Biotecnologia
Biotecnología
Conceptos básicos
La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de algún producto o servicio útil para el hombre. Así, la biotecnología tiene una larga historia, que se remonta a la fabricación del vino, el pan, el queso y el yogurt. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche puede convertirse en queso o yogurt, o que se puede hacer cerveza fermentando soluciones de malta y lúpulo fue el comienzo de la biotecnología, hace miles de años. Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en el empleo de los microbios o de los productos que ellos fabrican.
Ahora los científicos comprenden en detalle cómo ocurren estos procesos biológicos, conocen bien a los microorganismos involucrados y a las sustancias que son capaces de fabricar. Saben, por ejemplo, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura del papel e industria farmacéutica.
La biotecnología moderna, en cambio, surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto “ingeniería genética”, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. De esta manera es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.
¿Qué son los alimentos transgénicos?
Los alimentos transgénicos son aquellos que derivan de organismos transgénicos o genéticamente modificados. Un organismo genéticamente modificado (OGM) es aquella planta, animal, hongo o bacteria a la que se le ha agregado por ingeniería genética uno o unos pocos genes con el fin de producir proteínas de interés industrial o bien mejorar ciertos rasgos, como la resistencia a plagas, calidad nutricional, tolerancia a heladas, etc.
Aunque comúnmente se habla de alimentos transgénicos para referirse a aquellos que provienen de cultivos vegetales modificados genéticamente, es importante recalcar que también se emplean enzimas y aditivos obtenidos de microorganismos transgénicos en la elaboración y procesamiento de muchos de los alimentos que consumimos.
Qué es la Biotecnología?
Es el empleo de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Como tal, la biotecnología ha sido utilizada desde hace muchísimo tiempo para preparar vino, pan y yogurt. Más recientemente, la aparición de la ingeniería genética ha permitido producir medicamentos como la insulina a partir de microorganismos, mejorar plantas y animales de manera más rápida y precisa, y modificar plantas o bacterias para limpiar el medio ambiente. 
¿Qué es la Ingeniería Genética?
Es un conjunto de técnicas de laboratorio que permite transferir genes de un organismo a otro.
¿Qué es un gen?
Un gen es un fragmento de ADN (ácido desoxirribonucleico) que determina una cierta característica (o rasgo). A veces se necesita un solo gen (por ejemplo, para la producción de una proteína específica, ya sea una hormona o una enzima). Otras, son necesarios varios genes (para determinar la altura de una persona, la cantidad de ciertas vitaminas en un alimento, etc). Los genes están localizados en los cromosomas y la totalidad de los genes que caracterizan a un organismo se denomina genoma.
¿Qué es una planta transgénica o un cultivo genéticamente modificado?
Es una planta a la que se le ha agregado uno o unos pocos genes por técnicas de ingeniería genética, con el objetivo de incorporar nuevas características y así obtener algún beneficio (por ejemplo: resistir a una plaga o producir más proteínas o vitaminas).
¿Qué ventajas tiene usar la ingeniería genética en el mejoramiento de los cultivos vegetales?
La ingeniería genética ofrece básicamente tres ventajas respecto de las técnicas convencionales de mejoramiento vegetal:
• Los genes que se van a incorporar pueden provenir de cualquier especie, emparentada o no (por ejemplo, un gen de una bacteria puede incorporarse a la soja).
• Se puede introducir un único gen nuevo preservando en su descendencia el resto de los genes de la planta original.
• El proceso de modificación demora mucho menos tiempo que el necesario para el mejoramiento por cruzamiento.
¿Qué ventajas tienen para el consumidor los cultivos transgénicos?
Si la característica incorporada en la planta transgénica modifica la composición del alimento o su valor nutritivo, el consumidor podría beneficiarse directamente. Tal es el caso del arroz con vitamina A o el aceite de soja con una proporción mejorada de ácidos grasos. Sin embargo, las plantas transgénicas que se cultivan actualmente fueron diseñadas para mejorar características agronómicas, como la resistencia a insectos o la tolerancia a herbicidas. En este caso el principal beneficiario es el productor agropecuario, pero indirectamente se beneficia la población en general, tanto por las consecuencias sociales y económicas de la actividad en la región, como por el menor impacto ambiental debido a la disminución en el uso de agroquímicos.
¿Qué cultivos transgénicos están aprobados para su comercialización y consumo en la Argentina?
• Soja, algodón y maíz tolerantes a herbicidas
• Maíz y algodón resistentes a insectos
• Maíz resistente a insectos y tolerante a herbicida
¿Cuál es la importancia de los cultivos transgénicos en la Argentina y en el mundo?
En 2004 se sembraron 81 millones de hectáreas de cultivos transgénicos, 20% más que en 2003. El 59% de esta superficie correspondió a Estados Unidos, el 20% a Argentina y el 6%, 6%, 5%, 2% y 1% correspondieron a Canadá, Brasil, China, Paraguay e India, respectivamente. El 1% restante se repartió entre 10 países: Sudáfrica, Australia, Uruguay, Rumania, España, Alemania, Colombia, Filipinas, Honduras y Méjico. Más de la mitad de las 81 millones de hectáreas fueron sembradas con soja genéticamente modificada y el resto se dividió entre el maíz, la canola y el algodón transgénicos.
¿Los cultivos genéticamente modificados son seguros para la salud y el medio ambiente?
Los cultivos genéticamente modificados autorizados para su comercialización producen alimentos seguros para el consumo humano y animal. Se han estudiado cuidadosamente y cumplen con las normas de seguridad ambiental y alimentaria establecidas en Argentina por la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación (SAGPyA) y sus comités científicos asesores, así como por las autoridades correspondientes en los países donde están aprobados: Estados Unidos, Canadá, Brasil, India, Sudáfrica, China, Australia, Colombia, Méjico, Honduras, etc.
¿Qué podemos esperar de la biotecnología agrícola?
• Aumento de la productividad y calidad de los cultivos
• Resistencia a enfermedades y plagas
• Tolerancia a herbicidas, sequías, salinidad y temperaturas extremas.
• Alimentos más nutritivos, como frutas y cereales con mayor contenido de vitaminas
• Vacunas comestibles, como bananas que contengan la vacuna contra la hepatitis B
• Alimentos más saludables, como aceites con menor contenido de ácidos grasos indeseables, papas que absorban menos aceite, frutas con más antioxidantes y maní libre de alérgenos.
• Producción de fármacos, bio-combustibles y plásticos biodegradables.
El Cuaderno de Por qué Biotecnología nº 43 ( Argen bìo )
Los cultivos transgénicos en Argentina (Parte I)
Actualizado con los datos de 2007/2008
El mejoramiento de cultivos, pasado y presente
El mejoramiento de los cultivos por la mano del hombre no es un hecho nuevo. Tuvo sus inicios hace más de diez mil años cuando el hombre dejó de ser cazador-recolector y se afincó en una región. Desde entonces, comenzó a cultivar y aprendió a crear nuevas variedades a través de cruzamientos entre plantas, lo que le permitió obtener mejores alimentos de manera más eficiente.
Se considera que las plantas comestibles, que constituyen el 90% del alimento y la energía que se consume en el mundo, han sido modificadas extensamente a lo largo de milenios por parte de innumerables generaciones de agricultores.
Pese a que los cruzamientos funcionan, y se aplican hasta el día de hoy para modificar cultivos, tienen algunas limitaciones: requieren mucho tiempo y esfuerzo y están restringidos a individuos compatibles sexualmente (entre individuos de la misma especie o de especies muy emparentadas). El desarrollo en las últimas décadas de la Biotecnología moderna, que emplea técnicas de Ingeniería Genética para transferir genes de un organismo a otro, ofrece nuevas alternativas para el mejoramiento de los cultivos.
Cruzamiento tradicional vs. biotecnología moderna
El mejoramiento de los cultivos, ya sea por métodos tradicionales de cruzamiento o a través de técnicas de ingeniería genética, implica la transferencia de genes de un organismo a otro. Con el cruzamiento tradicional, los miles de genes pertenecientes a una planta son mezclados de manera azarosa con los miles de genes de su compañera de cruzamiento. Este proceso seguramente transfiere aquella característica deseada, pero también puede transferir rasgos no deseados. Por ejemplo, la planta nueva puede producir frutos más grandes, pero el fruto puede llegar a tener un sabor desagradable que antes no estaba presente. Esto requiere que los agricultores retiren esa característica no deseada a través de cruzamientos, un proceso que puede llevar hasta 15 años y que, en ocasiones, no logra eliminar las cualidades no deseadas. En otras palabras, puede ser imposible transferir con éxito algunas mejoras a través del cruzamiento tradicional.
La ingeniería genética aplicada al mejoramiento vegetal permite que un único rasgo deseado pueda ser transferido de un organismo a otro. Esto se logra al introducir en un organismo uno o unos pocos genes bien caracterizados mediante técnicas precisas. De esta forma, se reduce la probabilidad de que el organismo modificado sea alterado en sus propiedades físicas generales o en su salubridad.
¿Cuáles son los cultivos transgénicos (1) autorizados en la Argentina?
Los únicos cultivos transgénicos autorizados en la Argentina, hasta el momento, son el maíz, el algodón y la soja. En la siguiente tabla se especifica el rasgo introducido en cada caso por ingeniería genética:
Cultivo Característica introducida
Soja Tolerancia al herbicida glifosato
Maíz Resistencia a insectos (Lepidópteros)
Maíz Tolerancia al herbicida glifosato
Maíz Tolerancia al herbicida glufosinato de amonio
Maíz Tolerancia al herbicida glufosinato de amonio y Resistencia a insectos (Lepidópteros)
Maíz Tolerancia al herbicida glifosato y resistencia a insectos lepidópteros, acumulados por cruzamiento.
Maíz Resistencia a insectos lepidópteros y tolerancia a los herbicidas glifosato y glufosinato de amonio, acumulados por cruzamiento.
Algodón Resistencia a insectos (Lepidópteros)
Algodón Tolerancia al herbicida glifosato
Soja tolerante a glifosato
La soja es la oleaginosa de mayor importancia económica en el mundo. Constituye una excelente fuente de proteínas muy digeribles y de calidad comparable a las proteínas de origen animal. Además, contiene ocho aminoácidos esenciales para la nutrición humana, que no se producen de forma natural en el organismo.
La soja fue el primer cultivo en el mercado argentino en incorporar una característica a través de transgénesis. Hoy, la soja transgénica representa prácticamente el 100% de la soja cultivada en la Argentina. Ha sido mejorada por ingeniería genética para tolerar las aplicaciones de herbicidas a base de glifosato, un compuesto de amplio espectro que elimina a las malezas. El glifosato provoca la muerte de las plantas sensibles a él ya que inhibe la acción de una enzima implicada en la síntesis de aminoácidos aromáticos, esenciales para la síntesis proteica.
La soja transgénica tolerante a glifosato se obtiene al insertarle a la planta un gen extraído de la bacteria Agrobacterium tumefaciens. Este gen codifica para la síntesis de una enzima que no es afectada por el glifosato. Por lo tanto, al expresar este gen bacteriano, la planta de soja resultatolerante al herbicida glifosato y sobrevive a su aplicación, mientras que las malezas que no tienen el gen que confiere tolerancia a glifosato, se mueren.
La utilización de soja transgénica permite controlar las malezas con glifosato que, a diferencia de los herbicidas utilizados en la agricultura tradicional, es más barato y de fácil degradación en el suelo, lo que evita efectos residuales que puedan perjudicar a futuros cultivos, así como la contaminación del medioambiente.
En 1996 fueron inscriptas en el Registro Nacional de Propiedad de Cultivares las primeras variedades de soja tolerante a glifosato y ya en la campaña 97/98 se sembraron en la Argentina 1.750.000 de hectáreas, que llegaron a 15,2 millones en la campaña 2005/2006, a 15,8 millones en la campaña 2006/2007 y 16,6 millones en la campaña 2007/2008. Actualmente se encuentran disponibles en el mercado más de 70 variedades de soja tolerante a glifosato, adaptadas a una amplia gama de regiones y necesidades. Las evaluaciones muy detalladas sobre seguridad alimentaria confirman que estas nuevas variedades de soja son iguales a otras variedades comerciales en cuanto a sus propiedades nutritivas, a su composición y que no presentan riesgos para la salud o para el ambiente.
Maíz tolerante a herbicidas
El maíz es uno de los tres cultivos más importantes del mundo. La variedad transgénica tolerante a glifosato se generó de la misma manera que la soja tolerante a este herbicida descripta más arriba. Como en el caso de la soja, esta nueva característica permite controlar las malezas que afectan al cultivo de maíz de una manera más simple. Se aprobó en nuestro país en 2004 y ya en su segunda campaña se sembraron una 70.000 ha. En la campaña 2006/2007 se sembraron 217.000 ha con maíz tolerante al herbicida glifosato y en la campaña 2007/2008, 369.000 ha. En cuanto al maíz tolerante al herbicida glufosinato de amonio fue autorizado, pero no fue adoptado de manera significativa.
Maíz resistente a insectos (maíz Bt)
La biotecnología ofrece en la actualidad una solución efectiva contra el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), un insecto que constituye la principal plaga de los cultivos de maíz en la Argentina. Mediante técnicas de ingeniería genética se ha logrado que las plantas de maíz produzcan una proteína insecticida que elimina a las larvas que se alimentan de sus hojas o tallos. A este maíz transgénico con propiedades insecticidas se lo denomina maíz Bt ya que el gen que codifica para la proteína insecticida, y que se introduce en la planta mediante ingeniería genética, proviene de la bacteria Bacillus thuringiensis.
El Bacillus thuringiensis es un tipo de microorganismo que habita normalmente el suelo y contiene unas proteínas tóxicas para ciertos insectos. Estas proteínas, denominadas Cry, se activan en el sistema digestivo de la larva y se adhieren a su epitelio intestinal. Esto provoca la parálisis del sistema digestivo del insecto, que deja de alimentarse y muere a los pocos días.
En resumen, el maíz Bt es un maíz transgénico que produce en sus tejidos las proteínas Cry. Así, cuando las larvas del barrenador del tallo intentan alimentarse de la hoja o del tallo del maíz Bt, mueren. Las toxinas Cry son consideradas inocuas para mamíferos, pájaros e insectos “no-blanco”.
Los beneficios que presenta el maíz Bt se centran en la posibilidad que tiene el agricultor de cultivarlo usando menos insecticidas, lo que constituye, además, un beneficio directo para el medio ambiente.
Maíz resistente a insectos y tolerante a herbicidas
Este maíz transgénico fue aprobado en marzo de 2005, e incorpora dos nuevas características al mismo tiempo: resiste el ataque de insectos lepidópteros y tolera la aplicación del herbicida glufosinato de amonio. Entre las plagas que controla, las más importantes en nuestro país (principalmente en el noroeste argentino) son el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) y el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), aunque también controla otras como la oruga de la espiga (Heliothis zea) y la oruga cortadora (Agrotis ipsilon). Este maíz transgénico contiene una copia del gen cry1F de la bacteria Bacillus thuringiensis var. azawai, que codifica para la proteína Bt y una copia del gen pat, de la bacteria Streptomyces viridochromogenes, que codifica para una enzima que confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio.
En el año 2007 la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos (SAGPyA) de la Nación aprobó el primer evento apilado de Argentina que combina las características de resistencia a insectos (Bt) y la tolerancia al herbicida glifosato en la misma planta. La posibilidad de tener en una misma planta más de un rasgo ventajoso es un objetivo siempre buscado por los mejoradores, en este caso, se trata de la combinación de dos rasgos transgénicos -de resistencia a insectos y de tolerancia a herbicidas – en híbridos de maíz, lo que genéricamente se denomina “stack” o evento acumulado. El término “evento acumulado” (también llamado apilado, combinado, o stack) hace referencia a la combinación de características en un mismo híbrido por cruzamiento entre líneas parentales GM que contienen los eventos correspondientes.
El 28 de mayo de 2008 la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos (SAGPyA) de la Nación autorizó la siembra, consumo y comercialización del segundo evento apilado de Argentina que combina las características de resistencia a insectos lepidópteros y tolerancia a los herbicidas glifosato y glufosinato de amonio. Este maíz fue originado por el cruzamiento convencional de los parentales correspondientes. Los genes introducidos le confieren al nuevo maíz resistencia al herbicida glufosinato de amonio y protección contra las tres principales plagas del maíz en nuestro país (resistencia al barrenador del tallo, Diatraea saccharalis, y al gusano cogollero, Spodoptera frugiperda, y control parcial a isoca de la espiga, Heliothis zea). Por otra parte, los genes introducidos también le proporcionan resistencia al herbicida glifosato. Así, esta combinación de eventos le otorga a las plantas de maíz una protección contra insectos y permite el uso de herbicidas de amplio espectro para el control de malezas.
Actualmente, el 90% del maíz cultivado en Argentina es transgénico.
Algodón Bt
De la misma manera que el maíz Bt, el algodón Bt resulta de la incorporación de los genes Cry al genoma del algodón. Así, el algodón Bt que se cultiva en la Argentina es resistente a insectos (lepidópteros) y, en particular, a la oruga del capullo, la oruga de la hoja del algodonero y la lagarta rosada.
En 1998 se comercializó la primera variedad de algodón Bt en el país. Los principales beneficios del uso de algodón Bt son el aumento en los rendimientos debido al control de insectos, la disminución en el costo de los insecticidas debido al menor número de aplicaciones, y un aumento en la seguridad de los trabajadores y el medioambiente al reducir el uso de insecticidas.
Si bien el impacto de la siembra de algodón Bt no es tan alto como el de la soja tolerante a glifosato o el maíz Bt, es importante considerar que se trata de una economía regional (Chaco y Santiago del Estero) y a ese nivel, el impacto potencial es muy importante. En la campaña (2006/2007) se sembraron unas 88.000 ha de algodón Bt, en la última campaña 2007/2008 se sembraron 162.300 ha.
Algodón tolerante a glifosato
Este algodón fue mejorado de la misma manera que el maíz y la soja, mencionados anteriormente. A pesar de haber sido aprobado en 2001, recién en la campaña 2004/2005 fue adoptado en forma significativa. Se sembraron en esos años unas 105.000 ha de algodón tolerante a glifosato, o sea dos tercios del algodón transgénico sembrado en esta campaña. En la última campaña 2007/2008 la superficie cultivada con algodón transgénico fue de 124.000 ha.
Aprobación de cultivos genéticamente modificados en Argentina
Argentina se encuentra entre los países pioneros en la adopción de cultivos transgénicos. Fueron adoptados en forma masiva por los beneficios que brindan al productor agropecuario y por la existencia de una normativa precisa de los pasos a seguir y de los controles que hay que cumplir al ofrecer a los consumidores productos provenientes de la esta nueva tecnología.
La autorización para la comercialización de un cultivo transgénico está a cargo de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación (SAGPyA), y se basa en los informes elaborados por sus comisiones asesoras:
- La Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA),
- El Comité Técnico Asesor sobre uso de Organismos Genéticamente Modificados del Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA), y
- La Dirección Nacional de Mercados Agroalimentarios.
La CONABIA evalúa los posibles riesgos que puede causar la introducción del cultivo transgénico en los agroecosistemas. Esta evaluación ocurre en dos etapas. Durante la primera, la CONABIA determina si el cultivo transgénico puede o no ensayarse en condiciones experimentales en el campo (condiciones de confinamiento). Durante la segunda, que transcurre después de tales ensayos, la CONABIA evalúa la posibilidad de que el cultivo transgénico se siembre en gran escala (no confinado). Como resultado final, autoriza la liberación del cultivo transgénico para su siembra a escala comercial.
El Comité Técnico Asesor sobre uso de OGM del SENASA evalúa los riesgos potenciales para la salud animal y humana derivados del consumo, como alimento, del cultivo transgénico o sus subproductos. Estudia la presencia de tóxicos, alérgenos y de posibles modificaciones nutricionales que se podrían haber introducido por la transformación genética.
Con un informe favorable de la CONABIA y del Comité Técnico Asesor sobre uso de OGM del SENASA, la Dirección Nacional de Mercados Agroalimentarios determina la conveniencia de la comercialización del material genéticamente modificado de manera de evitar potenciales impactos negativos en las exportaciones argentinas.
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Agropecuaria
Avances en el Control de Malezas con Tolerancia a Glifosato
Autores: Ing. Agr. MSc. Héctor P. Rainero
Los principales herbicidas usados fueron
A continuación, se presentan algunas alternativas de control químico de flor de Santa Lucía y ocucha. Como ya se mencionó, son 2 malezas con tolerancia a glifosato e importantes actualmente en los sistemas de siembra directa. Se recuerda, que las recomendaciones presentadas son resultados de ensayos realizados con plantas en macetas, sobre una cantidad limitada de herbicidas y de ciertas observaciones a campo. Por lo tanto, esto no excluye que existan otras posibilidades químicas tan o más eficientes que las propuestas en esta publicación, por lo cual se sugiere que las recomendaciones se utilicen como guía de referencia y no como definitivas para el control de estas malezas.
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A excepción de glifosato y 2,4-D 100%, los demás productos fueron siempre aplicados con coadyuvantes
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(*) Único herbicida que se puede aplicar en soja RG nacida
Fuente: Ing. Agr. MSc. Héctor P. Rainero
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