Elisa Mota Turégano. INDICE: Introducción Áreas dentro de la biotecnología: 1....

Elisa Mota TuréganoElisa Mota Turégano

INDICE:INDICE: IntroducciónIntroducción Áreas dentro de la biotecnología:Áreas dentro de la biotecnología: 1. Biotecnología industrial1. Biotecnología industrial 2. 2. Biotecnología aplicada a la salud humana y animalBiotecnología aplicada a la salud humana y animal 3. Biotecnología ambiental3. Biotecnología ambiental 4. BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA4. BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Estudios que pueden desarrollarse:Estudios que pueden desarrollarse: 4.14.1 Plantas modificadas genéticamentePlantas modificadas genéticamente - Ejemplos- Ejemplos 4.2 Nuevos avances en ganadería4.2 Nuevos avances en ganadería - Ejemplos- Ejemplos 4.3 Nuevos alimentos4.3 Nuevos alimentos - Ejemplos- Ejemplos 4.4 Control de plagas y enfermedades vegetales4.4 Control de plagas y enfermedades vegetales -Ejemplos-Ejemplos 4.5 4.5 Calidad y Seguridad AlimenticiaCalidad y Seguridad Alimenticia 5. Percepción pública de la tecnología5. Percepción pública de la tecnología 6. Bibliografía.6. Bibliografía.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN La La Biotecnología,Biotecnología, como toda aplicación tecnológica que como toda aplicación tecnológica que

utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos, se interesa por el uso procesos para usos específicos, se interesa por el uso de organismos vivos, o partes de ellos, para obtener o de organismos vivos, o partes de ellos, para obtener o modificar productos, mejorar plantas o animales o modificar productos, mejorar plantas o animales o desarrollar microorganismos para objetivos específicos. desarrollar microorganismos para objetivos específicos.

Su desarrollo se encuentra estrechamente relacionado Su desarrollo se encuentra estrechamente relacionado con los progresos en materia de ingeniería genética, una con los progresos en materia de ingeniería genética, una tecnología que se desarrolló a partir de los años 70 y tecnología que se desarrolló a partir de los años 70 y que posibilita la manipulación y la transferencia del ADN que posibilita la manipulación y la transferencia del ADN de unos organismos a otros. de unos organismos a otros.

Mediante esta técnica, cuya aplicación simboliza a la Mediante esta técnica, cuya aplicación simboliza a la biotecnología moderna, es posible desarrollar nuevas biotecnología moderna, es posible desarrollar nuevas especies, corregir defectos genéticos, potenciar y especies, corregir defectos genéticos, potenciar y eliminar cualidades de los organismos en el laboratorio, eliminar cualidades de los organismos en el laboratorio, así como la fabricación de numerosos compuestos para así como la fabricación de numerosos compuestos para usos específicos. usos específicos.

Avanzaron la biología celular, la biología molecular, la Avanzaron la biología celular, la biología molecular, la biotecnología y la genética, entre otras; crecieron los biotecnología y la genética, entre otras; crecieron los conocimientos pero también los productos -conocimientos pero también los productos -nuevos nuevos alimentosalimentos, , especiesespecies, test, medicinas y las aplicaciones , test, medicinas y las aplicaciones específicas a las esferas de la específicas a las esferas de la agroalimentaciónagroalimentación, la , la ganadería, la salud humana y animal, así como el ganadería, la salud humana y animal, así como el medioambiente. medioambiente.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

Esquema que muestra algunas áreas dentro de la Esquema que muestra algunas áreas dentro de la biotecnologíabiotecnología

1. BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL1. BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL

Esta área se centra en el desarrollo de procesos Esta área se centra en el desarrollo de procesos de producción a escala industrial mediante la de producción a escala industrial mediante la utilización de organismos o partes utilización de organismos o partes biológicamente activas de estos.biológicamente activas de estos.

Son procesos limpios compatibles con el Son procesos limpios compatibles con el respeto al medio ambiente y que persigan la respeto al medio ambiente y que persigan la sostenibilidad de la producción en si misma sostenibilidad de la producción en si misma como garantía de futuro.como garantía de futuro. Se pueden solapar Se pueden solapar con objetivos de otras áreas, con tecnologías con objetivos de otras áreas, con tecnologías químicas o alimenticias.químicas o alimenticias.

BiocatálisisBiocatálisis En este sector encontramos un gran objetivo: “la En este sector encontramos un gran objetivo: “la

biocatálisis”, son procesos de producción a escala biocatálisis”, son procesos de producción a escala industrial mediante la utilización de organismos o partes industrial mediante la utilización de organismos o partes biológicamente activas de estos. Aquí podemos biológicamente activas de estos. Aquí podemos encontrar varios estudios aún en desarrollo:encontrar varios estudios aún en desarrollo:

* Procesos fermentativos con células vivas: * Procesos fermentativos con células vivas: sistemas biocatalíticos in Vitro.sistemas biocatalíticos in Vitro.

* Ingeniería metabólica: nuevos organismos * Ingeniería metabólica: nuevos organismos genéticamente modificados.genéticamente modificados.

* Mutagénesis dirigida: desarrollo de nuevas * Mutagénesis dirigida: desarrollo de nuevas enzimas mediante distintos procesos de ingeniería de enzimas mediante distintos procesos de ingeniería de proteínas.proteínas.

* Desarrollo de productos como fármacos, * Desarrollo de productos como fármacos, aditivos alimentarios, materiales biodegradables.aditivos alimentarios, materiales biodegradables.


Ingeniería de bioprocesosIngeniería de bioprocesos

También está dentro de esta área la Ingeniería de bioprocesos, se También está dentro de esta área la Ingeniería de bioprocesos, se encarga de temas como:encarga de temas como:

* Optimización de las condiciones de operación en los * Optimización de las condiciones de operación en los bioarreactores.bioarreactores.

* Escalado de los bioprocesos* Escalado de los bioprocesos* Procesos para el aislamiento y purificación de los * Procesos para el aislamiento y purificación de los

bioproductos.bioproductos.* Nuevas tecnologías de ermentación* Nuevas tecnologías de ermentación* Sistemas de control para seguir on line los procesos * Sistemas de control para seguir on line los procesos

Contaminación medioambientalContaminación medioambiental

La producción de La producción de BioenergíaBioenergía es una de las maneras en las que es una de las maneras en las que la Biotecnología puede contribuir a la sostenibilidad de los recursos la Biotecnología puede contribuir a la sostenibilidad de los recursos y a la disminución de la contaminación medioambiental. La y a la disminución de la contaminación medioambiental. La importancia de este tema hace que se plantee más adelante como importancia de este tema hace que se plantee más adelante como una acción estratégicauna acción estratégica


Biología de SistemasBiología de Sistemas Está orientado a comprender mejor los procesos Está orientado a comprender mejor los procesos

metabólicos que sirven para obtener productos de valor metabólicos que sirven para obtener productos de valor industrial. Actividades como:industrial. Actividades como:

* Rediseñar organismos para el desarrollo y * Rediseñar organismos para el desarrollo y optimización de los procesos biocatalíticos. optimización de los procesos biocatalíticos.

* Proyectos pluridisciplinares donde los datos * Proyectos pluridisciplinares donde los datos obtenidos mediante las tecnologías obtenidos mediante las tecnologías ómicasómicas se apoyen se apoyen en los análisis informáticos para el desarrollo de en los análisis informáticos para el desarrollo de modelos que mimeticen modelos que mimeticen in silicoin silico el comportamiento el comportamiento celular (la célula celular (la célula in sílicoin sílico) serán de gran interés. ) serán de gran interés.

* El diseño de organismos con genomas mínimos * El diseño de organismos con genomas mínimos que permitan un mejor control de los procesos que permitan un mejor control de los procesos biocatíticos es un objetivo de futuro.biocatíticos es un objetivo de futuro.


2. 2. BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA SALUD HUMANA Y BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA SALUD HUMANA Y ANIMALANIMAL

Se estudia la mejora de la salud humana y animal Se estudia la mejora de la salud humana y animal aplicando técnicas propias de la Biotecnología. También aplicando técnicas propias de la Biotecnología. También se pueden solapar con otras áreas de medicina o se pueden solapar con otras áreas de medicina o ganadería.ganadería.

El desarrollo de El desarrollo de Modelos BiológicosModelos Biológicos, ya sean para su , ya sean para su uso uso in silicoin silico (bioinformática), (bioinformática), in vitroin vitro (sistemas (sistemas enzimáticos) o enzimáticos) o in vivoin vivo (células o seres pluricelulares) es (células o seres pluricelulares) es un objetivo del área sanitaria en tanto que estos un objetivo del área sanitaria en tanto que estos modelos pueden servir para el análisis de toxicidad, para modelos pueden servir para el análisis de toxicidad, para el estudio de enfermedades. el estudio de enfermedades.

Se intenta emplear las tecnologías recombinantes Se intenta emplear las tecnologías recombinantes para la creación de nuevas proteínas o nuevos para la creación de nuevas proteínas o nuevos organismos como posibles dianas terapéuticas. organismos como posibles dianas terapéuticas.

Nuevos fármacosNuevos fármacos

En este apartado se consideran distintas aproximaciones En este apartado se consideran distintas aproximaciones tecnológicas al desarrollo de Nuevos Fármacos. tecnológicas al desarrollo de Nuevos Fármacos.

Los fármacos de origen recombinante obtenidos tanto mediante Los fármacos de origen recombinante obtenidos tanto mediante fermentación de microorganismos como por cultivo de células fermentación de microorganismos como por cultivo de células superiores de plantas o animales son también objetivo del superiores de plantas o animales son también objetivo del programa. programa.

Como nuevos fármacos también se consideran las vacunas. Como nuevos fármacos también se consideran las vacunas.

Un aspecto muy interesante es el desarrollo de tecnologías Un aspecto muy interesante es el desarrollo de tecnologías bioinformáticas para el diseño de fármacos bioinformáticas para el diseño de fármacos in silicoin silico

Los fármacos derivados de oligonucleotidos (vacunas DNA, RNAi, Los fármacos derivados de oligonucleotidos (vacunas DNA, RNAi, etc.) son productos a estudiar y desarrollar de cara al futuro.etc.) son productos a estudiar y desarrollar de cara al futuro.


Objetivos:Objetivos:* La Medicina Regenerativa, * La Medicina Regenerativa, * La Terapia Celular.* La Terapia Celular.* La Ingeniería de Tejidos.* La Ingeniería de Tejidos.* Los Nuevos Sistemas de Dispensación de * Los Nuevos Sistemas de Dispensación de

compuestos Bioactivos incluyen los sistemas compuestos Bioactivos incluyen los sistemas nanotecnológicos para la dispensación de nanotecnológicos para la dispensación de fármacos. fármacos.

* Las aplicaciones de las herramientas y * Las aplicaciones de las herramientas y conceptos de la Biología de Sistemas a la conceptos de la Biología de Sistemas a la medicina.medicina.

* El desarrollo de Nuevos Sistemas de * El desarrollo de Nuevos Sistemas de Diagnóstico en su sentido más amplio requiere Diagnóstico en su sentido más amplio requiere un tratamiento especial.un tratamiento especial.


3. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL3. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL Aquí se estudia la forma de proteger y sostener el Aquí se estudia la forma de proteger y sostener el

medio ambiente, como:medio ambiente, como:

* Usar biocatalizadores como tecnologías limpias. * Usar biocatalizadores como tecnologías limpias.

* Acciones estratégicas propuestas sobre * Acciones estratégicas propuestas sobre BioenergíaBioenergía

* Acciones destinadas al manejo de los residuos * Acciones destinadas al manejo de los residuos

* Estudios y sostenimiento de la biodiversidad. * Estudios y sostenimiento de la biodiversidad.

* Esta área también se puede solapar con otros * Esta área también se puede solapar con otros programas, como que tratan los recursos naturales, programas, como que tratan los recursos naturales, aunque aquí se trata de que las tecnologías que se aunque aquí se trata de que las tecnologías que se utilicen sean fundamentalmente moleculares.utilicen sean fundamentalmente moleculares.

Eliminación, Reutilización o Revalorización de residuosEliminación, Reutilización o Revalorización de residuos

Es un objetivo básico de la biotecnología medioambiental. Aquí se Es un objetivo básico de la biotecnología medioambiental. Aquí se consideran: consideran:

* residuos más contaminantes (* residuos más contaminantes (e. ge. g., metales o derivados de ., metales o derivados de petróleo) petróleo)

* residuos menos contaminantes (* residuos menos contaminantes (e. g.e. g., residuos agrícolas), , residuos agrícolas), * aguas residuales urbanas, las basuras, etc.. * aguas residuales urbanas, las basuras, etc..

Mediante el empleo de seres vivos o productos derivados se diseñan los Mediante el empleo de seres vivos o productos derivados se diseñan los procesos para la eliminación o reutilización de residuos biológicos o no procesos para la eliminación o reutilización de residuos biológicos o no biológicos.biológicos.

Del tratamiento biotecnológico de los residuos se pude obtener un Del tratamiento biotecnológico de los residuos se pude obtener un beneficio, algunos son portadores de productos de gran valor añadido o beneficio, algunos son portadores de productos de gran valor añadido o pueden ser transformados eficazmente en dichos productos. pueden ser transformados eficazmente en dichos productos.

También se desarrollan tecnologías destinadas a la remediación de También se desarrollan tecnologías destinadas a la remediación de ambientes contaminados con vertidos peligrosos para la salud. ambientes contaminados con vertidos peligrosos para la salud.

Las tecnologías de compostaje son otro ejemplo de aplicación a procesos Las tecnologías de compostaje son otro ejemplo de aplicación a procesos de revalorización de residuos de revalorización de residuos

3. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL3. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL

BiodiversidadBiodiversidad El conocimiento, la conservación y el uso racional de El conocimiento, la conservación y el uso racional de

la la BiodiversidadBiodiversidad es un objetivo donde la Biotecnología es un objetivo donde la Biotecnología puede aportar herramientas y soluciones.puede aportar herramientas y soluciones.

Existen varias técnicas:Existen varias técnicas:* Tecnologías * Tecnologías ómicasómicas al estudio de la al estudio de la

biodiversidad es un campo de futuro. biodiversidad es un campo de futuro. * Tecnologías de reproducción asistida.* Tecnologías de reproducción asistida.* Técnicas de clonación.* Técnicas de clonación.* Técnicas de conservación de germoplasma.* Técnicas de conservación de germoplasma.* Técnicas de conservación d* Técnicas de conservación de cualquier célula, a e cualquier célula, a

partir de la cual pueda reproducirse el ser vivo pueden partir de la cual pueda reproducirse el ser vivo pueden ayudar a la conservación de especies en peligro de ayudar a la conservación de especies en peligro de extinción. extinción.

3. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL3. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL

4. BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA4. BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA

La biotecnología agroalimentaría persigue la utilización La biotecnología agroalimentaría persigue la utilización de las técnicas más modernas de la biología molecular de las técnicas más modernas de la biología molecular al campo de la agricultura, la ganadería y la al campo de la agricultura, la ganadería y la alimentación. Básicamente se pretende desarrollar alimentación. Básicamente se pretende desarrollar nuevos organismos modificados genéticamente que nuevos organismos modificados genéticamente que ofrezcan nuevas propiedades o posibilidades de ofrezcan nuevas propiedades o posibilidades de explotación.explotación.

Estos estudios se pueden solapar con programas de Estos estudios se pueden solapar con programas de agricultura, ganadería o alimentación, o incluso con agricultura, ganadería o alimentación, o incluso con otros apartados de este mismo programa en tanto que otros apartados de este mismo programa en tanto que las plantas y animales pueden ser considerados como las plantas y animales pueden ser considerados como birreactores/catalizadores, como fuentes de energía o birreactores/catalizadores, como fuentes de energía o como elementos biorremediadorescomo elementos biorremediadores

4.1 Plantas modificadas genéticamente4.1 Plantas modificadas genéticamente Se persigue la creación de nuevas variedades de plantas utilizando Se persigue la creación de nuevas variedades de plantas utilizando

técnicas de ingeniería genética. técnicas de ingeniería genética. Los objetivos para la obtención de estas plantas:Los objetivos para la obtención de estas plantas:

* Obtención de plantas con mejores características de interés * Obtención de plantas con mejores características de interés agronómico agronómico

* Adquisición de resistencias a estrés biótico o abiótico y mejoras * Adquisición de resistencias a estrés biótico o abiótico y mejoras de rendimiento.de rendimiento.

* Utilización de las plantas como biofactorías.* Utilización de las plantas como biofactorías.* Pasando por el diseño de plantas con mejores valores * Pasando por el diseño de plantas con mejores valores

nutricionales. nutricionales. * Los estudios de marcadores moleculares para la mejora genética * Los estudios de marcadores moleculares para la mejora genética

realizados con tecnologías realizados con tecnologías ómicasómicas serán de gran valor. serán de gran valor. Mediante los estudios de las Mediante los estudios de las Interacciones Planta-MicroorganismosInteracciones Planta-Microorganismos se se

trata de entender mejor las interacciones que se producen entre plantas y trata de entender mejor las interacciones que se producen entre plantas y microorganismos (microorganismos (e. ge. g., virus, bacterias y hongos) con dos objetivos:., virus, bacterias y hongos) con dos objetivos:

- Buscar soluciones a las enfermedades que los patógenos causan - Buscar soluciones a las enfermedades que los patógenos causan a las plantas.a las plantas.

- Entender mejor como se producen las interacciones beneficiosas - Entender mejor como se producen las interacciones beneficiosas con los simbiontes y mejorar así el rendimiento de algunos cultivos. con los simbiontes y mejorar así el rendimiento de algunos cultivos.

Biotecnología vegetalBiotecnología vegetal La explotación biotecnológica de las plantas superiores se centra en las técnicas de cultivo de La explotación biotecnológica de las plantas superiores se centra en las técnicas de cultivo de

tejidos vegetales para la producción de metabolitos secundarios a partir de cultivos en masa y la tejidos vegetales para la producción de metabolitos secundarios a partir de cultivos en masa y la utilización de técnicas de ADN recombinante para modificación genética de plantas, en particular utilización de técnicas de ADN recombinante para modificación genética de plantas, en particular en cultivos agrícolas.en cultivos agrícolas.

A continuación se muestra el uso industrial que se le dan a los productos que vienen de distintas A continuación se muestra el uso industrial que se le dan a los productos que vienen de distintas plantas:plantas:

4.1 Plantas modificadas genéticamente4.1 Plantas modificadas genéticamente

Ejemplo Ejemplo de de plantas plantas modificmodificadas adas genéticgenéticamenteamente

Ejemplo de Ejemplo de Hibridación Hibridación somática somática entre dos entre dos plantas:plantas:

Ejemplos:Ejemplos:1) Soja resistente al herbicida GLIFOSATO1) Soja resistente al herbicida GLIFOSATO: Soja : Soja

que contiene un gen bacteriano que codifica el que contiene un gen bacteriano que codifica el enzima5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato enzima5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintetasa. El enzima participa en la síntesis de sintetasa. El enzima participa en la síntesis de los aminoácidos aromáticos, y el nativo vegetal los aminoácidos aromáticos, y el nativo vegetal es inhibido por el glifosato, no así el bacteriano.es inhibido por el glifosato, no así el bacteriano.


2) 2) Maíz resistente al ataque de insectos(taladro): Maíz resistente al ataque de insectos(taladro): Contiene Contiene un gen que codifica una proteína de un gen que codifica una proteína de Bacillusthuringiensiscon acción insecticida al ser capaz Bacillusthuringiensiscon acción insecticida al ser capaz de unirse a receptores específicos del tubo digestivo de de unirse a receptores específicos del tubo digestivo de determinados insectos interfiriendo en el proceso de determinados insectos interfiriendo en el proceso de alimentación y causando la muerte. La toxina no tiene alimentación y causando la muerte. La toxina no tiene efecto sobre los humanos.efecto sobre los humanos.


3) 3) Procedimiento de transformación de una célula Procedimiento de transformación de una célula de tomatede tomate, utilizando a la bacteria Agrobacterium , utilizando a la bacteria Agrobacterium Tumefaciens como vehículo:Tumefaciens como vehículo:


4.2 Nuevos avances en ganadería4.2 Nuevos avances en ganadería A la hora de estudiar la ganadería sA la hora de estudiar la ganadería se tienen en cuenta:e tienen en cuenta:

- Ganadería tradicional de mamíferos.- Ganadería tradicional de mamíferos.- Avicultura (cría de aves).- Avicultura (cría de aves).- Acuicultura (cría de peces).- Acuicultura (cría de peces).- Apicultura (insectos).- Apicultura (insectos).

Técnicas que se usan:Técnicas que se usan:- Tecnologías - Tecnologías ómicasómicas para la mejora de la producción para la mejora de la producción ganadera es un objetivo prioritario. ganadera es un objetivo prioritario. - Tecnologías encaminadas a la obtención de animales - Tecnologías encaminadas a la obtención de animales transgénicos y clónicos.transgénicos y clónicos.- Técnicas de reproducción asistida- Técnicas de reproducción asistida- Técnicas de conservación de células reproductoras.- Técnicas de conservación de células reproductoras.

Ejemplos de animales transgénicos:Ejemplos de animales transgénicos:

- Cerdos con baja grasa dorsal y alta - Cerdos con baja grasa dorsal y alta eficacia de transformación de alimentos.eficacia de transformación de alimentos.

- Animales con múltiples copias de la - Animales con múltiples copias de la hormona de crecimiento (cerdos, salmón, hormona de crecimiento (cerdos, salmón, carpas,...)carpas,...)

- Aves resistentes a diferentes bacterias y - Aves resistentes a diferentes bacterias y virus.virus.

- Rumiantes(vaca, oveja, cabra) con - Rumiantes(vaca, oveja, cabra) con composición de leche alterada.composición de leche alterada.

4.2 Nuevos avances en ganadería4.2 Nuevos avances en ganadería

- - Modificación de los constituyentes de la leche:Modificación de los constituyentes de la leche:4.2 Nuevos avances en ganadería4.2 Nuevos avances en ganadería

4.3 Nuevos alimentos4.3 Nuevos alimentos Se contemplan aquí actividades encaminadas a lograr Se contemplan aquí actividades encaminadas a lograr

nuevos alimentos mediante el uso de diferentes nuevos alimentos mediante el uso de diferentes tecnologías, pero especialmente de las tecnologías tecnologías, pero especialmente de las tecnologías recombinantes. El alimento puede ser un organismo recombinantes. El alimento puede ser un organismo como tal (como tal (e. ge. g., microorganismos o plantas) o un ., microorganismos o plantas) o un producto derivado de estos obtenido por fermentación o producto derivado de estos obtenido por fermentación o cultivo. cultivo.

Los productos denominados Los productos denominados nutracéuticosnutracéuticos, los , los probióticosprobióticos y los y los prebióticosprebióticos son ejemplos de estos son ejemplos de estos nuevos alimentos que pueden ser obtenidos por técnicas nuevos alimentos que pueden ser obtenidos por técnicas biotecnológicas. Pero no se puede olvidar que otros biotecnológicas. Pero no se puede olvidar que otros procesos más tradicionales o clásicos como la obtención procesos más tradicionales o clásicos como la obtención de vino, cerveza, pan o productos lácteos también de vino, cerveza, pan o productos lácteos también pueden ser objetivos de este apartado. pueden ser objetivos de este apartado.

En esta tabla se muestran alimentos obtenidos por En esta tabla se muestran alimentos obtenidos por nuevas técnicas biotecnológicas:nuevas técnicas biotecnológicas:

4.3 Nuevos alimentos4.3 Nuevos alimentos

Se aplican diferentes tecnologías biológicas:Se aplican diferentes tecnologías biológicas:

- - Evaluación toxicológicaEvaluación toxicológica o funcional de nuevos alimentos con modelos o funcional de nuevos alimentos con modelos animales o celulares, para testar los beneficios de los alimentos animales o celulares, para testar los beneficios de los alimentos funcionales pueden ser de gran utilidad nos solo para evitar el funcionales pueden ser de gran utilidad nos solo para evitar el peligro que entraña utilizar seres humanos sino también para peligro que entraña utilizar seres humanos sino también para abaratar los costes y agilizar los procedimientos de certificación. En abaratar los costes y agilizar los procedimientos de certificación. En este sentido resultará de interés el empleo de especimenes este sentido resultará de interés el empleo de especimenes silvestres o transgénicos (animales, plantas, microorganismos)silvestres o transgénicos (animales, plantas, microorganismos)..

- - La nutrigenómicaLa nutrigenómica trata de establecer una relación entre el perfil trata de establecer una relación entre el perfil genético del individuo y los beneficios o perjuicios que se obtienen genético del individuo y los beneficios o perjuicios que se obtienen de la ingesta de los alimentos. Se trata de conocer también a través de la ingesta de los alimentos. Se trata de conocer también a través del genoma como puede contribuir la dieta a la prevalencia o del genoma como puede contribuir la dieta a la prevalencia o erradicación de enfermedades o disfunciones en determinados erradicación de enfermedades o disfunciones en determinados grupos de población.grupos de población.

- - Procedimientos de producción biológicaProcedimientos de producción biológica ( (e. ge. g., fermentación, ., fermentación, biocatálisis), extracción y purificación de sustancias bioactivas para biocatálisis), extracción y purificación de sustancias bioactivas para uso alimentario.uso alimentario.


NutracéuticosNutracéuticosCada vez con mayor frecuencia el consumidor exige que los Cada vez con mayor frecuencia el consumidor exige que los

alimentos no sólo aporten los elementos nutritivos esenciales para el alimentos no sólo aporten los elementos nutritivos esenciales para el desarrollo, sino que además proporcionen otras características o desarrollo, sino que además proporcionen otras características o “funcionalidades”, ya sea desde un punto de vista organoléptico o en la “funcionalidades”, ya sea desde un punto de vista organoléptico o en la prevención/tratamiento de determinadas enfermedades o disfunciones prevención/tratamiento de determinadas enfermedades o disfunciones fisiológicas. Pueden ser:fisiológicas. Pueden ser:

Productos biológicosProductos biológicos para consumo directo, aquí los estudios están para consumo directo, aquí los estudios están destinados a producir nuevas plantas o animales que se modifican para destinados a producir nuevas plantas o animales que se modifican para mejorar su presencia, su textura, o su sabor y los microorganismos que se mejorar su presencia, su textura, o su sabor y los microorganismos que se modifican para cambiar el resultado de los procesos fermentativos en los modifican para cambiar el resultado de los procesos fermentativos en los que intervienen.que intervienen.

Alimentos procesadosAlimentos procesados mediante nuevos procedimientos a los que además mediante nuevos procedimientos a los que además se les pueden añadir sustancias que modifican o complementan sus se les pueden añadir sustancias que modifican o complementan sus propiedades. Las herramientas ómicas pueden ser de gran utilidad para el propiedades. Las herramientas ómicas pueden ser de gran utilidad para el desarrollo de estos nuevos productos ya sea por mejora genética desarrollo de estos nuevos productos ya sea por mejora genética convencional o por ingeniería genética.convencional o por ingeniería genética.

Alimentos que puedan considerarse funcionalesAlimentos que puedan considerarse funcionales en el sentido de que en el sentido de que aporten además de sus valores nutricionales u organolépticos otras aporten además de sus valores nutricionales u organolépticos otras propiedades beneficiosas para la salud. En este campo se encuadran tanto propiedades beneficiosas para la salud. En este campo se encuadran tanto los animales, vegetales o microorganismos modificados para tal fin, como los animales, vegetales o microorganismos modificados para tal fin, como alimentos de diseño que incluyen principios bioactivos como aditivos alimentos de diseño que incluyen principios bioactivos como aditivos funcionales. funcionales.


A continuación se muestra una imagen de A continuación se muestra una imagen de la hidrólisis del almidón:la hidrólisis del almidón:


Producción de enzimas:Producción de enzimas: Fuentes:Fuentes:

- Animales(- Animales( tripsina, lipasas, cuajos). tripsina, lipasas, cuajos).- Vegetales - Vegetales (papaína, bromelaína, ficina, amilasas, (papaína, bromelaína, ficina, amilasas, lipooxigenassoja, enzimascítricos).lipooxigenassoja, enzimascítricos).- Microbianas - Microbianas (resto).(resto).

Ventajas de las enzimas microbianos:Ventajas de las enzimas microbianos:-Económicas (producción a gran escala)-Económicas (producción a gran escala)- Técnicas:- Técnicas:- Gran variedad de vías metabólicas- Gran variedad de vías metabólicas- Crecen en un amplio intervalo de condiciones - Crecen en un amplio intervalo de condiciones ambientalesambientales- Gran flexibilidad genética y facilidad de manipulación- Gran flexibilidad genética y facilidad de manipulación- Corto tiempo de generación- Corto tiempo de generación


A continuación se muestra una tabla con las A continuación se muestra una tabla con las preparaciones enzimáticas procedentes de preparaciones enzimáticas procedentes de microorganismos modificados genéticamente aprobados microorganismos modificados genéticamente aprobados en la UE:en la UE:


LA CLONACIÓN:LA CLONACIÓN: Fases de clonación de genes:Fases de clonación de genes: 1º) Preparación del gen1º) Preparación del gen 2º) Inserción en el vector2º) Inserción en el vector 3º) Transformación de la célula hospedadora3º) Transformación de la célula hospedadora 4º) Detección de genes clonados4º) Detección de genes clonados 5º) Optimización de la expresión de los genes clonados.5º) Optimización de la expresión de los genes clonados.


En la figuraEn la figura se observase observa el proceso el proceso de clonaciónde clonaciónde genes:de genes:

4.4 Control de plagas y enfermedades 4.4 Control de plagas y enfermedades vegetalesvegetales

Las enfermedades y las plagas causan numerosos estragos en la Las enfermedades y las plagas causan numerosos estragos en la agricultura, por lo que se estudian las aplicaciones de la agricultura, por lo que se estudian las aplicaciones de la biotecnología al control de las mismas, con estos objetivos:biotecnología al control de las mismas, con estos objetivos:

- Resistencia de las plantas a plagas y enfermedades.- Resistencia de las plantas a plagas y enfermedades.- Resistencia de las plantas a los herbicidas (soja tolerante - Resistencia de las plantas a los herbicidas (soja tolerante

al herbicida glifosato“RoundupReady”)al herbicida glifosato“RoundupReady”)- Desarrollo de plantas que soporten condiciones más - Desarrollo de plantas que soporten condiciones más

extremas (sequía, heladas y salinidad)extremas (sequía, heladas y salinidad)- Desarrollo de alimentos de mayor calidad- Desarrollo de alimentos de mayor calidad-Incremento de productividad (mayor eficiencia -Incremento de productividad (mayor eficiencia

fotosintética, fijación de nitrógeno).fotosintética, fijación de nitrógeno).

En los mecanismos de resistencia natural de las plantas a las En los mecanismos de resistencia natural de las plantas a las plagas y enfermedades hay unas bases fisiológicas y moleculares plagas y enfermedades hay unas bases fisiológicas y moleculares de la interacción entre el agente causante del daño y la planta de la interacción entre el agente causante del daño y la planta hospedante. hospedante. Las tecnologías ómicas serán una herramienta de gran Las tecnologías ómicas serán una herramienta de gran ayuda en estos estudios. ayuda en estos estudios.

Hay varias técnicas para llevar este control, algunas pueden ser:Hay varias técnicas para llevar este control, algunas pueden ser:

- - El control biológicoEl control biológico (biocontrol) de las plagas mediante el uso de (biocontrol) de las plagas mediante el uso de organismos antagonistas ya sean o no organismos modificados organismos antagonistas ya sean o no organismos modificados genéticamente es una opción para luchar contra las plagas y genéticamente es una opción para luchar contra las plagas y reducir el uso de pesticidas.reducir el uso de pesticidas.

- - Los pesticidas microbiológicosLos pesticidas microbiológicos (biopesticidas) obtenidos a partir (biopesticidas) obtenidos a partir de organismos salvajes o manipulados mediante técnicas de de organismos salvajes o manipulados mediante técnicas de ingeniería genética pueden ser una alternativa a los pesticidas ingeniería genética pueden ser una alternativa a los pesticidas químicos. químicos.

- - El uso de nuevas sustancias antiviralesEl uso de nuevas sustancias antivirales como los RNAi es un como los RNAi es un ejemplo de que existen otras alternativas para proteger a las ejemplo de que existen otras alternativas para proteger a las plantas.plantas.

- Plantas transgénicasPlantas transgénicas resistentes a las plagas o a las infecciones resistentes a las plagas o a las infecciones causadas por virus, bacterias u hongos. causadas por virus, bacterias u hongos.

Los métodos de diagnóstico serán útiles tanto para la detección Los métodos de diagnóstico serán útiles tanto para la detección rápida y precisa de los organismos perjudiciales en los cultivos rápida y precisa de los organismos perjudiciales en los cultivos infectados, como para la certificación de plantas sanasinfectados, como para la certificación de plantas sanas



A continuación se muestra una lista de A continuación se muestra una lista de alimentos de los cuales se ha cambiado alguna alimentos de los cuales se ha cambiado alguna característica mediante biotecnología:característica mediante biotecnología:

4.5 Calidad y Seguridad Alimenticia4.5 Calidad y Seguridad Alimenticia Siempre se trata de mejorar la salud a través de proporcionar Siempre se trata de mejorar la salud a través de proporcionar

alimentos de mejor calidad manteniendo un mayor control sobre las alimentos de mejor calidad manteniendo un mayor control sobre las condiciones más seguras de producción y consumo. Para ello se condiciones más seguras de producción y consumo. Para ello se trata de diseñar herramientas biotecnológicas que permitan valorar trata de diseñar herramientas biotecnológicas que permitan valorar la calidad del producto y garantizar su seguridad.la calidad del producto y garantizar su seguridad.

En cuanto a la calidad se trata de diseñar herramientas para En cuanto a la calidad se trata de diseñar herramientas para asegurar la trazabilidad de los alimentos para garantizar su origen y asegurar la trazabilidad de los alimentos para garantizar su origen y evitar el fraude.evitar el fraude.

Es importante un análisis rápido, preciso y económico de la Es importante un análisis rápido, preciso y económico de la presencia de organismos patógenos en los alimentos o sustancias presencia de organismos patógenos en los alimentos o sustancias contaminantes de origen químico o biológico que puedan resultar contaminantes de origen químico o biológico que puedan resultar nocivas, para evitar intoxicaciones.nocivas, para evitar intoxicaciones.

Especial atención hay que prestar a las zoonosis o a las Especial atención hay que prestar a las zoonosis o a las enfermedades emergentes que puedan derivarse de la enfermedades emergentes que puedan derivarse de la globalización de los mercados y de los sistemas de producción.globalización de los mercados y de los sistemas de producción.

En lo que concierne a la En lo que concierne a la Calidad AlimenticiaCalidad Alimenticia se contemplan actividades se contemplan actividades encaminadas a la utilización de las tecnológicas moleculares para asegurar encaminadas a la utilización de las tecnológicas moleculares para asegurar tanto la identidad y procedencia de los productos alimentarios como su tanto la identidad y procedencia de los productos alimentarios como su seguridad microbiológica y toxicológica, como pueden ser:seguridad microbiológica y toxicológica, como pueden ser:

Desarrollo de biosensores en un sentido amplio (bioelectrónicos, Desarrollo de biosensores en un sentido amplio (bioelectrónicos, anticuerpos, DNA-chips, etc.).anticuerpos, DNA-chips, etc.).

Aplicación de las tecnologías de masas.Aplicación de las tecnologías de masas.

Técnicas bioquímicas y de biología molecular.Técnicas bioquímicas y de biología molecular.

Conservación de los alimentosConservación de los alimentos La calidad de los alimentos también depende de su conservación, por lo La calidad de los alimentos también depende de su conservación, por lo

que se investigará sobre nuevos procedimientos de conservación y que se investigará sobre nuevos procedimientos de conservación y envasado que mantengan intactas sus propiedades nutritivas y envasado que mantengan intactas sus propiedades nutritivas y organolépticas durante más tiempo, al mismo tiempo que eviten su organolépticas durante más tiempo, al mismo tiempo que eviten su contaminación con patógenos o sustancias tóxicas. Los métodos de contaminación con patógenos o sustancias tóxicas. Los métodos de análisis o el uso de biomarcadores que permitan detectar incluso in situ el análisis o el uso de biomarcadores que permitan detectar incluso in situ el deterioro del alimento serán de gran ayuda.deterioro del alimento serán de gran ayuda.

4.5 Calidad y Seguridad Alimenticia4.5 Calidad y Seguridad Alimenticia

5. PERCEPCIÓN PÚBLICA DE LA TECNOLOGÍA5. PERCEPCIÓN PÚBLICA DE LA TECNOLOGÍAComo se puede observar no todo el mundo está de acuerdo con el hecho Como se puede observar no todo el mundo está de acuerdo con el hecho de cambiar ciertas características de algunas cosas naturales mediante de cambiar ciertas características de algunas cosas naturales mediante métodos tecnológicos.métodos tecnológicos.

6. BIBLIOGRAFÍA6. BIBLIOGRAFÍA

Referencias en: Referencias en:

www.wikipedia.comwww.wikipedia.com

http://www.asebio.com/http://www.asebio.com/

http://minnie.uab.es/http://minnie.uab.es/

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/http://www.porquebiotecnologia.com.ar/

Elisa Mota Turégano. INDICE: Introducción Áreas dentro de la biotecnología: 1....

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