La biotecnología vegetal: la revolución Ecoverde

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Revista de la Agrupación de Miembros
La biotecnología vegetal:
la revolución Ecoverde
ARTÍCULO ELABORADO POR EL PROFESOR MIGUEL ANGEL LLANO IRUSTA, DIRECTOR DEL PROGRAMA DE EMPRESAS
AGROALIMENTARIAS DEL IIST CON LA COLABORACIÓN DE JOAQUÍN AGUIRRE, DIRECTOR ADJUNTO DEL PROGRAMA MASTER
DEL IIST Y JOSÉ MANUEL PELAEZ DE CREARA DE LA FUNDACIÓN SAN TELMO
Con el descubrimiento de la
agricultura hace 10.000 años, el
hombre dejó de ser cazadorrecolector y pudo hacerse sedentario. De esta manera
se desarrollaron los
primeros núcleos urbanos y nacieron las
sociedades.
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Nº 2. SEPTIEMBRE-NOVIEMBRE 2001
Revista de la Agrupación de Miembros
MIGUEL ANGEL LLANO IRUSTA
PROFESOR
A lo largo de la historia de la humanidad, la agricultura ha sido la base que
ha permitido la alimentación del hombre.
En la segunda mitad del siglo que acabamos de terminar la agricultura ha pasado por una gran revolución (la denominada revolución verde) que ha repercutido en un incremento notable de producción de alimentos, con efectos beneficiosos en la reducción de la desnutrición mundial, aunque insuficientes, ya
que todavía existen más de 800 millones
de personas que padecen hambre. Si a
lo anterior añadimos que en la primera
mitad del siglo que comenzamos (XXI)
la población mundial se duplicará, el incremento en la producción y calidad de
alimentos, unido a preservación de los
recursos naturales del mundo, se vuelven un objetivo prioritario de la humanidad.
En lo que se llamó la segunda revolución verde se buscó el incremento de la
productividad agrícola como primer objetivo. Para ello, se contó no sólo con la
mejora genética de las variedades, sino
también con el incremento de la superficie cultivada en regadío y con la utilización de productos agroquímicos. Hoy
día, los incrementos requeridos en la generación de alimentos tienen que provenir casi exclusivamente de las mejoras
que se obtengan en las variedades cultivadas, siendo sumamente respetuosos
con el medio ambiente. Dicen que no hay
dos sin tres, pero si la del siglo pasado
fue denominada la segunda revolución
verde, ésta tendría que llamarse algo así
como la Revolución Ecoverde, ya que
debe tener en cuenta no sólo el aumento de la productividad agrícola sino la
sostenibilidad del ecosistema que sustenta a la agricultura. Más que una revolución agrícola se trata de una revolución
ecológica, aunque lo correcto sería expresarlo de manera contraria: cómo incrementar la productividad agrícola sin
que se revolucione el Medio Ambiente.
La aplicación de nuevas herramientas
científicas relacionadas con la genética
y la informática permite la posibilidad, no
sólo de conocer las funciones de los genes vegetales, sino de aislarlos, manipularlos y reintegrarlos de nuevo en dichos
vegetales. Esto tendrá grandes implicaciones en el campo de la mejora genética aportando una tecnología muy poderosa (Biotecnología Vegetal) que puede
contribuir a afrontar con éxito los retos a
los que se enfrenta la agricultura y la
humanidad en la actualidad.
Algunas definiciones
Para comprender mejor este nuevo argot que cada día escucharemos con más
asiduidad en los medios de comunicación, es necesario establecer una serie de
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definiciones básicas. Así, La Biotecnología se define como toda aquella aplicación tecnológica que utilice sistemas
biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de
productos o procesos específicos.
Un Gen contiene la información necesaria para que se manifieste una característica heredable de un ser vivo; es
un fragmento de una larga molécula de
ADN (Ácido DesoxirriboNucleico)
que almacena información para fabricar
una determinada proteína. Esta proteína es la que, a su vez, determina el carácter correspondiente del organismo,
como por ejemplo el color de la piel, la
presencia de semilla o la resistencia a
cierta enfermedad. Los genes se organizan en largas cadenas de ADN denominadas Cromosomas.
En cualquiera de las formas vivientes
de la tierra el ADN esta formado siempre
por los mismos elementos y gracias a la
información que contiene las células de
plantas, animales y humanos generan
las proteínas que nos permiten subsistir
y adaptarnos a los cambios. La biotecnología moderna permite hoy día el poder transferir una porción específica de
ADN de un organismo a otro.
El conjunto de todos los cromosomas
de una célula se denomina Genoma.
Todas las células de un organismo vivo,
desde las bacterias hasta el hombre, tienen copia del genoma de la especie, que
contiene toda la información requerida
para la construcción y supervivencia del
organismo. Se estima que el genoma de
una planta puede contener alrededor de
25.000 genes, mientras que la del hombre puede contener unos 38.000 (en
cuanto a genes no somos muy superiores a una planta). El origen común de
todos los seres vivos se refleja en el hecho de que todos los genomas de todas
las especies están escritos con los mismos símbolos y en el mismo lenguaje,
que se ha denominado código genético.
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«En el futuro de la
biotecnología agrícola
se vislumbran grandes
aumentos de la
productividad y
fuertes reducciones de
los costes».
La Ingeniería Genética es una modalidad más de los métodos existentes
para la mejora genética que sirve para
modificar uno o pocos genes de forma
muy selectiva. Constituye el conjunto de
técnicas que permiten alterar las características de un organismo mediante la
modificación dirigida y controlada de su
genoma, añadiendo, eliminando o modificando alguno de sus genes.
Una Planta Transgénica es aquella cuyo genoma ha sido modificado mediante ingeniería genética, bien para introducir uno o varios genes nuevos o
para modificar la función de un gen propio. Como consecuencia de esta modificación, la planta transgénica muestra
una nueva característica.
Esta característica se transmite a la
descendencia como uno más de los genes de la planta
Un breve paseo por la historia de la
biotecnología vegetal
Una vez definidos los conceptos, pasemos brevemente por lo que han sido
los antecedentes del tema que nos ocupa. Hace decenas de milenios los pueblos habitaban la Tierra, recogiendo y alimentándose sólo con los frutos de la naturaleza que encontraban. Alrededor del
8000 AC los primeros labradores de la
tierra decidieron asentarse en un lugar y
cultivar ciertas plantas para alimentarse
— creando primero la agricultura y luego la civilización. Así, el hombre dejó el
nomadismo y adoptó la práctica del cultivo sedentario y, con ello, también inició
la mejora genética de las plantas y de
los animales que criaba. Lo que hoy se
llama Biotecnología es, por tanto, una de
las actividades más antiguas de la humanidad. El hombre, con sus prácticas
agrarias, cambiaba la selección natural
de las especies por una “selección artificial forzada”, más rápida y orientada a
sus intereses. A través de estos diez milenios el hombre ha ido modificando las
plantas para hacerlas más productivas,
mejorar su sabor, alargar la campaña de
cultivo y eliminar agentes tóxicos de las
mismas.
La genética es uno de los instrumentos más poderosos que ha descubierto
el hombre y que le ha permitido cultivar
una serie de plantas y criar animales que
hoy en día son muy distintos a los que
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se encontraron nuestros antepasados
en la naturaleza. El tomate, por ejemplo,
era una pequeña bola verde compuesta
principalmente por semillas que era venenosa para el hombre; siglos de combinaciones y de cultivos cuidadosos han
derivado en el tomate que hoy conocemos. Algo similar sucedió con el maíz;
su mazorca era de un tamaño diminuto,
multicolor y su granos tenían formas y
dimensiones irregulares. De los alimentos que consume el hombre diariamente, muy pocos son “naturales”; casi todos son producto de un cultivo deliberado y cuidadoso que han hecho que algunas características de la planta o el
animal se potencien y que otras desaparezcan. Cabe resaltar que todos estos
cambios han producido mutaciones del
ADN de las especies seleccionadas y
combinadas.
Hace milenios de años los pueblos
aprendieron a usar por primera vez las
bacterias para preparar nuevos alimentos y a emplear los procesos de fermentación para preparar vino, cerveza y pan
con levadura. En el siglo XVIII los naturalistas comenzaron a identificar muchas
clases de plantas híbridas; el primer
paso que llevó a cruzar dos variedades
diferentes de plantas. En 1856, un monje austríaco, Gregor Mendel, comenzó un
estudio meticuloso de las características
específicas presentes en varias plantas,
las cuales fueron heredadas por las siguientes generaciones. En 1861 Luis
Pasteur define el papel de los microorganismos y funda la ciencia de la microbiología.
En 1900 los botánicos de Europa
usan las Leyes Mendel para mejorar especies de plantas: este es el comienzo
de la selección y mejora clásicas. En
1950 se produce la primera generación
de plantas procedentes de un cultivo «in
vitro». En 1953 James Watson y Francis
Crick, futuros ganadores del Premio
Nobel, descubrieron la estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucléico,
conocido vulgarmente como ADN. Las
proteínas están formadas por cadenas
de aminoácidos. El número, orden y tipo
de aminoácido determinan las propiedades de cada proteína. El ADN contiene
la información necesaria para ordenar
los aminoácidos correctamente. El ADN
transmite esta información hereditaria de
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una a otra generación. Pero se necesitarían tres décadas más para que se dieran
pasos más importantes en este campo.
En la década de los 70 la Revolución
Verde introduce semillas híbridas en los
países del tercer mundo. Con la revolución verde un país como la India pasó
de ser un importador de trigo a ser exportador del mismo y a luchar en gran
medida contra el hambre. En 1973 investigadores científicos desarrollan la habilidad de aislar genes, códigos específicos de genes para proteínas específicas.
En la década de los 80 los científicos
descubren cómo transferir fragmentos
de información genética de un organismo a otro, permitiendo la expresión de
carácteres deseables en el organismo receptor. Este proceso es llamado ingeniería genética y es uno de los que utiliza la
biotecnología. Utilizando la técnica de
«empalme de genes» o «tecnología de
ADN recombinante», los científicos pueden añadir información genética para
crear una nueva proteína la cual proporciona nuevos carácteres, como la resistencia a enfermedades o plagas.
En 1982 la primera aplicación comercial de esta tecnología es la producción
de insulina humana para el tratamiento
de la diabetes; y en 1983 se produce la
primera planta mejorada genéticamente: una planta de tabaco con resistencia
a un antibiótico. En 1995 un científico llamado Craig Venter publicó el genoma de
una pequeña bacteria llamada Haemophilus influenzae; con esto, la humanidad pudo por primera vez leer el código
que controla todas la funciones de un
ser vivo e iniciar las herramientas y el conocimiento que permiten controlar de forma directa y deliberada la evolución de
las especies que viven en el planeta. Venter logró combinar los recursos del laboratorio y de los ordenadores para estandarizar, mecanizar y entender la vida. En
1991, la comunidad científica mundial
había logrado identificar 2.000 genes. En
1995, Venter y su equipo publicaron un
mapa parcial de 35.000 genes. En 1974,
una compañía como Monsanto estimaba que el costo de determinar la secuencia genética completa de un gen era de
ciento cincuenta millones de dólares. En
1998, la misma compañía estimaba que
podía obtener la misma información por
$150 dólares.
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La nueva revolución verde: la ecoverde
«Más que una
revolución agrícola, se
trata de una evolución
ecológica: como
incrementar la
productividad agrícola
sin que se revolucione
el medio ambiente».
En una decena y media de plantas
comestibles se concentra el 90% de la
alimentación y de la energía que la humanidad consume; estas plantas han
pasado por muchísimas hibridaciones,
cruces y modificaciones a lo largo de
varios miles de años y por centenares
de generaciones de agricultores que
buscaban incrementar la productividad
de sus cultivos.
La biotecnología vegetal moderna
abre grandes perspectivas, no sólo para
los agricultores que buscan nuevos métodos de hacer más eficaces y eficientes
sus cultivos, sino también para los consumidores que buscan mayor calidad,
sabor, nutrientes e incluso propiedades
medicinales; asimismo para los gobernantes e instituciones preocupadas por
reducir el hambre de los países más desfavorecidos y por aquellos que se preocupan por preservar el medio ambiente. Como hemos visto anteriormente, a
través de los siglos el hombre ha ido
mejorando las variedades de plantas a
través de un proceso basado en la selección y cruce. La biotecnología vegetal
moderna es una forma de continuar con
este proceso de mejora pero con una diferencia notoria: hoy día es posible transferir información genética de una manera mucho más controlada y precisa que
como tradicionalmente se había realizado. Tradicionalmente las plantas se modificaban a través de cruces o hibridaciones incontroladas de miles de genes.
La biotecnología moderna permite la
elección y transferencia selectiva de uno
o unos cuantos genes deseables, sin
que otros genes no deseados se incorporen a la nueva variedad creada. Estos genes pueden ser no sólo de origen
vegetal, sino de animales o de microorganismos. Esta técnica permite crear
plantas que resistan insectos, plagas,
malas hierbas o condiciones del hábitat
que antes no eran toleradas por plantas
muy similares. En la nueva planta creada se ha modificado alguno o algunos
de su genes. Otro tipo de mejoras se relacionan más con el consumidor final
dando mejor sabor, color u olor a las frutas y verduras; ventajas para su procesamiento, incremento del valor nutritivo,
propiedades preventivas de enfermedades etc.
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«Los expertos aseguran que
las innovaciones de la
biotecnología van a triplicar
el rendimiento de las
cosechas».
En el futuro de la biotecnología agrícola se vislumbran grandes aumentos
de la productividad y fuertes reducciones
de costes, innovaciones y mejoras en los
alimentos y llegar a prácticas agrícolas
más respetuosas con el ecosistema, a
no ser necesarios tantos pesticidas.
También el futuro de la manipulación genética de plantas tendrá un impacto en
otros sectores productivos: floricultura y
jardinería, industria química e industria
farmacéutica, energética, textil ....
La biotecnología vegetal es más amplia, e incluye otras técnicas aparte de la
ingeniería genética; pero todos estos
nuevos métodos, a su vez, sirven para
que los programas tradicionales de mejora genética se realicen más racionalmente, con más efectividad y en menor
tiempo. Los investigadores trabajan cuidadosamente para asegurar que las
plantas que han sido mejoradas sean
iguales a las plantas que se cultivan en
la actualidad, excepto por el carácter
benéfico que se le ha añadido, como
puede ser su resistencia a un insecto o
virus particular o la incorporación de alguna vitamina benéfica para el hombre .
Cada día la humanidad y los gobiernos de las naciones (con algunas excepciones) entienden y valoran más profundamente los lazos existentes entre el
bienestar humano, la estabilidad social
y los procesos naturales de la tierra que
sustentan la vida. La capacidad de la tierra de continuar ofreciendo aire y agua
pura, suelos productivos y una rica diversidad de vida vegetal y animal es fundamental (y actualmente limitada) para
asegurar nuestra calidad de vida y la de
nuestros descendientes. El actual crecimiento de la población ya está sobreexplotando los recursos de la Tierra. Una
de las pocas cosas que se puede predecir con certeza es que, en el futuro, la
población del mundo casi se va a duplicar para llegar a cerca de los 10 mil millones de habitantes en el año 2030. La
humanidad debe responder a las crecientes presiones que se ejercen sobre
los recursos naturales de la Tierra para
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poder alimentar a una población en continua expansión.
La biotecnología vegetal, que permite
la transferencia de un carácter específico de una clase o especie de planta a
otra, constituye una pieza importante
para resolver el reto del desarrollo sostenible. Los expertos aseguran que las innovaciones de la biotecnología van a triplicar el rendimiento de las cosechas, sin
requerir tierras de cultivo adicionales,
salvando así los bosques naturales y el
hábitat de los animales. Otras innovaciones pueden reducir o eliminar la dependencia en agroquímicos que contribuyen
a la degradación del medio ambiente;
otras preservarán el suelo y los recursos
hídricos.
Pero las aplicaciones que harán que
el desarrollo de la biotecnología vegetal
realmente sea aceptado serán aquellas
en las que el consumidor se beneficie directamente. El día (cada vez más cercano) en el que una coliflor sea capaz de
proteger contra el cáncer, que una ensalada de ajos y cebollas transgénicos
reduzca las enfermedades cardiovasculares, que un tomate sea antiviral o antiinflamatorio o que sea capaz de reducir
el cáncer de próstata, y todo ello en sistemas de producción respetuosos con
el medio ambiente, ese día se entenderá
y valorará mejor a la Biotecnología Vegetal y triunfará la nueva Revolución: “La
Ecoverde”.
Bibliografía
«La agricultura española ente los
retos de la biotecnología», García
Olmedo, Sanz- Magallón, Marín
Palma. Colección Tablero. Instituto
de Estudios Económicos, Madrid
2001.
«La Biotecnología aplicada a la
agricultura». Sociedad Española de
Biotecnología (SEBIOT), Colección
Vida Rural. Madrid 2000.
«La tercera revolución verde»,
Francisco García Olmedo. Editorial
Debate, Madrid 1998.
El reto de México: Tecnología y fronteras en el siglo XXI Una apuesta radical,
MIGUEL ANGEL LLANO IRUSTA
se licenció en Ingeniería Industrial
por la Universidad Panamericana.
Diplomado en Evaluación de Proyectos Industriales por la misma
Universidad, en 1993 realizó el
Master en Economía y Dirección de
Empresas en el I.E.S.E. (Universidad de Navarra). Posteriormente,
se doctoró en Ciencias de la Administración por la Universidad de La
Salle
Actualmente y desde 1998 es
Profesor del Area de Dirección de
Operaciones y Director del programa Master Ejecutivo y del Programa de Dirección de Empresas
Agroalimentarias del Instituto Internacional San Telmo. Profesor Visitante IESE; INALDE; IPADE. Consultor Empresarial en los sectores
de la distribución, informática, siderurgia, manufactura y distribución
de explosivos
Anteriormente (1994-1998) fue
Profesor del Area de Dirección de
Operaciones Consultoría Empresarial en el sector de los juguetes, financiero, distribución, agroalimentario en el Instituto Panamericano
de Alta Dirección de Empresa, IPADE
Entre otros puestos ha desempeñados los cargos de Director de
Desarrollo de la Red de Distribución
en EUZKADI, CONTINENTAL, empresa productora y comercializadora de neumáticos. Consultor en
marketing en el sector farmacéutico catalán en el I.E.S.E. UNIVERSIDAD DE NAVARRA. Gerente de
Análisis y Presupuestos de EUZKADI, B.F. GOODRICH, empresa productora y comercializadora de neumáticos. Analista de Control de Calidad en NATIONAL CASH REGISTER NCR, empresa productora y
comercializadora de sistemas informáticos y de control.