Aplicación de la biotecnología en la industria agroalimentaria SEMINARIO Aplicación de la biotecnología en la industria agroalimentaria

“La biotecnología no es una disciplina nueva sino que existe casi desde que existe el hombre” “Flavr Savr”

BIOTECNOLOGIA “La aplicación de organismos, sistemas y procesos biológicos en las industrias manufactureras y de servicios”

Areas de interés

BIOTECNOLOGIA CLASICA: Fermentaciones tradicionales (Pan, vino, cerveza, lácteos...) MODERNA: Tecnología del ADN recombinante y clonación de genes

ALIMENTOS OBTENIDOS POR NUEVAS TECNICAS BIOTECNOLOGICAS Levadura panadera Reducción tiempo fermentación Levadura cervecera Producción cervezas “light” Levadura vínica Incremento aroma frutal del vino Tomate Mayor periodo de conservación Tolerancia al frío Maíz Mejora características nutricionales Patata Menor contenido en azúcar Cerdos Aumento peso, disminución grasa dorsal Salmón Resistencia al frío Trucha Aumento de tamaño Quimosina Formación de cuajadas en quesería Kits diagnóstico Detección de patógenos en alimentos Biosensores Detección de compuesto en alimentos

Microorganismos involucrados y exigencias Bacterias - Fácil manejo Mohos - Baratos de cultivar Levaduras - No patógenos Células animales y vegetales E. coli Bacillus subtillis Saccharomyces cerevisiae Ventajas Facilidad de cultivo en masa Velocidad de crecimiento Bajo coste del medio de crecimiento (desechos agrícolas) Diversidad de rutas metabólicas (diversidad de productos finales) Manipulación genética

Cultivos y mejora Aislamiento selectivo de microorganismos y crecimiento en medios de laboratorio Cultivos del-los microorganismo-s en caldos de cultivo Puros Mixto Mejora Programas de mutación y selección/rastreo ( Rtº -amilasa producida por B. subtilis) Técnicas de clonación de genes

CLONACION DE GENES Preparación del gen Inserción en el vector FASES Preparación del gen Inserción en el vector Transformación de la célula hospedadora Detección de genes clonados Optimización de la expresión de los genes

ALIMENTOS TRADICIONALES ELABORADOS EN LOS QUE SE UTILIZA LA BIOTECNOLOGIA Bebidas alcohólicas: vino, cerveza Queso Pan Vinagre Yoghurt Fruta y productos vegetales Conservas (encurtidos en vinagre) Salsa de soja Chucrut (col fermentada) Derivados por fermentación Enzimas Sabores Aditivos Suplementos dietéticos Aminoácidos Vitaminas

FERMENTACION ALCOHOLICA 96% de la fermentación del etanol se realiza con cepas de: Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces uvarum GLUCOSA + 2ADP2 ETANOL + 2CO2 + 2ATP + 2H2O Rtº 1 g 0,51 g 0,49 g

FERMENTACION ALCOHOLICA Substratos Azúcar proveniente de caña azúcar o remolacha Uva (vino) Cebada (cerveza) Trigo y en general cereales (pan) Almidones (patata, arroz,...) Subproductos industria alimentaria, suero de lechería (lactosa) y papelera.

FERMENTACION ALCOHOLICA Cofactores y nutrientes requeridos [O2] , [O2] >  transformación Tª fermentación muy variable, < 40ºC Nutrientes de crecimiento: AA, Vits, Mn, K, Co, Cu, Zn, PO43-, S2-, etc. pH 3-6 Inhibición por [etanol] 1-2%  velocidad fermentación > 10%   Especies tolerantes 18-20%

DIAGRAMA DEL PROCESO DE VINIFICACION EN TINTO Clásica Maceración carbónica Termovinificación FERMENTACION 3-10 días Tª 20-30ºC

LEVADURAS TRANSGENICAS Aumento de trehalosa Ventaja ecológica (toxina killer) Mejora de la filtración Inhibición de bacterias alterantes Aumento o disminución de la acidez del vino Incremento del aroma Incremento del glicerol Aumento de resveratrol

AROMA DEL VINO TERPENOS AROMA AFRUTADO Terpenos unidos (sin aroma) UVA PROCESO ENVEJECIMIENTO ALCOHOLES SUPERIORES ESTERES TERPENOS AROMA AFRUTADO Terpenos unidos (sin aroma) G A Terpenos libres (aroma) TERPENOS: Linalol, geraniol, nerol, citronelol, a-terpineol y óxido de linalol

MEZCLAS ENZIMATICAS COMERCIALES ENZIMAS Ramnosidasas -L-Arabinofuranosidasas -Glucosidasas Xilanasas -Xilosidasas CARACTERISTICAS Faltas de especificidad Actividades contaminantes Poco repetitivas lote a lote Poco activas en vinificación Legislación vigente: sólo pectinasas para el proceso de clarificación

CONSTRUCCION DE LEVADURAS VINICAS TRANSGENICAS Aspergillus niger ABF Candida molischiana BGL G A G G + + Terpenos unidos A Terpenos libres

DIAGRAMA DEL PROCESO DE PANIFICACION INGREDIENTES HARINA (trigo) AGUA LEVADURA SAL SACAROSA GRASAS FERMENTACION Tª 25-35ºC  4 h

PRINCIPALES FASES DE LA FERMENTACION PANARIA Azúcares simples Azúcares complejos Almidón Amilasas alfa beta Sacarosa Maltosa Dextrina Maltosa Invertasa Maltasa Maltasa Fructosa-glucosa Fructosa Glucosa Glucosa Zimasa Zimasa Zimasa CO2+ ALCOHOL CO2+ ALCOHOL CO2+ ALCOHOL

MEJORA DE CEPAS PANADERAS INSERCION DEL ENZIMA -AMILASA PRODUCCION DE LEVADURAS PANADERAS VIABILIDAD DE LEVADURAS PANIFICACION: SUPERPRODUCTORES DE AMINOACIDOS

PRODUCCION DE LEVADURAS PANADERAS 104-105 células 10 L MEJORA: RENDIMIENTO PRODUCTIVIDAD 100 L 200000 L MELAZAS

Composición de melazas de remolacha (% sólidos totales) Azúcares 66,5% Sacarosa 63,5% Rafinosa 1,5% Otros 1,5% RAFINOSA -Fructosidasa (invertasa) Galactosa-(1-6)-glucosa-(1-2)-fructosa -Galactosidasa (Melibiasa)

CRECIMIENTO EN MEDIO MINIMO CON 0 CRECIMIENTO EN MEDIO MINIMO CON 0.1% DE RAFINOSA DE LAS CEPAS PANADERAS CT Y CT-MEL (Codón et al., 2001)

DESECADA FRESCA CONGELADA 104-105 células MEJORA: VIABILIDAD (mutante DOG-21) 10 L 100 L 200000 L MELAZAS FILTRADO DESECADA FRESCA CONGELADA

VIABILIDAD DE LA CEPA PANADERA V1 Y EL MUTANTE DOG-21 A –20ºC (Codón et al., 2001)

VIABILIDAD DE LA CEPA PANADERA V1 Y EL MUTANTE DOG-21 A –20ºC (Codón et al., 2001)

MEJORA DE CEPAS PANADERAS PANIFICACION MUTANTES SUPERPRODUCTORES DE AMINOACIDOS Ruta de degradación de los aminoácidos aromáticos L-Ile L-Leu L-Thr L-Val 2-Cetobutírico 2-ceto-3-metil-valérico Pirúvico Acetil-CoA 2-Ceto-isocaproico 2-Acetoláctico 3-Metil-butanol 2-Metil-butanol 1-Propanol 2,3-Butanodiol 2-Metil-propanol Isoamil-acetato

CONTENIDO EN AMINOACIDOS DEL PAN   AA en proteínas AA libres AA totales Lys Met Thr Ile 425 75 250 275 0,9 0,4 2,5 13,8 7,1 8,2 14,5 20,5 426,9 75,4 252,4 288,8 432,1 83,2 264,5 295,5 Incremento 1,2 % 9,3 % 4,5% 2 % Masa fermentada con 3,5% de levadura panadera Masa fermentada con 3,5% de levadura panadera + 0,5% de superproductores de aminoácidos (Codón et al., 2001)

ORDEN DE PREFERENCIAS Sabor/olor   Puntuación Textura V1+Thr V1 C+Met C+Thr C+Lys V1+Met V1+Lys Comercial © 7.94 7.01 6.60 6.55 6.40 6.24 5.92 5.28 8.06 7.25 6.90 6.38 6.15 5.98 5.90 5.88 Puntuación obtenida por masas fermentadas con 3.5 % de la levadura panadera © o V1, o con un 3% de éstas suplementada con 0.5% de los mutantes superproductores de AA (Codón et al., 2001)

CERVEZA. DESCRIPCION DEL PROCESO Fermentación Principal Baja (4-8ºC10ºC  4-5ºC; 8-20 días) Alta (13-15ºC en 3-4 días) Secundaria o de “atenuación” Baja (2-3ºC, 6-10 semanas) Alta (8-15ºC, 1-2 semanas)

PRODUCCION DE CERVEZA Introducción de un gen que codifica la -glucanasa (Producción de cerveza libre de -glucanos) Introducción de un gen que codifica la -glucoamilasa (Disminución del contenido calórico de la cerveza) Introducción de un gen que codifica una descarboxilasa (Disminución del sabor dulce de la cerveza) Inactivación del gen MET incrementado la producción de sulfitos (Incremento y estabilidad de los sabores y aromas de la cerveza durante el almacenamiento)

HIDROLISIS DEL ALMIDON Almidón Amilasas alfa beta Dextrina Maltosa -amilasa Maltasa Glucosa Zimasa -amilasa CO2+ ALCOHOL

CERVEZA DE USO CIENTIFICO Glucoamilasa Saccharomyces diastaticus S. cerevesiae S. cerevesiae transformado Incremento del rendimiento de alcohol Cerveza de alta graduación (fuerte) Cerveza dietética con bajo contenido en carbohidratos No se necesita añadir enzimas durante el proceso Cerveza light “Nutfield Lyte” Brewing Research Foundation International (UK). 1994. (No se comercializa. De uso científico)

FERMENTACION LACTICA “Transformación más importante que sufre la lactosa y otros azúcares en ácido láctico” Fermentación homoláctica GLUCOSA LACTOSA + 4 AC. LACTICO GALACTOSA Fermentación heteroláctica: ác. láctico, CO2, diacetilo, acetoína, etanol, etanal, ác. propiónico, ...

FERMENTACION LACTICA GENEROS: bacterias mesófilas y/o termófilas Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Micrococcus SUBSTRATOS Leche, suero, vegetales, carne PROCESOS INDUSTRIALES Queso Leches fermentadas (yogurt, kefir, ...) Nata y mantequilla maduradas Encurtidos Productos cárnicos fermentados

QUESO Fermentación tipo sólida Etapas de fabricación Géneros Tratamiento leche (pasterización) + FERMENTOS Coagulación (ácida o enzimática) Corte y desuerado del gel Moldeado Maduración (7-15ºC, 80-100% HR) Géneros Lactococcus lactis subp lactis, L. lactis subp cremoris, L. lactis subp diacetilactis Leuconostoc Propionobacterium (tipo suizo) Penicillium roqueforti (azul), P. Camemberti (camerbert)

YOGURT Etapas de fabricación Leche pasterizada + leche en polvo desnatada ( ES) Inóculo fermentos (3%) Streptococcus salivarius subp thermophilus Lactobacillus delbrueckii subp bulgaricus Tª fermentación : 43ºC (termófilos), 2.5 h Transformación de lactosa en ác. láctico ( pH hasta pHi) Fermentación en tanque y posterior agitación: BATIDO Fermentación en envase: FIRME, GELIFICADO o “SET”

FACTORES DE INTERES EN PRODUCTOS LACTEOS Cepa microbiana Calidad leche (animal, alimentacion, manejo,...) Tecnología ¿Qué podemos variar de la cepa? Producción de ác. láctico a partir de lactosa Proteolisis y lipolisis (madurado acelerado) Resistencia a bacteriófagos, substancias inorgánicas, UV,... Producción de metabolitos Inhibición microbiana (Alimentos seguros, Vida útil, ..) Efectos terapéuticos (reducción colesterol, actividad anticarcinogénica) Aromas Producción enzimática Textura Propiedades nutricionales (Vits, ...)

Metabolitos inhibidores producidos por las bacterias ácido lácticas (LAB) PRODUCTO PRINCIPALES MICROORGANISMOS DIANA Acidos orgánicos Ac. láctico Bacterias putrefacción Gram -, algunos hongos Ac. acético Bacterias putrefacción, clostridios, algunos mohos Peróxido de hidrógeno Microorganismos patógenos y de deterioro Enzimas Sistema lactoperoxidasa/H2O2 (Microorganismos patógenos y de deterioro en leche y productos lácteos) Lisozima Bacterias Gram + no deseables Metabolitos de bajo peso molecular Reuterina Amplio espectro de bacterias y mohos Diacetilo Bacterias Gram – Ac. Grasos Bacterias diferentes Bacteriocinas Nisina Algunas LAB y Gram +, formadores de esporas

AMBITOS DE APLICACION INDUSTRIAL DEL ACIDO LACTICO FERMENTACION LACTICA/ ACIDO LACTICO/SALES LACTICAS Utilizaciones en la Industria química Utilizaciones en la alimentación Alimentación humana Alimentación animal Obtención polímeros Solubilizante y dte Industria farmacéutica y cosmética Acidulante Conservante Agente coagulante Dvdos. lácteos Preparados cereales Pastelería, panadería Bebidas Conservante piensos Acondicionador piensos Fuente NNP

MATERIAS PRIMAS Y ESTRATEGIAS UTILIZABLES PARA LA PRODUCCION INDUSTRIAL DEL ACIDO LACTICO COMBUSTIBLES INDUSTRIAS PRODUCTOS COSECHAS FOSILES ALIMENTARIAS AGRARIOS Y PRODUCTOS FORESTALES Extractivas Maíz Petróleo Patata Gas Natural Azúcares/melazas Lácteas Biomasa Carbón lignocelulósica Sueros Almidón Acetaldehído Pretratamiento Hidrólisis Vía química Glucosa Vía fermentativa ACIDO LACTICO

Microorganismos, fuentes de carbono y tipos de medios en la producción de ácido láctico Fuente de carbono Medio Lactobacillus delbrueckii Glucosa Sacarosa Lactosa Hidrolizados de almidón Melazas Sueros lácteos Lactobacillus casei Lactobacillus helveticus Lactococcus lactis Sintético Lactobacillus lactis

FERMENTACION ACETICA ETANOL ACETALDEHIDO AC.ACETICO “Alteración que sufre un jugo de frutas a temperatura ambiente que se inicia con la fermentación alcohólica por levaduras, seguida de la oxidación del etanol que se transforma en ácido acético por la acción de las bacterias acéticas” ETANOL ACETALDEHIDO AC.ACETICO Alcohol DH Acetaldehído DH SUBSTRATOS Etanol purificado diluído Zumos de uva, manzana, cebada y arroz FERMENTOS Acetobacter, Gluconobacter, Bacterium

PRODUCCION DE ENZIMAS Distribución de los enzimas industriales Proteasas Carbohidrasas Lipasas Otros 59% 28% 3% 10% Alcalinas 28% -Amilasas 13% Analíticas (detergentes) Neutras 12% Isomerasas 6% Farmacéuticas Acidas 10% -Amilasas 5% Desarrollo (cuajos) Alcalinas 6% Pectinasas 3% (otras) Tripsinas 3% Celulasas 0.5% Acidas 3% Lactasa 0.5%

PRODUCCION DE ENZIMAS FUENTES Animales (tripsina, lipasas, cuajos) Vegetales (papaína, bromelaína, ficina, amilasas, lipooxigenas soja, enzimas cítricos) Microbianas (resto) VENTAJAS ENZIMAS MICROBIANOS Económicas (producción a gran escala) Técnicas Gran variedad de vías metabólica Crecen en un ámplio intervalo de condiciones ambientales Gran flexibilidad genética y facilidad de manipulación Corto tiempo de generación

PRODUCCION DE ENZIMAS EXTRACCION ENZIMAS PURIFICACION Intracelular o extracelular o ligado a membrana Métodos mecánicos, choque osmótico, álcalis detergentes, lisozima, EDTA, dtes orgánicos o sonicación PURIFICACION Eliminación de ácidos nucleicos Eliminación de partículas sólidas Purificación por métodos cromatográficos, electroforéticos, ultrafiltración, ... Concentración Envasado

PRODUCCION DE ENZIMAS UTILIZACION DEL ENZIMA Soluble Inmovilizado Ligamiento covalente Ligamiento iónico Co-polimerización Atrapamiento en polímero Encapsulación Liposomas

PRODUCCION DE ENZIMAS Preparaciones enzimáticas procedentes de microorganismos modificados genéticamente aprobados en la UE Enzima Fuente Uso -Amilasa Bacillus subtilis conteniendo el gen de B. stearothermophilus   Licua el almidón y lo convierte en dextrina antes de la adición de amiloglucosidasas en la producción de jarabes; cervecería, favorece la retención de humedad en productos de bollería Quimosina B Kluyveromyces lactis conteniendo el gen del ternero Coagulación enzimática. Producción de queso Pectinesterasa Aspergillus oryzae conteniendo el gen de A. aculeatus Facilita clarificación y filtración de zumos de frutas y vinos Glucosa oxidasa Catalasa A. niger conteniendo el gen de Aspergillus spp Elimina azúcares de los huevos evitando pardeamiento no enzimático y aparición de aromas anormales durante y tras la deshidratación Lipasa A. oryzae conteniendo el gen de Rhizomucor Hidrólisis de lípidos (ej. concen-trados de aceite de pescado) Glucosa isomerasa Streptomyces lividens conteniendo el gen de Actinoplanes Obtención a partir de la glucosa de jarabes ricos en fructosa

PRODUCCION DE ENZIMAS QUIMOSINA GMOs

BIOTECNOLOGIA VEGETAL “Explotación biotecnológica de las plantas superiores que se centra en las técnicas de cultivo de tejidos vegetales para la producción de metabolitos secundarios a partir de cultivos en masa y la utilización de técnicas de ADN recombinante para modificación genética de plantas, en particular en cultivos agrícolas”

BIOTECNOLOGIA VEGETAL Industria Producto Planta Uso industrial Alimentos y Bebidas   Agroquímica Farmacéutica Cosmética Quinina (alcaloide) Taumatina Piretrina Codeína (alcaloide) Digoxina (glicósido cardíaco) Jazmín Cinchona ledgeriana Thaumatococcus danielli Crysanthemum cineraviaefolium Papaver somniferum Digitalis lanata Jasminium sp. Agente amargante Edulcorante no nutritivo Insecticida Analgésico Antimalárico Cardiotónico Perfume

BIOTECNOLOGIA VEGETAL ¿Cómo se modifica genéticamente un vegetal? Microinyección de ADN Bombardeo o Cañón de genes Protoplastos Agrobacterium Otros

BIOTECNOLOGIA VEGETAL Hibridación somática

BIOTECNOLOGIA VEGETAL Resistencia de las plantas a plagas y enfermedades Resistencia de las plantas a los herbicidas (soja tolerante al herbicida glifosato “Roundup Ready”) Desarrollo de plantas que soporten condiciones más extremas (sequía, heladas y salinidad) Desarrollo de alimentos de mayor calidad Incremento de productividad (mayor eficiencia fotosintética, fijación de nitrógeno)

BIOTECNOLOGIA VEGETAL Producto/Alimento Acción/Aplicación Manzanas Resitencia a los insectos Plátanos Control integrado contra plagas de virus, hongos y nematodos Brécol Maduración más lenta para que se conserven frescos más tiempo Apio/Zanahoria Retención de sus consistencia crujiente Café Mejor sabor, mayores producciones y menos cafeína Maíz Resitencia a los insectos. Bajo contenido en saturados Uva Nuevas variedades sin semillas Lechuga Menor tamaño y resistencia a los insectos. Baja NO2- Patata Resistencia a varias enfermedades. Alto almidón Fresas Resistencia a las heladas. Agente natural anticancerígeno Girasol Contenido menor de ácidos grasos saturados Tomates Mejora sabor y color. Retardamiento del reblandecimiento Trigo Resistencia a los herbicidas

BIOTECNOLOGIA VEGETAL Incremento en el área cultivada de cultivos GMO en América del Norte

Tomates GMO (“Flavr Savr”) Calgene Mayo 1994 FDA para USA ADN ARNm POLIGALACTURONASA Ablandamiento Senescencia “GEN ANTISENTIDO” ADNoriginal ADNantisentido complementario ARNm ARNm PECTINA Tomates con < 1% poligalacturonasa

EL 5 FEBRERO DE 1996 LOS SUPERMERCADOS “SAFEWAY” Y “SAINSBURY’S” COMERCIALIZAN EN UK PURE DE TOMATE GMO

SOJA Y MAIZ TRANSGÉNICOS Soja resistente al herbicida GLIFOSATO Soja que contiene un gen bacteriano que codifica el enzima 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintetasa El enzima participa en la síntesis de los aminoácidos aromáticos, y el nativo vegetal es inhibido por el glifosato, no así el bacteriano SOJA “Roundup Ready” Maíz resistente al ataque de insectos (taladro) Contiene un gen que codifica una proteína de Bacillus thuringiensis con acción insecticida al ser capaz de unirse a receptores específicos del tubo digestivo de determinados insectos interfiriendo en el proceso de alimentación y causando la muerte La toxina no tiene efecto sobre los humanos

BIOTECNOLOGIA ANIMAL Posibilidades Cultivo de células animales (vacunas) Síntesis de productos específicos como los anticuerpos monoclonales Animales transgénicos Introducción de ADN exógeno en ovocitos Microinyección de ADN Retrovirus Ovulo + Esperma + ADN

BIOTECNOLOGIA ANIMAL ANIMALES TRANSGENICOS Animales con múltiples copias de la hormona de crecimiento (cerdos, salmón, carpas,...) Cerdos con baja grasa dorsal y alta eficacia de transformación de alimentos Aves resistentes a diferentes bacterias y virus Rumiantes (vaca, oveja, cabra) con composición de leche alterada

Propuestas de modificación de los constituyentes de la leche BIOTECNOLOGIA ANIMAL Propuestas de modificación de los constituyentes de la leche Incrementar s- y -CN Mejora de la dureza de la cuajada en la fabricación del queso, estabilidad térmica y contenido en calcio Incremento fosforilación CN Incremento del contenido en calcio y de las propiedades de emulsión Introducción puntos de corte en CN Madurado acelerado del queso Incremento -CN Mejora estabilidad de los agregados de CN, tamaño menor de micela de caseína, y mejora de los tiempos de gelación y coagulación Eliminación -Lg Mejora de digestibilidad, descenso de la respuesta alergénica Adición de lactoferrina humana Mejora de la absorción de Fe y protección hacia infecciones diversas Expresión genes Igs Protección hacia patógenos como Salmonella y Listeria Reemplazar los genes de las Leche maternizada proteínas lácteas con los equivalentes humanos

LEGISLACION USA APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service): Controla movimientos entre estados, importaciones y ensayos de cultivo de GMOs vegetales. FDA (Food and Drug Administration): Control de aditivos y nuevos productos alimentarios. Control etiquetado (no obligatorio para GMOs). EPA (Environmental Protection Agency): Controla el impacto medio ambiental de los GMOs.

LEGISLACION http://www.tecnociencia.es/especiales/transgenicos/9.htm#92 ESPAÑA Ley 9/2003, de 25 de abril, por la que se establece el régimen jurídico de la utilización confinada, liberación voluntaria y comercialización de organismos modificados genéticamente. Jefatura del Estado (BOE:100-2003). 26-04-2003 Regulación UE El Reglamento 49/2000 establece el 1% transgénico como límite por encima del cual se debe etiquear, y por debajo del cual, la presencia del GMO en alimentos puede ser considerada como contaminación accidental y no necesita, por tanto, ser etiquetado.

LEGISLACION Posición común (CE) nº 21/2003, de 17 de marzo de 2003, aprobada por el Consejo de conformidad con el procedimiento establecido en el artículo 251 del Tratado constitutivo de la Comunidad Europea, con vistas a la adopción de un Reglamento del Parlamento Europeo y del Consejo relativo a la trazabilidad y al etiquetado de organismos modificados genéticamente ya la trazabilidad de los alimentos y piensos producidos a partir de éstos, y por el que se modifica la Directiva 2001/18/CE. Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 13-05-2003 Posición común (CE) nº 22/2003, de 17 de marzo de 2003, aprobada por el Consejo de conformidad con el procedimiento establecido en el artículo 251del Tratado constitutivo de la Comunidad Europea, con vistas a la adopción de un Reglamento del Parlamento Europeo y del Consejo sobre alimentos y piensos modificados genéticamente. Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 13-05-2003

LEGISLACION Posición común (CE) nº 17/2003, de 4 de marzo de 2003, aprobada por el Consejo de conformidad con el procedimiento establecido en el artículo 251 del Tratado constitutivo de la Comunidad Europea, con vistas a la adopción de un Reglamento del Parlamento Europeo y del Consejo relativo al movimiento transfronterizo de organismos modificados genéticamente. Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 06-05-2003 Decisión del Consejo, de 3 de octubre de 2002, por la que se establecen unas notas de orientación complementarias al anexo VII de la Directiva 2001/18/CE del Parlamento Europeo y del Consejo sobre la liberación ntencional en el medio ambiente de organismos modificados genéticamente y por la que se deroga la Directiva 90/220/CEE del Consejo. Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 18-10-2002 Decisión del Consejo, de 3 de octubre de 2002, por la que se establece, de conformidad con la Directiva 2001/18/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, el modelo de resumen de la notificación de la puesta en el mercado de organismos modificados genéticamente como producto o componente de productos. Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 18-10-2002

LEGISLACION Dictamen del Comité Económico y Social sobre la "Propuesta de Reglamento del Parlamento Europeo y del Consejo sobre alimentos y piensos modificados genéticamente". Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 17-09-2002 Decisión de la Comisión, de 24 de julio de 2002, por la que se establecen unas notas de orientación complementarias al anexo II de la Directiva 2001/18/CE del Parlamento Europeo y del Consejo sobre la liberación intencional en el medio ambiente de organismos modificados genéticamente y por la que se deroga la Directiva 90/220/CEE del Consejo [notificada con el número C(2002) 2715]. Diario Oficial de las comunidades Europeas (DOCE). 30-07-2002 Corrección de errores de la Directiva 98/95/CE del Consejo, de 14 de diciembre de 1998, que modifica, respecto de la consolidación del mercado interior, las variedades de plantas modificadas genéticamente y los recursos fitogenéticos, las Directivas 66/400/CEE, 66/401/CEE, 66/402/CEE, 66/403/CEE, 69/208/CEE, 70/457/CEE y 70/458/CEE sobre la comercialización de las semillas de remolacha, de las semillas de plantas forrajeras, de las semillas de cereales, de las patatas de siembra, de las semillas de plantas oleaginosas y textiles, de las semillas de plantas hortícolas y sobre el Catálogo común de las variedades de las especies de plantas agrícolas (DO L 25 de 1.2.1999). Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 26-03-2002

LEGISLACION Reglamento (CE) nº 49/2000 de la Comisión de 10 de enero de 2000 por el que se modifica el Reglamento (CE) nº 1139/98 del Consejo relativo a la indicación obligatoria, en el etiquetado de determinados productos alimenticios fabricados a partir de organismos modificados genéticamente, de información distinta de la prevista en la Directiva 79/112/CEE. Diario oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 11-01-2000 Reglamento (CE) nº 50/2000 de la Comisión de 10 de enero de 2000 relativo al etiquetado de los productos alimenticios e ingredientes alimentarios que contienen aditivos y aromas modificados genéticamente o producidos a partir de organismos modificados genéticamente. Diario Oficial de las Comunidades Europeas (DOCE). 11-01-2000

VALORACION DE LA INOCUIDAD DE UN ALIMENTO GMOs FAO (Food and Agriculture Organization) WHO (World Health Organization) OECD (Organization of Economic Cooperation and Development) FDA (Food and Drug Administration) Principios SAFEST (Safety Assessment of Food by Equivalence and Similarity Targeting) “Idea de usar alimentos tradicionales, aceptados como seguros en su uso, para la comparación en los ensayos de seguridad de nuevos alimentos, dentro del concepto de equivalencia sustancial”

VALORACION DE LA INOCUIDAD DE UN ALIMENTO GMOs Principio de equivalencia sustancial (factores a considerar); Características y composición del alimento convencional con el nuevo a comparar Conocimiento de las partes componentes del nuevo producto u organismo (genes introducidos, método usado para introducir el material genético, cómo el nuevo material genético es expresado) Las características y composición del nuevo producto u organismo comparado con el producto u organismo existente

VALORACION DE LA INOCUIDAD DE UN ALIMENTO GMOs Tipo de alimento Equivalencia Clase SAFEST Categoría UE Levadura de pan modificada genéticamente Levadura de cerveza modificada genéticamente Tomate modificado genéticamente Aceite procedente de colza modificado genéticamente Carbohidrato poliésteres   Micoproteínas Kiwi Sustancialmente equivalente a la levadura convencional Similar suficientemente a la levadura convencional Similar suficientemente al tomate convencional Similar suficientemente No similares suficientemente a su homónimo tradicional 1 2 3 A B C D E

VALORACION DE LA INOCUIDAD DE UN ALIMENTO GMOs Toxicocinética Requerida en entidades químicas específicas encontradas en nuevos alimentos y nuevos ingredientes Genotoxicidad Deben cubrir los procesos de absorción, distribución, metabolismo y excreción Potencial alergénico Debe estudiarse el peso molecular, estabilidad al calor, al procesado, efectos de pH, digestión gastrointestinal, homología de la secuencia de aminoácidos, y la prevalencia en el alimento Potencial para la En aquellos nuevos alimentos y nuevos ingredientes que colonización son o contienen microorganismos vivos (incluyendo microorganismos modificados genéticamente) Estudios subcrónicos Se debe diferencia entre componentes minoritarios y mayoritarios Otros estudios de toxicidad Incluyendo estudios de toxicidad en una segunda especie, estudios de reproducción y estudios de carcinogenicidad Confirmación de la Incluyendo tolerancia, examen de los efectos en el espectro seguridad en humanos de la microbiota intestinal y los efectos en los biomarcadores

IMPACTO MEDIO AMBIENTAL DE LOS GMOs RIESGOS La dispersión incontrolada de la descendencia de la planta transgénica La transferencia de los genes introducidos de una especie a otra La inducción de resistencia a los productos transgénicos por parte de patógenos y de las plagas que se quieren controlar con dichos productos Merma en la biodiversidad

IMPACTO MEDIO AMBIENTAL DE LOS GMOs ENSAYOS EVALUACION RIESGOS Estudios de toxicología ambiental: toxicidad por vía oral en aves de la proteína bacteriana introducida en los vegetales, el ensayo de la toxicidad del polen transgénico para dáfnidos, y de distintos tejidos del vegetal para invertebrados del suelo, tales como lombrices, además de la comprobación de la inocuidad de la proteína para insectos que no sean plagas del cultivo Justificación especial de que la planta transgénica es inocua para especies de insectos amenazadas de extinción Comprobación de que no hay riesgos de la supervivencia del producto transgénico por sí mismo o de la transferencia de sus genes a especies silvestres

DETECCION DE LOS GMOs POSIBILIDADES Proteína ADN VENTAJAS ADN SOBRE PROTEINA Procesado de alimentos. Mucho más termoestables Mucha mayor sensibilidad (método PCR 100 veces más sensible que test ELISA) Técnicas ADN menos laboriosas y más rápidas que ELISA Detecta ingredientes GMO presentes a muy baja concentración Detección posible en todas las partes del producto

DETECCION DE LOS GMOs CONSTRUCCION GENETICA DE GMOs METODOS ANALISIS MARCADOR PROMOTOR TRANSGEN TERMINADOR 35S NOS (virus del mosaico (Agrobacterium) de la coliflor) METODOS ANALISIS Detección del transgen específico (análisis muy específico, fiable con sensibilidad del 0.01%). Detección de la RR-soja (Roundup Ready soja) y de maíces resistentes al taladro. Detección de un GMO en muestra, sin necesidad de especificar de cuál se trata. Hacer “Screening” amplificando y detectando el Promotor 35S o el Terminador NOS. Sensibilidad 0.1%.

DETECCION DE LOS GMOs TÉCNICA DE LA PCR

Amplificar significa copiar del orden de 240 DETECCION DE LOS GMOs Amplificación de las moléculas de ADN (amplicones) y electroforesis de ADN Amplificar significa copiar del orden de 240 Análisis puede ser qualitativo (+/-) o quantitativo (%GMOs) por PCR a tiempo real

PERCEPCION PUBLICA DE LA BIOTECNOLOGIA ACTIVA PASIVA Cuestionada Aceptada

PERCEPCION PUBLICA DE LA BIOTECNOLOGIA