La biotecnología es la aplicación de los principios de la ciencia y de la ingeniería para el tratamiento de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para la producción de bienes y servicios. (según la OCDE organización para la cooperación y el desarrollo economico)
La biotecnología permite convertir industrialmente un sustrato en un producto con la ayuda de un sistema biológico que cataliza la reacción.
En el proceso biotecnológico destacan 2 elementos:
- Biocatalizadores: sistema biológico usado para catalizar una reacción bioquímica (microorganismos, enzimas…)
- Biorreactores: tanques en los que se llevan a cabo las reacciones implicadas en el proceso biotecnológico y en los que el biocatalizador lleva a cabo su función de convertir el sustrato en producto.
FASES del proceso biotecnológico
- Fase de diseño: la ingeniería genética se encarga de diseñar en el laboratorio nuevos organismos mediante las innovadoras técnicas de manipulación del material genético.
- Fase de escalado: la ingeniería química se encarga de llevar a cabo: elegir el proceso y el sistema biológico más eficaz, determinar el tipo de biorreactor más adecuado, formular un medio de cultivo eficiente y barato y determinar la forma de recuperación y purificación del producto.
- Fase industrial: la ingeniería industrial se encarga del desarrollo del proceso mediante: control de parámetros físicos (T, p…), control del medio de cultivo y del sistema biológico, esterilización, reutilización del sistema biológico, recuperación del producto y envasado, control de calidad, estudio económico del proceso.
Productos biotecnológicos
Sector sanitario: antibióticos, anticuerpos, vacunas…
Sector alimentario: yogur, vino, cerveza, vinagre, quesos…
Sector agropecuario: piensos, abonos, estimulantes del crecimiento vegetal…
Sector químico: polímeros y enzimas industriales: amilasas, celulasas…
Sector energético: etanol, metano, butanol…
Sector minero: cobre, uranio
Aplicaciones específicas
La biorremediación es una de ellas. Es un proceso que consiste en el empleo de organismos biológicos para resolver problemas medioambientales como la contaminación (ya sea derrames de petróleo, gasolina, etc.) en la que por lo general se utilizan bacterias que reducen los agentes contaminantes.
La bioinformática es un campo que se ocupa de los problemas biológicos, utilizando como medio técnicas computacionales. Analiza principalmente áreas como la genómica funcional, genómica estructural y la proteómica (propio de las proteínas). Además de ser parte de la biotecnología, tiene gran protagonismo en la farmacéutica.
La bioingeniería también es una de las aplicaciones específicas de la biotecnología. Se define como una rama de la ingeniería que se centra en la biotecnología. El trabajo de los bioingenieros se centra principalmente en procesos biológicos de laboratorios a niveles industriales.
Ventajas
- El aumento del rendimiento de los cultivos al manipular positivamente el material genético de los alimentos
- Reduce los pesticidas
- Mejoramiento de la nutrición, pues se pueden introducir mayores nutrientes y asimismo reducir los alergenos y toxinas naturales
- Mejora en el desarrollo de nuevos materiales, menos contaminantes, biodegradables y con menos desechos en su producción.
Desventajas
a) Riesgos ambientales
- Posibilidad de una polinización cruzada, es decir, el polen de cultivos genéticamente modificados llega a cultivos dónde no se ha intervenido el material genético. Esto podría traer consigo el surgimiento de una maleza agresiva que trastorne el equilibrio del ecosistema.
- Uso de cultivos genéticamente modificados, cuyos genes produzcan toxinas insecticidas como el bacillus thuringiensis. Esto puede generar el surgimiento de poblaciones de insectos que invadan los cultivos. También puede perjudicar a la fauna del lugar, como a las mariposas o aves si consumen estas plantas infectadas.
b) Riesgos para la salud humana
- Trasferencia de toxinas o compuestos alargénicos al consumir alimentos infectados, lo que puede trae consigo reacciones alérgicas en las personas.
- Riesgo de que virus o bacterias con el material genético modificado escapen de los laboratorios e infecten a la población humana o animal.
- El consumo excesivo de alimentos transgénicos puede traer consigo a largo plazo mutaciones en algunas células humanas.
