Proyectos Biotecnológicos 2011-I BQTA

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UNIVERSIDAD NACIONAL JOS FAUSTINO SNCHEZ CARRIN

FACULTAD DE EDUCACIN

Especialidad: Biologa, Qumica y Tecnologa de los Alimentos

PROYECTOS BIOTECNOLGICOS

Docente :Julio Macedo FigueroaHuacho - Per

2011

BIOTECNOLOGA* 1.- INTRODUCCIN La biotecnologa no es, en s misma, una ciencia; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biologa, bioqumica, gentica, virologa, agronoma, ingeniera, qumica, medicina y veterinaria entre otras). Hay muchas definiciones para describir la biotecnologa. En trminos generales biotecnologa es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Como tal, la biotecnologa ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparacin del pan y de bebidas alcohlicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domsticos. Histricamente, biotecnologa implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o funcin. Si se acepta esta definicin, la biotecnologa ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la produccin de cerveza, vino, queso y yogurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentacin ms apetecible como el yogurt o el vino Tradicionalmente la biotecnologa tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgnicos. Otras aplicaciones incluyen la produccin y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la produccin de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prcticos de la biotecnologa. La biotecnologa moderna est compuesta por una variedad de tcnicas derivadas de la investigacin en biologa celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o clulas vegetales y animales. Esta tecnologa permite la transformacin de la agricultura. Tambin tiene importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energa, productos qumicos y farmacuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme impacto potencial, porque la investigacin en ciencias biolgicas est efectuando avances vertiginosos y los resultados no solamente afectan una amplitud de sectores sino que tambin facilitan enlace entre ellos. Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrcolas, podran afectar tanto la economa del sector energtico como la de agroindustria y adicionalmente ejercer un efecto ambiental favorable. Una definicin ms exacta y especfica de la biotecnologa "moderna" es "la aplicacin comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulacin deliberada de sus molculas de DNA". Esta definicin implica una serie de desarrollos en tcnicas de laboratorio que, durante las ltimas dcadas, han sido responsables del tremendo inters cientfico y comercial en biotecnologa, la creacin de nuevas empresas y la reorientacin de investigaciones y de inversiones en compaas ya establecidas y en Universidades. La biotecnologa consiste en un gradiente de tecnologas que van desde las tcnicas de la biotecnologa "tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas y utilizadas (e.g., fermentacin de alimentos, control biolgico), hasta la biotecnologa moderna, basada en la utilizacin de las nuevas tcnicas del DNA recombinante (llamadas de ingeniera gentica), los anticuerpos monoclonales y los nuevos mtodos de cultivo de clulas y tejidos. 2.- BIOTECNOLOGA El creciente inters que en los ltimos aos ha despertado la biotecnologa, tanto en los medios acadmicos como en la actividad econmica, se ha traducido, entre otras cosas, en una proliferacin de definiciones. Esta relativa abundancia es reflejo, por un lado, del carcter multidisciplinario de la biotecnologa (Microbiologa, Ingeniera Qumica, Bioqumica y Qumica) y, por el otro, de la dificultad que existe para fijar estrictamente sus lmites. Todas las definiciones tienen en comn que hacen referencia al empleo de agentes biolgicos y de microorganismos.

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Una definicin amplia de biotecnologa sera: Un conjunto de innovaciones tecnolgicas que se basa en la utilizacin de microorganismos y procesos microbiolgicos para la obtencin de bienes y servicios y para el desarrollo de actividades cientficas de investigacin. (1) Se ha observado que la biotecnologa no representa nada nuevo, ya que tanto la utilizacin de microorganismos en los procesos de fermentacin tradicionales, as como las tcnicas empricas de seleccin gentica y de hibridacin, se han usado a lo largo de toda la historia de la humanidad. Esto ha llevado a distinguir entre la biotecnologa tradicional y la nueva biotecnologa. Equivocadamente se tiende a asociar los procesos de fermentacin con la primera y la ingeniera gentica con la segunda. La ingeniera gentica no es sino el ms reciente y espectacular desarrollo de la biotecnologa, que no sustituye ninguna tcnica preexistente, sino que ms bien enriquece y amplia las posibilidades de aplicacin y los usos de las biotecnologas tradicionales. 3.- ANTECEDENTES. La historia de la biotecnologa puede dividirse en cuatro perodos. El primero corresponde a la era anterior a Pasteur y sus comienzos se confunden con los de la humanidad. En esta poca, la biotecnologa se refiere a las prcticas empricas de seleccin de plantas y animales y sus cruzas, y a la fermentacin como un proceso para preservar y enriquecer el contenido protenico de los alimentos. Este perodo se extiende hasta la segunda mitad del siglo XIX y se caracteriza como la aplicacin artesanal de una experiencia resultante de la prctica diaria. Era tecnologa sin ciencia subyacente en su acepcin moderna. La segunda era biotecnolgica comienza con la identificacin, por Pasteur, de los microorganismos como causa de la fermentacin y el siguiente descubrimiento por parte de Buchner de la capacidad de las enzimas, extradas de las levaduras, de convertir azcares en alcohol. Estos desarrollos dieron un gran impulso a la aplicacin de las tcnicas de fermentacin en la industria alimenticia y al desarrollo industrial de productos como las levaduras, los cidos ctricos y lcticos y, finalmente, al

desarrollo de una industria qumica para la produccin de acetona, "butanol" y glicerol, mediante el uso de bacterias. La tercera poca en la historia de la biotecnologa se caracteriza por desarrollos en cierto sentido opuestos, ya que por un lado la expansin vertiginosa de la industria petroqumica tiende a desplazar los procesos biotecnolgicos de la fermentacin, pero por otro, el descubrimiento de la penicilina por Fleming en 1928, sentara las bases para la produccin en gran escala de antibiticos, a partir de la dcada de los aos cuarenta. Un segundo desarrollo importante de esa poca es el comienzo, en la dcada de los aos treinta, de la aplicacin de variedades hbridas en la zona maicera de los Estados Unidos ("corn belt"), con espectaculares incrementos en la produccin por hectrea, inicindose as el camino hacia la "revolucin verde" que alcanzara su apogeo 30 aos ms tarde. La cuarta era de la biotecnologa es la actual. Se inicia con el descubrimiento de la doble estructura axial del cido "deoxi-ribonucleico" (ADN) por Crick y Watson en 1953, seguido por los procesos que permiten la inmovilizacin de las enzimas, los primeros experimentos de ingeniera gentica realizados por Cohen y Boyer en 1973 y aplicacin en 1975 de la tcnica del "hibridoma" para la produccin de anticuerpos "monoclonales", gracias a los trabajos de Milstein y Kohler. Estos han sido los acontecimientos fundamentales que han dado origen al auge de la biotecnologa a partir de los aos ochenta. Su aplicacin rpida en reas tan diversas como la agricultura, la industria alimenticia, la farmacutica, los procesos de diagnstico y tratamiento mdico, la industria qumica, la minera y la informtica, justifica las expectativas generadas en torno de estas tecnologas. Un aspecto fundamental de la nueva biotecnologa es que es intensiva en el uso del conocimiento cientfico. En el perodo anterior a Pasteur, la biotecnologa se limitaba a la aplicacin de una experiencia prctica que se transmita de generacin en generacin. Con Pasteur, el conocimiento cientfico de las caractersticas de los microorganismos comienza a orientar su utilizacin prctica, pero las aplicaciones industriales se mantienen fundamentalmente como artesanales, con la excepcin de unas pocas reas en la industria qumica y farmacutica (como la de los antibiticos), en

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las cuales se inicia la actividad de I y D en el seno de la corporacin transnacional. En todos estos casos, la innovacin biotecnolgica surgi en el sector productivo; en cambio, los desarrollos de la nueva biotecnologa se originan en los centros de investigacin, generalmente localizados en el seno de las universidades. Las nuevas biotecnologas pueden agruparse en cuatro categoras bsicas: Tcnicas para el cultivo de clulas y tejidos. Procesos biotecnolgicos, fundamentalmente de fermentacin, y que incluyen la tcnica de inmovilizacin de enzimas. Tcnicas que aplican la microbiologa a la seleccin y cultivo de clulas y microorganismos. Tcnicas para la manipulacin, modificacin y transferencia de materiales genticos (ingeniera gentica). Aunque los cuatro grupos se complementan entre s, existe una diferencia fundamental entre los tres primeros y el cuarto. Los primeros se basan en el conocimiento de las caractersticas y comportamiento y los microorganismos y en el uso deliberado de estas caractersticas (de cada organismo en particular), para el logro de objetivos especficos en el logro de nuevos productos o procesos. La enorme potencialidad del ltimo grupo se deriva de la capacidad de manipular las caractersticas estructurales y funcionales de los organismos y de aplicacin prctica de esta capacidad para superar ciertos lmites naturales en el desarrollo de nuevos productos o procesos. Desde un punto algo diferente, es posible agrupar las tecnologas que forman parte de la biotecnologa en los seis grupos siguientes: Cultivos de tejidos y clulas para: la rpida micropropagacin "in vitro" de plantas, la obtencin de cultivos sanos, el mejoramiento gentico por cruza amplia, la preservacin e intercambio de "germoplasma", la "biosntesis" de "metabolitos" secundarios de inters econmico y la investigacin bsica. El uso de enzimas o fermentacin microbiana, para la conservacin de materia primas definidas como sustratos en determinados productos, la recuperacin de estos productos, su separacin de los caldos de fermentacin y su purificacin final. Tecnologa del "hibridoma", que se refiere a la produccin, a partir de "clones", de

anticuerpos de accin muy especfica que reciben el nombre de anticuerpos "monoclonales". Ingeniera de protenas, que implica la modificacin de la estructura de las protenas para mejorar su funcionamiento o para la produccin de protenas totalmente nuevas. Ingeniera gentica o tecnologa del "ADN", que consiste en la introduccin de un "ADN" hbrido, que contiene los genes de inters para determinados propsitos, para capacitar a ciertos organismos en la elaboracin de productos especficos, ya sean estos enzimas, hormonas o cualquier otro tipo de protena u organismo. Bioinformtica, que se refiere a la tcnica basada en la utilizacin de protenas en aparatos electrnicos, particularmente sensores biolgicos y "bioships"; es decir, "microchips" biolgicos, capaces de lgica y memoria. A diferencia de la primera clasificacin, que seala las tcnicas propiamente tales, la segunda se refiere tambin a las actividades econmicas en las que se hace uso de dichas tecnologas. La nueva biotecnologa crea nuevos procesos y nuevos productos en diversas reas de la economa. Como estos procesos se basan en los mismos principios, ya sea que se apliquen en un sector econmico o en otro, ello introduce cierto grado de flexibilidad, ya que permite la movilidad entre diferentes sectores. Por ejemplo, los procesos de fermentacin pueden aplicarse para la produccin, en gran escala, de alcohol o de antibiticos como la penicilina, o en escalas menores para la produccin de aminocidos o en la industria farmacutica. Esto facilita la movilidad de factores productivos y tiene impacto sobre la calificacin de la mano de obra, la cual, aun cuando deber adaptarse a este nuevo perfil tecnolgico (tanto en trminos cuantitativos como cualitativos) posiblemente logre al mismo tiempo una mayor facilidad de empleo. A nivel mundial el inters por la biotecnologa es indudable, como se ve a travs del frecuente abordaje de tales temas en los peridicos, libros y medios de comunicacin. Algunos descubrimientos tiles sern una consecuencia directa del uso de las tcnicas de ingeniera gentica que logren transferir determinados genes (a veces incluso genes humanos) a un determinado microorganismo apropiado, para hacer el producto que es precisamente requerido en el mercado.

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Determinadas protenas humanas y algunos enzimas requeridos en Medicina se conseguirn de esta forma, en el futuro. Otros muchos beneficios, sern el resultado de la fabricacin mediante tcnicas de fermentacin, de anticuerpos especficos para fines analticos y teraputicos. Estos anticuerpos monoclonales se producirn mediante el crecimiento de clulas en grandes tanques de cultivo, utilizando el conocimiento biotecnolgico adquirido por el cultivo de microorganismos en grandes fermentadores, como por ejemplo la produccin de antibiticos como la penicilina. Se estn desarrollando en la actualidad importantes descubrimientos y aplicaciones comerciales en cada uno de los campos de la Biotecnologa, incluyendo las que tienen lugar en las industrias de fermentacin, la biotecnologa de los enzimas y clulas inmovilizadas, el tratamiento de residuos y la utilizacin de subproductos. Aquellos procesos que resulten productivos sern tiles a la sociedad, atractivos para la industria por motivos comerciales y en algunos casos recibirn el apoyo de los respectivos gobiernos. Una gran potencialidad de la biotecnologa se da en el campo de la investigacin y el desarrollo cientfico, ya que proporciona herramientas que permiten una mejor comprensin de los procesos fisiolgicos, por ejemplo, del sistema inmuno-defensivo, o que reducen, en forma considerable, los plazos de la I y D, facilitando as los procesos de innovacin tecnolgica. A su vez, con el advenimiento de nuevas tcnicas en el campo biolgico, la actividad de la I y D en este campo tiende a hacerse cada vez ms cientfica y menos emprica, acentundose as las caractersticas de intensidad cientfica propias de la biotecnologa. Resulta claro que siendo la biotecnologa un sistema de diversas innovaciones cientfico-tecnolgicas interrelacionadas, no todas ellas evolucionan al mismo ritmo. Las condiciones de mercado, las expectativas de beneficios, aspectos organizativos y de gestin, entre otros, favorecen la rpida puesta en marcha y difusin de algunas de estas tecnologas, relegando a otras. La literatura sobre la innovacin tecnolgica acostumbra distinguir entre aquellas innovaciones que surgen como respuesta a una situacin de mercado, y a expectativas de beneficios econmicos, de aqullas que se originan en el rea de I y

D como resultado de un proceso continuo y acumulativo de desarrollo cientficotecnolgico. En el primer caso se habla de "demand or market-pull" y en el segundo, de "technological-push". Ha sido frecuente, en los ltimos tiempos, sealar el lser y la biotecnologa como ejemplos del segundo tipo de innovacin. Es decir, descubrimientos cientficos a los que se arriba sin una aplicacin especfica predeterminada en mente, pero que luego encuentran una gama considerable de aplicaciones prcticas. Sin embargo, pareciera ms correcto considerar ambos factores, el inherente proceso cientficotecnolgico y aqul que corresponde a incentivos econmicos, como complementarios. As, en el caso de la biotecnologa, aun cuando sta nace en el mbito de la I y D, de las muchas aplicaciones posibles, las que se desarrollan primero son aquellas que ofrecen expectativas de importantes beneficios econmicos en un plazo ms o menos breve. En la agricultura, la biotecnologa se orienta a la superacin de los factores limitantes de la produccin agrcola a travs de la obtencin de variedades de plantas tolerantes a condiciones ambientales negativas (sequas, suelos cidos), resistentes a enfermedades y pestes, que permitan aumentar el proceso fotosinttico, la fijacin de nitrgeno o la captacin de elementos nutritivos. Tambin se apunta al logro de plantas ms productivas y/o ms nutritivas, mediante la mejora de su contenido protenico o aminocido. Un desarrollo paralelo es la produccin de pesticidas (insecticidas, herbicidas y fungicidas) microbianos. Las tcnicas que ya se emplean, o que estn desarrollndose, van desde los cultivos de tejidos, la fusin protoplasmtica, el cultivo in vitro de "meristemas", la produccin de ndulos de "rhizobium" y "micorizas", hasta la ingeniera gentica para la obtencin de plantas de mayor capacidad fotosinttica, que puedan fijar directamente nitrgeno, resistentes a plagas y pestes, etc. El cultivo de tejidos consiste en la regeneracin de plantas completas a partir de una masa amorfa, de clulas, que se denomina "callo". En su forma ms general, se aplica a todo tipo de cultivo "in vitro", desde simples unidades indiferenciadas hasta complejos multicelulares y rganos. El proceso consiste en la incubacin, en condiciones controladas

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y aspticas, de una clula o parte de un tejido vegetal (hoja, tallo, raz, embrin, semilla, "meristema", polen, etc.) en un medio que contiene elementos nutritivos, vitaminas y factores de crecimiento. Las aplicaciones de esta tcnica se dan en tres reas fundamentales: a) rpida micropropagacin "in vitro" de plantas, b) desarrollo "in vitro" de variedades mejoradas y c)produccin de "metabolitos" secundarios de inters econmico para el cultivo de clulas de plantas. En el primer grupo se incluye el cultivo "in vitro" de "meristemas", que permiten la micropropagacin de material de siembra uniforme y sano, y el cultivo de anteras, de gran utilidad al permitir la reduccin del tiempo necesario en la seleccin de genes, y por lo tanto de gran ayuda en las tcnicas tradicionales de hibridacin. Tambin incluye el cultivo y la fusin de "protoplastos", el cultivo de embriones, la mutacin somtica, etc. Las ventajas principales del cultivo "in vitro" de plantas son: a) rpida reproduccin y multiplicacin de cultivos; b) obtencin de cultivos sanos, libres de virus y agentes patgenos; c) posibilidad de obtener material de siembra a lo largo de todo el ao (no estar sujetos al ciclo estacional); d) posibilidad de reproducir especies de difcil reproduccin o de reproduccin y crecimientos lentos; e) facilita la investigacin y proporciona nuevas herramientas de gran utilidad en otras tcnicas como la del "rADN", y f) mejora las condiciones de almacenamiento, transporte y comercializacin de germoplasma, facilitando su transferencia internacional. Algunas de las tcnicas aplicadas son ya prcticamente de dominio pblico y tienen adems costos relativamente bajos. Como ejemplo puede mencionarse los cultivos de tejidos, ampliamente utilizados para la produccin de plantas ornamentales y con enorme potencial en plantas tropicales como la yuca, la palma de aceite, la patata dulce, el banano, la papaya, etc. En forma similar, la produccin de "inculos" de "rhizobium" es una actividad ampliamente utilizada en el cultivo de la soya en los Estados Unidos, Australia y Brasil, y que prcticamente ha eliminado la utilizacin de fertilizantes qumicos en este cultivo. Un aspecto que es importante de destacar en el desarrollo de la biotecnologa agrcola, es que tanto los procesos como los productos que se utilizan como insumos, estn fuertemente condicionados por las caractersticas

ecolgicas, climticas y geogrficas, as como por la diversidad biolgica y gentica de cada rea o regin. Por lo tanto, el desarrollo biotecnolgico aplicado a la agricultura tiene que ser llevado a cabo in situ. Por ejemplo, es sabido que cada especie de leguminosa existe una bacteria de "rhizobium" especfica. Ms an, estas bacterias tienden a ser, adems, especficas respecto de condiciones ecolgicas y climticas particulares, de tal manera que para cada leguminosa se necesita no slo el "inculo" de una bacteria determinada, sino que tambin esa bacteria se adapte a las condiciones ambientales en las cuales la leguminosa se cultiva. As los "inculos" de "rhizobium" que se utiliza para los cultivos de soya en los Estados Unidos no son efectivos en los cultivos de soya en Brasil, ya que las caractersticas de los suelos, la temperatura y la humedad difieren. La produccin de "inculos" debe realizarse en el lugar y para el producto para el cual se van a utilizar. La magnitud del mercado potencial agrcola para la biotecnologa es, en gran medida, materia de especulacin debido precisamente a la falta de un conocimiento detallado de muchas de estas condiciones locales. En este campo, la biotecnologa est orientada a la utilizacin en gran escala de "biomasa" para la produccin de materias primas orgnicas, que actualmente se obtienen mediante procesos qumicos convencionales. Las ventajas son que la "biomasa" es un recurso altamente subutilizado y relativamente barato., ya que en gran parte esta constitudo por residuos y desechos de plantaciones forestales y de cultivos en gran escala. Es adems un recurso renovable. Las principales fuentes potencialmente disponibles para la produccin tanto de etanol como de otros productos qumicos a granel son (aparte de las melazas de la caa) cultivos como la yuca, el sorgo, las papas y el maz; los sueros de la industria de la leche; los residuos de las plantaciones de caf y, en general, todo tipo de residuo celuloso. Actualmente la biotecnologa est siendo aplicada en gran escala en la produccin de alcohol (etanol), como combustible sustituto del petrleo, fundamentalmente en el Brasil y en menor medida en Estados Unidos y la India. En el Brasil, la produccin se logra a partir de melazas de la caa de azcar, mientras que en Estados Unidos se usa el

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maz. Otro producto importante es el cido ctrico. Los principales productores son los Estados Unidos, Italia, Blgica y Francia. Utilizan como materia prima melazas de remolacha. La importancia que tiene cada una de las aplicaciones mencionadas es incuestionable desde el punto de vista econmico. Como ejemplos concretos cabe mencionar las aplicaciones ya realizadas para la micropropagacin de cultivos sanos de yuca, el desarrollo en curso de sistemas de reproduccin para la palma africana (palma de aceite), el creciente comercio internacional de plantas ornamentales, la produccin de material sano de patata y el creciente intercambio de "germoplasma". Por lo que respecta a la mayor rapidez en la obtencin de hbridos, se han indicado las siguientes cifras: una nueva especie de tomate que por cruza tradicional se obtiene en un plazo de 7-8 aos, por variacin "somaclonal" se puede obtener en 3-4 aos; en el caso de la caa de azcar, el plazo se reduce de 14 a 7 aos. Las diferentes tcnicas de cultivo de tejidos estn en distintas fases de desarrollo; algunas como el tejido "meristemtico", ya han sido ampliamente aplicadas para la obtencin de cultivos sanos y libres de virus (caso yuca, por ejemplo). Otras tcnicas tienen una maduracin ms lenta y su aplicacin es de ms largo plazo. Las tcnicas de cultivo de tejidos se pueden clasificar, segn la fecha de su aplicacin en actividades econmicas, en las siguientes categoras: Aplicaciones de corto plazo (dentro de los tres aos) Aplicaciones de mediano plazo (dentro de los prximos ocho aos) Aplicaciones de largo plazo (no antes de los prximos ocho aos) Propagacin vegetativa Variacin "somaclonal" Hibridizacin somtica Eliminacin de enfermedades Variacin "gametoclonal" Lneas celulares mutantes Intercambio de germoplasma Cultivos de embriones Transferencia de cromosomas Transferencia de genes pro cruza amplia Fertilizacin "in vitro" Ingeniera gentica molecular Cultivo de anteras y "haploidea" Otra aplicacin econmica importante, aun cuando es de ms largo plazo, es la obtencin de "metabolitos" secundarios por cultivo celular. Hay cuatro grupos importantes de "metabolitos" secundarios: a) aceites esenciales, que se emplean como sazonadores, perfumes y solventes; b) glucsidos: "saponinas", aceite de mostaza

para colorantes; c) alcaloides tales como morfina, cocana, atropina, etc. de gran utilidad en la produccin de frmacos, de los que se conocen ms de 4000 compuestos, la mayora de origen vegetal; d) enzimas: "hidrolasas", "proteasas", "amilasas", "ribonucleasas". La obtencin por procesos tradicionales de estos productos es ineficiente, estando sujeta a las variaciones estacionales y/o climticas, dificultades de conservacin y transporte, falta de homogeneidad del producto obtenido, etc. Frente a estos inconvenientes, el cultivo celular ofrece la posibilidad de un suministro regular de un producto homogneo y sobre todo la perspectiva de lograr buenos rendimientos, dado que las plantas pueden ser "manipuladas" y su crecimiento es controlado. El cultivo celular permite la "rutinizacin" tpica de las actividades industriales y por lo tanto la optimizacin de las operaciones. Finalmente, se vislumbra tambin la posibilidad de obtener nuevos compuestos por medio del cultivo celular. Para ello se prevn dos enfoques diferentes: a) el aislamiento de un cultivo capaz de alto rendimiento y b) el cultivo celular en gran escala y la obtencin industrial de determinados productos. 4. BIOTECNOLOGA VEGETAL Con las tcnicas de la biotecnologa moderna, es posible producir ms rpidamente que antes, nuevas variedades de plantas con caractersticas mejoradas, produciendo en mayores cantidades, con tolerancia a condiciones adversas, resistencia a herbicidas especficos, control de plagas, cultivo durante todo el ao. Problemas de enfermedades y control de malezas ahora pueden ser tratados genticamente en vez de con qumicos. La ingeniera gentica (proceso de transferir ADN de un organismo a otro) aporta grandes beneficios a la agricultura a travs de la manipulacin gentica de microorganismos, plantas y animales. Una planta modificada por ingeniera gentica, que contiene ADN de una fuente externa, es un organismo transgnico. Un ejemplo de planta transgnica 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 ao 2000, se lleg a un acuerdo sobre el Protocolo de la Bioseguridad. Europa y Estados Unidos

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acordaron establecer medidas de control al comercio de productos transgnicos. Mas de 130 pases dieron el visto bueno al acuerdo de Montreal, sin embargo, en este acuerdo existen partes con posiciones, que si no son incompatibles, s son contradictorias en lo relativo al etiquetado y comercializacin de estos productos: De una parte encontramos a EEUU y a sus multinacionales, que acompaados por otros grandes pases exportadores de materias primas agrcolas, quieren una legislacin abierta y permisiva, en la que el mercado sea quien imponga su ley. EEUU defiende el uso de la biotecnologa y pone de relieve la importancia de su industria, que crea nuevos puestos de trabajo y fomenta la innovacin tecnolgica y podra acabar con el hambre del mundo. En el lado opuesto se encuentra la Unin Europea y otros pases desarrollados de Asia, que pretenden poner orden y lmite 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 genticamente (OMG). As mismo pretenden controlar y limitar el desarrollo de las patentes, propugnando incluso, una moratoria de 10 aos, debido a que no se conoce con certeza los verdaderos efectos de esas manipulaciones genticas sobre el resto de variedades vegetales y sobre el ecosistema. Espaa ha sido acusada por grupos ecologistas y organizaciones agrarias como, COAG y UPA de ser uno de los pases ms permisivos en este aspecto. El sector ms radical lo constituye aquellos los grupos conservacionistas y colectivos cientficos que abogan por la prohibicin de cualquier tipo de alteracin de los cdigos genticos. Las multinacionales de la biotecnologa son las que, por ahora se estn 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 transgnicas. Entre los cultivos transgnicos autorizados en la Unin Europea:

1. Producto EmpresaTabaco Selta Soja Monsanto Colza PGS Maz Novartis Colza AgrEvo Maz (T25) AgrEvo Maz (MON 810) Monsanto Maz (MON 809) Ploneer Achicoria Bejo Zaden Colza AgrEvo Maz Novartis Colza PGS Patata AVEBE Remolacha DLF-Trifolium Clavel Florigene Tomate Zeneca Algodn Monsanto Maz DeKalb Patata Amylogene Clavel Florigene Fuente.Unesco, Emst & Young, SEBIOT. En Europa, los casos de Soja y Maz transgnicos resultan de especial relevancia. La soja se utiliza en un 40 a 60% de los alimentos procesados: aceite, margarina, alimentos dietticos e infantiles, cerveza, etc. Espaa importa de EEUU 15 millones de toneladas, el cuarto pas importador detrs de Japn, Taiwan y Holanda. La comercializacin del maz transgnico est autorizada en EEUU, Canad, Japn y tambin en la Unin Europea desde Enero de 1997. Qu consecuencias puede traer el consumo de plantas y alimentos transgnicos? China planea plantar tomates, arroz, pimientos y patatas por lo menos en la mitad de todas sus tierras de labor (500.000 kilmetros cuadrados) en el plazo de cinco aos. Sus investigadores analizaron el efecto de los pimientos y los tomates transgnicos 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 creacin o elaboracin de este tipo de alimentos depende del nivel de desarrollo del pas, de los intereses polticos del mismo y del grado de presin que ejerzan las grandes industrias privadas del sector. Hay un gran debate en torno a la conveniencia o no de este tipo de organismos.

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Entre los posibles beneficios que defensores alegan podemos sealar:

sus

Alimentos con ms vitaminas, minerales y protenas, y menor contenido en grasas. Cultivos ms resistentes al ataque de virus, hongos insectos sin la necesidad de emplear productos qumicos, lo que supone un mayor ahorro econmico y menor dao al medio ambiente. Mayor tiempo de conservacin de frutas y verduras. Cultivos tolerantes al sequa y estrs (Por ejemplo, un contenido alto de sal en el suelo). Hay quien asegura que estos alimentos ponen en peligro la salud humana, provocando la aparicin de alergias insospechadas. Por ejemplo, se han citado casos de alergia producida por soja transgnica 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 rticas a bajas temperaturas) En este caso, las personas alrgicas al pescado podran sufrir una crisis alrgica al ingerir las fresas transgnicas. Estas situaciones motivaron que organizaciones de consumidores y ecologistas pidieran que los productos elaborados con plantas transgnicas lleven la etiqueta correspondiente. Esta peticin fue concedida con la aprobacin el 15 de Mayo de 1997 del Reglamento CE n 258/97 "sobre nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios" aprobado por el Parlamento Europeo y el Consejo de la Unin Europea el 27 de Enero de 1997. En principio este Reglamento consideraba fuera de su aplicacin a los productos derivados de la soja y maz transgnicos, cuya comercializacin haba sido permitida con anterioridad, el 26 de Mayo de 1998 se aprob el Reglamento n1139/98/CE del Consejo por el que se exige el etiquetado de los alimentos e ingredientes alimentarios fabricados, total o parcialmente, a partir de maz y de semillas de soja modificados genticamente. Sin embargo esta regulacin es muy necesaria, ya que calmar, en cierto modo la alarma social existente en torno a las plantas y alimentos transgnicos. La sociedad conocer poco a poco las caractersticas de estos productos y su temor ya no podr

basarse en el desconocimiento y temor a lo desconocido y novedoso, pudiendo entonces, aceptarlos o rechazarlos.

*Autor:Mario Andres osorio

5.- BIOTECNOLOGIA FUNDAMENTAL "El hombre encuentra a Dios detrs de cada puerta que la ciencia logra abrir" Albert Einstein. Con esta frase parece que Einstein quera poner de relieve la importancia que tiene para la humanidad la ciencia y sus descubrimientos. Con el paso del tiempo vamos descubriendo ms y ms cosas que por su gran facultad de asombro nos parecen "de ciencia ficcin", pero que nos hace ver y comprobar lo grande que es la vida y los secretos que aun nos quedan por desentraar. 6.- CONCEPTO DE BIOTECNOLOGA. La biotecnologa ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparacin del pan y de bebidas alcohlicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domsticos. Procesos como la produccin de cerveza, vino, queso y yogurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como la leche, en un producto de fermentacin ms apetecible como el yogurt. En trminos generales biotecnologa se puede definir como el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. La biotecnologa moderna est compuesta por una variedad de tcnicas derivadas de la investigacin en biologa celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o clulas vegetales o animales. Es la aplicacin comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulacin deliberada de sus molculas de DNA. Por tanto, podemos decir que la biotecnologa abarca desde la biotecnologa tradicional, muy conocidas y establecidas, y por tanto utilizadas, como por ejemplo la

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fermentacin de alimentos, hasta la biotecnologa moderna, basada en la utilizacin de las nuevas tcnicas del DNA recombinante (ingeniera gentica), los anticuerpos monoclonales y los nuevos mtodos de cultivo de clulas y tejidos. 7.- UN POCO DE HISTORIA. La biotecnologa no es nueva, sus orgenes se remontan a los albores de la historia de la humanidad. Nuestros ancestros primitivos iniciaron, hace miles de aos durante la Edad de Piedra, la prctica de utilizar organismos vivos y sus productos. La biotecnologa es un trmino que se ha dado a la evolucin y recientes avances de la ciencia de la gentica. Esta ciencia se origin hacia finales del siglo XX con el trabajo de Gregor Joham Mendel. La historia realmente se inicia con las investigaciones de Charles Darwin, considerado como el padre de la biologa moderna, que concluy que las especies no son fijas e inalterables, sino que son capaces de evolucionar a lo largo del tiempo, para producir nuevas especies. La explicacin de esta evolucin, segn sus observaciones, se basaba en que los miembros de una determinada especie presentaban grandes variaciones entre ellos, unos estaban mas acondicionados al ambiente en que se encontraban que otros, lo que significaba que los ms aptos produciran ms descendencia que los menos aptos. Este proceso es conocido como seleccin natural, y supona la modificacin de las caractersticas de la poblacin, de manera que los rasgos mas fuertes se mantendran y propagaran, mientras que los menos favorables se haran menos comunes y acabaran desapareciendo El monje Gregor J. Mendel (1822-1884), trabajaba en el jardn de su monasterio en Austria sin ser consciente de la importancia de sus estudios. Mendel eligi como material de estudio una planta comn, el guisante (pisum sativum). Esta planta es de fcil obtencin y cultivo, hemafrodita y por tanto con capacidad para autofecundarse, ofreciendo asimismo la posibilidad de realizar fecundaciones cruzadas entre distintas variedades, muy numerosas en el guisante y fcilmente distinguibles. En sus estudios, en lugar de analizar la transmisin global de las caractersticas de la planta, prest atencin a

un solo rasgo cada vez, permitindole seleccionar determinados aspectos de la planta que presentaban alternativas claramente diferenciables, como por ejemplo la forma de la semilla (rugosa/lisa) o su color (amarilla/verde). En 1866 public los resultados de sus experiencias llevadas a cabo durante 7 aos en el jardn de su monasterio de los agustinos, los cuales permitieron superar las antiguas concepciones sobre la herencia que an prevalecan en su poca, segn las cuales los caracteres se transmitan de padres a hijos a travs de una serie de fluidos relacionados con la sangre, al mezclarse las sangres en la descendencia, los caracteres de los progenitores se fusionaban y no podan volver a separarse. Mendel expuso una nueva concepcin de la herencia, segn la cual los caracteres no se heredan como tales, sino que solo se transmitan los factores que los determinaban. Su estudio del comportamiento de los factores hereditarios se realizaba, con total intuicin, 50 aos antes de conocerse la naturaleza de estos factores (posteriormente llamados genes). A pesar de que describi el comportamiento esencial de los genes, sus experimentos no revelaron la naturaleza qumica de las unidades de la herencia, hecho que ocurri hacia la mitad del siglo XX e involucr muchos trabajos de diferentes cientficos de todo el mundo, durante varias dcadas. 8.- CLASIFICACIN Y TCNICAS USADAS EN BIOTECNOLOGA La biotecnologa, y en particular la llamada "nueva biotecnologa", se ha convertido en las ltimas dcadas en el centro de investigacin cientfica puntera. La mayor parte de los presupuestos gubernamentales dedicados a Investigacin y Desarrollo est, hoy en da, dedicada a ste mbito tecnocientfico. La biotecnologa puede ser clasificada en cinco amplias reas. Biotecnologa en Salud Humana.( Donde se incluye la B. Alimentaria) Biotecnologa Animal. Biotecnologa Industrial.

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Biotecnologa Vegetal. Biotecnologa Ambiental. Las tcnicas biotecnolgicas utilizadas en los diferentes campos de aplicacin de la biotecnologa se pueden agrupar en dos grandes grupos: Cultivo de tejidos: Trabaja a un nivel superior a la clula e incluye clulas, tejidos y rganos que se desarrollan en condiciones controladas. Tecnologa del ADN: Involucra la manipulacin de genes a nivel del ADN, aislamiento de genes, su recombinacin y expresin en nuevas formas, etc. La ingeniera gentica puede 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 polticos, econmicos y sociales determinarn que posibilidades cientficas se harn realidad. 9.- BIOTECNOLOGA ANIMAL La biotecnologa animal ha experimentado un gran desarrollo en las ltimas dcadas. Las aplicaciones iniciales se dirigieron principalmente a sistemas diagnsticos, nuevas vacunas y drogas, fertilizacin de embriones in vitro, uso de hormonas de crecimiento, etc. Los animales transgnicos como el "ratn oncognico" han sido muy tiles en trabajos de laboratorio para estudios de enfermedades humanas. Existen tres reas diferentes en las cuales la biotecnologa puede influir sobre la produccin animal: -El uso de tecnologas reproductivas -Nuevas vacunas y -Nuevas bacterias y cultivos celulares que producen hormonas. En animales tenemos ejemplos de modelos desarrollados para evaluar enfermedades genticas humanas, el uso de animales para la produccin de drogas y como fuente donante de clulas y rganos, por ejemplo el uso de animales para la produccin de protenas sanguneas humanas o anticuerpos.

Para las enfermedades animales, la biotecnologa provee de numerosas oportunidades para combatirlas, y estn siendo desarrolladas vacunas contra muchas enfermedades bovinas y porcinas, que en los ltimos tiempos han hecho mella en estos animales. 10.- BIOTECNOLOGA INDUSTRIAL Las tecnologas de ADN ofrecen muchas posibilidades en el uso industrial de los microorganismos con aplicaciones que van desde produccin de vacunas recombinantes y medicinas, tales como insulina, hormonas de crecimiento e interfern, como enzimas y produccin de protenas especiales. Desde hace varias dcadas las grandes multinacionales de la biotecnologa 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 investigacin de las plantas, la biologa y la informtica. Esta empresa basa sus estudios en el anlisis de una planta china, llamada "Liana del Dios del Trueno", ha sido analizada qumica y genticamente y se ha descubierto que es eficaz contra la artritis y adems es anticancergena, ya que la molcula extrada de la planta provoca el suicidio de las clulas cancergenas de distintos tumores. Los chinos llevan muchos aos (muchsimos) 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 ningn beneficio de ello, en cambio, esta empresa ganar 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 pas.

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Otra de estas industrias es Monsanto. Esta empresa americana es una de las gigantes de la qumica y los plsticos, y desde hace poco, de los genes. Ha creado cerca de dos hectreas 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, maz, tabaco, etc., a las que somete a estudios y pruebas. En sus estudios, cultiva plantas transgnicas, y las sita junto a otras plantas que no han sido modificadas genticamente, y el resultado es asombroso. La planta de patata transgnica 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 fund en 1901, en ese momento era una de las cinco mayores empresas qumicas americanas. Fabric muchos productos que despus se demostr que eran txicos. En la guerra de Vietnam la aviacin norteamericana derram 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 est logrando del todo, ya que se sabe que cada ao destina un 20% ms al desarrollo y elaboracin de herbicidas. Todos los beneficios que obtiene los est 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 producir algodn coloreado genticamente, ser de color amarillo, rojo, blanco y azul. No ser necesario tintarlo despus. Es uno de los principales productores de soja transgnica. Los agricultores que adquieren semillas transgnicas contratan con ella deben firmar un contrato por el que se comprometen a pedir otro stock de semillas al ao 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 estn atrapados por la empresa ya que crean en

ellos una dependencia total. Mediante una tarjeta de socio o cliente controlan a los agricultores, saben cuntos kilos de semillas se han llevado, dnde la cultivan, en qu 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 aos. Es una prisin para los agricultores ya que entran en un crculo vicioso del que es difcil salir. Estos agricultores de soja transgnica utilizan un herbicida, propiedad de Monsanto, lo esparcen sobre el terreno y lo dejan limpio para sembrar, esparcen las semillas y tres meses despus vuelven a echar el herbicida, que mata todo menos la planta de soja. Monsanto les prometa 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 cientficas y quien quiera utilizarlas ha de pagar su precio: "La poblacin mundial crece, por lo que hay que producir ms alimentos pero el terreno de cultivo sigue siendo el mismo, por ello es necesario cultivar ms y mejor." (Monsanto) Ha patentado una semilla que esteriliza las semillas que produce, por lo que stas no servirn para poder plantar al ao siguiente. Esta semilla es denominada por los ecologistas como "terminator". Tambin ha modificado una mala hierba que ahora produce plstico flexible. A dnde va a llegar esto?. En la India ya produce efectos negativos. Los agricultores de este pas quemaron una plantacin de algodn transgnico porque no produca la cantidad que le haban asegurado , sino todo lo contrario y adems muchos de ellos no pueden pagar el precio de la semillas, se sienten engaados. Es muy probable que se produzcan graves problemas y ya se estn produciendo los efectos negativos. En Australia las malas hierbas mutantes invaden los cultivos, en EEUU el maz transgnico amenaza con extinguir una mariposa protegida y en Inglaterra los cientficos han demostrado que

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el consumo de alimentos modificados genticamente puede producir alergias. Qu pasar dentro de dos o tres aos cuando el mundo este lleno de plantas que fabriquen plsticos, vacunas y sustancias qumicas, qu va a ser de los pjaros, los mamferos que entran en contacto con estas plantas? Los Gobiernos han de pensar en ello antes de que sea tarde 11.- BIOTECNOLOGA AMBIENTAL La biotecnologa ambiental se refiere a la aplicacin de los procesos biolgicos modernos para la proteccin y restauracin 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 descubri la estructura y funcin de los cidos nucleicos, se puede distinguir entre biotecnologa antigua tradicional y la biotecnologa de segunda generacin, la cual, en parte, hace uso de la tecnologa del ADN recombinante. Actualmente, la principal aplicacin de la biotecnologa ambiental es limpiar la polucin. La limpieza del agua residual fue una de las primeras aplicaciones, seguida por la purificacin del aire y gases de desecho mediante el uso de biofiltros. La biorremediacin (uso de sistemas biolgicos para la reduccin de la polucin del aire o de los sistemas acuticos y terrestres) se est enfocando hacia el suelo y los residuos slidos, tratamientos de aguas domsticas e industriales, aguas procesadas y de consumo humano, aire y gases de desecho, lo que est provocando que surjan muchas inquietudes e interrogantes debido al escaso conocimiento de las interacciones de los organismos entre s, y con el suelo. Los sistemas biolgicos utilizados son microorganismos y plantas. Cada vez ms compaas industriales estn desarrollando procesos en el rea de prevencin, con el fin de reducir el impacto ambiental como respuesta a la tendencia internacional al desarrollo de una sociedad sostenible. La biotecnologa puede ayudar a producir nuevos productos que tengan menos impacto ambiental.

En definitiva, la biotecnologa puede ser utilizada para evaluar el estado de los ecosistemas, transformar contaminantes en sustancias no txicas, generar materiales biodegradables a partir de recursos renovables y desarrollar procesos de manufactura y manejo de desechos ambientalmente seguros. 12.- BIOTECNOLOGA HUMANA Puesto que cada criatura es nica, cada una posee una composicin nica de ADN. Cualquier individuo puede ser identificado por pequeas diferencias en su secuencia de ADN, este pequeo fragmento puede ser utilizado para determinar relaciones familiares en litigios de paternidad, para confrontar donantes de rganos con receptores en programas de trasplante, unir sospechosos con la evidencia de ADN en la escena del crimen (biotecnologa forense). El desarrollo de tcnicas para el diagnstico de enfermedades infecciosas o de desordenes genticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnologa de ADN. Al utilizar las tcnicas de secuenciacin de ADN los cientficos pueden diagnosticar infecciones vricas, bacterianas o mapear la localizacin especfica de los genes a lo largo de la molcula de ADN en las clulas. El primer tratamiento exitoso en terapia gnica fue en 1990, cuando se trat una enfermedad del sistema inmune de nios llamada "Deficiencia de ADA". Clulas sanguneas con los genes correctos de ADA fueron inyectadas al cuerpo del paciente donde produjeron suficientes clulas normales que permitieron mejorar el sistema inmune. Hoy, la terapia gnica esta tratando enfermedades tales como tumores cerebrales malignos, fibrosis qustica y HIV. Con esta tcnica se pretende tambin reparar rganos, como por ejemplo un hgado cirrtico a partir de las pocas clulas sanas que le quedan, un par de ventrculos nuevos para reemplazar los efectos devastadores de un infarto, la regeneracin 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.

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En estos momentos existen tres lneas de investigacin: 1- La clonacin de clulas madre.: James Thonson, de la Universidad de Wisconsin (EEUU) descubri en 1998 cmo obtener clulas madre a partir de un embrin humano. En el embrin esas clulas son las destinadas a formar todos los rganos del cuerpo, y estimuladas adecuadamente pueden reparar rganos daados. El inconveniente de este mtodo, es que el embrin de partida debe ser un clon del paciente. La clonacin humana suscita un gran rechazo y mas an en este caso cuando un embrin de pocos das, que nunca va a ser implantado en un tero, es utilizado nicamente para este fin y despus se destruye. Esto plantea grandes problemas ticos y religiosos. 2- La reprogramacin de clulas adultas sin necesidad de clonar. La empresa britnica PPL Therapeutics est a la cabeza de esta tcnica, que les salva de todos los escollos morales y legales que existen al respecto. 3- El esclarecimiento y manipulacin del mecanismo gentico que dispara la formacin de rganos y extremidades en el embrin. En esta tcnica nos encontramos con un espaol, Juan Carlos Izpisa, que dirige un laboratorio en el Instituto Salk de La Jolla (California). El mecanismo consiste en determinar la relacin existente entre dos familias de protenas (llamadas Wnt y FGF) cuya unin en forma de parejas dispara la formacin de un determinado miembro. Una pareja concreta formada por un miembro de Wnt y un miembro de FGF dispara la formacin de un brazo, otra pareja distinta dispara la de una pierna, otra la del hgado, etc. El ser humano slo tiene activas estas parejas cuando es un embrin, pero anfibios como el axolote mexicano las tiene activas toda la vida, por ello pueden regenerar sus miembros amputados. La investigacin de Izpisa est encaminada a encontrar la forma de reactivar estas parejas en los humanos adultos. 13.- BIOTECNOLOGA ALIMENTICIA

Los Europeos y en especial los Espaoles, vivimos muy preocupados por su alimentacin. El consumidor tiende a asimilar alimento natural con alimento sano y seguro y a mitificarlo cuando lo compara con los transgnicos, sin pensar que stos han pasado por mayor nmero de evaluaciones sanitarias antes de su comercializacin. Centenares de cientficos de distintas disciplinas (qumica, farmacolgica.) trabajan en los centros de investigacin de la industria alimentaria para desarrollar productos adaptados a nuestros sentidos. Detrs de los alimentos de aspecto y sabor perfecto, se esconde un largo y complejo proceso de elaboracin en el laboratorio. Si un sorbete a base de agua resulta cremoso o si una pizca de polvo marrn se convierte, al disolverse en el agua, en un capuchino, es gracias a recetas basadas en conocimientos de microfsica y de la qumica. Vamos a ver algunos ejemplos curiosos que se dan en algunos de los alimentos que tomamos cada da: - La multinacional Nestl est realizando un estudio para lograr que los cereales crujan ms, 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 elaboracin de ocho o diez minutos, lo que provoca que la parte exterior se reblandezca demasiado, provocando que no queden al dente. Para evitarlo los cientficos del Centro de Investigaciones Nestl han creado unos espaguetis seccionados en forma de trbol, que se cuecen de forma uniforme en slo tres minutos. - Las gominolas se elaboran a partir de macromolculas semejantes a las de los polmeros que forman los materiales plsticos. - Las patatas fritas de bolsa se hicieron ms apetitosas gracias a un experimento de David Parker, de la Universidad de Birmingham, que las someti a una pequea dosis de radioactividad. - Young Hwa Kim, fsico de la Lehig University Bethlem, en Pensilvania, ha logrado, sin aadir ningn ingrediente

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secreto al maz, palomitas gigantes, multiplicando su tamao por diez, simplemente reduciendo la presin existente en el ambiente en que se cuece. - Otros cientficos Alemanes de la Universidad Tcnica de Berln, tratan de solucionar uno de los mayores problemas de la cerveza, su espuma se desvanece rpidamente. Para resolverlo pretenden modificar directamente un gen de la cebada, para as conservar por ms tiempo su espuma. Objetivos de la biotecnologa de alimentos. El objetivo fundamental de la Biotecnologa de Alimentos es la investigacin acerca de los procesos de elaboracin de productos alimenticios mediante la utilizacin de organismos vivos o procesos biolgicos o enzimticos, as como la obtencin de alimentos genticamente modificados mediante tcnicas biotecnolgicas. reas de aplicacin. Los aportes de la Biotecnologa para apoyar los procesos productivos de la industria alimentara y agroalimentaria se enfocan a dos grandes lneas prioritarias de investigacin: a) TECNOLOGA DE ALIMENTOS Y BIOCATLISIS. El rea de Tecnologa Enzimtica y Biocatlisis incluye el extenso campo de las Fermentaciones en procesamiento de alimentos, as como la Mejora gentica de microorganismos de aplicacin en tecnologa de alimentos y la Produccin de protenas y enzimas de uso alimentario. Fermentaciones La Fermentacin es la transformacin de una sustancia orgnica (generalmente un carbohidrato) en otra utilizable, producida mediante un proceso metablico por microorganismos o por enzimas que provocan reacciones de oxidacin-reduccin, de las cuales el organismo productor deriva la energa suficiente para su metabolismo. Las fermentaciones pueden ser anaerbicas, si se producen fuera del contacto con el aire, o aerbicas, que slo tienen lugar en presencia de oxgeno.

Las fermentaciones ms comunes en la industria de alimentos es la del azcar, con formacin de alcohol etlico, en la elaboracin de vino, cerveza, sidra; la del alcohol, con formacin de cido actico, en la elaboracin del vinagre; y la fermentacin lctica, en la elaboracin de quesos y yogures. Actualmente en la industria fermentativa se utilizan tanques de fermentacin en los que sta se realiza en condiciones controladas de temperatura y presin 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 alcohlicas: Panadera (fermentacin por levaduras de panadera) Vegetales fermentados (encurtidos en general) Ensilado (fermentacin de forraje) - Fermentaciones alcohlicas: Vino (fermentacin alcohlica y malolctica). Cerveza. Sidra. Destilados. Vinagre (transformacin de alcohol en cido actico por fermentacin con Acetobacter) - Fermentaciones crnicas: Embutidos crudos curados (salame, chorizo espaol, etc.) Jamn Serrano (producto curado) Productos de pescado fermentado (fermentacin en filetes de pescado ahumado) - Fermentaciones lcticas: Leches fermentadas en general. Yogur (fermentacin de leche con microorganismos acidificantes, como Lactobacillus) Quesos (fermentacin con determinados cultivos bacterianos inoculados) Bebidas lcticas alcohlicas (Kefir) - Fermentaciones locales especiales: Salsa de soya. Miso. Tofu. Otros productos.

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OTRAS APLICACIONES EN TECNOLOGA ENZIMTICA Y BIOCATLISIS Mejora gentica de microorganismos: - Obtencin de cepas recombinantes de microorganismos de utilidad en tecnologa de alimentos, mediante tcnicas de ingeniera gentica. Se obtienen as microorganismos como levaduras industriales que poseen una mayor adaptacin y eficacia en los procesos fermentativos, o bacterias capaces de producir determinadas enzimas de utilidad en procesamiento de alimentos. - Produccin de protenas y enzimas de uso alimentario: Produccin de enzimas con una actividad enzimtica dada, a partir de clulas microbianas. Esta actividad se vale de varias disciplinas, como la microbiologa, la ingeniera gentica, ingeniera de protenas e ingeniera bioqumica. Se obtienen as enzimas que transforman el azcar en polmeros, enzimas que hidrolizan la lactosa de la leche para hacerla ms digerible, enzimas que se utilizan en enologa, etc. - Diseo de procesos enzimticos: Con los catalizadores disponibles o desarrollados, enzimas o clulas, libres o inmovilizadas, se pueden llevar a cabo procesos enzimticos o fermentativos en reactores de diversas caractersticas, las que se determinarn para cada proceso especfico. As, se ha desarrollado, por ejemplo, una lnea de procesos de extraccin enzimtica de principios activos vegetales para la transformacin de materias primas. Tal es el caso de un proceso biolgico para la extraccin de aceite de coco, sin usar solventes ni extractores mecnicos. Lneas de Investigacin en Tecnologa Enzimtica y Biocatlisis En la actualidad se estn llevando a cabo diversos avances en los campos de investigacin referentes a Tecnologa Enzimtica y Biocatlisis, en particular el estudio del metabolismo y mejoramiento gentico de Levaduras Industriales, as como la expresin de enzimas especficas mediante cepas microbianas recombinantes. Algunas de las lneas de investigacin en desarrollo actual son las que se describen a continuacin:

- Bacterias Lcticas: Utilizacin de tcnicas y desarrollo de mtodos para la deteccin e identificacin de bacterias lcticas, utilizadas como cultivos iniciadores de fermentaciones alimentaras. Estudios sobre el metabolismo de bacterias lcticas, incluyendo metabolismo de azcares, regulacin de la gluclisis e incidencia en la produccin de voltiles y la calidad de productos lcteos. - Biologa Molecular de Levaduras Industriales: Estudio de mecanismos moleculares implicados en la fisiologa de levaduras industriales durante los procesos fermentativos que llevan a cabo. Estudio de los mecanismos moleculares de la respuesta a estrs osmtico en levaduras industriales. Modificacin gentica de cepas de levaduras industriales para conseguir una mayor adaptacin y eficacia en los procesos fermentativos. - Enzimas y Levaduras Vnicas: Utilizacin de tcnicas de seleccin e identificacin de levaduras vnicas. Estudios de la fisiologa de levaduras vnicas durante los procesos de fermentacin. Modificacin gentica de levaduras vnicas. Estudios sobre la aplicacin de enzimas en enologa. Produccin de enzimas de inters enolgico. - Estructura y Funcin de Enzimas: Estudios de la relacin entre estructura y funcin de protenas. Produccin heterloga de enzimas por cepas microbianas. - Levaduras de Panadera: Aislamiento y caracterizacin de microorganismos con aplicacin potencial en la industria de panadera. Estudios sobre el metabolismo de levaduras de panadera. Expresin heterloga de genes que codifican enzimas de inters en los procesos de panificacin. - Taxonoma Molecular: Aplicacin de tcnicas moleculares para la deteccin e identificacin de bacterias en

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alimentos. Deteccin e identificacin de bacterias patgenas por PCR. b) ALIMENTOS GENTICAMENTE MODIFICADOS. Qu son los Alimentos Genticamente Modificados? La demanda de alimento global ha aumentado la necesidad de cultivos mejorados. La Biotecnologa ofrece la tecnologa necesaria para producir alimentos ms nutritivos y de mejor sabor, rendimientos ms altos de cosecha y plantas que se protegen naturalmente contra enfermedades, insectos y condiciones adversas. La tecnologa de Alimentos Genticamente Modificados (tambin llamados Alimentos Transgnicos) permite efectuar la seleccin de un rasgo gentico especfico de un organismo e introducir ese rasgo en el cdigo gentico del organismo fuente del alimento, por medio de tcnicas de ingeniera gentica. Esto ha hecho posible que se desarrollen cultivos para alimentacin con rasgos ventajosos especficos u otros sin rasgos indeseables. En lugar de pasar 10 o 12 aos desarrollando plantas a travs de mtodos de hibridacin tradicional, mezclando millares de genes para mejorar un cultivo determinado, la Biotecnologa actual permite la transferencia de solamente uno o pocos genes deseables, obteniendo cultivos con las caractersticas deseadas en tiempos muy cortos. Principales aplicaciones Genticamente en Alimentos Modificados

Mejoramientos en la calidad nutricional. Modificaciones para obtener cosechas ms tempranas. Mejor manejo de postcosecha. Otras caractersticas de valor agregado. Ventajas de los Alimentos Genticamente Modificados Las ventajas ofrecidas por los Alimentos GM pueden resumirse en los siguientes aspectos principales: - Mejoras nutricionales: Se pueden efectuar modificaciones genticas para obtener alimentos enriquecidos en aminocidos esenciales, alimentos con contenido modificado de cidos grasos, alimentos con alto contenido de slidos, o alimentos enriquecidos en contenido de determinadas vitaminas o minerales, entre otras caractersticas de calidad nutricional. - Mayor productividad de cosechas: Se pueden obtener cultivos para alimentacin genticamente modificados que presenten resistencia natural a enfermedades o plagas, condiciones climticas adversas o suelos cidos o salinos, aumento en la fijacin de nitrgeno de las plantas, resistencia a herbicidas. Todo esto permite reducir notablemente el dao a los cultivos y aumentar la productividad agrcola en cifras cercanas al 25%. Proteccin del medioambiente: Los cultivos biotecnolgicos que son resistentes a enfermedades e insectos reducen la necesidad del uso de pesticidas agroqumicos, lo que se traduce en una mucho menor exposicin de aguas subterrneas, personas y ambiente en general a residuos qumicos. Alimentos ms frescos: Cultivos a los cuales se ha modificado los genes que regulan la velocidad de maduracin de frutos permiten obtener variedades de maduracin lenta, de modo de permitir manejos de postcosecha o transportes de ms larga duracin sin que los alimentos lleguen al consumidor en estados avanzados de madurez. Principales especies cultivadas de Alimentos Genticamente Modificados

Las ventajas ofrecidas por la Biotecnologa de modificacin gentica se aplican fundamentalmente en el mejoramiento de cultivos agrcolas. Las principales aplicaciones se ven en cultivos con las siguientes caractersticas: Resistencia a enfermedades y plagas Resistencia a sequas y temperaturas extremas Aumentos en la fijacin de nitrgeno (permitiendo reducir el uso de fertilizantes) Resistencia a suelos cidos y/o salinos Resistencia a herbicidas (permitiendo eliminar malezas sin afectar el cultivo)

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Los principales cultivos genticamente modificados para alimentacin que se utilizan hoy en da son soya, maz, canola, tomate, papas y calabaza; considerndose los tres principales soya, canola y maz. Por su repercusin en Europa, los casos de la soya y el maz transgnicos resultan de especial relevancia. La soya se utiliza en un 40-60% de los alimentos procesados: aceite, margarina, alimentos dietticos e infantiles, cerveza, etc. El 2% de la soya producida en Estados Unidos es transgnica, de la que un 40% se exporta a Europa. La utilizacin de plantas transgnicas en programas de mejora se va incrementando da a da. Algunos expertos han llegado incluso a predecir que hacia el ao 2005, el 25% de la produccin agrcola en Europa lo ser de plantas transgnicas. Nota: "Canola" es una combinacin de dos palabras: canadiense y aceite (oil). La canola fue desarrollada por cultivadores canadienses con tcnicas tradicionales de cultivo, especficamente por sus cualidades nutricionales. Las semillas se prensan, obtenindose 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 investigacin ahora se est llevando a cabo para mejorar aun ms el perfil nutricional de la canola. Algunos ejemplos destacables de Alimentos GM - Soya resistente a glifosato: Es una variedad de soya transgnica obtenida por la compaa estadounidense Monsanto, a la que se le ha transferido un gen que produce resistencia al glifosato, componente activo del herbicida "Roundup". Esto permite la utilizacin del herbicida sin afectar el cultivo, permitiendo que se alcancen mayores niveles de productividad. - Maz resistente a glufosinato y a Ostrinia nubilabis: Maz transgnico producido por la multinacional Ciba-Geigy (hoy Novartis), resistente al glufosinato de amonio (componente activo del herbicida "Basta"), y resistente adems al Ostrinia nubilabis, un insecto que horada el tallo de la planta destruyndola.

- Tomate de maduracin lenta: Se han obtenido plantas transgnicas de tomate con genes que alargan el perodo de conservacin y almacenamiento evitando la sntesis de la poligalacturonasa que produce el reblandecimiento del fruto. As, se tienen ventajas en cuanto al manejo postcosecha de tomates, que pueden soportar perodos ms largos de almacenamiento o transporte y llegar en buenas condiciones al consumidor final. - Arroz Dorado: Es una variedad de arroz obtenida por modificacin gentica para contener Betacaroteno, una pro-vitamina que en el organismo se transforma en vitamina A. Esto puede significar una gran ayuda para pases en vas de desarrollo en los que se sufre masivamente de deficiencia de vitamina A, condicin que puede llevar a muchos casos de ceguera. Muchos de estos pases, adems, tienen justamente al arroz como la base de su alimentacin. Consideraciones de seguridad para Alimentos GM El uso de procesos biotecnolgicos, particularmente modificacin gentica, es extremadamente importante al idear nuevas maneras de aumentar la produccin de alimentos, mejorar la calidad nutricional y proporcionar mejores caractersticas de proceso o almacenaje. Cuando se desarrollan nuevos alimentos o componentes de alimentos usando Biotecnologa, hay requisitos legales nacionales y expectativas del consumidor para que existan sistemas y procedimientos eficaces de evaluacin de la seguridad de los alimentos para el consumo. Las tcnicas tradicionales de evaluacin de la seguridad de los alimentos, basadas en pruebas toxicolgicas (segn lo utilizado para los aditivos alimentarios, por ejemplo), pueden no aplicarse siempre a los alimentos o componentes de alimentos obtenidos por Biotecnologa. De acuerdo a una reunin 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 tcnicas que cambian los rasgos hereditarios, como la tecnologa de DNA recombinante, son bsicamente las mismas que se relacionan con otras maneras de alterar el genoma de un organismo, tal como la hibridacin convencional.

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stas incluyen: Las consecuencias directas (nutricionales, txicas o alergnicas) de la presencia en los alimentos de nuevos productos genticos codificados por los genes introducidos durante la modificacin gentica. Las consecuencias de los niveles alterados de productos genticos existentes codificados por los genes introducidos o modificados durante la modificacin gentica. Las consecuencias indirectas de los efectos de cualquier nuevo producto gentico, o de niveles alterados del producto gentico 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 modificacin gentica del organismo fuente del alimento, como interrupcin de secuencias de codificacin o control, o la activacin de genes latentes, conduciendo a la presencia de nuevos componentes o de niveles alterados de componentes existentes. Las consecuencias de la transferencia gentica a la microflora gastrointestinal desde organismos genticamente modificados o alimentos o componentes alimenticios derivados de ellos. El potencial de efectos adversos para la salud asociados a los microorganismos genticamente 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 pases en vas de desarrollo existen graves de problemas de hambre, sub-alimentacin, enfermedades y problemas de salud pblica en general. Las causas del hambre y malnutricin en el mundo en desarrollo son variadas y sistmicas, y hay pocas soluciones inmediatas y sostenibles. Sin embargo, en las prximas dcadas, la Biotecnologa ayudar a encontrar soluciones, y por lo tanto proporcionar opciones realistas para las naciones del mundo subdesarrollado.

Naciones Unidas estima que ms de 100 millones de nios 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 Biotecnologa para producir Betacaroteno, una pro-vitamina que se transforma en vitamina A, fue desarrollado especficamente para tratar esta crisis de salud. Para las poblaciones cuya fuente de alimentacin primaria es el arroz, este avance nutricional puede significar una mejora enorme en salud pblica. La deficiencia de hierro afecta a 400 millones de mujeres en edad de maternidad, lo que conduce a niveles ms altos de nacimiento prematuro, mortalidad perinatal y retraso mental y de crecimiento. Para dar solucin a este problema, investigadores en Biotecnologa estn intentando producir un arroz con niveles ms altos de hierro. Los cientficos tambin estn intentando mejorar el perfil nutricional de muchos de los alimentos del mundo, desde aceite de canola con niveles ms altos de Betacaroteno, a frutas y hortalizas que contengan ms vitaminas C y E. Los cultivos generados por Biotecnologa tambin poseen el potencial de transformar la productividad en el mundo en vas de desarrollo. Cultivos que son tpicamente daados por enfermedades, parsitos, malezas y sequas pueden causar la ruina de las economas de subsistencia. Nuevos cultivos genticamente modificados, que pueden resistir estas amenazas, estn siendo creados. Segn el Banco Mundial, la Biotecnologa podra elevar la productividad alimentara del mundo hasta en un 25%, alimentando a ms gente mientras se consumen menos recursos. Un ejemplo sobresaliente del impacto potencial de la biotecnologa agrcola se da en frica, donde los trabajos de desmalezamiento de cultivos prcticamente esclavizan a grandes cantidades de personas, impidiendo muchas veces que los nios asistan a la escuela. Una solucin la constituiran los cultivos resistentes a los herbicidas, que permitiran la eliminacin de malezas slo por rociamiento con estos agroqumicos. Quizs la ms significativa ventaja potencial de la Biotecnologa para el mundo en desarrollo se presenta en la forma de alimentos capaces de vacunar contra enfermedades. Los cientficos ya han

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demostrado que un alimento se puede utilizar para administrar vacunas contra enfermedades especficas. El virus Norwalk provoca una enfermedad poco conocida que afecta a nios 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. Adems, ya se est anticipando la produccin de una variedad de pltano que puede entregar una vacuna contra la hepatitis B. Incluso en el mundo desarrollado, no todos los nios reciben las inmunizaciones necesarias. En las regiones del mundo donde la inmunizacin es prcticamente inexistente y el conocimiento de los conceptos de salud pblica es limitado, el desarrollo de estos nuevos alimentos podra combatir la significativa desnutricin y paliar las deficiencias en salud. EL FUTURO DE LA BIOTECNOLOGA DE ALIMENTOS GENTICAMENTE MODIFICADOS La prxima generacin de productos obtenidos por Biotecnologa, muchos de los cuales ya han sido desarrollados pero no estn todava en el mercado, se concentran en una cantidad de caractersticas que subrayarn su uso en sistemas de produccin de alimentos, como tambin mejorarn sus aspectos de calidad final. Estos alimentos posibles incluyen soya con cualidades nutricionales mejoradas mediante un incremento en el contenido de protenas y aminocidos; cultivos con aceites, grasas y almidones modificados para mejorar el procesamiento y la digestibilidad, tales como canola con alto contenido de estearato, maz bajo en fitato o cido ftico. Otros productos que estn siendo desarrollados incluirn nuevas caractersticas 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 podrn proporcionar inmunidad contra enfermedades o mejorar caractersticas saludables de los alimentos tradicionales. Una investigacin substancial tambin se ha dedicado al desarrollo de pescado genticamente modificado, como el salmn. Algunos de estos productos ya estn disponibles para el uso, no obstante la

mayora est a aos de la produccin comercial generalizada. Algunos ejemplos destacables de Alimentos Genticamente Modificados que podran desarrollarse en el futuro son los siguientes: Leche con biodisponibilidad de calcio mejorada. Huevos con menos colesterol. Papas y tomates con mayor contenido de slidos. Maz y soya con contenido aumentado de aminocidos esenciales para ser utilizados en alimentacin humana y animal. Caf descafeinado naturalmente. Cultivos con contenido modificado de cidos grasos que permitan la produccin de aceites ms saludables. Rasgos que controlan la maduracin 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 bsicamente la proteccin de cultivos contra prdida de productividad, reduccin en el uso de pesticidas, mayor proteccin medioambiental, proteccin contra insectos por temporadas largas, y ahorros de trabajo y energa porque los agroqumicos seran aplicados con menor frecuencia. Resumiendo, se puede decir que la Biotecnologa tiene un amplsimo rango de aplicacin en la industria de alimentos, ofreciendo los medios para producir alimentos de mejor calidad en forma ms eficiente y segura para la salud y el medio ambiente. Una de las promesas de la Biotecnologa es generar innovaciones y mejoras en los alimentos conduciendo a prcticas agrcolas ms ecolgicas, contribuyendo a una agricultura sustentable que utiliza con respeto los recursos del medioambiente. El rea de mayor aplicacin de la Biotecnologa en alimentos, y la ms antigua, corresponde a las Fermentaciones, de gran importancia dentro de la Tecnologa de Alimentos y que abarca varios campos, como fermentaciones alcohlicas, fermentaciones crnicas y fermentaciones lcticas. El rea ms reciente y de mayor proyeccin dentro de la Biotecnologa de Alimentos est en el desarrollo de Alimentos Genticamente

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Modificados o Transgnicos, cuyas principales ventajas se ven en mejoras nutricionales, mayor productividad de cosechas y mayor proteccin medioambiental. Adems, los Alimentos GM poseen hoy en da gran importancia en las soluciones de graves problemas de escasez de alimentos, desnutricin y problemas de salud pblica en general del mundo en vas de desarrollo. Utilizacin de enzimas en la industria de alimentos. INDUSTR ENZIMAS IA Cervecer Amilasas a Papaina, Pepesina Fiscina, Bromelina INCIDENCIA TECNOLOGICA Mejoran los procesos de liquefaccin y de sacarificacin. Evitan la turbidez durante la conservacin de ciertos productos. Evitan el oscurecimiento y los sabores desagradables. Mejoran la clarificacin y extraccin de jugos. Evita el oscurecimiento y los sabores desagradables. Utilizacin de jarabes de alto contenido de fructuosa. Mejoran la clarificacin extraccin de jugos. Aumenta la solubilidad y disminuye la turbidez del t. Evita el oscurecimiento y los sabores desagradables. Enmascara el gusto a oxido.

Quesera

Helados

Industria s crnicas Panificac in

Vinificaci Glucosan oxidasa Enzi. Ppticas Glucosaoxidasa

Bebidas no alcohlic as

Glucosaisomerasa Enzi. Ppticas Tannasa Glucosaoxidasa

Confiter a

Fabricacin de leche delactosada, evita la cristalizacin de leche concentrada. "Cuajo" Precipitacin de Lactasa la casena. Lipasa Influencia el sabor de los quesos. Influencia el sabor de los quesos. Lactasa Evita la Glucosacristalizacin. isomerasa Permite la utilizacin de jarabes de alta concentracin de fructuosa. Papaina, Ablandamiento Fiscina de carnes. bromelina Produccin de hidrolizados. Amilasa Mejora la Lactasa calidad del pan. Proteasa Mejora la Lipoxidasa coloracin de la superficie, debido a la reaccin de Maillard. Disminuye la viscosidad de la pasta. Produce una miga muy blanca. Amilasas, Hidrlisis de Pullulanasa almid y Isoamilasas, produccin de Invertsa y jarabes de alto Glucosacontenido de isomersa fructuosa. lipasa Acenta el sabor en chocolates.

Industria AlfaHidrolisa la azucarera galactosidasa rafinosa y permite la cristalizacin normal del azcar. 14.- CLONACIN.

Lechera Tripsina Lactasa

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De todos los problemas bioticos planteados por la ingeniera gentica hay uno que se ha convertido ltimamente en el centro de debate pblico: la clonacin. La clonacin es una forma de reproduccin no sexual, que se da naturalmente en muchas plantas junto a la reproduccin sexual y que, a diferencia de esta ltima, produce copias genticas exactas de la planta originaria. Los ejemplos mas conocidos son las patatas y las fresas. La naturaleza produce de modo natural clones, sin intermediacin humana de ningn tipo, como es el caso de los gemelos monocigotos que comparten una informacin gentica idntica debido a una divisin espontnea del zigoto. Clonar significa crear un ser vivo idntico a otro, a partir de una clula del individuo original. Las dos principales tcnicas de clonacin son: Por separacin de embriones. Por transferencia nuclear, que fue el mtodo utilizado para clonar a la Oveja Dolly. Qu usos clonacin? o utilidades tiene la

Antes de Dolly, cientficos de diversas partes del mundo haban logrado clonar sapos, monos, ovejas y vacas. Pero siempre haban utilizado clulas de embriones, las cuales tienen la capacidad de dividirse y dar origen a un nuevo ser. En la dcada de los 70 se descubri, gracias a un experimento con sapos, que era posible clonar individuos completos a partir de clulas diferenciadas. * Clula diferenciada: aquellas que ya tienen determinada su funcin dentro del organismo: clulas de sangre, de huesos, del cerebro. Cmo fue el proceso de clonacin de la oveja Dolly? De la ubre de la madre de Dolly (la llamada original en el dibujo), los cientficos sacaron una clula, que contiene todo el material gentico (ADN) de la oveja adulta. Despus, la otra oveja, a la que llamaremos oveja X, le extrajeron un vulo, el cual servira de clula receptora. Al vulo se le sac el ncleo, eliminando as el material gentico de la oveja donante. Se extrajo el ncleo de la clula mamaria y, mediante impulsos elctricos, se fusion al vulo sin ncleo de la oveja donante. Con los mismos impulsos se activ al vulo para que comenzara su divisin, tal y como lo hacen los vulos fertilizados en un proceso natural de reproduccin. Al sexto da, ya se habr formado un embrin, el cual fue implantado en el tero de una tercera oveja, la madre sustituta, que tras un periodo normal de gestacin, dio a luz a Dolly: una oveja exactamente igual a su madre gentica. Clonacin animal s, clonacin animal no:

En el mbito de la medicina y la investigacin mdica: Mejorar el conocimiento gentico y psicolgico. Disponer de modelos de enfermedades humanas. Producir a bajo coste protenas para su posible uso teraputico. Suministrar rganos o tejidos para trasplantes. En la investigacin agrcola y agrnoma: Permite mejorar la seleccin de animales que posean alguna cualidad innata o adquirida de inters (resistencia, productividad, etc). Clonacin animal En 1997, el Instituto Roslin, en Escocia, clon por primera vez (despus de 277 intentos) en la historia a un mamfero a partir de una *clula diferenciada de otro. Dolly, es el primer mamfero de la historia que se ha clonado de un adulto.

Las alteraciones del patrimonio gentico en animales plantean problemas ticos. Entre las consecuencias que se han barajado para considerar ilcita la clonacin es el factor medioambiental. A la larga supondra un detrimento de la variabilidad gentica y de adaptacin de las especies. Debemos evitar el abuso de la naturaleza, protegerla de los efectos de una manipulacin irracional e injustificada por parte del hombre. Algunos investigadores consideran que el uso y manipulacin del genoma de animales

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y vegetales puede ser uno de los principales instrumentos para acabar con el hambre del mundo o aportar excelentes fbricas vivas de sustancias qumicas muy valiosas para el hombre. Como principio tico debemos decir que estas alteraciones deben estar orientadas al servicio del hombre o la naturaleza de forma directa o indirecta, y como consecuencia el investigador no puede actuar con la intencin de daar con la manipulacin del genoma, ni al propio animal ni a los seres humanos. Con la finalidad de evitar que esto suceda, el Grupo de Asesores sobre las Implicaciones ticas de la Biotecnologa de la Comisin Europea (GAIEB) dictamin en Mayo de 1997, a peticin de la Comisin Europea, lo siguiente:

La Comunidad Europea debera expresar con claridad su condena de clonacin reproductiva humana.

La finalidad diagnstica o farmacolgica con intencin de luchar contra la enfermedad justifica la aplicacin de la ingeniera gentica y en concreto la clonacin sobre animales. El respeto del ecosistema y la biodiversidad representa el horizonte tico que debe guiar estas acciones de intervencin gentica, no abusando de la naturaleza, sino desentrandola sin destruir sus riquezas. Por lo tanto, guardando las debidas precauciones de seguridad y teniendo como fin el beneficio del hombre, las aplicaciones de esta nueva tcnica en la agricultura, ganadera y en la farmacologa parecen totalmente lcitas. Pero, quin nos dice que esto va a ser realmente as? Es posible que alguna mente trastornada o maliciosa se sirva de este sistema para hacer dao a los animales o a las personas. Clonacin humana El primer experimento de clonacin en embriones humanos del cual se tiene noticia es el realizado en 1993 por Jeny Hall y Robert Stilman, de la Universidad de George Washington. Haban conseguido embriones humanos mediante la divisin artificial de un vulo fecundado, pero no llegaron a desarrollarse. Esto ha provocado un gran nmero de reacciones desde todos los mbitos, la mayora de las instituciones internacionales, de los gobiernos, de las iglesias y de la opinin pblica se decantan por la no clonacin humana. La pregunta que se plantea ahora es debe hacerse lo que puede hacerse? La respuesta a la misma no es unnime: Renato Dulbecco, Premio Nobel de Medicina, ha declarado que "es un error excluir a priori el realizar experimentos de clonacin con humanos, porque esta tcnica podra ser til para solucionar problemas tan importantes como los trasplantes" Para l, sera por tanto vlido clonar a seres humanos con el fin de utilizar posteriormente sus rganos. Entonces, sera lcito decidir tener un hijo

La clonacin de animales de cra o de animales de laboratorio slo es ticamente aceptable si se lleva a cabo con estricta consideracin del bienestar de los animales, bajo la supervisin de organismos de control. Los requisitos ticos necesarios son: Evitar o minimizar el sufrimiento de los animales. Sustituir en lo posible la utilizacin de animales en investigacin por otras opciones. Debe prestarse atencin a la necesidad de preservar la diversidad gentica de las cabaas de animales. En lo referente a los humanos: Debera prohibirse cualquier intento de producir un individuo humano genticamente idntico mediante sustitucin nuclear a partir de clulas de un nio o adulto (clonacin reproductiva) Se descarta cualquier intento de crear embriones genticamente idnticos en ensayos clnicos en tcnicas de reproduccin asistida, ya sea mediante la divisin del embrin, ya mediante transferencia nuclear a partir de un embrin existente. La clonacin mltiple es inaceptable. La investigacin sobre sustitucin nuclear debera tener como objetivo arrojar luz sobre la causa de una enfermedad humana o contribuir a aliviar un sufrimiento.

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para utilizarlo como donante de mdula sea con el fin de salvar la vida a un hermano con leucemia? En el otro lado encontramos opiniones como la de Ian Wilmut, el padre de Dolly, "yo no aceptara la clonacin de seres humanos bajo ninguna circunstancia, ni siquiera la mas desesperada" El debate sobre la clonacin no ha hecho mas que empezar, y est claro que va a causar muchos problemas en el futuro. La UNESCO, la Unin Europea, el Vaticano, los Parlamentos de Alemania e Italia, y el Congreso de los EEUU se han pronunciado en contra de la clonacin en humanos. La Casa Blanca solicit en 1997 una moratoria sobre este tipo de investigaciones y la Comisin Nacional Asesora de Biotica recomend que se impusiera una restriccin legal al respecto. La LEGISLACIN PENAL vigente en los distintos pases o no contemplan la circunstancia de la clonacin de humanos o si lo hacen difieren mucho acerca de las penas aplicables. En ESPAA la clonacin de seres humanos est expresamente prohibida por el Cdigo Penal (Ley Orgnica 10/1995, de 23 de Noviembre). El Ttulo V dedicado a los delitos relativos a la manipulacin gentica, as lo expresa en su artculo 161 segundo prrafo: Se castigar con la pena de prisin de uno a cinco aos la creacin de seres humanos idnticos por clonacin u otros procedimientos dirigidos a la seleccin de la raza. Ya desde 1985 estaba considerada motivo de infraccin administrativa. Por otra parte, la Ley 35/1988 sobre Tcnicas de Reproduccin Asistida contemplaba en su artculo 20: Son infracciones muy graves: K)Crear seres humanos idnticos por clonacin u otros procedimientos dirigidos a la seleccin de la raza. l)La creacin de seres humanos por clonacin en cualquiera de las variantes o cualquier otro procedimiento capaz de originar varios humanos idnticos.

En 1997, 19 pases, entre ellos Espaa, firmaron el primer texto jurdico de derecho internacional, la Convencin de Asturias de Biotica, que prohbe la clonacin de seres humanos. En nuestro pas, ha sido motivo de debate entre juristas la conveniencia o no de regular las practicas de manipulacin gentica, y en particular la clonacin, en el Cdigo Penal. Sin embargo no prev todas las modalidades de manipulacin que la ciencia est poniendo rpidamente a disposicin de toda la humanidad. En ALEMANIA existe parecida a la nuestra. una legislacin

La legislacin BRITNICA, que prohibe reemplazar la clula de un embrin con el ncleo extrado de la clula de otra persona o embrin, est redactada de tal forma que deja ciertos resquicios legales, que son los que han permitido la creacin de la oveja Dolly. Si analizamos el tema desde el punto de visto tico, podemos llegar a resultados muy controvertidos, como la utilizacin de esta tcnica para la creacin de seres clnicos inferiores, provocando un abuso de los ms fuertes sobre los ms dbiles, como fuente de trasplantes (clonacin teraputica), como mtodo para aliviar el dolor y los efectos psicolgicos de la prdida de un ser querido obteniendo una copia del mismo, o conseguir clnicos de personas de alto nivel intelectual o moral que puedan ser de utilidad para la humanidad. Es difcil aportar argumentos a favor de la clonacin humana. La opinin, casi totalmente unnime, es la de oposicin a la misma. Hay quien defiende la conveniencia de la clonacin teraputica, es decir, utilizar rganos humanos clonados en trasplantes y en el tratamiento y curacin de enfermedades como el SIDA o el cncer, pero para otros es una forma mas de clonacin reproductiva, que conlleva incluso un agravante, ya que unos seres son creados nicamente para el provecho de otros.

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Cmo conseguir que esta tecnologa sirva al hombre y no se revuelva contra l? Existe una presin interesada en la industria tecnomdica, y en las empresas ganaderas y de alimentacin, que est favorecida por la legislacin vigente sobre patentizacin de organismos vivos (Dolly). La mercantilizacin de la ciencia juega a favor de una legislacin ambigua y permisiva. A esto se unen las dificultades econmicas, polticas y culturales para lograr, a corto plazo, una legi