La biotecnología vegetal
Fuente imagen: google
¿Qué es la biotecnología vegetal?
“Es la aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus partes, productos y modelos con el fin de alterar materiales vivos o inertes para el desarrollo de conocimiento, bienes y servicios” (OCDE)
Fuente imagen: google
¿Por qué las plantas?
•Son los grandes fabricantes de oxígeno
• Componentes clave de los ciclos biológicos básicos (ciclo del agua, formación del suelo, …)
• Fuente principal de energía y material orgánico en los ecosistemas
• Base de la cadena alimentaria
• Materia prima de interés industrial: tejidos, caucho, biocombustibles, …
Fuente imagen: google
¿Para qué sirve la biotecnología?
1/ Mayor productividad:Se comercializan plantas resistentes a enfermedades o plagas, reduciéndose la necesidad del uso de pesticidas agroquímicos; también se han diseñado plantas resistentes a sequías y temperaturas extremas, o aptas para crecer en suelos ácidos y/o salinos, o resistentes a herbicidas, lo que permite eliminar malezas sin afectar el cultivo; además, se ha diseñado variantes con una capacidad mayor para fijar nitrógeno, lo que reduce el uso de fertilizantes
- Tolerancia a herbicidas
- Resistencia a virus y patógenos
- Resistencia a plagas
2/ Mejora nutritiva: Una de las aplicaciones más demandada de la biotecnología vegetal es la mejora de la calidad nutricional, generando alimentos enriquecidos en aminoácidos, vitaminas, minerales o determinados ácidos grasos
- Enriquecimiento de vitaminas
- Ácidos grasos modificados
- Incremento de iones
3/Biocombustibles: Una amplia variedad de plantas es empleada en la producción de biocombustibles, desde algas hasta nueces y semillas de plantas de cultivo como maíz y caña de azúcar. La producción de biocombustibles de primera generación consiste principalmente en probar y procesar combustibles de plantas agrícolas, nueces, semillas y aceites. La investigación actual en biocombustibles celulósicos para materias primas de segunda generación, sin embargo, está considerando fuentes no agrícolas de aceites y biolípidos usados en la producción de biocombustible.
4/Fitorremediación: Consiste en el uso de plantas para degradar, asimilar, metabolizar o desintoxicar metales pesados, compuestos orgánicos y radiactivos de ambientes contaminados por Cr, Cu, Fe, Ni, Zn, Pb, combustibles, armas químicas, pesticidas y herbicidas, solventes orgánicos...
- Eliminación de contaminantes
5/Biofactorias: Se han probados otras proteínas para el empleo como insecticidas, como el inhibidor alfa-amilasa, algunas lectinas, la toxina A de P luminiscens, la enzima colesterol oxidasa, avidina, citocromo P450 oxidasa y UDP-glicosiltransferasa, algunos compuestos volátiles y ARNi.
- Biopolímeros
- Proteínas terapeúticas
6/Mejora de ornamentales: Muchos pigmentos tendrían efectos beneficiosos en la salud humana. Los carotenoides son precursores de la vitamina A. Las dietas deficitarias en vitamina A en los niños serían causantes de ceguera y de la reducción en la respuesta inmune, aumentando el riesgo de infecciones severas. Por eso, el desarrollo de nuevas o más potentes fuentes de carotenoides en las hortalizas u otros productos de consumo masivo podría realizar un importante aporte en el mejoramiento de la salud humana. En este sentido, el desarrollo de variedades genéticamente modificadas es una interesante estrategia.
- Pigmentos
- Aromas y fragancias
7/Tolerancia a estres: Las plantas son sometidas frecuentemente a estrés debido a condiciones desfavorables en el ambiente físico o químico con las que intentan sobrevivir mediante diferentes respuestas. Sin embargo, nosotros podemos favorecer esa tolerancia gracias a la biotecnología:
- haciendo que produzcan más solutos compatibles beneficiosos para la planta
- mediante la sobreexpresión de proteínas LEA(Late Embryogenesis Abundant) que generan más resistencia,
- controlando la bomba de NA+/H+ intentando reducir el incremento del Na+ que es el que provoca el estrés
- cambiando las propiedades de las membranas (las más resistentes son las que tienen mayor composición de grasos insaturados con dobles enlaces) para que toleren mejor las bajas temperaturas
- Expresando genes que codifiquen proteínas que actúan como anticongelantes (gen de la AFP)
- Suelos salinos
- Sequía Altas temperaturas
8/Mejora postcosecha: Cabe destacar las modificaciones realizadas para obtener cosechas más tempranas regulando la velocidad de maduración de frutos; esto permite un proceso de postcosecha y transporte de más larga duración sin que lleguen los alimentos al consumidor en estados avanzados de madurez.
- Retraso de maduración
Fuente imagen: google
¿Cuales son los retos de la agricultura del siglo XXI?
• Mayor rendimiento por hectárea
PROBLEMA: disminución de suelo laborable y recursos hídricos
• Asegurar el alimento de una población que crece
POBLACION: 9.000 millones en el año 2050
• Incrementar la calidad de los alimentos y la seguridad alimentaria
• Agricultura más compatible con el medio
Disminución del uso de productos químicos
• Plantas con nuevo valor añadido
Plantas como biofactorias, biosensores y biocombustibles
