Simbiose...Uma aposta Ganha! ...Viva!

Este projeto aborda o cardo (Cynara cardunculus L.) como Recurso Multifuncional no Ensino das Ciências e sustenta-se numa intenção mútua e partilhada através do estabelecimento de uma parceria ativa entre instituições de ensino superior (politécnico e universitário), designadamente a Escola Superior Agrária de Viseu e o Departamento de Ciências da Saúde da Universidade Católica - Viseu, com uma instituição do ensino secundário, a Escola Secundária de Viriato (Viseu), ao longo dos próximos dois anos letivos (2012/13 e 2013/14). O acrónimo SIMBIOSE, que apelida o projeto, visa representar as relações de sinergia que se pretendem estabelecer com os professores e os alunos da Escola Secundária de Viriato, ao nível do conhecimento técnico-científico, desenvolvido ao longo dos últimos anos por diversas instituições nacionais de ensino superior, no âmbito do cardo (Cynara cardunculus L.), utilizando como fundamento teórico e procedimental um conjunto de atividades práticas implementadas, primordialmente, no ensino das Ciências na Escola Secundária de Viriato. No entanto, este projeto de forma complementar pode e deve abranger outros domínios da aprendizagem, onde se incluam a Língua Portuguesa, com autores nacionais de referência associados às temáticas desenvolvidas e à região, do qual Aquilino Ribeiro é um exemplo ímpar, quer pela interpretação quer pela arte da expressão e representação através da criação e desenvolvimento de atividades cénicas.

Este projeto multidisciplinar pretende ser um contributo para uma abordagem estruturante, motivadora e inovadora do ensino da Biologia, durante dois anos, ao procurar proporcionar aos alunos de uma turma do 11º ano de escolaridade da Escola Secundária de Viriato (Viseu) um ambiente favorável à aprendizagem, contextualizada nos conteúdos programáticos da componente de Biologia, da disciplina de Biologia e Geologia do 11º e da disciplina de Biologia do 12º ano de escolaridade. Este plano consistirá na implementação de atividades práticas diversificadas (ex: laboratoriais, experimentais, de campo, de pesquisa, …) em contexto de sala de aula e em componentes extracurriculares, que contribuam para a formação integral dos alunos e os possa auxiliar na tomada de decisão em busca de eventuais perspetivas de prossecução dos estudos ao nível superior e posteriores práticas profissionais de futuro. Esta colaboração contará com o apoio de um conjunto de alunos que frequentam atualmente cursos de ensino superior nas instituições envolvidas, com formações de índole muito variada, que vão desde a Ecologia e Paisagismo, às Eng. Agrícola, Zootécnica e Alimentar, Enfermagem Veterinária incluindo, também, as Ciências Biomédicas. Esta abrangência técnico-científica assenta na opção de complementaridade estratégica assumida no projeto que visa potenciar o trabalho desenvolvido em duas instituições de ensino superior, como é o caso da Escola Superior Agrária de Viseu, do ensino politécnico, e do Departamento de Ciências da Saúde da Universidade Católica – Viseu, do ensino universitário. A dinamização de atividades práticas irá ser potenciada pela valência diversificada dos recursos existentes nas instituições de ensino superior envolvidas, como os laboratórios, os equipamentos científicos, o espaço rural da Quinta da Alagoa, com todas as valências e práticas agrícolas, zootécnicas e alimentares que lhe estão associadas.

Numa lógica de criação e consolidação de redes temáticas de partilha de conhecimento, neste caso associadas à temática do cardo, serão ainda envolvidas, de forma complementar, outras instituições que possam promover uma formação mais integrada dos alunos envolvidos no projeto. Deste modo, a inclusão da APPACDM – Associação Portuguesa de Pais e Amigos do Cidadão Deficiente Mental de Viseu, numa vertente de integração na sociedade de pessoas com deficiência, perfeitamente capazes de participarem em algumas das fases deste projeto, visa sensibilizar os alunos para a necessidade do respeito pela diferença, sem descurar os objetivos primordiais deste projeto. Estes remetem para o rigor da aprendizagem científica e para o despertar da curiosidade por várias áreas do conhecimento procurando motivar os alunos na busca de estímulos que os auxiliem na tomada de decisão sobre as áreas científicas e tecnológicas que entendam seguir no prosseguimento dos seus estudos ao nível do ensino superior.

Numa outra perspetiva, as instituições Casa da Ínsua (Visabeira), em colaboração com a ANCOSE (Associação Nacional de Criadores de Ovinos Serra da Estrela), terão um papel preponderante numa vertente de aplicação do objeto em estudo, o cardo, que se traduz na criação e no desenvolvimento de um produto - o queijo “Serra da Estrela”. Pretende-se que os alunos tomem contato com este ex-libris da região e que possam aprender a laborar e a apreciar este ícone do mundo rural, que traduz um vasto leque de saberes desde a produção agrícola ao maneio animal e à indústria alimentar, num ambiente de prazer e de degustação.

A escolha do cardo (Cynara cardunculus L.) como eixo temático estruturante deste projeto assenta no fato de ser uma espécie importante para a área geográfica onde ambas as instituições de ensino superior se encontram implantadas e sobre o qual detêm know-how científico e tecnológico, não apenas pela importância que tem para com o setor produtivo dos laticínios como para toda a preservação da paisagem, assente na biodiversidade das pastagens, na preservação e melhoramento das raças autóctones de ovelhas vocacionadas para a produção de leite, bem como para a cultura e saberes empíricos desta região abrangendo igualmente a vertente de inovação em saúde e tecnologia.

Esta planta possui um conjunto de características específicas ao nível da taxonomia, da morfologia, da fisiologia, da bioquímica e da genética que podem ser exemplificadas e aprofundadas no ensino experimental das ciências e, em simultâneo, serem estruturantes na abordagem contextualizada dos conteúdos programáticos de Biologia (11º e 12º anos de escolaridade). Na verdade, o cardo surge como recurso multifuncional dada a abrangência e a multiplicidade das suas aplicações diretas e indiretas nas mais diversas áreas científicas. Neste sentido, em termos taxonómicos, trata-se de uma espécie com uma variabilidade fenotípica, bioquímica e genética significativa que pode ser explorada, nas mais variadas formas, desde a mera observação e caracterização morfológica e fenotípica até à avaliação da expressão dos genes, designadamente das cardosinas, através da caracterização genotípica e da sua aplicação biotecnológica nas áreas da produção e transformação alimentar e na promoção da Saúde e bem-estar. A diversidade morfológica, designadamente ao nível da dimensão, do peso, da coloração e da textura das sementes pode ser explorada para avaliar diferentes níveis de fisiologia da germinação e de crescimento celular e vegetativo, procurando relacionar a morfologia das sementes com a eficácia e a diversidade fisiológica e bioquímica do processo germinativo que assenta igualmente em larga medida na ação de proteases sobre o endosperma da semente. Concomitantemente, os ápices radiculares, que patenteiam uma intensa atividade mitótica, serão usados como órgãos privilegiados para a observação das figuras mitóticas, análise do cariótipo e extração de ADN. Estes ensaios de germinação, via seminal, realizados numa primeira fase em laboratório, em condições de ambiente controlado, onde poderá ser testada a ação de diversos fatores abióticos, serão acompanhados e monitorizados no seu desenvolvimento em viveiro, em parceria com a APPACDM e usados para instalar um campo experimental de cardo nas instalações da própria Escola Secundária de Viriato, como forma de caracterizar e demonstrar à comunidade educativa toda a biodiversidade avaliada e caracterizada. Tratando-se de uma espécie alogâmica, o método de propagação clonal é de importância crucial para a manutenção das características morfológicas, bioquímicas e genéticas das plantas eleitas como detentoras de características únicas que possam ser consideradas de exceção e que interessem preservar, caracterizar e melhorar. Deste modo, serão ensaiados métodos de propagação clonal desde a mera propagação vegetativa de rebentos em viveiro até à micropropagação in vitro realizadas em laboratório na ESAV. Este taxa é um modelo clássico no estudo de proteases aspárticas, enzimas envolvidas em vários processos fisiológicos e que são usadas biotecnologicamente desde tempos remotos na produção de queijo, designadamente do Queijo DOP Serra da Estrela, através da utilização de flores de cardo no processo de coagulação do leite de ovelha da raça bordaleira “Serra da Estrela”. A purificação, caracterização, quantificação e análise da diversidade bioquímica de proteínas será realizada através da utilização combinada de técnicas de cromatografia (exclusão molecular e troca iónica), espectrofotometria UV-Visível e de eletroforese de proteínas (SDS-PAGE) em condições nativas e desnaturantes.

O fabrico do queijo trata-se de um dos processos biotecnológicos mais remotos desenvolvidos pelo Homem a par do fabrico do pão, do vinho e da cerveja que interessa conhecer e valorizar como forma de promoção de uma técnica e de um produto de elevado valor nutritivo e organolético. Julgamos que para além de toda a mais valia proporcionada por este projeto que visa a criação de uma rede temática de partilha de conhecimento à volta do cardo, por diferentes níveis de ensino, este conhecimento ajudará a sensibilizar os alunos para a valorização de um produto regional, considerado um ícone na preservação da paisagem e dos costumes beirãos, que fazem parte do legado da cultura de muitos dos antepassados familiares destes alunos que interessa salvaguardar e de toda uma biodiversidade, desde a flora das pastagens, as raças de ovinos autóctones, o conhecimento biotecnológico, a flora microbiológica, aliada à valorização da biomassa e de questões relacionadas com o problema da escassez de água e o consequente stresse hídrico, para além do interesse florístico na sua introdução em jardins, em composições estéticas que tenham preocupações com a preservação e a sustentabilidade dos recursos naturais.

No âmbito do projeto pretende-se monitorizar a flora microbiana ao longo do processo tecnológico da produção do queijo, através da determinação das populações microbianas, quer ao nível do leite crú, quer ao nível dos extratos do cardo utilizados, bem como em etapas críticas do processo de cura e maturação.

Além da sua utilização tradicional, no fabrico do queijo, o cardo e os seus componentes moleculares, têm sido alvo de muitos e variados estudos, visando a sua utilização em diversas áreas. Como exemplo, as cardosinas, que são um grupo de enzimas da família das proteínases aspárticas, obtidas da flor do cardo, têm sido estudadas em algumas aplicações biotecnológicas. Estas enzimas, para além da sua atividade coagulante explorada no fabrico do queijo, apresentam atividade de degradação de componentes da matriz extracelular, nomeadamente o colagénio. Esta propriedade permite a sua utilização como ferramenta de dissociação de tecido neuronal para o estabelecimento de culturas primárias de neurónios bem como a aplicação médica na prevenção e tratamento de fibroses e aderências pós-cirúrgicas. Além destas aplicações, que já foram alvo de investigação, as cardosinas poderão ter aplicações em outras áreas, como sejam: a extração de colagénios intersticiais para investigação, a produção de cosméticos e a limpeza de lentes de contacto.

A implementação deste projeto pode constituir-se como alternativa ao ensino expositivo tradicional da Biologia, valorizando a abordagem da Ciência numa perspetiva sustentável, inovadora e criativa de Ciência-Tecnologia-Sociedade-Saúde-Ambiente (CTSA) e, em simultâneo, contribuindo para a formação integral dos alunos e para a valorização que eles podem fazer como cidadãos de um produto regional que possui enormes potencialidades a nível económico, social e cultural. Potenciando a formação especializada dos docentes, dos técnicos e alunos da ESAV e do Departamento de Ciências da Saúde da UCP-Viseu concretizando um enriquecimento conceptual e pedagógico que daí pode advir para os alunos e docentes da Escola Secundária de Viriato, procuramos implementar uma abordagem inovadora e criativa do ensino da Biologia que não se centre apenas na natureza curricular e didático-pedagógica dos conteúdos programáticos lecionados. Que promova, também, nos participantes neste projeto o reconhecimento da importância dos produtos de denomiação de origem nas comunidades locais, capazes de assegurar alguma da sustentabilidade dos ecossistemas natural e social, no consumo alimentar, mais consciente e sustentável, e na sensibilização para a importância dos produtos regionais no desenvolvimento sustentável da região beirã. Promovermos a criação de consumidores exigentes, que saibam avaliar a excelência de produtos regionais na produção e degustação, em especial numa área geográfica onde se cultiva a denominação de origem protegida em diversos tipos de produção, constituirá no futuro uma forma segura e profícua de seleção dos produtores mais aptos, por via da autenticidade, tipicidade e qualidade inequívoca dos seus produtos.

Neste projeto procuramos complementar em sinergia as potencialidades de cada uma das instituições de ensino superior, em que a ESAV prima por proporcionar condições de proximidade à realidade rural típica desta região Beirã e que permita o contacto direto dos alunos com os elementos relacionados com a produção deste ícone da paisagem beirã, o queijo “Serra da Estrela”, como os lameiros, os campos de recursos genéticos do cardo, as ovelhas da raça “bordaleira serra da Estrela”, onde se inclui o maneio animal e a ordenha para obtenção do leite como matéria-prima para a ação biotecnológica. Toda a monitorização da flora microbiológica associada ao leite, ao cardo e ao queijo, bem como os ensaios de propagação in vitro e parte da análise de biologia molecular serão desenvolvidas nos laboratórios da ESAV sob a orientação dos docentes das respetivas áreas científicas com a colaboração dos alunos. Por outro lado, no Departamento de Ciências da Saúde da UCP-Viseu desenvolver-se-á toda a caracterização bioquímica e a aplicação biotecnológica à área da saúde, criando-se momentos de transferência e de atualização científica dos próprios docentes do ensino secundário envolvidos nas atividades.

O portal CARDOP, alojado na página da ESAV, constituir-se-á como uma ferramenta web privilegiada para a divulgação dos protocolos de ensaios realizados e resultados obtidos, bem como a validação das aprendizagens obtidas pelos alunos em contexto de sala de aula e de atividades extracurriculares no âmbito do projeto.

Os professores do ensino secundário envolvidos, procurarão adequar os interesses e motivações dos alunos da turma com os propósitos do projeto sendo que, áreas como a informática, fotografia, representação cénica e declamação poderão ser experienciadas no enquadramento do projeto acrescentando outros vértices aos domínios das ciências exatas e aplicadas.