Biotecnología verde




descargar 105.37 Kb.
títuloBiotecnología verde
página1/3
fecha de publicación26.10.2015
tamaño105.37 Kb.
tipoDocumentos
b.se-todo.com > Biología > Documentos
  1   2   3

BIOTECNOLOGÍA VERDE



La biotecnología verde es simplemente la biotecnología aplicada a los procesos agrícolas, Lista como una alternativa a las aproximaciones convencionales o tradicionales. Un informe del BID (Trigo et al. 2002) define la biotecnología agrícola como: “aquellas aplicaciones para la agricultura que están basadas en los conocimientos que se van adquiriendo sobre el código genético de la vida. El amplio espectro de descubrimientos e innovaciones tecnológicas se pueden clasificar en tres grupos: (1) herramientas moleculares para el mejoramiento genético, incluyendo técnicas específicas tales como la selección asistida por marcadores moleculares, (2) los descubrimientos del ADN recombinante que conducen a la creación de organismos modificados genéticamente (OMG), por ejemplo, plantas y cultivos transgénicos, y (3) las técnicas de diagnóstico.” Se debe considerar además la novísima área de la biología sintética, que se define como la síntesis de moléculas biológicas o como ingeniería de sistemas biológicos que expresan funciones nuevas y que no se encuentran en la naturaleza. Mediante estas aproximaciones se busca la creación de nuevos organismos y que estos sean programables. En biotecnología verde, su aplicación más clara está en la producción de nuevas moléculas usando microorganismos, moléculas que pueden tener uso farmacéutico, alimenticio o industrial.
En este trabajo entonces, el termino organismo se refiere a plantas, animales, microorganismos y virus, con los diferentes usos que se indican. Para mantener la coherencia con la definición de biotecnología en general, adoptada por los expertos y con la definición de biotecnología verde en particular que aquí se cita, se entienden que estos organismos son el resultado de tres tecnologías, o de una combinación de ellas. Las tecnologías son: la modificación genética vía transgénesis, la selección asistida por marcadores, y programación medida por la biología sintética. Un ejemplo de combinación entre tecnologías es el Smart Breeding en el que combinan transgénesis y selección asistida por marcadores. El telón de fondo de todas estas tecnologías, además del uso de técnicas moleculares y celulares cada vez más sofisticadas, son la bioinformática, la biología computacional y las varias aplicaciones derivadas de la genómica (transcriptómica, metabolómica, fenómica, metagenómica).
Estos organismos seleccionados, modificados o programados mediante la biotecnología moderna, son utilizados esencialmente de manera convencional: como alimento, como fármacos, o para diferentes industrias (cosmetología, coadjuvantes alimenticios, electrónica, etc). Para ello se busca generar organismos que sean resistentes a condiciones ambientales (plagas, enfermedades, sequía, salinidad, acidez, altas o bajas temperaturas, etc), que mejoren su calidad nutricional o la producción de la proteína de uso farmaceútico o industrial, o que produzcan una nueva molécula (metabolitos primarios o secundarios). Incluso el uso de organismos completos como fertilizantes o como pesticidas, es una aplicación convencional. Sin embargo, aparecen nuevos usos en términos de la producción de biocombustibles, o de organismos empleados en bioremediación.
ORGANISMOS RESISTENTES A ESTRÉS ABIÓTICO Y BIÓTICO.

Son diferentes los blancos que se persiguen con la aplicación de la biotecnología moderna al mejoramiento de organismos que expresen tolerancia al estrés causado por factores bióticos o factores abióticos. Tolerancia a plagas y enfermedades, tolerancia a condiciones ambientales (temperatura, sequía, acidez, salinidad, etc), buscan mejorar la producción sin afectar la biodiversidad y mitigar los efectos del cambio climático.
Los cultivos transgénicos o genéticamente modificados (GM) son los productos de la biotecnología verde más ampliamente utilizados en la producción agrícola. Se han liberado comercialmente, cultivos GM tolerantes a herbicidas, resistentes a plagas de insectos lepidópteros, y resistentes a virus (CERA, 2011). En relación con el estrés abiótico no se han registrado liberaciones comerciales, pero se anuncian para el 2012 cultivos GM tolerantes a sequía (CERA, 2011). En investigación se conocen trabajos de empresas multinacionales y centros de investigación para producir plantas tolerantes a altas o bajas temperaturas, tolerantes a diferentes tipos de acidez, tolerantes a salinidad, o con mejor manejo del nitrógeno, entre otros temas.
Los cultivos transgénicos han tenido una gran evolución desde la primera vez que se cultivaron en 1996 (ver figura 1), cumpliendo en el año 2010 quince años de comercialización. En comparación del informe de la ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications) del 2009 al de 2010 hay un aumento de 14 millones de hectáreas cultivadas en el mundo. Para el 2010 se consolidaron 29 países biotecnológicos de los cuales en su gran mayoría están en vía de desarrollo superando a los industrializados, para el 2015 se espera que están consolidados alrededor del mundo 40 países, y que se supere el porcentaje actual de 10 % sobre las hectáreas totales de cultivo en el mundo.[1]


Figura 1. Tasa de crecimiento de los cultivos transgénicos a nivel mundial. [1]
De allí que se busca en la actualidad optimizar las características agronómicas para “resistencia a herbicidas y la resistencia a insectos y, de forma indirecta, el potencial de rendimiento. En esta área, I&D tiene como objetivo: Introducir características de resistencia a herbicidas en una mayor cantidad de variedades de maíz, soja y canola; Ampliar el rango de herbicidas que pueden usarse en combinación con el cultivo transgénico resistente a herbicidas, como la introducción de tolerancia a los herbicidas bromoxinil, oxinil y sulfonilúrea; y Acumular genes nuevos para resistencia a insectos en plantas, como las variedades Bt nuevas que contienen diferentes toxinas.” Y para los agentes patógenos “En diferentes partes del mundo se están llevando a cabo pruebas de campo de los siguientes cultivos resistentes a virus: batata (virus del moteado plumoso); maíz (virus del rayado del maíz); y mandioca africana (virus del mosaico). Debido a su genoma complejo, no se han logrado grandes progresos en los trabajos con el trigo resistente al virus del enanismo amarillo de la cebada y todavía se están realizando investigaciones de laboratorio. También se ha logrado resistencia a los nematodos (gusanos da la raíz) en una papa GM”[2] . y paralelo a ello se debe concentrar el trabajo no solo para aumentar la eficiencia y productividad de la producción de los cultivos, sino al mantenimiento de la biodiversidad de si mismo y su entorno.[3]
La agricultura consume actualmente el 70 % del agua dulce del mundo, y es evidente que esto no se podrá sostener en el futuro cuando la población aumente casi un 50 % hasta alcanzar los 9.200 millones de habitantes en 2050. Está previsto que los primeros híbridos de maíz biotecnológico con tolerancia a la sequía se comercialicen en Estados Unidos en 2012, y que el primer maíz tropical tolerante a la sequía llegue al África Subsahariana en 2017. La incorporación de tolerancia a la sequía al maíz de clima templado de los países industrializados marcará un hito importante, pero todavía más cuando llegue al maíz tropical del África Subsahariana, América Latina y Asia. También se ha incorporado la tolerancia a la sequía a otros cultivos, como el trigo, que ha dado buenos resultados en los primeros ensayos de campo realizados en Australia, donde las mejores líneas han producido un 20 % más que sus equivalentes convencionales. Se considera que la tolerancia a la sequía será de gran ayuda para aumentar la sostenibilidad de los sistemas agrícolas de todo el mundo, sobre todo en los países en desarrollo, donde las sequías son más frecuentes y severas que en los países industrializados [1]. En conclusión, “los pronósticos apuntan a que las sequías, las inundaciones y las variaciones térmicas serán cada vez más frecuentes y severas debido al cambio climático y que, por tanto, será necesario acelerar los programas de mejoramiento de cultivos para desarrollar variedades e híbridos que se adapten adecuadamente a los rápidos cambios de las condiciones climáticas. Los cultivos biotecnológicos ya contribuyen a reducir las emisiones de CO2, porque eliminan la necesidad de roturar una parte importante de la tierra cultivada, conservando el suelo y especialmente la humedad y reduciendo la aplicación de plaguicidas, además de secuestrar CO2.[1]
Otra herramientas biotecnológica importante es la selección asistida por marcadores moleculares (MAS), y puede utilizarse para paliar los efectos del cambio climático. Selección asistida por marcadores (MAS) es el proceso de selección indirecta cuando se selecciona un rasgo de interés, no se basa en el rasgo en sí mismo, sino en un marcador ligado a él, y que esta relacionado con el gen y/o locus de rasgos cuantitativos (QTL) de interés. La MAS puede ser útil para los rasgos que son difíciles de medir, exhiben baja heredabilidad, y/o se expresan tardíamente en el desarrollo (Ribaut et al, 2001).

ORGANISMOS APLICABLES A BIOREFINERÍAS Y A LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES
Los propósitos generales de la aplicación de las técnicas de la biotecnología moderna a los organismos aplicables a biorefinerías y a la producción de biocombustibles son en primer lugar la producción de nuevas moléculas de uso industrial (farmacia, cosmética, alimentación, etc), y en segundo lugar la búsqueda de fuentes alternativas de energía.
Varios grupos de investigación de la región han comenzado a trabajar con bosque nativo y especies medicinales con el fin de explorar las oportunidades comerciales en el uso de ingredientes naturales (ver tabla 1). Aplicación de tecnologías simples de bioprocesamiento ofrecen un enfoque a corto plazo para la producción de edulcorantes, productos de sabor, jugos de frutas, aminoácidos, pigmentos, vitaminas y antioxidantes. Por ejemplo, el Grupo Backus SA Agroindustrial en el Perú ha utilizado el camu-camu, un fruto amazónico de la familia Myrtaceae, para la extracción de ácido ascórbico [3]. En la tabla 1 se pueden ver los diferentes especímenes vegetales con sus propiedades para potencializar.
Debido a la demanda de compuestos farmacéuticos de origen biológico que existe en el mundo, la investigación en procesos para la producción a gran escala de hormonas, enzimas, anticuerpos y vacunas entre otros, es extensa e intensa. Se utilizan y desarrollan distintos sistemas de hospederos para la producción de biofármacos recombinantes (bacterias, levaduras, líneas celulares de mamíferos, animales, plantas), la selección de uno u otro sistema depende del tipo de proteína y de las especificaciones técnicas que se requieren para su producción (Schillberg et al, 2003).

“La misión fundamental de la biotecnología verde en la producción de biocombustibles es optimizar y rentabilizar el rendimiento de biomasa/biocombustible por hectárea, a fin de producir combustible a precios más asequibles. Sin embargo, la función más importante de los cultivos biotecnológicos será su contribución al Objetivo de Desarrollo del Milenio (ODM) de garantizar un suministro seguro de alimentos asequibles y reducir la pobreza y el hambre en un 50 % hasta 2015.” [1]

Tabla 1. Metabolitos potenciales desde la óptica de la biorefinería de cultivos transgénicos. [3]

RECURSO BIOLOGICO

INGREDIENTE CLAVE

PROPIEDADES

Maca (Lepidium meyenii)

Alcaloides, esteroides

Fertilidad, Disfunsión Erectil

Mashua (Tropaeolum tuberosum)

Isotiocianatos, pigmentos

antibacterial (E. pilori), antioxidantes, insecticida.

Yacon (Smallanthus sonchifolia)

Oligofructanos

edulcorante bajo en calorías

Native potatoes (Solanum andigena, S. stenotomum, S. goniocalix, S.

curtilobum, S. juzepsuki, S. chaucha, S. Ajanhuiri)

Pigmentos (antocianinas,
xantofilas, carotenoides)

Los antioxidantes, nutracéuticos

Oca (Oxalis tuberosa)

Pigmentos, alcaloides

antioxidantes, nutracéuticos, insectos
repelente

Arracacha (Arracacia xanthorriza)

almidón de alimentos

nutritivos para los bebés

Achira (Canna edulis)

almidón (grano grande)

la industria del almidón

Sangre de grado (Croton lechleri, C.

perspiciosus, C. palanostigma, C.

gossypifolium, C. draconoides)




Antiviral, cicatrizante

Matico (Piper angustifolium, P.

aduncum)

Monoterpenos (alcanfor,
borneol camphenol, borneoliso),
sesquiterpenos
(bisabolol-beta), fenil
propanoid



Nutracéuticos, anti-inflamatorios,
contra antitusivo, anti diarreicos,-
Vaginale Trichomona, antiséptico


Manayupa (Desmodium molliculum)

Los esteroides y ácidos orgánicos

  Anti-inflamatorias de las membranas mucosas

Sand flower (Tiquilia paronychoides)




Neuroglandular sistema de antiinflamatorios

Anti-inflamatorios Hepatovesicle

Agracejo (Berberi vulgaris)




Genitourinario anti-inflamatorios

White flower (Buddleja incana)




Anti-inflamatorio, la sangre desintoxicante

Canchalagua (Schkuria pinnata)

Alto contenido de proteínas,
saponinas

alimentos nutritivos


Andean grains (Chenopodium quinoa, C. pallidicaule, Amaranthus cadatus)

Alto contenido de proteínas

alimentos nutritivos

Tarwi (Lupinus mutabilis)

Alto contenido de proteínas

alimentos nutritivos


  1   2   3

similar:

Biotecnología verde iconLa biotecnología verde, aplicación de éxito para la industria agroalimentaria

Biotecnología verde iconBiotecnologia roja (biotecnologia en salud)

Biotecnología verde iconPartido alianza verde

Biotecnología verde iconBiotecnología y bioética: implicaciones sociales del Proyecto Genoma Humano*
«Impacto ético de la biotecnología» que tuvo lugar en el I seminario sobre el estado y la evolución de las biotecnologías en Cataluña,...

Biotecnología verde iconHaz doble click en la zona verde para escuchar el audio

Biotecnología verde iconServicios ambientales y su propuesta de mercantilización y financierización...

Biotecnología verde iconLo que está en verde es de la transcripción del año pasado que no...

Biotecnología verde iconResumen en la actualidad existen discusiones sobre cambios climáticos,...

Biotecnología verde iconVoyage au bout de la nuit
«Grandes ojos verde cobalto [ ]. Naricilla fina Una boca rectangular y sensual [ ]. Largos cabellos dorados tirando a rojizos en...

Biotecnología verde iconLos suelos de nuestros campos y granjas les faltan minerales por...




Todos los derechos reservados. Copyright © 2015
contactos
b.se-todo.com