INOVAÇAO NA PRODUÇÃO E CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS

PROGRAMAÇÃO DO VII FÓRUM BRAFAGRI
NA EPRODUÇÃO
CONSERVAÇÃO
DE
PESQUISA,INOVAÇAO
DESENVOLVIMENTO
INOVAÇÃO PARAEAGRICULTURA:
ACADEMIA
E INDÚSTRIA
ALIMENTOS : SEGURANÇA ALIMENTAR EM UM
26 a 29 DE ABRIL 2016 – Florianópolis - Santa Catarina - Brasil
CENÁRIO DE LIMITES E MUDANÇAS
DIA 26/04/2016 - TERÇA-FEIRA
Dr. Miguel Pedro Guerra, Prof. Titular,
Pesquisador
1A CNPq
RECEPÇÃO
DOS PARTICIPANTES
PPG Recursos Genéticos Vegetais – UFSC
Retirada
dos crachás e sacola com programa detalhado e informações práticas.
[email protected]
CERIMÔNIA DE ABERTURA DO VII FÓRUM BRAFAGRI
ABERTURA DAS ATIVIDADES DO VII FÓRUM BRAFAGRI
DESAFIOS ...
Os 10 maiores desafios da humanidade para os
próximos 50 Anos
1. Energia
2. Água
3. Alimento
4. Ambiente
5. Pobreza
6. Guerras
7. Saúde
8. Educação
9. Democracia
10. População
Ano 2003: 6,3 Bilhões de Pessoas
Ano 2050: 10 Bilhões de Pessoas
NECESSIDADES
E
REQUISITOS:
SUSTENTÁVEL, EFICIENTE, COOPERATIVO E COM FORTE APELO
SÓCIO-AMBIENTAL.
Alan G. MacDiarmid. Harvesting Solar Energy to Produce Electricity or to
Produce Organic Compounds: Which Way to Go? In: Pre-Symposium, Dublin,
June 2006.
Crise ambiental é mais grave do que a financeira
Daniel Cohen, A Prosperidade do Vício, 2010, Zahar
• Até o advento da Revolução Industrial, o crescimento
econômico engendrava seus próprios limites (Malthus)
• O aumento da população não era acompanhado de ganhos similares na
produtividade da agricultura. Uma fração maior de pessoas se alimentava
mal. Fome, doenças e guerras reduziam novamente o contingente
populacional, a capacidade de produzir e o crescimento.
• Desde o século 19, esse limite foi superado - ganhos inéditos de
produtividade na agricultura se espalharam pelo mundo.
• A "crise ecológica", a impossibilidade de "a riqueza saída das entranhas do
planeta" ser multiplicada, impõe restrições.
• Teria sido esse breve intervalo de dois séculos de crescimento desimpedido
uma exceção? Ou uma mudança definitiva de padrão (Malthus continua
errado?)
Nobel de Economia Paul Krugman
Entrevista a FSP – 19/10/2015
A desigualdade, cada vez mais presente no
debate público é a questão (econômica e social)
mais importante atualmente?
• Não, a desigualdade está entre os três maiores
problemas, mas o mais sério é o meio ambiente.
Nada importa tanto quanto os riscos de danos
ambientais catastróficos.
FOOD SECURITY
• Refers to the availability of food and one's access to it. A household is
considered food-secure when its occupants do not live in hunger.
• Food security exists when all people, at all times, have physical, social
and economic access to sufficient, safe and nutritious food to meet
their dietary needs and food preferences for an active and healthy life.
• FAO - Worldwide around 852 million people are chronically hungry due
to extreme poverty, while up to 2 billion people lack food security
intermittently due to varying degrees of poverty . Six million children die
of hunger every year.
• Food security for a household means access by all
members at all times to enough food for an active,
healthy life. Food security includes at a minimum (1)
the ready availability of nutritionally adequate and
safe foods, and (2) an assured ability to acquire
acceptable foods in socially acceptable ways (USDA).
FOOD SAFETY
• Is a scientific discipline describing handling, preparation, and
storage of food in ways that prevent foodborne illness. This includes
a number of routines that should be followed to avoid potentially
severe health hazards.
•Food can transmit disease from person to person as well as serve
as a growth medium for bacteria that can cause food poisoning. In
developed countries there are intricate standards for food
preparation, whereas in lesser developed countries the main issue is
simply the availability of adequate safe water, which is usually a
critical item.
• The Codex Alimentarius Commission was created in 1963
by FAO and WHO to develop food standards, guidelines
and related texts such as codes of practice under the Joint
FAO/WHO Food Standards Programme.
• The main purposes of this Programme are protecting
health of the consumers and ensuring fair trade practices
in the food trade, and promoting coordination of all food
standards work undertaken by international governmental
and non-governmental organizations.
http://www.codexalimentarius.net/web/index_en.jsp
BIODIVERSIDADE
(Diversidade biológica)
• Variabilidade de organismos vivos de todas as origens,
compreendendo os ecossistemas terrestres, marinhos e
aquáticos e os complexos ecológicos de que fazem parte;
compreende ainda a diversidade dentro de espécies, entre
espécies e de ecossistemas (Artigo 2 da CDB).
• Inclui a variabilidade genética dentro das populações e espécies
e a variedade de: a) espécies da flora, da fauna e de
microrganismos; b) funções ecológicas desempenhadas pelos
organismos nos ecossistemas; c) comunidades, habitats e
ecossistemas formados pelos organismos.
• Refere-se tanto ao número (riqueza) de diferentes categorias
biológicas quanto à abundância relativa (equitabilidade) dessas
categorias.
COMO MEDIR?
• Diversidade α : no sp existentes em uma amostra de uma comunidade;
• Diversidade β : taxa de variação do no de sp quando somamos outras
comunidades. O no de sp aumenta à medida que habitats próximos são
adicionados;
• Diversidade γ : no de sp encontradas em todas as comunidades
presentes em uma grande área amostrada.
Ex.: E.O. Wilson, em Porto Maldonado, Peru, formigas
• Diversidade α: 275 sp em 8 ha de floresta tropical úmida;
• Diversidade β: 350 sp em amostragem ampliada para outros
ecossistemas próximos, pântanos e savanas;
• Diversidade γ: 2.000 sp para amostragem de todos os vales e tributários
da Amazônia peruana.
15 a 30 milhões de espécies
Países de megadiversidade
América: Brasil, Colômbia, Equador,
Perú, Venezuela, EUA, México
Ásia: China, Filipinas, Índia,
Indonésia, Malásia
África: Madagascar, Congo, África do
Sul
Oceania: Austrália, Papua-Nova Guiné
Trópico úmido: 350 espécies de árvores/ha
América do Norte: 700 espécies de árvores nativas
Agrobiodiversidade: variedades crioulas
Perda de Biodiversidade
Correlação inversa entre aumento da população humana e sobrevivência dos
demais componentes da biodiversidade (SOULÉ, 1991).
Perda de Biodiversidade
Taxas históricas
• 1 sp mamífero /
400 anos
• 1 sp ave/200 anos
Agora…………...
• 1.000 a 10.000 vezes a
taxa histórica
• 20-75 sp de
plantas/animais/dia?
Principais causas de perda de biodiversidade
1.
2.
3.
4.
5.
Destruição e fragmentação de habitats;
Espécies exóticas invasoras;
Sobreexploração;
Poluição
Mudanças climáticas
Banco Mundial alerta sobre as consequências se a temperatura média
global, em 2100, aumentar 4°C
November 2012 - A Report for the World Bank
by the Potsdam Institute for Climate Impact
Research and Climate Analytics
Atmospheric CO2 concentrations at
Mauna Loa Observatory.
Drought
conditions
experienced
the
contiguous
USA
U.S. Drought
monitor, 2012
MCG e Agricultura
Eventos Naturais ou Induzidos por Alterações
da Atividade Humana
Direct drivers growing in intensity
Most direct
drivers of
degradation in
ecosystem
services remain
constant or are
growing in
intensity in most
ecosystems
Plantas
300.000
3.000
Espécies descritas
300
Utilizadas como
alimento
Atualmente
cultivadas
30
Produção mundial
Número de espécies cultivadas
para a alimentação
7000
Utilizadas na agricultura
Importantes em
escala nacional
120
90% de consumo
mundial de calorias
30
FAO, 1996
Origem das calorias
banana, batata-doce
beterraba-açucareira, cana-de-açúcar
arroz, batata,
milho, trigo
centeio,
cevada
inhame,
mandioca
60%
tomate
80%
feijão, soja
Brasil: 20% da biodiversidade do planeta
Soja: 2,8 t/ha – US$ 160/ton
Constanza et al. 1997, Nature v. 387, n.
6230. The value of Biodiversity.
Floresta tropical: US$ 2.007/ha/ano
Average annual increase in yields of rice, wheat and
maize in developing countries by periods.
Conway & Toenniessen, 1999. Nature, 402.
EMBO Reports, V.4, 2003.
Intraespecífica
The central dogma of plant breeding. The crop improvement cycle is
repeated for several generations until the breeder is satisfied with the
product and releases a new variety for testing. In modern agriculture,
hundreds of varieties are released each year and very few of these end up
in the market place.
Nature, December 2001, Vol. 2.
Domesticação de animais
• 148 espécies de grandes herbívoros (>50 kg);
– Eurasia: 13/72 (18%) foram domesticados;
– Africa sub-sahara: 0/51 foram domesticados;
– America: 1/24 (4%) foi domesticado;
– Australia: 0/1 foi domesticado
Os seis mais importantes
• Ovelha
• Cabras
• Bovinos
• Porco
• Cavalo
• Galinhas
• Todos de origem eurasiana
Os menos importantes
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Camelos (Eurasia)
Burros (Eurasia)
Bufalo (Eurasia)
Yaque (Eurasia)
Gado de Bali, Mithan (Eurasia)
Reindeer (Eurasia)
Llama (e Alpaca) (Am. Sul)
Porquinho da india (Am. Sul)
Perú (América)
Cavia porcellus
Guinea Pig – Porquinho das
indias (Cuy)
CULTIVOS ANDINOS
•Cultivos com elevada riqueza de Espécies.
•Base da alimentação
campesinas.
das
comunidades
•Peru: alta diversidade genética, e um dos
centros de origem da agricultura e a pecuária.
- 128 espécies de plantas nativas domesticadas
- Alta diversidade genética de batata e milho.
Batatas andinas
Batata e quinoa
CLASES DE CULTIVOS ANDINOS:
1. Fruteiras
• Granadilla
serrana
(Passiflora ligularis)
• Lúcuma (Pouteria lucuma)
• Chirimolla (Annona cherimola)
• Tumbo (Passiflora mollisima)
• Capuli
ou
tomatillo
(Physalis peruviana)
• Pepino doce (Solanum
muricatum)
•Saúco (Sambucus peruvianus)
•Mamão de cheiro (Carica pubenscens) e
mamãozinhos (Carica monoica).
•Pacay (Inga feuillei)
2. Rizomas, tubérculos e raízes andinos
•Yacón, llacón ou yakuma (Polymnia
sonchifolia). O açúcar que possui é a
inulina utilizado por diabéticos.
• Maca (Lepidium meyenii):
conhecida como “peruvian
ginseng", cultivada a mais de
3800 m.
• Arracacha
(Arracacia
xanthorrhyza): altos níveis
de cálcio e betacarotenos,
excelente emulsificante.
• Ullucos ou melloco (Ullucus
tuberosus) cultivada em
zonas altas até os 3.800 m
e resistente ao frio.
• Oca
(Oxalis
tuberosa),
cultivada em zonas altas da
serra entre os 1000 e 4000
m. Possui até 7 clones por
planta, alcançando uma
produção de 50Tm/ha.
• Mashuas
(Tropaeolum
tuberosum), cultivada entre
os 1000 e 4000 m., é uma
raiz rica em proteína. Os
homens não a consomem
com freqüência por sua
reputação
como
antiafrodisíaco.
3. Grãos andinos
• Kiwicha (Amarathus caudatus):
grão diminuto muito apreciado
no Novo Mundo e considerado
sagrado pelos incas, mayas e
aztecas.
• Quinoa (Chenopodium
quinoa): No altiplano
pode-se encontrar 4
variedades ou 17 raças.
Chenopodium quinoa
Chenopodiaceae
Amino acid composition of quinoa leaves compared with that of other
leafy vegetables
Total N
(g/100g)
Amino acid (%)
Arg
His
Lys
Trp
Phe
Tyr
Met
Cys
Thr
Leu
Ile
Val
Vegetable
Quinoa
0,6
0,92
0,32
0,75
0,02
0,11
0,37
0,05
-
0,17
0,41
0,41
0,29
Amaranth
0,6
0,24
0,13
0,25
0,07
0,18
0,19
0,07
0,04
0,14
0,37
0,29
0,28
Cabbage
0,3
0,45
0,13
0,24
0,07
0,20
0,12
0,06
0,07
0,22
0,34
0,23
0,26
Drumstick leaves
1,1
0,38
0,14
0,32
0,10
0,29
-
0,11
0,13
0,25
0,46
0,28
0,35
Spinach
0,3
0,35
0,14
0,40
0,10
0,33
0,31
0,11
0,08
0,29
0,53
0,30
0,35
N. T. Ahamed et al. 1998. Food and Nutrition Bulletin, vo. 19, no. 1, The United Nations University.
• Cañihua
(Chenopodium
palledicaule), cultivada nas
zonas do altiplano do Peru
e Bolívia. É resistente a
condições
climáticas
extremas, assim como
resistente a plagas e
doenças.
4. Legume
• Tarwi (Lupinus mutabilis)
contem um alto valor
nutritivo pela quantidade
e
qualidade
das
proteínas. É um cultivo
para solos pobres.
IMPORTÂNCIA DOS CULTIVOS ANDINOS
• Mantém seu papel na alimentação da região
andina, desde épocas pre-colombinas.
• Alta capacidade de adaptação as condições
andinas.
• Cultivos com alto valor nutritivo, encontrandose as proteínas mais baratas.
•
São de interesse científico.
• Valor de opção e portafolio
Composição dos grãos andinos em comparação com o trigo
(g/100g)
TRIGO
Proteínas
8,6
Gorduras
1,5
Carbohidratos 73,7
Fibras
3,0
Cinzas
1,7
Umidade (%)
14,5
QUINUA
11,7
6,3
68,0
5,2
2,8
11,2
KIWICHA
12,9
7,2
65,1
6,7
2,5
12,3
CAÑIHUA
14,0
4,3
64,0
9,8
5,4
12,2
Fonte: Collazos et al., 1975. En Cultivos Andinos Sub explotados y su
Aporte a la Alimentación, FAO 1990.
Agrobiodiversidade
Papas andinas
Tubérculos andinos
Cacau – Equador
Feijão
Agrobiodiversidade
Milhos Crioulos (Landraces) RS
Feira de sementes crioulas
1899
1890
2008
2007
Coolidge
Helena
Mammoth
Unique x 101
Alcântara
Triumph
Seleção entre nativas
Mattos
Unique
Seleção entre nativas
Nonante
Apollo
França
Estados Unidos
Israel
Colômbia
Gemini
1910
50 x 101
Nova Zelândia
Domesticação da Acca sellowiana
População Natural – Urubici/SC
Seleção
O maior abacaxi do mundo
Tarauacá, Acre, Terra dos abacaxis
gigantes Roça de abacaxi gigante
do produtor João Cobra. Ele produz
e vende mais de 1000 abacaxi por
ano, a um preço de R$ 10 cada.
on. Within var. chichagui three types were proposed, with little description of their fruits and
Diversity 2010, 2, 72-106; doi:10.3390/d2010072
Origin and Domestication of Native Amazonian Crops
detailing their distributions, which was done later by others [56] (Figure 1). Nonetheless, this
OPEN ACCESS
1,3,tools.
now permits phylogenetic hypotheses that can beCharles
tested R.
with
genetic
Clement
*, M ichelly de Cristo-Araújo 1,3, Geo Coppens d’Eeckenbrugge 2,
diversity
Alessandro Alves Pereira 1,3 and Doriane Picanço-Rodrigues 3
Figure 1. Distribution of the three wild types of Bactris gasiapes var. chichagui [56].
ISSN 1424-2818
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia—INPA, Av. André Araújo, 2936, Aleixo, 690
www.mdpi.com/journal/diversity
DiversityManaus,
2010, 2 Amazonas, Brazil; E-Mails: [email protected] (M.d.C.A.);
1
[email protected] (A.A.P.)
Some
of the
landraces have
been characterized
and
mapped [64]. T
2
Centre
de Coopération
Internationale
en Recherchemorphologically
Agronomique pour
le Développement—C
identification
and
classification
ofRoute
Amazonian
landraces
was based onFrance;
morphometric
characterizati
UMR
5175
CEFE, 1919
de Mende,
34293 Montpellier,
E-Mail: geo.coppens@
Origin and Domestication of Native
Amazonian
Crops
and multivariate
analyses using a descriptor list designed for in situ and ex situ use. A hierarchi
3
Laboratório de Evolução Aplicada, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal d
classification
on d’Eeckenbrugge
fruit size was proposed
[64], with microcarpa landraces having sm
1,3
2
Charles R. Clement 1,3,*, Michelly de Cristo-Araújo
, Geobased
Coppens
, Jordão Ramos,
Amazonas,
Av. Gal.
Rodrigo Otávio
3000, 69077-000 Manaus, Amazonas, B
fruit (<20 g; Pará,
1,3
3 Juruá and Tembe), mesocarpa landraces having intermediate sized fruits (20–70
E-Mail: [email protected]
Alessandro Alves Pereira and Doriane Picanço-Rodrigues
Pampa Hermosa, Tigre, Pastaza, Solimões, Inirida, Cauca, Tuira, Utilis, Guatuso and Rama), a
1
macrocarpa
having
largeAleixo,
fruits should
(>70
g;bePutumayo
Vaupés)
(Figure 2). The size of t
* Author
to whom
correspondence
addressed;and
E-Mail:
[email protected];
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia—INPA,
Av.landraces
André
Araújo,
2936,
69060-001
fruit reflects
degree (M.d.C.A.);
of modification
due to human selection during the domestication of pea
Tel.: the
+55-92-3643-1862;
Fax: +55-92-3643-1867.
Manaus, Amazonas, Brazil; E-Mails: [email protected]
palm [57].
[email protected] (A.A.P.)
Received: 9 November 2009 / Accepted: 31 December 2009 / Published: 6 January 2010
2
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique
pour le Développement—CIRAD,
Figure 2. Geographical
distribution of landraces of Bactris gasipaes var. gasipaes:
UMR 5175 CEFE, 1919 Route de Mende, 34293 Montpellier,
France;
E-Mail:
[email protected]
1. Rama, 2. Utilis (including Guatuso and Tuira), 3. Cauca, 4. Tembé, 5. Juruá, 6. Pará, 7.
3
de Evolução
Aplicada,
de Ciências
Biológicas,
Universidade
Federal
do
Abstract:
Molecular
analyses
are Inirida,
providing
new elements
to decipher
the12.orig
Hermosa,
8. Tigre,
Pastaza,
10.
11. Putumayo
(including
Solimões),
e is Laboratório
considerable
speculation
aboutInstituto
the origin
of Pampa
the founder
event(s)
that9.lead
to domesticated
Amazonas, Av. Gal. Rodrigo Otávio Jordão Ramos,Vaupés
3000,domestication
69077-000
Manaus,
Amazonas,
Brazil;
and etdispersal
native
crops in an expanding archaeologic
[after
Rodrigues
al.
[59],of
with
modifications].
palm populations, with three hypotheses currently
under
consideration:
(1)
a Amazonian
single
E-Mail: [email protected]
context. Solid molecular data are available for manioc (Manihot esculenta), cac
cation event in southwestern Amazonia [57], with some morphological [58] and molecular
(Theobroma cacao), pineapple (Ananas comosus), peach palm (Bactris gasipaes) a
s,*a Author
dominant
marker;
[59]) evidence,
the occurrence
of
two wild types (1,3); (2) a single
to whom
correspondence
should and
be addressed;
E-Mail:
[email protected];
guaraná
(Paullinia cupana), while hot peppers (Capsicum spp.), inga (Inga edulis), Bra
cation
in northwestern
South America, with archaeological
and (Theobroma
the
Tel.:event
+55-92-3643-1862;
Fax: +55-92-3643-1867.
nut (Bertholletiacoincidences
excelsa) and [60]
cupuassu
grandiflorum) are being studie
nce of a wild type (3); and (3) multiple domestication
events
in
the
distribution
of
two
wild
Emergent patterns include the relationships among domestication, antiquity (termin
Received: 9 November 2009 / Accepted: 31 December 2009 / Published: 6 January 2010
1,3), with coincidences in common SSR allele frequencies
between
chichagui
var.
Pleistocene
to earlyvar.
Holocene),
originand
in the
periphery, ample pre-Columbian dispersal a
phylogeographic
population
structure
s in some localities [61,62]. Determining the correctclear
hypothesis
will require
analysis
of the for manioc, pineapple, peach palm an
perhaps,ofCapsicum
peppers.
Cacaoa represents
the special case of an Amazonian speci
e complex
and itsMolecular
relationships
withare
the providing
various populations
the
wildthetypes,
Abstract:
analyses
new elements
to three
decipher
origin, complex
possibly[63].
brought into domestication in Mesoamerica, but close scrutiny of molecular da
en introgression
between
domesticated
wild populations
domestication
and dispersal
of nativeand
Amazonian
crops in an
expanding archaeological
suggests that it may also have some incipiently domesticated populations in Amazon
Review
context. Solid molecular data are available for manioc (Manihot esculenta), cacao
Bactris gasipaes (Pupunha)
Bactris gasipaes (Pupunha)
Pupunha
Clonagem: Captura e fixação de ganhos genéticos
Usos – Palmito
Bactris gasipaes (Pupunha)
Paisagem/Região Conjunto de Sistemas Ambientais
Sistemas Suporte de Vida Ecossistemas Naturais ( A1 – A3)
Agro-ecossistemas (A4)
Sistemas Urbano Industriais (B)
Qualidade Ambiental
Estresse
Ambiental
Tempo
Modificado de Salatiel (2001)
Funções
Ambientais
Perda de Funções Ambientais
Qualidade Ambiental
Alterações na Estrutura da Paisagem
Tempo
Depleção dos Recursos Naturais
Modificado de Salatiel (2001)
Desestruturação
dos Sistemas
Sociais e
Econômicos
É POSSÍVEL MANTER FUNÇÕES AMBIENTAIS
DE UMA REGIÃO ASSOCIADA
AO DESENVOLVIMENTO?
Quais são as
atividades/tecnologias
sustentáveis?
Modificado de Salatiel (2001)