27 Mar Biotecnología: El Arroz Como Fuente Primaria De Alimento.

Biotecnología: El Arroz Como Fuente Primaria De Alimento.

Los objetivos de la biotecnología se basan en resolver problemas puntuales en diferentes áreas, tales como la agricultura, la alimentación, y la salud. Uno de los casos relevantes en la agricultura está representado por el estudio de las técnicas de ingeniería genética del arroz; que tiene gran relevancia social, ya que no solo trata el tema de agricultura sino que resuelve problemas de salud como la deficiencia de vitamina A en la población.

La deficiencia de vitamina A, es la principal causas de ceguera y muerte prematura en los niños que viven en sociedades que basan su alimentación en el arroz, como es el caso de los países asiáticos y africanos.

El arroz es el alimento principal de más de 3 billones de personas en el mundo, constituyéndose como la mayor fuente de hidratos de carbono y también de proteínas en países del sur este asiático y África. Sin embargo, el arroz es una fuente pobre en varios micronutrientes esenciales para el desarrollo humano.

Es por ello que una dieta basada en arroz es la principal causa  de carencia de micronutrientes en gran parte de los países subdesarrollados, particularmente hierro, zinc y vitamina A. Las consecuencias que se generan por esta malnutrición incluyen, entre otras,  la disminución de la capacidad mental, ceguera, mayor mortalidad infantil, baja productividad laboral.

En la actualidad el arroz es cultivado en más 113 países y es considerado uno de los cultivos de mayor importancia para la alimentación mundial, ya que es el alimento básico de más de la mitad de la población mundial. Existen aproximadamente más de 2000 variedades de arroz cultivadas en el mundo.

Las Naciones Unidas en el año 2004, lo declararon como año internacional del arroz reflejando así el papel primordial que este cultivo ha adquirido. Adicionalmente, el arroz ha sido seleccionado como especie modelo para la investigación dentro del grupo de los cereales debido a sus características genéticas que presenta.

Transformación del arroz

Para la transformación genética del arroz se ha empleado diversos sistemas de transformación tanto directos como indirectos. En sus inicios se trabajó con métodos directos como PEG, Electroporación y Biobalística, luego se comenzaron a trabajar en la implantación del método indirecto en el cual se emplean bacterias agrícolas.

Con la aplicación de los métodos se han logrado rápidos avances en la transformación genética del arroz, con importantes resultados en el mejoramiento genético de variedades especialmente de las subespecies japónica e indica, sin embargo también se ha trabajado más recientemente en la transformación de arroces africanos.

Desde que se logró producir la primera planta transgénica de arroz a finales de los años 80, varios protocolos para la transferencia de genes se han empleado con éxito para la introducción de genes foráneos al arroz.

Todas las modificaciones producidas en el arroz han tenido fines diversos. Entre las modificaciones notables tenemos las de tipo agronómico con el fin de modificar rasgos importantes en la planta como lo son: aumentar el valor nutricional del arroz, reducción de pérdidas en el rendimiento causadas por diferentes factores abióticos y bióticos, tolerancia a herbicidas, y tolerancia a condiciones ambientales extremas.

Entre las modificaciones genéticas realizadas al grano de arroz se encuentran como ejemplo, el arroz dorado que presenta contenidos altos de beta caroteno, el arroz fortificado con un gen de la ferritina para aumentar la concentración de hierro, y el arroz con aminoácidos esenciales y con lactoferrina.

De igual modo,  se han trabajado en arroces con altos niveles de tolerancia a diferentes condiciones ambientales de estrés: bajas temperaturas, sequía, acidez, salinidad. En el caso de genes de resistencia a patógenos o plagas de arroz se han buscado en especial genes de resistencias a Pyricularia, Rhizoctonia y algunos virus de importancia económica.

En el caso específico del arroz dorado se han introducido por ingeniería genética dos genes al material genético del arroz. Esto genes codifican para las enzimas fitoeno sintetasa y fitoeno desaturasa, necesarias para completar la ruta metabólica que permite la síntesis y acumulación de beta-carotenos en los granos de arroz. La intensidad del color dorado corresponde a la concentración de beta-carotenos en el grano.

El mecanismo utilizado para lograrlo ha sido el cruzamiento entre el arroz dorado y las variedades comerciales de interés, seleccionando luego en la descendencia los individuos con las características deseadas de mejoradores de suelo.

Otras alternativas que han implementado, es la modificación en los cultivos de los niveles de aquellos compuestos que inhiben la biodisponibilidad de algunos minerales impidiendo su absorción durante la digestión. Nuevamente, este objetivo puede alcanzarse mediante mejoramiento tradicional o por inserción de genes específicos por ingeniería genética.

Actualmente, las características del arroz dorado se han incorporado a las variedades más consumidas por los países asiáticos y, a su vez, se está empleando como base para mejorar su contenido en hierro, zinc, proteínas de alta calidad y vitamina E. Logrando así una alimentación adecuada con los nutrientes necesarios para el desarrollo de la población.

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