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Cómo las plantas transgénicas conquistaron el mundo

Los organismos modificados genéticamente (OMG) se utilizan ampliamente en la agricultura para dotar a las plantas de rasgos beneficiosos como la resistencia a herbicidas y pesticidas, así como de rasgos de calidad que optimizan el crecimiento y el contenido nutricional. Ensayados por primera vez en la década de 1980, el uso de OMG está ahora muy extendido, con más de 185 millones de hectáreas de cultivos transgénicos plantados en 2016.

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OMG

Este artículo fue publicado en Spot On #6

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¿Qué son los OMG?

Los organismos modificados genéticamente han sufrido alteraciones en su material genético en un proceso conocido como ingeniería genética. Estas alteraciones dan lugar a que el organismo exprese un rasgo o rasgos que no se darían de forma natural en ese organismo. Los OMG existen actualmente en bacterias, animales y plantas, y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones que incluyen la investigación biológica y médica, la producción de productos farmacéuticos y la agricultura.

¿Por qué los OMG?

Uno de los usos más extendidos de los OMG es el de los cultivos de importancia agrícola. En estas plantas, las alteraciones del material genético se consiguen a menudo insertando material de ADN de un organismo diferente en el organismo objetivo. Esto da lugar a que la planta (y cualquier semilla cosechada de la planta) exprese rasgos novedosos, como la resistencia a herbicidas o insectos, o rasgos de calidad como la tolerancia a la sequía. Por ejemplo, se han realizado modificaciones genéticas para que las plantas sean resistentes a herbicidas como el glifosato o el glufosinato, lo que permite rociar un campo con el herbicida para acabar con las malas hierbas sin dañar el cultivo. La modificación genética también puede implicar la transferencia de un rasgo o rasgos que permitan a la planta producir endotoxinas procedentes de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis, conocida como "Bt". Esto confiere resistencia a los insectos. Estas proteínas endotoxinas se han utilizado como insecticidas en aerosol desde la década de 1920. Se dirigen a determinadas especies de insectos sin tener ningún efecto sobre las especies no objetivo, como los seres humanos, la fauna silvestre y los insectos beneficiosos. Cuando se ingieren, estas proteínas forman poros en el epitelio del intestino medio de las larvas de las especies de insectos susceptibles (que se alimentan de los cultivos, causándoles daños). Esto provoca la parálisis del intestino, y el insecto afectado deja de alimentarse y sucumbe por inanición. Las especies no objetivo no tienen receptores en el intestino para la proteína, por lo que ésta no tiene ningún efecto sobre ellas. Además, las plantas OMG pueden expresar rasgos de calidad que les permitan ser tolerantes a condiciones ambientales como la sequía, o mejorar su contenido nutricional.

Convenciones de denominación de los OMG

Los OMG pueden denominarse de tres maneras. En primer lugar, pueden identificarse por su nombre de evento, que es el nombre del experimento único de recombinación de ADN que tuvo lugar en el laboratorio en el que una célula vegetal incorporó con éxito un gen deseado. Esa célula se utiliza posteriormente para regenerar plantas enteras y es la "base" de una cepa OMG. Por ejemplo, un nombre de evento para el maíz tolerante a herbicidas es NK603. En segundo lugar, los OMG también pueden identificarse por la proteína única que expresan. En el caso del evento NK603, la proteína expresada es CP4 EPSPS. En tercer lugar, el OMG puede identificarse por el nombre comercial con el que se vende comercialmente.

Cultivos transgénicos en el mundo - antes y ahora

La producción actual de OMG comprende principalmente cuatro cultivos: soja, maíz, algodón y colza/canola. El comercio mundial de estos cultivos y sus principales derivados está dominado por material de origen OGM. Además, la siembra mundial de estos cuatro cultivos incluye un porcentaje muy elevado de semillas biotecnológicas (78% de soja, 64% de algodón, 33% de maíz y 24% de colza a nivel mundial; ISAAA 2016). Dentro de estos cultivos, hay varios OMG que actualmente son importantes para el comercio de cereales y semillas. El cultivo de plantas MG está aumentando en todo el mundo, al igual que la utilización de rasgos apilados, es decir, que incluyen dos o más rasgos novedosos en la misma planta. Los primeros ensayos de campo de plantas MG comenzaron en Estados Unidos y Francia en 1986, con tabaco resistente a los herbicidas. El primer país que permitió la comercialización de plantas modificadas genéticamente fue China, que introdujo un tabaco resistente a los virus en 1992. El primer cultivo transgénico aprobado para su venta en Estados Unidos fue el tomate FlavrSavr en 1994. Ese mismo año, la Unión Europea también aprobó su primera planta transgénica para la venta, que era un tabaco tolerante a los herbicidas. El cultivo comercializado de plantas MG como el maíz y el algodón comenzó en 1996. En 2016, se cultivaron comercialmente 11 tipos diferentes de cultivos transgénicos en 185 millones de hectáreas (457 millones de acres) en 26 países diferentes de todo el mundo.

Los principales cultivadores de OMG

La tabla 1 muestra el cultivo mundial de OMG en 2016. Las tasas de adopción de cultivos transgénicos en los países donde se siembran suelen ser elevadas. Los datos de la encuesta del USDA de 2016 muestran que la soja tolerante a herbicidas comprendía el 94% de la superficie plantada en Estados Unidos, el algodón tolerante a herbicidas comprendía el 93% de la superficie plantada y el maíz tolerante a herbicidas comprendía el 92% de la superficie plantada. Las plantaciones de maíz comprendían un 3% de variedades resistentes a los insectos, un 13% de variedades tolerantes a los herbicidas y un 76% de variedades apiladas resistentes a los insectos/tolerantes a los herbicidas. Las plantaciones de semillas de algodón comprendían un 4% de variedades resistentes a los insectos, un 9% tolerantes a los herbicidas y un 80% de variedades apiladas resistentes a los insectos/tolerantes a los herbicidas. EE.UU. también plantó soja biotecnológica (tolerante a herbicidas), colza, remolacha azucarera, alfalfa y otras. En Brasil, aproximadamente el 96,5% de la superficie de soja era biotecnológica. El 36,7% de la superficie era tolerante a los herbicidas y el 59,8% era resistente a los insectos/tolerante a los herbicidas. Aproximadamente el 88,4% del maíz en Brasil es biotecnológico, y la mayoría contiene rasgos apilados. Aproximadamente el 79% de la cosecha de semillas de algodón allí era biotecnológica. En Canadá, aproximadamente el 93% de la superficie de colza/canola es tolerante a los herbicidas. El 94% de la soja, el 92% del maíz y casi el 100% de la remolacha azucarera son biotecnológicos. En India, aproximadamente el 96% del algodón plantado es Bt. En China, el algodón biotecnológico comprendía el 95% de la superficie en 2016. En Paraguay, el maíz resistente a la biotecnología se comercializó por primera vez en 2013, y la tasa de adopción ya era del 44% en 2016. En Pakistán, el 97% de la superficie de algodón era biotecnológico.

Proteínas OGM importantes para la industria de cereales y semillas

  • CP4 EPSPS

La expresión de la proteína transgénica CP4 EPSPS en las plantas produce tolerancia al herbicida glifosato. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de creeping bentgrass, remolacha azucarera, colza/canola, soja, algodón, alfalfa, patata, trigo y maíz.

  • Bt-Cry1F

La expresión de la proteína transgénica Bt-Cry1F produce resistencia a los insectos. Esta proteína es eficaz contra las larvas de plagas de lepidópteros como el gusano de la yema del tabaco, el gusano militar de la remolacha, el gusano cogollero de la soja, el gusano de la cápsula del algodón/gusano de la espiga del maíz, el barrenador europeo del maíz, el barrenador suroccidental del maíz, el gusano militar del otoño y el gusano cortador negro. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de maíz y algodón.

  • Bt-Cry34Ab1

La expresión de la proteína transgénica Bt-Cry34Ab1 en las plantas produce resistencia a los insectos. Esta proteína es eficaz contra las larvas de plagas de coleópteros como el gusano de la raíz del maíz. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de maíz.

  • Bt-Cry1Ab, 1Ac y 1A.105

La expresión de la proteína transgénica Bt-Cry1Ab, Cry1Ac, y/o 1A.105 produce resistencia a los insectos. Las proteínas son eficaces contra las larvas de plagas de lepidópteros como el barrenador europeo del maíz, el gusano de la yema del tabaco, el gusano de la cápsula del algodón/gusano de la espiga del maíz, el gusano rosado de la cápsula, el gusano militar de la remolacha y el gusano cogollero de la soja. Estas proteínas se expresan en variedades comerciales de maíz, algodón y tomate.

  • Bt-Cry3Bb1

La expresión de la proteína transgénica Bt-Cry3Bb1 produce resistencia a los insectos. La proteína es eficaz contra las larvas de plagas de coleópteros como el gusano de la raíz del maíz. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de maíz.

  • eCry3.1Ab

La expresión de la proteína transgénica eCry3.1Ab produce resistencia a los insectos. La proteína es eficaz contra insectos coleópteros y lepidópteros. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de maíz.

  • Bt-Cry2Ab

La expresión de la proteína transgénica Bt-Cry2Ab produce resistencia a los insectos. La proteína es eficaz contra las larvas de plagas de lepidópteros como el gusano cogollero del algodón, el gusano cogollero rosa y el gusano cogollero del tabaco. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de algodón.

  • PAT

La expresión de la proteína transgénica PAT en las plantas da como resultado la tolerancia al herbicida fosfinotricina (PPT), concretamente al glufosinato de amonio. También se utiliza a menudo como marcador seleccionable para la transformación genética. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de maíz, colza/canola, algodón, achicoria, remolacha azucarera y arroz.

  • VIP3A

La expresión de la proteína transgénica VIP3A en las plantas produce resistencia a los insectos. Esta proteína es eficaz contra las larvas de plagas de lepidópteros como el gusano de la cápsula del algodón/gusano de la espiga del maíz, el gusano de la yema del tabaco, el gusano rosado de la cápsula, el gusano militar del otoño, el gusano militar de la remolacha, el gusano cogollero de la soja, el gusano cogollero de la col, el perforador de la hoja del algodón, el gusano cortador negro y el gusano cortador occidental de la judía. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de maíz y algodón.

  • PMI

La proteína PMI (fosfomanosa isomerasa) se expresa mediante un gen derivado de E. coli. Esta proteína permite el crecimiento en manosa y se utiliza a menudo como marcador seleccionable en el maíz OGM.

  • NPTII

La proteína NPTII (neomicina fosfotransferasa) se expresa mediante un gen derivado de E. coli. Esta proteína permite la resistencia a antibióticos aminoglucósidos como la kanamicina, la neomicina, la paromomicina y la geneticina (G418). Es un marcador seleccionable de uso común.

  • cspB

La proteína cspB (proteína B de choque frío) se expresa mediante un gen derivado del Bacillus subtilis. Esta proteína permite mejorar el rendimiento en condiciones de estrés hídrico.

  • DMO

La expresión de la proteína DMO (dicamba monooxigenasa) da lugar a la tolerancia al herbicida dicamba. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de soja y semilla de algodón.

  • aad-12

La expresión de la proteína aad-12 (ariloxialcanoato dioxigenasa 12) da lugar a la tolerancia al herbicida 2,4-D. Esta proteína se expresa en variedades comerciales de algodón y soja.

Numerosas aprobaciones

Muchos otros países no cultivan transgénicos, pero los han aprobado para su importación como alimentos y piensos. En 2016, hubo 115 aprobaciones de alimentos, 87 aprobaciones de piensos y 49 aprobaciones de cultivos, para un total de 251 aprobaciones. Estas aprobaciones se dividen entre 87 eventos de siete cultivos. Los OMG aprobados con más frecuencia son los rasgos tolerantes a herbicidas. Desde 2007, el número de aprobaciones de eventos apilados ha sido mayor que el de eventos individuales, y en 2016, el 82,6% de los eventos aprobados fueron apilados. La distribución de rasgos de los eventos aprobados en 2016 fue la siguiente: 14% resistente a insectos, 15% calidad del producto, 19% tolerante a herbicidas, 6% tolerante a herbicidas + control de la polinización, 3% tolerante a herbicidas + calidad del producto, 3% resistente a enfermedades, 3% resistente a insectos + resistente a enfermedades, 31% tolerante a herbicidas + resistente a insectos, y 6% otros. El uso mundial de cultivos biotecnológicos está aumentando. Estas tecnologías pueden ayudar a proporcionar nuevos cultivos con mayor rendimiento, mayor resistencia a las enfermedades, resistencia a condiciones medioambientales adversas y mayor valor nutritivo. Sin embargo, la opinión mundial sobre el valor de los OMG está dividida. Sin embargo, es indiscutible que los cultivos transgénicos se han convertido en un componente de la estrategia de muchos países y empresas que buscan alimentar a poblaciones en rápido crecimiento.