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Biotecnología aplicada al desarrollo agropecuario colombiano

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Biotecnología aplicada al desarrollo agropecuario colombiano

Abstract and Figures

p>Colombia tiene como objetivo para 2025, ubicarse entre los tres líderes del sector biotecnologico en América Latina, para lo cual requiere conectarse con las tendencias mundiales enmarcadas en el desarrollo de actividades de bioprospeccion que actúen en armonía con el entorno ambiental garantizando la seguridad alimentara. Por lo tanto, las tendencias de consumo global en el mercado agrícola presentan nuevas oportunidades de negocios alrededor de bioinsumos, aditivos funcionales para alimentación animal, agricultura sostenible, bioremediacion de suelos y aguas, reproducción in vitro , semillas mejoradas con biotecnologías de punta; direccionadas a mejorar la calidad, el rendimiento y reducir al mínimo el uso de prácticas agrícolas tradicionales que consumen energía y contaminan el medio ambiente. Colombia actualmente cuenta con varios centros de investigación y universidades con dotación y capacidades para adelantar investigaciones en tecnologías de avanzada, pese a que existen estudios importantes en el campo agrícola y pecuario, el alcance de la bioprospeccion en el país es bajo, en comparación a otros países latinoamericanos, como Brasil con más de 800 centros de bioprospeccion, Costa Rica con 43, Colombia se encuentra en gran desventaja con alrededor de 20 centros, por lo tanto el esfuerzo para ubicarse a la vanguardia en investigación biotecnológica es muy grande y se requiere del fortalecimiento en investigación básica y aplicada, apoyada en implementacion de políticas institucionales de regulación y agilización de procesos biotecnológicos que desarrollen productos innovadores para que diferentes biotecnologías tengan éxito comercial, de acuerdo a los objetivos propuestos por el gobierno nacional.</p
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Biotecnología aplicada al desarrollo
agropecuario colombiano
Biotechnology applied to colombian
agricultural development
Biotecnologia aplicada ao desenvolvimento
agricola colombiano
Sandra Patrícia Montenegro Gómez1 & Yeni Katerine Hernández Ossa2
1Licenciada en Biología y Química, Especialista en manejo y conservación de suelos y aguas,
Magister en ciencias agrarias, énfasis suelos, Doctora en Ciencias área de concentración
microbiología Agrícola. 2Ingeniera Agrónoma, Especialista en Biotecnología Agraria.
1, 2Centro de Investigación de Agricultura y Biotecnología –CIAB.
Dosquebradas, Risaralda. Colombia.
1sandra.montenegro@unad.edu.co, 2ykhernandezo@unadvirtual.edu.co
Resumen
Colombia tiene como objetivo para 2025, ubicar-
se entre los tres líderes del sector biotecnológico
en América Latina, para lo cual requiere conec-
tarse con las tendencias mundiales enmarcadas
en el desarrollo de actividades de bioprospección
que actúen en armonía con el entorno ambiental
garantizando la seguridad alimentara. Por lo tan-
to las tendencias de consumo global en el mer-
cado agrícola presentan nuevas oportunidades
de negocios alrededor de bioinsumos, aditivos
funcionales para alimentación animal, agricultu-
ra sostenible, bioremediación de suelos y aguas,
reproducción in vitro, semillas mejoradas con
biotecnologías de punta; direccionadas a mejo-
rar la calidad, el rendimiento y reducir al mínimo
el uso de prácticas agrícolas tradicionales que
consumen energía y contaminan el medio am-
biente. Colombia actualmente cuenta con varios
centros de investigación y universidades con do-
tación y capacidades para adelantar investiga-
ciones en tecnologías de avanzada, pese a que
existen estudios importantes en el campo agrí-
cola y pecuario, el alcance de la bioprospección
en el país es bajo, en comparación a otros países
latinoamericanos, como Brasil con más de 800
centros de bioprospección, Costa Rica con 43,
Colombia se encuentra en gran desventaja con
alrededor de 20 centros, por lo tanto el esfuerzo
para ubicarse a la vanguardia en investigación
biotecnologica es muy grande y se requiere del
fortalecimiento en investigación básica y aplicada,
apoyada en implementación de políticas institu-
cionales de regulación y agilización de procesos
biotecnológicos que desarrollen productos inno-
vadores para que diferentes biotecnologías ten-
gan éxito comercial, de acuerdo a los objetivos
propuestos por el gobierno nacional.
Palabras clave: biotecnología, bioprospección,
desarrollo agropecuario, sustentabilidad
Abstract
Colombia aims to rank among the three leaders in
the biotechnology sector in Latin America for 2025,
which requires to connecting with global trends fra-
med in the development of bioprospecting activi-
ties, in harmony with the environment and ensuring
food safety. Therefore global consumer trends in
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Revista d e Investigación Agraria y Ambiental – Vol umen 6 Número 2 - julio-dic iembre de 2015 – ISSN 2145-6097
the agricultural market present new business op-
portunities regarding bioinputs, functional additives
for animal feeding, sustainable agriculture, biore-
mediation of soil and water, in vitro reproduction,
and improved seeds with high end biotechnologies;
with the goal of improving the quality, performan-
ce and minimize the use of traditional agricultural
practices which consume energy and pollute the
environment. Colombia currently has several re-
search centers and universities with resources and
capabilities to conduct research regarding high end
technologies and, even though there are signicant
research in the agricultural and livestock eld, the
scope of bioprospecting in the country is low com-
pared with other Latin American countries, such as
Brazil with more than 800 bioprospecting centers,
Costa Rica with 43, Colombia is seriously disad-
vantaged with just about 20 centers, therefore a
great effort to be at the forefront in biotechnology
research is required; and the strengthening of basic
and applied research is necessary based on im-
plementation of regulation and speeding-up institu-
tional policies of biotechnology processes that de-
velop innovative products so biotechnologies have
commercial success, according to the goals set by
the national government.
Key-words: biotechnology, bioprospecting,
agricultural development, sustainability
Resumo
A Colômbia tem como objetivo para 2025 se posi-
cionar entre os três líderes do setor biotecnológi-
co em America Latina, para o qual é preciso fazer
contato com as tendências mundiais enmarcadas
no desenvolvimento de atividades de bioprospeção
que trabalhem em armonia com o entorno ambiental
garantindo a segurança alimentar. Portanto, as ten-
dências de consumo global no mercado agrícola pre-
sentam novas oportunidades de negócios em torno
a bioinsumos, aditivos funcionais para alimentação
animal, agricultura sostenível, biorremediação de
solos e águas, reprodução in vitro, sementes melho-
radas com biotecnologias apropriadas que apontam
a melhorar a qualidade, a produtividade e reduzir
ao mínimo o uso de práticas agrícolas tradicionais
que consumem energía e poluem o meio ambiente.
A Colômbia atualmente conta com vários centros de
pesquisa e universidades dotadas e com capacidade
para conduzir pesquisas em tecnologías avanzadas;
embora existam estudos importantes na área agríco-
la e pecuária, o alcance da bioprospeção no país é
baixo quando comparado com otros países latinoa-
mericanos como Brasil, o qual dispõe de mais de 800
centros de biopropeção, Costa Rica com 43, sendo
que Colômbia apresenta desvantagem ao contar
com em torno de 20 centros. Portanto, o esforço para
se posicionar na vanguarda em investigação biotec-
nológica é muito grande e precisa do fortalecimento
em pesquisa básica e aplicada, soportada na imple-
mentação de políticas institucionais de regulação e
agilização de procesos biotecnológicos que desen-
volvam produtos innovadores para que diferentes
biotecnologias tenham êxito comercial conforme os
objetivos propostos pelo governo nacional..
Palavras-chave: biotecnologia, bioprospecção,
desenvolvimento agrícola, sustentabilidade
Introducción
Las primeras aplicaciones de biotecnología agrí-
cola se sustentan en cría selectiva mediante el
uso de ingeniería genética para producir rápida-
mente animales y plantas con rasgos deseables.
Los nuevos rasgos de la biotecnología agrícola tie-
nen por objeto mejorar la calidad y el rendimiento
y reducir al mínimo el uso de prácticas agrícolas
tradicionales que consumen energía y contami-
nan el medio ambiente (Shmaefsky, 2013). Dentro
de la clasicación de la biotecnología a través de
colores, el color verde concentra estudios en agri-
cultura, biotecnología ambiental, biocombustibles,
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Biotecnología aplicada al desarrollo agropecuario colombiano
biofertilizantes, biorremediación y geomicrobiolo-
gía (DaSilva, 2004). De acuerdo a lo planteado en
la Agenda de Conocimiento - Universidad Nacional
de Colombia (Chaparro et al., 2012) en concordancia
con el Ministerio de Investigación, Ciencia y Tecno-
logía de Nueva Zelanda, MoRST (MoRST, 2005), las
tendencias mundiales hacia 2020 en biotecnología
verde, se fundamentan en productos mejor balan-
ceados. En lo que respecta a la parte pecuaria,
suministrar a los animales alimentos con más con-
centración de aminoácidos y nutrientes que podrían
proporcionar ventajas ambientales. En relación al
campo vegetal, cultivos con mejores atributos nutri-
cionales y resistentes a diversos estres ambientales;
asociados a los cultivos, están los productos micro-
biológicos como biofertilizantes y bioplaguicidas.
Hasta ahora la mayor parte de la investigación bá-
sica en biotecnología agrícola y sus avances se ha
fortalecido en países desarrollados; en contraste
los países en desarrollo con la mayor variedad de la
biodiversidad en el mundo, poco han trabajado en
la caracterización de especies de plantas y animales
para evaluar su potencial de producción y su capa-
cidad para resistir a enfermedades y tensiones am-
bientales o para garantizar su conservación a largo
plazo (FAO, 2004) Colombia busca reconocimiento
como líder en el desarrollo, producción, comerciali-
zación y exportación de productos de alto valor agre-
gado derivados del uso sostenible de la biodiversi-
dad (Narváez, 2015), siendo el objetivo para 2025,
posicionarse como uno de los tres líderes del sector
biotecnológico en América Latina. En la Tabla 1 se
presentan algunas biotecnologías relacionadas con
el sector agropecuario con alta probabilidad de al-
canzar el mercado en 2030. Las riquezas naturales
colombianas, acentúan la importancia del desarrollo
en biotecnología para sectores como el agropecua-
rio (Buitrago, 2012), sin embargo, una de las cues-
tiones que se requiere afrontar en primer término es
la baja capacidad para el desarrollo de actividades
de bioprospección. Existen aproximadamente 20
centros de bioprospección moderna en Colombia,
mientras que Brasil cuenta con más de 800 y Cos-
ta Rica con 43. Es patente que el desarrollo de este
tipo de centros en Colombia está por debajo de sus
capacidades. Por lo tanto se hace necesario la imple-
mentación de políticas institucionales de regulación y
agilización de procesos biotecnológicos que desarro-
llen productos innovadores, estas son las claves para
que diferentes biotecnologías tengan éxito comercial
para el 2030 de acuerdo a la OECD (2009).
Tabla 1. Algunas biotecnologías relacionadas con el sector agropecuario
con alta probabilidad de alcanzar el mercado en 2030.
Producción primaria Salud Industria
Uso generalizado de selección asisti-
da por marcadores o genómica (MAS)
en mejoramiento de plantas, ganado,
peces y mariscos.
Muchos productos farmacéuticos nue-
vos y vacunas, basadas en conocimien-
tos biotecnológicos, reciben aprobación
de comercialización cada año
.
Enzimas mejoradas para una amplia
gama de aplicaciones en la industria
química.
Variedades modicadas genéticamen-
te (GMO) de los principales cultivos y
arboles con mejor almidón, aceite y
contenido de lignina para mejora de
procedimiento industrial y producción.
Nuevos productos nutracéuticos,
algunos de los cuales serán produ-
cidos por microorganismos modi-
cados genéticamente y otros de
plantas o extractos marinos
Mejora de los microorganismos que
pueden producir un número mayor
de productos químicos en un solo
paso, algunos de los cuales se ba-
san los genes identicados a través
de la bioprospección
Variedades mejoradas de los princi-
pales cultivos alimenticios y forrajeros
con mayor rendimiento, resistencia a
las plagas y tolerancia al estrés gene-
rados mediantes GMO. MAS intrage-
nésis o cisgenésis
Seguridad alimentaria por el incre-
mento de producción y calidad de
las cosechas.
Biocombustibles de alta densidad
de energía producidos a partir de la
caña de azúcar y fuentes de bioma-
sa ricas en celulosa
Clonación de animales de alto valor
genético y mejoramiento.
Productos de origen animal con alta
calidad nutricional y funcional.
Producción de alimentos con materias
primas de alta calidad nutricional.
Fuente: Cotes et al. (2012)
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Colombia cuenta con 153 rmas de base biotec-
nológica distribuidas en distintos sectores: en el
sector agrícola 59 (38%), sector alimentos y be-
bidas alcohólicas 50 (33%), biocombustibles 12
(8%), sector farmacéutico 8 (5%), Universidades
y Centros de Investigación 24 (16%), (Buitrago,
2012), (Figura 1). De acuerdo a lo reportado por
Gonzales, Villa Latorre & Bravo (2010) y Angarita
(s. f.), el 54%, de los grupos y centros de inves-
tigación colombianos enfocados en biotecnología
trabajan en el ámbito agropecuario, indicando que
la industria agropecuaria colombiana representa
una gran oportunidad para que el país dé un im-
portante salto económico y social (Narváez, 2015).
Figura 1. Distribución del peso sectorial de la biotecnología en Colombia según el número de empresas.
Fuente: Narváez, (2015) con datos del informe INNpulsa-SILO
Benecios de la biotecnología
para el agro colombiano
Colombia es un país mega-diverso, pero es muy
poco lo que se ha utilizado de esta riqueza para el
desarrollo del sector agropecuario y la generación
de bienes y servicios biotecnológicos, Narváez
(2015), no obstante ha venido avanzando paulatina-
mente tanto en el campo agrícola como pecuario.
Sector agrícola
Entre las grandes tendencias de consumo en el
mundo, el mercado agrícola presenta nuevas
oportunidades de negocios alrededor de bioin-
sumos, aditivos funcionales para alimentación
animal, agricultura sostenible, bioremediación de
suelos y aguas, reproducción in vitro, semillas me-
joradas con biotecnologías de punta (transgénicos
o selección asistida por genómica). Colombia ha
progresado paulatinamente en el establecimiento
de colecciones de recursos biológicos de manera
ex situ e in situ, a través de la promoción y apoyo
de bancos de germoplasma que conservan recur-
sos genéticos (Cotes et al., 2012). En el año 2002,
Colombia ingresó a la lista de los países que utili-
zan los cultivos Genéticamente Modicados (GM),
con la siembra del clavel azul. En el año 2003 fue
aprobado el algodón GM y, en el 2007, el maíz GM
fue sembrado por primera vez en el país bajo el
esquema de siembras controladas. A nales del
año 2009, Colombia aprobó la siembra comercial
de rosas azules. Entre los cultivos mencionados el
maíz representa la mayor distribución en el territo-
rio colombiano (Figura 2). Actualmente el Centro
de Agricultura Tropical CIAT, adelanta proyectos
de investigación con GM en yuca, arroz y pas-
tos; el Centro de Investigaciones Biológicas CIB,
junto con la Universidad Nacional de Colombia
Sede Medellín trabajan investigación en papa, el
100
Biotecnología aplicada al desarrollo agropecuario colombiano
Centro Nacional de Cafeteros CENICAFE y el
Centro Nacional de Investigación en caña de
azúcar CENICAÑA trabajan investigaciones en
café y caña respectivamente (Agrobio, 2014).
Figura 2. Distribución regional de cultivos genéticamente modicados
en Colombia en el año 2014. Fuente: Agrobio (2014).
Algunas investigaciones destacadas
en cultivos agrícolas y especies forestales
Arroz (Oryza sativa): El centro internacional de
agricultura tropical (CIAT) ha venido adelantando
variados estudios de transformación genética en
diferentes especies de importancia económica en
Colombia. El cultivo del arroz es afectado por di-
ferentes enfermedades, plagas y factores climáti-
cos, uno de las afectaciones principales es el virus
de la hoja blanca trasmitido por un insecto vector
Tagosodes orizicolus, la investigación realizada
por Fory et al. (2002) se basó en adicionar una
nueva fuente de resistencia en algunas varieda-
des, se tomaron callos de panículas inmaduras de
variedad indica Cica 8 a la cual se le insertó el gen
de la N-proteína de RHBV por medio de plásmido
pVR3 con la técnica bombardeo de partículas de
oro recubiertas de ADN, el ensayo se realizó en
invernaderos donde se usaron insectos virulentos.
La evaluación se basó en el nivel de resistencia,
área foliar afectada, vigor de la planta y severidad
de los síntomas; se observó una resistencia es-
table conferida por N-proteína y la protección en
edad temprana, “Se observaron muchas reaccio-
nes de resistencia incluyendo la producción de le-
siones localizadas conocidas como una reacción
de resistencia hipersensitiva. Los resultados a ni-
vel de campo indican que la resistencia transgéni-
ca al RHBV puede ser utilizada para complemen-
tar las fuentes naturales de resistencia al virus”
(Fory et al., 2002).
Caña de azúcar (Saccharum officinarum): El
centro de investigación de la caña de azúcar
(CENICAÑA) ha adelantado estudios en la crea-
ción de una caña genéticamente modicada, que
tenga tolerancia al virus de la hoja amarilla. La
investigación para una variedad GM CC84-75 se
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comenzó hace un poco más de 10 años, se
realizó el procedimiento en laboratorio y en in-
vernadero para tener un mejor control de biose-
guridad; las plantas se llevaron a campo donde
se realizó su seguimiento, este proceso fue la
primera parte de la investigación se lograron
obtener 46 plantas en el invernadero pero sólo
11 plantas pasaron a campo midiéndolas en dos
ciclos de cultivo mostrando una diferencia poco
signicativa debido a que. “la población del vi-
rus en el momento cancerosas no causó el daño
económico que se esperaba, y el lugar donde
se realizaron las pruebas no era foco del virus”
(AGROBIO, 2006). La segunda parte de la in-
vestigación se comenzó aproximadamente dos
años después, se buscó validar la información y
observar cuan estables son los transgenes para
posteriormente dar a conocer a los demás paí-
ses productores las posibilidades de la caña GM
con la variedad CC85-92, y conferir resistencia
a bacterias presentes en el cultivo, ninguna de
estas cañas se comercializa actualmente.
Papa (Solanum tuberosum): Colombia es uno de
los principales países que cultiva la papa amarilla
y las plagas o enfermedades afectan la produc-
ción de este cultivo ocasionando grandes pérdi-
das para los agricultores. La Universidad Nacional
de Colombia, junto a la Universidad McGill desa-
rrollaron un estudio para el desarrollo de nuevas
variedades de papa amarilla con mejor rendimien-
to, cualidades agronómicas, cualidades nutricio-
nales, contenidos de compuestos benécos para
la salud y resistencia a gota. Además, se identi-
caron varios genes en papa involucrados en la re-
sistencia a gota y compuestos con capacidad im-
portante para disminuir el crecimiento de células
cancerosas. Estos son los primeros cultivares de
papa que propenden por la calidad nutricional en
Colombia con mayor contenido de proteína y de
minerales como hierro y zinc (Narváez et al., 2014).
La Corporación para Investigaciones Biológicas
ubicada en Medellín viene realizando estudios
para crear una línea de papa transgénica resis-
tente a la polilla guatemalteca, que es una de las
plagas de mayor importancia económica en Co-
lombia, las investigaciones para la obtención de
estas líneas llevan 12 años. En este caso se tomó
la bacteria Bacillus thuringiensis para transformar
las plantas genéticamente, se comenzó con siete
materiales comerciales de los cuales sólo dos han
mostrado potencial de resistencia a la polilla, estas
son las variedades parda pastusa y Diacol Capiro
R12; “esto signica que esas plantas han superado
todas las pruebas moleculares, biológicas, quími-
cas, inmunológicas realizadas hasta al momento y
han demostrado hasta un 100% de resistencia a la
plaga, pues han sido expuestas a un nivel alto de
incidencia de plaga y logran resistir completamen-
te” (AGROBIO, 2011). Estas líneas no están en el
mercado debido a que faltan pruebas y la aproba-
ción para producirse comercialmente.
Yuca (Manihot esculenta): El CIAT, adelanta seis
proyectos de investigación cientíca en GM, con
intención de convertirla en un cultivo altamente in-
dustrializado y productivo. Los seis proyectos son:
modicación de las características del almidón,
reducción de cianuro, enriquecimiento en pro-vi-
tamina A en la raíz, control de oración, aumento
en la materia seca y producción de etanol como
biocombustible (AGROBIO, 2014)
Pastos (Brachiaria y Styozantes): El CIAT, trabaja
en estas especies de pasto GM. actualmente se
realizan estudios de transformación genética para
mejoramiento a través de técnicas de ingeniería
genética y manejo connado (AGROBIO, 2014)
Melina (Gmelina arbórea): la melina es una es-
pecie de origen asiático, por su amplia adapta-
bilidad ha sido introducida en países tropicales,
posee alto contenido proteico a nivel foliar, se le
considera buen forraje para el ganado y sirve de
alimento para el gusano de seda. La Universidad
Distrital Francisco José de Caldas de Colombia
implementó estudios en revigorización y estable-
cimiento in-vitro por medio de cultivos vegetales,
el estudio se basó en el rejuvenecimiento sioló-
gico del material adulto y su establecimiento in-
vitro (Yepes, 2006).
102
Biotecnología aplicada al desarrollo agropecuario colombiano
Nogal (Juglans regia): La Universidad Tecnológi-
ca de Pereira en el año 2011 realizó un estudio
sobre la caracterización de la variabilidad genéti-
ca de progenies del nogal, se estudiaron setenta
plantas pertenecientes a la estación de mejora-
miento en CENICAFE, los resultados de este estu-
dio servirán de guía para la conservación de esta
especie (Marulanda, et.al, 2011).
Guadua (Guadua spp.) Uno de los recursos to-
geneticos más representativos del país. En torno
esto la Universidad Nacional de Colombia y la So-
ciedad Colombiana de Bambú realizaron una ca-
racterización molecular de la Guadua angustifolia
Kunt por medio de marcadores moleculares RAMs.
Se seleccionaron nueve materiales de la zona del
eje cafetero por sus características morfológicas y
físico-mecánicas. Los resultados obtenidos mos-
traron que los materiales recolectados de la zona
de Pereira no se diferencian genéticamente y pue-
den ser reproducidos vegetativamente mientras
que los de la zona de Palestina (Caldas, Colombia)
divergen de las demás zonas; la conclusión nal
muestra que hay una alta diversidad genética y de-
bido a esta variabilidad se puede pensar en un me-
joramiento genético de la especie (Rugeles, Posso,
Londoño, Barrera & Muñoz, 2012).
Sector pecuario
En el sector pecuario se han realizado grandes
avances en la obtención de razas mejoradas, en
las cuales se busca un mejor rendimiento de car-
ne, leche y sus derivados; a partir de la clonación
de especies con el n de conservar las caracte-
rísticas genéticas. Mejorar la alimentación que
suministre una adecuada nutrición y resistencia a
enfermedades propias de los galpones evitando el
uso de la aplicación de hormonas y antibióticos; o
con el mejoramiento de las razas avícolas por me-
dio de la transferencia embrionaria que proporcio-
ne una resistencia a los cambios climáticos, enfer-
medades y el tipo de objetivo de producción. En
busca del mejoramiento animal se investiga la pre-
servación de los bosques nativos implementando
especies arbóreas que sirvan para la alimentación
animal. La utilización de la biotecnología ayuda
a reducir las importaciones de alimentos y con-
tribuye a disminuir el impacto negativo al medio
ambiente con nuevas estrategias de producción
pecuaria mediante el diagnóstico, control de en-
fermedades y la adaptación a los cambios climá-
ticos. En el área animal los avances investigativos
se dan con el objetivo de mejorar la producción,
creación de vacunas, mejorar las especies gana-
deras y clonación manejando la inseminación arti-
cial o implantación de genes.
Algunas investigaciones destacadas
en el sector pecuario
Avicultura: se han desarrollado diferentes estu-
dios para el mejoramiento de la alimentación y
así evitar el uso de antibióticos en la cría de estos
animales; uno de los estudios realizados fue en
la Universidad del Cauca con la incorporación de
quinua en la dieta nutricional de pollos de engor-
de. En el estudio se utilizaron 128 pollos machos
Ross 308 a los cuales se les incorporó en la die-
ta diferentes niveles de quinua. Como resultado
se encontraron diferencias en los indicadores de
conversión alimentaria, eciencia alimenticia y
rendimiento del canal, en cuanto a la ganancia de
peso no se observaron diferencias signicativas.
En cuanto a los resultados económicos se en-
contró que “el tratamiento con 5% de inclusión de
quinua representa la mayor rentabilidad siendo un
116% superior al tratamiento control, obteniendo
rendimientos productivos similares a los obtenidos
con un concentrado comercial a un más bajo cos-
to” (Mosquera, Portilla & López, 2009).
Ganadería: uno de los mayores avances se dio a
nales del año 2014, cuando nació el primer ani-
mal clonado en Colombia en el departamento de
Córdoba, este avance se logró por medio de los
laboratorios Genescol, se tomó un trozo de piel
de la cola de una búfala llamada Lola, este pro-
ceso fue realizado un año atrás, se tomó un ovu-
lo al cual le fue extraído el núcleo y se realizó la
implantación del núcleo de una célula tomada del
trozo de piel. Durante el experimento se realizó el
proceso en diferentes búfalas pero solo una culmi-
nó con el nacimiento de Lolita.
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Porcicultura: la Universidad Nacional de Colom-
bia logró las primeras crías porcinas con insemi-
nación articial a partir de semen congelado de
diez reproductores donde se logró inseminar a
cuatro cerdas. A los 33 días se les hizo ecografía
y todas estaban gestando. Después de 312 días,
nacieron cuatro camadas, dos de once y dos de
siete cerdos, tras una gestación que transcurr
normalmente (Echavarría, 2015).
La aplicación de la biotecnología animal hacia el
campo ambiental abre la posibilidad de crear ani-
males que produzcan menor cantidad de daños al
ambiente. “El ejemplo más conocido de ese caso
es el enviropigTM, un porcino que tiene la capa-
cidad de digerir el tato de las plantas y de esa
forma, liberar menos fosfato en las heces y conse-
cuentemente menos polución ambiental” (Kues &
Niemann, 2004).
Piscicultura. La Universidad del Cauca en la Fa-
cultad de Ciencias Agropecuarias en el año 2011
realizó una evaluación de ensilaje biológico de re-
siduos de pescado en alimentación de tilapia roja,
el lugar del estudio fue en la represa La Salvajina
donde ha incrementado los residuos de la pro-
ducción piscícola, posteriormente se distribuyeron
las diferentes dietas en cuatro grupos al 10, 20,
30% de ensilaje, y un testigo; como parámetros
de evaluación tomaron la digestibilidad aparente
y parámetros zootécnicos. Los resultados mostra-
ron que en los parámetros zootécnicos hay dife-
rencias signicativas en talla, peso y conversión
alimenticia en los tratamientos a los cuales se les
añadió el ensilaje siendo “la dieta con inclusión del
30% de ensilaje biológico de residuos de pescado
presentó ganancia de peso, incremento en talla y
conversión alimenticia signicativamente mayor
con respecto a los tratamientos evaluados, rela-
cionado probablemente a los altos niveles de áci-
dos grasos poliinsaturados” (Perea, Garcés & Ho-
yos, 2011). Por su parte, la Universidad del Valle
realizó un estudio de bacterias que conservarían
la carne de pescado para evitar la pérdida que ge-
nera la pesca excesiva y posteriormente contami-
na los mares ya que los desechos son arrojados
nuevamente al mar, las bacterias escogidas para
el proyecto son bacterias lácticas, éstas permiten
preservar el pescado para la preparación de pasta
e hidrolizado de pescado; las bacterias fueron se-
leccionadas en peces (cardumas, aguja, tambore-
ros) de la costa pacíca colombiana, se extrajeron
sus intestinos donde se encuentran las bacterias
para aislar 30 cepas y escoger 3 con mayor ca-
pacidad de producción de bacteriocinas; las ce-
pas se siembran en un cultivo puro para elaborar
un inoculo direccionado a fermentación bacteria-
na en dos o tres semanas y nalmente obtener
el hidrolizado y pasta de pescado. Este proceso
también ha sido empleado para la conservación
de verduras, dando como resultado un producto
similar al Kimchi coreano; que consiste en verdu-
ras fermentadas que se conservan frescas pues
no han sido cocinadas y no se les han adicionado
preservativos como en el caso de los encurtidos”
(Pedraza, 2001).
Desafíos biotecnológicos para fortalecimiento
sustentable del agro colombiano
En la Figura 3 se plantean cinco aplicaciones de
la apuesta estrategica del gobierno colombiano en
materia de desarrollo biotecnológico, sustentan-
dose en el aprovechamiento de la biodiversidad,
y el uso de la bioprospección en la exploración
e identicación sistemática de los recursos
biológicos con potencial uso en actividades co-
merciales (Gómez et al., 2013), este panorama
permite visualizar de forma positiva el futuro de
aplicación sustentable de la biotecnología agrope-
cuaria, enmarcada dentro de las tendencias mun-
diales citadas a continuación:
• Alimentos saludables, naturales, con buena
apariencia y alta calidad nutricional
• Productos 100% naturales. Reducción del uso
de aditivos e ingredientes químicos
• Productos frescos y de larga duración o mínima-
mente procesados.
• Agricultura libre de agroquímicos - Ecológica
• Alimentos funcionales, forticados, enriqueci-
dos, con altos contenidos de bra, dietéticos, y
energéticos.
104
Biotecnología aplicada al desarrollo agropecuario colombiano
• Interés por productos sosticados, y buena dis-
posición frente a la variedad y lo exótico con respon-
sabilidad hacia el medio ambiente y la ecología.
• Utilización de la biotecnología para mejorar car-
acterísticas nutricionales.
De acuerdo a lo aquí citado la biotecnología ac-
tualmente debe propender a la sustentabilidad a
partir de prácticas de conservación de los recur-
sos y en pro del bienestar de todos los seres vivos
(Narváez, 2015).
Figura 3. Apuesta estratégica para el sector biotecnológico del gobierno colombiano
Fuente: (Gómez et al., 2013), adaptado del Departamento Nacional de Planeación - PND 2010-2014.
De acuerdo a la publicación de Nieto & Giraldo
(2015) las líneas de acción propuestas por el Pro-
grama Nacional de Biotecnología de la política
nacional de ciencia, tecnología e innovación de
Colombia, no están conectadas correctamente a
las tendencias mundiales, lo que signica que es
necesario reorientar directrices de las políticas na-
cionales para que conuyan en una sola dirección
encaminada a una producción agropecuaria sus-
tentable. Es un reto para Colombia promover el
fortalecimiento del agro colombiano, fundamental-
mente para el propio bienestar de sus habitantes y
de acuerdo a las tendencias mundiales garantizar
la seguridad alimentaria usando como herramien-
ta la investigación en biotecnología, incluyendo
sistemas de producción animal en pro del abas-
tecimiento de la demanda proteica; bioprocesos y
bioproductos (con macro y microorganismos) rela-
cionados con la creciente demanda de productos
con prácticas agrícolas biológicamente raciona-
les; la agrobiodiversidad, en relación con su con-
servación, uso sostenible y las políticas de acce-
so y distribución equitativa de benecios (OECD,
2011). Aplicando de forma responsable las herra-
mientas de desarrollo biotecnológico, Colombia
podría salir del mapa del hambre que de acuerdo
a la FAO para 2014-16, ubica al país con una po-
blación subalimentada del 8.8 % estimada en la
categoría de moderadamente baja (FAO, 2015);
esto corresponde a 4.4 millones de personas, lo
cual no es substancial en términos de disminución
a lo largo de los años, si se compara con el pe-
riodo 1990-1992 donde esta población sumaba 5
millones (Montenegro & Rosales, 2015).
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Conclusión
Considerando que la biotecnología aplicada al
sector agroindustrial es la que presenta un mayor
desarrollo en Colombia en comparación a otros
subsectores, podría visualizarse de forma positi-
va el futuro de la aplicación sustentable de la bio-
tecnología agropecuaria enmarcada dentro de las
tendencias mundiales, no obstante se requiere de
esfuerzos signicativos en investigación básica y
aplicada que coloquen a Colombia a la vanguar-
dia del desarrollo biotecnológico agropecuario.
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Conicto de Intereses
Los autores declaran no tener ningún conicto
de intereses
Recibido: 27 de enero de 2015
Aceptado: 02 de marzo de 2015
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Revista d e Investigación Agraria y Ambiental – Vol umen 6 Número 2 - julio-dic iembre de 2015 – ISSN 2145-6097
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... El desafío se concentra entonces, en lograr el equilibrio entre la competitividad económica, el desarrollo social y la sostenibilidad ambiental (Alvarado López, 2018;Perea-Medina, Navarro-Jurado & Luque-Gil, 2018). Lo anterior, basado en la articulación entre el sector agropecuario y otros sectores económicos a través del uso de herramientas como la biotecnología, bioprospección y bioeconomía (Cáceres, 2015;Montenegro Gómez & Hernández Ossa, 2015). Además de romper con el paradigma en el que las demandas del sector estén restringidas a las necesidades de las ciencias básicas y no valorar la contribución para la innovación de áreas transversales (Castellanos Domínguez, Fonseca Rodríguez, Ramírez Martínez, 2011). ...
Article
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In Colombia, there are diverse gaps between consumer demands and research processes, which hinder the formulation of strategies related to reducing the negative impacts generated by exploitation activities in the agricultural sector. In order to reflect on the way in which the public policies, the development of a management system and, motivation and challenges from actors of the agricultural sector influence the innovation and adoption of technological services, an analysis from secondary sources were applied. This allowed identifying the key issues to advance in their adoption, the points of articulation and gaps between the agricultural, industrial, and decision-making segments in the agricultural sector allows establishing common purposes in favor of innovation and development of value chains.
... La falta de información y divulgación de estas prácticas ante los pequeños productores ha limitado un poco el nivel productivo del sector ganadero, principalmente por el desconocimiento de la relación costo-beneficio, lo cual incide directamente en la continuidad de la producción y reproducción de forma tradicional, conllevando a la comercialización de productos de baja calidad, mayor tiempo de producción y poca rentabilidad. Colombia busca reconocimiento como líder en el desarrollo, producción, comercialización y exportación de productos de alto valor agregado, siendo el objetivo para 2025, posicionarse como uno de los tres líderes del sector biotecnológico en América Latina (Montenegro & Hernández, 2015). ...
Article
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El sector ganadero busca mejorar la productividad de carne, leche y rusticidad, por medio de los cruzamientos, lo que ha conllevado al deterioro de las líneas raciales, repercutiendo en la disminución de calidad y cantidad de producción, e influyendo directamente en la rentabilidad. Actualmente los adelantos biotecnológicos proponen mejorar los niveles productivos de una empresa ganadera, a partir de la Inseminación Artificial IA y la Inseminación Artificial a Tiempo Fijo IATF, en donde se está manejando e introduciendo el mejoramiento genético, prácticas que incrementan el valor productivo y reproductivo de los bovinos, haciendo rentable el negocio ganadero y mejorando la competitividad del sector. La IA y la IATF, tienen como diferencia el tiempo del proceso de la inseminación, la IA se maneja a celo detectado y la IATF debe tener en cuenta las horas de la aplicación de las hormonas para la inseminación en tiempos exactos; estos dos métodos se manejan con el uso de semen probado y comprobado de animales altamente productivos para carne y/o leche. Para la IATF se han proporcionado protocolos para la sincronización del estro basados en: “los que utilizan combinaciones de GnRH y prostaglandina F2α (PGF), llamados protocolos Ovsynch y los que utilizan dispositivos con progesterona (P4) y estradiol conocidos como control del desarrollo folicular”, división planteada por Saldarriaga (2009). En este escrito, se documenta la aplicabilidad de biotecnologías como la IA-IATF en los sistemas de producción ganaderos para contribuir al mejoramiento genético de las razas bovinas.
Article
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El botón de oro es un arbusto herbáceo que ha tenido gran aceptación como forraje en las ganaderías del trópico y en la alimentación de especies menores. Lo anterior obedece que entre muchas de sus bondades se destaca su fácil adaptación a podas sucesivas y capacidad de rebrote, elementos importantes para ser tenido en cuenta como especie inclusiva en los bancos forrajeros. Su propagación se realiza de dos maneras especialmente por vía asexual (estacas) y sexual (semillas); la primera forma de propagación ha sido los más utilizados y difundidos en los últimos tiempos y hace parte de una práctica que pareciera la más viable y efectiva en la cultura forrajera del sector ganadero y pecuario.La semilla gamica tiene grandes ventajas ya que de un kilogramo se obtienen alrededor de 100.000 semillas con un 17% de germinación que comparados con otras investigaciones mencionadas se pueden llegar a producir; esto representa un número considerable y aceptable de plántulas que al propagasen pueden y permiten el establecimiento de cultivos forrajeros con factibilidad económica que favorece el campo.Las plantas post trasplante responde bien al procedimiento llegando a alcanzar alturas de 1 metro a los 90 días. Si se compara en términos de trabajo y logística la práctica de este método de siembra resulto atractivo para emprender actividades de propagación de tan importante especie forrajera.Es necesario continuar validando y generando nuevas formas que garanticen aún más la eficiencia de este método de propagación.
Conference Paper
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RESUMEN. En la actualidad, los sensores agrícolas y ambientales son ampliamente utilizados en diversos proyectos de investigación que se llevan a cabo en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD, especialmente en los proyectos de agricultura moderna que buscan fortalecer los procesos productivos de los pequeños y medianos agricultores. Son diversos parámetros que se pueden medir y controlar en un cultivo que, mediante una gestión adecuada, permiten realizar un uso eficiente del riego, fertilización y control de enfermedades, que se ve reflejado en un aumento de la productividad y calidad de los cultivos con menores costos de producción por el uso eficiente de los insumos agrícolas y reducción de costos de mano de obra en los sistemas automatizados. La adopción de tecnología en el sector agrícola colombiano no es tarea fácil, el desconocimiento y el costo de los mismos hace que sea un beneficio que habitualmente solo grandes productores pueden implementar en sus procesos productivos. Con una población mundial creciente, se hace indispensable que los pequeños y medianos agricultores se adapten a las nuevas tendencias tecnológicas que les permita suplir la demanda de alimentos cada vez más creciente, haciendo un uso racional de los recursos naturales y contribuyendo a reducir los impactos negativos en el cambio climático derivado de las malas prácticas agrícolas.
Article
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Euterpe oleracea es una palma originaria de Suramérica, su distribución es netamente tropical y subtropical. Su fruto es altamente aprove - chado en Brasil, donde se conoce como açai. Comercializado tanto dentro como fuera del país, sus niveles de exportación han aumentado debido a resultados científicos que indican altas propiedades antioxidantes y nutritivas. Es considerado alimento funcional y de impor - tancia en el sostenimiento de la seguridad alimentaria. En Colombia, E. oleracea hace presencia en la región pacífica, principalmente en valles medios de los ríos Atrato y Magdalena, su fruto conocido como naidí se aprovecha en los departamentos de Nariño, Cauca, Valle del Cauca y Chocó. Habitantes del Pacífico valoran su fruto por sus cualidades nutritivas y por ser fuente de ingresos para muchas familias que comercializan en mercados locales. Su aprovechamiento se ve afectado debido a que las cosechas abundantes se dan solamente en dos épocas del año, originando priorización por el aprovechamiento del palmito (cogollo) sobre el fruto, comprometiéndose el uso sustentable del recurso y la seguridad alimentaria, ya que la extracción de palmito, primero afecta la fructificación, y segundo no favorece la economía de la región, porque su explotación la hacen empresas extranjeras exportadoras. Por lo tanto, este recurso fitogenético requiere atención de entes gubernamentales e instituciones que contribuyan en el fortalecimiento de la comercialización del fruto teniendo como base sus bondades nutritivas y saludables.
Article
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The role of biotechnology in the future of humanity is seen as essential and leading to address those who makes the most important challenges of economies and societies of the world in the coming decades: provision of food, water, energy, health and other resources and services for a growing population. This research article addresses from a critical stance trends in biotechnology in Colombia. It was found that the bet of the Colombian State for innovation, research and biotechnology is not at the forefront of global trends and is subject to a precarious insertion in the world market, leaving outside dimensions cultural, social and environmental. It is concluded that the State must reorient its biotechnological betting toward the construction of a sustainable society environmentally and culturally.
Article
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Cordia alliodora es un arbol muy conocido como productor de madera en zonas tropicales de America Latina y el Caribe; se caracteriza por producir una valiosa madera y presentar crecimiento rapido. En Colombia, es frecuente en sistemas agroforestales con cafe. Como la mayoria de especies forestales, esta especie presenta problemas biologicos para programas de mejoramiento genetico como los largos periodos de regeneracion y los altos costos a la hora de mantener una poblacion a largo plazo. Los programas de seleccion asistidos con marcadores moleculares han tenido un gran impacto en el mejoramiento genetico, debido a que minimizan los intervalos de regeneracion, incrementan la ganancia genetica por generacion y permiten la evaluacion de la informacion genetica esencial para las especies. En el presente trabajo, se caracterizaron sesenta individuos de C. alliodora pertenecientes a los ensayos de procedencias y progenies establecidos en el programa de mejoramiento genetico de Cenicafe. La caracterizacion se realizo a traves de marcadores microsatelites, despues del desarrollo de una libreria genomica enrriquecida con microsatelites de la especie. Finalmente, se evaluaron veinticuatro microsatelites especificos, de los cuales veinte permitieron detectar veintiocho loci polimorficos y multialelicos. Estos resultados ofrecen una guia para orientar las politicas de produccion sostenible y conservacion de esta especie de valiosa madera, asi como una herramienta para la identificacion de clones con interes comercial.
Article
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Archaeological evidence suggests that the agricultural practices of animal and plant domestication spread globally between 10,000 and 2,000 BCE. In A History of World Agriculture: From the Neolithic Age to the Current Crisis, Marcel Mazoyer and Laurence Roudart hypothesize that agriculture originated in the Middle East, providing evidence from archaeological sites in Iraq, Israel, Jordan, Lebanon, Syria, and Turkey. Mark Tauger supports this hypothesis in Agriculture in World History, and indicates that the earliest agricultural practices entailed setting aside land for resident animals to graze and for growing indigenous edible plants.
Article
Farm animals and their products have a longstanding and successful history of providing significant contributions to human nutrition, clothing, facilitation of labour, research, development and medicine and have thus been essential in improving life expectancy and human health. With the advent of transgenic technologies the potential of farm animals for improving human health is growing and many areas remain to be explored. Recent breakthroughs in reproductive technologies, such as somatic cloning and in vitro embryo production, and their merger with molecular genetic tools, will further advance progress in this field. Here, we have summarized the contribution of farm animals to human health, covering the production of antimicrobial peptides, dietary supplements or functional foods, animals used as disease models and the contribution of animals to solving urgent environmental problems and challenges in medicine such as the shortage of human cells, tissues and organs and therapeutic proteins. Some of these areas have already reached the level of preclinical testing or commercial application, others will be further advanced only when the genomes of the animals concerned have been sequenced and annotated. Provided the necessary precautions are being taken, the transmission of pathogens from animals to humans can be avoided to provide adequate security. Overall, the promising perspectives of farm animals and their products warrant further research and development in this field.
Primeras crías porcinas de semen congelado. Universidad Nacional de Colombia
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