EDICIÓN ESPECIAL, NOVIEMBRE 2017.
¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA?
La biotecnología es una rama bastante novedosa, pero al mismo tiempo muy clásica, de la biología y sus disciplinas. Tiene sus fundamentos en la tecnología que estudia y aprovecha los mecanismos e interacciones biológicas de los seres vivos, en especial los microorganismos. Debido a su especial situación, la biotecnología permite obtener resultados que parecerían de auténtica ciencia ficción. Algunas de sus aplicaciones nos hacen la vida más fácil, mientras que otras son solo proposiciones de futuro. Para los que no la conozcan, según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología se define como "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos”. La biotecnología consta de 4 aplicaciones en la naturaleza: Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos.
La biotecnología nos da un sinfín de ventajas sobre la contaminación en el planeta tierra, tanto a la raza humana como al mundo y algunas de ellas son la ayuda al medioambiente, gracias a la biotecnología verde, la mejora de materiales para las industrias, la mejora de la nutrición, ya que, los alimentos producidos por esta rama de la ciencia, son mucho más saludables y no poseen plagas ni sustancias no tolerantes al cuerpo humano, la reducción de los pesticidas, por cada vez que un OGM (organismos geneticamente modificados) es modificado para resistir cierta plaga se está reduciendo el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños al medio ambiente y a la salud. Finalizamos con el más importe, el rendimiento superior de la biotecnología, el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores ambientales, todo esto gracias al OMG, que crea la ciencia.
Grandes proyectos de la biotecnología son las plantas transgénicas, que contienen genes de otra planta, casi siempre de especie diferente y que al expresare le dan nuevas características. El interés en producir con nuevas características a través de las técnicas del ADN recombinante, manejadas por la agrobiotecnología, radica en que estas satisfacen las necesidades de la población, aumenten su resistencia a las plagas y que el bajo costo.
También al animal transgénico, cuyo genoma se le incorpora un gen exógeno, que provenga de un organismo de la misma especie o de otra diferente, se le llama transgénico y el procedimiento para introducir el gen se denomina transferencia. La técnica empleada consiste en la microinyección de los plásmidos portadores del gen en el núcleo del ovocito, que en la célula que da origen al ovulo por miosis y después fecundarla in vitro.
Pero no son las únicas aplicaciones que tienen la biotecnología…se encuentra entre ellas la ganadería y agricultura, se ubica en las industrias y además una de las de mayor impacto, clonación de mamíferos. En febrero de 1997, el instituto Roslin, Reino unido, anuncio el nacimiento de la oveja Dolly, lo que despertó el interés de los medios de comunicación por tratarse del primer mamífero clonado a partir de la célula de un organismo adulto. La técnica empleada en la clonación de Dolly fue la de transferencia nuclear. Esta requiere la participación de los células: una receptora que fue un ovocito sin fecundar, obtenida de los oviductos de una oveja de cabeza negra. A dicho ovocito le fue retirado el núcleo y la otra célula (con núcleo) fue la que proporciono el materias genético ( en el caso de Dolly fue una célula de la glándula mamaria de una oveja blanca).
‘’BIORREMEDIACIÓN: EL PROGRESO MEDIOAMBIENTAL’’
La biorremediación es el proceso natural por el cual los microorganismos degradan o alteran moléculas orgánicas transformándolas en moléculas más pequeñas y no tóxicas. Sin embargo, este proceso es muy lento y puede acelerarse introduciendo determinadas bacterias o plantas en los ambientes contaminados. Esta intervención se denomina “biorremediación” o “biocorrección” y se define como el empleo de organismos vivos para eliminar o neutralizar contaminantes del suelo o del agua. En los procesos de biorremediación generalmente se emplean mezclas de microorganismos, aunque algunos se basan en la introducción de cepas definidas de bacterias u hongos. Actualmente se están desarrollando microorganismos, algas (especialmente cianobacterias o algas azules) y plantas genéticamente modificadas para ser empleadas en biorremediación.
Procesos básicos de la Biorremediación.
La biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros métodos. En el caso de que la contaminación esté en lugares inaccesibles se puede realizar sin necesidad de cavar. Por ejemplo en el caso de derrames de petróleo que hayan penetrado en el suelo y amenacen contaminar a la capa de agua. Esto resulta mucho menos costoso que el proceso de excavación e incineración que sería la otra alternativa. El empleo de desechos orgánicos de fácil degradación como aditivos o correctores de densidad, resulta una alternativa técnicamente factible, viable y sencilla que favorece la degradación de contaminantes orgánicos en suelos a través de procesos de composteo, ya que éstos mejoran las propiedades del sistema y aportan nutrientes para mantener activas las poblaciones microbianas.
Las aguas oscuras del Riachuelo están cargadas de residuos orgánicos, derivados del petróleo, cientos de tóxicos y escasas en oxígeno no permiten el desarrollo de una fauna y flora normal.
En el Arroyo Boraenense se observa la acumulación de basura luego de una crecida; en la espuma se indica la presencia de detergentes en el agua, lo que hace un llamado urgente a descontaminar.
REMEDIACIÓN MICROBIANA FITORREMEDIACIÓN
DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA
Esta consta del uso de enzimas en el lugar contaminado con la finalidad de degradar las sustancias nocivas. Las enzimas se obtienen en cantidades industriales por las bacterias que las crean naturalmente, o también por bacterias modificadas geneticamente que son comercializadas por las empresas biotecnológicas.
Esta se refiere al uso de organismos en el foco directo de la contaminación, pueden ya estar en este mismo sitio o provenir de otros ecosistemas. Los microorganismos utilizados en biorremediación pueden ser los ya existentes (autóctonos) en el sitio contaminado o pueden provenir de otros ecosistemas, encuyo caso deben ser agregados o inoculados. La descontaminación se produce debido a la capacidad natural que tienen ciertos organismos de transformar moléculas orgánicas ensustancias más pequeñas, que resultan menos tóxicas. El hombre ha aprendido a aprovecharestos procesos metabólicos de los microorganismos. De esta forma, los microorganismosque pueden degradar compuestos tóxicos para el ambiente y convertirlos en compuestosinocuos o menos tóxicos, se aprovechan en el proceso.
Este proceso está basado en la capacidad de algunas plantas para tolerar, absorber y degradar compuestos contaminantes, que en la actualidad está siendo aplicada en diversos países para recuperar suelos contaminados tanto con compuestos orgánicos como inorgánicos. Frente a las tradicionales técnicas físico-químicas, la fitorremediación presenta diversas ventajas entre las que se puede destacar su menor coste económico, su aproximación más respetuosa con los procesos ecológicos del ecosistema edáfico, y el hecho de ser una tecnología social, estética y ambientalmente más aceptada.
Bacteria Bacillus, tiene la capacidad de atrapar metales pesados e insolubilizarlos. Las paredes de este tipo de bacterias, con carga negativa, captan iones metรกlicos por absorciรณn, intercambio iรณnico, microprecipitaciรณn y los retienen en su envoltura.
REMEDIACIÓN MICROBIANA MINERALIZACIÓN
FUENTE DE CARBONO:
MICROORGANISMOS
CONTAMINANTE
NUTRIENTES
Metabolismo Microbiano: Los microorganismos ingieren contaminantes como la fuente de carbono y otros nutrientes como el fósforo, nitrógeno, etc. La digestion de estos compuestos en sustancias menos complejas como parte del metabolism del microorganism, puede resultar en la degradación del compuesto en forma parcial (transformación en el ciclo) o total a dióxido de CO2 (carbono) y H2O (agua).
TRANSFORMACIÓN
DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA Las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que se destacan por catalizar reacciones bioquímicas. Estas sustancias actúan sobre distintos sustratos (proteínas, grasas, hidratos de carbono, etc.) convirtiéndolos en diferentes moléculas inocuas. Una de las ventajas de las enzimas es que las reacciones mediadas por éstas poseen tasas de velocidad significativamente mayores que las reacciones en las cuales no se encuentran estos catalizadores. Las enzimas no son consumidas por las reacciones que ellas catalizan, por lo que a medida que ellas consumen los sustratos contaminantes pueden seguir actuando
FITORREMEDIACIÓN Como ya habíamos mencionado, la remediación con plantas o en términos más correctos, Fitorremediación, se basa en el uso de las plantas para descontaminar lugares contaminados, ya sea, a nivel de mantos acuíferos o suelos. De lo anterior se aprovechan las capcidades de las especies vegetativas de tolerar altas concentraciones de los contaminantes como los metals pesados, radioctivos, etc. Según la situación actual de contaminación y la biodiversidad de especies vegetales, esta es un área muy importante (tanto es esta edición como a nivel mundial) que ese encuentra en pleno desarrollo. Pero a la par con todas las tecnologías, la Fitorremediación presenta limitantes, porque el proceso se ve limitado en el suelo y agua a la profundidad de creación de raices. El proceso puede ser muy prolongado. Si bien sabemos las plantas presentan distintos mecanismo para incorporar contaminantes en función de los organismos y procesos metabólicos empleados. Es por esto que la Fitorremediación consta de 6 técnicas distintas que son las siguientes:
Foeniculum Vulgare
Fitoextracción, en este proceso las plantas concentran metales como Cadmio, Colbato, Mercurio, Plomo, Zinc, Níquel, Cromo y Selenio en las raíces y las hojas.
Conium Maculatum
Rizofiltración, es esta técnica las raíces absorben los líquidos contaminados, además de los mentales mencionados anteriormente, los cuales precipitan y concentran, además de contribuir a la degradación de compuestos orgánicos.
Fitoestabilización, en este proceso solo se pueden utilizer plantas que son resistentes a ciertos metals que se encuentran en las aguas de desechos de yacimientos mineros, así como los fenoles y compuestos colorados, con el propósito de inmovilizar los contaminantes impidiendo que puedan llegar a la atmósfera o aguas bajo tierra.
Arabidopsis Thaliana
Fitoestimulación, se promueve el desarrollo de microorganismos degradativos como lo son las bacterias y hongos, a las cuales se les aplican exudados radiculares. Entre los contaminantes que pueden ser tratados durante la Biorremediación aplicada encuentran hidrocarburos derivados del petróleo . Nicotiana Tabacum
Fitovolatización, aquí solo pueden trabajar plantas resitentes al Selenio, al Mercurio y a los solventes colorados. Las plantas usadas captan y modifican estos contaminantes liberándolos a la atmósfera, a través del proceso de transpiración.
Pistia Stratiotes
Fitodegradación, con ella se combaten los campos explosivos, como el TNT, DNT, RDX, nitrobenceno y Nitrotolueno. Son un gran aporte en esta técnica, las plantas acuáticas y terrestres . ya que, estas tienen la capacidad de captar, almacenar y degrader compuestos orgánicos, logrando una metabolización en subproductos no tóxicos o menos tóxicos. Además se puede tartar de ptro tipo de contaminantes durante este procedimiento como Atrazina, solventes colorados, DDT, pesticidas, etc.
helianthus annuus
PAGINA INFORMATIVA Vetiver, una herramienta efectiva para la fitorremediación El Vetiver es una planta herbácea de desarrollo muy rápido, extremedamente resistente a la sequía, a la contaminación y la salidad. Adaptable a todo tipo de condiciones de cultivo. De tamaño medio, hasta dos metros. Estéril y no muy invasivo. Con un Sistema radicular vertical y muy poderoso. Es la herramienta perfecta para formar rápidamente barreras vivas contra la erosion, cortavientos, pantallas acústicas, visuals y antipolución. Es una d elas plantas más importantes y más útiles a nivel mundial en la lucha contra la erosion y la conservación del suelo y el agua. Posee otros multiples usos como la barrera contra la erosion, cortavientos, barrera antipolución atmosférica, delimitación de áreas divcersas, barrera anti-fuego, barrera para control de avalanchas de agua,creación de presas de tierra de baj coste, prevención de desastres naturales, mantenimiento de taludes de tierra, control de sedimientos, en barrancos, pendientes y taludes, sirve para la conservacion del agua y el sustrato y la fromación de bancales vivos y naturales.
Se ha logrado establecer que esta planta puede reducir las concentraciones de sales del agua, los gérmenes de contaminación fecal y metales pesados, como arsénico, cadmio, níquel, mercurio, selenio, zinc, plomo y boro, entre otros.
PÁGINA DE OPINIONES
Vania Anaisse Navarrete Toro Antonia Catalina Freire Chávez IV ° D Profesora Viviana Jaramillo Departamento de Biología IV ° D 16.11.2017