Biotecnologa en los Alimentos

Biotecnologa en los Alimentos

Facultad de Ingeniera Qumica

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INTRODUCCIN Desde siempre el ser humano ha obtenido sus alimentos de la naturaleza, ya en los tiempos primitivos, la mayora de los productos consumidos son los que continan estando hoy en da en la base de nuestra alimentacin: cereales y sus derivados, leches, huevos y bebidas fermentadas etc. Pero las formas de alimentacin han evolucionado, desechndose algunos productos e incorporando otros, no obstante, las variaciones ms notables en el curso de los ciclos afectan no tanto a las materias primas, como a la manera de obtener y preparar los alimentos. En una primera fase el ser humano, colector y cazador, poda alimentarse solo de animales y plantas salvajes que no era capaz de acumular por mucho tiempo. Favoreciendo el desarrollo del habla y de las capacidades tcnicas, quiz fueron los granos de cereales los primeros alimentos cuyo consumo se pudo aplazar hasta mucho tiempo despus de su recoleccin, de la misma manera que la molinera y la elaboracin del pan fueron algunas de las primeras industrias alimentarias.

I

OBJETIVO GENERAL Dar a conocer a la sociedad estudiantil la importancia de la biotecnologa y saber cules son sus aplicaciones en el sector alimentario, por otra parte informar de que manera influyen en nosotros como consumidores. Objetivos especficos Analizar cada uno de los tipos de biotecnologas. Conocer la importancia que tiene la biotecnologa en el sector alimentario. Explicar la importancia de la biotecnologa para el desarrollo humano. Sintetizar las normas de Bioseguridad Determinar que es un Organismo Genticamente Modificado (OGM) Establecer las ventajas y desventajas de la biotecnologa en los alimentos.

Justificacin Debido a que en los ltimos aos la Biotecnologa ha tenido un gran auge, est repercutiendo en distintos sectores, al ser alumnas de la facultad de Ingeniera Qumica nos interesa saber que procesos intervienen en dichas innovaciones, especficamente en los alimentos pues son la base del desarrollo humano, y es de suma importancia saber cmo son obtenidos, que implicaciones tienen y cules son sus antecedentes; as mismo saber cules son los diferentes tipos de biotecnologa que existen para cada tipo de alimento. La biotecnologa hoy en da es una rama de la tecnologa que ha tomado mucho auge en cuanto a innovaciones en el particular en el sector alimentario, por tanto trae consigo consecuencias que le gente hoy en da desconoce esto genera una problemtica debido que a la falta de informacin acerca de este tema se puedan generan confusiones donde la sociedad tenga una idea errnea sobre lo que verdaderamente significa la biotecnologa y los usos que se le pueden dar. Hay que tener en cuenta de cmo toda ciencia trae consigo ventajas y desventajas desde la antigedad esta ciencia se ha ido desarrollando de acuerdo a las necesidades que va presentando la sociedad, en las ltimas dcadas se ha involucrado en ramas como: la medicina, qumica, ingeniera gentica, bioremediacin y en el sector alimentario.

III

ndice Captulo 111.1 Qu es biotecnologa?21.2 Importancia de la biotecnologa31.3 Antecedentes de la biotecnologa4Captulo 262.1 Biotecnologa verde72.2 Biotecnologa moderna vs Biotecnologa tradicional82.2 Aplicaciones de la Biotecnologa12Captulo 3133.1 Ventajas y Desventajas de la Biotecnologa 143.2 Innovaciones de la Biotecnologa163.3 Impacto de la biotecnologa en la sociedad17Captulo 4184.1 Biotecnologa para un desarrollo sustentable194.2 Bioseguridad204.3 Medidas de proteccin de la seguridad biolgica22Bibliografa25

Captulo 1

1.1 Qu es biotecnologa?La palabra "biotecnologa" es el resultado de la unin de otras dos: "biologa" y "tecnologa". Y es que la biotecnologa es exactamente eso: tecnologa biolgica. Si te paras a pensarlo, los seres vivos pueden ser considerados maquinarias biolgicas (Rojas, 2010) Utilizamos maquinaria biolgica en forma de molculas para movernos, obtener energa de lo que comemos, respirar, pensar.La biotecnologa consiste precisamente en la utilizacin de la maquinaria biolgica 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 biotecnologa, los cientficos buscan formas de aprovechar la "tecnologa biolgica" de los seres vivos para generar alimentos ms saludables, mejores medicamentos, materiales ms resistentes o menos contaminantes, cultivos ms productivos, fuentes de energa renovables e incluso sistemas para eliminar la contaminacin.

1.2 Importancia de la biotecnologaLos progresos en biotecnologa industrial y en procesos bioqumicos han conducido a nuevos mecanismos y metodologas en reacciones biocatalitcas que permitieron que los procesos tradicionales fueran ms eficientes, se redujeran costos de produccin, se utilizaran reactivos menos peligrosos o que incluso se cambiaran procesos qumicos por bioqumicos, 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 qumicas an falta mucho, y es un reto para los cientficos, biotecnlogos, ingenieros qumicos y dems personas involucradas en estos temas comprender y caracterizar mejor los procesos biotecnolgicos. El trabajo del ingeniero qumico ha sido y sigue siendo de gran importancia en muchos campos relacionados a biotecnologa.La biotecnologa y su importancia en los alimentos.El surgimiento de los sistemas de produccin de alimentos aparece junto con el hombre, aproximadamente hace unos 100, 000 aos cuando Homo sapiens fabrico sus instrumentos elaborados de piedra, estos instrumentos en un principio utilizados para la recoleccin, caza, pesca, escoger y domesticar plantas. As sigui evolucionando el sistema hasta la produccin de alimentos conocida hoy en da donde se utilizan ciertas tcnicas y herramientas para adaptar el crecimiento vegetal y animal a las condiciones regionales. As surge la biotecnologa para la produccin de alimentos. Por medio de sta los alimentos producidos pueden dividirse en cuatro categoras 1. Alimentos compuestos que contengan organismos vivientes 2. Alimentos derivados que contengan ingredientes derivados de organismos genticamente modificados 3. Alimentos que contengan un solo ingrediente producido por microorganismos genticamente modificados 4. Alimentos que contengan ingredientes procesados por enzimas producidas mediante microorganismo genticamente modificado

1.3 Antecedentes de la biotecnologaLa primer era biotecnolgica anterior a Pasteur.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 (Aburto, 2011) y se caracteriza como la aplicacin artesanal de una experiencia resultante de la prctica diaria.4 Era tecnologa sin ciencia subyacente en su acepcin moderna.La segunda era biotecnolgica de identificacin de los microorganismos como causa de la fermentacin.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 (Aburto, 2011) 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.Historia de la biotecnologa de los desarrollos en sentidos opuestos.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 (Rojas, 2010). 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.

poca actual de la biotecnologa.Se inicia con el descubrimiento de la doble estructura axial del cido "desoxirribonucleico" (ADN), seguido por los procesos que permiten la inmovilizacin de las enzimas, los primeros experimentos de ingeniera gentica realizados por Cohen y Boyer y la tcnica del "hibridoma" para la produccin de anticuerpos "monoclonales" (Aburto, 2011).Estos han sido los acontecimientos fundamentales que han dado origen al auge de la biotecnologa. 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. Las nuevas biotecnologas pueden agruparse en cuatro categoras bsicas:1 Tcnicas para el cultivo de clulas y tejidos.2 Procesos biotecnolgicos, fundamentalmente de fermentacin, y que incluyen la tcnica de inmovilizacin de enzimas.3 Tcnicas que aplican la microbiologa a la seleccin y cultivo de clulas y microorganismos.4 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.

Captulo 2

2.1 Biotecnologa verde La biotecnologa verde es la biotecnologa a procesos agrcolas, en la industria alimentaria, al desarrollo de biofertilizantes y biosidas y la obtencin de plantas transgnicas. Un sector tradicional como el de la industria alimentaria, se est revalorizando mediante la incorporacin de la biotecnologa en sus procesos para la obtencin de alimentos funcionales. Biotecnologa Verde o Agroalimentaria El sector de biotecnologa verde o agroalimentaria es conocida porque incluye los cultivos transgnicos, se divide en biotecnologa agrcola, orientada a los procesos de cultivo, mediante la utilizacin de ingeniera gentica para defenderlos frente a las plagas, para el crecimiento y desarrollo de las plantas y en biotecnologa alimentaria, centrada principalmente en las tcnicas y procesos que emplean organismos vivos o sustancias para producir o modificar un alimento desarrollando microorganismos que intervengan en su elaboracin. La biotecnologa verde contribuye a una agricultura ms eficiente y sostenible poniendo a disposicin de los productos diferentes herramientas. La biotecnologa alimentaria utiliza tcnicas y procesos que emplean organismos vivos y sustancias para producir o modificar un alimento. Alimentos Funcionales Son aquellos que, sin tener la capacidad teraputica mejoran el estado de salud o previenen frente a ciertas enfermedades, con independencia de aportar nutrientes han demostrado cientficamente que afectan beneficiosamente a una o varias funciones del organismo.Bacterias y Levaduras Transgnicas Consiste en microorganismos utilizados para modificar genticamente, de forma que produzcan alimentos con caractersticas especiales o mejorar la produccin. (Albapedia , 2005)

2.2 Biotecnologa moderna vs Biotecnologa tradicional La biotecnologa tiene su historia, comenz hace miles de aos y los avances en la gentica dieron lugar a la biotecnologa moderna que hoy es parte de la vida cotidiana. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche puede convertirse en queso o yogurt, fue el comienzo de la biotecnologa hace miles de aos. Aunque en ese entonces los hombres no entendan como ocurran estos procesos podan utilizarlos para su beneficio. Hoy en cambio los cientficos comprenden como ocurren estos procesos biolgicos, lo que les ha permitido modificarlos o copiarlos para obtener mejores productos.

Biotecnologa tradicional Empleo de organismos para la obtencin de un producto til para la industria.

Biotecnologa moderna Es la que emplea las tcnicas de ingeniera gentica. La biotecnologa es el empleo de organismos vivos para la obtencin de un bien o servicio til para el hombre, e incluye la produccin de protenas recombinantes el mejoramiento de cultivos vegetales y del ganado y el empleo de organismos para limpiar el medio ambiente.

La biotecnologa tradicional y sus aplicaciones Basado en el uso de seres vivos naturales para la obtencin de productos de inters o el aumento de la produccin. Los individuos que se utilizan han sido escogidos mediante tcnicas de seleccin artificial, esto quiere decir que el hombre ha potenciado el desarrollo de estos organismos por el beneficio que le proporcionan. Aplicaciones de la biotecnologa tradicional La biotecnologa se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil, detergentes, combustibles, plsticos, papel y farmacutica. Agricultura y ganadera: Se pueden obtener variedades de animales o vegetales ms resistentes a plagas y enfermedades, mayor produccin de alimentos o colores ms agradables, obtenidos mediante la seleccin artificial, cruzando individuos con una caracterstica especial, con el fin de que aparezca en sus descendientes Industria alimentaria: Se pueden obtener diferentes tipos de alimentos mediante la fermentacin de la harina por levaduras. Yogurt: fermentacin de la leche por bacterias Queso: enzimas digestivas animales y microorganismos para cuajar y fermentar la leche. Bebidas alcohlicas: fermentacin de jugos vegetales por microorganismos. Industria farmacutica: Utilizacin de microorganismos para la obtencin de medicamentos y productos qumicos aplicados a la medicina. La biotecnologa tradicional aplicada en la industria Mejora la calidad de las materias primas de origen vegetal y animal Procesado y conservacin de los alimentos como: cultivos prebiticos, factoras celulares, la produccin de enzimas y otros compuestos bioconservantes. Control de la seguridad alimentaria Deteccin de agentes nocivos en los alimentos Trazabilidad de los organismos modificados genticamente Identificacin de especies

Biotecnologa moderna y sus aplicaciones La diferencia que trae la biotecnologa moderna es que, actualmente, el hombre no slo conocer los microorganismos y el ADN, sino que ha aprendido a modificarlos en funcin de sus necesidades. Si se compara la manipulacin gentica que practica desde hace miles de aos, con la biotecnologa actual, una de las diferencias principales es que la ingeniera gentica permite el pasaje preciso de genes de una especie a otra. La biotecnologa moderna utiliza tcnicas denominadas en su conjunto Ingeniera gentica, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. (Galindo) Ingeniera Gentica La ingeniera gentica es un conjunto de tcnicas de intervencin sobre el ADN. Se trata de una disciplina muy reciente, ya que los primeros estudios de ingeniera gentica se realizaron hace poco ms de 30 aos sus primeros logros se produjeron en 1974. El ADN est formado por molculas de tamaos. Los pequeos trozos que la forman reciben el nombre de genes. En 1974 se descubri las enzimas de restriccin, capaces de reconocer un gen y de cortar la cadena de ADN por ese punto concreto. (Villagr, 2004)Adems, los fragmentos cortados se pueden volver a unir por medio de otra enzima denominada ligasa. A partir de entonces es posible aislar los genes, extraerlos de la cadena de ADN, estudiarlos, reproducirlos y modificarlos. En la ingeniera gentica de los cultivos de alimentos, un gen o pieza de ADN de una fuente, se asla, remueve y luego se incorpora en el de otra fuente. El ADN que pudiera interesar a los cientficos se remueve de un organismo vivo por medio de enzimas, protenas que afectan los procesos qumicos dentro de la planta y luego la pasan a otra cosa viviente, para reincorporarse con el de su anfitrin en nuevas combinaciones. Las modificaciones genticas reciben el nombre de mutaciones (Villagr J., 2014).0.

Avances La biotecnologa a mediados de los aos 70 y 80 del siglo pasado se realiz grandes progresos por lo cual surgieron y fueron comercializados; la insulina, la hormona de crecimiento humano activadores de plasmingenos celulares, vacunas a partir de levaduras y clulas animales, para la experimentacin de enfermedades humanas. La biotecnologa utiliza tecnologa de investigacin molecular que ha cambiado nuestro concepto de los procesos biolgicos. Hace varios aos se ha conseguido introducir ADN clonado de manera inespecfica y las implicancias que conlleva esto son muchas. Desde la trasferencia de genes en seres vivos de la misma especie, de diferentes especies y diferentes reinos, produciendo organismos genticamente modificados, con las propiedades deseadas como los son corregir defectos o desordenes genticos o producir protenas recombinantes (Deyurka, 2012 ).

2.2 Aplicaciones de la BiotecnologaLa biotecnologa se aplica actualmente con xito en los ms diversos campos, de entre los cuales mencionamos los siguientes: Lucha contra la contaminacin Extraccin de metales Produccin de piensos y otras protenas destinadas a la alimentacin animal Fabricacin de plsticos Industria farmacutica Aplicaciones en la biotecnologa alimentaria En la biotecnologa alimentaria destaca el proceso de fermentacin, con dos tipos principales: 1. Fermentacin alcohlica o etanlica. El etanol resultante se emplea en la elaboracin de algunas bebidas alcohlicas, tales como el vino. Aunque en la actualidad se empieza a sintetizar tambin etanol mediante la fermentacin a nivel industrial a gran escala para ser empleado como biocombustible. El CO2 que se libera en este proceso es tambin el causante de esponjamiento de la masa del pan durante su fermentacin. 1. Fermentacin lctica. En la fabricacin de productos lcteos, como yogur, queso y otros lcteos fermentados, as como en la elaboracin de alimentos prebiticos y probiticos. Aplicaciones en la biotecnologa agropecuaria (vegetal y animal) Es el conjunto de las posibles aplicaciones de la biotecnologa a las actividades productivas del mbito agropecuario (agrcola y ganadero), utilizndose en varias vas de investigacin: 1. Plantas resistentes a insectos 1. Cultivos resistentes a los virus 1. Tolerancia a herbicidas 1. Mejora nutricional de los cultivos 1. Cultivos tolerantes a ciertos metales del suelo, como el aluminio 1. Organismos Modificados Genticamente (OMG) o transgnicos (Villagr, 2004).

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3.1 Ventajas y Desventajas de la Biotecnologa VENTAJAS DE LOS ALIMENTOS GENTICAMENTE MODIFICADOSVENTAJAS NUTRICIONALES: productos con mayor valor nutricional y organolptico, alimentos funcionales para la prevencin de enfermedades segn los diferentes tipos de consumidores, uso de biosensores para control de procesos, es decir, contaminantes.En el caso de la produccin de quesos, resaltar el sabor y acelerar la maduracin, en la panificacin, para blanquear la harina, facilitar la accin de la levadura para mejorar la estructura de las masas, optimizacin del proceso de extraccin y refinacin de aceites. En enologa para acelerar el tiempo de prensada, liberacin de aromas, mejorar sabor para remover la urea, producto de la fermentacin. En la industria de la carne para favorecer su tiernizacion y facilitar la remocin. Algunos de los nuevos alimentos pueden comportarse como probiticos y/o prebiticos en nuestro organismo ejerciendo una funcin reguladora de la microbiota intestinalVacuna comestible de las partes comestibles de las plantas transgnicas (tubrculos, frutos, hojas, etc.) o plantas no transgnicas infectadas con un virus transgnico vegetal, con el fin de que produzcan componentes especficos (antgenos) de un patgeno (virus, bacteria , etc.) contra el cual se desea proteger a una persona o animal. Se puede llegar a introducir vitaminas y protenas adicionales en alimentos as como reducir los alrgenos y toxinas naturales.VENTAJAS HACIA LA PRODUCTIVIDAD DE COSECHAS: este tipo de alimentos presentan resistencia a plagas, reducen la necesidad del uso de pesticidas, resistentes a enfermedades son los de resistencias a virus en la patata el tomate, calabacn, soja papaya, alfalfa, albaricoque.VENTAJAS HACIA EL MEDIO AMBIENTE: menor exposicin a aguas subterrneas.

DESVENTAJAS DE LA BIOTECNOLOGA Y EJEMPLOS DE LOS TIPOS DE DESVENTAJAS* Desventaj ambientales: riesgos potenciales identificados, consta del incremento de la maleza, debido a la polinizacin cruzada en donde el polen de los cultivos genticamente modificados se difunden a los no genticamente modificados.*RIESGO SOCIAL: puede aumentar la brecha de prosperidad entre ricos y pobres que puede contribuir a la prdida de la biodiversidadRIESGOS ALA SALUD: riesgos de transferir toxinas entre especies, de una forma de vida a otra lo que podra llevar consigo reacciones alrgicas.Puede causar una enfermedad grave en el hombre y causa un serio peligro para los trabajadores, tiene un tratamiento pero sigue el riesgo de que se propague en la colectividad, pueden originar resistencia a antibiticos

3.2 Innovaciones de la Biotecnologa De tantos tipos de innovaciones se muestra esteEl proyecto lo encabeza John Dlano Frier, especialista del Departamento de Biotecnologa y Bioqumica.Cientficos del Centro de Investigaciones y de Estudios Avanzados (Cinvestav, 2000) Unidad Irapuato, encabezados por John Dlano Frier, han descubierto que 9 por ciento de los genes del amaranto se activan para responder a situaciones de estrs como escasez de agua y salinidad de la tierra. l tambin doctor en fisiologa vegetal destac que impulsar el conocimiento y consumo de amaranto es necesario para alcanzar una seguridad alimentaria, ante las condiciones ambientales que se auguran, pues el medio ambiente es un tema del que todos debemos tomar conciencia, cambiar nuestro modo de vivir para ser ms responsables con la naturaleza.

En el 2007 el amaranto fue reconocido por la Secretara de Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin (Sagarpa, 2007) como grano prioritario gracias a la labor de varias organizaciones, entre ellas la asociacin civil Mxico Tierra de Amaranto dedicada a promover el cultivo y autoconsumo de este grano en las comunidades queretanas, adems de brindarles una fuente de ingresos.APLICACIONES FAVORABLES DE LOS ALIMENTOS MODIFICADOSFERMENTACION: transformacin de una sustancia orgnica en otra utilizable mediante un proceso metablico por microorganismos o por encimas que provocan reacciones de xido-reduccin. Las fermentaciones ms comunes son en la industria alimentaria son:FERMENTACIONES NO ALCOHOLICAS: panadera, encurtidos, ensiladoFERMENTACIONES ALCOHOLICAS: vino, cerveza, sidra, destilados, vinagreFERMENTACIONES CARNICAS: embutidos crudos, productos de pescado fermentado FERMENTACIONES LACTICAS: leches, quesos, yogur.PRODUCCION DE PROTEINAS Y ENZIMAS DE USO ALIMENTARIA Produccin de enzimas apartir de clulas microbianas se vale de varias disciplinas, como la microbiologa 3.3 Impacto de la biotecnologa en la sociedadSi la importancia y potencial econmicos de la biotecnologa es enorme, tambin debe sealarse que al tratarse de una tecnologa que 'opera' directamente con organismos vivos posee un poderoso valor simblico. Ambos aspectos hacen que el desarrollo biotecnolgico pueda tener peculiares y revolucionarios efectos en la conformacin socioeconmica de la sociedad, adems del impacto directo sobre la generacin, sustitucin o desaparicin de capitales y puestos de trabajos, es altamente probable que las biotecnologas, en lnea con otras 'nuevas tecnologas', afecten directamente la capacidad organizativa y reivindicativa de los trabajadores. El futuro de la biotecnologa La biotecnologa busca mejores rendimientos agrcolas a travs de plantas resistentes a plagas, es decir, a partir de modificaciones genticas se le introduce al cultivo una protena no txica que sirva como insecticida, evitando la aplicacin de pesticidas y agroqumicos que pueden ser riesgosos para la salud y el suelo (Jimenez, 2012). Esta actividad cientfica puede convertirse en pilar fundamental para lograr el abasto alimentario requerido por la poblacin.La prxima generacin de productos obtenidos por biotecnologa (muchos de los cuales ya han sido desarrollados pero no estn todava en el mercado) se concentrar en la produccin de alimentos, que mejorar sus aspectos de calidad. Estn el fase de experimentacin.Tambin se est desarrollando son alimentos funcionales (Casal, Garca , Guisn, & Martnez, 2003) que son cultivos desarrollados para producir medicinas o suplementos alimentarios.

Captulo 4

4.1 Biotecnologa para un desarrollo sustentable Las ciencias qumico-biolgicas son fundamentales para sustentar el desarrollo de cualquier pas; son disciplinas cuya expansin y acumulacin de conocimientos bsicos, complejos y con otras disciplinas que ha marcado en las sociedades modernas desde la segunda mitad del siglo pasado. Son reas de conocimiento indispensables por sus implicaciones en el bienestar individual y social, en la generacin de bienes y servicios, en la sustentabilidad, en preservar los ecosistemas y todo tipo de especies biolgicas, en la prolongacin de la vida con calidad, y en la autosuficiencia.La adquisicin, manejo y trasferencia de conocimiento de estas disciplinas es, un insumo indispensable para la soberana de las naciones. La biotecnologa en su forma ms amplia, con componentes de ciencia bsica y aplicada por definicin, es la ms influyente de las disciplinas qumico -biolgicas. Las acciones humanas que se han desarrollado y sofisticado durante milenios para preservar y garantizar la sobrevivencia de los individuos y de las sociedades han tenido grandes impactos en los diferentes ecosistemas: el uso indiscriminado de los recursos naturales y el manejo inadecuado de desechos, necesarios para la produccin de alimentos y de energa para concentraciones humanas cada vez ms numerosas, ha impuesto grandes presiones sobre el ambiente, pero el hombre se ha vuelto irreversiblemente dependiente de esta prcticas. La visin en pocas recientes ha cambiado, generando una importante preocupacin por el dao del ambiente, por el agotamiento de los recursos naturales, y estn surgiendo estrategias que en el futuro cercano y a mediano plazo.

4.2 Bioseguridad

La bioseguridad, como un concepto de trabajo, se puede definir como La aplicacin de herramientas para garantizar un uso responsable y seguro de la biotecnologa (M.), y en esto intervienen mltiples disciplinas, enfoques y conceptos que, por definicin, trascienden el aspecto tcnico y son relevantes desde la perspectiva social. La bioseguridad no significa detener o impedir el desarrollo de la biotecnologa moderna; en todo caso, incentiva las investigaciones biotecnolgicas que incorporan la bioseguridad, lo que le da mayor legitimidad al uso de esta tecnologa en la sociedad. El concepto de bioseguridad debe incluirse en cada desarrollo biotecnolgico desde su concepcin, para que lo asuman quienes lo llevan a cabo, los que lo regulan y sus usuarios directos e indirectos, de forma que slo los proyectos bioseguros sean los que prevalezcan y sean aceptado por la sociedad en su conjunto. Esto esta caramente relacionado con el anlisis de riesgo, que se trata enseguida.

Definicin de bioseguridad La estrecha conexin entre la (antigua) biotecnologa con los procesos de produccin de alimentos y de obtencin de frmacos de gran relevancia teraputica y social pudo hacer pensar en la biotecnologa como una tecnologa intrnsecamente segura. Por otro lado, aunque lo procesos de modificacin gentica, introducidos a principios de los setenta, que conducan a la aplicacin y al desarrollo de la moderna biotecnologa condujeron a un primer punto de alarma social, fueron los propios cientficos los que desde la atalaya privilegiada de los Estados Unidos promovieron un primer avance de autorregulacin (Muoz, 1998).Se puede considerar que la biotecnologa ha estado sujeta, desde sus origines, a diferencia de lo que ocurri con otras industrias modernas como a qumica y a nuclear, a un estrecho control y a la formulacin de principios de regulacin. Las preocupaciones sobre las eventuales consecuencias de la modificacin gentica de los seres vivos han ido creciendo como resultado de varios factores. La extensin en la aplicacin de estas tcnicas a organismos superiores; la creciente comercializacin de productos derivados de organismos genticamente modificados, el aumento de los movimientos sociales-organizadores defensores del medio ambiente y de los consumidores, de modo principal-expresando criticas frente a un desarrollo cientfico y tcnico que, segn esas organizaciones, pueden acarrear problemas para el entorno natural y para los seres humanos. Las operaciones industriales y sus riesgos En la mayora de las operaciones de explotacin industrial de la biotecnologa generan aerosoles con el material que se ha manipulado, lo que permite su incorporacin de la cadena humana que trabaja o se relaciona con los mismos.Por lo que concierne a los organismos vivos utilizados, es difcil predecir el grado de supervivencia cuando estn en suspensin en el aire, a menos que se lleve a cabo un detallado estudio aerobiolgico en condiciones idnticas a las que siguen a la operacin industrial.Principales riesgos sanitarios en el mbito industrialLos riesgos sanitarios, se pueden dividir en cinco categoras:a) Infeccin por patgenos.b) Reacciones alrgicas a micro-organismos viables y no viables.c) Reacciones alrgica a productos.d) Reacciones a endotoxinas.e) Reacciones toxicas.Estos riesgos se pueden llamar riesgos clsicos o tradicionales se completan con los nuevos riesgos derivados del empleo de cultivos celulares (Funes, 2012) de origen animal o vegetal, o de microorganismos modificados genticamente que son menos conocidos y que deben ser objeto de continua investigacin y evaluacin.

4.3 Medidas de proteccin de la seguridad biolgica De acuerdo a la Legislacin Europea: Los pases desarrollados se han dotado de sistemas de regulacin relativos al empleo de la ingeniera gentica o a los usos o aplicaciones de los organismos genticamente modificados. Los orgenes temporales y polticos, as como las trayectorias de estas regulaciones, han sido muy diversos. As, Holanda, Reino Unido y Alemania Occidental fueron los pases que establecieron a lo largo de los 70, de modo voluntario, directrices sobre estas cuestiones. El Reino Unido produjo la primera ley relativa al empleo de la nueva biotecnologa Healt and Safety (Genetic Manipulation) Regulations de 1978-fijando un sistema obligatorio de notificacin de los experimentos y aplicaciones de los organismos genticamente modificados.En el resto de Europa, los procesos de control de la biotecnologa a lo largo de los aos ochenta respondieron a iniciativas voluntaristas. El primer movimiento para recurrir a un sistema armonizado de control surge desde la OCDE. Donde se elabor un informe titulado Biotechnology: International Trends and Perspectives, el cual dio origen a un programa de trabajo, dirigido por el Comit de la OCDE sobre Poltica Cientfica y Tecnolgica. Este programa, origino al estudio de los temas relativos a la seguridad en las aplicaciones de la biotecnologa, convoc a una serie de expertos nacionales que desarrollan su trabajo en el periodo 1983-1986 para promover unas nuevas directrices " Recombinant DNA Safety Considerations" que gozaron de una aceptacin generalizada.

Biotecnologa moderna para el desarrollo de Mxico En Mxico, al igual que muchos pases en la actualidad, cuentan con normas nacionales completas en materia de calidad e inocuidad alimentaria. La esencia de todas las leyes nacionales de alimentacin, en todos los pases, se basa en que: cualquier persona que venda en perjuicio del comprador un producto alimenticio que no se corresponda con el tipo, o con la sustancia, o con la calidad del alimento pedido por el comprador, ser culpable de delito. Los gobiernos con este tipo de leyes buscan proteger a sus pobladores contra alimentos nocivos y adulterados. Esto se consigue con medidas apropiadas de control de los alimentos basadas en normas alimentarias bien definidas que comprendan la calidad e inocuidad de los alimentos y su presentacin sin engao al consumidor.La situacin econmica, social y poltica en Mxico, ha impedido el avance u el desarrollo cientfico de los alimentos transgnicos (Casal, Garca , Guisn, & Martnez, 2003) debido a diversos factores como escases de instituciones promotoras y ejecutoras, falta de conocimiento e insuficiencia de regulaciones y leyes.Ante la falta de leyes que regulen la importancia, el cultivo y el uso de alimentos transgnicos, poco a poco se ha incrementado el inters por parte de la poblacin por que se regulen este tipo de alimentos. Qu es la biotecnologa moderna?La biotecnologa moderna o tercera generacin. Es la aplicacin comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulacin deliberada de molculas de ADN, esto implica una serie de desarrollo en tcnica de laboratorio, que durante las ltimas dcadas, han sido responsable de inters cientfico y comercial de la biotecnologa. La biotecnologa moderna es basada en la utilizacin de las nuevas tcnicas del ADN recombinante, los anticuerpos monoclonados y los nuevos mtodos de cultivos de clulas y tejidos. Estos son sistemas novedosos utilizados para alterar o modificar las propiedades genticas de los organismos de una forma totalmente dirigida.En los aos 70 y principios de los 80 los cientficos aprendieron a modificar genticamente los organismos vivos, y con ello nace la ingeniera gentica y la biotecnologa moderna. Esto se debe al descubrimiento de la restrictasa (Smith, 1970) por Hamilton Smith y Daniel Nathans, enzima capaz de reconocer y cortar el DNA en secuencias especficas. Gracias a esta biotecnologa, en 1982 se logra producir insulina para humanos. Su nombre comercial es Humulina, de la compaa Eli Lilly, y se produce mediante clonacin y expresin en E. coli. Un ao despus se aprueban los alimentos transgnicos. El objetivo de dichos alimentos es la obtencin de una mayor productividad (mediante resistencia a plagas)y la introduccin de nuevas caractersticas de calidad.Despus del descubrimiento de la estructura del ADN por Watson y Crick (Fiszman, 2003), se completa la secuencia del genoma humano. Actualmente, la biotecnologa moderna est siendo fuertemente explotada en diversos campos como son la salud, la agricultura y agroindustria, la fabricacin y procesado biolgico, la energa y el medio ambiente. Qu se puede obtener de la biotecnologa moderna?Como ya se ha mencionado la biotecnologa tiene aplicaciones en importantes reas industriales, como la atencin de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, por ejemploplsticos biodegradables,aceites vegetalesybiocombustibles; y cuidado medioambiental a travs de labioremediacin, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales (Muoz, 1998). A este uso especfico de plantas en la biotecnologa se le llamabiotecnologa vegetal. Adems se aplica en la gentica para modificar ciertos organismos.

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