Benemérita Universidad Autónoma de Puebla




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Capítulo 1

1.1 ¿Qué es biotecnología?


La palabra "biotecnología" es el resultado de la unión de otras dos: "biología" y "tecnología". Y es que la biotecnología es exactamente eso: tecnología biológica. Si te paras a pensarlo, los seres vivos pueden ser considerados maquinarias biológicas (Rojas, 2010) Utilizamos maquinaria biológica en forma de moléculas para movernos, obtener energía de lo que comemos, respirar, pensar.

La biotecnología consiste precisamente en la utilización de la maquinaria biológica de otros seres vivos de forma que resulte en un beneficio para el ser humano, ya sea porque se obtiene un producto valioso o porque se mejora un procedimiento industrial (Jimenez, 2012) Mediante la biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para eliminar la contaminación.

1.2 Importancia de la biotecnología


Los progresos en biotecnología industrial y en procesos bioquímicos han conducido a nuevos mecanismos y metodologías en reacciones biocatalitícas que permitieron que los procesos tradicionales fueran más eficientes, se redujeran costos de producción, se utilizaran reactivos menos peligrosos o que incluso se cambiaran procesos químicos por bioquímicos, con el fin de hacer uso sostenible de los recursos naturales, darle importancia a temas claves como salud, seguridad aspectos medioambientales. Aunque se han logrado grandes mejoras en las industrias químicas aún falta mucho, y es un reto para los científicos, biotecnólogos, ingenieros químicos y demás personas involucradas en estos temas comprender y caracterizar mejor los procesos biotecnológicos. El trabajo del ingeniero químico ha sido y sigue siendo de gran importancia en muchos campos relacionados a biotecnología.

La biotecnología y su importancia en los alimentos.

El surgimiento de los sistemas de producción de alimentos aparece junto con el hombre, aproximadamente hace unos 100, 000 años cuando Homo sapiens fabrico sus instrumentos elaborados de piedra, estos instrumentos en un principio utilizados para la recolección, caza, pesca, escoger y domesticar plantas. Así siguió evolucionando el sistema hasta la producción de alimentos conocida hoy en día donde se utilizan ciertas técnicas y herramientas para adaptar el crecimiento vegetal y animal a las condiciones regionales. Así surge la biotecnología para la producción de alimentos. Por medio de ésta los alimentos producidos pueden dividirse en cuatro categorías

1. Alimentos compuestos que contengan organismos vivientes

2. Alimentos derivados que contengan ingredientes derivados de organismos genéticamente modificados

3. Alimentos que contengan un solo ingrediente producido por microorganismos genéticamente modificados

4. Alimentos que contengan ingredientes procesados por enzimas producidas mediante microorganismo genéticamente modificado

1.3 Antecedentes de la biotecnología


La primer era biotecnológica anterior a Pasteur.

Sus comienzos se confunden con los de la humanidad. En esta época, la biotecnología se refiere a las prácticas empíricas de selección de plantas y animales y sus cruzas, y a la fermentación como un proceso para preservar y enriquecer el contenido proteínico de los alimentos. Este período se extiende hasta la segunda mitad del siglo XIX (Aburto, 2011) y se caracteriza como la aplicación artesanal de una experiencia resultante de la práctica diaria.4 Era tecnología sin ciencia subyacente en su acepción moderna.

La segunda era biotecnológica de identificación de los microorganismos como causa de la fermentación.

Comienza con la identificación, por Pasteur, de los microorganismos como causa de la fermentación y el siguiente descubrimiento por parte de Buchner de la capacidad de las enzimas, extraídas de las levaduras, de convertir azúcares en alcohol. Estos desarrollos dieron un gran impulso a la aplicación de las técnicas de fermentación (Aburto, 2011) en la industria alimenticia y al desarrollo industrial de productos como las levaduras, los ácidos cítricos y lácticos y, finalmente, al desarrollo de una industria química para la producción de acetona, "butanol" y glicerol, mediante el uso de bacterias.

Historia de la biotecnología de los desarrollos en sentidos opuestos.

La tercera época en la historia de la biotecnología se caracteriza por desarrollos en cierto sentido opuestos, ya que por un lado la expansión vertiginosa de la industria petroquímica tiende a desplazar los procesos biotecnológicos de la fermentación, pero por otro, el descubrimiento de la penicilina por Fleming en 1928, sentaría las bases para la producción en gran escala de antibióticos, a partir de la década de los años cuarenta (Rojas, 2010). Un segundo desarrollo importante de esa época es el comienzo, en la década de los años treinta, de la aplicación de variedades híbridas en la zona maicera de los Estados Unidos ("corn belt"), con espectaculares incrementos en la producción por hectárea, iniciándose así el camino hacia la "Revolución verde" que alcanzaría su apogeo 30 años más tarde.

Época actual de la biotecnología.

Se inicia con el descubrimiento de la doble estructura axial del ácido "desoxirribonucleico" (ADN), seguido por los procesos que permiten la inmovilización de las enzimas, los primeros experimentos de ingeniería genética realizados por Cohen y Boyer y la técnica del "hibridoma" para la producción de anticuerpos "monoclonales" (Aburto, 2011).

Estos han sido los acontecimientos fundamentales que han dado origen al auge de la biotecnología. Su aplicación rápida en áreas tan diversas como la agricultura, la industria alimenticia, la farmacéutica, los procesos de diagnóstico y tratamiento médico, la industria química, la minería y la informática, justifica las expectativas generadas en torno de estas tecnologías. Un aspecto fundamental de la nueva biotecnología es que es intensiva en el uso del conocimiento científico. Las nuevas biotecnologías pueden agruparse en cuatro categorías básicas:

  1. Técnicas para el cultivo de células y tejidos.

  2. Procesos biotecnológicos, fundamentalmente de fermentación, y que incluyen la técnica de inmovilización de enzimas.

  3. Técnicas que aplican la microbiología a la selección y cultivo de células y microorganismos.

  4. Técnicas para la manipulación, modificación y transferencia de materiales genéticos (ingeniería genética).

Aunque los cuatro grupos se complementan entre sí, existe una diferencia fundamental entre los tres primeros y el cuarto. Los primeros se basan en el conocimiento de las características y comportamiento y los microorganismos y en el uso deliberado de estas características (de cada organismo en particular), para el logro de objetivos específicos en el logro de nuevos productos o procesos.
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