FACULTAD DE MEDICINA
“Alimentación y OGM: Los Alimentos
Transgénicos”
MEMORIA TRABAJO FIN DE GRADO
Grado Nutrición Humana y Dietética
Curso 2011-2015
Autor: Sara Delgado Cabañas
Tutor: Francisco Javier Arias Vallejo
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transgenicos de alimentos, Guías, Proyectos, Investigaciones de Biotecnología
estudios enfocados a los transgencicos
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2022/2023
1 / 37
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FACULTAD DE MEDICINA
“Alimentación y OGM: Los Alimentos
Transgénicos”
MEMORIA TRABAJO FIN DE GRADO
Grado Nutrición Humana y Dietética
Curso 2011-
Autor: Sara Delgado Cabañas
Tutor: Francisco Javier Arias Vallejo
RESUMEN
El presente trabajo trata de introducir los aspectos básicos de un tema tan amplio y controvertido como es el de los alimentos transgénicos. Se empieza con una introducción para comprender como los avances de la biotecnología han dado lugar a la aparición de los organismos genéticamente modificados (OGM) y como las investigaciones han evolucionado desde ese momento hasta la actualidad. Se habla de los diferentes tipos de OGM y sus aplicaciones, de la transformación de las plantas transgénicas, de la situación actual de los cultivos transgénicos y de los posibles riesgos y beneficios que pueden brindar para la salud humana. También se explican las mejoras que pueden ofrecer a la alimentación y nutrición humana, destacando para ello ejemplos representativos. Se recalcan los aspectos más importantes de la ley vigente a la cual se deben regir los OGM en la Unión Europea y por último se tratan los aspectos éticos y la opinión pública reportando dos encuestas llevadas a cabo sobre este tema.
Palabras clave: Organismos Genéticamente Modificados, Alimentos Transgénicos, Ingeniería Genética, Aspectos Nutricionales, Legislación.
- RESUMEN....................................................................................................................
- INTRODUCCIÓN
- OBJETIVOS
- DESARROLLO.............................................................................................................
- TIPOS DE OGM Y APLICACIONES......................................................................
- 1.1 PLANTAS TRANSGÉNICAS
- 1.2 ANIMALES TRANSGÉNICOS
- 1.3 MICROORGANISMOS TRANSGÉNICOS
- TÉCNICAS DE FORMACIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS
- 2.1 TRANSFORMACIÓN MEDIADA POR A. TUMEFACIENS
- 2.2 TRANSFERENCIA DIRECTA DE LOS GENES: LA BIOBALÍSTICA………....
- SITUACIÓN ACTUAL DE LOS CULTIVOS TRANSGÉNICOS
- 3.1 SITUACIÓN MUNDIAL
- 3.2 SITUACIÓN EN LA U.E.
- RIESGOS POTENCIALES PARA LA SALUD HUMANA
- 4.1 ALERGIAS
- 4.1.1 Caso de la Nuez de Brasil
- 4.1.2 Caso del Maíz Starlink:............................................................................
- 4.2 RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS..................................................................
- 4.3 OTROS RIESGOS
- BENEFICIOS DIRECTOS E INDIRECTOS PARA LA SALUD HUMANA
- 5.1 BENEFICIOS DIRECTOS DERIVADOS:
- 5.1.1 Mejora de la calidad nutricional
- 5.1.2 Reducción de compuestos tóxicos y alérgenos
- 5.2 BENEFICIOS INDIRECTOS DERIVADOS:....................................................
- 5.2.1 Cultivos resistentes a insectos
- 5.2.2 Menor presencia de micotoxinas
- 5.2.3 Disminución de compuestos tóxicos en los suelos de cultivo
- ALIMENTOS BÁSICOS Y MEJORAS NUTRICIONALES
- 6.1 MAÍZ TRANSGÉNICO CON MENOS ÁCIDO FÍTICO
- 6.2 TRIGO PARA CELIACOS
- 6.3 ARROZ DORADO..........................................................................................
- 6.5 PATATA INNATE
- 6.6 LECHUGA TRANSGÉNICA RICA EN ÁCIDO FÓLICO
- LEGISLACIÓN DE ALIMENTOS TRANSGÉNICOS
- 7.1 SEGURIDAD ALIMENTARIA
- 7.2 ETIQUETADO
- 7.3 TRAZABILIDAD
- MODIFICADOS 8. PERCEPCIÓN PÚBLICA SOBRE LOS ALIMENTOS GENÉTICAMENTE
- CUESTIONES ÉTICAS
- CONCLUSIONES
- BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
Desde la época en la que se iniciaba la agricultura, hace más de 14.000 años, se puede decir que ya existía la biotecnología de los alimentos. El hombre comenzaba a usar métodos de selección para obtener nuevas variedades de cultivos^1. El objetivo principal era la obtención de especies mejoradas y a pesar de tener evidentes resultados, la variación genética natural era y sigue siendo un proceso lento, pues para obtener las características específicas deseadas se necesitan realizar determinados cruces y el paso de varias generaciones^2. También desde hace miles de años se aprendieron a llevar a cabo procesos de fermentación con organismos vivos como las levaduras, para producir alimentos como el pan, el vino o la cerveza^1.
En los años 50 los científicos Watson y Crick descubrieron la estructura de la molécula del ADN, molécula que trasmite la información hereditaria de una generación a otra. Este descubrimiento fue un evento importante para el desarrollo de lo que hoy conocemos como biotecnología moderna. Los grandes avances a pasos agigantados de biotecnología y biología molecular han dado lugar a nuevas técnicas modernas, conocidas como ingeniera genética o técnicas de recombinación del ADN3,1. Son técnicas más rápidas, eficaces y específicas, que además permiten sobrepasar la barrera de la especie. Esto es posible ya que hoy en día se conoce que una de las características del código genético es la universalidad^2.
La ingeniería genética permite transferir una determinada secuencia de ADN de un organismo a otro y así obtener un OGM, definido como cualquier organismo vivo que posea una combinación nueva de material genético y que se haya obtenido mediante la aplicación de la biotecnología. Por lo tanto, se entiende como alimento genéticamente modificado (AGM) o alimento transgénico aquel que contiene o está compuesto por OGM o ha sido producido a partir de ellos^4.
En 1982 esta tecnología se aplicó por primera vez de forma comercial para la producción de insulina humana que se usa como tratamiento para la diabetes, y la primera planta que se mejoró genéticamente fue una planta de tabaco con resistencia a un antibiótico (Kanamicina)^3. Años más tarde, en 1994, se comercializó el primer alimento transgénico destinado para el consumo humano creado por la empresa Calgene, actualmente integrada en Monsanto, una de las empresas pioneras de semillas transgénicas. El tomate Flavr-Savr tenía la característica de madurar más tardíamente por lo que su periodo de conservación sería mayor; a los pocos años fue
OBJETIVOS
El objetivo general del presente trabajo es llevar a cabo una revisión bibliográfica de la documentación sobre los OGM, ya bien sean artículos, libros, informes, documentos legales…a través de los diferentes métodos de búsqueda. Llevar a cabo una clasificación selectiva de la abundante y variada información respecto este tema y poder llegar a una conclusión estableciendo finalmente una opinión personal.
Objetivos específicos :
*Discutir los pros y contras de los cultivos transgénicos en términos de riesgos y beneficios aportando para ello casos y estudios documentados. *Describir los aportes de la ingeniería genética en lo que respecta a la mejora de la calidad nutricional y como la población puede verse beneficiada.
DESARROLLO
1. TIPOS DE OGM Y APLICACIONES
La ingeniería genética es capaz de modificar animales, plantas y microorganismos. Actualmente solo han sido comercializadas para la alimentación humana ciertas variedades de plantas transgénicas. Los animales transgénicos y productos derivados destinados al consumo humano todavía están en fases de investigación. Y en lo que respecta a los microorganismos transgénicos, desde hace tiempo el sector de la industria alimentaria ha empleado sustancias derivadas de éstos, como enzimas y aditivos, para la obtención de productos procesados; pero en cambio no hay productos en el mercado que contengan microorganismos vivos genéticamente modificados en su composición^12.
A continuación se señalan las posibles aplicaciones que la ingeniería genética puede ofrecer tanto en lo referente al grupo de las plantas, como animales y microorganismos. También se verán diversas investigaciones que se están llevando a cabo en la actualidad:
1.1 PLANTAS TRANSGÉNICAS
El ataque de plagas de insectos y las malas hierbas son factores negativos que afectan a las cosechas, teniendo interés tanto desde el punto de vista económico como desde el punto de vista social. Anualmente se generan pérdidas económicas derivadas de los daños de gran parte de las cosechas por el ataque de plagas de insectos y por los gastos que originan su control y prevención. Se estiman unas pérdidas del 10% por contaminación de los cultivos con malas hierbas y por los gastos que igualmente genera su control. También se producen daños por los efectos tóxicos de pesticidas y herbicidas empleados en la práctica agrícola^5. Como consecuencia, el abastecimiento de alimentos a la población también se ve mermado. De ahí que las aplicaciones más importantes y las que más se han desarrollado a lo largo de los años sean^13 :
*Plantas resistentes a plagas de insectos: plantas con genes de origen bacteriano ( Bacillus Thuringiensis ) que expresan toxinas insecticidas o genes que
Siendo dos ovejas donadoras, una de ellas donante de una célula de la ubre y otra donante de un óvulo no fecundado sin núcleo, y una oveja receptora del embrión formado por la fusión de ambas células.
Figura 1: Esquema de la clonación de la oveja Dolly.
Fuente: http://www.argenbio.org/adc/uploads/imagenes_doc/animales_transgenicos/Dolly.jpg
Aunque aún no hay en el mercado animales transgénicos ni productos derivados para el consumo humano se han producido avances importantes y las investigaciones siguen en curso.
Es probable que el primer animal genéticamente modificado que se comercialice para el consumo humano sea un Salmón creado por la empresa AquaBounty, una empresa biotecnológica de Massachusetts (EE.UU.). Es un salmón de rápido crecimiento al que han introducido en su genoma un transgen que expresa la hormona del crecimiento del salmón Chinook bajo el control de un promotor de babosa vivípara americana. En 1992 se creó el animal fundador de esta línea de salmones gracias a la microinyección del transgen en huevos fertilizados de salmón salvaje del Atlántico. El salmón genéticamente modificado crece el doble de rápido que el natural, tardando un año y medio en vez de tres años en alcanzar su tamaño típico para la explotación
comercial, lo que supone reducir el tiempo de producción y el aumento de la biodisponibilidad como alimento^15.
También se han llevado a cabo investigaciones para la mejora de la calidad nutricional de la leche animal:
*Se han desarrollado vacas transgénicas introduciendo en su genoma genes que codifican para la enzima lactasa, enzima que degrada la lactosa de la leche en glucosa y galactosa. Este tipo de leche sería apta para aquellas personas que sufren intolerancia a la lactosa por tener déficit de actividad de la enzima lactasa^16.
*Investigadores argentinos han desarrollado una ternera transgénica introduciendo en su genoma genes que codifican para las proteínas lisozima y lactoferrina. Estas proteínas están presentes en la leche humana y debido a sus propiedades antibacterianas, inmunomoduladoras, tróficas para el intestino entre otras, son importantes para la nutrición del lactante. Con este tipo de leche se podría mejorar la defensa del sistema inmune de aquellos lactantes que no pueden ser amamantados^17.
Otro de los grandes avances de la biotecnología es la llamada “molecular pharming”, por el que se usan animales transgénicos para la obtención de sustancias con gran valor biomédico:
*Se han desarrollado cabras transgénicas que producen leche que contiene el activador tisular del plasminógeno, un anticoagulante usado en el tratamiento de pacientes con trombosis. Es el primer medicamento producido en animales transgénicos y ha sido aprobado por las agencias regulatorias del medicamento de Europa y EE.UU. para su comercialización^12.
*Investigadores argentinos han conseguido desarrollar vacas transgénicas capaces de producir leche con hormona del crecimiento humana, con un contenido aproximado de 5g por litro de leche. Los mismos investigadores también han conseguido desarrollar terneras transgénicas capaces de producir leche con insulina humana^18.
2. TÉCNICAS DE FORMACIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS
El grupo de las plantas es el que más interesa desde el punto de vista de la mejora de la nutrición ya que actualmente son los únicos organismos con mejoras genéticas que se encuentran comercializados a disposición del consumidor. Por lo que a la hora de hablar de alimentos transgénicos nos vamos a estar refiriendo a plantas genéticamente modificadas y productos derivados. Es importante conocer ciertas pinceladas de los pasos que la ingeniería genética debe seguir para transformar un organismo, en este caso la planta.
El primer paso de la modificación genética consiste en preparar una construcción génica, constituida por una secuencia de ADN que contiene los siguientes elementos: el gen o genes de interés llamado transgen, un fragmento promotor que hace que bajo ciertas condiciones se active o desactive la expresión del nuevo gen insertado, un gen marcador que permite diferenciar entre las células transformadas y las no transformadas, como los genes que confieren resistencia a antibióticos y un gen reporter que es el que verifica si se ha llevado de forma correcta la transformación^5.
El segundo paso es la transferencia de esta secuencia de ADN al organismo que se quiere modificar. Las técnicas más empleadas actualmente para la transferencia de genes tanto a nivel experimental como a nivel comercial son la transformación mediada por Agrobacterium tumefaciens y la Biobalística, descritas a continuación^19.
2.1 TRANSFORMACIÓN MEDIADA POR A. TUMEFACIENS5,19 :
El uso de cepas de la bacteria A. tumefaciens fue el primer método para la formación de plantas transgénicas. Estas bacterias viven en la mayoría de los suelos y tienen la naturaleza de transferir el ADN de uno de sus plásmidos al genoma de las células vegetales que infectan de manera natural produciendo tumoración alrededor de zonas heridas. Las lesiones se deben a la transferencia e integración en el genoma vegetal de un segmento específico de DNA, el llamado DNA-T que es un inductor de tumores y está contenido en el plásmido Ti.
Para la producción de plantas transgénicas se emplean cepas de bacterias con plásmidos Ti modificados para que no induzcan la producción de tumores en la planta, pero conservando su capacidad integrar el DNA-Ti en el genoma vegetal e insertando el gen de interés ya preparado anteriormente. A continuación se usan las cepas de las bacterias modificadas para infectar células aisladas de la planta a mejorar y a partir de aquí se puede regenerar la planta completa, ya que se usan células con capacidad autoreplicativa. Para eliminar la bacteria y las células que no hayan sido transformadas se añade antibiótico, las células transformadas sobrevivirán por llevar incorporado en su genoma el gen que las ofrece resistencia a antibióticos, en cambio el resto morirá. Gracias a los avances tecnológicos una vez terminado el proceso se puede eliminar este gen para evitar posibles riesgos como la transferencia horizontal de genes^9.
Plantas dicotiledóneas como el Algodón Bt resistente al ataque de insectos, creado en 1987 por la introducción de un gen de la bacteria B. thuringiensis que codifica para la endotoxina Bt; o el tomate Flavr-Savr de maduración tardía fueron creados usando la bacteria A.tumefaciens como vector de transferencia.
2.2 TRANSFERENCIA DIRECTA DE LOS GENES: LA BIOBALÍSTICA5,
La biobalística es la técnica más usada de transferencia directa de ADN (otras son la electroporación, microinyección…). Consiste en bombardear partículas recubiertas de material genético sobre tejidos cultivados in vitro. Se crean micropartículas de oro o tungsteno recubiertas con la secuencia de ADN de interés. Una vez creadas las micropartículas, mediante el uso de aparatos denominados cañones de genes, las células del organismo a modificar son bombardeadas, entrando directamente el ADN e incorporándose en el núcleo de la célula vegetal. Para comprobar que el proceso ha sido efectivo se usan marcadores que permitan el reconocimiento y la selección de las células que han sido modificadas, por lo que se introducen en un medio con antibiótico. Junto con el gen de interés se introducen genes que codifican resistencia a antibióticos, por lo que las células modificadas sobrevivirán en el medio de cultivo y por el contrario las células no modificadas morirán.
La producción de plantas transgénicas a través de este método se ha utilizado para plantas monocotiledóneas (cereales: arroz, trigo, maíz…) ya que estas no son susceptibles a la infección por A. tumefaciens.
Figura 2: Cultivos biotecnológicos por países, en 2014.
Fuente: http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/executivesummary/
3.2 SITUACIÓN EN LA U.E.
La Unión Europea se queda a la cola en la apuesta por los cultivos transgénicos. Actualmente solo cinco países de la UE: España, Portugal, República Checa, Rumania y Eslovaquia, apuestan por este tipo de cultivos^6. Hasta hace unos años eran dos variedades de plantas genéticamente modificadas las que estaban autorizadas para el cultivo en la UE, la patata Amflora y el maíz MON810. El maíz MON810 creado por la empresa Monsanto tiene la característica de ser resistente al barrenador europeo del maíz, se autorizó para el cultivo en la UE en el año 1998 y actualmente es el único autorizado^20.
El país líder en la UE en este cultivo transgénico es España, con alrededor de 131.538 hectáreas de tierra cultivada, lo que supone alrededor del 31.6% del total de maíz cultivado en nuestro territorio^6. Contrasta como el hecho de que comunidades como Asturias, País Vasco, Galicia, Baleares y Canarias se han declarado libres de transgénicos, y la última comunidad en añadirse a esta lista es Andalucía^21.
En cuanto a lo referente a las importaciones la UE importa grandes cantidades de organismos genéticamente modificados destinados a la alimentación animal, es decir, piensos, pero en cambio bastantes pocos destinados a la alimentación humana^20. Están permitidos 58 organismos genéticamente modificados entre los cuales se incluyen diversas variedades de maíz, colza, soja, algodón y remolacha azucarera. A esta lista se acaban de sumar otras 17 autorizaciones (10 nuevas autorizaciones y 7 renovaciones) destinadas a la alimentación humana y animal y también se han autorizado dos plantas de uso ornamental^22.
Las autorizaciones tienen una validez de 10 años y mientras tanto los OGM y alimentos derivados deben cumplir con la normativa vigente sobre el etiquetado y trazabilidad explicada más adelante^22.
Dos ejemplos documentados sobre el tema de alergias y alimentos transgénicos a lo largo de los años:
4.1.1 Caso de la Nuez de Brasil: Las propiedades alergénicas de la Nuez de Brasil son bien conocidas. En un estudio se transfirió un gen 2S albúmina de la nuez de Brasil productor de metionina a la soja, con el objetivo de aumentar su contenido en nutrientes por ser deficitaria en este aminoácido. Los resultados que se obtuvieron indicaban que el consumo de soja transgénica podía activar una respuesta alérgica en sujetos sensibles y que la naturaleza de esta reacción era idéntica a la que generaba la nuez en dichos sujetos^24.
4.1.2 Caso del Maíz Starlink: Es un tipo de maíz Bt genéticamente modificado resistente al ataque de insectos. Este tipo de maíz producía una toxina llamada CRY9C que era ligeramente diferente a las toxinas que producían otros maíces Bt que estaban en el mercado. En estudios de digestión artificial esta proteína tardó más en descomponerse que el resto. Debido a esto y aunque los resultados obtenidos en ensayos de alergenicidad no eran concluyentes, la EPA, Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU., decidió que este maíz fuera destinado a la alimentación animal y no a la humana por su posible potencial alergénico y así evitar cualquier riesgo para la salud humana^25.
4.2 RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS
Otra de las mayores preocupaciones, respaldada por los grupos opositores, que existen respecto a la salud humana y los alimentos transgénicos es la transferencia horizontal de genes. Las primeras generaciones de alimentos transgénicos han sido creadas usando en la mayoría de los casos marcadores de genes que codifican resistencia a antibióticos de tipo beta-lactámicos como son la Kanamicina y la Neomicina. Si se llevará a cabo una transferencia genética del alimento a las células o bacterias de nuestro tracto gastrointestinal esto tendría efecto perjudicial para nuestra salud, ya que las células o bacterias expresarían resistencia a dichos antibióticos y dificultaría el manejo de diferentes patologías debido a la menor eficacia de ciertos medicamentos23,26. Aunque la probabilidad de la transferencia horizontal de genes es baja, expertos de la FAO y la OMS desaconsejan el uso de marcadores de resistencia a antibióticos a la hora de crear alimentos transgénicos. Además los avances de la tecnología han permitido eliminar estos marcadores una vez se termina el proceso de transformación de la planta^9.
4.3 OTROS RIESGOS
La manipulación genética puede inducir la producción de dosis mayores de sustancias tóxicas que pueden estar contenidas de forma natural en las plantas, como toxinas usadas como mecanismos naturales de defensa. Posibles cambios no intencionados debido a la manipulación genética, por ejemplo cambios en la composición del alimento con efectos desconocidos para la salud o pérdidas de las cualidades nutritivas de un alimento al disminuir determinados compuestos o aparecer sustancias anti nutrientes que impiden su correcta asimilación^23.
*Como en el caso de un estudio que obtuvieron como resultado que una variedad de soja genéticamente modificada contenía menor cantidad de fitoestrógenos que lo que se esperaba^27_._
Ejemplos documentados de estudios tóxicos sobre trastornos en animales alimentados con organismos genéticamente modificados:
*En uno de los primeros ensayos independientes realizados con ratas alimentadas con patatas transgénicas Bt se observaron alteraciones significativas del revestimiento del intestino delgado al cabo de 14 días de dieta transgénica^28_._
*Otro estudio con patatas Bt reveló trastornos similares en el intestino de las ratas a los 10 días de dieta, observándose problemas en el crecimiento de las ratas, en el desarrollo de sus órganos vitales y trastornos inmunológicos^29_._
Los estudios llevados a cabo por Arpad Pusztai pretendían investigar posibles efectos perjudiciales en la rata por el consumo de patatas Bt. Estos estudios entraron dentro de una gran polémica ya que el investigador puso los resultados a manos de la opinión pública antes de haber sido revisados y verificados por parte del resto de la comunidad científica. Algunos llegaron a la conclusión de que los datos obtenidos en este estudio no fueron concluyentes para poder afirmar que los alimentos transgénicos fueran perjudiciales para la salud humana o animal. Otros científicos realizaron estudios similares para corroborar que los resultados de Pusztai eran los acertados. Para deshacer las controversias en lo que respecta a la seguridad de los alimentos transgénicos se llega a la conclusión de que es necesario continuar con la investigación y la realización de experimentos.^57