsina e renina que transformam comida em uma forma solúvel.

Fermento - ingrediente fundamental para o pão
Não é possível produzirmos um pão, na forma como estamos acostumados a consumi-lo, sem a utilização de fermento, pois é este elemento o responsável para que a massa fique leve e macia, diferente dos pães pesados e massudos (pães ázimos) fabricados pelos povos antigos, há milhares de anos atrás.

O conhecido "fermento biológico" nada mais é do que uma grande quantidade de células de Saccharomyces cerevisiae, um grupo de leveduras muito utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas, pão, bolos, biscoitos, ... Este grupo faz parte dos fungos, e engloba organismos unicelulares com nutrição heterotrófica por não possuírem pigmentos fotossintetizantes. De todos os seres vivos, os fungos são os que possuem a mais rica coleção de enzimas. Esta variedade de enzimas permite que eles "ataquem" praticamente qualquer tipo de material.

O fermento, ou as leveduras, atacam os açúcares da massa, transformando-os em dióxido de carbono (CO2). Durante o descanso da massa o gás formado dobra de volume, provocando o crescimento do pão.

É muito importante diferenciar-se o fermento biológico do fermento químico, utilizado para bolos e biscoitos.

Os produtos de fermentação foram usados desde a antiguidade. Habitantes das cavernas descobriram que a carne emvelhecida tem um sabor mais agradável que a carne fresca. Vinho, cerveja, e pão são tão velhos quanto a agricultura. Queijo, que envolve a fermentação de leite ou creme é outra comida muito antiga. O valor medicinal de produtos fermentados é conhecido de há muito tempo. Os chinêses usavam coalho de feijão-soja mofado para curar infecções de pele há 3.000 anos atrás. Os índios da America Central tratavam feridas infetadas com fungos.

A verdadeira causa de fermentação, porém, não era compreendida até o século XIX. O cientista francês Louis Pasteur, enquanto estudando problemas dos cervejeiros e vinicultores da França, encontrou que um tipo de levedura produz vinho bom, mas um segundo tipo torna-o azedo. Esta descoberta conduziu à teoria da origem de doenças de Pasteur .

A química das fermentações é uma ciência nova que ainda está em suas fases mais iniciais. É a base de processos industriais que convertem matérias-primas como grãos, açúcares, e subprodutos industriais em muitos produtos sintéticos diferentes. Cepas cuidadosamente selecionadas de mofos, leveduras e bactérias, e são usadas.

A Penicilina é um antibiótico que destrói muitas bactérias causadoras de doenças. É derivado de um mofo que cresce em uma mistura fermentativa de substâncias cuidadosamente selecionadas para este propósito. A Penicilina industrial e muitos outros antibióticos se tornaram uma área muito importante da indústria farmaceutica.

O Ácido cítrico é uma das muitas substâncias químicas produzidas por microorganismos. É usado em limpadores de metal e como um preservativo e agente de sabor em alimentos. O Ácido cítrico é responsável pelo sabor azedo de frutas cítricas. Poderia ser obtido delas, mas necessitaria muitos milhares de frutos para produzir a quantia de ácido cítrico atualmente feita pela fermentação de melado com o mofo Aspergillus niger.

Um produto de fermentação, Terramicina, é adicionado a rações animais para acelerar o crescimento dos animais e os proteger de doenças. Certas vitaminas são feitas através de fermentação de mofos; e as próprias enzimas, extraídas de vários microorganismos, têm muitos usos na fabricação de alimentos e medicamentos.

Fonte: www.aborto.com.br

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Aves

As aves (l. avis) são animais facilmente reconhecíveis, pois são animais comuns e diurnos. A sua coloração e canto chamam a atenção humana e muitas fazem parte da nossa alimentação regular.
Em consequência da sua adaptação ao voo, as aves são muito mais parecidas entre si que os animais das restantes classes tetrápodes. A forma geral do corpo é fusiforme, oferecendo uma resistência mínima ao ar.
O seu revestimento corporal de penas é único e característico, isolando o corpo e permitindo não só o voo mas também a regulação de temperatura. O voo, por sua vez, permitiu ás aves ocuparem nichos ecológicos negados a outros animais, como as regiões árcticas.
A ciência que estuda as aves é a ornitologia (gr. ornis = ave). As aves parecem ter evoluído de répteis do tipo dinossáurio arborícola, que se alimentava de insectos. Pensa-se que deverá ter sido esta a causa para o surgimento de muitas das características consideradas típicas das aves, nomeadamente os olhos grandes, patas com boa aderência e longo focinho (mais tarde modificado para bico). Talvez tenha mesmo sido essa a origem da endotermia, pois permitia tirar partido de zonas frias em que os insectos (seu principal alimento) se tornavam lentos e inactivos.
O fóssil de ave mais antigo data de há cerca de 150 M.a. durante o período Jurássico. Este animal do tamanho de um corvo ficou conhecido por Archeopteryx lithographica e apresentava características combinadas de réptil e de ave (asas, penas, focinho com maxilares com dentes, etc.). Não é claro se voava ou planava pois não possuía o esterno em forma de quilha, necessário à inserção dos músculos das asas.
Durante o Cretácico as aves diversificaram-se e evoluíram, tornando o voo mais eficaz। Foi neste período que surgiram os antepassados das aves actuais. Outro mistério da evolução das aves é o motivo porque sobreviveram á grande extinção do final deste período, embora a endotermia talvez possa ser um factor a ter em conta.
Caracterização
As suas características principais são:
Corpo
Fundamental para uma boa adaptação ao voo, o corpo da ave é, de modo geral, relativamente pequeno, forte e compacto, com músculos poderosos.
Pele
A pele é mole e flexível está frouxamente ligada aos músculos subjacentes e não apresenta glândulas (excepto a glândula uropigial, acima da cauda, que secreta um óleo que impermeabiliza as penas e evita que o bico se torne quebradiço).
As penas formam um revestimento leve e flexível, resistente e com inúmeros espaços aéreos úteis como isolantes. As penas das asas e cauda formam, ainda, importantes superfícies de sustentação da ave no voo. Por esse motivo, devido ao intenso desgaste que sofrem, as aves são muito cuidadosas na sua manutenção.
As penas crescem a partir de folículos, tal como as escamas dos répteis ou os pêlos dos mamíferos, e são exclusivamente epidérmicas. São formadas exclusivamente por queratina. A origem filogenética das penas não é clara, existindo teorias alternativas. Uma delas considera que as penas terão evoluído como revestimento isolante e não relacionadas com o voo.
Com excepção das avestruzes, pinguins e algumas outras aves completamente cobertas de penas, estas só crescem em certas partes do corpo, entre os quais existem espaços vazios. Existem 4 tipos de penas nas aves actuais: rémiges (penas de voo das asas, com contorno assimétrico, mais largas na parte interna, a favor do vento), rectrizes (penas de voo da cauda, simétricas), tetrizes (penas de cobertura, que proporcionam um contorno aerodinâmico) e plumas (penas muito delicadas, que formam a penugem que reveste todo o corpo).
A cor das penas é obtida por duas formas: presença de pigmentos na pena ou por reflexão da luz nas barbas da pena। Os pigmentos são variados, nomeadamente melanina (castanho a preto) e carotenóides (amarelo, laranja e vermelho). A reflexão total da luz produz plumagem branca, enquanto a reflexão parcial origina as brilhantes plumagens azuis e a maioria dos verdes. Se à reflexão se adicionar melanina obtém-se o verde azeitona, se se adicionar carotenóides um verde-alface vivo.
As penas sofrem mudas regulares, num processo gradual e ordenado, de modo a que nunca se formam áreas nuas. A mudança de penas nunca se realiza em épocas críticas (de elevado investimento metabólico), como quando se reproduzem, migram ou durante condições adversas (escassez de alimentos ou secas, por exemplo).
Esqueleto
Totalmente ossificado, o esqueleto das aves é simultaneamente delicado e forte, pois muitos ossos estão fundidos (o que diminui a necessidade de grandes músculos e tendões para os unir) e muitos outros são ocos.
O facto de não conterem medula no seu interior torná-los-ia frágeis, pelo que são suportados internamente por uma rede de trabéculas ósseas. Muitos destes ossos ocos contêm sacos aéreos no seu interior, associados ao sistema respiratório.
O esqueleto das aves é modificado de modo a que se adapte ao voo, à locomoção bípede e à postura de grandes ovos de casca dura. O crânio tem um côndilo occipital e o pescoço é tipicamente longo e flexível, permitindo a alimentação e o tratamento das penas.
O esterno é grande e com quilha, onde se apoiam os poderosos músculos das asas, o que impede a sua expansão durante a respiração. A cintura pélvica é largamente aberta ventralmente, permitindo a passagem fácil dos ovos nas fêmeas. As vértebras caudais são pouco numerosas e comprimidas.
Patas
As patas anteriores transformadas em asas para voar, que embora tenham o padrão tetrápode típico, estão bastante modificadas: o número de dedos está reduzido e muitos ossos estão fundidos. Além disso, todas as articulações da asa, com excepção da do "ombro" não são flexíveis no plano vertical. Assim, quando a ave voa as asas formam uma superfície quase plana, com batimentos apenas ao nível da ligação ao corpo, o que poupa energia.
As patas posteriores têm geralmente 4 dedos (3 virados para a frente e um para trás, o sistema ideal para se empoleirar) com garras córneas e revestidas por escamas epidérmicas, adaptadas a andar ou nadar (neste caso com membranas interdigitais). No entanto, existem aves com apenas 2 dedos no total (avestruzes, por exemplo) ou com 2 dedos virados para a frente e dois para trás (pica-paus, por exemplo).
As patas posteriores são muito fortes e resistentes, permitindo ao animal lançar-se para o ar e amortecer a aterragem.
Sistemas viscerais
O sistema nervoso e órgãos dos sentidos são bem desenvolvidos. A visão é um sentido primário nas aves, tendo os olhos grandes uma elevada acuidade visual e uma rápida acomodação. A retina contém maior número de receptores por unidade de área que os restantes vertebrados (em algumas espécies 8 vezes mais). Os olhos estão rodeados por pálpebras e membrana nictitante.
Os ouvidos abrem atrás dos olhos, protegidos por penas especiais, e são igualmente eficientes. As narinas abrem no maxilar superior, mas a quimiorrecepção (olfacto e gustação) é muito pobre, devido ao estilo de vida destes animais.
Sistema digestivo com boca rodeada por um bico pontiagudo, leve e flexível e com revestimento córneo (queratina) que cresce continuamente, para substituir possíveis desgastes. Quando aberto, tanto o maxilar inferior como o superior se deslocam, obtendo-se uma ampla abertura. A forma do bico revela os hábitos alimentares da ave, pois a sua forma está a eles adaptada.
O papo que humedece e armazena os alimentos e a moela musculosa, onde, com a ajuda de pequenas pedras, o alimento é triturado são característicos da aves. O ânus abre na cloaca.
O seu pequeno peso e elevado metabolismo levam a que as aves necessitem permanentemente de grande quantidade de alimentos de alto teor calórico. Os níveis de açúcar no sangue de uma ave são cerca de duas vezes superiores aos de um mamífero.
O sistema respiratório tem pulmões compactos estão presos ás costelas e ligados a sacos aéreos de paredes finas, que se estendem entre os órgãos viscerais. Este facto resulta da fraca possibilidade de expansão da caixa torácica, muito rígida para melhor sustentar os músculos do voo.
Os sacos aéreos ajudam ao processo respiratório e dissipam o calor gerado pelo elevado metabolismo. A caixa vocal, ou siringe, localiza-se na base da traqueia, útil para a comunicação a longas distâncias.
O sistema circulatório apresenta um coração com 4 câmaras, glóbulos vermelhos biconvexos e nucleados.
O sistema excretor é composto por rins metanéfricos, associados a sistema porta-hemal. Não têm bexiga pois não produzem urina aquosa, o que reduz o peso total do animal.
São animais endotérmicos ou homeotérmicos, o que lhes permite permanecer activas durante todo o ano e à noite. O surgimento desta característica nas aves parece ter sido independentemente dos mamíferos, dadas as elevadas necessidades energéticas do voo. A temperatura interna das aves ronda os 40 - 42ºC.
Reprodução
A grande maioria das aves é monogâmica (pelo menos aparentemente), formando casais reprodutores। Os machos defendem um território e realizam complexos rituais de acasalamento, exibindo-se ou cantando para atrair as fêmeas.
Todas as aves são ovíparas e produzem ovos amnióticos com muito vitelo e casca calcária. Os ovos são sempre depositados externamente (geralmente num ninho) para incubação. O ninho fornece segurança, calor e um local isolado e longe de predadores para cuidar das crias. Os materiais de construção de ninhos dependem da disponibilidade local, podendo ser usados galhos, penas, pêlos, teias de aranha e até pele de réptil ou artefactos humanos.
Nas fêmeas, apenas um dos ovários embrionários se torna funcional no adulto, num esforço para reduzir o peso da ave durante o voo. Um ovário maduro tem o aspecto de um cacho de uvas, podendo conter até 4000 óvulos, que podem potencialmente desenvolver-se em gemas. Cada um está ligado ao ovário através de uma fina membrana - folículo - coberta por uma rede de vasos sanguíneos. A gema é formada por deposição de camadas sucessivas de vitelo, permanecendo o blastodisco à sua superfície.
Após a ovulação, a gema é mantida íntegra pela membrana vitelina e é recolhido da cavidade abdominal pela extremidade em forma de funil do oviducto, designada funículo ou infundíbulo. nesta zona do oviducto ocorre a fecundação, se os espermatozóides a tiverem alcançado.
As restantes zonas do oviducto formam os componentes do ovo: no magnum a clara é acrescentada, estando a forma do ovo definida; no istmo, uma zona mais estreita do canal, formam-se as membranas da casca; no útero ou glândula da casca forma-se a casca, a etapa mais demorada da formação do ovo, e diferencia-se a calaza; na vagina o ovo recebe uma fina película anti-bacteriana e anti-partículas designada cutícula, impedindo-as de penetrar através da casca porosa. Também na vagina o ovo é virado, pois deverá ser posto com a extremidade arredondada primeiro.
Os ovos são geralmente pigmentados, devendo-se a sua cor à mistura em percentagens variáveis de apenas dois tipos de pigmento, um derivado da hemoglobina e outra da bílis. O pigmento é adicionado à casca durante a passagem deste pelo oviducto da fêmea. Os ovos esbranquiçados pertencem geralmente a espécies que os colocam em cavidades, como os pica-paus, permitindo-lhes identificar facilmente o ovo no escuro. Pelo contrário, ovos pigmentados são geralmente colocados em ninhos abertos, permitindo-lhes passar despercebidos aos predadores.
Ao pôr o ovo, a fêmea everte parcialmente a cloaca, como se virasse uma luva ao contrário, impedindo, assim, que o ovo entre em contacto com o ânus e seja contaminado por fezes. Os restantes sistemas são também bloqueados, impedindo descargas acidentais durante o esforço de postura do ovo.
O sistema reprodutor masculino mantêm no adulto os dois testículos embrionários, ligados a um par de epidídimos e canais deferentes, que conduzem à cloaca os espermatozóides e as secreções espermáticas.
A fecundação é sempre interna, com a cópula resultando apenas do encosto das aberturas das cloacas masculina e feminina - "beijo" cloacal. No entanto, existem aves (algumas espécies de patos e gansos, cisnes, avestruzes ou búfagos, por exemplo) que apresentam órgãos fálicos, embora sem vasos sanguíneos no seu interior. É comum que apresentem um sulco espiralado ao longo da sua superfície, por onde o esperma escorre para o interior da cloaca e oviducto da fêmea.
As crias, pouco desenvolvidas ao nascer, são alimentadas e vigiadas pelos pais, após a eclosão. Na maioria das espécies, os pintos nascem cegos, sem penas e sem capacidade reguladora de temperatura corporal. Algumas espécies (principalmente aves aquáticas), no entanto, têm pintos um pouco mais desenvolvidos, com penas e capazes de procurar alimento poucas horas após o nascimento.
Migrações
As aves realizam frequentemente migrações sazonais. A maioria das aves migradoras reproduz-se na Primavera e Verão em latitudes elevadas, aproveitando os dias longos e soalheiros, mas parte para latitudes mais baixas com a aproximação do Inverno.
Nem todas as aves migram pois este é um processo muito caro do ponto de vista metabólico, mas tal depende das condições ambientais permitirem ou não a permanência no local de reprodução. As aves tropicais são as mais frequentemente sedentárias.
A necessidade de migrar depende de uma série de factores, entre os quais os níveis hormonais da ave e alterações da duração do fotoperíodo. Quando a época da migração se aproxima as aves tornam-se inquietas e armazenam grandes quantidades de gordura, necessária para a longa viagem.
Algumas migrações são particularmente impressionantes, percorrendo milhares de quilómetros e atingindo locais muito específicos, como o caso da migração das andorinhas (da Europa ocidental à África do Sul).

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