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Beneficios y preocupaciones
asociados con los alimentos derivados de la biotecnología del ADN
recombinante
(Food Technology, volumen 54, n 10, Octubre de 2000)
Una de las dificultades que se manifiesta, al discutir los beneficios y las preocupaciones ligados a cualquier tecnología, es la evaluación de la rapidez y alcance de los progresos. La mayoría de nosotros, como consumidores, sólo conocemos los detalles de aquellas tecnologías con la cuales estamos involucrados. Si, por ejemplo, estamos profundamente interesados en la computadoras, por lo general tenemos considerables conocimientos de la tecnología subyacente. Si nunca tocamos una computadora, probablemente estemos poco familiarizados con su funcionamiento. Esto es también cierto para las tecnologías que apoyan el abastecimiento de alimentos.
Unas pocas generaciones atrás, la mayoría de nuestra población vivía en granjas o en pequeñas ciudades. Casi todo nuestro alimento era cultivado en la casa, o cerca de ella, y procesado por nuestras familias o por gente que conocíamos. Nosotros teníamos confianza en los productos, gracias al contacto personal. Las tecnologías eran simples y estaban disponibles para todos.
El remanente de ese cuadro, sin embargo, no era tan confortable. Se desconocían los alimentos congelados, la sal iodada, las vitaminas, el pan enriquecido, y el transporte aéreo de alimentos frescos. Para todos, salvo para los muy ricos, las frutas y verduras frescas estaban limitadas a las disponibles según la temporada. Eran comunes el bocio, el raquitismo, el beriberi y la pelagra.
Hoy, las enfermedades por deficiencia de nutrientes en el mundo occidental son un lejano recuerdo. Se tienen una gran variedad de alimentos disponibles todo el año. Para que esto sea posible, muchos de los alimentos se cultivan a miles de kilómetros de distancia de donde vivimos, son procesados por gente que no vemos ni conocemos. Por otro lado, en los EE.UU. los gastos en alimentos son entre los más bajos del mundo–alrededor del 10% del ingreso familiar promedio. Apoyando esos hechos existe una enorme envergadura de ciencia y tecnología, algunos aspectos de la cual discutimos en este informe. Esa tecnología no es simple y familiar para todos. Es compleja, y para la mayoría de los consumidores, desconocida. La discusión de los beneficios y las inquietudes que crea la biotecnología, requiere discutir esas tecnologías poco familiares dentro de las cuales encaja la biotecnología.
La historia enseña otros aspectos que tienen que ser considerados en el curso de la introducción de una tecnología nueva. Salvo algunos avances médicos que vinieron a salvar vidas, y a veces ni siquiera eso, es raro que se reciba la nueva tecnología con una amplia y entusiasta bienvenida. Los alimentos enlatados, en sus primeros cien años, fueron vistos aprensivamente, y no sin razón. En los días previos a la bacteriología, era más un arte incierto que una ciencia firme. La leche pasteurizada, una tecnología que salva vidas por su capacidad para eliminar los microorganismos que causan tuberculosis y fiebre ondulante, fue al principio vista con extrema sospecha. La inseminación artificial de animales de granja - importantísima en los cruzamientos selectivos para mejorar el ganado - fue considerada como manipulación indebida de la naturaleza. La margarina tuvo oposición, en parte por inquietudes tocantes a la salud, pero principalmente porque era una amenaza para la industria láctea. Todo tipo de riesgos a la salud - incluso hasta la interferencia en los marcapasos - fueron atribuidos, en un principio, a los hornos de microondas. Tales aprensiones, de ningún modo, estaban confinadas a los alimentos, respecto a los cuales siempre hemos tenido, con razón, un sentimiento personal de preocupación.
Estos ejemplos, unos pocos entre miles, ilustran la mezcla de motivos - algunos son racionales, otros no; algunos son de tipo económico, religioso o ético; algunos están basados sólo en la falta de conocimiento - los cuales han acompañado en forma característica la implementación de una innovación. La biotecnología no es una excepción. Esperamos que este informe sea un contribución útil al diálogo civilizado y racional, el único que puede encauzar en forma efectiva los temas científicos y las inquietudes del consumidor.
Beneficios específicos
Los alimentos derivados de la biotecnología del rADN brindan numerosos beneficios específicos.
Mediante el uso de la biotecnología del rADN, se tiene la posibilidad de mejorar la disponibilidad de plantas y cultivos, y se tiene la capacidad para cultivar más y mejores alimentos, incrementando su valor nutricional, incluyendo el alimento para animales. Se espera que la biotecnología del rADN revolucione el bioprocesamiento de los alimentos, mediante el mejoramiento de los microorganismos responsables (o sea, de bacterias, levaduras y hongos) y a través de la tecnología de la fermentación se logre tener una producción eficiente de enzimas especializadas e ingredientes. La biotecnología del rADN también crea la oportunidad de producir vacunas confiables y terapias para la prevención y tratamiento de enfermedades. El uso de esta biotecnología tiene beneficios específicos para el medio ambiente, debido al desarrollo de nuevas variedades de cultivos con mayor resistencia a plagas, tolerancia a herbicidas más benignos para el entorno, y resistencia a virus. Estos y otros beneficios especiales serán discutidos en mayor detalle más adelante.
Beneficios de los atributos que tienen los vegetables
En el severo mundo de la naturaleza, las plantas que sobreviven (y los animales) han evolucionado para resistir el estrés del medio ambiente y el ataque de plagas y patógenos. La supervivencia de las plantas cultivadas (y del ganado) ha sido mejorada debido a la selección humana y a su intervención en la producción de alimentos. En poco más de un siglo, comenzando con la hibridación, la cual fue comercializada en la primer década del siglo XX, los descubrimientos científicos permitieron la producción de nuevos tipos de plantas, tales como el triticale y, las uvas y la sandía sin semillas. Comenzando a mediados de los años70, se tornaron posibles las modificaciones genéticas o la "ingeniería genética" por medios moleculares.
Una planta saludable produce una variedad de compuestos para protegerse de ser comida o destruida (Ames et al., 1990a,b). A los niveles comúnmente consumidos en el alimento, muy pocos de los compuestos que se encuentran presentes en forma natural son nocivos para la salud humana. Sin embargo, si se consumen bastantes cantidades de la planta, bajo ciertas circunstancias muchas de estas substancias son peligrosas. Los ejemplos que se presentan incluyen los glicoalcaloides en papas, glucósidos cianogenéticos en mandioca, inhibidores de tripsina en habas, y proteínas alergénicas en una variedad de alimentos.
El cruzamiento de plantas, a menudo, ha tenido éxito en la producción de vegetales con mayor resistencia a plagas o enfermedades, al mismo tiempo que retiene el alto rendimiento y los atributos de sabor y de procesamiento. Los plaguicidas sintéticos se usan frecuentemente para producir cultivos de alta calidad y económicamente viables, tales como manzana o calabaza. Los cultivos alimenticios pueden ser devastados por microorganismos que se encuentran tanto arriba o debajo de la superficie del suelo. Aunque hay algunos compuestos disponibles para combatir hongos, tales como las pulverizaciones de cobre o azufre usadas por los agricultores de productos orgánicos, y los fungicidas usados por granjeros y jardineros domiciliarios, estos tienen un alto costo y amplio espectro, a menudo matando también organismos benéficos. Excepto a través de los cruzamientos de plantas y del uso de insecticidas para matar insectos que transmiten enfermedades, no se conoce ningún remedio para combatir virus en plantas (Dempsey et al., 1998). A diferencia del combate a las infecciones bacterianas humanas, hay muy pocos remedios disponibles para prevenir las enfermedades por bacterias en los vegetales (Lucas, 1998). Hay antibióticos disponibles, pero su uso no es económico.
La susceptibilidad de una planta ante el estrés biótico y ambiental - tales como temperaturas extremas, desafíos químicos, exposición a metales pesados (por ejemplo: selenio), salinidad y sequía, se debe a la composición genética de la planta y a su estructura. Por ejemplo, algunas hojas han evolucionado para poder conservar la humedad o resistir el calor o el congelamiento. Los agricultores han cambiado la estructura de las hojas y el tallo, para capturar más luz solar y permitir mayor flujo de aire a través del follaje.
Todas las plantas con genes resistentes a plagas y enfermedades son evaluadas por los agricultores y procesadores durante las etapas iniciales, y posteriormente son comercializadas habiendo reconocido que son inocuas (GRAS), o bien , si han sido modificadas por medios moleculares, las revisan las agencias federales antes de la comercialización (este tema se trata detalladamente en la sección de Inocuidad). Numerosas asociaciones científicas se han transformado en valiosos participantes en el desarrollo de los procesos reglamentarios de estos cultivos y productos alimenticios. Por ejemplo, la AOAC Internacional y la Asociación Americana de Químicos en Cereales (AACC), aseguran que se aplique el estado actual de los conocimientos, a través de procedimientos analíticos apropiados y estandarizados, con el fin de asegurar la inocuidad y calidad de los ingredientes alimentarios y de los alimentos procesados resultantes. Además, la AACC ha encaminado los adelantos tocante a los criterios funcionales de los cereales, tales como la calidad de horneado del trigo, la correlación que existe entre el contenido de proteína del maíz y los atributos del producto, así como otras propiedades importantes o esenciales para varios productos alimenticios. Este proceso puede llevar quince años a partir de la selección inicial de la semilla. El rendimiento es muy crítico, como también lo son las propiedades de procesamiento, calidad, composición, y propiedades organolépticas.
La biotecnología del rADN tiene el potencial de mejorar la disponibilidad y la supervivencia de las plantas, así como su desarrollo. Por ejemplo, una cepa severa del virus de la mancha anular de la papaya, en Hawai, amenazaba con matar los árboles y diezmar el medio de vida de los agricultores. Había poca resistencia disponible para los cruzamientos potenciales. Por lo tanto el gen de la cubierta proteica viral fue transformado en la nueva cepa, permitiendo a los árboles crecer. En el año 2005, el metil-bromuro, una substancia para fumigar suelo ampliamente usada en ciertas áreas, se tendrá que retirar del mercado, como resultado de un tratado internacional. Hasta este momento, no se tienen productos substitutos para controlar los patógenos de los hongos que son transmitidos en el suelo, de las regiones donde se cultivan diversas variedades de fresas (frutilla). La biotecnología del rADN ofrece la posibilidad de mantener la disponibilidad de las fresas (frutilla), a costo razonable. La producción de manzanas y peras está limitada por una enfermedad bacteriana llamada tizón, descrita por primera vez en 1870. No hay compuestos antibacterianos ni otros de resistencia adecuada, disponibles contra la enfermedad en las manzanas, que son apreciadas por los consumidores. La investigación de la biotecnología del rADN ha producido los primeros árboles resistentes a esta enfermedad devastadora. La vid, la cual requiere muchos años para crecer y madurar, antes de producir vino o uvas de mesa, está expuesta a hongos, insectos, enfermedades de la raíz, y problemas de plagas, cada vez más difíciles de controlar. Tanto la calidad como la cantidad de vino y uvas pueden verse afectadas. La biotecnología del rADN ofrece, nuevamente, la posibilidad de minimizar el daño causado por esos agentes.
Las ventajas que tienen los cultivos de alimentos derivados de la biotecnología del rADN - mayores rendimientos, mejor resistencia a plagas, enfermedades y estrés del medio ambiente - son bien claras para los productores, pero no para la mayoría de los consumidores. La aceptación generalizada de los cultivos derivados de la biotecnología del rADN no va a ocurrir hasta que los consumidores estén convencidos de las ventajas que brinda. Pero, ¿cuáles son las ventajas que los consumidores van a obtener de dichos cultivos? A continuación mencionamos algunas:
- Las regiones en el mundo, con escasez de alimentos, pueden disminuir. Los cultivos derivados de la biotecnología del rADN pueden ser desarrollados para prosperar bajo condiciones que antes limitaban o impedían el crecimiento de las plantas. Este enfoque va a incrementar la producción mundial de cultivos y también va a incrementar la variedad de cultivos en cualquier área determinada. Es poco probable que una abundancia de cultivos de este tipo, esté disponible en un lapso de tiempo razonable mediante el uso de prácticas convencionales de cruzamiento. Los incrementos que se pueden lograr, en el abastecimiento de alimentos, a través de la biotecnología del rADN, posiblemente sobrepasen los que se alcanzaron por medio de la Revolución Verde, la cual se basó en prácticas tradicionales de cruzamiento.
- Los mejoramientos en la calidad organoléptica y nutricional de los alimentos derivados de plantas, van a ser más rápidos y más pronunciados a través de las modificaciones realizadas con la biotecnología del rADN, que por cruzamientos convencionales.
- Los mejoramientos en la vida útil de frutas y vegetales frescos, los cuales no se pueden lograr o que se obtienen mucho más lentamente a través de cruzamientos convencionales, son posibles a través de modificaciones realizadas con la biotecnología del rADN.
- La reducción de cierto tipo y concentración de alergenos, de toxinas que ocurren naturalmente y de otros componentes indeseables en los cultivos, se va a alcanzar más fácilmente a través de la biotecnología del rADN, que a través de cruzamientos convencionales.
- La introducción de compuestos resistentes a enfermedades y que promuevan la salud (por ejemplo: substancias que protegen contra el cáncer, bajan el colesterol, bajan la presión arterial, calman el dolor menstrual o artrítico, ayudan a mantener la densidad ósea, resisten infecciones, y reducen la ansiedad) en los cultivos, sería muy difícil, lenta o probablemente imposible de lograr a través de cruzamientos convencionales, pero posible a través de la modificación por medio de la biotecnología del rADN.
Más y mejores alimentos
Recientemente, la población humana mundial pasó los 6.000 millones, y los pronósticos predicen que este número crecerá a 9.000 millones en el año 2050 (ONU, 1999). Aunque estos números son más modestos que la predicción de sólo
cinco años atrás, la cual indicaba que la población se duplicaría para el año 2030, los demógrafos predicen que la vasta mayoría del crecimiento va a ocurrir en Asia, en la región del sudeste asiático y África. Estas son áreas que ya ahora están bajo significativa tensión en cuanto a la producción de alimentos. Aunque las prácticas agrícolas mejoradas y los cultivos de mayor rendimiento, probablemente, brinden la cantidad mínima de calorías requeridas para mantener la vida humana, globalmente, hay una preocupación real y significativa de que no se van a poder satisfacer las necesidades de una nutrición adecuada.
Por ejemplo, aunque la India produce suficiente alimento para prevenir la inanición, más del 30% de su población está desnutrida. La situación es aún más apremiante en África, donde las enfermedades tales como el SIDA han reducido el número de mujeres agricultoras y de niños. Además de esto, las hambrunas periódicas en las regiones áridas de África continúan llevando cada vez a más gente a la malnutrición y a la inanición. Estudios recientes han mostrado que un infante nacido de una madre desnutrida, transmite los efectos de la desnutrición hasta la cuarta generación (Galler et al., 1996).
El desafío no es simplemente proveer un suministro constante de alimentos, sino abastecer alimentos nutritivos y inocuos, los cuales mejoren la salud y la productividad de la población global. En los pasados diez años, se ha visto que el desarrollo de la biotecnología del rADN puede jugar un papel importante, pero ciertamente no el único, incrementando el suministro y la calidad de los alimentos, para los habitantes en los países en desarrollo.
A pesar de los modestos "excedentes agrícolas" que actualmente se producen en algunas áreas (por ejemplo: EE.UU., Australia), el mundo no produce la suficiente cantidad de alimentos para satisfacer las demandas del siglo XXI. Aun con la estabilización de la población humana, que se espera para el 2050; el mundo va a necesitar que el rendimiento agrícola sea de 2,5 a 3 veces mayor que el de las cosechas actuales, para proveer dentro de sólo cinco décadas, una dieta de alta calidad para la población mundial (McCalla, 1995). Las tecnologías tales como semillas híbridas, irrigación, fertilización nitrogenada y manejo integrado de plagas, están siendo ampliamente usadas en las mejores tierras agrícolas del mundo. Ni siquiera incrementando el conocimiento de los sistemas agrícolas no dependientes de la biotecnología del rADN a los sectores del mundo de bajo rendimiento, se va a lograr a duplicar la producción agrícola (Waggoner, 1994). La biotecnología del rADN es la tecnología disponible más importante, y que no se usa, para enfrentar esta última gran marejada de la demanda agrícola mundial.
Siete academias de ciencia de todo del mundo, incluyendo cinco de países en desarrollo, emitieron un documento oficial (NAS, 2000), explicando claramente cual era la promesa de la biotecnología agrícola para aliviar el hambre y la pobreza en el Tercer Mundo. Las academias reportaron que es esencial que mejoremos la producción de alimentos y su distribución, para alimentar y liberar del hambre a la creciente población humana, reduciendo el impacto en el medio ambiente y proporcionando empleo productivo en áreas de bajos ingresos. Esto va a requerir una apropiada y responsable utilización de los descubrimientos científicos y de las nuevas tecnologías. Las personas que desarrollen y supervisen la biotecnología del rADN aplicada a plantas y microorganismos, deben asegurar que sus esfuerzos abarcan dichas necesidades. Las academias indicaron que se pueden producir alimentos, a través del uso de la biotecnología del rADN, que sean más nutritivos, estables durante el almacenamiento y, en principio, dirigidos a promover la salud - brindando beneficios a los consumidores, tanto en los países industrializadas como aquellos en desarrollo.
Cualquier déficit en los esfuerzos para triplicar las producciones actuales, en las tierras agrícolas existentes en el mundo, en los próximos 50 años, probablemente signifique malnutrición masiva para las personas más pobres. También es probable que signifique que se van a labrar millones de kilómetros cuadrados de bosques y zonas silvestres, con el probable sacrificio de millones de especies silvestres irreemplazables (Avery, 1997).
La agricultura orgánica es a menudo sostenida como el ideal para el siglo XXI. Desafortunadamente, los EE.UU. sólo tienen alrededor de una tercera parte del nitrógeno orgánico que se necesita para mantener la producción agrícola actual (Van Dyne y Gilbertson, 1987). Países tales como India y China tienen aún menos nitrógeno orgánico del que se necesita; ellos ya alimentan mucha de su biomasa al ganado y queman heces animales para cocinar. El mundo, en su totalidad, tal vez tenga una cuarta parte del nitrógeno orgánico necesario para mantener su producción alimentaria actual, menos aún van a tener el triple para 2050.
Además de las calorías absolutamente requeridas, cientos de millones de pobres en el mundo aún carecen de las proteínas y los micronutrientes necesarios para asegurar una vida larga y sana. La biotecnología del rADN ya ha demostrado, a través de éxitos tales como la quimosina, el "arroz dorado", y los cultivos tolerantes a ácidos, que es uno de los caminos más prometedores para cubrir esos urgentes requerimientos.
El "arroz dorado" ha sido genéticamente modificado a través de la biotecnología del rADN, para tener incremento en su contenido de beta-caroteno, el cual puede ayudar a superar la severa deficiencia de vitamina A, la causa de que millones de niños pobres, en sociedades de bajos recursos consumidoras de arroz, queden ciegos o mueran cada año. Un producto similar, relacionado a la biotecnología del rADN, también puede ayudar a eliminar complicaciones que ocurren al nacer por la deficiencia de hierro y que amenaza cada año, a cientos de millones de mujeres y sus bebes, consumidores de arroz (Gura, 1999). Los metáles tóxicos, tales como aluminio y manganeso, están ampliamente presentes en los suelos tropicales "acídicos", los que suman en los trópicos, cerca de la mitad de la tierra arable. Estos metales reducen el crecimiento de las raíces, mermando los rendimientos hasta un 80%. Para producir cultivos tolerantes al ácido, dos investigadores en México insertaron un gen de una bacteria dentro del tabaco y de la papaya. Las plantas, entonces, secretaron ácido cítrico a través de sus raíces, quelando estos metales tóxicos (De la Fuente et al., 1997). La ganancia anticipada en el rendimiento, al hacer accesibles dichos suelos es crítica para proteger las selvas tropicales, que contienen la mayoría de las especies de plantas y animales en el mundo. Estos ejemplos se discuten en mayor detalle a continuación.
La biotecnología del rADN deberá también ser capaz de jugar un papel clave en la protección, preservación y procesamiento de alimentos, a fin de minimizar las pérdidas, mantener o mejorar la calidad e incrementar la eficiencia del procesamiento. El resultado será mejor salud, mayor goce de los alimentos, y menos competencia por las escasas tierras, entre el hombre y la fauna salvaje.
Si la necesidad de mejorar la agricultura y las tecnologías alimentarias se considera en términos puramente económicos, el siglo XXI verá un alto crecimiento en la demanda de exportaciones agrícolas. La rápidamente creciente prosperidad y la evidente carestía de proteínas, en países de tal densidad de población como China, India e Indonesia, virtualmente garantiza que los países de temperatura templada, bien dotados de tierras agrícolas (tales como los EE.UU., Canadá, Argentina, Francia y Alemania) tendrán la oportunidad de ayudar a cubrir la creciente demanda de alimentos en las economías emergentes. La agricultura en los países desarrollados podrá hacer una gran contribución al medio ambiente, incrementando al mismo tiempo la producción cada año para permitir exportaciones agrícolas adicionales. Cientos de miles de nuevos trabajos urbanos se van a crear, debidos a la expansión de las exportaciones agrícolas, en el área de procesamiento de alimentos, transporte, y áreas asociadas.
Beneficios en tecnologia y bioprocesamiento de alimentos
La producción de diversos alimentos e ingredientes alimentarios, a través de la fermentación, también llamada bioprocesamiento, se ha llevado a cabo por el hombre, desde los primeros registros que se tienen de preservación de alimentos. Los microorganismos y las enzimas se usan ampliamente para la conversión de sustratos alimentarios primarios (por ejemplo: leche, cereales, vegetales y carne) en una plétora de productos fermentados (o sea, quesos, leche con cultivos, masas fermentadas para pan, pepinillos encurtidos, vino, cerveza y embutidos). La tecnología del bioprocesamiento se ha desarrollado adicionalmente, para la producción especializada de ingredientes alimentarios (por ejemplo: ácidos orgánicos, aminoácidos, vitaminas y gomas), o auxiliares de proceso (enzimas). Se espera que la biotecnología del rADN revolucione el bioprocesamiento de los alimentos en todos estas áreas, a través de mejoras en los microorganismos responsables (o sea, bacterias, levaduras y hongos) y en la producción eficiente de enzimas especializadas e de ingredientes, por medio de la tecnología de fermentación.
Los ingredientes hechos por medio del bioprocesamiento son algunos de los productos más atractivos de la biotecnología del rADN. El conocimiento del metabolismo y la capacidad de cambiar la dirección de las vías metabólicas, brindan la posibilidad de producir ingredientes alimentarios de mayor calidad y pureza, así como nuevos ingredientes para purificación o síntesis, que no están disponibles a través de los métodos convencionales. Como se discute más adelante, los ingredientes clave enfocados por la biotecnología del rADN incluyen a los ácidos orgánicos, conservadores de bacteriocina, enzimas y microorganismos usados en procesamiento. Esta biotecnología también es importante en la producción de vitaminas y aminoácidos.
- Ácidos orgánicos.
Los ácidos orgánicos se usan por lo general como acidulantes y son uno de los ingredientes más versátiles en los alimentos y bebidas, debido a sus solubilidad, higroscopicidad, propiedades tampón (buffer) y de quelación (Moresi y Parente, 1999). Los ácidos láctico, cítrico, glucónico y propiónico están presentes en forma natural y son producidos por fermentación. El ácido cítrico tiene el más amplio rango de aplicación y junto con el ácido acético, da razón del 75% de uso como acidulante. El ácido cítrico es producido por varios hongos, levaduras y bacterias por fermentación de la glucosa a través de la glicólisis. Se han seleccionado cepas mutantes de fermentación con pasos bloqueados en el ciclo de Krebs, para maximizar la acumulación de ácido cítrico producido. Las mejoras realizadas a través de la biotecnología del rADN incrementó la tasa de fermentación de la glucosa y eliminó a las enzimas que degradaban el citrato, en los organismos de producción.
El ácido láctico se usa como un acidulante para quesos, carnes, jaleas y cerveza. Los derivados del lactato de amonio se usan como fuentes de nitrógeno no-proteico en alimentos para animales, y los estearoil lactilatos de sodio y calcio se usan como emulsificadores y acondicionadores de pastas. Los procesos de fermentación producen ambos isómeros de lactato, D y L, por vía de las dos deshidrogenasas lácticas estereoespecíficas - L-LDH y D-LDH. El L-lactato es la forma natural y preferida para uso alimentario, debido a que es la forma aprovechada por el ser humano, ya que la forma D es considerada ligeramente tóxica. Dos mejorías clave han ocurrido a través de la biotecnología del rADN. Primero, la eliminación de la D-LDH a través del reemplazo de genes, llevó a la producción de L-lactato puro en especies de Lactobacillus (Bhowmik y Steele, 1994; Lapierre et al., 1999). Segundo, el gen bovino de L-LDH fue introducido dentro de Kluyveromyces lactis, produciendo un incremento significativo en el rendimiento en L-lactato (Porro et al., 1999).
Las bacterias ácido lácticas muestran considerable promesa para la ingeniería metabólica, debido a que sus vías biosintéticas están completamente separadas de sus vías generadoras de energía. Como resultado, cada vía puede ser manipulada sin afectar a la otra. En un ejemplo sobresaliente, se cambió la dirección de la vía homoláctica del Lactococcus lactis, dirigiéndola hacia la fermentación de homoalanina (Hols et al., 1999). Se logró obtener una producción estereoespecífica (>99%) de la forma preferida, la L-alanina, usando la ingeniería metabólica para producir un producto (alanina) que no es normal del metabolismo de ese organismo. Ahora es posible la producción industrial de ese estereoisómero en productos alimenticios o biorreactores.
- Conservadores conteniendo Bacteriocinas
Las bacteriocinas son péptidos antimicrobianos que matan bacterias. La nisina es notable entre estas, debido a que tiene un amplio espectro contra patógenos Gram positivos, y a su condición GRAS basada en un consumo inocuo durante siglos, en los productos lácteos. Los enfoques de la genética, para comprender la regulación de la biosíntesis de nisina en Lactococcus, han identificado las condiciones de fermentación donde la nisina, u otras enzimas/proteínas pueden ser producidas en exceso, aproximándose al 50% de la proteína celular (Kleerebezem et al., 1997). El incremento en la disponibilidad de la nisina ha llevado a expandir las aplicaciones de este conservador en los alimentos. Por otra parte, los sistemas de expresión usando el promotor inductor de nisina, están proporcionando poderosas herramientas para producir enzimas de grado alimentario e ingredientes proteicos de L. lactis.
- Enzimas
Las enzimas ya eran importantes agentes en la producción de alimentos (por ejemplo: en la coagulación de leche, producción de pan, clarificación de jugos, producción de bebidas alcohólicas) mucho tiempo antes de que la moderna biotecnología del rADN se desarrollara. Hoy en día, las enzimas son indispensables para la moderna tecnología de procesamiento de alimentos. Se espera que el mercado de EE.UU., para enzimas utilizadas en alimentos, alcance US$ 214 millones para el año 2006 (Roller y Goodenough, 1999). Se ha producido una creciente variedad de enzimas alimentarias usando la biotecnología del rADN. La aceptación de su uso en los alimentos se basa en los siguientes hechos: las enzimas que se producen a través de la biotecnología del rADN son idénticas a sus contrapartes naturales (por ejemplo quimosina); los preparados de enzimas están libres de cualquier substancia nociva, que pudiera haberse introducido durante los pasos de bioprocesamiento y purificación (por ejemplo endotoxinas de Escherichia coli); y en el preparado final no hay microorganismos viables derivados de la biotecnología del rADN presentes.
El primer ejemplo del procesamiento de una enzima producida por biotecnología del rADN para uso en alimentos fue la quimosina (revisado por Roller y Goodenough, 1999). La quimosina es la enzima más importante usada en la industria láctea para coagular leche. Su hidrólisis específica de la kappa-caseína desestabiliza los micelios de la leche y la lleva a una coagulación rápida, libre de sabor, y con máximo rendimiento proteico en la cuajada para queso. Tradicionalmente, la quimosina se obtenía de la renina extraída de los estómagos de terneras jóvenes. La provisión de renina disminuyo considerablemente cuando se redujo el número de sacrificios de terneras, durante un período en el cual aumentó mundialmente la producción de queso. Varias entidades comerciales intentaron clonar y expresar (reproducir) quimosina, en su forma natural exacta, a partir de bacterias (E. coli), levaduras (K. Lactis), y hongos (Aspergillus niger var. awamori). La quimosina producida en biorreactores fue idéntica a la enzima derivada de los animales, y substancialmente más pura (>95% de quimosina) que la renina tradicional (que contiene sólo el 2% de quimosina).
Debido a que este era el primer producto derivado de la biotecnología del rADN que se iba a usar en alimentos para humanos, se tomaron precauciones extraordinarias para asegurar que los preparados de la enzima estaban libres de toxinas, no tenían organismos recombinantes vivos, y no exhibían efectos nocivos en las pruebas realizadas en animales. En realidad, aunque la E. coli no es un organismo de grado alimentario, la Dirección de Alimentos y Medicamentos concluyó que la quimosina producida de la E. coli recombinante era idéntica a su equivalente convencional y, por lo tanto, podía ser considerada como substancia GRAS, aceptable para uso en alimentos (FDA, 1990). Los cálculos que se tienen actualmente sobre el uso de quimosina derivada de la biotecnología del rADN indican que excede el 80% del mercado en los EE.UU. y Canadá, donde el queso que se produce usando esta biotecnología se considera vegetariano, kosher y halal.
El ejemplo de la quimosina estableció las bases para la producción de una variedad de enzimas de grado alimentario seguras y funcionales derivadas de la biotecnología del rADN. Las mejoras son claramente aparentes en cuanto a la disponibilidad, pureza y costo, lo que beneficia y mejora la calidad de los alimentos disponibles para los consumidores. Las enzimas alimentarias, para uso comercial y en experimentación, derivadas de la biotecnología del rADN se enumeran en la Tabla 1.
Debido a los considerables beneficios que se pueden obtener, es probable que la mayoría de las enzimas para procesado de alimentos, eventualmente, deriven de la biotecnología del rADN. Se pueden obtener enzimas de mayor pureza y especificidad, lo que mejora la eficiencia del procesamiento y la calidad del producto, reduciendo los costos de energía, el desperdicio y el impacto al medio ambiente.
Muchos microorganismos benéficos son directamente responsables de la preservación y procesamiento de los alimentos, incluyendo principalmente las levaduras (Saccharomyces cerevisiae), mohos benéficos y bacterias ácido-lácticas. La biotecnología del rADN ofrece promesas considerables para la modificación apropiada de los microorganismos que producen fermentaciones de alimentos. En la tabla 2 se enumeran algunos ejemplos de microorganismos modificados a través de la biotecnología del rADN, para bioprocesamiento y que actualmente están aprobados para uso alimentario.
En aquellos ejemplos, en los cuales las modificaciones fueron hechas en levaduras por medio de la biotecnología del rADN, se usó el auto-clonado. Este concepto está basado sobre el hecho de que la reestructuración del ADN ocurre naturalmente y a menudo, dentro del genoma de un organismo dado. Los protocolos de auto-clonado requieren que sólo el ADN que se origina en el organismo huésped pueda ser manipulado y reincorporado para crear un microorganismo mejorado.
En el caso de los microorganismos para bioprocesamiento, quedan muchos objetivos atrayentes para mejorar a través de la biotecnología del rADN. La mayoría de estos ofrecen mejoría en la calidad del producto, mejor control de las fermentaciones y, de este modo, una mayor inocuidad alimentaria. Es pertinente notar que los avances en la biología molecular y genómica han proporcionado tanto las herramientas como los objetivos para la modificación genética, precisa, de microorganismos. En muchos casos se pueden introducir, eliminar o alterar con precisión, en microorganismos, los genes específicos y las secuencias de ADN. Si se desea, los marcadores de genes y ADN extraño se pueden eliminar. Estos cambios específicos son superiores a las estrategias no discriminatorias que fueron usadas históricamente para mutagenizar el ADN, durante los intentos aleatorios para seleccionar organismos más eficientes. La historia pretende tener muchos éxitos en la selección de organismos mejorados (por ejemplo: un incremento de 10.000 veces, en la producción de penicilina desde la cepa original de Penicillum de Alexander Fleming). Sin embargo, las mutaciones son al azar y no discriminatorias, y se desconocen los efectos de las mutaciones secundarias. En contraste, la biotecnología del rADN ha proporcionado las herramientas y la información para llevar a cabo cambios genéticos más específicos, asegurando tanto desempeño como inocuidad.
Beneficios para los animales
- Alimento para animales
A lo largo del siglo pasado, una extraordinaria revolución tanto en la agricultura vegetal y para animales, ha logrado que haya un suministro de alimentos relativamente estable y barato para el mundo desarrollado. Paralelamente a la Revolución Verde, ha surgido una revolución de la misma importancia tocante a la eficiencia de la alimentación animal. Esto fue esencial para cubrir las demandas, en el mundo desarrollado, de dietas con un alto contenido de proteínas. Por ejemplo, el 56% de la proteína en estas regiones proviene de productos animales, comparado con el sólo 11-26% en los países en desarrollo (Delgado et al., 1998). En los EE.UU. a principios de siglo, se necesitaban cerca de seis libras de alimento para producir un kilo de ganancia de peso en un pollo. Hoy solamente se necesitan 1,5 libras de alimento (Gordon, 1996; Williams, 1997). Se han visto mejoras similares en la producción de cerdos. Sin embargo, esta revolución en la genética animal, ha causado un incremento significativo en los requerimientos nutricionales de los animales, los cuales escasamente son satisfechos con los cultivos actuales. Esencialmente, las necesidades nutricionales de los animales son superiores a lo que puede ser satisfecho mediante los suministros vegetales básicos actuales, de los cuales los animales obtienen sus calorías. (Olsen y Frey, 1987).
Esta divergencia entre aporte vegetal y demanda animal ocurrió porque la selección para mejorar la productividad de las plantas se enfocó principalmente en el rendimiento de vegetales por superficie de suelo, ignorando completamente las necesidades nutricionales de los animales. De modo semejante, las mejoras en genética animal se enfocaron principalmente en el incremento de la eficiencia de conversión del alimento, adoptando una composición de alimentos casi óptima. Por lo tanto, los criadores de plantas y de animales, sin darse cuenta, han ido aumentando la brecha entre el incremento en las necesidades nutricionales de los animales y la capacidad de los cultivos alimentarios de cubrir dichas necesidades.
Para optimizar la nutrición animal, la industria de los alimentos para animales ha florecido durante el último siglo. El crecimiento en la industria de suplementos alimentarios fue necesario, para poder cubrir la demanda de los macro y micronutriente, los cuales se usan como aditivos en los alimentos para animales. A través del monitoreo de los componentes esenciales de los alimentos para animales, las formulaciones de alimentos para animales a menor costo han evolucionado. Aunado a los sistemas de integración vertical, desde la granja al consumidor, esto ha tenido como resultado, en los países desarrollados, carne de alta calidad, a precios accesibles. Los suministros básicos de componentes de calorías y proteínas, para alimentos para animales, provistas por los cultivos vegetales, son la base de la cadena de abastecimiento. Hoy, una proporción significativa de la producción agrícola mundial está dirigida a la alimentación animal en la forma de forraje, ensilaje o grano (Bradford, 1999). Por ejemplo, el 80% del maíz producido en EE.UU. se usa para la alimentación de pollos, cerdos y ganado (USDA/ERS, 2000a). Aunque se proyecta que el consumo de carne, por los países desarrollado, es estable, se espera que el consumo mundial de carne aumente muy significativamente durante este siglo, debido al incremento en la demanda de productos animales, en los países en desarrollo (Delgado et. al. 1998).
Al examinar las relaciones de conversión actuales de los alimentos para animales, está claro que la mayor eficiencia tocante a la productividad animal, se basa primordialmente en pollos y cerdos. Por cada libra de peso que aumenta un pollo, se requieren aproximadamente 1,5 libras de alimento. El alimento requerido para cerdos, es aproximadamente 4 libras por cada libra de incremento, mientras que para el ganado vacuno, se requieren más de 10 libras. Estas relaciones de conversión demuestran la importancia que tiene una alta densidad de nutrientes esenciales y de calorías (en el alimento). El déficit de calorías y aminoácidos esenciales disponibles en el alimento a base de cereales, se compensa parcialmente mezclando maíz con soja, para obtener un alimento que es una mezcla de soja/maíz. Para mejorar más el valor calórico, el alimento se suplementa con grasas tales como sebo animal y grasas de grado alimentario para animales, de origen vegetal y animal, incluyendo productos derivados de la industria de restaurantes, de jabón y de refinería. Otras necesidades nutricionales son satisfechas agregando varios aditivos alimentarios a la mezcla. La productividad se mejora creando entornos óptimos para el crecimiento animal. Es aquí donde se enfatiza significativamente la salud del animal y la relación que tiene con la calidad de la canal.
El primer mejoramiento importante en nutrición animal fue agregar vitamina D, lo cual permitió que los pollos fueran criados en un medio ambiente controlado. Esto, a su vez, minimizó las pérdidas debidas a cambios en el entorno, predadores y enfermedades. Se lograron mejoras adicionales suplementando las dietas con vitamina E, como antioxidante, con metionina para mejorar la función inmune; con ácido linoleico conjugado, para mejorar la eficiencia alimentaria y la calidad de la canal, con enzimas para mejorar la digestión y remover factores antinutricionales y toxinas, con antibióticos para optimizar la salud animal y estabilizar el aumento de peso, con organismos pre-bióticos y pro-bióticos para mejorar la microflora intestinal, y con hormonas de crecimiento para mejorar la eficiencia alimentaria. Hoy en día, hay en el mercado muchos suplementos alimentarios y aditivos con eficacia variables (Kellems y Church, 1998). Algunos son macronutrientes y otros micronutrientes, mientras que otros son más bien de naturaleza farmacéutica veterinaria. La mayoría tienen como objetivo mejorar la calidad de la canal, mientras se mantiene o mejora la eficiencia de alimentación. En el mundo, se usan una amplia variedad de métodos para la producción de estos aditivos alimentarios, desde fermentación hasta síntesis química, y algunos ya se están basando en la aplicación de la biotecnología del rADN. El énfasis clave se manifiesta en la calidad aunada a los costos mejorados de producción.
En la medida que avanzamos en el nuevo siglo, una nueva revolución se está desarrollando. A través de los dramáticos avances obtenidos en genética y en la biotecnología del rADN, nos es posible considerar nuevas formas de mejorar los alimentos para animales, manipulando los vegetales en sí para que produzcan un producto más nutritivo (Bonneau y Laarveld, 1999). Este avance trae la oportunidad para rediseñar y repensar la composición básica de los alimentos derivados del ensilaje, forraje y grano. Este cambio va más allá del rendimiento vegetal como producto básico y entra en el área de cultivos con valor agregado. En los países en desarrollo, en donde el consumo de carne es mucho más bajo que en los países desarrollados, estos avances de la biotecnología del rADN en la composición vegetal para alimento animal, presentan otra oportunidad para mejorar la nutrición humana.
Colectivamente, estas mejoras genéticas, en la composición de los cultivos han sido llamadas "características de rendimiento", para poder distinguirlas de las características de insumo que fueron el sello distintivo de la primera ola de productos derivados de la biotecnología del rADN, las cuales incluyeron resistencia a herbicidas, a insectos y a enfermedades virales. Así, una nueva industria para mejorar los cultivos de alimento para animales, está emergiendo como complemento para la industria existente de alimento para animales. La industria de genética de semillas, ligada a la biotecnología del rADN, está modificando las características de las semillas y las plantas, para mejorar los componentes básicos de estas.
Algunas características de rendimiento, que ya se encuentran en el mercado, incluyen ensilaje de maíz, mejorado a través del rasgo mutante de la nervadura central-marrón, produciendo el llamado maíz-BMR (Mazur et al., 1999). Este maíz tiene una mutación en la vía biológica que lleva al depósito de lignina, lo que incrementa significativamente su digestibilidad en rumiantes. Una mejora más reciente fue el desarrollo de maíz con un alto contenido de aceite. En este caso, se seleccionó la semilla de maíz para que tuviera un aumento significativo en el contenido de aceite, desde un 3,5% en el maíz convencional hasta alrededor del 6% en el maíz con alto contenido de aceite. Las variedades que tienen mayor contenido de aceite han aumentado considerablemente su penetración en el mercado en los últimos años. Otra mejora sobrevino con el desarrollo del maíz con mayor contenido de proteínas y aminoácidos esenciales, los cuales son necesarios para el óptimo crecimiento del animal.
En soja, han surgido mejoras tales como la alteración de los oligosacáridos para reducir los componentes no digestibles (estaquiosa, galactosa y rafinosa), e incrementar en la composición, el ácido oleico. El incremento en la resistencia de las plantas a las infecciones por hongos, reduce el riesgo de contaminaciones serias con micotoxinas (discutidas posteriormente en la sección de mejoras en la inocuidad alimentaria). Es razonable esperar, en todos los cultivos, progresos adicionales a través de nuevas mejoras en la composición de aceite, ácidos grasos, proteínas, almidón, carbohidratos, vitaminas, antioxidantes y minerales.
Una nueva área de mejoras en la alimentación animal, ayuda a controlar la contaminación del medio ambiente. En la industria de la cría de ganado, existen problemas significativos en relación a los olores y al control de pérdida de nutrientes no aprovechados, tales como nitrógeno y fósforo, en el excremento de los animales. Un paso significativo, llevado a cabo para resolver el gran debate político y económico tocante a la contaminación con fósforo, fue el intento realizado para controlar el contenido de ácido fítico en los alimentos para animales, reduciendo el contenido de fitatos de las semillas, por medio de la biotecnología del rADN, o agregando fitasas al alimento animal a través de suplementos. Un nuevo desarrollo es reducir el contenido de fitatos de la semilla, al introducir el mutante-lpa1 del maíz. El maíz con bajo contenido de fitatos es nuevo en el mercado. Estudios recientes revelaron que tiene una inesperada mejora nutricional, específicamente, una mayor biodisponibilidad de aminoácidos. Los fitatos también quelan fuertemente al hierro, calcio, zinc y otros iones minerales divalentes, volviéndolos no disponibles. Esta posibilidad significa que se tienen menos pérdidas de fósforo, así como reducción en el desperdicio de nitrógeno.
Colectivamente, estos mejoramientos genéticos en la composición de los alimentos para animales se han logrado mediante la introducción de rasgos valiosos directamente dentro del componente básico, la propia planta. Este es un reto técnico significativo, tanto para el desarrollo vegetal convencional como para la biotecnología del rADN. No obstante, se han obtenido avances importantes a través de la combinación de cruzamiento convencionales, seleccionando germoplasma asociado a pruebas de alta producción de características específicas, cruzamientos apoyados en la biotecnología del rADN usando marcadores de ADN, selección de mutantes portadores de rasgos específicos, y enfoques usando la biotecnología del rADN (transgénicos), los cuales incluyen aislamiento, caracterización y modificación de genes individuales, seguidos de transformación de plantas y análisis de características. En todos estos enfoques existe un factor decisivo, maximizar el rendimiento vegetal, debido a que la alimentación a menor costo continuará siendo la regla en este sector del mercado. Por lo tanto, va a ser necesario proporcionar una plataforma que continúe basándose en la distribución de productos empleando los métodos más baratos disponibles. Quizás este sea el mayor desafío, debido a que el rendimiento requiere que muchos genes funcionen en forma óptima en la planta. Estas mejoras son, el siguiente paso clave, para aumentar y asegurar la oferta alimentaria mundial en el nuevo siglo, tanto en los países en desarrollo como en los desarrollados. Por otro lado, se espera que estas mejoras también mitiguen algunos de los problemas ecológicos asociados con la producción intensiva de ganado .
- Vacunas animales basadas en plantas
Los beneficios para la salud de los animales parecen ser posibles, en la medida que ciertas vacunas y hormonas de crecimiento sean receptivas a un enfoque de la biotecnología del rADN (McKeever y Rege, 1999). Actualmente, los animales reciben múltiples inyecciones, para mantener una salud óptima y una alta eficiencia de alimentación. Esto es inconveniente, y causa desasosiega en el animal y puede causar algún daño en la carne. A través de la modificación de una planta para expresar (contenga) algunos de estos productos, puede ser posible que se eviten estos problemas. Nuevos avances son muy probables en este tipo de tecnología.
Howard (1999) demostró que se podía producir, en las plantas, una vacuna contra el virus de la gastroenteritis transmisible, la cual protege a los cerdos, en ensayos clínicos, contra el patógeno virulento. Dalsgaard et al. (1997) demostraron que una vacuna, basada en la planta de chícharo de vaca (vigna sinensis), protegió a los visones contra la diarrea y la anorexia causadas por el virus de la enteritis de los visones (MEV), el cual es miembro de un grupo de virus que también es responsable de enfermedades en gatos y perros. Para desarrollar la vacuna vegetal, un segmento codificante para el epítope (sitio sobre un antígeno/alergeno donde se liga el anticuerpo) del MEV fue fusionado dentro de la cubierta proteica del gen de un virus del mosaico del chícharo de vaca (cowpea). Los visones inmunizados por la inyección con el virus quimérico, obtenido de la planta derivada de la biotecnología del rADN, resistieron subsecuente problemas con MEV; la mayoría de los animales no inmunizados sucumbieron rápidamente a la enfermedad.
Beneficios ecológicos
Los agricultores y productores han aceptado con entusiasmo las nuevas variedades de cultivos derivados de la biotecnología del rADN, las cuales exhiben resistencia aumentada a plagas (por ejemplo: maíz, canola, algodón y papa con genes de Bacillus thuringiensis (Bt) para que tengan proteínas insecticidas); tolerancia a herbicidas más benignos para el medio ambiente (tales como, maíz, algodón, soja); y resistencia a virus (por ejemplo: calabaza, pepinos, papaya).
Aunque la mayor fuerza que empuja la adopción de estos cultivos es económica, los agricultores también reciben con agrado los beneficios ecológicos, menor cantidad de residuo de plaguicidas y la simplificación de las prácticas agrícolas. En general, los agricultores que usan las nuevas variedades han tenido ahorros significativos en el costo de producción, y han incrementado el rendimiento (USDA/ERS, 2000b). Estos ahorros ocurrieron a pesar del incremento en el costo de las semillas y de los "aranceles tecnológicos" que fueron agregados por los semilleros para recuperar los gastos de investigación y desarrollo.
Un resumen, recientemente publicado, de los debates de la Conferencia de Ceres sobre Biotecnología Agrícola (Doyle, 1999), describe los resultados de estudios realizados por terceras partes, independientes, para documentar la aceptación de los granjeros y la utilidad de los cultivos derivados de la biotecnología del rADN. Por ejemplo, en 1998, 45% de los agricultores tuvieron mayores rendimientos de maíz Bt, que de maíz convencional, y cerca del 26% de los agricultores que sembraron maíz Bt informaron una reducción en el uso de pesticidas. Los estudios han demostrado que los agricultores pueden ahorrar hasta US$ 27 por acre, en el costo total del cultivo de soja tolerante a glifosato. Los datos indican que algunos agricultores tuvieron una ganancia neta de más de US$ 40 por acre de algodón, derivado de la biotecnología del rADN, comparado con las variedades convencionales. Los datos del Consejo de Canola de Canada para la temporada de 1998 (Doyle, 1999) indican que, comparadas a la canola convencional, las variedades tolerantes al glifosato produjeron mayores rendimientos (31 búshels/acre comparados con 28,6 bushels/acre) y mayores beneficios (US$ 86 por acre, comparado con US$ 52 por acre). Además de las ventajas económicas, la cantidad de aplicaciones de plaguicida, por lo general, disminuye. Por ejemplo, los cultivos de canola requieren sólo de una aplicación de herbicida (en lugar de dos), y el glifosato proporciona un control de mayor espectro de malas hierbas. Ciertamente, la biotecnología del rADN puede jugar un papel importante en el desarrollo de una agricultura que usa menos y más benignos productos agroquímicos, que en el caso del cultivo de las variedades tradicionales.
Los investigadores encontraron que la soja tolerante a glifosato ofrece un manejo más fácil de malas hierbas, menos daño a los cultivos, ninguna restricción en la rotación del cultivo, incremento en la agricultura sin arado y reduce los costos. Los agricultores estadounidenses, que usan soja tolerante a glifosato, ahorraron alrededor de US$ 220 millones en 1998, debido a menores costos de herbicidas. El amplio espectro que brinda el glifosato contra las malas hierbas, significa que los productores de soja no tienen que llevar a cabo múltiples aplicaciones de las complejas combinaciones de herbicidas.
Antes de la introducción de genes tolerantes de otros organismos, se seleccionaban los herbicidas investigando cuales eran los productos químicos que causaban menor daño al cultivo, pero que mataban la mayor cantidad posible de mala hierba. Los herbicidas de amplio espectro, tales como el glifosato se usaban habitualmente para matar la vegetación en lugares tales como vías de ferrocarril, caminos y estacionamientos. El glifosato inhibe una enzima esencial para la síntesis de aminoácidos aromáticos en las plantas. Los investigadores encontraron una forma de la enzima que lleva a cabo el mismo paso en una bacteria, y que no es inhibida por este herbicida. Las soja tolerante a glifosato porta el gen bacteriano y es relativamente insensible al herbicida. Extensas pruebas realizadas por el fabricante del glifosato han mostrado que tiene muy baja toxicidad para los mamíferos, y que se degrada rápidamente en el suelo después de la aplicación (Padgette et al,. 1996). Su degradación microbiana produce al final dióxido de carbono y agua. No se han identificado productos intermedios o derivados tóxicos entre sus productos de degradación (Sanders et al,. 1998). A diferencia de los primeros herbicidas que persistían en el medio ambiente y contaminaban el agua del suelo, el glifosato parece ser inocuo y desaparece rápidamente.
Asimismo, la biotecnología del rADN se está usando ahora para desarrollar variedades de soja y otros cultivos que son tolerantes a herbicidas, que de otra forma matarían a los cultivos, si les fueran aplicados. Otros dos herbicidas con diferentes modos de acción, glufosinato e imidazolinona, también se están usando en cultivos protegidos con transgenes. El maíz resistente a sulfanil urea también fue producido por la selección de mutantes en cultivo de tejidos.
La introducción de tolerancia a herbicidas, ha contribuido al desarrollo de la agricultura sin arado (siembra directa) y la rotación de cultivos, con beneficios que incluyen el ahorro de combustibles de origen orgánico (fósiles) en la preparación de los plantíos, y reducciones en la erosión de suelo y la contaminación del aire, cuando se queman los residuos de los cultivos.
Beneficios económicos
Los cultivos más difundidos, derivados de la biotecnología del rADN, en los EE.UU., actualmente son los cultivares de soja, algodón y maíz. En los EE.UU. en 1999, el 35% de la superficie cultivada con maíz (77,4 millones de acres) se hizo con cultivares tolerantes a insectos (23%) o tolerantes a herbicidas; 45% de la superficie cultivada con algodón (14,8 millones de acres) era tolerante a insectos; y 54% de la superficie cultivada con soja (72,9 millones de acres) era tolerante a herbicidas. Un estudio realizado por USDA/ERS (1997) encontró que la soja tolerante a herbicidas reducía los costos de insumos en un 3-6%, e incrementaba el rendimiento promedio en más del 13-18% en la mayoría de las regiones de los EE.UU. Los beneficios estimados provenientes del maíz y la canola tolerante a herbicidas, fluctúan desde US$ 15 a US$ 24 por acre (James, 1998). Considerando que el área sembrada con cultivos derivados de la biotecnología del rADN, incrementó a más del doble en 1998, alcanzando hasta cerca de 69 millones de acres (James, 1998), evidentemente, muchos agricultores se convencieron de que las variedades de plantas derivadas de la biotecnología del rADN tienen características superiores.
Ciertos segmentos del mercado de semillas comerciales ya se han tornado altamente concentrados. Dos compañías, en conjunto, alcanzan más del 50% de las ventas norteamericanas de semillas de maíz y alrededor del 40% de las ventas de semillas de soja (Hayenga, 1998). En base a los datos incluidos en sus recientes informes anuales, otras dos compañías tienen más del 40% de las ventas comerciales globales de semillas de frutas y verduras.
Aun en el relativamente concentrado mercado norteamericano de semilla híbrida de maíz, los incrementos en los costos de semilla, para el período 1975-1998, han sido menores a la mitad del valor de los incrementos en el rendimiento, atribuibles a las nuevas variedades usadas (Artuso, 2000). En un estudio reciente sobre la distribución de los beneficios obtenidos a raíz de la introducción de algodón Bt, se estimó que las firmas de biotecnología involucradas capturaron el 44% del valor de la innovación, los agricultores el 48% y los consumidores el 8% (Falck-Zepeda et al., 2000). El cálculo de la repartición de los beneficios se basó en datos relativos a 1997, solamente el segundo año en que la variedad Bt estaba disponible. A medida que los competidores desarrollen sus propias variedades de algodón Bt, se espera que disminuya el sobreprecio que se pide por esta variedad. El efecto de la competencia ya se puede observar en el mercado de la soja tolerante a herbicidas. En este mercado más competitivo, los beneficios económicos capturados por las compañías que introdujeron las primeras variedades, se calcula que son menores al 25% (Falck-Zepeda et al., 2000).
Dieta, nutrición y beneficios para la salud
La biotecnología del rADN tiene el potencial de mejorar la condición nutricional de las poblaciones a través del mundo. Tanto los países en desarrollo, como los desarrollados, pueden beneficiarse de las plantas derivadas de la biotecnología del rADN, la cual va a proporcionar mayores cantidades de alimentos, así como alimentos con composición nutricional única, más efectiva y original, y con características que darán satisfacción a las necesidades individuales de las diferentes poblaciones.
Hay muchos tipos de desnutrición, aunque su origen puede ser rastreado a dos causas principales: falta de cantidad apropiada y de la calidad de alimentos. La biotecnología del rADN ofrece oportunidades únicas para incrementar la cantidad de alimento disponible en los países en desarrollo. Tanto, en los países en desarrollo como en los desarrollados, la biotecnología del rADN puede mejorar también la calidad nutricional de los alimentos. Se pueden desarrollar alimentos específicos para corregir los problemas de desnutrición, los que son característicos de diferentes regiones del mundo. Como se discutió arriba, las plantas pueden ser modificadas para crecer bien, en áreas con potencial para baja producción . También pueden ser modificadas para proveer cantidades mayores y más estables de aminoácidos esenciales, vitaminas o ácidos grasos deseables. Por ejemplo, la deficiencia de vitamina A y hierro, es un problema serio que amenaza la vida en muchas personas en diferentes regiones del mundo en desarrollo. La deficiencia de vitamina A puede incrementar la susceptibilidad a infecciones y causar ceguera. Un inadecuado consumo de hierro resulta en anemia. De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (WHO), la deficiencia en vitamina A afecta a unos 250 millones de niños, con tasas de mortalidad tan altas como uno de cada cuatro, en algunas regiones del mundo. La deficiencia de hierro afecta a 3.700 millones de personas (Gura, 1999). El "arroz dorado", derivado de la biotecnología del rADN, con mayor contenido de beta caroteno, el precursor de la vitamina A, está bajo desarrollo, y también se están investigando alimentos (arroz entre otros) que contengan mayor proporción de hierro.
Otras regiones del mundo sufren desnutrición debido a que sus fuentes dietéticas de proteínas son inadecuadas. Debido a ello, los niños sufren de retardo en el crecimiento, mayor susceptibilidad a infecciones y menoscabo en el desarrollo intelectual. Aproximadamente 195 millones de niños en el mundo están afectados. Mediante el uso de la biotecnología del rADN, es posible aumentar el contenido de aminoácidos esenciales en los granos de cereales tales como maíz y arroz, para mejorar tanto la calidad como la cantidad de la proteína, de tal modo, de eliminar esta forma de desnutrición (Larkins, 1999). Los esfuerzos similares, realizados para mejorar el contenido y la calidad de las proteínas a través de métodos convencionales sólo tuvieron éxito limitado.
Se están llevando a cabo investigaciones para modificar el contenido de nutrientes de plantas, tales como, mayor contenido de fibra, para producir aceites que tengan mejor estabilidad y calidad nutricional, y aumentar los componentes que puedan ser útiles en la reducción de la incidencia de varios cánceres y otras enfermedades crónicas (USDA/ERS, 1999). A medida que avanza y evoluciona la ciencia de la nutrición, nuestra comprensión de las relaciones existentes entre genética, dieta y enfermedades degenerativas, cambia, así mismo van a modificar las recomendaciones para las prácticas de consumo dietético. Además de los nutrientes clásicos, se reconoce que otros componentes de las plantas (por ejemplo: compuestos fitoquímicos), contribuyen para mejorar la salud y prevenir algunas enfermedades degenerativas. También, sera importante, proveer alimentos de composición apropiada para alcanzar beneficios máximos específicos.
Los científicos predicen que en el futuro cercano, se van a desarrollar alimentos derivados de la biotecnología del rADN con niveles más altos de fitoquímicos y micronutrientes. Algunos predicen que estos y otros productos van a ser bien recibidos por los consumidores, conscientes de su salud, quienes gastan más de US$ 6.000 millones anuales en suplementos alimentarios.
Los probióticos son microorganismos vivos, por lo general transmitidos a través de los alimentos, los cuales brindan beneficios a la salud y al bienestar, más allá de la nutrición básica, tales como aumento de la resistencia a enfermedades transmitidas por alimentos, disminución del riesgo de algunos cánceres, y potencial disminución del colesterol sanguíneo (Sanders, 1999). Algunos microorganismos seleccionados, de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium, son considerados especies probióticas claves, debido a que pueden sobrevivir el paso a través del estomago e intestinos, ejercen beneficios para la salud (o sea, estimulación de los sistemas inmunes de la mucosa), y afectan favorablemente el ecosistema microbiano. Se espera que la biotecnología del rADN y la genómica jueguen un importante papel en la identificación de cepas probióticas, las cuales sean capaces de producir ciertos beneficios para la salud.
La biotecnología del rADN también ofrece la oportunidad de disminuir o eliminar las proteínas alergénicas, las cuales están presentes en forma natural en alimentos específicos. Por ejemplo, la biotecnología del rADN ya ha sido usada para reducir considerablemente los niveles del principal alergeno del arroz (Matsuda et al., 1993). Se pueden llevar a cabo enfoques similares con alergenos alimentarios más comunes, tales como en el maní (cacahuate).
Beneficios médicos
Las plantas han sido una valiosa fuente de fármacos por centurias. Sin embargo, durante la pasada década, se han realizado exhaustivas investigaciones para expandir estas fuentes a través de la biotecnología del rADN. La investigación hace que sea realidad la posibilidad de producir, comercialmente, en plantas, vacunas comestibles y substancias terapéuticas para prevenir y tratar enfermedades en animales y humanos. Las posibilidades incluyen una amplia variedad de compuestos, que varían desde antígenos de vacunas contra hepatitis B, virus Norwalk (Arntzen, 1997; Dixon y Arntzen, 1997; Mason et al, 1998) y Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus (Brennan et al., 1999), hasta vacunas contra cáncer y diabetes. Además, las cepas de los microorganismos probióticos genéticamente modificados, pueden ser los medios para transportar con éxito las vacunas y los auxiliares de la digestión (como por ejemplo la lactasa), a través del estómago y el intestino delgado.
Dos informes originales apoyan el uso de plantas derivadas de la biotecnología del rADN para la producción farmacéutica (Ma et al., 1995-1997). Estos informes fueron rápidamente seguidos por otro (Ma et al., 1998), en el que se describen el éxito de los resultados de los ensayos clínicos realizados en humanos, con una vacuna comestible contra una cepa patógena de E. coli y un anticuerpo monoclonal contra Streptococcus mutans cariogénico. Haq et al. (1995) reportaron la formación/desarrollo de una vacuna contra la enterotoxina de E. coli en plantas de papa, la cual proporcionó una respuesta inmune, en ratones, contra la toxina. Los ensayos clínicos humanos sugieren que la vacuna oral contra las dos enterotoxinas, íntimamente relacionadas, de Vibrio cholerae y E. coli induce la producción de anticuerpos que pueden neutralizar las toxinas respectivas, previniendo así que se unan a las células intestinales. Ma et al. (1995,1998) mostró que plantas de tabaco pueden formar/desarrollar anticuerpos secretorios o "planticuerpos" contra la adhesión de la proteína en la superficie celular del S. mutans. Usado como un enjuague bucal bactericida, el anticuerpo previno la colonización de los microorganismos y el desarrollo de caries dental, durante cuatro meses.
Un enfoque similar mostró que los anticuerpos producidos en soja, protegieron a los ratones contra la infección por herpes genital (Zeitlin et al., 1998). Al compararlos con los anticuerpos producidos en cultivos de células de mamíferos, los "planticuerpos" tenían propiedades físicas similares, permanecían estables en fluidos reproductivos humanos y no exhibían diferencias en su afinidad de unión y neutralización del virus del herpes simple. Por lo tanto, la diferencia en los procesos de glucosilación de plantas y animales no parece afectar las funciones inmunes de los anticuerpos derivados de las plantas.
El linfoma de las células B no Hodgkin, el cáncer más difundido del sistema linfático, es difícil de tratar, debido a que los tumores de las células B son variables y la respuesta al tratamiento puede variar de persona a persona. Por ende, la terapia efectiva requiere de una "medicina personalizada", adaptada a la composición genética del tumor de cada paciente. Desafortunadamente, los métodos convencionales de tratamiento no responden a la necesidad existente, produciendo rápidamente anticuerpos hechos a la medida, en cantidades suficientes. Los anticuerpos monoclonales, usados en el tratamiento convencional, también tienden a ser caros y poco confiables, y aquellos producidos en bacterias tienen problemas de solubilidad y conformación.
Un sistema, usando virus de mosaico de tabaco (TMV), fue desarrollado para producir en las plantas de tabaco (Nicotiana benthamiana) una vacuna terapéutica contra el linfoma de células B no Hodgkin, en un ratón prototipo (McCormick et al., 1999). Usando células clonadas a partir de células B malignas del ratón, el ADN de TMV fue modificado con una secuencia específica-tumor, a partir del gen que codifica el marcador de la superficie celular de la inmunoglobulina. Luego, las plantas fueron infectadas con el virus modificado, resultando en la formación de anticuerpos específicos para el cáncer. Las proteínas de las células B se extrajeron de las hojas de las plantas, para vacunar a los ratones. El ochenta por ciento de los ratones que recibieron la vacuna derivada de las plantas, sobrevivieron al linfoma, mientras que todos los ratones que no fueron tratados murieron, por haber contraído la enfermedad, al cabo de tres semanas.
Un enfoque similar fue usado para desarrollar una vacuna contra la diabetes mellitus, insulino-dependiente (IDDM), una enfermedad autoinmune en la cual las células del páncreas, productoras de insulina, son destruidas por los linfocitos T citotóxicos. El método de "tolerancia oral" para prevenir o retardar los síntomas de la enfermedad autoinmune, consiste en ingerir grandes cantidades de proteínas inmunogénicas, las que modifican la respuesta autoinmune. Este método de vacunación está adquiriendo reconocimiento como una alternativa potencial a la terapia sistémicas con fármacos, la cual a menudo no es efectiva. La insulina y el ácido glutámico de la descarboxilasa pancreática (GAD), los cuales están relacionadas al inicio de la IDDM, son elegibles para usarse como vacunas orales. Blanas et al. (1996) describió el desarrollo de una vacuna de insulina basada en la papa, la que es casi 100 veces más poderosa que la vacuna existente para la prevención de IDDM , en un ratón prototipo. La alimentación de ratones propensos a la diabetes con papas modificadas para producir descarboxilasa pancreática inmunogénica redujo la incidencia de la enfermedad y la severidad de la respuesta inmune.
Las vacunas derivadas de la biotecnología del rADN potencialmente son baratas, fáciles de distribuir, fáciles y seguras de aplicar. La producción de substancias medicinales importantes, a través de la modificación de plantas y microorganismos a través de la ingeniería de la biotecnología del rADN, ofrece múltiples ventajas. En el caso de las plantas, se pueden producir virtualmente en cualquier lado, y tienen el potencial de encarar los problemas asociados a la distribución de vacunas en los países en desarrollo. Los productos de estas fuentes alternativas no requieren de la llamada "cadena fría" de transporte y almacenaje refrigerado, aunque si requieren estar segregados de los alimentos convencionales, para prevenir su consumo inapropiado. Los fármacos o productos terapéuticos producidos a través de la ingeniería genética de plantas, también ofrecen un método alternativo de administración: alimentación versus inyección (Howard, 1999), y una alternativa a la extracción a partir de fuentes animales. Por lo tanto, las vacunas derivadas de la biotecnología del rADN pueden también ser más seguras que muchas vacunas convencionales, debido a que contienen subunidades de patógenos o anticuerpos, en lugar de microorganismos enteros. El uso de plantas puede ayudar a tener una abundante producción de proteínas terapéuticas, sin correr el riesgo de que haya contaminación por patógenos animales y a costos sustancialmente reducidos.
Mejoras en la inocuidad alimentaria
Estudios preliminares, demostraron que los alimentos e ingredientes derivados de la biotecnología del rADN tienen potencial beneficio de inocuidad alimentaria. Por ejemplo, se ha demostrado que el maíz Bt tiene niveles de fumonisina de 30 a 40 veces más bajos que las variedades de maíz no Bt (Dowd et al., 1999). La fumonisina es un agente potencial cancerígeno, que a menudo se encuentra a niveles elevados en los granos dañados por los insectos. Las micotoxinas, así como la fumonisina, es un problema de salud pública tanto como un problema para las exportaciones, en la medida que los mercados europeos y asiáticos se rehúsen a importar maíz de EE.UU., debido a lo que ellos consideran un nivel no aceptable de micotoxinas.
El actual monto de reducción de fumonisina parece depender de las condiciones del medio ambiente y del híbrido específico de maíz Bt. Si bien, aquellas variedades de maíz en las cuales la proteína Bt se forma/indica en toda la planta, y no sólo en áreas específicas, tienen los niveles más bajos de fumonisina. El maíz Bt está modificado principalmente para resistir al gusano barrenador del maíz europeo, pero también mostró niveles más bajos de micotoxinas cuando los gusanos de la mazorca de maíz estaban presentes en los sembradíos. Sin embargo, la reducción de micotoxinas no fue tan significativa como cuando la plaga primaria era el gusano barrenador europeo. Este resultado preliminar puede llevar a la creación de variedades de maíz con mayor resistencia a una variedad de insectos, logrando una mayor protección contra las micotoxinas.
Evaluación de las preocupaciones
Los cambios a nuestros alimentos siempre han producido preocupación pública. Ese fue el caso del maíz híbrido, la margarina, la inseminación artificial de los animales de granja, la pasteurización de la leche, y cocinar con el horno de microondas, como es el caso de los alimentos derivados de la biotecnología del rADN. La transición desde el cruzamiento tradicional de plantas a los cultivos
derivados de la biotecnología del rADN, ha planteado varias cuestiones que necesitan ser tratadas. Después de ser examinados, muchos de estos asuntos no mostraron tener merito.
Preocupaciones económicas y de acceso.
- Acceso del sector público
Algunas críticos sostienen que ante el creciente papel del sector privado en la investigación, y el agresivo establecimiento de patentes de genes y de recursos para la investigación (materiales y técnicas), está limitando el acceso a los materiales y procesos necesarios para la investigación primaria en el sector público. Para examinar este tema, el Consejo Nacional de Investigación convocó un seminario de trabajo en 1996 (NRC, 1997), y otro en 1999 con la Academia Nacional de Ciencias (NRC, 1999). El Consejo Nacional de Biotecnología Agrícola también exploró el tema durante una convención anual (NABC, 1995).
Un asunto clave es el alcance de las patentes otorgadas sobre genes e información genética, así como sobre las herramientas de transformación y otras plataformas tecnológicas. Si el control concentrado del sector privado referente a genes y tecnologías críticas se transforma en un problema, la respuesta apropiada de la política, incluye la reducción del alcance de las patentes sobre genes y plataformas tecnológicas, incluyendo requisitos obligatorios de licencias para conceder dichas patentes, el aumento de los fondos públicos de investigación básica para incrementar la cantidad de información genética en plantas y de biotecnología del rADN, para el dominio del público. Una respuesta significativa de la industria, ante esta preocupación es la firme decisión de poner a disposición del público la extensa información que se tiene sobre el genoma del arroz para propósitos de investigación. Además, una gran compañía biotecnológica recientemente anunció que otorgará licencias de patentes, sin cargo, para quien introduzca en países en desarrollo, un cultivo derivado de la biotecnología del rADN que tenga beneficios significativos para la salud y la nutrición ("arroz dorado").
Se necesita tener acceso a la biotecnología del rADN, para ayudar a cubrir el incremento en las necesidades de la oferta alimentaria mundial y mejorar la calidad de los alimentos en los países en desarrollo (Gilmore, 2000; Pinstrup-Anderson y Pandya-Lorch, 1999). Algunas personas creen que es necesario un mayor esfuerzo de investigación agrícola por parte del sector público, para hacer llegar los beneficios de las plantas derivadas de la biotecnología del rADN a las personas más pobres del mundo (Conway y Toenniessen, 1999). La agroindustria necesita encontrar el camino para donar tecnología, para ser usada en las regiones pobres, donde hay pocas oportunidades de rendimiento comercial. Hay organizaciones que buscan la manera de facilitar tal transferencia tecnológica, tales como la Agencia para el Desarrollo Internacional de EE.UU. (USAID). También hay necesidad de mayor financiamiento de la investigación de la biotecnología del rADN, en los centros internacionales de investigación de cultivos, que son parte del sistema Grupo Consultivo sobre Investigación Agrícola Internacional (CGIAR).
Las siete academias de ciencias (NAS, 2000) declararon que es imperativo que (1) se mantenga el financiamiento público de la investigación, por lo menos al presente nivel, tanto en CGIAR como en las instituciones de investigación nacional; (2) los gobiernos, las organizaciones internacionales y las agencias de asistencia, deben aceptar que la investigación sobre vegetales es un objetivo legítimo e importante para el financiamiento público, y que el resultado de tal investigación debe ser de dominio público; y (3) se requieren, urgentemente, formas innovadoras y enérgicas de colaboración pública/privada, si se quiere que los beneficios de la biotecnología del rADN sean para todas las personas del mundo.
- Consolidación y competencia en la agroindustria
Como se mencionó, ciertos segmentos del mercado comercial de semillas ya se han tornado altamente concentrados. Aun en el caso de mercados altamente concentrados, el abuso del poder del mercado por las firmas dominantes puede ser controlado, tanto por la competencia actual como la potencial. Si las firmas competidoras pueden entrar fácilmente a los mercados lucrativos, se va a prevenir que las firmas dominantes cobren precios exorbitantes. Hay por lo menos cuatro o cinco grandes compañías agrícolas y de ciencias de la vida que están compitiendo agresivamente por penetrar el mercado del maíz, soja, oleaginosas y semillas de verduras. Además de las dos firmas dominantes mencionadas anteriormente; una compañía expandió sus ventas de semilla de maíz y soja en el mercado norteamericano, y ha logrado un fuerte crecimiento de ventas de semillas de verduras y hortalizas. Otra compañía, está comercializando activamente maíz y semillas de canola tolerantes a herbicidas, y recientemente, se estableció como un fuerte competidor en el mercado de semillas de verduras, con la adquisición de dos compañías más chicas. Además, se ha creado una nueva empresa conjunta (joint venture) para desarrollar una semilla de algodón perfeccionada, y otra empresa conjunta está compitiendo en los mercados de maíz, algodón, y semillas oleaginosas.
Para sus proponentes, avances continuos en la biotecnología del rADN, se requieren, para alimentar una población mundial creciente, en forma sustentable para el mantenimiento apropiado del medio ambiente. Por ejemplo, el constante desarrollo y aplicación de la biotecnología del rADN a la agricultura, va a producir mayor eficiencia en la producción de alimentos. Los derechos de propiedad intelectual se han defendido como un prerequisito para la inversión del sector privado, necesaria para obtener estos beneficios potenciales. Si bien, algunos consumidores y grupos defensores del medio ambiente están preocupados de que la amplia adopción de la variedad de cultivos derivados de la biotecnología del rADN, va a dejar a los agricultores más vulnerables a los incrementos en los precios de los insumos agrícolas, y va a crear riesgos desconocidos para la salud pública y el medio ambiente. Estos críticos también están preocupados por la continua disminución de las pequeñas familias de agricultores, y la consiguiente industrialización de la agricultura. Los críticos de la biotecnología del rADN sostienen que la combinación de fuertes derechos de las patentes, para las variedades de cultivos derivadas de la biotecnología del rADN, así como de las restricciones tecnológicas relativas a la reproducción de semillas (por ejemplo: genes esterilizantes), a la larga, podrían brindarle a las firmas principales suficiente poder de mercado, para cobrar precios de monopolio. Sin embargo, la respuesta adecuada del sector público a los potenciales abusos de poder de mercado, por parte de las compañías de biotecnología agrícola, no es restringir el uso de la biotecnología del rADN en agricultura, sino mantener una política vigilante contra los monopolios. La posibilidad de que existiera una competencia restringida, de hecho, fue el tema en una adquisición reciente, donde el Departamento de Justicia de EE.UU. (DOJ) le exigió a la firma compradora que firmara un contrato obligatorio autorizando el uso del germoplasma de maíz, desarrollado por la firma adquirida, a otras 150 compañías de semillas (DOJ, 1998). Las preocupaciones antimonopolios formuladas por el DOJ, echaron por tierra otras adquisiciones planeadas (Monsanto, 1999).
En la medida que la transferencia directa de genes, a la larga, puede capacitar a los genetistas de cultivos para incorporar características selectas dentro de un germoplasma relativamente inferior, los avances en las técnicas de cruzamiento en biotecnología de rADN podrían facilitar la entrada de nuevos competidores dentro de los mercados lucrativos de las semillas. Sin embargo, para promover este tipo de competencia innovadora, va a ser necesario mantener un amplio acceso a las tecnologías necesarias para la transferencia de genes, así como a los genes específicos que codifican los rasgos agronómicos de importancia. El acceso a la biotecnología del rADN fue, en efecto, un tema esgrimido por el DOJ en su revisión de la adquisición discutida arriba. Como resultado, la firma compradora consintió en compartir los beneficios secundarios del método del Agrobacterium, para la transformación genética del maíz (DOJ, 1998). A medida que las compañías de biotecnología agrícola continúen incrementando sus inversiones en la investigación genómica, los requisitos para el alcance de las patentes, otorgadas para información genética, van a tornarse cuestiones políticas cada vez más importantes.
Desde la perspectiva de la teoría económica, los derechos de las patentes deberían estar definidos para maximizar los beneficios derivados de mayor actividad inventiva, netos de cualquier costo que resulte de controlar el monopolio de las nuevas invenciones. En 1985, el Cuerpo de Apelaciones e Interferencias de la Oficina de Patentes y Marcas Comerciales de los EE.UU. (PTO), dictaminó en Ex parte Hibberd que las patentes se podían emitir para invenciones relativas a cualquier planta, semillas de plantas y genes de plantas (Fuglie et al., 1996). Esta regulación fue seguida por un aumento significativo y continuo en el número de patentes de uso, otorgadas por la PTO, para invenciones que incluían plantas (Artuso, 2000). Una relación similar puede ser vista entre la aprobación en 1994 de enmiendas al Acta de Protección de Variedad de Plantas, la cual fortaleció los derechos de los cultivadores de plantas y el subsecuente incremento en el número de solicitudes para obtener Certificados de Protección de Variedad de Plantas (PVPCs), sometidos cada año al USDA (Artuso, 2000). Aunque las patentes de uso en plantas y PVPCs, son medidas imperfectas de innovación en el desarrollo de los cultivos, estas tendencias sugieren que hay una correlación entre los derechos de propiedad intelectual y la actividad inventiva de los cultivadores de plantas del sector privado. Sin embargo, se necesitan evaluar los costos y beneficios de la expansión de los derechos de las patentes, desde una perspectiva a largo plazo, tomando en cuenta que la actividad inventora subsecuente dependerá del alcance de los derechos de propiedad intelectual concedidos previamente. Si las patentes para la biotecnología del rADN y la información genética, se definen demasiado ampliamente, esto podría inhibir las futuras actividades de investigación y desarrollo.
- Incentivos a la investigación
Las frutas y las verduras son consideradas importantes para una dieta sana. La mayor parte de los cultivos derivados de la biotecnología del rADN, comercializados o en camino de serlo, se consideran cultivos de importancia, tales como, algodón, maíz, soja, trigo, papas, arroz, canola, semillas de girasol, maní (cacahuate), remolacha azucarera y caña de azúcar (Thayer, 1999). Debido a que el desarrollo, análisis y comercialización de cultivos menores, derivados de la biotecnología del rADN (o sea, frutas y verduras) no son a menudo económicamente viables para las firmas del sector privado, la fuente predominante de dichos cultivos va a ser el sector público, como sucedió con la papaya resistente a virus. Existe, por lo tanto, una necesidad de fondos para investigación pública, así como el acceso a genes y herramientas de investigación y comercialización de plantas menores derivadas de la biotecnología del rADN.
Es posible que las compañías de biotecnología agrícola, se enfoquen sobre la mejoría de cultivos y características capaces de generar altas ganancias, en tanto que ignoran otras oportunidades de investigación, de las cuales los beneficios sociales pueden ser substanciales pero no fácilmente apropiables (Byerlee, 1996; Pray y Umali-Deininger, 1998). Aunque este problema potencial no es exclusivo de la investigación de cultivos derivados de la biotecnología del rADN, puede tornarse más marcado a medida que el costo de la investigación, el desarrollo, y la revisión de reglamentos relacionada a las variedades derivadas de la biotecnología del rADN, aumenta. Una respuesta a este problema es reorientar los fondos públicos para dirigirlos hacia el desarrollo de cultivos menores y de cultivos que tengan características que el sector privado considera que son inversiones insuficientes.
Una alternativa política, aunque no se excluye mutuamente, es proporcionar un conjunto de incentivos para incrementar la investigación del sector privado sobre cultivos y características, que se consideren con alto beneficio público. El Orphan Drug Act, de 1983, proporciona un caso de estudio, sobre un conjunto de incentivos para la investigación aplicados al sector farmacéutico. El Acta proporcionó descuentos tributarios, subsidios para investigación, asistencia reglamentaria, y siete años de derechos exclusivos de comercialización, para los investigadores que desarrollen fármacos contra enfermedades que afecten a menos de 200.000 personas en los EE.UU., o bien, que tengan limitado potencial comercial. Un estudio encontró que el Acta ha sido relativamente efectiva en proveer incentivos para los esfuerzos de desarrollo de fármacos, que de otro modo no se hubieran llevado a cabo sin este apoyo (Shulman et al., 1992).
A la fecha, no se han realizado estudios sistemáticos de los costos del desarrollo de nuevas variedades de cultivo usando la biotecnología de rADN. Esto en contraste radical con la situación en el sector farmacéutico, donde el costo para el desarrollo de un nuevo fármaco, es el enfoque de investigación continua y de análisis político. Al igual que el desarrollo de los productos farmacéuticos, el desarrollo de cultivos también requiere largos y repetidos análisis del potencial que tienen los nuevos productos. La revisión reglamentaria, de las variedades de cultivo derivadas de la biotecnología del rADN, también requiere pruebas de campo estrechamente monitoreadas, ensayos ecológicos y análisis de inocuidad de alimentos. Aún continúa el debate sobre estos procesos reglamentarios, si son excesivos o demasiado indulgentes, pero es difícil evaluar los méritos de enfoques reglamentarios alternativos cuando no se tiene información acerca de cómo pueden afectar estos cambios, el costo y el tiempo que se requiere para desarrollar nuevas variedades de cultivos. En realidad, sería de gran beneficio tener mejor información con respecto a los costos, tanto de los cultivos tradicionales como de los derivados de la biotecnología del rADN, para desarrollar políticas reglamentarias, antimonopolio y de patentes, que sean, apropiadas para la biotecnología del rADN.
Preocupaciones sobre el medio ambiente
- Generales
Han surgido preocupaciones ecológicas sobre el impacto que tienen las plantas tolerantes a herbicidas y con resistencia a plagas y enfermedades. Todos los nuevos productos son cuidadosamente analizados, tocante a la inocuidad para mamíferos, para otros animales y para la vida microbiana. La EPA toma en cuenta la persistencia en el suelo y la probabilidad de contaminación de las corrientes de agua y de las capas subterráneas, para decidir si registra un producto para que se use. Los reguladores y los científicos que realizan estos análisis, diseñan en conjunto los programas de prueba más apropiados para los nuevos productos, usando el conocimiento científico y los procedimientos más actuales, debido a que es muy importante que todos los productos químicos agrícolas sean apropiadamente regulados y monitoreados.
- Resistencia a pestes y enfermedades
Las plantas de maíz y papa han sido exitosamente modificadas, con genes de varias cepas de la bacteria B. thuringiensis del suelo. Estos genes codifican proteínas tóxicas con efectos específicos sobre ciertos grupos de insectos. Se reportó que el polen de plantas Bt era tóxico para la larva de la mariposa Monarca, la cual se alimentaban de las hojas de algodoncillo (Asclepiadea) (Hansen Jesse y Obrycki, 2000; Losey et al., 1999). El estudio de laboratorio de Losey et al. (1999) tenía una falla, debido a que no incluía una respuesta a la dosis estándar, ni cuantificaba la cantidad de polen Bt usado. A pesar de estas serias limitaciones, casi todos los medios impresos presentaron historias de primera plana altamente críticas, indicando que el polen de maíz Bt estaba matando las larvas de las mariposas Monarca. En el estudio de Hansen Jesse y Obrycki (2000) se expuso a las larvas de las mariposas al polen, en el laboratorio, no en el campo. Otros estudios, sin embargo, han mostrado que en los maizales, o cerca de ellos, la concentración de granos de polen encontrado en la hojas del algodoncillo (Asclepiadea), es por lo general, bastante inferior al nivel del umbral que tiene algún efecto sobre el crecimiento o viabilidad de las larvas de la mariposa Monarca (Sears, 2000).
Estudios de campo, llevados a cabo en múltiples localidades–Maryland, Iowa, Nebraska y Ontario– encontraron que la dosis letal de polen Bt se difundía a sólo unos pocos pies de su fuente, no los cientos de pies reportados al principio, y que hay pequeña yuxtaposición entre el tiempo en que el polen del maíz se dispersa y la larva de la mariposa Monarca se alimenta sobre las hojas del algodoncillo (Asclepiadea) (ESA, 1999; Nüler, 1999). Por otro lado, cuando se aprobaron los cultivos Bt en 1995 y 1996, la EPA exigió a los aspirantes que proporcionaran información sobre los efectos en organismos no-objetivo y especies benéficas, por ejemplo: mariposas Monarca, crisopas, abeja melífera y avispas parásitas. Se notó poco efecto. La EPA consideró el efecto de los cultivos Bt sobre los organismos no-objetivo, incluyendo insectos tales como las mariposas Monarca, y concluyó que no tenía mayor efecto sobre ellos que con el uso de insecticidas. La reciente sugerencia de la EPA, es que los agricultores cultiven 20%, exigido, de maíz no Bt para áreas de refugio alrededor del perímetro de los campos, aunada al movimiento limitado que tiene el polen del maíz, virtualmente puede eliminar cualquier riesgo remanente del polen Bt, para la larva de la mariposa Monarca.
Pimentel y Raven (2000), estudiaron el cuadro global de los efectos sobre la supervivencia de las poblaciones de mariposas, del espolvoreado de polen de maíz Bt sobre las plantas que sirven de alimento para sus larvas, y llegaron a la conclusión de que aunque el polen de maíz Bt bajo ciertas circunstancias tiene el potencial de afectar adversamente los niveles de la población de las mariposas Monarca y de otros lepidópteros no-objetivo, este impacto es mínimo comparado con la pérdida de hábitats y el uso difundido de pesticidas a través del ecosistema.Reportando experimentos sobre el efecto del maíz Bt, en poblaciones de larvas de mariposa negra "cola de golondrina", bajo condiciones en el campo, Wraight et al. (2000) concluyeron que no había relación entre la mortalidad y la proximidad al campo sembrado o a la deposición de polen en plantas huéspedes. Ellos determinaron que el polen de estas mismas plantas fue incapaz de causar mortalidad en el laboratorio, aun con la mayor dosis de polen analizada, a un nivel que excedía considerablemente la mayor densidad de polen observada en el campo, y llegaron a la conclusión de que el polen Bt, de la variedad analizada, no puede afectar a la población silvestre de mariposas negras cola de golondrina.
Estudios realizados para examinar la degradación de la toxina Bt, presente en residuos de maíz y de otros cultivos con el transgen Bt, indicaron que la toxina Bt se degrada rápidamente por la actividad microbiana (Sims y Ream, 1997) y que no tiene efectos detectables sobre una variedad de organismos, en el suelo, que fueron analizados (Sanders et al., 1998). Sin embargo, Crecchio y Stotzky (1998) sugirieron que la toxina Bt podía persistir en el suelo ligada a arcilla y ácidos húmicos, donde puede presentar un riesgo para insectos no-objetivo y aumenta la selección de especies objetivo resistentes a la toxina. Una rigurosa evaluación, llevada a cabo recientemente, por la EPA, concluyó que las plantas registradas, para liberación en el medio ambiente, que expresan la toxina Bt derivada de la biotecnología del rADN, no causan efectos adversos (EPA, 2000). Debido a que B. thuringiensis se usa extensamente en pesticidas orgánicos y a que es un organismo común del suelo, la exposición de otros organismos del suelo a su toxina no es novedad.
La resistencia a todos los métodos de control de plagas ha sido, y continúa siendo, un problema considerable en la agricultura. Por primera vez en el caso de los productos derivados de la biotecnología del rADN, el gobierno, la industria y los agricultores están tratando de mantener el uso del maíz Bt para extender su vida útil. Debido al amplio uso que se les ha dado a los productos derivados de la biotecnología del rADN-Bt, es probable que se acorte su vida útil, y la del Bt usado como insecticida por aspersión. Por ende, se están empleando refugios con plantas no derivadas de la biotecnología del rADN, para reducir la presión de selección sobre los insectos objetivo (Peck et al., 1999), demorando así la acumulación de formas resistentes. Es demasiado pronto para saber cuan efectiva será esta estrategia. Otro enfoque es el uso de cloroplastos que codifican transgenes de Bt. Los niveles de formación de la toxina Bt pueden ser de 20.000 a 40.000 veces mayores por vía de la formación de genes de cloroplastos que por vía de las plantas modificadas a través de la biotecnología del rADN nuclear (Kota et al., 1999). Estos niveles son letales para las larvas de insectos resistentes, las cuales pueden crecer sobre plantas fumigadas, pero pueden ser tan altos que presenten otros riesgos en los desperdicios de los cultivos.
- Transgenes difundidos por medio del polen
Existe la preocupación de que los genes para tolerancia a herbicidas, se puedan propagar a otras plantas nativas, a través del polen de los cultivos derivados de la biotecnología del rADN. Se ha especulado que estos genes podrían establecerse en las poblaciones de mala hierba, creando formas que sean más difíciles de controlar en el futuro. En cuanto a soja, maíz, y la mayoría de los otros cultivos en los EE.UU., este resultado es poco probable, debido a la ausencia de especies silvestres relacionadas, que son mala hierba o que tienen el potencial de convertirse en mala hierba.
Para aquellos cultivos que en si se originan como mala hierba, este problema es un asunto más serio. Por ejemplo, la remolacha azucarera híbrida normalmente tarda dos años en florecer. Sus raíces se cosechan hacia el final del primer año de crecimiento antes de florecer. Las plantas que florecen prematuramente, o cuyas semillas "brotan", producen semillas tales que contaminan el terreno y dan origen a plantas no híbridas de bajo rendimiento en los cultivos subsiguientes. En Europa, donde el "brote" de semillas, a veces es un problema, se emplea una soga arrastrada por un tractor, la cual se humedece con un herbicida y se hace pasar por encima de las hojas, para matar selectivamente las plantas de la remolacha azucarera más altas en floración, al entrar en contacto con la soga. Los "brotes" de semillas tolerantes a herbicidas, van a reducir las opciones de herbicidas que se pueden usar así. En algunas regiones productoras de arroz, el arroz rojo es mala hierba en el arrozal. Debido a su fácil hibridación con el cultivo de arroz, sería muy imprudente usar arroz tolerante a herbicidas en esas regiones, ya que la población de arroz rojo adquiriría rápidamente tolerancia a herbicidas, quitándole a los productores de arroz una herramienta para controlarlo. Por lo general, se considera imprudente producir sorgo tolerante a herbicidas, para que se use en los EE.UU., porque existe la probabilidad de que se cruce con el sorgo de Alepo (Arriola y Ellstrand, 1997), una mala hierba especialmente difícil de controlar en agricultura.
En Canadá, las plantas espontáneas de canola, que crecen a partir de las semillas que cayeron del cultivo de la temporada anterior, pueden ser un problema para los subsecuentes cultivos de canola y para otras especies. En Alberta, Canadá, han aparecido plantas de canola resistentes a tres herbicidas comúnmente usados, debido al cruzamiento entre dos cultivos adyacentes, dando origen a plantas espontáneas con resistencia doble, las cuales se cruzaron, el año siguiente, con un cultivo cercano que tenía tolerancia a un tercer herbicida (McArthur, 2000). Los agricultores por lo general siembran un cultivo de cereal después del cultivo de canola, y aplican un herbicida de tipo fenoxi para matar las plantas espontáneas de canola. Si el tratamiento se lleva a cabo adecuadamente, se eliminan las plantas espontáneas resistentes a herbicidas. Aunque los tipos que tienen triple resistencia pueden ser controlados con otros herbicidas, tales como el 2-4 D, su origen indica que hubo una falla en el manejo de las variedades originales, para salvaguardar su utilidad continua en agricultura. Resumiendo, no es prudente sembrar cultivos con transgenes diferentes uno cerca del otro, es preferible mantenerlos separados.
Una tecnología relativamente nueva introduce transgenes, tales como los de tolerancia a herbicidas, en el ADN transportado por los cloroplastos (Maliga et al., 1994; Zubenko et al., 1994). Los cloroplastos, por lo general, no son transportados en los granos de polen, de tal manera que la propagación de estos transgenes se limita a las semillas producidas por plantas derivadas de la biotecnología del rADN. Esta es una tecnología que muestra promesa para restringir la dispersión de transgenes (Daniell et al., 1998). La transformación de cloroplastos es técnicamente más difícil de llevar a cabo, que la transformación nuclear; por lo tanto, los cultivos derivados de la biotecnología del rADN que se producen de esta forma aún no están disponibles comercialmente.
Es poco probable que la tolerancia a herbicidas que se ha propagado a las semillas sea un problema, en ausencia de la presión selectiva debida a la aplicación de herbicidas y, por lo tanto, es poco probable que sea una amenaza que se extienda más allá de la agricultura y de los cultivos (Duke, 1998).Hay preocupación de que la transferencia de genes, tales como el Bt, a través de cruzamientos con especies silvestres emparentadas, puede incrementar su competitividad y aumentar el poder de la mala hierba, o a cambios indeseables en la población silvestre. En zonas de México, el maíz y el teocinte se entrecruzan libremente en los campos agrícolas. Si el daño provocado por los insectos ejerce un control significativo sobre la población del teocinte, puede haber una fuerte selección de la resistencia con consecuencias indeseables para esos agricultores. Sin embargo, los cruzamientos convencionales para la resistencia a insectos, en maíz, no han causado preocupaciones similares.
- Cultivos orgánicos
La comunidad de la agricultura orgánica, ha decidido hasta ahora no usar cultivos derivados de la biotecnología del rADN. De este modo, si un cultivo orgánico, cosechado para obtener semillas, se planta cerca de un cultivo de la misma especie derivado de la biotecnología del rADN, es probable que algunas semillas resulten de la fertilización a través de polen portador de transgenes en el núcleo. Con las técnicas tan sensibles, que se tienen actualmente, para detectar ADN, si se detecta la marca del transgen, se puede invalidar la certificación orgánica del cultivo. Los transgenes de cloroplastos codificados van a evitar este problema, asimismo si se mantiene una distancia razonable de aislamiento, entre los cultivos. Estas distancias de aislamiento se usan para asegurar la pureza genética de las llamadas variedades convencionales de cultivos que se cosechan para obtener las semillas. La pureza de los cultivos orgánicos se trata en la sección sobre Etiquetado de este informe.
- Resistencia a virus
La capacidad de conferir resistencia a virus, a través del uso de transgenes que incorporan una parte del genoma viral, tal como un gen que codifica la cubierta proteica del virus, o un gen responsable de la organización del movimiento de las partículas del virus, de célula a célula, a través de poros diminutos que las conectan (plasmodesmo), ha tenido un impacto impresionante sobre varios cultivos. Por ejemplo, en Hawai, la industria de la papaya estaba arrasada por el virus de la mancha anular, el cual ahora ha sido controlado exitosamente, plantando papaya derivada de la biotecnología del rADN con un gen que codifica la cubierta proteica viral (Gonsalves, 1998). Este gen se usa debido a que, por encima de una cierta concentración en la planta, la cubierta proteica viral inhibe el nuevo desarrollo del microorganismo. Supuestamente, esta característica evolucionó así para que el virus no mate a su huésped demasiado rápido.
En los EE.UU., se han desarrollado plantas de calabaza resistentes al virus, transmitido por áfidos, del calabacín amarillo, lográndose un control eficaz (Fuchs et al., 1998). Este ejemplo ha sido criticado a causa de que las pruebas, que encontraron que las poblaciones nativas de calabaza silvestre emparentadas (cucurbitáceas) no contenían el virus y por lo tanto no era probable que el virus las controlara, tenían un alcance muy pequeño. Otros han presentado ejemplos de virus, que constan de muchas partes, pueden ser re-ensamblados a través del cruzamiento de diferentes antecesores derivados de la biotecnología del rADN, los cuales portan componentes separados. Se puede especular que la recombinación, en una planta huésped derivada de la biotecnología del rADN, entre un componente viral expresado sistémicamente y el genoma de otro virus, infectado al azar, puede resultar en una forma nueva, susceptible de crear un problema serio. Aunque concebible, las oportunidades de este tipo, ocurren todo el tiempo cuando las plantas se infectan naturalmente con más de una clase de virus.
Se ha sugerido la recombinación entre un transgen derivado de un virus y otro virus, como una posible fuente de un nuevo virus con virulencia aumentada. Tal recombinación ha sido demostrada en estudios de laboratorio, especialmente con alta presión de selección (Matthews, 1991). Un comité de la NRC, recientemente formado, concluyó que "es poco probable que la mayoría de los genes de resistencia derivados de virus presenten problemas inusitados o difíciles de manejar, que difieran de los problemas asociados a los cruzamientos tradicionales tocantes a resistencia de plantas" (NRC, 2000).
El promotor S35 del virus del mosaico de la coliflor (CaMV), se usa en casi todos los cultivos derivados de la biotecnología del rADN comercializados. Un artículo reciente, ampliamente divulgado, (Hodgson, 2000) sugiere que el promotor CaMV35S va a causar una reestructuración del genoma, a gran escala, con la sugestión extrema que puede causar cáncer. Los científicos, bien informados sobre el CaMV35S, hacen notar que aproximadamente el 10% de la coliflor y de la col (repollo) está infectado con CaMV, con lo cual se proporciona 10.000 veces más promotor 35S en la dieta, que los cultivos derivados de la biotecnología del rADN. Ninguna evidencia de transferencia de promotor 35S ha sido observada, a pesar del consumo humano de CaMV35S en coliflor y col (repollo), a través de la historia.
- Monocultivo y biotecnología del rADN
El cruzamiento convencional de plantas y las mejoras en la agronomía han ayudado a los agricultores a maximizar los rendimientos y las ganancias (Silvey, 1994). Las pruebas de rendimiento de las variedades cultivadas disponibles por lo general revelan que una - o varias que son semejantes - es la mejor para una región agrícola. Los sembradíos, densos y uniformes, que abarcan áreas extensas, son una invitación para las plagas y enfermedades epidémicas, las cuales se pueden controlar a través de la resistencia obtenida por cruzamientos y por aplicación de plaguicidas. La epidemia, de la plaga de la hoja de maíz Sureño, en 1969-70, reveló la debilidad propia de un cultivo cuya producción de semilla híbrida dependía de la esterilidad del citoplasma masculino, para evitar la remoción de las espigas portadoras de polen (NRC, 1972). El alto grado de uniformidad en el citoplasma del maíz híbrido norteamericano, causó que fuera muy susceptibles a las cepas de un hongo patógeno, el cual arrasó alrededor del 15% del maíz cultivado en los EE.UU. Sin embargo, la disponibilidad de variedades genéticas alternativas limitó este problema a un solo año.
Fácilmente puede surgir, un nivel similar de dependencia de un transgen particular, como se demuestra por la muy rápida adopción, en los EE.UU., de soja tolerante a herbicidas y de maíz resistente a insectos. Aun cuando el riesgo probablemente no es alto, sería prudente adoptar la misma estrategia recomendada a raíz de la plaga contra el maíz Sureño, o sea la diversificación del germoplasma. Esto es para asegurar que se tiene una capacidad, para proveer variedades alternativas en el caso de que se presente una falla catastrófica. El mejor camino para ello sigue siendo guardar colecciones de germoplasma e impulsar un amplia gama de actividades de cruzamiento de plantas.
Preocupaciones sobre monitoreó.
- Monitoreó de la inocuidad alimentaria
La evaluación inicial de la inocuidad de los alimentos derivados de la biotecnología del rADN aborda los problemas potenciales, tanto a corto como a largo plazo. La cuestión de la inocuidad alimentaria humana, a largo plazo, fue abordada en una conferencia reciente de la FAO y de la OMS. La conferencia concluyó que la posibilidad de tener efectos a largo plazo, que sean atribuibles específicamente a los alimentos modificados genéticamente, es muy poco probable (FAO/OMS, 2000):
Al considerar la cuestión, la conferencia notó que es muy poco lo que se sabe acerca del potencial de los efectos a largo plazo de cualquier alimento. En muchos casos, esto se complica adicionalmente por la amplia variabilidad genética en la población, como por ejemplo: algunos individuos pueden tener mayor predisposición a los efectos relacionados con el alimento. En este contexto, la conferencia reconoció que para los alimentos genéticamente modificados, la investigación de inocuidad que se lleva a cabo antes de la comercialización del producto, ya brinda una garantía de que el alimento es tan inocuo como su equivalente convencional. Por otro lado, se reconoció que los estudios epidemiológicos de observación son incapaces de identificar cualquiera de esos efectos, ante el conocimiento que se tiene de efectos indeseables de los alimentos convencionales.
- Monitoreó del medio ambiente
La modificación genética de plantas a través de cruzamientos está bien establecida, debido a su importante contribución, aumentando el rendimiento e brindándole valor adicional al suministro de alimentos. El cruzamiento de plantas se lleva a cabo tanto en el sector público como en el privado. En los años recientes, el sector privado ha predominado en los cultivos mayores, o sea, maíz, algodón, sorgo y soja. Por lo general, antes de que se multiplique una semilla y se libere una variedad para uso comercial, se llevan a cabo extensas pruebas de campo, en múltiples lugares y durante varios años. La mayoría de los estados analizan y liberan al público variedades de semillas certificadas que han pasado por un proceso de rastreo. También, la mayoría de los estados tiene disponibles pruebas publicas, en base a una cuota monetaria, en sitios seleccionados. Las semillas del sector privado, a veces son sometidas a pruebas públicas, aunque por lo general son sometidas a pruebas similares en el campo y, en el caso de las grandes compañías de semillas, son analizadas en centenares de lugares.
La prueba definitiva, en todos los casos, es realizada en los sembradíos comerciales de los agricultores. Casi todos los agricultores monitorean sus cultivos, desde la siembra hasta la cosecha, a través de pruebas de campo periódicas. Esta actividad clave de monitoreó, la realiza el agricultor, sin embargo, cuando las áreas de cultivo son muy extensas, el monitoreó lo realizan consultores pagados o voluntarios. Es más común utilizar consultores para monitorear el algodón, que la soja. Este monitoreó que se lleva a cabo "en el campo" sigue todos los pasos, tales como, nacimiento de las plantas, crecimiento, limitaciones de los nutrientes, floración, fructificación, maduración, plagas de insectos, enfermedades, control de mala hierbas, y otros eventos claves. Finalmente, el rendimiento de cada cultivo, en cada campo, se mide a la hora de la cosecha. La experiencia que tiene el agricultor o el consultor relativa en cuanto a cultivos específicos, en localizaciones específicas, es el punto de referencia. Además de los agricultores y los consultores, hay agentes y representantes de la industria que también participan en el monitoreó.
El monitoreó llevado a cabo por el agricultor o por el consultor, ha demostrado ser efectivo y sirve para dar la primera señal de alerta ante efectos desfavorables. Por ejemplo, los agricultores fueron los primeros en identificar las malas hierbas resistentes a herbicidas, por ejemplo, quenopodio blanco resistente a la atrazina en Ontario, en los años 50 y 60. Los efectos, desfavorables al medio ambiente o de desempeño, de las semillas derivadas de la biotecnología del rADN, - como es el caso de las semillas tradicionales - normalmente serían identificados por el agricultor o el consultor. Por ejemplo, la reducción de las cápsulas del algodón tolerante a herbicidas, en el delta del Misisipí, en el año de la introducción de ese producto, así como los problemas periódicos de desempeño del herbicida. Los cultivos Bt, requieren un monitoreó especial de parte de la compañía de semillas, para identificar cuanto antes las plagas de insectos resistentes a Bt (Anderson, 1999). El monitoreó del agricultor y del consultor, sin embargo, probablemente proporcione una señal de alerta, antes de que surja la actual resistencia a plagas.
El camino que han seguido las semillas derivadas de la biotecnología del rADN, desde la generación inicial, pasando por las pruebas, hasta llegar a la aprobación reglamentaria, ha sido similar al de las semillas tradicionales, con pasos adicionales para cumplir con las exigencias reglamentarias. Hasta la fecha, casi todas las semillas comercializadas, derivadas de la biotecnología del rADN, han sido desarrolladas por el sector privado, y son cuatro grandes firmas las que han impulsado los avances tecnológicos. A partir de varios cientos hasta mil conjuntos transformadores con el gen o rasgo deseado, uno o unos pocos son seleccionados para desarrollarlos. Los conjuntos transformadores seleccionados son evaluados respecto a su estándar de eficacia (por ejemplo: Crocker 305 en el caso de algodón) y otros antecedentes genéticos, características agronómicas (por ejemplo: maduración, vigor, resistencia),y características genéticas (por ejemplo: gen simple, estabilidad, pureza). Las pruebas de equivalencia se realizan en diversos lugares, por la compañía de semillas. Además, la semilla derivada de la biotecnología del rADN es analizada para proporcionar información para la revisión reglamentaria.
Aún quedan interrogantes respecto a los efectos a largo plazo en organismos (por ejemplo: pájaros, plantas, animales) y microorganismos en el medio ambiente. Estas interrogantes son las mismas que se deben hacer cuando se introduce cualquier nuevo tipo de plantas, o aun de nuevas variedades de plantas establecidas. En hipótesis, son posibles los cambios nocivos en la producción de alimentos modificados, considerando que esos cambios han ocurrido ocasionalmente en la naturaleza y en cruzamientos convencionales de plantas. Tales plantas, raramente ingresan al mercado y, si lo hacen, pueden ser fácilmente retiradas. Con un mayor grado de vigilancia reglamentaria para todos los alimentos derivados de la biotecnología del rADN, hay menos probabilidad de que los consumidores tengan una reacción adversa, que con los alimentos convencionales. La biotecnología del rADN requerirá continua investigación y dirección, así como monitoreó y vigilancia, para producir alimentos de alta calidad y bajo costo.
Preocupaciones sobre alergenicidad
Las alergias alimentarias implican respuestas inmunológicas anormales a substancias que se encuentran en los alimentos, por regla general son causadas por proteínas naturalmente presentes. La mayoría de las alergias alimentarias son rastreadas a ocho alimentos o grupos de alimentos comúnmente alergénicos: leche, huevos, pescado, crustáceos, maní (cacahuates), soja, nueces y trigo (FAO, 1995), aunque otras fuentes de material genético pueden poseer genes codificantes para alergenos ambientales tales como los del polen. Las reacciones alérgicas se pueden manifestar por síntomas que van desde reacciones cutáneas benignas o síntomas gastrointestinales, hasta reacciones de shock anafiláctico que amenazan la vida. Virtualmente, todos los alergenos alimentarios son proteínas, aunque sólo una pequeña fracción de las proteínas encontradas en la naturaleza (y en los alimentos) son alergénicas. Ya que la modificación genética implica la introducción de nuevos genes dentro de la planta receptora, y como estos genes van a producir nuevas proteínas en la variedad mejorada, el potencial alergénico de los alimentos desarrollados a través de la biotecnología del rADN ha sido una fuente de preocupación. (Este tópico también se abarca en la sección Inocuidad).
A pesar de las preocupaciones, no se ha manifestado ninguna reacción alérgica original ante cualquiera de los alimentos derivados de la biotecnología del rADN. Por supuesto, un consumidor que tiene una alergia a la soja, probablemente tenga también una reacción a la soja derivada de la biotecnología del rADN. Pero ningún alergeno, nuevo u original, ha sido introducido dentro de los alimentos a través de la biotecnología del rADN. En realidad, las proteínas introducidas dentro de los alimentos derivados de la biotecnología del rADN, para conferir características tales como resistencia a insectos y tolerancia a herbicidas, probablemente no sean alergénicas, debido a que son expresadas a muy bajos niveles en los alimentos modificados, no tienen ninguna secuencia de aminoácidos homóloga a alérgenos conocidos, y son fácilmente digeridas (Astwood et al., 1996; Harrison et al., 1996; Metcalfe et al., 1996).
La alergenicidad potencial de los alimentos derivados de la biotecnología del rADN, puede ser evaluada mediante la estrategia del árbol de decisiones, desarrollada por el Consejo Internacional de Biotecnología de Alimentos (IFBC) y el Instituto de Alergias e Inmunología, del Instituto Internacional de Ciencias de la Vida (ILSI), en 1996 (Metcalfe et al. 1996). La utilidad de este enfoque fue reconocida, recientemente, por la FAO/WHO (2000). Esta estrategia enfoca criterios científicos específicos, incluyendo la fuente del gen o los genes, la secuencia homóloga de la proteína recién introducida a alergenos conocidos, la reactividad inmunoquímica de la proteína recién introducida con anticuerpos de inmunoglobulina E (IgE), del suero sanguíneo de individuos con alergias conocidas, la fuente de la cual el material genético fue obtenido, y las propiedades fisicoquímicas (por ejemplo: estabilidad digestiva) de la proteína introducida (véase la discusión en la sección Inocuidad).
Si los genes son obtenidos de fuentes alergénicas conocidas, la posibilidad de transferir un alérgeno conocido tiene que ser cuidadosamente examinada. Los riesgos potenciales están ilustrados en el caso de una variedad de soja creada para corregir la deficiencia inherente de metionina que existe en la soja. Una firma introdujo una proteína de alto contenido de metionina dentro de la soja, usando un gen de la nuez de Brasil. La nuez de Brasil es conocida como alergénica pero, en el momento de este desarrollo, sus alergenos no habían sido identificados. La proteína con alto contenido de metionina, de la nuez de Brasil, fue identificada como el principal alérgeno en una investigación financiada por esa firma (Nordlee et al., 1996). Como resultado, cesó el desarrollo comercial de esa variedad particular de soja.
Transferencia de resistencia a los antibióticos
La transformación genética de células de plantas, es un evento intrínseco poco frecuente. El desafío que enfrentan los investigadores es identificar, las pocas células que han integrado el ADN introducido, de una gran población de células no transgénicas. Esto a menudo se hace introduciendo un marcador seleccionable, el cual solamente permite el crecimiento de las células que contienen el ADN recién introducido. En la transformación de plantas, un gen para resistir al antibiótico kanamicina dominó en los primeros cultivos derivados de la biotecnología del rADN (ver la sección Inocuidad para obtener información adicional).
Han surgido preocupaciones sobre el potencial para la transferencia horizontal del gen; del gen con resistencia al antibiótico, de una planta derivada de la biotecnología del rADN a un microorganismo, reduciendo de esta manera la eficacia del antibiótico. Sin embargo, tanto los científicos como la mayoría de los inspectores alrededor del mundo, en general creen que este riesgo virtualmente no existe. La conclusión deriva de un cierto número de hechos. Primero, el gen marcador ha sido alterado para que se forme en las células de plantas. Aun cuando, como se vio en la sección Introducción, los genes no son exclusivos de organismos específicos, los elementos de control que permiten la expresión del gen son muy diferentes en las plantas que en los microorganismos. Uno no puede esperar que un gen modificado para trabajar óptimamente en células de plantas trabaje eficazmente en bacterias. Segundo, los genes con resistencia a antibióticos son estables cuando se integran al ADN de la planta. El ADN de la planta, expuesto al medio ambiente gastrointestinal, se hidroliza rápidamente, en pequeños fragmentos no funcionales, mucho antes de que se entre en contacto con la microflora. Tercero, la toma de ADN dentro de la bacteria es un proceso extremadamente ineficiente, el cual requiere capacidad de transformación o mecanismos de transferencia específicos empleados entre las bacterias. No hay mecanismos conocidos para la transferencia de ADN de células, de plantas a bacterias, y las bacterias en el sistema digestivo no son capaces de captar el ADN libre. Cuarto, aun si tales mecanismos para captar el ADN estuvieran presentes, la integración estable de ese ADN dentro de la bacteria requiere una extensa secuencia homóloga entre el ADN que está por llegar y el cromosoma huésped. Tal homología no existe, a no ser que la bacteria ya posea el gen de la resistencia al antibiótico, antes de captar el ADN. Quinto, aun cuando esa transferencia tan poco probable ocurriera, se necesitaría una presión de selección positiva, es decir, la persona tendría que estar tomando el antibiótico, para el cual fue codificada la resistencia, en el momento de la transferencia. Finalmente, no hay informes autenticados de que haya ocurrido alguna transferencia horizontal de ADN, de plantas alimenticias a bacterias dentro del sistema gastrointestinal de los humanos. Y aun si esto ocurriera, por algún mecanismo desconocido, no tendría consecuencias, debido al nivel de resistencia al antibiótico presente en la micro flora intestinal.
En una reciente conferencia conjunta de FAO/WHO (FAO/WHO, 2000) se abordó la preocupación de que podría haber transferencia de resistencia a antibióticos, debido al amplio uso de genes marcadores con resistencia a antibióticos, y se llegó a la conclusión de que no presenta riesgos para la salud:
La Conferencia consideró que la transferencia horizontal de genes, de las plantas y productos vegetales consumidos como alimentos a los microorganismos intestinales o células humanas, era una posibilidad poco común, pero hizo notar que no se puede descartar completamente. La consideración más importante, con respecto a la transferencia horizontal de genes, es la consecuencia de que un gen sea transferido y expresado en células transformadas. La Conferencia, además, hizo notar que los marcadores de resistencia a antibióticos actualmente usados en plantas genéticamente modificadas, fueron previamente revisados en cuanto a su inocuidad. Se concluyó que no hay evidencia de que los marcadores, actualmente usados, presenten un riesgo para la salud humana o de animales domésticos.
Por otra parte, los marcadores con resistencia no-antibiótica han reemplazado principalmente a la kanamicina en los productos que están en camino. Estos incluyen genes de marcadores seleccionables que se pueden remover, tales como los que están usando el sistema de recombinación específica sitio-Cre-lox (Cre-lox-site) o elementos trans-posicionales. Cre es una recombinasa; lox es un sitio de reconocimiento de 32 pares de bases. Los sistemas de selección positiva, probablemente dominen en el futuro. Un sistema (llamado Bogus) usa una fuente exclusiva de energía, el ácido celobiurónico, un disacárido que, cuando es transportado dentro de la célula, se metaboliza a glucosa por la beta-glucuronidasa. Otros ejemplos incluyen el uso de la fosfomanosa-isomerasa (PMI). Las células de plantas, sin esta enzima, no son capaces de sobrevivir en un medio de cultivo tisular que contenga manosa-6-fosfato como única fuente de carbono.
Preocupaciones con tóxicos presentes en forma natural
La gran mayoría de las plantas alimenticias, y muchos animales usados para alimento, producen o transportan substancias tóxicas que se presentan en forma natural (IFBC, 1990; Liener, 1980; NAS, 1973). Las únicas categorías de organismos usados como alimento humano, que no tienen tóxicos naturalmente presentes, o que sólo tienen un contenido muy bajo, son los granos de cereal y los animales domésticos. Aún entre estos, se tiene que hacer una excepción con la leche, como se discute más abajo. La ausencia de tóxicos en estas fuentes alimentarias, se debe completamente a la interferencia del hombre con la naturaleza; milenios de cruzamientos selectivos y centurias de labranza agrícola y zootecnia, han reducido su contenido tóxico original. Las plantas, y muchos animales, producen substancias tóxicas debido a una variedad de razones. Algunas matan o repelen predadores, plagas o enfermedades (Ames et al., 1990a,b). Otra atraen al agente polinizador. Algunas inhiben a especies competitivas. Otras son "callejones metabólicos sin salida", un medio por el cual la planta secuestra una toxina que no puede evitar ni excretar (IFBC, 1990). Aunque la vasta mayoría de las substancias tóxicas se manifiestan a niveles tan bajos que no presentan ninguna amenaza a la seguridad humana, existen más de veinte, para los cuales existen reportes bien documentados, que han causado daño o muerte a humanos, debido a su consumo cuando están en, o sobre los alimentos (IFBC, 1990).
El mayor número de toxinas, presentes en forma natural, que se conocen, son endógenas o "constitutivas", es decir, se producen por procesos metabólicos normales del organismo que es la fuente del alimento. Un ejemplo es la solanina, una neurotoxina de la papa, que ha sido la causa de numerosos brotes de intoxicación humana cuando las papas eran cultivadas bajo condiciones desfavorables, o cuando constituían una gran parte de la dieta. Otro ejemplo son los glucósidos cianogenéticos, encontrados en varios alimentos tales como habas y brotes de bambú. En estos y otros cultivos, se usó el cruzamiento convencional para disminuir los niveles tóxicos.
Otro grupo que recibió mucha atención científica y regulatoria es el de las toxinas "adquiridas". Estas se forman en, o sobre el alimento, como resultado de procesos naturales, los cuales a menudo pueden minimizarse pero nunca eliminarse. Un ejemplo son las micotoxinas, tales como las aflatoxinas, causadas por contaminación con mohos. La aflatoxina B1, en combinación con la hepatitis B, es la responsable de los muy altos niveles de cáncer de hígado, encontrados en la región Qidong de China (Qian et al., 1994; Wang et al., 1999). La susceptibilidad de las plantas a la infección por mohos se ve afectada tanto por factores genéticos como ecológicos.
Un tercer grupo, sólo conocido en la últimas décadas, es el de las toxinas "derivadas". Estas ocurren en alimentos, como resultado del almacenamiento o del procesado normal tradicional. Por ejemplo, las aminas aromáticas polinucleares, altamente mutagénicas y carcinogénicas, que se forman en la carne y otros alimentos, por el asado, horneado o cocido convencionales. Aunque hay un riesgo claramente presente, se desconoce la magnitud y la extensión del riesgo, si es que existe, que puede causar al ser humano, cuando se consume.
Un cuarto grupo es el de las toxinas "de paso", que se presentan en un alimento a consecuencia de ser adquiridos por el organismo, ya sea de su propio entorno o sus alimentos. El organismo que se transforma en alimento o que es alimento humano, es simplemente un vehículo pasivo. Aunque extremadamente raro en los tiempos modernos, las toxinas que se presentan en la leche y la miel, proporcionan ejemplos de muertes en humanos, entre ellos la muerte de la madre de Abraham Lincoln (IFBC, 1990; Liener, 1980; NRC, 1996).
Dada la cercana ubicuidad y el daño ocasional demostrado por las toxinas que inevitablemente están presentes, en forma natural, en la mayoría de las fuentes tradicionales de alimentos, es sensato tomar todas las precauciones razonables para asegurar que los cruzamientos, tanto por métodos tradicionales como a través de la biotecnología del rADN, no causen un incremento en el riesgo y, de ser posible, los disminuyan.
Otras preocupaciones
El L-triptófano para uso en alimento y alimento para animales, que se produce por fermentación bacteriana, está contaminado por una cantidad de substancias secundarias. Estas impurezas se extraen a través de un tratamiento con carbón activado y ósmosis inversa. Un fabricante japonés, a fines de 1988 y principios de 1989, hizo varios cambios simultáneos en la elaboración, incluyendo el uso de un organismo genéticamente modificado, Bacillus amyloliquefaciens, para incrementar la producción del L-triptófano. Al mismo tiempo, el proceso de purificación fue alterado, eliminando la ósmosis inversa y reduciendo la cantidad de carbón activado que se usaba. La enfermedad de 1.500 personas y la muerte de 37, en los EE.UU., debidas al síndrome de mialgia-eosinofília, a raíz del consumo de este L-triptófano, ha sido incorrectamente atribuida al organismo derivado de la biotecnología del rADN, y no a las fallas en la purificación estándar para extraer las impurezas. En tres litigios, hubo abrumadora evidencia de que el organismo derivado de dicha biotecnología no era responsable de las enfermedades y muertes (Hill et al., 1993; Kilbourne et al., 1996; Philen et al., 1993).
Conclusiones
Ciertos temas han sido presentados, por algunos científicos y oponentes a los alimentos derivados de la biotecnología del rADN, como riesgos importantes a la salud humana y al medio ambiente. La investigación científica cabal elimina o atenúa muchos de los llamados riesgos. Otros riesgos mencionados, no son ni menos ni más severos, que los riesgos asociados con las técnicas más convencionales de cruzamiento, practicadas por centurias. Este cuerpo científico, concluye que el uso de la biotecnología del rADN, en la producción de alimentos, no aumenta los efectos adversos al ambiente. Hay evidencia de mejoramiento general en la seguridad ambiental, debido al uso más amplio de la biotecnología del rADN. Eso no quiere decir que todos los productos derivados de la biotecnología del rADN son inocuos; tienen que ser examinados, caso por caso, antes de ser comercializados.
Muchos de los grupos ecológicos y de consumidores, que han estado presionando para que se tengan controles reglamentarios más rígidos, también están preocupados por el efecto que tiene el poder de mercado en la industria de biotecnología agrícola. Mientras se requieran análisis y evaluaciones rigurosos, para cualquier producto nuevo que se introduzca en el mercado de alimentos, el agregar requisitos de análisis que requieren mucho tiempo y que son caros, sólo incrementa la presión para consolidar la industria, creando nuevas barreras y dificultandole la entrada a las pequeñas empresas. La industria de la biotecnología agrícola, obtendrá beneficios de un sistema regulador que incremente la confianza del consumidor en cuanto a la inocuidad de los productos alimenticios derivados de la biotecnología del rADN, y que apoye las declaraciones tocantes a los beneficios a la salud, que tienen los alimentos derivados de la biotecnología del rADN, con cualidades nutricionales mejoradas.
De acuerdo a la evaluación de la información científica actualmente disponible, el Panel de Beneficios y Preocupaciones concluyó que el futuro desarrollo y uso, de alimentos derivados de la biotecnología del rADN, proporcionará una cantidad de beneficios:
- Suministro de alimentos, más abundantes y económicos, para el mundo.
- Mejoras continuas en la calidad nutricional, incluyendo alimentos que requieren de una composición especial, para poblaciones cuyas dietas carecen de nutrientes esenciales.
- Frutas y verduras frescas con mayor vida útil.
- Alimentos con reducida alergenicidad.
- El desarrollo de alimentos funcionales, vacunas y productos similares, que puedan proveer salud y beneficios médicos.
- Mejoras adicionales en la producción agrícola, a través de prácticas de producción más eficientes e incremento de rendimientos.
- La conversión de suelos tóxicos no productivos, a tierras productivas cultivables, en los países en desarrollo.
- Más prácticas agrícolas, "ecológicamente amigables", a través del mejoramiento de los pesticidas y del uso de pesticidas, menos desechos animales peligrosos, mejor utilización de la tierra y menor necesidad de terrenos ecológicamente sensibles, tales como los bosques tropicales.
Con respecto a las preocupaciones ecológicos y económicas, sobre los alimentos derivados de la biotecnología del rADN, el Panel de Beneficios y Preocupaciones llegó a las siguientes conclusiones:
- Los nuevos alimentos y productos alimenticios, derivados de la biotecnología del rADN, no causan excesivas preocupaciones ecológicas, ni tienen propiedades tóxicas no deseadas, más serias que las que ya se tienen debido a las prácticas de cruzamiento convencionales, las cuales tienen impresionantes antecedentes de inocuidad.
- Los científicos, productores, procesadores, agencias reguladoras, y otras personas involucradas, deben seguir llevando a cabo los análisis apropiados, para los nuevos alimentos y productos alimenticios derivados de todas las tecnologías, incluyendo la del rADN.
- Se deben desarrollar programas, para proporcionar al mundo entero, incluyendo a los países menos desarrollados, el beneficio de productos alimenticios derivados de la biotecnología del rADN, que sean inocuos y económicos.
[OMITTED] BIBLIOGRAFÍA
Tabla 1. Enzimas alimentarias derivadas de la biotecnología del rADN, comercializadas o cerca de su comercialización*.
|
Enzima |
Aplicación |
Fuente |
Estado |
|
Quimosina |
Coagulación de la leche en la manufactura de queso |
Escherichia coli, Kluyveromyces lactis, Aspergillus niger |
Comercial, más del 80% del mercado |
|
Lactasa |
Hidrólisis de lactosa |
K. lactis |
Comercial |
|
Alfa-amilasa |
Jarabe de maíz alto en fructosa (HFCS) |
Bacillus subtilis |
Comercial |
|
Amiloglucosidasa |
HFCS |
B. subtilis |
Comercial |
|
Acetolactato decarboxilasa |
Maduración de cerveza y reducción de diacetilo |
B. subtilis |
Comercial, aprobación pendiente en el Reino Unido |
|
Alfa amilasa maltogénica |
Anti envejecimiento del pan |
B. subtilis |
Comercial |
|
Xilanasa |
Procesamiento de masa para pan, estructura de miga y volumen de hogaza |
Aspergillus oryzae |
En revisión |
|
Hemicelulasas |
Procesamiento de masa para pan, estructura de miga y volumen de hogaza |
B. subtilis, A. niger |
Aprobado |
|
Lipasa |
Interesterificación del aceite de palma para manteca de cacao |
A. oryzae |
Bajo desarrollo |
|
Ciclomaltodextrina glicosiltransferasa |
Ciclodextranos para sabor y aroma |
Bacillus sp . |
Bajo desarrollo |
*Recopilado de Roller y Goodenough (1999)
Tabla 2. OGMs aprobados para uso en procesamiento de alimentos*
|
Microorganismo |
Función/ Beneficio |
Estado regulador |
|
|
Saccharomyces (Levadura panadera) |
Producción de gas en masa dulce rica en azúcar |
Elementos promotores cambiados para permitir expresión constante de las enzimas necesarias para la fermentación de maltosa |
Aprobada en el Reino Unido, 1990; no se usa comercialmente |
|
Saccharomyces cerevisiae (Levadura cervecera) |
Manufactura de cerveza baja en calorías - degradación de almidón |
Introducción de glucoamilasa para la degradación de dextrano y producción de glucosa fermentable |
Aprobada en el Reino Unido en 1994 |
|
Lactococcus lactis |
Resistencia a fagos, metabolismo de lactosa, actividad proteolítica, producción de bacteriocinas |
Transferencia por conjugación de plásmidos presentes en forma natural dentro de cultivos matriz, de la industria lechera |
Empleada comercialmente desde 1985 |
*Recopilado de Hill y Ross (1999)
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