Mejora de la produccion de alimentos

Mejora de la producción de alimentos con tecnología agrícola y biotecnología vegetal

Curso

DESAFIO DE LA PRODUCCION DE ALIMENTOS

CRECIMIENTO DE LA POBLACION

En los países desarrollados, los consumidores se benefician de sistemas avanzados en producción de alimentos que hace que los alimentos estén ampliamente disponibles, sean asequibles y nutritivos. Los beneficios van más allá de solo alimentar a las personas. Una buena nutrición mejora nuestra calidad de vida. Cuando estamos bien alimentados podemos concentrar nuestra energía en el trabajo, la educación, el desarrollo económico y la cultura.

El sistema de producción de alimentos está bajo presión. Para 2050, se prevé que la población mundial alcance los 9.800 millones.

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Se espera que nuestra población crezca a 10 mil millones para fines de este siglo, pero la capacidad de nuestro medio ambiente para proporcionar espacio, producir alimentos y suministrar energía es limitada. (https://worldpopulationhistory.org/map/2050/mercator/1/13/156/#)

La riqueza mundial también está aumentando, impulsada por el crecimiento de los países en desarrollo. Se espera que el crecimiento de la población se estabilice en alrededor de 10.900 millones de personas para 2100, ya que la población de los países en desarrollo alcanza un nivel socioeconómico más alto y tiene menos hijos. El consumo de alimentos de los países desarrollados ahora, sería posible alimentar a todas estas personas, pero al mismo tiempo muchas viven en la pobreza y no tienen suficiente para comer. Es importante mejorar los sistemas de producción de alimentos en los países donde la agricultura está menos desarrollada para garantizar que todos en todo el mundo estén bien alimentados.

Recursos naturales y medio ambiente 

La cantidad de recursos naturales disponibles en nuestro planeta, como el agua y la tierra, es fija. Las personas están preocupadas, por el impacto medioambiental de la agricultura. Por ejemplo, los bosques se talan para dar paso a tierras agrícolas, lo que destruye los ecosistemas, reduce la biodiversidad y aumenta los gases de efecto invernadero y el calentamiento global.

Ciencia y tecnología al rescate

 Los agricultores utilizan una serie de técnicas para aumentar el rendimiento y la calidad de sus cultivos sin la necesidad de tierras adicionales. Estos incluyen agregar nutrientes al suelo donde faltan y usar herbicidas y pesticidas para combatir las malezas y plagas que destruyen los cultivos. 

¿cuántas de estas técnicas son sostenibles a largo plazo? Por ejemplo, los herbicidas se están volviendo menos efectivos a medida que las malezas desarrollan resistencia a ellos.

Desafíos de la producción de alimentos 

El crecimiento de la población, cambios en las dietas, cambio climático, recursos naturales limitados, escasez de alimentos y problemas de confianza del consumidor en el proceso de producción de alimentos.

Que es la biotecnología vegetal

Las tecnologías de edición genética nos permiten acelerar el proceso tradicional de fitomejoramiento. En el cual se pueden crear variedades de cultivos que tengan mayores rendimientos, sean resistentes a las enfermedades y puedan resistir el cambio climático.

Década de 1990 en adelante: transgénicos

Los transgénicos o modificación genética (GM) fueron un avance revolucionario en los métodos tradicionales de mejoramiento de plantas lentos basados ​​en la selección artificial. La técnica utiliza Agrobacterium , un tipo de bacteria, para insertar genes (secciones de la secuencia de ADN que codifica una molécula específica) del ADN de un organismo en otro. Ha producido cultivos transgénicos que incluyen soja tolerante a herbicidas y maíz resistente a insectos.

2010 en adelante: edición del genoma tipo 1

genoma tipo 1 es una forma de desactivar ciertos genes en plantas, lo que no implica agregar genes de otros organismos.

Las nucleasas son enzimas que se unen al ADN en una secuencia específica y hacen un corte en el ADN en un lugar particular. Luego, otras enzimas se mueven para reparar el daño, pero esta reparación a menudo es imperfecta, ¡lo que lo convierte en un excelente sistema para la edición de genes!

Los científicos han descubierto cómo hacer nucleasas sintéticas diseñadas para cortar el ADN en una secuencia precisa en la molécula de ADN, lo que activa el mecanismo de reparación natural. Como el proceso de reparación es imperfecto, esto puede "editar" la función de ese gen o incluso hacer que se "apague".

Un grupo de científicos en los EE. UU. Ha utilizado esta técnica para desactivar genes en el arroz que son susceptibles a enfermedades, produciendo arroz resistente al 'tizón del arroz', que hace que las plantas se marchiten y mueran. Sin embargo, antes de que pueda cultivarse comercialmente, esta nueva variedad debe pasar por un riguroso proceso de prueba para asegurarse de que sea segura de cultivar.

2010 en adelante: edición del genoma tipo 3

En los últimos años, la tecnología de edición del genoma ha avanzado aún más, lo que significa que los científicos ahora pueden cortar y coser el ADN con mayor precisión.

La edición del genoma de tipo 3 permite insertar un nuevo gen en un lugar preciso del ADN. El nuevo gen puede ser de la misma especie o de otra diferente. Las nucleasas (enzimas) específicas del sitio cortan el ADN de una célula en un punto preciso. Las nucleasas incluyen una "plantilla de reparación" que contiene el gen deseado. Cuando el ADN se repara a sí mismo, incorpora el nuevo gen en la ubicación prevista.

La edición del genoma de tipo 3 ha abierto un área completamente nueva llamada biología sintética. Esta técnica permite a los científicos juntar múltiples 'partes' de ADN en diferentes combinaciones, como bloques de construcción.

Un ejemplo de biología sintética lo está llevando a cabo un grupo de científicos del Reino Unido que están investigando la mejora del trigo. Normalmente, los agricultores tienen que agregar fertilizantes nitrogenados al suelo para mejorar los rendimientos del trigo, pero estos científicos están trabajando para diseñar plantas de trigo que contengan sus propios genes fijadores de nitrógeno. Esto ahorraría a los agricultores miles de libras, además de ser mucho mejor para el medio ambiente.

El futuro de la biotecnología vegetal

Las oportunidades para la biotecnología vegetal parecen ser ilimitadas y podrían resolver algunos problemas graves en la agricultura. Sin embargo, ninguna planta editada saldrá del laboratorio a menos que no haya duda de que es seguro cultivarla. Por ejemplo, los ensayos de cultivos transgénicos en campo abierto deben controlarse cuidadosamente para evitar que el polen se mezcle con poblaciones silvestres.

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