Biotecnología multicolor, casos verdaderos y falsos de OGM coloreados.

Después de la última entrada dedicada al mundo de los organismos modificados genéticamente (puedes leerla aquí), en la que, gracias a la tecnología de ingeniería genética revolucionaria, la CRISPR-Cas9, se abría una nueva vía de debate en cuanto a la legislación y regulación de estos alimentos, echaba de menos no hacer un pequeño repaso sobre alguno de los OGM más recientes que se pueden considerar como “alimentos fármacológicos”. No es para nada exagerada la denominación ya que, como en otros casos descritos con anterioridad en el blog como el de yuca transgénica o las diversas variedades de patata transgénica, los que se describirán en esta entrada, además de tener (en algunos casos realmente sí, en otros no, ya se verá más adelante  el por qué) modificado su color natural (de ahí el título de biotecnología multicolor), están enriquecidas en una serie de sustancias de gran aplicación dietoterápica. Así que, si quieres saber más acerca de la piña rosa, el tomate púrpura y la fresa azul transgénicos, ya sabes lo que tienes que hacer… Sigue leyendo!

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La nueva era de los OMG: el caso de los champiñones CRISPR/Cas9

Hace como dos meses, tuve el placer de asistir a un seminario de divulgación científica sobre la revolución que ha supuesto, la aplicación de la tecnología CRISPR-cas9 y derivadas, en la biología molecular y genética humana, destacando en esta última los avances en la investigación y desarrollo de nuevos tratamientos sobre ciertas enfermedades genéticas. Ya casi al final, y de una manera anecdótica, se hizo mención a la aplicación de estas tecnologías de edición genética, en la mejora genética de ciertos alimentos, destacando el caso de la aplicación de la tecnología CRISPR-Cas9 para evitar el pardeamiento natural de los champiñones blancos. Este nuevo avance ha supuesto una verdadera revolución en cuanto a la regulación legislativa y comercialización de los productos modificados genéticamente por este mecanismo, sobre todo en lo referente a la opinión pública, científica y general. Por su importancia y por todo lo que conlleva en cuanto a conceptos y procedimientos empleados, no era cuestión pasarla por alto en este espacio. Así que, con mejor o menor fortuna, vamos a tratar de abordar el tema, para dejar de nuevo constancia de lo importante de los avances en ciencia básica y su repercusión en la ciencia aplicada.

GMO y CRISPR

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El curioso caso de las patatas transgénicas, avances y fracasos a la par.

Hace unos días, un adolescente al que voluntaria y buenamente ayudo con sus tareas escolares (e intento inculcar una buena cultura de conocimientos), me comentó que iba a presentar un trabajo para su clase de biología, sobre la patata, sus variedades y sus características principales. He de confesar que, automáticamente me emocioné (no os lo voy a negar) ya que esta ocasión suponía, una buena oportunidad para introducirle de lleno en el mundo de la divulgación de los conocimientos científicos. Así que, me dispuse con él a buscar bibliografía y a partir de ahí, surgió la idea de esta entrada, dedicada a las patatas transgénicas.  Pues allá vamos con ella; ya si eso, luego me decís si al igual que él, me merezco el notable o el sobresaliente.

Planta de la patata

La patata (Solanum tuberosum), es una planta de la familia de las solanáceas, cultivada en más de 125 países y regiones del mundo y con un rendimiento total de 40 millones de dólares por cosecha. Este tubérculo, no es más que un tallo subterráneo engrosado y desarrollado para acumular los nutrientes de reserva para la planta de la patata. Estos nutrientes de reserva, son fundamentalmente agua (78%) y almidón (18%). El 4% restante, se completa con cantidades variables, según la especie, de proteínas, minerales, vitaminas y grasas. Es sobre el almidón y el contenido de proteínas principalmente sobre los cuales se han centrado los estudios de ingeniería genética destinados a modificar y/o mejorar la calidad nutricional de las patatas. 

El almidón es un homopolisacárido presente en forma de gránulos de tipo cristalino en los tubérculos de la planta de la patata, representando el polisacárido más abundante e importante para la industria, del conjunto de hortalizas y vegetales. Aunque se trata de  un homopolisacárido, está compuesto por la mezcla de dos tipos de polisacáridos, presentes en distintos porcentajes según la variedad de patata estudiada:

a) Amilopectina -> polisacárido altamente ramificado (con ramificaciones cada 25 o 30 monómeros de glucosa y enlaces éster fosfato en posición O-6), con elevado peso molecular, que representa el 75% del almidón de la patata (el 100% en las semillas de cereales). Es la principal responsable de la cristalinización del gránulo de almidón en los amiloplastos.                                                              b) Amilosa -> polisacárido no ramificado, con un peso molecular menor que el de la amilopectina, que representa entre el 20 al 25% del total del almidón presente en las patatas y el 50-75% en las semillas de cereales. Es la principal responsable de las características reológicas (gelatinización y retrogradación) del almidón durante su procesamiento hidrotérmico.

Amilosa y amilopectina

El almidón presenta unas propiedades funcionales de gran importancia y excelentes para muchos procesos de las industrias alimenticias (como aditivo alimentario en sopas, purés o pasteles) pero también para otras industrias como la papelera, la textil, la química o la del envasado/embalaje (gran potencial como productor de polímeros de naturaleza degradable). No obstante, el almidón de las patatas por algunas de sus características, requiere de una serie de modificaciones químicas a realizar antes de usarse en la industria; en dicha modificación, se requiere energía y presencia de agua, lo que lleva a que se pueda aumentar los costes económicos, de producción y medioambientales en su uso y aplicación en las industrias.

Uno de los primeros avances biotecnológicos realizados sobre la patata, fueron los destinados a mejorar el proceso de síntesis del almidón, para mejorar su calidad, de cara a su aplicación a nivel industrial o su uso como aditivo alimentario. La primera empresa biotecnológica que abordó este aspecto, fue la empresa alemana Basf Plant Science, quién diseñó después de años de ensayo en sus centros de investigación al sur de Alemania, la variedad de patata transgénica EH92-527-1, conocida como patata tipo “Amflora”.

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Yuca transgénica, aplicación de la biotecnología verde frente a la malnutrición.

Todos hemos leído u oído alguna vez en los medios de comunicación, noticias o reportes sobre  la existencia de un nuevo alimento transgénico, también conocido como OMG (organismo modificado genéticamente), que será comercializado o bien está siendo evaluado por las instituciones u organismos competentes en materia agroalimentaria, para su introducción en la agricultura o en el mercado del consumo. Normalmente se trata de alimentos que reúnen una serie de características que benefician a su propia producción agrícola (mejora en el rendimiento de cultivo, resistencia a plagas o enfermedades, etc) aunque cada vez es más habitual, ver o leer también sobre investigaciones realizadas para mejorar la composición nutricional de los alimentos, lo que se conoce por biofortificación

Estos avances se consiguen a través de la puesta en práctica de diversas estrategias que definen lo que se conoce como biotecnología verde. Entre ellas destacan: expresión una única proteína de interés (con una determinada composición de aminoácidos), expresión de genes que codifican para una enzima (para la síntesis endógena de un nuevo compuesto no presente anteriormente en el alimento) o silenciamiento de otros (cambios en rutas metabólicas para generar nuevos productos metabólicos) así como represión de la producción endógena de un determinado compuesto (caso de sustancias alérgenas). Uno de estos casos es el que se observa en el caso de la yuca (Manihot esculenta).

La yuca o mandioca (Manihot esculenta) es un arbusto originario de Brasil con presencia ampliamente extendida en otras regiones tropicales de África y Asia. Su raíz, de aspecto similar al boniato y muy rica en almidón, constituye la base de la alimentación de más de 800 millones de personas en el mundo (tercera fuente de calorías mundial), siendo el alimento de subsistencia en la mayoría de los casos debido a las características de su cultivo, recolección, rendimiento en la producción de azúcares y su capacidad de recuperación ante enfermedades y plagas. La parte comestible (la raíz) constituye el 80% del peso en seco de la planta y se consume cocida, procesada en gránulos, pastas o harinas. Algunos países de África y Asia consumen las hojas de la planta para una mayor extracción de los nutrientes, pero se trata de un uso escaso. También es salientable su uso con fines comerciales o para la alimentación animal. 

Sin embargo a pesar de todas estas características, la raíz de la yuca posee un escaso valor nutricional, conteniendo solo un 1,5% de proteínas (frente al 7% del trigo) siendo especialmente pobre en aminoácidos sulfurados esenciales como la metionina y la cisteína, vitaminas, hierro, zinc o carotenoides como licopeno, la luteína y el betacaroteno (pro-vitamina A). Son estas deficiencias nutricionales y el hecho de que sea tan ampliamente consumida como alimento base de la dieta, las razones fundamentales que han llevado a los científicos a realizar la biofortificación de la yuca. 

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