Biotecnologia

INTRODUCCION

La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se llama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos. La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se llama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.

BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL

La Biotecnología se define como el uso de organismos vivos o partes de ellos (estructuras subcelulares, moléculas) para la producción de bienes y servicios. En esta definición se encuadran actividades que el hombre ha venido desarrollando por miles de años, como la producción de alimentos fermentados (pan, yogurt, vinos, cerveza, etc.).

La Biotecnología Moderna es aquella que, contemplando la definición anterior, hace uso y dominio de la información genética. El nacimiento de la ingeniería genética a principios de la década del setenta, sentó las bases de esta nueva actividad. Esto permitió transferir genes (información genética) de una especie a otra y por lo tanto ‘programar’ organismos vivos para que realicen un sin número de tareas específicas en la producción industrial.

La Biotecnología Industrial (BI) es la biotecnología aplicada en la industria. Está basada en la ejecución de procesos industriales utilizando organismos biológicos y sus procesos fisiológicos. De esta manera se logran nuevos productos y procesos, más económicos y con menor impacto ambiental.

 Es una actividad (tecnología) multidisciplinaria; integra la bioquímica, la microbiología y la biología molecular con la química, la matemática, la informática y las tecnologías de proceso.

 Es aplicable a diversos sectores industriales como la industria química, textil, alimentación, energía, farmacéutica, agroindustria, producción de materiales, etc.

 Genera constantes innovaciones en productos y procesos.

 Ofrece beneficios ambientales considerables tanto por la obtención de procesos industriales más limpios como por el uso de biotecnologías para la solución de problemas de contaminación.

 Demanda recursos humanos calificados (científicos, ingenieros, gerentes, abogados, gestión)

 Requiere de regulaciones específicas ligadas a temas sociales, éticos y de percepción pública.

 Necesita un marco jurídico adecuado en cuanto a derechos de propiedad industrial y patentes.

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA EN DIFERENTES SECTORES PRODUCTIVOS

La biotecnología industrial combina amplios conocimientos científicos y tecnológicos e implica la utilización de diversas técnicas biológicas e industriales para la intervención en la solución de problemas de múltiples sectores de actividad como agropecuario, alimentario, textil, salud y medio ambiente, entre otros.

La utilización de biotecnología aporta simplificación de procesos, mejoras en la calidad de los productos, menor impacto ambiental y ahorro de costos. Además, es de vital importancia para el desarrollo de nuevos productos y terapias.

LA BIOTECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA TEXTIL Y CURTIEMBRE

El uso de enzimas en la industria textil tiene un fuerte impacto en los procesos productivos, tanto en la producción de hebras, hilados y tejidos como en el acabado y fabricación del producto.

En la industria textil las enzimas se pueden aplicar al tratamiento de fibras proteicas naturales (lana y seda), fibras celulósicas (algodón, lino y cáñamo) y fibras sintéticas.

Por otro lado, en el proceso de elaboración del cuero las enzimas son utilizadas en los procesos de remojo, pelambre enzimático y rendido o purga (lipasas, proteasas)

 Enzimas  Proceso en el que se emplea

 Amilasas  Desengomado (extracción del amidón de la fibra)

 Pectinasas  Extracción de pectinas de la pared de las células del algodón

 Lipasas  Desgrasado de las fibras

 Catalasas y peroxidasas  Blanqueo de las fibras (eliminación del agua oxigenada utilizada)

 Celulasas  Procesamiento del tejido (más blando y liso)

 Lacasas  Oxidación de los colorantes usados en telas de jean

LA BIOTECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA DEL PAPEL

La utilización de tecnologías enzimáticas en la industria de pulpa y papel tiene amplias perspectivas a futuro; en la medida que se avance en las investigaciones, su incorporación puede traer aparejado importantes beneficios en cuanto a mejoras en productos y procesos; reducción de costos y disminución del impacto ambiental (menores requerimientos de energía y químicos)

Las aplicaciones más frecuentes se dirigen a

 La reducción del uso de agentes químicos contaminantes en la etapa de pre blanqueo

 Blanqueamiento de pulpa.

 Reciclado de fibras: para mejorar la velocidad de drenaje de fibras recicladas, incrementar la densidad de la hoja de papel y reducir su rusticidad, mejorar las propiedades del drenaje y para el destintado de fibras recicladas, etc.).

 La disminución de residuos y contaminantes en el proceso de reciclado.

 Modificación de fibras: para incrementar la flexibilidad de las fibras, la densidad de las hojas, etc.)

 Tratamiento de efluentes de la industria (enzimas y bio-dispersantes)

LA BIOTECNOLOGÍA Y LA QUÍMICA

La biotecnología permite reemplazar algunas síntesis química por otras que utilizan microorganismos capaces de realizar la secuencia de reacciones necesarias para obtener el mismo producto final. La fermentación, por ejemplo, es utilizada corrientemente en procesos de producción farmacéutica, agroquímica, de aditivos alimentarios, vitaminas, etc. Además, el mejoramiento de las cepas industriales por ingeniería genética permite aumentar la eficiencia de los procesos biotecnológicos y obtener, así, productos nuevos.

Los biotecnólogos han focalizado su atención sobre productos clásicos de la industria química como los plásticos. Los plásticos convencionales representan un problema ambiental desde el momento en que son obtenidos a partir de combustibles fósiles y no son biodegradables. Por esto la búsqueda se ha orientado al desarrollo de plásticos biodegradables a partir de materias primas renovables, derivadas de plantas y bacterias (plásticos a partir de almidón, bacterias o plantas modificadas genéticamente).

LA BIOTECNOLOGÍA Y LA SALUD

En el área de la salud humana, la biotecnología tiene diversas aplicaciones

 NUTRICIÓN Y SALUD. La biotecnología moderna contribuye a paliar los problemas de desnutrición, atenuando al menos las carencias nutricionales y mejorando la salud de las personas afectadas.

También aporta soluciones para problemas específicos, como alergias y diabetes, y para la reducción del contenido de compuestos tóxicos en productos de consumo habitual.

 DIAGNÓSTICO. Una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología del ADN es el desarrollo de nuevas técnicas para diagnóstico clínico. Esto ha permitido contar con herramientas más eficientes para el reemplazo de las pruebas serológicas clásicas, y nuevos métodos para el diagnóstico de enfermedades infecciosas y genéticas. Entre éstas se encuentran las técnicas de base inmunológica basadas en la reacción antígeno-cuerpo (técnica ELISA, citometría de flujo, inmunofluorescencia, etc.) y las técnicas de base genética como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que permite amplificar pequeñas fracciones de ADN para su posterior análisis y diagnóstico de enfermedades asociadas

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