Por las dependencias
Científicos eafitenses hablan del potencial de la biotecnología en la agricultura colombiana
Este artículo se escribe en colaboración con la Vicerrectoría de Descubrimiento y Creación. Autora: Valeria Querubín González, monitora de esta dependencia.
• Biotecnología moderna para el desarrollo de la agricultura en Colombia es el título del artículo de Diego Villanueva-Mejía, docente del Departamento de Ciencias Biológicas, publicado recientemente en la revista Ingeniería y Ciencia.
• Allí, el profesor explica cómo esta herramienta puede contribuir a la solución de problemas globales como el aumento de la población y el cambio climático.
Si se tuviera una hectárea de tierra para el cultivo de guayaba con tecnología convencional, es decir, aquella que usa químicos para evitar plagas y otros factores que pueden truncar la cosecha y, en esas condiciones, se pudieran producir 10 toneladas de guayaba, la pregunta es ¿qué pasaría si no se usa ninguna tecnología, tal como se plantea en el modelo orgánico de cultivo? Pues la producción de esa hectárea bajaría una o dos toneladas (entre un 80 y un 90 por ciento). La razón es sencilla: las semillas, por sí solas, difícilmente resisten factores como temperatura, salinidad o pH del suelo, además de la visita de otros seres vivos como hongos y bacterias.
Pese a esto, se deben seguir produciendo las mismas 10 toneladas. Y la solución sería, entonces, sembrar en más terrenos, lo que implicaría talar más árboles. Pero, además, ¿qué pasaría si bajo ese modelo se intenta alimentar a toda la población mundial? De acuerdo con Diego Villanueva-Mejía, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas y doctor en Biotecnología, “necesitaríamos tres planetas Tierra para esto”.
Sin embargo, no solo hay que enfrentarse al aumento poblacional, factores como el cambio climático o las pocas tierras aptas para la agricultura son las que conllevan a plantear la biotecnología como solución para una agricultura más sostenible y apta a enfrentar retos globales.
Esta práctica es polémica, especialmente porque se tiende a relacionar con los transgénicos. No obstante, el docente eafitense explica que entre ambos conceptos hay una gran diferencia: “La biotecnología es todo aquello que contemple acceso y manipulación de ADN de una especie, pero no implica necesariamente la incorporación de ADN de una especie en otra. Esto último sí se refiere a los transgénicos”.
¿Qué es la biotecnología y cómo puede aplicarse?
Aunque hablar de biotecnología suena a una práctica actual, relacionada con máquinas y robots, el hombre ha utilizado a su favor los organismos vivos desde el siglo XVII. El yogurt, el queso y la cerveza son producto de esta práctica, que se presenta de manera natural sin necesidad de intervención humana.
En términos técnicos, la biotecnología es toda práctica que implique el uso de organismos vivos o sus derivados y la tecnología para generar un producto útil al hombre. Este concepto ha tomado mucha relevancia y, por ello, parece haber surgido hace poco tiempo. Sin embargo, como explica Diego Villanueva en su investigación, los inicios de la biotecnología coinciden con el nacimiento de la agricultura.
Se estima que aproximadamente 10.000 años a.c., los humanos comenzaron a cultivar su comida haciendo uso de la biodiversidad: seleccionaban las plantas más aptas para propagarse y domesticaron animales para la reproducción. Así, comenzaron a hacer descubrimientos como el queso y la cuajada. Ambos son considerados los primeros productos biotecnológicos provenientes de enzimas originadas en el estómago de una cría de vaca que se añadían a leche vinagre.
Productos que para los humanos son comunes como el pan, el whisky, el vino o la cerveza (derivados de la fermentación) han sido posibles gracias al uso de microorganismos. Sin embargo, solo fue en 1919 cuando Karl Ereky usó el término biotecnología para definir la interacción entre la biología y la tecnología.
Las soluciones que ofrece la biotecnología
El primer reto que se debe afrontar es el aumento de la población. En su artículo, el profesor explica que las proyecciones de crecimiento para la población mundial revelan que, para el 2050, el número de personas en el planeta Tierra sobrepasará los 9 mil millones, y la expectativa de vida ha pasado de estar en 46 años, en 1840, a 85 años en el año 2000, es decir, no solo hay más bocas por alimentar, sino que cada vez los humanos viven más.
Entonces, ¿cómo conseguir esa cantidad de comida?, ¿se tendrán los suficientes medios de producción para esto? De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación (FAO), había 1.6 millones de hectáreas aptas para la agricultura en 2016. Las proyecciones de crecimiento indican que, para 2050, este número aumentará solo en un cinco por ciento, es decir, la población mundial aumentará tres veces más que las tierras disponibles.
Pensar en las razones que llevan a esta situación es pensar en el siguiente problema: el cambio climático. Aunque la afectación de los ecosistemas incide negativamente en la agricultura, paradójicamente, la actividad agrícola también es altamente contaminante, pues en ella se utilizan productos químicos derivados del petróleo como pesticidas y fertilizantes, y se deben talar árboles de zonas protegidas, en vista de las pocas tierras disponibles para el cultivo.
Volviendo al ejemplo inicial de las guayabas, si se tuviera una semilla lo suficientemente fuerte para resistir estrés biótico (microorganismos, hongos, bacterias) y abiótico (temperaturas, pH y salinidad del suelo), no hay necesidad de talar ni utilizar productos químicos que afecten no solo al productor, sino también al consumidor.
“Una vez es adoptado un modelo de producción biotecnológico, la productividad se incrementa un 26,6 por ciento”, argumenta el investigador y añade que “el uso de pesticidas se reduce casi en un 37 por ciento y el costo de producción aumenta en un tres por ciento, porque la semilla es más fuerte, pero el beneficio del productor es casi de un 70 por ciento, gracias a los rendimientos productivos que permite la biotecnología”.
¿Se está haciendo biotecnología en Colombia?
Algo que hay que tener presente para incursionar en esta disciplina es que es necesario un conocimiento especializado de biología, además de las leyes que existen alrededor del tema.
De acuerdo con datos del Instituto Colombiano Agropecuario, Colombia se unió en 2002 a la lista de países que trabajan cultivos biotecnológicos. Al año siguiente, se aprobó el uso de algodón genéticamente modificado y las plantaciones de maíz fueron aprobadas bajo un esquema controlado en 2007. Más recientemente, a finales de 2009, en el país se dio cabida a las plantaciones comerciales de rosas azules genéticamente modificadas.
Solo en 2017, Colombia plantó 110.000 hectáreas de cultivos biotecnológicos, de los que 100.000 fueron de maíz genéticamente modificado. Estos se encuentran en los departamentos de Meta, Córdoba y Tolima. Paralelamente, se han plantado 9.800 hectáreas de algodón genéticamente modificado en el departamento de Cundinamarca (equivalente al 97 por ciento del total de este producto plantado en el país).
Las instituciones capacitadas para producir cultivos de este tipo son el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar (Cenicaña), el Centro Internacional de Agricultura Tropical (Ciat), la Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB), el Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafe), la Universidad EAFIT y la Universidad Nacional de Colombia.
Perfil del científico
Diego Villanueva-Mejía es profesor del Departamento de Ciencias Biológicas, adscrito a la Escuela de Ciencias. Es biólogo, con maestría en Ciencias y doctorado en Biotecnología. Tiene 16 años de experiencia en investigación biológica y biotecnológica aplicada en sistemas agrícolas y ambientales, así como en el desarrollo de plantas modificadas genéticamente, análisis de genomas y transcriptomas, cultivo de tejidos vegetales y genética de poblaciones.
Desde que comenzó su pregrado en Biología le apasionaron las plantas y la genética molecular. Para él, entender que el ADN determina cómo es y cómo se comporta un organismo es algo parecido a la magia.
Le gusta darle a su producción científica un sentido social. Por eso, es muy activo con la divulgación del conocimiento y la concientización alrededor de temas coyunturales.