Indice
1. Los
biochips y las computadoras del siglo XXI.
2. ¿Qué es
biotecnología?
3. Biotecnología tradicional y
moderna
4. Operaciones
biotecnológicas
5. Algunos datos
históricos
6. Clasificación, aplicaciones y
técnicas usadas en biotecnología
7. Biotecnología
humana
8. Biotecnología
animal
9. Biotecnología
Industrial
10. Biotecnología
vegetal
11. Biotecnología
ambiental
12. Biotecnología en los
alimentos
13.
Eugenesia.
14. Marco
jurídico.
15.
Clonación.
16. Propiedad intelectual y
protección de datos.
17.
Glosario
18.
Bibliografía
1. Los biochips y las
computadoras
del siglo XXI.
Desde la aparición de las primeras computadoras,
los dispositivos electrónicos que manejan y procesan toda
la información han ido variando y perfilando
cuatro generaciones de computador:
La primera generación con tubos o válvulas,
la segunda con transistores, la
tercera con circuitos
integrados (cientos de transistores) y
la cuarta generación con chips de silicio (miles de
transistores).
Sin embargo, los chips de silicio presentan algunos
inconvenientes que impiden diseñar computadoras más
compactas. Es aquí donde aparecen los biochips.
Los biochips son moléculas semiconductoras
orgánicas insertadas en una red de proteínas
fijadas a un soporte, también proteico. Las señales
eléctricas pasan a través de la molécula
orgánica semiconductora. Con respecto a los chips de
silicio, los biochips presentan la ventaja de que miles de ellos
pueden ensamblarse en una pequeñísima estructura
tridimensional y ocupar muy poco espacio sin interferencia.
Además, pueden producirse grandes cantidades de estos
biochips mediante procedimientos
biotecnológicos..
¿Serán las biocomputadoras la quinta generación
de las computadoras?
La biotecnología es la aplicación
controlada y deliberada de agentes biológicos sencillos.
–células
vivas o muertas, o componentes celulares- en operaciones
técnicamente beneficiosas, bien sea de fabricación
de productos o
como operaciones de
servicios.
Este es el sentido en el que se utiliza el término
aquí, denominando útiles colectivamente a un
conjunto de disciplinas y técnicas
de trabajo actualmente vigentes que comparten principios
básicos comunes.
La palabra biotecnología se utiliza a veces en un sentido
mucho más estrecho, para la utilización de la
manipulación genética y
de la biología molecular en direcciones que se
esperan sean de utilidad; esto
supone confundir los aspectos de moda con el
conjunto útil y debe más a la filosofía de
las agencias de publicidad que a
la industria.
Alternativamente la palabra biotecnología puede ser
interpretada en un sentido muy amplio englobando todas las
operaciones de la biología aplicada
desde la agricultura
hasta la ciencia
culinaria. Indudablemente, con la biología moderna esta
avanzando nuestra tecnología para
manejar organismos complejos, incluyendo nuestra propia especie y
está mejorando nuestro entendimiento de muchos procesos
tradicionales en los que los agentes biológicos se
utilizaron de una forma menos controlada o deliberada, pero estas
disciplinas más amplias son estudiadas muchos más
útilmente por derecho propio (lo que significa que los
biotecnólogos no encuentren campo para realizar
contribuciones útiles en ellas).
Así por ejemplo, la biotecnología de las
fermentaciones tal y como lo conocemos actualmente se
originó, no de los antiguos descubrimientos caseros del
vino y la col fermentada, ni siquiera del conocimiento
obtenido mediante observación tal y como se obtuvo en el
siglo XIX, sino de las primeras aplicaciones de agentes
microbianos seleccionados a procesos, con
fines específicos. Son ejemplos de ellos la
búsqueda y obtención de biomasa adaptada a los
procesos de activación de residuos o la selección
y propagación a gran escala de cepas
especificas de clostridium para la producción de acetona y butanol; estos dos
procesos se pusieron a punto en Manchester hace actualmente unos
setenta años, pero se originaron en unas circunstancias
enteramente diferentes que sólo actualmente podemos verlos
como partes de una tecnología
unificada.
Se puede también intentar definir a la
biotecnología en función de
lo que realiza, esperando evitar quedar rápidamente
retrasados si consideramos lo que hacer. En industrias
directamente de producción, la biotecnología
está totalmente implicada en la producción de
biomasa microbiana para alimentación animal
(y en el futuro en alimentos para
humanos), de algunos productos
químicos como ácido cítrico, ácido
glutámico y otros aminoácidos y de algunos
productos químicos especiales, fundamentalmente
antibióticos y ciertas vitaminas. En
competición con la tecnología petroquímica puede producir productos a
gran escala, como
etanol, acetona/butanol, ácido acético, etc., y en
competición con la explotación de organismos
enteros, puede ser usada para fabricar sustancias especiales de
plantas y
productos de células
microbianas transformadas para que produzcan antígenos,
anticuerpos o distintos agentes terapéuticos o de
diagnostico.
La biotecnología puede proporcionar a la agricultura
una variedad de gentes útiles, desde inoculantes para
suelos hasta
productos veterinarios, con extensión en el futuro a
cultivos acuáticos y marinos. Están empezando a
ampliarse los métodos
genéticos tradicionales para el desarrollo de
cepas nuevas o mejoradas de plantas o
animales para
uso convencional en agricultura. Proporciona a las industrias de
alimentación agentes clave como cultivos
iniciadores o enzimas,
proporciona cada vez más, conocimientos y técnicas
al procesamiento de los alimentos. En las
industrias de servicios la
biotecnología tiene un papel
fundamental en el tratamiento de los residuos tanto acuosos como
sólidos, en la valoración de las basuras y en la
purificación del agua.
Por consiguiente la definición práctica de
biotecnología es muy amplia, claramente cambia con el
tiempo y
ciertamente se ampliará en nuevas direcciones que
aún podemos prever.
3. Biotecnología
tradicional y moderna
La biotecnología puede ser dividida para fines
prácticos y de comprensión en dos categorías
a las que se pueden denominar como:
- Biotecnología tradicional.
Cuyos principales productos son los alimentos
–pan, yogurt, leches fermentadas, quesos, etc-,
ingredientes saborizantes como el sillao, sazonadores,
alcohol
industrial, antibióticos y ácido
cítrico.- Biotecnología moderna o "nueva".
La cual supone el uso de técnicas más
novedosas de ingeniería
genética y la fusión
celular para obtener organismos capaces de formar productos
útiles en el campo de la industria,
salud y medio
ambiente; por ejemplo tenemos el desarrollo de
la tecnología de hibridomas para la producción de
anticuerpos monoclonales, de interés en
el diagnostico médico y la producción de proteínas
humanas como la insulina a partir del manipuleo genético
de una bacteria llamada Escherichia coli, hormona de crecimiento,
interferones siguiendo este avance hasta la tecnología del
manipuleo del ADN llamado la
técnica de la
clonación, experimentada en el famosos caso de la
oveja Dolly, o en el campo vegetal con la técnica de
fitomejoramiento para la obtención de nuevas o mejores
especies vegetales.
4. Operaciones
biotecnológicas
Operacionalmente podemos distinguir cinco aspectos
fundamentales en cualquier proceso
biotecnológico, que en la mayor parte de los casos
corresponderá a etapas de su desarrollo. El cuadro
completo se resume en la tabla 1.1 que también nos permite
indicar las principales disciplinas de la ciencia y la
ingeniería que contribuyen a cada
aspecto.
Microbiología y biología de | Aspecto del proceso |
Sistemática Genética Fisiología Química | Elección del cultivo Cultivo en masa Respuesta celular Operación del proceso Recuperación del producto |
En énfasis en las disciplinas que contribuyen no
está fuera de lugar ya que éstas son fundamentales
en el entendimiento de la biotecnología, y mientras los
biotecnólogos no pretenderán dominarlas todas, uno
debe al menos familiarizarse con sus principios
básicos, el lenguaje
que utilizan, los conceptos que han desarrollado y los fines a
los que han sido cubiertos aquí, pero siempre sobre la
base de una disciplina de
una profundización más intensa en al menos una de
las disciplinas básicas.
Los cinco aspectos se indican a continuación:
a) Elección del cultivo: selección,
mejora, o en su caso creación del organismo o la población celular inicial más
adecuada.
Esto puede implicar el descubrimiento y la selección de
las cepas casi más adecuadas de entre la enorme variedad
de especies naturales de microorganismos, y luego "mejorar" sus
características hereditarias. Tal
selección generalmente requiere un conocimiento
biológico general, para conocer donde mirar y que clase de
organismo buscar para que, combinado con técnicas
químicas y bioquímicas se encuentre como detectar
mejor lo que esta buscando. Otras situaciones pueden implicar la
selección de la población mixta más adecuada, o la
selección de una línea parental de animales o
plantas que pueda ser adicionalmente seleccionada entre su
progenie. Un conjunto de posibilidades alternativo,
dramáticamente diferente, se ha iniciado con
técnicas que permiten la construcción deliberada del tipo de
célula
más adecuada mediante manipulación genética
de padres que puedan proporcionar las características híbridas
deseadas.
Este aspecto de la biotecnología requiere en consecuencia
mayor aporte de la microbiología sistemática y de la
ecología
microbiana la fisiología microbiana y celular, y ambas,
la genética clásica y la molecular.
b) Cultivo en masa.
Para las aplicaciones biotecnológicas es esencial poder
conservar los organismos durante tanto tiempo como se
necesitan y a continuación multiplicarlos a voluntad a una
escala adecuada, que puede ser grande. Estos requerimientos se
comprenden más claramente cuando el producto
deseado es la biomasa misma "per se", pero la necesidad de
algún grado de cultivo en masa es fundamental en todos los
procesos biotecnológicos.
De nuevo la fisiología microbiana o celular es
esencial, pero ahora debe acoplarse a procesos de ingeniería de tipos particulares con el fin
de proporcionar mediante macrooperaciones las micro-condiciones
que son óptimas para obtener la biomasa
requerida.
c) Respuestas celulares: La elección de las
actividades deseadas.
En el caso más general los productos o los agentes
activos por lo
que están cultivando las células, solamente se
producirán (o se detectarán o se liberaran)
más abundante bajo condiciones bastante especificas. En
general estas condiciones no serán las mismas que las
necesarias para obtener la multiplicación más
abundante de la biomasa. De hecho, la habilidad para explotar la
expresión flexible de las características de las
células en respuesta a condiciones externas es un recurso
fundamental para la biotecnología, así como la
necesidad de entender dichas respuestas y sus limitaciones, es
una mayor restricción.
El
conocimiento básico necesario procede de experimentos en
pequeña escala y es de nuevo un aspecto de la
fisiología microbiana o celular, pero los aspectos de la
ingeniería del proceso son
también muy relevantes para asegurar las microcondiciones
óptimas a gran escala.
c) Operación del proceso.
Resulta ya claro que un proceso biotecnológico no se
reduce en general a una sola etapa operativa. La ejecución
satisfactoria de todas que se requieran, completamente optimizado
en cuanto a seguridad,
reproductibilidad, control y
eficiencia es
en su mayor parte un asunto de diseño
de la ingeniería del proceso, aplicado con un completo
entendimiento de los factores biológicos, químicos
y socioeconómicos.
En muchos aspectos este es uno de los aspectos menos estudiados y
más difícil de la biotecnología aunque
sólo sea debido a los problemas que
deben ser resueltos de nuevo para cada nuevo proceso y incluso
para cada proceso de mejora; por otra parte todos los estudios de
biotecnología dependen de esta etapa para su
realización práctica, y solamente tienen éxito
en la medida en que haya sido ejecutados.
c) Recuperación de los productos.
Cualquier proceso de producción solamente se lleva a cabo
con utilidad en
función
de la extensión en que los productos sean recuperados en
un a forma provechosa; lamentablemente este hecho, bastante obvio
es muy fácilmente pasado por alto en las investigaciones
realizadas en los laboratorios. El problema es, particularmente
agudo en el caso de la biotecnología, debido a la naturaleza
"inconveniente" de muchos productos biotecnológicos y a la
forma en que se encuentran inicialmente, en especial pero no
exclusivamente, su frecuente dilución con grandes
volúmenes de agua del
proceso. La eficiencia de
recuperación del producto no
sólo se refleja en los costes (más directamente que
cualquier otro factor) sino que en la sociedad moderna
se desean además formas efectivas y ambientales aceptables
de recuperación de los productos marginales (incluyendo el
procesamiento del agua y el calor del
agua).
Las disciplinas que contribuyeron en este aspecto son
principalmente áreas de la química y de la
ingeniería química, pero no
necesariamente los aspectos más populares o bien conocidos
de ninguna de ellas.
6.000 a. C.: Se emplea la levadura para la
fabricación de vino y cerveza.
4.000 a. C.: Se emplea la levadura en la elaboración del
pan.
1.000 a. C.: Los babilonios celebraban con ritos religiosos la
polinización de las palmeras.
323 a. C.: Aristóteles especula sobre la naturaleza de la
reproducción y la herencia.
1676: Se confirma la reproducción sexual de las plantas.
1838: Se descubre que todos los organismos vivos están
compuestos por células.
1859: Darwin hace
pública su teoría
sobre la evolución de las especies.
1866. Mendel
descubre en los guisantes las unidades fundamentales de la
herencia.
1871: Se aísla el ADN en el
núcleo de una célula.
1876: Se identifica los microorganismos intervinientes en la
elaboración del pan.
1883: Francis Galton acuña el término
eugenesia.
1887: Se descubre que las células reproductivas
constituyen un linaje continuo, diferente de las otras
células del cuerpo.
1897: E. Buchner descubre enzimas de las
levaduras capaces de convertir el azúcar
en etanol.
1909: Las unidades fundamentales de la herencia biológica
reciben el nombre de genes.
1910: Un biólogo americano, Thomas Morgan presenta sus
experimentos
con la mosca de la fruta, que revelan que algunos fragmentos
genéticos son determinados por el sexo.
Se establece el sistema de
purificación de aguas residuales empleando
microorganismos.
1914: Se obtienen acetona, butanol y glicerina empleando
microorganismos.
1925: Se descubre que la actividad del gen está
relacionada con su posición en el cromosoma.
1927: Se descubre que los rayos X causan
mutaciones genéticas.
1928: A. Fleming descubre la penicilina.
1933: La Alemania nazi
esteriliza a 56.244 "defectuosos hereditarios".
1933 a 1945: El holocausto nazi extermina a seis millones de
judíos por medio de su política
eugenésica.
1943: El ADN es identificado como la molécula
genética.
1944: se produce la penicilina industrialmente.
1940 a 1950: Se descubre que cada gen codifica una única
proteína.
1953: El bioquímico americano James Watson y el
biofísico Francis Crick anuncian la estructura en
doble hélice del ADN o
código
genético.
1956: Se identifican 23 pares de cromosomas en las
células del cuerpo
humano.
1950 a 1960: se introducen nuevos antibióticos producidos
por organismos.
1961: Desciframiento de las primeras letras del código
genético.
1962: Canadá extrae uranio con ayuda de
microorganismos.
1966: Se descifra el código genético completo del
ADN.
1972: Se crea la primera molécula de ADN recombinante en
el laboratorio:
genes de una especie son introducidos de otras especies y
funcionan correctamente.
1973: Brasil inicia un
programa para
sustituir el
petróleo por alcohol
producido por levaduras.
1975: La Conferencia de
Asilomar evalúa los riesgos
biológicos de las tecnologías de ADN recombinante,
y agrupa una moratoria de los experimentos con estas
tecnologías. Se fundó Genentech Incorporated,
primera empresa de
ingeniería
genética.
1977: Se fabricó con éxito
una hormona humana en una bacteria.
1978: Se clonó el gen de la insulina humana.
1980: El Tribunal Supremo de los Estados Unidos de
América
dictamina que se pueden patentar los microbios obtenidos mediante
ingeniería genética.
1981: Primer diagnóstico prenatal de una enfermedad
humana por medio del análisis del ADN.
1982: Se crea el primer ratón transgénico, llamado
"superratón", insertando el gen de la hormona del
crecimiento de la rata en óvulos de ratona fecundados. Se
produce insulina utilizando técnicas de ADN
recombinante.
1983: Se inventa la técnica PCR (reacción en cadena
de la polimerasa), que permite copiar genes específicos
con gran rapidez. Es una técnica muy poderosa para
producir millones de copias de una región
específica de ADN, que permite analizarla tan
rápido como se puede purificar una sustancia
química. PCR ha sido el instrumento esencial en el
desarrollo de técnicas de diagnóstico, medicina forense
y la detección de genes asociados con errores innatos del
metabolismo.
1984: Creación de las primeras plantas
transgénicas.
1985: Se inicia el empleo de
interferones en el tratamiento de enfermedades víricas.
Se utiliza por primera vez la "huella genética" en una
investigación judicial en Gran
Bretaña.
1986: Se autorizan las pruebas
clínicas de la vacuna contra la hepatitis B
obtenida mediante ingeniería genética.
1987: Propuesta comercial para establecer la secuencia completa
del genoma humano, Proyecto Genoma
Humano. Comercialización del primer anticuerpo
monoclonal de uso terapéutico.
1988: La Universidad de
Harvard patenta por primera vez un organismo producido mediante
ingeniería genética, un ratón. Se crea
la
organización HUGO para llevar a cabo el Proyecto Genoma
Humano: identificar todos los genes del cuerpo
humano.
1989: Comercialización de las primeras máquinas
automáticas de secuenciación del ADN.
1990: Primer tratamiento con éxito mediante terapia
génica en niños
con trastornos inmunológicos (niños
burbuja). Se ponen en marcha numerosos protocolos
experimentales de terapia génica para intentar curar
enfermedades
cancerosas y metabólicas.
1994: Se comercializa en California el primer vegetal modificado
genéticamente, un tomate, y se autoriza en Holanda la
reproducción del primer toro transgénico.
1995: Se completan las primeras secuencias de genomas de bacterias.
1996: Por primera vez se completa la secuencia del genoma de un
organismo eucariótico, la levadura de cerveza.
1997: Investigadores, liderados por Ian Wilmut clonan al primer
mamífero, la oveja Dolly.
1998: Análisis de DNA de restos de semen cogido
de ropas de Mónica Lewinsky incriminan al presidente Bill
Clinton.
2001: Se publica el mapa provisional del genoma humano.
2002: Se detecta una enzima que tiene relación directa con
las auxinas para el crecimiento de la planta.
El desarrollo de la biotecnología sufrió
un gran cambio con la
aplicación de las modernas técnicas desarrolladas
por biología molecular, como mutagénesis artificial
-acelerando genomas por irradiación o por medios
químicos-; la clonación molecular de organismos, plantas
y animales; la fusión
celular –con las que se fabrican células capaces de
producir anticuerpos que se reconocen las moléculas
concretas-; los cultivos celulares in vitro (en tubos de ensayo); la
bioingeniería y los nuevos métodos de
procesamiento biológicos: fermentaciones industriales,
técnicas de ADN recombinante o ingeniería
genética, que permiten "recortar y pegar" genes de los
mismos organismos vivos en otros.
6.
Clasificación, aplicaciones y técnicas usadas en
biotecnología
De acuerdo al campo de aplicación la
biotecnología puede ser distribuida o clasificada en cinco
amplias áreas que interactúan a saber:
Biotecnología en salud humana,
Biotecnología animal, Biotecnología Industrial,
Biotecnología Vegetal, Biotecnología ambiental,
Biotecnología alimentaría
Las técnicas biotecnológicas utilizadas son comunes
en los diferentes campos de aplicación de la
biotecnología, estas se pueden agrupar en dos grandes
grupos de
técnicas: Cultivo de tejidos y
Tecnología del DNA. La primera trabaja a un nivel superior
a la célula
(con sus componentes – membranas, cloroplastos, mitocondria, etc)
e incluye células, tejidos y
órganos que se desarrollan en condiciones controladas. La
segunda, involucra la manipulación de genes que determinan
las características celulares ( de plantas, animales y
microorganismos), lo que significa el trabajar al nivel de DNA:
Aislamiento de genes, su recombinación y expresión
en nuevas formas y su transferencia a células
apropiadas.
El principal impacto de las modernas biotecnologías ha
sido en el área farmacéutica. El número de
productos y servicios disponibles permanentemente se está
incrementando para las áreas farmacéutica,
agrícola, alimentaria, producción de energía
y tratamientos de desechos, limpieza de aguas y
biorremediación entre otros. Las tecnologías de DNA
recombinante han tenido asombrosas repercusiones en los
últimos años. Los biólogos moleculares han
mapeado genomas enteros, se han desarrollado y comercializado
nuevas medicinas y producido plantas con nuevos tipos de resistencia a
enfermedades que no podían ser desarrolladas por los
métodos tradicionales.
Muchos ejemplos como la papa libre de amilosa y la bacteria que
produce índigo, tambien incluyen el uso de organismos
modificados genéticamente por tecnologías de DNA
recombinante. También Muchas enzimas son rutinariamente
producidas por la tecnología del DNA recombinante. Dada la
abrumadora diversidad de especies, biomoléculas y
vías metabólicas en este planeta, la
ingeniería genética puede en principio ser una
herramienta muy poderosa para crear alternativas amistosas
ambientales en productos y procesos que actualmente contaminan el
ambiente o
acaban con los recursos no
renovables. Factores políticos, económicos y
sociales en últimas, determinarán que posibilidades
científicas se harán realidad La
transformación genética y otras técnicas de
mejoramiento de cultivos han sido utilizados para lograr cuatro
objetivos
principales: cambiar las características de productos,
mejorar la resistencia a
patógenos y plagas en vegetales, incrementar la
producción e incrementar el valor
nutricional de alimentos. Los cultivos transgénicos tienen
el potencial para contribuir a incrementar la calidad en los
alimentos y la producción, la calidad en el
ambiente
(reduciendo los requerimientos de químicos) y la salud
humana.
Puesto que cada criatura es única, cada una posee
una composición única de ADN. Cualquier individuo
puede ser identificado por pequeñas diferencias en su
secuencia de ADN, este pequeño fragmento puede ser
utilizado para determinar relaciones familiares en litigios de
paternidad, para confrontar donantes de órganos con
receptores en programas de
trasplante, unir sospechosos con la evidencia de ADN en la escena
del crimen (biotecnología forense).
El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de
enfermedades infecciosas o de desordenes genéticos es una
de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de
ADN. Al utilizar las técnicas de secuenciación de
ADN los científicos pueden diagnosticar infecciones
víricas, bacterianas o mapear la localización
específica de los genes a lo largo de la molécula
de ADN en las células.
El primer tratamiento exitoso en terapia génica fue en
1990, cuando se trató una enfermedad del sistema inmune de
niños llamada "Deficiencia de ADA". Células
sanguíneas con los genes correctos de ADA fueron
inyectadas al cuerpo del paciente donde produjeron suficientes
células normales que permitieron mejorar el sistema
inmune.
Hoy, la terapia génica esta tratando enfermedades tales
como tumores cerebrales malignos, fibrosis quística y
HIV.
Con esta técnica se pretende también reparar
órganos, como por ejemplo un hígado
cirrótico a partir de las pocas células sanas que
le quedan, un par de ventrículos nuevos para reemplazar
los efectos devastadores de un infarto, la regeneración de
una mano amputada o disponer de una fuente inagotable de neuronas
para corregir los efectos de enfermedades tan graves como el
Alzheimer o el
Parkinson.
En estos momentos existen tres líneas de investigación:
La
clonación de células madre.: James Thonson, de
la Universidad de
Wisconsin (EEUU) descubrió en 1998 cómo obtener
células madre a partir de un embrión humano. En el
embrión esas células son las destinadas a formar
todos los órganos del cuerpo, y estimuladas adecuadamente
pueden reparar órganos dañados.
El inconveniente de este método, es
que el embrión de partida debe ser un clon del paciente.
La clonación humana suscita un gran rechazo y
mas aún en este caso cuando un embrión de pocos
días, que nunca va a ser implantado en un útero, es
utilizado únicamente para este fin y después se
destruye. Esto plantea grandes problemas
éticos y religiosos.
La reprogramación de células adultas sin necesidad
de clonar. La empresa
británica PPL Therapeutics está a la cabeza de esta
técnica, que les salva de todos los escollos morales y
legales que existen al respecto.
El esclarecimiento y manipulación del mecanismo
genético que dispara la formación de órganos
y extremidades en el embrión. En esta técnica nos
encontramos con un español,
Juan Carlos Izpisúa, que dirige un laboratorio en
el Instituto Salk de La Jolla (California). El mecanismo consiste
en determinar la relación existente entre dos familias de
proteínas (llamadas Wnt y FGF) cuya unión en forma
de parejas dispara la formación de un determinado miembro.
Una pareja concreta formada por un miembro de Wnt y un miembro de
FGF dispara la formación de un brazo, otra pareja distinta
dispara la de una pierna, otra la del hígado, etc.
El ser humano sólo tiene activas estas parejas cuando es
un embrión, pero anfibios como el axolote mexicano las
tiene activas toda la vida, por ello pueden regenerar sus
miembros amputados.
La investigación de Izpisúa está encaminada
a encontrar la forma de reactivar estas parejas en los humanos
adultos.
Genoma humano
Desde el siglo pasado, investigadores de todo el mundo no han
cejado en su empeño de descifrar el lenguaje de la
vida, cómo unas mismas características pasan de una
generación a la siguiente. Para entender este lenguaje es
esencial comprender la estructura de un organismo vivo y
cuál es su estructura.
Todos los seres vivos estamos compuestos por células. En
el núcleo o centro de cada célula, hay muchas
parejas de cromosomas, que
desplegados muestran el ADN, que está formado por largas
cadenas de cuatro bases, Adenina, Citosina, Timina y Guanina,
llamadas bases nucleótidas, que compartimos todos los
seres vivos.
Estas bases se unen entre sí formando cadenas, de las
cuales, algunos trozos se denominan genes o segmentos con la
suficiente información para que las células
produzcan proteínas.
El ADN contiene toda la información necesaria para que las
células produzcan cada proteína de un ser vivo y
por lo tanto, es el responsable de las características del
ser. El ADN transmite esta información hereditaria de una
generación a la siguiente.
El gran descubrimiento
El pasado día 12 de Febrero de este mismo año, se
hizo público uno de los mayores descubrimientos de la
historia de
la ciencia y
de la medicina: la
presentación del mapa genético por los dos equipos
de investigación que trabajaban en el Proyecto Genoma
Humano (en adelante PGH) desde hacia una década.
Estos dos equipos son Consorcio Internacional Genoma Humano,
integrado por 20 grupos de
diferentes países (entre los que no está España) y
la empresa
privada Celera Genomics.
Por PGH se denomina a una multitud de subproyectos desarrollados
en diversos centros de investigación de diferentes
países, encaminados a obtener la secuencia completa de
toda la información genética humana contenida en
los cromosomas.
Los tres objetivos del
PGH eran (puesto que ya se ha conseguido):
· La creación de mapas
genéticos (con el fin de identificar cuáles son los
genes existentes).
· El desarrollo de mapas
físicos (con el fin de situar a los genes en los
cromosomas).
· La determinación de la secuencia completa del
genoma humano.
Este proyecto se inició, oficialmente en 1990, y
por entonces se creía que el genoma podría tener
alrededor de 100.000 genes. El borrador ha demostrado que
disponemos de 30.000 a 40.000 genes, menos de la mitad de lo que
se creía.
Aunque el mapa genético es, oficialmente, una obra
conjunta de la empresa Celera y
el Consorcio Público, cada uno de ellos cuenta con una
versión propia. La principal beneficiada por el reciente
logro científico es Celera. Su fundador, Craig Venter
participó durante tres años en el Instituto
Nacional de Salud, subvencionado por el Gobierno
Estadounidense, tras los cuales, decidió en 1988,
abandonarlo, dejando en la estacada al director, Francis Collins,
y fundar su propia empresa. Craig lanzó la noticia de que
en el 2001 tendría la descodificación del genoma
humano, su ex jefe, Collins se quedó de piedra, puesto que
sus resultados no se esperaban hasta el 2005.
Analistas del sector, aseguran que el trabajo de
investigación desarrollado por Celera, es mucho más
rico y complejo que el realizado por los científicos del
sector
público. Aprovechando esta circunstancia, no ha
tardado en poner a disposición del público en
Internet la
secuenciación, pero de forma ininteligible, por lo que
sólo podrán acceder a su base de datos a
aquellas compañías biotecnológicas que
estén interesadas en ella, previo pago, claro está,
de 900 millones de pesetas.
El negocio de los genes.
Empresas
farmacéuticas de la categoría y la importancia como
Pzifer o American Home Products, podrían estar pagando
hasta 2.700 millones de pesetas por los archivos
genéticos de Celera, que ha de recuperar todo lo invertido
en este descubrimiento, y no piensa dejar pasar la oportunidad de
llenarse los bolsillos.
Todas aquellas empresas que
dirigían sus investigaciones
al descubrimiento del mapa del genoma humano han de cambiar su
actividad, puesto que Celera se les ha adelantado. Ya ha pasado
la hora de las empresas meramente genómicas. Estas
empresas pueden desarrollar herramientas
de lectura del
genoma, especializarse en el análisis de proteínas
(empresas denominadas proteómicas) o dar el salto a la
producción de fármacos. Esto es lo que debe hacer
también Celera, ya que de lo contrario perderá el
interés
y la confianza de sus accionistas.
España
está situada a la cola de esta industria. Hay muy pocas
sociedades
biotecnológicas y uno de los principales motivos de su
escasez es la falta de inversión, tanto pública como
privada.
Otra de las industrias que se va a ver muy beneficiada son las
empresas bioinformáticas. La rapidez en la
consecución de nuevos medicamentos va a depender de la
velocidad de
interpretación de las secuencias genéticas y las
relaciones de las proteínas. Son necesarios mejores
programas
informáticos y ordenadores más potentes para
poder tratar
las enormes bases de datos
generadas por esta industria. Empresas como Rosetta, Informax o
Lion Bioscience compiten por la elaboración de software de lectura y
interpretación de las secuencias
genéticas.
Patentar la vida.
Una de las consecuencias del descubrimiento de la secuencia del
genoma humano es la problemática surgida en torno a la
viabilidad y la conveniencia de patentar los genes humanos.
En la actualidad el marco jurídico al que hacen referencia
todos los requisitos de patentabilidad industrial de
ámbito internacional el es definido en el denominado
Convenio de Munchen y en el caso Español en
la Ley 11/1986, de
20 de Marzo, de Patentes.
Toda invención ha de cumplir con unos requisitos que
justifiquen su registro como tal
a través de una solicitud de patente. Entre ellos
está el de novedad y el de aplicación
industrial.
Es necesario distinguir entre invento, que es susceptible de ser
patentado y descubrimiento, que no lo es. Gran parte de la
discusión gira en torno a la
aplicación de estos criterios al material
genético.
La identificación de secuencias de ADN debe comprenderse
dentro de la categoría de los descubrimientos y
éstos, como es sabido, no son patentables.
Los derechos de
patentes norteamericano y europeo difieren en aspectos
esenciales, lo cual impide establecer criterios claros y
homogéneos a la hora de aceptar o rechazar solicitudes de
patente:
En EEUU se considera aceptable la patentabilidad de los productos
de la naturaleza así como los procedimientos de
obtención de éstos, siempre y cuando el producto en
cuestión no se haya logrado con anterioridad.
En Europa, la
Oficina
Europea de Patentes ha establecido criterios más
restrictivos que los aplicados habitualmente en EEUU ante la
aceptación de solicitudes de patentes de material
genético, aunque en los últimos años ha ido
ganando fuerza
corriente menos restrictiva y más proclive a aceptar este
tipo de solicitudes. De esta forma se desdibuja la frontera entre
invento y descubrimiento.
En España, la Ley de Patentes
establece que sólo son patentables las invenciones
(artículo 4), por lo que identificación de
secuencias de ADN no son susceptibles de patente. Entonces,
¿son patentables los procedimientos llevados a cabo para
su descubrimiento?
Si este procedimiento
puede calificarse como de "invención" sería
posible, siempre y cuando cumpla con los requisitos del
artículo 5, es decir siempre que su publicación o
explotación no sea contraria al orden público o a
las buenas costumbres, que no suponga una raza animal, etc.
Además, la constitución española establece en
su artículo 10.1 que
:La dignidad de la persona, los
derechos
inviolables que le son inherentes, el libre desarrollo de
la
personalidad, el respeto a la ley
y a los derechos de los demás, son fundamento del orden
político y de la paz social.
En este tema aparecen dos posturas enfrentadas:
· Gran parte de la comunidad
científica y bioética,
y de las organizaciones no
gubernamentales (ONG)
especializadas son contrarias a la patentabilidad.
· La otra parte de la comunidad
científica, junto a la de la industria privada a
través de gigantescas inversiones,
está dispuesta
a aceptar tal práctica.
Entre los argumentos esgrimidos por las ONG podemos
señalar:
· La concesión de patentes sobre seres vivos supone
la apropiación de una parte de ella para su
explotación, reduciendo la relación de la sociedad con la
naturaleza a meros intereses económicos.
· Los derechos de una persona a decidir
sobre su propio cuerpo y su vida se verían gravemente
dañados si los seres humanos, partes de su cuerpo, sus
rasgos físicos y psicológicos, y la
información genética pueden convertirse en propiedad
exclusiva del titular de una patente.
· Los animales estarán expuestos a nuevas formas de
sufrimiento y se convertirán en auténticas
"fábricas" animales para la producción
farmacéutica.
· La libertad para
publicar y el libre intercambio de descubrimientos está
desapareciendo ante la necesidad de mantener en secreto la
información con vistas a la solicitud de una patente.
· Los países del tercer mundo se encontrarán
con muchas dificultades para acceder a la información
científica y a la transferencia de
tecnología.
Entre los argumentos de los que están a favor
cabe destacar:
· La prohibición en el patentamiento de invenciones
génicas (incluidas las secuencias génicas)
comportaría inevitablemente que las empresas, o cualquier
parte, interesadas en emplear el
conocimiento para crear productos se enfrentaría al
secreto comercial, lo cual haría mas lento el avance
científico en detrimento de la comunidad investigadora en
su conjunto.
· Los antibióticos han sido patentados durante
años sin las exigencias aplicadas a las secuencias de ADN,
y sin embargo son también producidas por organismos vivos.
Por ello si una empresa
encuentra un organismo y a partir de él elabora un
método
para fabricar un producto y usarlo, es clasificado como una
invención, y por lo tanto susceptible de
patente.
La biotecnología animal ha experimentado un gran
desarrollo en las últimas décadas. Las aplicaciones
iniciales se dirigieron principalmente a sistemas
diagnósticos, nuevas vacunas y
drogas,
fertilización de embriones in vitro, uso de hormonas de
crecimiento, etc. Los animales transgénicos como el
"ratón oncogénico" han sido muy útiles en
trabajos de laboratorio para estudios de enfermedades
humanas.
Existen tres áreas diferentes en las cuales la
biotecnología puede influir sobre la producción
animal:
-El uso de tecnologías reproductivas
-Nuevas vacunas y
-Nuevas bacterias y
cultivos celulares que producen hormonas.
En animales tenemos ejemplos de modelos
desarrollados para evaluar enfermedades genéticas humanas,
el uso de animales para la producción de drogas y como
fuente donante de células y órganos, por ejemplo el
uso de animales para la producción de proteínas
sanguíneas humanas o anticuerpos.
Para las enfermedades animales, la biotecnología provee de
numerosas oportunidades para combatirlas, y están siendo
desarrolladas vacunas contra muchas enfermedades bovinas y
porcinas, que en los últimos tiempos han hecho mella en
estos animales.
Las tecnologías de ADN ofrecen muchas
posibilidades en el uso industrial de los microorganismos con
aplicaciones que van desde producción de vacunas
recombinantes y medicinas, tales como insulina, hormonas de
crecimiento e interferón, como enzimas y producción
de proteínas especiales.
Desde hace varias décadas las grandes multinacionales de
la biotecnología tienen puestos sus ojos en el control de algo
vital para todos los pueblos del planeta, las plantas.
Ya que, tanto las plantas silvestres como los cultivos encierran
unas posibilidades de hacer negocio verdaderamente insospechadas.
Y esta posibilidad la han visto claramente dos empresas como:
Pharmagenesis es una empresa
Americana que une, en la investigación de las plantas, la
biología y la informática. Esta empresa basa sus estudios
en el análisis de una planta china, llamada
"Liana del Dios del Trueno", ha sido analizada química y
genéticamente y se ha descubierto que es eficaz contra la
artritis y además es anticancerígena, ya que la
molécula extraída de la planta provoca el suicidio de las
células cancerígenas de distintos tumores.
Los chinos llevan muchos años (muchísimos)
utilizando de forma natural estas plantas, pero Pharmagenesis
tiene la patente para explotar el principio activo de la "Liana
del Dios del Trueno" y los chinos no obtienen ningún
beneficio de ello, en cambio, esta
empresa ganará mucho dinero por los
derechos de
autor en la venta de cada
caja de medicamento que se venda.
Pharmagenesis piensa que de alguna forma compensa a los
ciudadanos chinos, puesto que les compra las plantas y porque
todos sus empleados, en China, son
nacionales de país.
Otra de estas industrias es Monsanto. Esta empresa americana es
una de las gigantes de la química y los plásticos,
y desde hace poco, de los genes.
Ha creado cerca de dos hectáreas de invernaderos en los
que ha recreado los distintos climas existentes en el mundo,
incluso las estaciones, y ha plantado en ellas una gran variedad
de plantas, arroz, soja, maíz,
tabaco, etc., a
las que somete a estudios y pruebas.
En sus estudios, cultiva plantas transgénicas, y las
sitúa junto a otras plantas que no han sido modificadas
genéticamente, y el resultado es asombroso. La planta de
patata transgénica ha soportado una plaga de escarabajos,
debido a que en sus hojas existe una sustancia letal para ellos,
en cambio la planta no modificada ha quedado destrozada por el
ataque.
Monsanto se fundó en 1901, en ese momento era una de las
cinco mayores empresas químicas americanas. Fabricó
muchos
productos que después se demostró que eran
tóxicos. En la guerra de Vietnam
la aviación norteamericana derramó un potente
herbicida, "el agente naranja" y uno de los principales proveedores
fue Monsanto.
Hoy hace lo que puede por cambiar de imagen, pero
parece que no lo está logrando del todo, ya que se sabe
que cada año destina un 20% más al desarrollo y
elaboración de herbicidas.
Todos los beneficios que obtiene los está destinando al
descubrimiento de nuevos genes y puesta a punto de nuevas
plantas. En 1998 obtuvo unos beneficios de 118.000.000 millones
de pesetas.
Monsanto ha declarado que para el 2002 producirá
algodón coloreado genéticamente, será de
color amarillo,
rojo, blanco y azul. No será necesario tintarlo
después.
Es uno de los principales productores de soja
transgénica. Los agricultores que adquieren semillas
transgénicas contratan con ella deben firmar un contrato por el
que se comprometen a pedir otro stock de semillas al año
siguiente, no tiene derecho a revender las semillas a otros, ya
que tienen que devolverlas a la empresa, tampoco pueden volver a
utilizarlas, los agricultores están atrapados por la
empresa ya que crean en ellos una dependencia total. Mediante una
tarjeta de socio o cliente controlan
a los agricultores, saben cuántos kilos de semillas se han
llevado, dónde la cultivan, en qué fecha la
cultivan, etc.
Nueve de cada diez agricultores siguen a Monsanto y nueve de cada
diez venden su soja a una empresa que, curiosamente, pertenece a
Monsanto desde hace unos pocos años. Es una prisión
para los agricultores ya que entran en un círculo vicioso
del que es difícil salir.
Estos agricultores de soja transgénica utilizan un
herbicida, propiedad de
Monsanto, lo esparcen sobre el terreno y lo dejan limpio para
sembrar, esparcen las semillas y tres meses después
vuelven a echar el herbicida, que mata todo menos la planta de
soja.
Monsanto les prometía cosechas abundantes y grandes
beneficios, los agricultores se quejan de la escasez de las
mismas y de lo caras que son las semillas, pero la gran empresa
alega que ha de proteger sus obras científicas y quien
quiera utilizarlas ha de pagar su precio:
"La población mundial crece, por lo que hay que producir
más alimentos pero el terreno de cultivo sigue siendo el
mismo, por ello es necesario cultivar más y mejor."
(Monsanto)
Ha patentado una semilla que esteriliza las semillas que produce,
por lo que éstas no servirán para poder plantar al
año siguiente. Esta semilla es denominada por los
ecologistas como "terminator". También ha modificado una
mala hierba que ahora produce plástico
flexible.
¿Adónde va a llegar esto?. En la India ya
produce efectos negativos. Los agricultores de este país
quemaron una plantación de algodón
transgénico porque no producía la cantidad que le
habían asegurado, sino todo lo contrario y además
muchos de ellos
no pueden pagar el precio de la
semillas, se sienten engañados.
Es muy probable que se produzcan graves problemas y ya se
están produciendo los efectos negativos. En Australia las
malas hierbas mutantes invaden los cultivos, en EEUU el maíz
transgénico amenaza con extinguir una mariposa protegida y
en Inglaterra los
científicos han demostrado que el consumo de
alimentos modificados genéticamente puede producir
alergias.
¿Qué pasará dentro de dos o tres años
cuando el mundo este lleno de plantas que fabriquen plásticos,
vacunas y sustancias químicas, qué va a ser de los
pájaros, los mamíferos que entran en contacto con estas
plantas? Los Gobiernos han de pensar en ello antes de que sea tarde.
10. Biotecnología vegetal
Con las técnicas de la biotecnología
moderna, es posible producir más rápidamente que
antes, nuevas variedades de plantas con características
mejoradas, produciendo en mayores cantidades, con tolerancia a
condiciones adversas, resistencia a herbicidas
específicos, control de plagas, cultivo durante todo el
año. Problemas de enfermedades y control de malezas ahora
pueden ser tratados
genéticamente en vez de con químicos.
La ingeniería genética (proceso de transferir ADN
de un organismo a otro) aporta grandes beneficios a la
agricultura a través de la manipulación
genética de microorganismos, plantas y animales.
Una planta modificada por ingeniería genética, que
contiene ADN de una fuente externa, es un organismo
transgénico. Un ejemplo de planta transgénica es el
tomate que permite mantenerse durante mas tiempo en los almacenes
evitando que se
reblandezcan antes de ser transportados
En el mes de Enero del pasado año 2000, se llegó a
un acuerdo sobre el Protocolo de la
Bioseguridad. Europa y
Estados
Unidos acordaron establecer medidas de control al comercio de
productos transgénicos.
Mas de 130 países dieron el visto bueno al acuerdo de
Montreal, sin embargo, en este acuerdo existen partes con
posiciones, que si no son incompatibles, sí son
contradictorias en lo relativo al etiquetado y
comercialización de estos productos:
· De una parte encontramos a EEUU y a sus multinacionales,
que acompañados por otros grandes países
exportadores de materias primas agrícolas, quieren una
legislación abierta y permisiva, en la que el mercado sea quien
imponga su ley. EEUU defiende el uso de la biotecnología y
pone de relieve la
importancia de su industria, que crea nuevos puestos de trabajo y
fomenta la innovación tecnológica y
podría acabar con el hambre del mundo.
· En el lado opuesto se encuentra la Unión
Europea y otros países desarrollados de Asia, que
pretenden poner orden y límite a ese comercio,
empezando por un etiquetado riguroso que diferencie, tanto las
materias primas como los productos elaborados en los que se
incluyan organismos modificados genéticamente (OMG).
Así mismo pretenden controlar y limitar el desarrollo de
las patentes, propugnando incluso, una moratoria de 10
años, debido a que no se conoce con certeza los verdaderos
efectos de esas manipulaciones genéticas sobre el resto de
variedades vegetales y sobre el ecosistema.
España ha sido acusada por grupos ecologistas y organizaciones
agrarias como, COAG y UPA de ser uno de los países
más permisivos en este aspecto.
· El sector más radical lo constituye aquellos los
grupos conservacionistas y colectivos científicos que
abogan por la prohibición de cualquier tipo de
alteración de los códigos genéticos.
Las multinacionales de la biotecnología son las que, por
ahora se están llevando el gato al agua. Los cinco
gigantes son:
· AstraZeneca.
· DuPont.
· Monsanto.
· Novartis.
· Aventis.
Suponen el 60%_________________del mercado de
pesticidas.
23%_________________del mercado de semillas.
100%_________________del mercado de semillas
transgénicas.
Entre los cultivos transgénicos autorizados en la
Unión
Europea:
PRODUCTO EMPRESA
Tabaco Selta
Soja Monsanto
Colza PGS
Maíz Novartis
Colza AgrEvo
Maíz (T25) AgrEvo
Maíz (MON 810) Monsanto
Maíz (MON 809) Ploneer
Achicoria Bejo Zaden
Colza AgrEvo
Maíz Novartis
Colza PGS
Patata AVEBE
Remolacha DLF-Trifolium
Clavel Florigene
Tomate Zeneca
Algodón Monsanto
Maíz DeKalb
Patata Amylogene
Clavel Florigene
Fuente.Unesco, Emst & Young, SEBIOT.
En Europa, los casos de Soja y Maíz
transgénicos resultan de especial relevancia. La soja se
utiliza en un 40 a 60% de los alimentos procesados: aceite,
margarina, alimentos dietéticos e infantiles, cerveza,
etc. España importa de EEUU 1´5 millones de
toneladas, el cuarto país importador detrás de
Japón,
Taiwan y Holanda.
La comercialización del maíz transgénico
está autorizada en EEUU, Canadá, Japón y
también en la Unión Europea desde Enero de
1997.
¿Qué consecuencias puede traer el consumo de
plantas y alimentos
transgénicos?
China planea plantar tomates, arroz, pimientos y patatas por lo
menos en la mitad de todas sus tierras de labor (500.000
kilómetros cuadrados) en el plazo de cinco años.
Sus investigadores analizaron el efecto de los pimientos y los
tomates transgénicos en ratas de laboratorio, comparando
el peso y el estado de
los mismos con los de otros no alimentados, y no observaron
diferencias significativas.
La creación o elaboración de este tipo de alimentos
depende del nivel de desarrollo del país, de los intereses
políticos del mismo y del grado de presión
que ejerzan las grandes industrias privadas del sector. Hay un
gran debate en
torno a la conveniencia o no de este tipo de organismos.
Entre los posibles beneficios que sus defensores alegan podemos
señalar:
· Alimentos con más vitaminas,
minerales y
proteínas, y menor contenido en grasas.
· Cultivos más resistentes al ataque de virus, hongos insectos
sin la necesidad de emplear productos químicos, lo que
supone un mayor ahorro
económico y menor daño al medio
ambiente.
· Mayor tiempo de conservación de frutas y
verduras.
· Cultivos tolerantes al sequía y estrés
(Por ejemplo, un contenido alto de sal en el suelo).
Hay quien asegura que estos alimentos ponen en peligro la salud
humana, provocando la aparición de alergias insospechadas.
Por ejemplo, se han citado casos de alergia producida por soja
transgénica manipulada con genes de la nuez de Brasil o de
fresas resistentes a las heladas por llevar incorporado un gen de
pescado (un pez que vive en aguas árticas a bajas
temperaturas) En este caso, las personas alérgicas al
pescado podrían sufrir una crisis
alérgica al ingerir las fresas transgénicas.
Estas situaciones motivaron que organizaciones de consumidores y
ecologistas pidieran que los productos elaborados con plantas
transgénicas lleven la etiqueta correspondiente. Esta
petición fue concedida con la aprobación el 15 de
Mayo de 1997 del Reglamento CE nº 258/97 "sobre nuevos
alimentos y nuevos ingredientes alimentarios" aprobado por el
Parlamento Europeo y el Consejo de la Unión Europea el 27
de Enero de 1997.
En principio este Reglamento consideraba fuera de su
aplicación a los productos derivados de la soja y
maíz transgénicos, cuya comercialización
había sido permitida con anterioridad, el 26 de Mayo de
1998 se aprobó el Reglamento nº1139/98/CE del
Consejo por el que se exige el etiquetado de los alimentos e
ingredientes alimentarios fabricados, total o parcialmente, a
partir de maíz y de semillas de soja modificados
genéticamente.
Sin embargo esta regulación es muy necesaria, ya que
calmará, en cierto modo la alarma social existente en
torno a las plantas y alimentos
transgénicos. La sociedad conocerá poco a poco
las características de estos productos y su temor ya no
podrá basarse en el desconocimiento y temor a lo
desconocido y novedoso, pudiendo entonces, aceptarlos o
rechazarlos.
La biotecnología ambiental se refiere a la
aplicación de los procesos biológicos modernos para
la protección y restauración de la calidad del
ambiente.
El uso de microorganismos en procesos ambientales se encuentra
desde el siglo XIX. Hacia finales de 1950 y principios de 1960,
cuando se descubrió la estructura y función de los
ácidos
nucléicos, se puede distinguir entre
biotecnología antigua tradicional y la
biotecnología de segunda generación, la cual, en
parte, hace uso de la tecnología del ADN recombinante.
Actualmente, la principal aplicación de la
biotecnología ambiental es limpiar la polución. La
limpieza del agua residual fue una de las primeras aplicaciones,
seguida por la purificación del aire y gases de
desecho mediante el uso de biofiltros.
La biorremediación (uso de sistemas
biológicos para la reducción de la polución
del aire o de los
sistemas acuáticos y terrestres) se está enfocando
hacia el suelo y los
residuos sólidos, tratamientos de aguas domésticas
e industriales, aguas procesadas y de consumo humano, aire y
gases de
desecho, lo que está provocando que surjan muchas
inquietudes e interrogantes debido al escaso conocimiento de las
interacciones de los organismos entre sí, y con el suelo.
Los sistemas biológicos utilizados son microorganismos y
plantas.
Cada vez mas compañías industriales están
desarrollando procesos en el área de prevención,
con el fin de reducir el impacto ambiental
como respuesta a la tendencia internacional al desarrollo de una
sociedad sostenible. La biotecnología puede ayudar a
producir nuevos productos que tengan menos impacto
ambiental.
En definitiva, la biotecnología puede ser utilizada para
evaluar el estado de los
ecosistemas,
transformar contaminantes en sustancias no tóxicas,
generar materiales
biodegradables a partir de recursos
renovables y desarrollar procesos de manufactura y
manejo de desechos ambientalmente seguros.
12. Biotecnología
en los alimentos
Los Europeos y en especial los Españoles, vivimos
muy preocupados por su alimentación. El consumidor tiende
a asimilar alimento natural con alimento sano y seguro y a
mitificarlo cuando lo compara con los transgénicos, sin
pensar que éstos han pasado por mayor número de
evaluaciones sanitarias antes de su comercialización.
Centenares de científicos de distintas disciplinas
(química, farmacológica.) trabajan en los centros
de investigación de la industria alimentaría para
desarrollar productos adaptados a nuestros sentidos.
Detrás de los alimentos de aspecto y sabor perfecto, se
esconde un largo y complejo proceso de elaboración en el
laboratorio. Si un sorbete a base de agua resulta cremoso o si
una pizca de polvo marrón se convierte, al disolverse en
el agua, en un
capuchino, es gracias a recetas basadas en conocimientos de
microfísica y de la química.
Vamos a ver algunos ejemplos curiosos que se dan en algunos de
los alimentos que tomamos cada día:
- La multinacional Nestlé está realizando
un estudio para lograr que los cereales crujan más, ya
que a los consumidores no les gusta que sean demasiado
silenciosos. - Para que los espaguetis se cuezan por dentro, es
necesario un tiempo de elaboración de ocho o diez
minutos, lo que provoca que la parte exterior se reblandezca
demasiado, provocando que no queden al dente. Para evitarlo los
científicos del Centro de Investigaciones Nestlé
han creado unos espaguetis seccionados en forma de
trébol, que se cuecen de forma uniforme en sólo
tres minutos. - Las gominolas se elaboran a partir de
macromoléculas semejantes a las de los polímeros
que forman los materiales
plásticos. - Las patatas fritas de bolsa se hicieron más
apetitosas gracias a un experimento de David Parker, de la
Universidad de Birmingham, que las sometió a una
pequeña dosis de radioactividad. - Young Hwa Kim, físico de la Lehig University
Bethlem, en Pensilvania, ha logrado, sin añadir
ningún ingrediente secreto al maíz, palomitas
gigantes, multiplicando su tamaño por diez, simplemente
reduciendo la presión
existente en el ambiente en que se cuece. - Otros científicos Alemanes de la Universidad
Técnica de Berlín, tratan de solucionar uno de
los mayores problemas de la cerveza, su espuma se desvanece
rápidamente. Para resolverlo pretenden modificar
directamente un gen de la cebada, para así conservar por
más tiempo su espuma.
Objetivos de la biotecnología de alimentos.
El objetivo
fundamental de la Biotecnología de Alimentos es la
investigación acerca de los procesos de elaboración
de productos alimenticios mediante la utilización de
organismos vivos o procesos biológicos o
enzimáticos, así como la obtención de
alimentos genéticamente modificados mediante
técnicas biotecnológicas.
Áreas de aplicación.
Los aportes de la Biotecnología para apoyar los procesos
productivos de la industria alimentaría y agroalimentaria
se enfocan a dos grandes líneas prioritarias de
investigación:
- Tecnología de alimentos y
Biocatálisis.
El área de Tecnología Enzimática y
Biocatálisis incluye el extenso campo de las
Fermentaciones en procesamiento de alimentos, así como la
Mejora genética de microorganismos de aplicación en
tecnología de alimentos y la Producción de
proteínas y enzimas de uso alimentario.
Fermentaciones
La Fermentación es la transformación de
una sustancia orgánica (generalmente un carbohidrato) en
otra utilizable, producida mediante un proceso metabólico
por microorganismos o por enzimas que provocan reacciones de
oxidación-reducción, de las cuales el organismo
productor deriva la energía suficiente para su metabolismo.
Las fermentaciones pueden ser anaeróbicas, si se producen
fuera del contacto con el aire, o aeróbicas, que
sólo tienen lugar en presencia de oxígeno.
Las fermentaciones más comunes en la industria de
alimentos es la del azúcar,
con formación de alcohol etílico, en la
elaboración de vino, cerveza, sidra; la del alcohol, con
formación de ácido acético, en la
elaboración del vinagre; y la fermentación láctica, en la
elaboración de quesos y yogures.
Actualmente en la industria fermentativa se utilizan tanques de
fermentación en los que ésta se realiza en
condiciones controladas de temperatura y
presión y que permiten regular constantemente la entrada y
salida de productos.
Los diversos tipos de fermentaciones en la industria de alimentos
se pueden clasificar de la siguiente manera:
– Fermentaciones no alcohólicas:
· Panadería (fermentación por levaduras de
panadería)
· Vegetales fermentados (encurtidos en general)
· Ensilado (fermentación de forraje)
– Fermentaciones alcohólicas:
· Vino (fermentación alcohólica y
maloláctica).
· Cerveza.
· Sidra.
· Destilados.
· Vinagre (transformación de alcohol en
ácido acético por fermentación con
Acetobacter)
– Fermentaciones cárnicas:
· Embutidos crudos curados (salame, chorizo
español, etc.)
· Jamón Serrano (producto curado)
· Productos de pescado fermentado (fermentación en
filetes de pescado ahumado)
– Fermentaciones lácticas:
· Leches fermentadas en general.
· Yogur (fermentación de leche con
microorganismos acidificantes, como Lactobacillus)
· Quesos (fermentación con determinados cultivos
bacterianos inoculados)
· Bebidas lácticas alcohólicas (Kefir)
– Fermentaciones locales especiales:
· Salsa de soya.
· Miso.
· Tofu.
· Otros productos.
Otras aplicaciones en Tecnología Enzimática y
Biocatálisis
– Mejora genética de microorganismos:
Obtención de cepas recombinantes de microorganismos de
utilidad en tecnología de alimentos, mediante
técnicas de ingeniería genética. Se obtienen
así microorganismos como levaduras industriales que poseen
una mayor adaptación y eficacia en los
procesos fermentativos, o bacterias capaces de producir
determinadas enzimas de utilidad en procesamiento de
alimentos.
– Producción de proteínas y enzimas de uso
alimentario:
Producción de enzimas con una actividad enzimática
dada, a partir de células microbianas. Esta actividad se
vale de varias disciplinas, como la microbiología, la ingeniería
genética, ingeniería de proteínas e
ingeniería bioquímica. Se obtienen así enzimas
que transforman el azúcar en polímeros, enzimas que
hidrolizan la lactosa de la leche para
hacerla más digerible, enzimas que se utilizan en
enología, etc.
– Diseño
de procesos enzimáticos:
Con los catalizadores disponibles o desarrollados, enzimas o
células, libres o inmovilizadas, se pueden llevar a cabo
procesos enzimáticos o fermentativos en reactores de
diversas características, las que se determinarán
para cada proceso específico. Así, se ha
desarrollado, por ejemplo, una línea de procesos de
extracción enzimática de principios activos vegetales
para la transformación de materias primas. Tal es el caso
de un proceso biológico para la extracción de
aceite de coco, sin usar solventes ni extractores
mecánicos.
Líneas de Investigación en
Tecnología Enzimática y Biocatálisis
En la actualidad se están llevando a cabo diversos avances
en los campos de investigación referentes a
Tecnología Enzimática y Biocatálisis, en
particular el estudio del metabolismo y mejoramiento
genético de Levaduras Industriales, así como la
expresión de enzimas específicas mediante cepas
microbianas recombinantes.
Algunas de las líneas de investigación en
desarrollo actual son las que se describen a
continuación:
– Bacterias Lácticas:
· Utilización de técnicas y desarrollo de
métodos para la detección e identificación
de bacterias lácticas, utilizadas como cultivos
iniciadores de fermentaciones alimentarías.
· Estudios sobre el metabolismo de bacterias
lácticas, incluyendo metabolismo de azúcares,
regulación de la glucólisis e incidencia en la
producción de volátiles y la calidad de productos
lácteos.
– Biología Molecular de Levaduras Industriales:
· Estudio de mecanismos moleculares implicados en la
fisiología de levaduras industriales durante los procesos
fermentativos que llevan a cabo.
· Estudio de los mecanismos moleculares de la respuesta a
estrés
osmótico en levaduras industriales.
· Modificación genética de cepas de
levaduras industriales para conseguir una mayor adaptación
y eficacia en los
procesos fermentativos.
– Enzimas y Levaduras Vínicas:
· Utilización de técnicas de
selección e identificación de levaduras
vínicas.
· Estudios de la fisiología de levaduras
vínicas durante los procesos de fermentación.
· Modificación genética de levaduras
vínicas.
· Estudios sobre la aplicación de enzimas en
enología.
· Producción de enzimas de interés
enológico.
– Estructura y Función de Enzimas:
· Estudios de la relación entre estructura y
función de proteínas.
· Producción heteróloga de enzimas por cepas
microbianas.
– Levaduras de Panadería:
· Aislamiento y caracterización de microorganismos
con aplicación potencial en la industria de
panadería.
· Estudios sobre el metabolismo de levaduras de
panadería.
· Expresión heteróloga de genes que
codifican enzimas de interés en los procesos de
panificación.
– Taxonomía Molecular:
· Aplicación de técnicas moleculares para la
detección e identificación de bacterias en
alimentos. Detección e identificación de bacterias
patógenas por PCR.
- Alimentos genéticamente
modificados.
¿Qué son los Alimentos
Genéticamente Modificados?
La demanda de
alimento global ha aumentado la necesidad de cultivos mejorados.
La Biotecnología ofrece la tecnología necesaria
para producir alimentos más nutritivos y de mejor sabor,
rendimientos más altos de cosecha y plantas que se
protegen naturalmente contra enfermedades, insectos y condiciones
adversas.
La tecnología de Alimentos Genéticamente
Modificados (también llamados Alimentos
Transgénicos) permite efectuar la selección de un
rasgo genético específico de un organismo e
introducir ese rasgo en el código genético del
organismo fuente del alimento, por medio de técnicas de
ingeniería genética. Esto ha hecho posible que se
desarrollen cultivos para alimentación con rasgos
ventajosos específicos u otros sin rasgos indeseables.
En lugar de pasar 10 o 12 años desarrollando plantas a
través de métodos de hibridación
tradicional, mezclando millares de genes para mejorar un cultivo
determinado, la Biotecnología actual permite la
transferencia de solamente uno o pocos genes deseables,
obteniendo cultivos con las características deseadas en
tiempos muy cortos.
Principales aplicaciones en Alimentos
Genéticamente Modificados
Las ventajas ofrecidas por la Biotecnología de
modificación genética se aplican fundamentalmente
en el mejoramiento de cultivos agrícolas.
Las principales aplicaciones se ven en cultivos con las
siguientes características:
· Resistencia a enfermedades y plagas
· Resistencia a sequías y temperaturas extremas
· Aumentos en la fijación de nitrógeno
(permitiendo reducir el uso de fertilizantes)
· Resistencia a suelos ácidos y/o
salinos
· Resistencia a herbicidas (permitiendo eliminar malezas
sin afectar el cultivo)
· Mejoramientos en la calidad nutricional.
· Modificaciones para obtener cosechas más
tempranas.
· Mejor manejo de postcosecha.
· Otras características de valor
agregado.
Ventajas de los Alimentos Genéticamente
Modificados
Las ventajas ofrecidas por los Alimentos GM pueden resumirse en
los siguientes aspectos principales:
– Mejoras nutricionales:
Se pueden efectuar modificaciones genéticas para obtener
alimentos enriquecidos en aminoácidos esenciales,
alimentos con contenido modificado de ácidos
grasos, alimentos con alto contenido de sólidos, o
alimentos enriquecidos en contenido de determinadas vitaminas o
minerales,
entre otras características de calidad nutricional.
– Mayor productividad de
cosechas:
Se pueden obtener cultivos para alimentación
genéticamente modificados que presenten resistencia
natural a enfermedades o plagas, condiciones climáticas
adversas o suelos ácidos o salinos, aumento en la
fijación de nitrógeno de las plantas, resistencia a
herbicidas. Todo esto permite reducir notablemente el daño
a los cultivos y aumentar la productividad
agrícola en cifras cercanas al 25%.
– Protección del medioambiente:
Los cultivos biotecnológicos que son resistentes a
enfermedades e insectos reducen la necesidad del uso de
pesticidas agroquímicos, lo que se traduce en una mucho
menor exposición
de aguas subterráneas, personas y ambiente en general a
residuos químicos.
– Alimentos más frescos:
Cultivos a los cuales se ha modificado los genes que regulan la
velocidad de
maduración de frutos permiten obtener variedades de
maduración lenta, de modo de permitir manejos de
postcosecha o transportes de más larga duración sin
que los alimentos lleguen al consumidor en
estados avanzados de madurez.
Principales especies cultivadas de Alimentos
Genéticamente Modificados
Los principales cultivos genéticamente modificados para
alimentación que se utilizan hoy en día son soya,
maíz, canola, tomate, papas y calabaza;
considerándose los tres principales soya, canola y
maíz.
Por su repercusión en Europa, los casos de la soya y el
maíz transgénicos resultan de especial relevancia.
La soya se utiliza en un 40-60% de los alimentos procesados:
aceite, margarina, alimentos dietéticos e infantiles,
cerveza, etc. El 2% de la soya producida en Estados Unidos es
transgénica, de la que un 40% se exporta a Europa.
La utilización de plantas transgénicas en programas
de mejora se va incrementando día a día. Algunos
expertos han llegado incluso a predecir que hacia el año
2005, el 25% de la producción agrícola en Europa lo
será de plantas transgénicas.
Nota: "Canola" es una combinación de dos palabras:
canadiense y aceite (oil). La canola fue desarrollada por
cultivadores canadienses con técnicas tradicionales de
cultivo, específicamente por sus cualidades nutricionales.
Las semillas se prensan, obteniéndose el aceite de canola
para consumo humano, y el resto se procesa para obtener alimento
para ganado. Reconocida ya por sus beneficios para la salud, la
investigación ahora se está llevando a cabo para
mejorar aun más el perfil nutricional de la
canola.
Algunos ejemplos destacables de Alimentos GM
– Soya resistente a glifosato:
Es una variedad de soya transgénica obtenida por la
compañía estadounidense Monsanto, a la que se le ha
transferido un gen que produce resistencia al glifosato,
componente activo del herbicida "Roundup". Esto permite la
utilización del herbicida sin afectar el cultivo,
permitiendo que se alcancen mayores niveles de productividad.
– Maíz resistente a glufosinato y a Ostrinia
nubilabis:
Maíz transgénico producido por la multinacional
Ciba-Geigy (hoy Novartis), resistente al glufosinato de amonio
(componente activo del herbicida "Basta"), y resistente
además al Ostrinia nubilabis, un insecto que horada el
tallo de la planta destruyéndola.
– Tomate de maduración lenta:
Se han obtenido plantas transgénicas de tomate con genes
que alargan el período de conservación y almacenamiento
evitando
la síntesis
de la poligalacturonasa que produce el reblandecimiento del
fruto. Así, se tienen ventajas en cuanto al manejo
postcosecha de tomates, que pueden soportar períodos
más largos de almacenamiento o
transporte y
llegar en buenas condiciones al consumidor final.
– Arroz Dorado:
Es una variedad de arroz obtenida por modificación
genética para contener Betacaroteno, una pro-vitamina que
en el organismo se transforma en vitamina A. Esto puede
significar una gran ayuda para países en vías de
desarrollo en los que se sufre masivamente de deficiencia de
vitamina A, condición que puede llevar a muchos casos de
ceguera. Muchos de estos países, además, tienen
justamente al arroz como la base de su
alimentación.
Consideraciones de seguridad para
Alimentos GM
El uso de procesos biotecnológicos, particularmente
modificación genética, es extremadamente importante
al idear nuevas maneras de aumentar la producción de
alimentos, mejorar la calidad nutricional y proporcionar mejores
características de proceso o almacenaje. Cuando se
desarrollan nuevos alimentos o componentes de alimentos usando
Biotecnología, hay requisitos legales nacionales y
expectativas del consumidor para que existan sistemas y
procedimientos eficaces de evaluación
de la seguridad de los alimentos para el consumo. Las
técnicas tradicionales de evaluación
de la seguridad de los alimentos, basadas en pruebas
toxicológicas (según lo utilizado para los aditivos
alimentarios, por ejemplo), pueden no aplicarse siempre a los
alimentos o componentes de alimentos obtenidos por
Biotecnología.
De acuerdo a una reunión de consulta conjunta de la FAO y
la OMS en 1996, las consideraciones de seguridad de alimentos con
respecto a los organismos producidos por las técnicas que
cambian los rasgos hereditarios, como la tecnología de DNA
recombinante, son básicamente las mismas que se relacionan
con otras maneras de alterar el genoma de un organismo, tal como
la hibridación convencional. Éstas incluyen:
· Las consecuencias directas (nutricionales,
tóxicas o alergénicas) de la presencia en los
alimentos de nuevos productos genéticos codificados por
los genes introducidos durante la modificación
genética.
· Las consecuencias de los niveles alterados de productos
genéticos existentes codificados por los genes
introducidos o modificados durante la modificación
genética.
· Las consecuencias indirectas de los efectos de cualquier
nuevo producto genético, o de niveles alterados del
producto genético existente, en el metabolismo del
organismo fuente del alimento, que conduzca a la presencia de
nuevos componentes o de niveles alterados de componentes
existentes.
· Las consecuencias de las mutaciones causadas por el
proceso de modificación genética del organismo
fuente del alimento, como interrupción de secuencias de
codificación o control, o la activación de genes
latentes, conduciendo a la presencia de nuevos componentes o de
niveles alterados de componentes existentes.
· Las consecuencias de la transferencia genética a
la microflora gastrointestinal desde organismos
genéticamente modificados o alimentos o componentes
alimenticios derivados de ellos.
· El potencial de efectos adversos para la salud asociados
a los microorganismos genéticamente modificados de los
alimentos.
La presencia en alimentos de genes nuevos o introducidos per se
no es considerada como un riesgo a la
seguridad de los alimentos, puesto que todo el DNA se compone de
los mismos elementos.
Aplicaciones ventajosas de Alimentos GM para el mundo en
desarrollo
En muchos países en vías de desarrollo existen
graves de problemas de hambre, sub-alimentación,
enfermedades y problemas de salud
pública en general. Las causas del hambre y
malnutrición en el mundo en desarrollo son variadas y
sistémicas, y hay pocas soluciones
inmediatas y sostenibles. Sin embargo, en las próximas
décadas, la Biotecnología ayudará a
encontrar soluciones, y
por lo tanto proporcionará opciones realistas para las
naciones del mundo subdesarrollado.
Naciones Unidas
estima que más de 100 millones de niños en todo el
mundo tienen deficiencia de vitamina A, lo que puede conducir a
tanto como 250.000 casos de ceguera infantil. El Arroz Dorado,
que fue creado por Biotecnología para producir
Betacaroteno, una pro-vitamina que se transforma en vitamina A,
fue desarrollado específicamente para tratar esta crisis de
salud. Para las poblaciones cuya fuente de alimentación
primaria es el arroz, este avance nutricional puede significar
una mejora enorme en salud
pública.
La deficiencia de hierro afecta
a 400 millones de mujeres en edad de maternidad, lo que conduce a
niveles más altos de nacimiento prematuro, mortalidad
perinatal y retraso mental y de crecimiento. Para dar
solución a este problema, investigadores en
Biotecnología están intentando producir un arroz
con niveles más altos de hierro. Los
científicos también están intentando mejorar
el perfil nutricional de muchos de los alimentos del mundo, desde
aceite de canola con niveles más altos de Betacaroteno, a
frutas y hortalizas que contengan más vitaminas C y E.
Los cultivos generados por Biotecnología también
poseen el potencial de transformar la productividad en el mundo
en vías de desarrollo. Cultivos que son típicamente
dañados por enfermedades, parásitos, malezas y
sequías pueden causar la ruina de las economías de
subsistencia. Nuevos cultivos genéticamente modificados,
que pueden resistir estas amenazas, están siendo creados.
Según el Banco Mundial,
la Biotecnología podría elevar la productividad
alimentaría del mundo hasta en un 25%, alimentando a
más gente mientras se consumen menos recursos. Un ejemplo
sobresaliente del impacto potencial de la biotecnología
agrícola se da en África, donde los trabajos de
desmalezamiento de cultivos prácticamente esclavizan a
grandes cantidades de personas, impidiendo muchas veces que los
niños asistan a la escuela. Una
solución la constituirían los cultivos resistentes
a los herbicidas, que permitirían la eliminación de
malezas sólo por rociamiento con estos
agroquímicos.
Quizás la más significativa ventaja potencial de la
Biotecnología para el mundo en desarrollo se presenta en
la forma de alimentos capaces de vacunar contra enfermedades. Los
científicos ya han demostrado que un alimento se puede
utilizar para administrar vacunas contra enfermedades
específicas. El virus Norwalk
provoca una enfermedad poco conocida que afecta a niños y
ancianos con gastroenteritis a veces mortales. Investigadores de
la Universidad de Cornell desarrollaron recientemente una
variedad de papa que inmuniza contra el virus Norwalk.
Además, ya se está anticipando la producción
de una variedad de plátano que puede entregar una vacuna
contra la hepatitis B.
Incluso en el mundo desarrollado, no todos los niños
reciben las inmunizaciones necesarias. En las regiones del mundo
donde la inmunización es prácticamente inexistente
y el conocimiento de los conceptos de salud pública es
limitado, el desarrollo de estos nuevos alimentos podría
combatir la significativa desnutrición y paliar las deficiencias en
salud.
El futuro de la Biotecnología de Alimentos
Genéticamente Modificados
La próxima generación de productos obtenidos por
Biotecnología, muchos de los cuales ya han sido
desarrollados pero no están todavía en el mercado,
se concentran en una cantidad de características que
subrayarán su uso en sistemas de
producción de alimentos, como también
mejorarán sus aspectos de calidad final.
Estos alimentos posibles incluyen soya con cualidades
nutricionales mejoradas mediante un incremento en el contenido de
proteínas y aminoácidos; cultivos con aceites,
grasas y almidones modificados para mejorar el procesamiento y la
digestibilidad, tales como canola con alto contenido de
estearato, maíz bajo en fitato o ácido
fítico.
Otros productos que están siendo desarrollados
incluirán nuevas características de calidad para el
consumidor, como los llamados alimentos funcionales, que son
cultivos desarrollados para producir medicinas o suplementos
alimentarios dentro de la planta. Estos podrán
proporcionar inmunidad contra enfermedades o mejorar
características saludables de los alimentos
tradicionales.
Una investigación substancial también se ha
dedicado al desarrollo de pescado genéticamente
modificado, como el salmón.
Algunos de estos productos ya están disponibles para el
uso, no obstante la mayoría está a años de
la producción comercial generalizada.
Algunos ejemplos destacables de Alimentos Genéticamente
Modificados que podrían desarrollarse en el futuro son los
siguientes:
· Leche con biodisponibilidad de calcio mejorada.
· Huevos con menos colesterol.
· Papas y tomates con mayor contenido de
sólidos.
· Maíz y soya con contenido aumentado de
aminoácidos esenciales para ser utilizados en
alimentación humana y animal.
· Café
descafeinado naturalmente.
· Cultivos con contenido modificado de ácidos
grasos que permitan la producción de aceites más
saludables.
· Rasgos que controlan la maduración de pimientos y
fruta tropical, permitiendo un aumento en los tiempos necesarios
para transportes de larga distancia.
Las ventajas generales que se visualizan en la agricultura de
Alimentos GM incluyen básicamente la protección de
cultivos contra pérdida de productividad, reducción
en el uso de pesticidas, mayor protección medioambiental,
protección contra insectos por temporadas largas, y
ahorros de trabajo y energía porque los
agroquímicos serían aplicados con menor
frecuencia.
Resumiendo, se puede decir que la Biotecnología tiene un
amplísimo rango de aplicación en la industria de
alimentos, ofreciendo los medios para
producir alimentos de mejor calidad en forma más eficiente
y segura para la salud y el medio ambiente.
Una de las promesas de la Biotecnología es generar
innovaciones y mejoras en los alimentos conduciendo a
prácticas agrícolas más ecológicas,
contribuyendo a una agricultura sustentable que utiliza con
respeto los
recursos del medioambiente.
El área de mayor aplicación de la
Biotecnología en alimentos, y la más antigua,
corresponde a las Fermentaciones, de gran importancia dentro de
la Tecnología de Alimentos y que abarca varios campos,
como fermentaciones alcohólicas, fermentaciones
cárnicas y fermentaciones lácticas.
El área más reciente y de mayor proyección
dentro de la Biotecnología de Alimentos está en el
desarrollo de Alimentos Genéticamente Modificados o
Transgénicos, cuyas principales ventajas se ven en mejoras
nutricionales, mayor productividad de cosechas y mayor
protección medioambiental. Además, los Alimentos GM
poseen hoy en día gran importancia en las soluciones de
graves problemas de escasez de alimentos, desnutrición y problemas de salud
pública en general del mundo en vías de
desarrollo.
Utilización de enzimas en la industria de
alimentos.
INDUSTRIA | ENZIMAS | INCIDENCIA TECNOLOGICA |
Cervecería | Amilasas Papaina, Pepesina Fiscina, Bromelina | Mejoran los procesos de liquefacción y de Evitan la turbidez durante la |
Vinificación | Glucosa-oxidasa Enzi. Pépticas Glucosa-oxidasa | Evitan el oscurecimiento y los sabores Mejoran la clarificación y Evita el oscurecimiento y los sabores |
Bebidas no alcohólicas | Glucosa-isomerasa Enzi. Pépticas Tannasa Glucosa-oxidasa | Utilización de jarabes de alto contenido Mejoran la clarificación Aumenta la solubilidad y disminuye la turbidez Evita el oscurecimiento y los sabores |
Lechería | Tripsina Lactasa | Enmascara el gusto a oxido. Fabricación de leche delactosada, evita |
Quesería | "Cuajo" Lactasa Lipasa | Precipitación de la Influencia el sabor de los quesos. Influencia el sabor de los quesos. |
Helados | Lactasa Glucosa-isomerasa | Evita la cristalización. Permite la utilización de jarabes de alta |
Industrias cárnicas | Papaina, Fiscina bromelina | Ablandamiento de carnes. Producción de hidrolizados. |
Panificación | Amilasa Lactasa Proteasa Lipoxidasa | Mejora la calidad del pan. Mejora la coloración de la superficie, Disminuye la viscosidad de la pasta. Produce una miga muy blanca. |
Confitería | Amilasas, Pullulanasa Isoamilasas, Invertsa y Glucosa-isomersa lipasa | Hidrólisis de almidó y Acentúa el sabor en |
Industria azucarera | Alfa-galactosidasa | Hidrolisa la rafinosa y permite la |
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