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Natura Campus
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O intesse do homem pelas plantas e suas substâncias químicas confunde-se com a propria historia da humanidade. Podemos reconhecer que a sobrevivência do homem e dos outros seres vivos que coabitam o planeta está intrinsicamente associadada a presença destas plantas e suas fascinantes substâncias. A existência de aproximadamente 320.000 espécies de plantas no planeta, sendo que a grande maioria é desconhecida sob o ponto de vista científico (apenas 5% fitoquimicamente), e uma percentagem menor ainda avalidada sob a ótica biológica, revelam o potencial promissor e a importância que a química de produtos naturais baseados em plantas representa.
De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), 80% da população mundial utilizam plantas medicinais como medicação básica, não obstante, este uso apresenta uma taxa anual de crescimento de 7%1,2. Outro aspecto não menos importante é que 25% das drogas prescritas atualmente são derivadas de plantas, sendo que 70% de todos os novos fármacos aprovados pela agência de alimentos e fármacos dos Estados Unidos (Food and Drug Administration – FDA) no período de janeiro de 2001 a junho de 2006 são de origem natural, e apenas 30% são sintéticos em sua origem. A influência das fontes naturais é ainda mais proeminente nos antitumorais, quando se trata de fármacos para o combate ao câncer, onde estes números alcançam 77,8%1,2.
Entretanto, a importancia dos produtos naturais não se restringe apenas a medicina, mas também tem importância em outros temas relevantes da sociedade contemporânea. Considerando o período de 1998-2009 e utilizando-se como estratégia de busca os termos “phytochemistry”, “phytochemical”, “phytotherapeutic”, “herbal medicine”, “biopesticide”, “essential oil” e “natural flavour”, um estudo bibliométrico utilizando as bases de dados da “Web of Science” (Número de publicações) e da “Dewerent Innovations Index” (Número de Patentes), resultou em 32960 publicações (Figura-1) e 18.503 patentes3,4. Estes números demonstram uma curva ascendente da produção cientifica a partir de 2001, destacando-se os tres últimos anos da série, período no qual o número de publicações indexadas na base de dados consultada atingiu a média anual de 853 publicações científicas sobre fitoquímica.
Figura 1 – Número de publicações cintíficas sobre “fitoquímica”: 1989-2009
Fonte: Busca direta Web of Science. Acesso em Dezembro de 2009.
Estas publicações são correlatas com temas como: biopesticidas, aromas, fragrâncias e fitoterápicos. Em relação ao mercado mundial de produtos fitoquímicos, os fitoterápicos sempre apresentaram uma parcela significativa do mercado de medicamentos. Esse segmento movimenta globalmente U$ 36,8 bilhões por ano e o consumo de medicamentos fitoterápicos tem aumentado consideravelmente nas últimas duas décadas. A taxa de crescimento anual estimada é de 6,3% (Tabela-1) e considerando as perspectivas globais de crescimento segundo a taxa media anual de 7%, o mercado de fitoterápico poderá atingir valores em torno de cinco trilhões de dólares no ano de 20505,6.
Com relação ao mercado de biopesticidas, observa-se uma tendência de crescimento desde 2005, e a previsão é que no final de 2014, este mercado atinga mais de um bilhão dolares, segundo uma taxa média anual estimada de 9,9%. Em oposição, o mercado de pesticidas sintéticos apresenta uma tendência de queda de 1,5% ao ano, devido à demanda por produtos agrícolas livres de agrotóxicos e mais orgânicos, principalmente na América do Norte e Europa Ocidental, onde o faturamento pela venda de biopesticidas alcançou U$ 594,2 milhões em 2008 e a demanda deverá duplicar até 2015, com previsão de faturamento da ordem de U$ 1,02 bilhões7,8.
No segmento de aromas e fragrâncias, de acordo com a base de dados americana Comtrade (United Nations Commodity Trade Statistics Database), os maiores consumidores de óleos essenciais são os EUA (40%), a União Européia (30%), sendo a França o país líder em importações, e o Japão (7%). O mercado mundial de óleos essencial gira em torno de 15 milhões ao ano, apresentando um crescimento aproximado de 11% por ano9,10.
Tabela 1 – Mercado mundial de produtos fitoquímicos.
Diante deste cenário, fica evidente a importância dos produtos naturais na vida humana, no entanto a relevância das plantas e suas extraordinárias substâncias vão além das fronteiras do nosso conhecimento, mesmo que muitas vezes seja imperceptível a lente ocular humana, o mais relevante e extraordinário de toda esta alquimia mágica, planta/substâncias, é refletir como a Natureza, explicitada pelas plantas e através destas, criou e orquestra todo um ecossistema em equilíbrio e interdependente que alcançou este fascinante sistema de redes que interliga e suporta toda a vida do planeta.
A resposta a esta reflexão através do prisma evolutivo, parte do princípio de que na Natureza, a química combinatória se encarregou ao longo de milhôes de anos em buscar insessantemente a seleção e produção com um máximo de eficiência das estruturas químicas que as celulas produzem. Assim feito, associado a este fato devemos reconhecer que os mecanismos biossintéticos utilizados pelas plantas constituem um excelente guia na descoberta de novos medicamentos, nutracêuticos, cosméticos, alimentos e novos materiais.
Os produtos Naturais representam a decodificação final destes mecanismos biossinteticos que, por conseguinte, são materializados através dos metabólitos primários e secundários produzidos pelas plantas.
A imensurável riqueza da diversidade de estrutura química que os produtos naturais propiciam está profundamente relacionada ao fato dos produtos naturais de plantas possuirem rotas evolutivas comuns com enzimas, receptores e proteínas reguladoras provenientes de um pequeno número de “moléculas mães”. Estas moléculas estão presentes em primitivas formas de vida que com o passar do tempo coevoluíram e interagiram ainda que suas funções e estruturas subsequentes divergiram e se diferenciaram. Entretanto, algum parentesco estrutural ainda permanece, fazendo com que os produtos naturais de maneira geral apresentem melhores respostas as questões relacionadas ao descobrimento de novas moléculas principalmente endereçadas a organismos vivos como os seres humanos, e igualmente imprescindíveis a toda forma de vida que habita o planeta.
Um exemplo de conservação funcional e de codificação destas moléculas mães entre metabólitos secundários pode ser evidenciado através dos pigmentos luteína e zeaxantina que protege o olho dos animais da radiação de onda curta e são as mesmas moléculas que protegem o “maquinário fotossintético” das plantas do dano oxidativo. Estes carotenóides provavelmente envolviam uma bioquímica comum, ancestral e evoluiram a um papel primordial na fotoquímica celular. No entanto, os animais perderam a capacidade de fazer estes compostos e atualmente precisam adquirí-los a partir de organismos fotossintéticos sob a forma de alimentos.
Este é apenas um exemplo de um possível padrão de resposta das infindáveis possibilidades de redes interdependentes que a Natureza pode conceber através do metabolismo das plantas. Entretanto, negligenciar a toda esta sapiência adquirida, aperfeiçoada e produzida pela Natureza ao longo de toda a história evolutiva de vida no nosso planeta seria leviano à memória de nossos ancestrais, e negligente com o futuro as gerações vindouras.
1 Associação Brasileira de Empresas do Setor Fitoterápico. Abifi sa. Suplemento Alimentar e de Promoção da Saúde. 2007. Disponível em <http:www.abifi sa.org.br>. Acesso em dez 2009. 10 mai. 2007.
2 Kasim, Z.A.A. Herbal biotechnology development: the way forward & market access opportunities. 2007. Disponível em <http://www.eumbio.org/papers/Business%20Partnering%20Seminar/ZainalAzman.pdf> Acesso em 12 dez. 2009.
3 ISI Web of Science. Disponível em: <http://go5.isiknowledge.com>. Acesso em: dez 2009.
4 Derwent Innovations Index. Disponível em: <http://go5.isiknowledge.com>. Acesso em: dez 2009.
5 Kasim, Z. A. A. Herbal biotechnology development: the way forward and market access opportunities. 2007. Disponível em<http://www.eumbio.org>. Acesso em: dez 2009
6 Kasim, Z. A. A. Ibid. 2007. Disponível em <http://www.eumbio.org>. Acesso em: dez 2009.
7 Lehr, P. Th e new biopesticide market. Business Communications Company. Report ID CHM029B. February 2010.
8 Agro News. Biopesticides market to reach $1 billion in 2010. 2009. Disponível em: <http://news.agropages.com/News/NewsDetail-1944.htm>. Acesso em dez 2009.
9 Frost & Sullivan’s Chemicals and Materials Research & Consulting. North American & Western European biopesticides market. 2010. Summary. Disponível em: < http://www.frost.com> Acesso em: dez 2009.
10 US Department of Agriculture. USDA. Foreign Agricultural Service. Imports. Essential oils. 2009. Disponível em:<http://www.fas.usda.gov/ustrade/USTIMFAS.asp>. Acesso em: dez 2009.