ALIMENTOS TRANSGENICOS: SITUACION
ACTUAL Y FUTURO
Miguel Calvo
Departamento de Producción
Animal y Ciencia de los Alimentos
Facultad de Veterinaria.
Universidad de Zaragoza.
1. Introducción.
Los avances de la ingeniería genética, que inicialmente
se utilizaron en la producción de sustancias de uso médico, como la insulina,
han llegado también al campo de la alimentación. Mediante la tecnología de DNA
recombinante se producen actualmente enzimas de uso alimentario y, en los últimos
años, se han obtenido y comercializado nuevas variedades de vegetales con
propiedades especiales. Estas variedades representan ventajas importantes para
los agricultores que las cultivan, al facilitar la lucha contra plagas de
insectos o malas hierbas. Sin embargo, desde algunos sectores se ha cuestionado la utilización de estos
vegetales con acusaciones como que representan un peligro para la salud de los
consumidores o el medio ambiente.
2. La ingeniería genética
y los alimentos.
En el campo de la producción de alimentos, la tecnología
del DNA recombinante se está utilizando para varias aplicaciones, y sus
perespectivas de futuro, en el aspecto científico y tecnológico, son
prometedoras. Esas aplicaciones, presentes y futuras, corresponden a distintos
tipos:
2.1 Modificación de microrganismos.
Las primeras aplicaciones de la tecnología del DNA
recombinante en el campo de los alimentos han consistido en la obtención de
proteínas en microrganismos, entre elas la hormona de crecimiento bovina y la
quimosina bovina.
La hormona de crecimiento bovina recombinante se
administra a las vacas para aumentar su
producción de leche. Sin embargo, dadas sus características, es más razonable
considerarla como un producto de farmacia animal que como un material para uso
por la industria alimentaria. Además su uso no está autorizado en la Unión Europea, aunque sí en
Estados Unidos.
La quimosina bovina recombinante, sin embargo, si que se
puede considerar un aporte de la biotecnología a la industria alimentaria. La
quimosina, componente fundamental del cuajo obtenido del estómago de terneros jóvenes, es el enzima clásico en la fabricación de
quesos. La fuente de suministro tiene como inconvenientes la posible
heterogeniedad en cuanto a calidad, la variabilidad en suministro y el precio,
relativamente elevado. A partir de 1990 se dispuso de quimosina recombinante,
obtenida en distintos microrganismos, bien levaduras o bien bacterias.
En Estados Unidos,
más del 80% del queso se fabrica actualmente utilizando quimosina
recombinante. En la Unión Europea los problemas burocráticos asociados a las
normativas específicas de los quesos de calidad (debe considerarse a la
quimosina recombinante un "cuajo animal", tal como exige su
estructura y propiedades, o un
"cuajo microbiano", atendiendo a su forma de obtencion?) han frenado
su difusión.
También se han obtenido otros enzimas de interés
industrial, especialmente los destinados a la modificación de carbohidratos. La
modificación de rutas metabólicas en microrganismos ha permitido aumentar la
eficacia de la síntesis de ácidos orgánicos como el ácido láctico y el ácido cítrico.
Algunos microrganismos de interés tecnológico, como las levaduras de panadería,
o los microrganismos utilizados en la industria láctea, etc. han sido también
modificados genéticamente especialmente para conseguir la sobreexpresión de
determinadas enzimas.
2.2 Modificación de vegetales.
La modificación genética de vegetales es una actividad
que acompaña a la
civilización humana desde la aparición de la agricultura. Muchos
de los vegetales más importantes cultivados actualmente, como el trigo, no
guardan casi ninguna semejanza con sus parientes salvajes. La novedad de la
utilización de la biotecnología está simplemente en la potencia y precisión de
las herramientas utilizadas actualmente para la creación de nuevas variedades,
no en el hecho en sí. En este momento, la obtención de vegetales transgénicos
es el campo con mayores posibilidades de desarrollo, a partir de distintas
aproximaciones.
2.2.1. Genes antisentido.
El primer vegetal transgénico comercial, desarrollado por
la empresa Calgene en 1994, fue el tomate Flavr Savr, resistente al
ablandamiento al contener un gen antisentido de la poligalacturonasa. En este
tomate, el gen antisentido produce la síntesis de un m-RNA complementario del
m-RNA de la poligalacturonasa, que al unirse a él impide la síntesis del
enzima. Este tomate no ha tenido éxito
comercial, pero la aproximación es válida para la modificación de otros
vegetales. Los genes antisentido no inducen la expresión de una proteína nueva,
sino que evitan la de una existente en el vegetal no transgénico. Por el mismo
sistema podría evitarse el pardeamiento enzimático, u otras alteraciones
producidas por enzimas.
2.2.2. Genes de resistencia a insectos.
La resistencia a insectos está basada hasta ahora en los
genes de las toxinas de Bacillus
thuringiensis, una bacteria patógena para determinados lepidópteros. En
particular, la toxina crylA(b)
aparece en el maiz desarrollado por Monsanto en 1996.
Esta proteína se une específicamente a determinados
receptores que solamente existen en el tubo digestivo de algunos tipos de
insectos, entre ellos, Ostrinia nubialis,
el barrenador del maiz, endémico en algunas zonas. Consecuentemente su acción
es muy selectiva, muchísimo mas que la de los
insecticidas químicos. Para la inmensa mayoría de los animales (mamíferos,
peces) es simplemente una proteína más, metabolizada como las demás proteínas.
El mismo principio, con la misma toxina o con otras distintas, puede aplicarse a otros vegetales, y está
siendo muy importante en el caso del algodón.
2.2.3. Genes de resistencia a herbicidas.
En este caso son posibles en principio dos
aproximaciones. O bien insertar en la planta el gen de un enzima que no se vea
inhibido por el herbicida o bien un enzima que inactive el herbicida.
En el primero de estos casos tenemos la soja resistente
al glifosato, en la que se ha insertado un gen bacteriano para el enzima
enolpiruvilshikimato-3 fosfato sintetasa. Este enzima está implicado en la ruta
biosintética de los aminoácidos aromáticos. El enzima equivalente de la soja es
inhibido por el herbicida, pero el bacteriano no lo es, de tal forma que no se
corta la correspondiente ruta metabólica, y la planta transgénica no se ve afectada.
En consecuencia, puede usarse el herbicida en cualquier momento de desarrollo
del cultivo, sin que éste se vea afectado.
También se han desarrolado otros vegetales resistentes a
herbicidas, como la colza (canola) resistente al glufosinato, obtenida por
inserción en su genoma del gen de la fosfinotricin-acetiltransferasa de una
bacteria. El glufosinato inhibe un enzima de la ruta biosintética de la
glutamina, dando lugar a la acumulación de amionio. La fosfinotricin-acetil
transferasa inactiva al glufosinato por acetilación, eliminando su actividad
inhibidora.
Existen ya variedades en las que se ha combinado un gen
de resistencia a insectos con otro de tolerancia a herbicidas.
2.2.4. cambios en la
composición de vegetales.
Los cambios en la composición de un vegetal comestible
pueden permitir mejorar su calidad nutricional, tanto si se emplea en nutrición
animal como en humana. Concretamente se puede modificar el patrón de aminoácidos de las proteínas,
corrigiendo la deficiencia en lisina de los cereales o la deficiencia en aminoácidos
azufrados de la proteína de soja.
mas importante desde el punto de vista de la lucha contra
el hambre y las enfermedades carenciales es el "arroz dorado", que
contiene beta-caroteno y que debe ser una herramienta válida para luchar contra
la mortalidad infantil y la ceguera asociada en varias zonas geográficas a la
deficiencia de vitamina A en la dieta. En http://www.goldenrice.org/
se encuentra la página web de este proyecto.
Otras
mejoras de este tipo pueden consistir en la obtención de productos alimentarios
o para usos industriales no alimentarios modificando la composición de los lípidos.
Em 1995 se desarrolló una variedad de colza (canola) cuyo aceite es muy rico en
ácido láurico. En esta variedad está incluido el gen de la tioesterasa de la
proteína transportadora de láurico, obtenido del laurel de California
2.2.5. Otras posibilidades
Existen otras posibilidades de mejora vegetal, alguna de
ellas, como la resistencia a virus, de la que ya existen algunas variedades
comerciales. Aspectos como la resistencia al frío o a la salinidad son algo más
complejos de abordar, ya que no dependen generalmente de un sólo gen sino de
varios. De todos modos, los primeros resultados de laboratorio referentes a
resistencia a la salinidad hacen pénsar que incluso estos problemas son menos
complejos de resolver de lo que se pensaba inicialmente.
2.4 Modificaciones de animales
En este campo, los desarrollos científicos alcanzados no
han llegado aún a etapas comerciales. Los principales aspectos de interés son
los animales de crecimiento rápido, especialmente peces para su reproducción
mediante acuiacultura y la obtención de leche con proteínas específicas.
Este segundo caso es especialmente prometedor desde el
punto de vista de las aplicaciones biomédicas, pero también desde las
alimentarias. La leche de vaca es la materia prima utilizada para la elaboración
de leche para alimentación infantil. las grandes
diferencias que tienen comparada con la leche humana hace que deba ser sometida
a distintas modificaciones (sustitución de la grasa por una más insaturada,
adición de proteínas de lactosuero para aumentar la proporción en la que se
encuentran con la caseína, etc). Sin embargo, la presencia en la leche humana
de algunas proteínas específicas, como la lactoferrina, sugiere la posibilidad
de crear vacas transgénicas con el gen de esta proteína.
3. Ventajas de los
vegetales transgénicos.
Aunque parezca obvio, debe decirse que su ventaja
fundamental es que tienen la propiedad (resistencia a insectos o a herbicidas,
por ejemplo) que se buscaba con su obtención. Ahora bien, estas ventajas no
resultan casi nunca evidentes para los consumidores, ya que las repercusiones
económicas, como costos de producción menores, mayor
facilidad de cultivo o necesidad de menores subvenciones agrarias no se han
trasladado por el momento hacia ellos en forma de nuevos productos, precios
menores, etc. Además, dado que los cultivos más importantes (maiz, soja) no se
comercializan directamente, sino que son materias primas para otras industrias
o se utilizan en alimentación animal, es razonable pensar que este traslado de
beneficios nunca se va a producir. Las ventajas medioambientales por menor uso de
insecticidas son también pequeñas, y tampoco los consumidores las aprecian
directamente.
Consecuentemente, puesto que no ven ventajas personales,
no pueden hacer un balance riesgo/beneficio proporcionado, aun que los riesgos
sean ínfimos, no aceptan asimirlos para un beneficio (personal) aparentemente
nulo. A las organizaciones que se oponen sistemáticamente a la biotecnología
les resulta pues muy fácil ganar opiniones.
4. Representan un
riesgo los vegetales transgénicos?
En
los últimos años, desde algunos sectores sociales concretos se ha cuestionado
la utilización de vegetales transgénicos acusándolos de representar un peligro
para la salud de los consumidores o el medio ambiente, aunque sin definir un
riesgo concreto. Sorprendentemente, a mayor vaguedad del riesgo, mayor es la
inquietud que suele generar entre los consumidores.
Al contrario de lo que sucede con las variedades
vegetales obtenidas por técnicas convencionales, o de los vegetales, nuevos
para nosotros como alimento, procedentes de otras regiones del mundo, las
variedades transgénicas son sometidas a
procesos de evaluación individual de riesgos, tanto en lo que afecta a la
seguridad de los consumidores como en lo referente al medio ambiente.
4.1. Para la salud del consumidor.
El riesgo que aparece a primera vista es la posibilidad
de que, al introducirse una proteína "extraña" en el alimento (la
toxina o el enzima bacteriano, por ejemplo) pudieran aparecer reacciones de
alergia en algunos consumidores. La experiencia del uso desde hace bastantes años
de las toxina de Bacillus thuringiensis,
en la "agricultura biológica" sin que se hayan indicado casos de
alergia hace que no parezca probable su aparición al encontrarse dentro de un
transgénico. Lo mismo puede decirse de las otras proteínas, de las que por el
momento tampoco se conoce un solo caso de alergia a ellas.
En cuanto a los genes transferidos, el único que pudiera
considerarse cuestionable es el de resistencia a un antibiótico, gen utilizado
como auxiliar en algunos transgénicos. En
condiciones naturales, el paso del gen de resistencia desde el vegetal a las
bacterias es extremadamente difícil, y
en cualquier caso, ese paso, de producirse, sería insignificante compararado
con la propia presencia del gen de resistencia en la población natural. El
grave problema de las resistencias a antibióticos no se debe tanto a la
existencia de los genes de resistencia como a la presión de selección inducida
por un uso incorrescto de los antibióticos en medicina humana o animal.
A esto hay que añadir que en la mayoría de los casos, los
productos que se consumen no son los propios vegetales, sino materiales muy
elaborados, como la glucosa obtenida del almidón del maiz o el aceite en el
caso de la soja, materiales en los que no hay ni DNA ni proteínas.
4.2. Efectos sobre el medio ambiente.
Desde el punto de vista medioambiental, los vegetales
transgénicos con genes de resistencia a insectos representan una ventaja
medioambiental desde el momento en que reducen la utilización de insecticidas
químicos, menos específicos que el presente en el propio vegetal. También los
genes de tolerancia a herbicidas pueden representar una ventaja medioambiental
al permitir una mejor gestión del uso de los herbicidas, utilizando aquellos
que son menos tóxicos y persistentes (glifosato y glufosinato) pero que
presentaban problemas precisamente por su falta de selectividad.
El riesgo de paso de los genes de resistencia a plantas
salvajes se ha planteado como una posibilidad de creación de
"supermalezas". Este planteamiento olvida que esto solamente es
posible por polinización entre especies muy próximas, que en los casos de soja
y maiz no existen en Europa, y que, en cualquier caso, los parientes salvajes
de las plantas cultivadas no han representado nunca un problema como
"malas hierbas".
En cuanto al riesgo de que el polen del maiz transgénico
pueda afectar a insectos no diana, los experimentos en condiciones de campo han
demostrado que es mínimo, mucho menor que si se usan insecticidas químicos.
Por supuesto, en otros transgénicos distintos pueden
aparecer riesgos ecológicos reales, como en le caso de los peces gigantes o de
crecimiento acelerado, que exigen un estudio detallado antes de su autorización.
4.3 Riesgos agronómicos y socioeconómicos
En el caso de la utilización de transgénicos con proteínas
insecticidas, es perfectamente posible la aparión de fenómenos de resistencia
en insectos diana, lo mismo que ha sucedido en el caso de la utilizacioón de
insecticidas químicos. La gestión de este problema exige el mantenimiento de áreas
sembradas con maiz no transgénico, para disminuir la presión de selección y
retardar la aparición de poblaciones resistentes.
Como es lógico, las semillas transgénicas son más caras
que las tradicionales, y además las empresas productoras intentan evitar la práctica
tradicional de "autosuministro" de semillas para años sucesivos. Aún
así, los cultivos transgénicos son suficientemente más rentables para que
compensen el mayor gasto en la semilla. En el caso del algodón, el mejor
evaluado, el incremento de peroductividad se reparte casi por igual entre la
empresa biotecnológica y el agricultor, sin que se traslade prácticamente nada
a los compradores, y menos aún al consumidor final.
5. Detección y
etiquetado.
En Estados Unidos, el primer país en comercializar
vegetales modificados por ingeniería genética, o en Canadá, no existe ninguna
obligación de indicar su presencia en un alimento mediante el etiquetado. Esto
es la consecuencia legal de considerar que las variedades vegetales obtenidas
por este sistema son “sustancialmente equivalentes” en cuanto a propiedades
nutricionales y de seguridad a las obtenidas por otros métodos de selección genética,
lo que es efectivamente cierto. En la Unión Europea o en Japón, cuando un
alimento contiene entre sus ingredientes materiales procedentes de un vegetal
transgénico es obligatorio indicarlo. Sorprendentemente, en la nueva normativa
de la Unión Europea no es necesario que el material contenga DNA o proteínas,
que son las realmente transgénicas. Incluso en el caso de productos como la glucosa obtenida de almidón obtenido de maiz
transgénico, en los que es científicamente imposible confirmar o desmentir su
origen en el laboratorio, es obligatoro el etiquetado, en basa a la
“trazabilidad” a lo largo del proceso hasta la materia prima. El resultado es
el aumento de costes y la disminución de competitividad de agricultores y
empresas, simplemente para intentar contentar a un sector “peculiar” de la
opinión pública
La detección de un vegetal transgénico es, en principio,
fácil mediante técnicas de PCR en el caso de pretender detectar la presencia de
DNA o por técnicas inmunoquímicas para detectar proteínas. Sin embargo, el paso
desde el método de detección en el laboratorio a la evaluación final de la “contaminación”
es mucho más complicado. En la UE se admite una “contaminación accidental”, que
no obliga a un etiquetado diferencial. Los factores implicados en la
cuantificación, especialmente la fiabilidad de la toma de muestras en
materiales manejados a escalas tan grandes como el maiz y la soja hacen complicada
la cuantificación. También hay que tener en cuenta las dificultades de hacer cuantitativo
un análisis de DNA, o las relacionadas con la cuantificación de proteínas en alimentos
elaborados que hayan sufrido tratamientos térmicos.
6. La polémica de los
transgénicos.
La biotecnología aplicada a los alimentos ha encontrado
oponentes en algunos grupos sociales desde sus inicios. Inicialmente, la
oposición partío de grupos fundamentalistas religiosos en Estados Unidos, que
se oponían a la “modificación de la Obra de Dios”. Otras organizaciones intervinieron también en
la polémica, con ideas tan peregrinas como el hecho de que si se utilizaran
"genes animales" en los vegetales transgénicos, éstos serían
incomestibles por los vegetarianos.
Algunas organizaciones ecologistas o antiglobalización
han encontrado en
la lucha contra los transgénicos una causa atractiva
para un sector del público, que ve tras ellos el peso de las multinacionales de
la agricultura. En su batalla por ganar adeptos, estas organizaciones no han
vacilado en lanzar acusaciones falsas y demagógicas, intentando, con cierto éxito,
trasladar al público la idea de que representan un riesgo sanitario y ecológico,
y a empresas y políticos la sensación de que es preferible no apoyar ni
utilizar estos productos para evitar convertirse en la diana de campañas en
contra en la calle y en los medios de comunicación.
7. Situación actual y
perspectivas de futuro.
El cultivo de los vegetales transgénicos a escala
comercial comenzó en 1996. En este momento (según datos del año 2000), cuatro
cultivos de este tipo (soja, maiz, colza y algodón) representan ya un
porcentaje significativo del total plantado para esa especie. Algunos otros,
como la calabaza o la papaya, se encuentran en un estadio poco más que
experimental, mientras que el tomate resistente al ablandamiento ha dejado de
cultivarse prácticamente por falta de interés comercial.
En el caso de la soja, mas de un
tercio del total de la producción mundial es transgénica (resistente a
herbicidas). En el caso del algodón, a nivel mundial el transgénico (resistente
a insectos y/o a herbicidas) representa el 16%, y el 70% del sembrado en
Estados Unidos. En ese país en el año
2.000 se cultivaron en total más de 30 millones de hectáreas de cultivos de
este tipo. Argentina y Canadá cultivan también varios millones de hectáreas de
transgénicos cada una, seguidos por otros países hasta alcanzar un total del
orden de los 50 millones de hectáreas cultivadas.
En un sistema de agricultura sostenible, o de gestión
integrada, los transgénicos representan una pieza fundamental. Sin embargo, las
semillas transgénicas pueden llegar a
ser la causa de problemas reales, en el aspecto socioeconómico, en cuanto que peden producir la dependencia de
una parte sustancial de los agricultores de unas pocas empresas. Disfrazar esos
problemas con las inexistentes amenazas de los riesgos para la salud y el medio
ambiente no hacen más que empeorarlos. Los gobiernos
no van a ser propensos a invertir en investigación en un campo en el que existe
una oposición con una gran capacidad de presión en los medios de comunicación.
Bibliografía.
Day PR. (1996) Genetic modification of proteins in food. Crit. Rev. Food
Sci. Nutr. 36S: S49-S67.
Gachet E, Martin GG, Vigneau F, Meyer G. (1998) Detection of genetically
modifies organisms (GMOs) by PCR: a brief review of metodologies available.
Trends Food Science Technology 9: 380-388.
Lehrer SB, Horner WE, Reese G. (1996) Why are some proteins allergenic? Implications for biotechology. Crit Rev Food Sci Nutr 36:
553-564.
Liu K. (1999) Biotecn crops: Products, properties and
prospects. Food Technology 53(5): 42-49.
Metcalfe DD, Astwood JD, Towsend R, Samposon HA,
Miller, S.A. et al. (2000) Benefits and concerns associated with
recombinant DNA biotechnology derived foods. Food Technol., 54 (10) 61-80
Monsanto (2001) Evaluación
de la seguridad de la soja Roundp Ready, evento 40-3-2. 40 pags.
Monsanto (2001) Seguridad
del maiz Mon 810 (YieldGard) genéticamente
protegido contra taladros. 38 pags.
Pengue, W.A. (2000) Cultivos
transgénicos. ÀHacia donde vamos?. Lugar Editorial,
Buenos Aires. 206 pags.
Vanderveen, J. E. et al. (2000) Labeling of rDNA biotechnology-derived
foods Food Technol., 54 (9) 62-74
Wilkinson JQ. (1997) Biotech plants: From lab bench to supermarket
shelf. Food Technology; 51(12): 37-42.