5 Alimentos transgénicos: ¿Pueden considerarse una

CAPÍTULO
5
Alimentos transgénicos: ¿Pueden
considerarse una mejora funcional?
D. Ramón Vidal
RESUMEN
Este capítulo describe la aplicación de técnicas de ingeniería genética en la obtención de
alimentos funcionales. Son los alimentos transgénicos funcionales y se les conoce como la
segunda generación de alimentos transgénicos. La producción de este tipo de productos comenzó hace catorce años. Ya hay más de un centenar de ellos y, aunque se ha trabajado
fundamentalmente con plantas transgénicas, también existen desarrollos en animales de
granja y microorganismos, si bien tan sólo una colza transgénica con alto contenido en ácido
oleico ha obtenido el permiso de comercialización. El resto todavía está pendiente de evaluaciones sanitarias y medio-ambientales. Se han obtenido plantas transgénicas comestibles
mejoradas en cuanto a su composición en vitaminas, minerales, fitonutrientes o proteínas o
aminoácidos esenciales. También se han desarrollado cultivos transgénicos oleaginosos que
producen aceites más saludables. En el mundo animal se dispone de hembras transgénicas
de diferentes especies de mamíferos que son capaces de producir leche con mejores propiedades nutricionales o que contiene proteínas de interés farmacológico. También se dispone
de microorganismos transgénicos capaces de producir alimentos y bebidas fermentadas más
saludables. El futuro de estos alimentos transgénicos funcionales es incierto en la Unión
Europea, pero podría ser una clave de futuro agroalimentario en otras partes del planeta.
¿Qué es un alimento funcional
y qué es un alimento transgénico?
Hace apenas un mes viajé a Ecuador con un compañero para dictar un curso sobre alimentos
transgénicos. Al llegar a Quito nos enteramos de que la nueva constitución ecuatoriana prohíbe los
alimentos y cultivos transgénicos, a menos que sean de interés nacional. Cuando preguntamos a
un funcionario ecuatoriano que se entendía por «interés nacional» la respuesta fue «todo aquello
que implique una ventaja económica o de salud para el consumidor». Para los que llevamos muchos años trabajando en transgénicos, esta respuesta es interesante. Lo que mi interlocutor estaba
diciendo, quizás, sin saberlo, es que Ecuador precisa la práctica totalidad de los alimentos y cultivos
transgénicos que se han desarrollado hasta la fecha porque ésas han sido las dos grandes áreas de
trabajo de la transgenia. Por un lado, la productividad en campo con los desarrollos más conocidos
de plantas resistentes al ataque de plagas y al tratamiento con herbicidas. Por otro, los desarrollos
que comenzarán a plantarse en la próxima década y que hacen referencia a los alimentos transgénicos funcionales. A estos últimos vamos a dedicar este capítulo, aunque previamente necesitaremos hablar de los alimentos y cultivos transgénicos en general. Para ello, nada mejor que comenzar definiendo que entendemos por alimento funcional y por alimento transgénico.
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Un alimento funcional es aquel que, independientemente de su valor nutritivo, es rico en algún componente que aporta propiedades positivas e importantes para la salud, de forma que su
efecto beneficioso se manifiesta con las cantidades que de dicho alimento se consumen habitualmente en la dieta. Este tipo de productos constituye el subsector de la alimentación europea que
ha crecido a mayor ritmo durante los últimos años. En los diez últimos años, nuestro país ha sido
pionero en la Unión Europea (UE) en la comercialización de estos productos. Aunque muchos de
ellos han pasado evaluaciones científicas razonables, es cierto que hay otros en los que esta evaluación no se ha llevado a cabo. Hasta el año 2007, en que se aprobó el Reglamento CE 1924/2006
de declaraciones nutricionales y propiedades saludables de los alimentos, la alimentación funcional
europea ha implicado en más ocasiones de las deseadas mucho marketing y poca ciencia.
Bien entendida, la alimentación funcional es adecuada desde el punto de vista social y comercial, ya que puede ayudar a desarrollar un negocio basado en alimentos que prevengan enfermedades, con el consiguiente impacto en las arcas de los sistemas de seguridad social y en la
salud de la población. Resulta particularmente interesante en el caso de los niños y los ancianos,
que requieren intervenciones nutricionales acordes a sus problemas fisiológicos concretos. Mal
entendida, puede ser perversa, sobre todo si los consumidores o las empresas productoras distorsionan la realidad y piensan que los alimentos pueden ayudar a superar enfermedades. Eso no
quita para que una buena dieta unida a una vida sana, sin excesos y con ejercicio, sea la base de
una buena salud. Es en esta filosofía de los alimentos como medida para prevenir, no curar enfermedades, donde deben enmarcarse estos alimentos funcionales, es decir, los alimentos transgénicos funcionales.
Por otro lado, un alimento transgénico es aquel en cuyo diseño se han utilizado técnicas de
ingeniería genética. Recordemos que la ingeniería genética no es más que una tecnología que
permite aislar en un tubo de ensayo un gen determinado de los miles de genes que componen el
genoma de un organismo vivo. El hecho de tenerlo aislado nos permite identificarlo hasta su nivel más íntimo que es el de su secuencia de nucleótidos. Ese conocimiento permite poder introducir modificaciones dirigidas en la secuencia. Además, existen métodos llamados de transformación genética con los que introducir el gen aislado o el modificado en el organismo del que se
tomó o en uno distinto. A ese nuevo organismo que porta un gen proveniente de otro ser vivo se
le llama transgénico o también organismo modificado genéticamente y de ahí el nombre de alimento transgénico o alimento modificado genéticamente.
Para la inmensa mayoría de consumidores aplicar genética en la alimentación suena como
algo nuevo, pero no lo es tanto. Desde los albores de la agricultura y la ganadería, el hombre ha
mejorado las razas de animales de granja y las variedades vegetales comestibles utilizando empíricamente técnicas genéticas. Entre todas ellas, las más utilizadas han sido la hibridación, conocida como cruce sexual, y la aparición de mutantes espontáneos o variabilidad natural. En la primera de estas técnicas se cruzan dos parentales portadores de características agroalimentarias
relevantes pero complementarias (por ejemplo, una variedad resistente al ataque de un patógeno con otra con buena productividad en campo) y se busca entre los descendientes aquellos que
hayan heredado lo bueno de los dos parentales. A nivel molecular lo que ocurre en estos cruces
no es más que la mezcla al azar de los miles de genes de cada progenitor, de forma que la combinación con los genes adecuados será minoritaria. Aun así, los mejoradores son capaces de escrutar esa descendencia y seleccionar los híbridos adecuados. Por complicada que parezca esta
tecnología ha funcionado magníficamente; de hecho, un porcentaje altísimo de variedades vegetales y razas animales que consumimos en nuestra dieta son productos de procesos de cruce y
selección. Baste recordar que mediante sucesivos cruces se han conseguido las variedades de
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trigo con las que se producen las harinas que usamos para fabricar el pan. Estos trigos, que muchos consideran naturales, se desarrollaron hace pocos años y sus genomas son un auténtico
puzzle de cromosomas. Otro ejemplo son las gallinas ponedoras de huevos. En la década de los
cincuenta ponían 70 huevos por año. Mediante selección genética por cruce sexual se llegó a
110 huevos por año a principios de los ochenta. En la actualidad, la cifra de puesta supera los
300 huevos por año, y todo gracias a la genética. En la segunda técnica, la mutación, lo que se
seleccionan son individuos mutantes que, también de forma aleatoria, han cambiado uno o unos
pocos de los miles de genes de su genoma para conseguir una nueva combinación genómica
más eficaz desde el punto de vista agroalimentario. De nuevo hay muchos ejemplos en nuestra
dieta, siendo uno de los más llamativos las coles. Estos vegetales no existían hace cinco mil años
y son el fruto de una mutación en el genoma de un ancestro evolutivo que ya se perdió.
Conviene recordar que las técnicas genéticas clásicas tienen dos restricciones. La primera es
la falta de direccionalidad en la mejora genética introducida. Mutar selectivamente un único gen
de un genoma es imposible, de igual forma que en un cruce sexual no es factible conseguir
agrupar selectivamente en un descendiente sólo los genes deseados de un parental y del otro. La
segunda se refiere a la imposibilidad de saltar la barrera de especie. Aunque suene a simplificación, no podemos mutar una patata hasta conseguir una nueva variedad que tenga licopeno
como los tomates, ni podemos llevar a cabo un cruce sexual entre estos vegetales. La ingeniería
genética no tiene estas limitaciones. Como discutimos anteriormente, la base de esta tecnología
es la direccionalidad: aislar un único gen, identificarlo a nivel de su secuencia de nucleótidos e
introducirlo en un punto concreto del genoma de otro organismo generando el transgénico.
Pero aun más, dado que todos los genes, excepto los de algunos virus, están hechos de DNA, no
hay problema en expresar el gen de un organismo en otro. Tan sólo hay que situarlos bajo el
control de señales reguladoras adecuadas y funcionará, por muy distante que esté en la escala
evolutiva el organismo donador del receptor.
Aun así, sería un error creer que hacemos lo mismo que los mejoradores del siglo xix. De
hecho, existen tres diferencias notables: ahora, con la ingeniería genética se direcciona la modificación genética introducida, se hace de forma más rápida y eficaz y se puede saltar la barrera de
especie. De todas ellas, la más importante desde el punto de vista de la tecnología de los alimentos es la última y lo es porque puede afectar a determinados grupos de consumidores al trabajar
con los genes denominados de reserva ética. Un ejemplo de ello sería la expresión de genes provenientes del genoma de un animal en un genoma vegetal y el posible consumo de estos vegetales transgénicos por parte de vegetarianos estrictos. Otro, la expresión de genes provenientes
de genomas de animales que presentan limitaciones de ingesta para alguna religión o grupo étnico como es el caso del cerdo.
La fuerza de la agroalimentación transgénica
El primer alimento transgénico se comercializó en el año 1994 en Estados Unidos. Era un
tomate transgénico capaz de resistir mucho más tiempo en la nevera sin pudrirse. Desde entonces hasta nuestros días han obtenido el permiso de comercialización centenares de alimentos
transgénicos y se calcula que hay más de quinientos en últimas fases de experimentación o primeras fases de comercialización. Además, hay que destacar que la legislación de la UE considera
que un alimento transgénico no es sólo el producido a partir de una materia prima transgénica,
sino que también lo es aquel que porta un aditivo aislado desde un organismo modificado por
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ingeniería genética. Este podría ser el caso de una galleta que contuviera lecitina producida a
partir de una variedad transgénica de soja o que estuviera adicionada de una enzima producida
por un microorganismo transgénico. Este hecho amplía notoriamente el listado de alimentos
transgénicos, dado que muchos aditivos, fundamentalmente enzimas y vitaminas, se producen
por fermentación de microorganismos transgénicos.
Casi todos los alimentos transgénicos que se comercializan son vegetales, por lo que una
buena forma de medir hasta qué punto se impone esta tecnología es cuantificar la superficie
destinada en el planeta al cultivo de plantas transgénicas. Este ejercicio lo viene haciendo desde
el año 1996 la organización internacional sin ánimo de lucro International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (abreviadamente ISAAA, http://www.isaaa.org/). Los últimos
datos publicados por esta organización indican que en el año 2008 se cultivaron en todo el planeta más de 125 millones de hectáreas de cultivos transgénicos, esencialmente en Estados Unidos, Argentina y Canadá, pero también en África del Sur, Brasil, China o Paraguay, hasta sumar
un total de 25 países (Tabla 5.1). Por supuesto, son muchos más los países en los que se comercializan. Los cultivos transgénicos que se han plantado en el año 2008 han sido soja (53% del
total), maíz (30%), algodón (12%), colza (menos del 5%) y alfalfa, calabaza, clavel, papaya, pimiento, remolacha y tomate con superficies mínimas.
Como se deduce del contenido de la tabla 5.1, los primeros alimentos transgénicos en comercializarse masivamente han sido vegetales comestibles que resisten el tratamiento con herbicidas o el ataque de distintas plagas. Se les suele denominar la primera generación de transgénicos. Los más usados son el maíz Bt y la soja resistente al glifosato que son los dos únicos cultivos
transgénicos autorizados en la UE. Bajo la primera denominación se incluyen distintas plantas
transgénicas de maíz que resisten el ataque de lepidópteros o coleópteros al expresar diferentes
formas de un gen proveniente de la bacteria Bacillus thuringiensis que codifica una proteína que
revienta el tracto digestivo de estos insectos. Esta proteína es totalmente inocua para los mamíferos, por lo que es un insecticida seguro. Existen desarrollos similares en algodón que se han
cosechado con éxito en muchos países del planeta. Como ejemplo, baste citar que en India se
cultiva algodón transgénico Bt desde el año 2002 y que en la última campaña mediante su uso
se ha conseguido reducir un 70% el empleo de insecticidas. Por otro lado, la soja resistente al
glifosato es una soja transgénica que resiste el tratamiento con este herbicida cuya base química
es la N-fosfonometilglicina. Hay dos estrategias para construir plantas transgénicas resistentes al
glifosato. La primera consiste en aumentar la dosis génica del gen diana, desequilibrando la relación cantidad de herbicida/cantidad de dianas. La segunda es buscar alelos mutantes del gen
que codifica la diana, en los que el sitio activo ha variado y no se produce la inhibición. Ejemplos
de ello son los alelos mutantes del gen aroA de Salmonella typhimurium y el alelo resistente de
Petunia hybrida. El empleo de este cultivo transgénico va unido a la técnica agrícola conocida
como siembra directa que consiste en espolvorear la semilla sin roturar el campo y tratar inmediatamente el campo con el herbicida. Los resultados de aplicar este paquete tecnológico son
espectaculares. Por ejemplo, en Argentina se han alcanzado rendimientos de más de 6 toneladas
de haba/Ha con una reducción importante del consumo energético y la erosión, unida a un aumento de la biodiversidad. En la campaña 1994-95, la última sin soja transgénica, los agricultores argentinos gastaban 78 dólares/Ha en herbicidas. Hoy gastan 37 dólares/Ha y se ha producido una bajada del 90% global en el consumo de estos plaguicidas.
Estas mejoras no sólo se han llevado a cabo en vegetales comestibles, también se han aplicado
en animales de granja y en microorganismos responsables de la producción de alimentos y bebidas
fermentadas. Entrañan mayor complejidad tecnológica, por lo que tardaran más en llegar a nues-
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Tabla 5.1.
Países del planeta donde en el año 2008 se cultivaron plantas transgénicas.
Para cada país los cultivos aparecen en orden decreciente de superficie sembrada.
(Datos tomados del informe ISAAA)
PAÍS
SUPERFICIE
(millones
de hectáreas)
CULTIVO MAYORITARIO
Estados Unidos
62,5
Soja, maíz, algodón, colza, calabaza, papaya,
alfalfa y remolacha
Argentina
21
Soja, maíz y algodón
Brasil
15,8
Soja, maíz y algodón
India
7,6
Algodón
Canadá
7,6
Colza, maíz, soja y remolacha
China
3,8
Algodón, tomate, álamo, petunia, papaya y
pimiento
Paraguay
2,7
Soja
Sudáfrica
1,8
Maíz, soja, algodón
Uruguay
0,7
Soja, maíz
Bolivia
0,6
Soja
Filipinas
0,4
Maíz
Australia
0,2
Algodón, colza y clavel
México
0,1
Maíz y soja
España
< 0,1
Maíz
Chile
< 0,1
Maíz, soja y colza
Colombia
< 0,1
Algodón y clavel
Honduras
< 0,1
Maíz
Burkina Faso
< 0,1
Algodón
República Checa
< 0,1
Maíz
Rumania
< 0,1
Maíz
Portugal
< 0,1
Maíz
Alemania
< 0,1
Maíz
Polonia
< 0,1
Maíz
Eslovaquia
< 0,1
Maíz
Egipto
< 0,1
Maíz
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tros mercados. Por ejemplo, en algunos laboratorios públicos europeos se han desarrollado melones o tomates transgénicos que tienen inhibida la ruta de maduración, de forma que es posible
controlarla hasta ofertar al consumidor frutos con el grado óptimo de maduración en el momento
de la compra. También se han obtenido patatas transgénicas que, al cortarlas, tardan horas en
pardear o bacterias o levaduras que producen respectivamente derivados lácteos con un mejor
perfil aromático o vinos con un mayor aroma afrutado. Todos estos desarrollos son interesantes, al
ofertar al consumidor productos con mejores propiedades organolépticas o físico-químicas, pero
son y serán mucho más importantes aquellos desarrollos que implican mejoras en las propiedades
nutricionales. Son los alimentos transgénicos funcionales y se les conoce como la segunda generación de alimentos transgénicos. La producción de este tipo de productos comenzó hace catorce
años. Ya hay más de un centenar de ellos y, aunque se ha trabajado fundamentalmente con plantas transgénicas, también existen desarrollos en animales de granja y microorganismos, si bien tan
sólo una colza transgénica con alto contenido en ácido oleico ha obtenido el permiso de comercialización (Tabla 5.2). El resto todavía está pendiente de evaluaciones sanitarias y medio ambientales.
Tabla 5.2.
Desarrollos transgénicos que afectan a la composición nutricional
ORGANISMO
MODIFICACIÓN INTRODUCIDA
Plantas transgénicas
Incremento de la producción de vitaminas
Incremento de la producción de aminoácidos
Cambios en el perfil de ácidos grasos
Incremento de la biodisponibilidad de nutrientes
Producción de flavonoides
Eliminación de antinutrientes
Incremento de la producción de oligosacáridos
Efecto antihipertensivo
Efecto antialergénico
Animales transgénicos
Cambios en la composición bioquímica de la leche
Microorganismos transgénicos
Producción de resveratrol
Producción de vitaminas
Ingeniería genética y mejora del contenido en vitaminas
Los grupos que trabajan en ingeniería genética vegetal han centrado buena parte de sus
esfuerzos en la mejora de la composición vitamínica de los alimentos. La razón es doble. Por un
lado existen millones de habitantes en países en desarrollo que sufren deficiencias vitamínicas
como consecuencia de una dieta basada en el consumo de uno o unos pocos alimentos. Por
otro, desde hace años se conocen las rutas bioquímicas que dan lugar a la síntesis de estos metabolitos esenciales y se ha podido comprobar que son rutas altamente conservadas en la escala
filogenética. Al conocerse las primeras secuencias de genomas completos se dispuso de genes
que codifican pasos de estas rutas y, a partir de ellos, se obtuvieron los genes ortólogos en muchos otros organismos vivos.
De todas las deficiencias vitamínicas la más destacable es la falta de vitamina A producida por
dietas basadas en el consumo extremo de cereales como el arroz con ingesta mínima de frutas,
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legumbres y alimentos de origen animal. Por ejemplo, en las zonas rurales de Bangladesh tan sólo
el 3% de calorías ingeridas se deben al consumo de alimentos de origen animal y el 80% vienen
de comer arroz. Esta deficiencia se da en países africanos y del sudeste asiático y provoca problemas oculares que pueden llegar a causar ceguera, así como una mayor propensión a contraer
enfermedades infecciosas, como diarreas o sarampión. La Organización Mundial de la Salud
(OMS) opina que la deficiencia en vitamina A representa un problema de salud pública en 118
países del planeta y que afecta a un número entre 140 y 250 millones de niños en edad preescolar. Esta misma organización estima que cada año contraen ceguera por este problema un número variable entre 250.000 y medio millón de niños, la mitad de los cuales mueren en los doce
meses siguientes a la pérdida de visión. Esta deficiencia vitamínica es la primera causa de muerte
infantil en el mundo, de forma que se sabe que cada año mueren entre uno y tres millones de niños en el planeta por esta patología nutricional. Aun hay más, la OMS estima que cada año mueren 600.000 mujeres que acaban de dar a luz por déficit vitamínicos, el más importante de los
cuales es la falta de vitamina A. La base metabólica de la deficiencia de esta vitamina se basa en
que en la planta del arroz sólo se sintetizan carotenoides en las hojas. En el endospermo del arroz,
su parte comestible, no hay producción de las enzimas fitoeno sintasa, fitoeno desaturasa y licopeno ciclasa que median la síntesis del b-caroteno, el precursor de la vitamina A.
Para solventar este problema, un grupo de investigadores alemanes y suizos financiados por
la Fundación Rockefeller generaron una variedad transgénica de arroz que contenía el gen que
codifica la fitoeno sintasa y la licopeno ciclasa provenientes del genoma del narciso y el que codifica la fitoeno desaturasa del genoma de la bacteria del suelo Erwinia uredovora. El endospermo
de este arroz transgénico contenía 1,5 mg de b-caroteno por gramo de endospermo y tenía una
tonalidad dorada, por lo que recibió el nombre de «arroz dorado». Esta cantidad sólo paliaba
parcialmente el problema del déficit nutricional. Por ello, algunas organizaciones opuestas a los
alimentos transgénicos (como Greenpeace) boicotearon este desarrollo y negaron su viabilidad,
acusando a sus autores de desarrollar un «caballo de Troya» con el que engañar a los consumidores haciéndoles creer en las bondades de los transgénicos. Afortunadamente, los científicos
que trabajan en este campo no hicieron caso de las descalificaciones y siguieron su trabajo hasta
conseguir una nueva variedad de arroz dorado, en cuyo genoma se ha añadido un gen que codifica la fitoeno sintasa del genoma del maíz y también el que codifica la fitoeno desaturasa de E.
uredovora. Este nuevo arroz se denomina «arroz dorado 2» y contiene 37 mg de b-caroteno por
gramo de endospermo. Además, su contenido total en carotenoides está casi duplicado. Si se
estima que la ingesta diaria recomendada de vitamina A para un niño entre uno y tres años debe
ser de 300 mg, y se asume la variabilidad de concentración de vitamina A entre los diferentes
granos, los autores de este desarrollo calculan que ciento cuarenta y cuatro gramos de arroz por
día serían suficientes para paliar el problema nutricional. Dado que sesenta gramos de arroz es la
ración típica de los niños en estos países, podemos concluir que dos raciones al día de este nuevo arroz transgénico podrían ser suficientes. Se trata, por lo tanto, de desarrollos prometedores.
Por ello, frente a las descalificaciones de la organización ecologista anteriormente mencionada,
muchos gobiernos del sudeste asiático como China, Filipinas, India o Vietnam financian trabajos
en la sede del International Rice Research Institute, un organismo internacional para la mejora
del arroz con sede en Filipinas, que está transfiriendo mediante cruce sexual esta nueva característica fenotípica a variedades autóctonas de arroz de uso en los países anteriormente mencionados, incluso algunas de esas plantas están libre de genes marcadores. Se espera que dichos desarrollos alcancen el mercado en el año 2014.
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En otros vegetales comestibles se han llevado a cabo trabajos similares. Por ejemplo, se han
construido plantas de maíz transgénico que sobreexpresan los genes de la ruta de síntesis de
b-caroteno y se ha demostrado en ensayos preclínicos con jerbos que en el hígado de los animales de experimentación que comían este maíz transgénico, la concentración del precursor vitamínico era el doble que la detectada en los del grupo control a los que se había alimentado con
maíz convencional y un suplemento nutricional rico en este ingrediente. También se han construido unos tomates transgénicos que contienen el gen que codifica la fitoeno desaturasa de E.
uredovora, de forma que estos tomates tienen la mitad del contenido total en carotenoides pero
tres veces más b-caroteno. De la misma forma se ha expresado el gen que codifica la fitoeno
sintasa del narciso en plantas transgénicas de colza, generando variedades transgénicas de esta
oleaginosa que contienen más de 2 mg de carotenoides por gramo, de forma que dos cucharadas de café de dicho aceite podrían ser suficientes para paliar el problema nutricional de la falta
de vitamina A. También se ha logrado conseguir tomates transgénicos que a la vez tienen mayor
contenido en carotenoides y flavonoides silenciando la expresión génica de un factor transcripcional denominado DET1.
En cuanto a la vitamina B2 o ácido fólico, es bien sabido que su déficit durante el desarrollo
embrionario causa defectos en el tubo neuronal, mientras que en adultos su falta acarrea enfermedades cardiovasculares y cáncer. La principal fuente de ácido fólico o folatos en la dieta son
las plantas. Se han construido genes sintéticos en el laboratorio a partir de los datos de secuencia del gen que codifica la enzima GTP ciclohidrolasa en aves o mamíferos. Posteriormente, estos
genes sintéticos se han sobreexpresado en tomates o lechugas transgénicas que contienen, en
ambos casos, más del doble de contenido en ácido fólico que las variedades convencionales. En
el caso de la lechuga, el folato contenido en esta hortaliza transgénica proporciona el 26% de la
ingesta diaria recomendada de ácido fólico. Desgraciadamente, este tipo de estrategias suelen
dar lugar a una reducción en el contenido en r-aminobenzoato. Conviene recordar que los folatos se sintetizan a partir de pteridina, r-aminobenzoato y glutamato. Pues bien, otros grupos
han generado variedades transgénicas de tomate que sobreexpresan el gen que codifica la sintasa de aminodeoxicorismato, consiguiendo frutos transgénicos con diecinueve veces más r-aminobenzoato que los convencionales. Cuando esta variedad transgénica se cruza en un proceso de
mejora clásica con la otra variedad transgénica que sobreexpresa la GTP ciclohidrolasa se logran
nuevos frutos que acumulan veinticinco veces más folatos que las variedades convencionales, y
todo ello sin sufrir pérdidas de r-aminobenzoato. Menos de una ración estándar diaria de estos
tomates ya supera la ingesta diaria recomendada de ácido fólico. Se ha seguido una estrategia
similar en arroz con los mismos resultados. En este caso, la cantidad de folato supera cien veces
la presente en la variedad convencional, de forma que una ración de 25 gramos de dicho arroz
es suficiente para ingerir la cantidad diaria recomendada de este nutriente. Por si todo esto fuera
poco, también se ha investigado la producción de ácido fólico en bacterias lácticas. Se han clonado los diez genes de Lactococcus lactis que codifican las enzimas responsables de su síntesis y
se han construido cepas transgénicas de dichas bacterias que contienen varias copias de este
cluster génico. En algunas de ellas, los niveles de ácido fólico secretado aumentan hasta diez veces, manteniéndose la capacidad tecnológica de las bacterias para fermentar la leche. El resultado son cepas que producen derivados lácteos enriquecidos de forma natural con ácido fólico.
En el caso de la vitamina C se han construido variedades transgénicas de una planta modelo
que recibe el nombre de Arabidopsis thaliana, en las que se ha expresado un gen del genoma de
la fresa que codifica una galacturonato reductasa. En ellas se ha conseguido incrementar un 30%
el contenido de esta vitamina. Otros científicos han analizado por qué los primates no podemos
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sintetizar vitamina C. La razón es una mutación en el gen que codifica la L-glucono-g- lactona
oxidasa. Las plantas tienen rutas alternativas para la síntesis de esta vitamina, pero estos científicos pensaron que añadir una versión mutada funcional de la enzima humana podría generar una
mayor producción del nutriente en cuestión. Para comprobarlo expresaron en una lechuga transgénica un gen del genoma de la rata que codifica una L-glucono-g- lactona funcional, consiguiendo incrementar siete veces el contenido en vitamina C. En este caso habrá que considerar el posible rechazo de los consumidores a la generación de una planta transgénica con un gen animal.
Finalmente, hay que considerar el caso de los tococromanoles, un grupo de cuatro tocoferoles y cuatro tocotrienoles que colectivamente constituyen la vitamina E. Su fuente principal son
los aceites vegetales. Aunque hay cuatro tipos distintos de tocoferoles (a-tocoferol, b-tocoferol,
g-tocoferol y d-tocoferol) y cuatro tocotrienoles (a-tocotrienol, b-tocotrienol, g-tocotrienol y
d-tocotrienol) y todos se absorben durante la digestión, el a-tocoferol se retiene selectivamente
por una proteína hepática, de forma que se distribuye a lo largo del cuerpo, por lo que es el más
importante desde el punto de vista nutricional. Los contenidos en los distintos componentes
de la vitamina E varían de planta a planta e incluso entre cultivares o tejidos de un mismo cultivar. Se han llevado a cabo diferentes trabajos de ingeniería metabólica con varios genes de la
ruta de síntesis de estos compuestos (dioxigenasa del ácido r-hidroxifel pirúvico, homogentisato
fitiltransferasa, 2-metil-6-fitil plastoquinol metiltransferasa, tocoferol ciclasa y g-tocoferol metiltransferasa) provenientes del genoma de A. thaliana o del alga Synechocystis. Por ejemplo, al
sobreexpresar uno de estos genes que es paso limitante de la ruta, en concreto el que codifica la
enzima g-tocoferol metiltransferasa que convierte el g-tocoferol en a-tocoferol, se han generado
unas plantas transgénicas que tienen sus niveles de a-tocoferol incrementados más de ochenta
veces. Se han logrado resultados similares trabajando con maíz. También se ha redireccionado la
ruta de síntesis de la vitamina E hacia la producción de tocotrienol, expresando en el genoma del
maíz el gen que codifica la enzima responsable de la condensación de ácido homogentísico y
geranio-geranil difosfato. Este maíz transgénico tiene seis veces más tocotrienol.
Mejora del contenido proteico
Muchos animales de granja, y también los humanos, somos incapaces de sintetizar algunos
amino ácidos esenciales, por lo que debemos ingerirlos en la dieta. Los que más importancia
tienen son la lisina, el triptófano y la metionina, porque su contenido es reducido en los cereales
(sobre todo, la lisina y el triptófano) y las legumbres (particularmente la metionina). Este hecho
cobra relevancia nutricional en los países en desarrollo en los que millones de personas siguen
una alimentación basada en el consumo de un único cereal o legumbre, generando problemas
nutricionales como consecuencia de la falta de algún aminoácido. Para solventarlos se pueden
construir cultivos transgénicos que tengan equilibrado el contenido de aminoácidos en su proteína total. Para ello, se clona un gen que codifique una proteína cuyo contenido en el aminoácido
de interés sea elevado y se expresa en el vegetal deficitario buscando una expresión elevada.
Desde el punto de vista nutricional, el más limitante de todos los aminoácidos es la lisina. Desde hace muchos años se han destinado muchos esfuerzos a entender la regulación del metabolismo de este aminoácido. Como fruto de este conocimiento se ha delimitado que hay una retrorregulación a nivel de la enzima dihidrodipicolinato sintasa y se han obtenido versiones mutadas del
gen que codifica esta enzima que son insensibles a la regulación. Dichos genes mutados se han
expresado en maíz, patata, remolacha y soja, logrando duplicar el contenido en lisina de las semi-
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llas transgénicas resultantes e incluso en patata alcanzar valores del 16% de incremento. Además,
se han generado patatas transgénicas que contienen genes bacterianos que codifican la enzima
citada, ya que en bacterias las inhibiciones son menos fuertes, lográndose patatas transgénicas con
más de un 6% de lisina. Cuando se han intentado estrategias similares para incrementar el contenido en triptófano los resultados no han sido buenos porque, si bien se obtienen incrementos considerables de este aminoácido aromático en las plantas transgénicas correspondientes, dichas variedades presentan importantes defectos agronómicos en germinación, fertilidad y productividad.
También se ha perseguido el clonaje de genes que codifican proteínas con alto contenido en
lisina pensando en su sobreexpresión en variedades transgénicas y, como consecuencia de la
misma, la sobreproducción de lisina. Siguiendo esta estrategia se ha expresado el gen que codifica la faseolina, una proteína de reserva de la semilla de la judía rica en lisina, en variedades transgénicas de arroz que llegan a tener hasta un 6% de este aminoácido en composición aminoacídica. Las proteínas expresadas en transgenia que han dado mejores resultados son las codificadas
en los genes HORDOTHIONINE12 y BHL8. Por su expresión se alcanzan valores del 0.7% de lisina
por gramo de peso seco. Pero sin duda, el mayor éxito se ha obtenido expresando en maíz el gen
que codifica la a-lactoalbumina humana. En este caso se han obtenido incrementos del 29 al
47% de lisina. Siguiendo estrategias similares se han expresado genes que codifican proteínas
ricas en metionina provenientes de arroz, girasol, maíz o nuez brasileña en legumbres. En el caso
del desarrollo de una soja transgénica que contiene el gen que codifica la proteína de reserva de
la nuez brasileña se han detectado problemas de alergenicidad para grupos de consumidores
con alergia a dicho fruto seco, por lo que el desarrollo no se ha comercializado.
Finalmente, hay que destacar que en algunos casos se ha seguido la estrategia de incrementar el valor global de todos los aminoácidos. Para lograrlo se trabaja con genes que codifiquen
proteínas que posean un buen equilibrio de aminoácidos en su composición. Éste es el caso del
gen AmA1 del amaranto, que codifica la albúmina de reserva en la semilla de este vegetal. Este
gen se ha expresado en plantas de patata transgénicas que tienen cinco veces más proteína que
las convencionales y, además, presentan niveles elevados de los veinte aminoácidos esenciales.
Este mismo gen se ha adicionado al genoma de cinco variedades comerciales de arroz de uso en
el Sudeste Asiático con resultados similares. La relevancia social de estos resultados para un país
como India es, sin duda, apreciable.
Aceites y grasas vegetales transgénicas
Los aceites y las grasas son una fuente importante de energía y nutrientes. Por ello, se han
construido semillas transgénicas que contienen aceites vegetales con un perfil de ácidos grasos
más saludable. Para ello, se ha utilizado con frecuencia la técnica del «antisentido» consistente en
reducir la expresión de un gen de forma que se alcancen tan sólo niveles residuales del enzima
codificado en el mismo. De esta forma, se bloquea o se limita la ruta biosintética al nivel de actuación de la enzima en cuestión. Mediante esta estrategia se han construido plantas transgénicas de
soja con niveles reducidos de w-3 o w-6 desaturasa, que producen aceites con menos ácido linolénico o menos ácido linoleico y más oleico, respectivamente. También se han obtenido variedades
transgénicas de algodón con altos contenidos de oleico y esteárico y bajos niveles de palmitato
que podrían ser útiles en la confección de margarinas. Estas variedades ya se han ensayado en
campo. En colza se ha logrado la construcción de una variedad transgénica con menor expresión
del gen que codifica la enzima D-9 desaturasa. Dicha variedad contiene más ácido esteárico.
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Capítulo 5. Alimentos transgénicos: ¿Pueden considerarse una mejora funcional?
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Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga sólo son sintetizados por los mamíferos.
Tienen relevancia en el desarrollo del cerebro y la retina, previenen enfermedades cardiovasculares y son precursores de la síntesis de prostaglandinas. Mediante técnicas convencionales de ingeniería genética se han construido variedades transgénicas de la planta modelo A. thaliana, que
contienen tres genes provenientes de algas y hongos que reconstruyen la ruta de síntesis de estos compuestos. A partir de estos datos primarios se ha construido una variedad transgénica de
mostaza que contiene nueve genes que codifican una D-4 desaturasa y una D-5 desaturasa de
Thraustochytrium sp, una D-6 desaturasa de Pythium irregulare, una D-12 desaturasa de Calendula officinalis, dos D-6 elongasas de Phycomitrella patens y Thraustochytrium sp., una elongasa
de Oncorhyncus mykiss que elonga ácidos grasos de 18 y 20 átomos de carbono, una w-3 desaturasa de Phytophtora infestans y una aciltransferasa de ácido lisofosfatídico de Thraustochytrium sp. Esta mostaza transgénica tiene un 25% y un 15% más de contenido en ácido araquidónico y ácido eicosapentanóico, respectivamente.
También se ha descrito la expresión en colza de un gen de la planta Garcinia mangostana
que codifica una tioesterasa portadora de acilo dando lugar a una variedad transgénica que contiene un 60% más de estearato que la variedad convencional. Mediante el uso de una estrategia
combinada entre cruce sexual tradicional e ingeniería genética se han consiguiendo variedades
transgénicas de palma mejoradas, en las que se ha reducido considerablemente la expresión del
gen que codifica la enzima palmitoil ACP tioesterasa e incrementado la de el gen que codifica la
encima b-ceto acil ACP sintasa II. Estas plantas transgénicas contienen más oleato y menos palmitato y los mismos niveles de carotenoides, tocoferoles o esteroles. También se han desarrollado ratones transgénicos capaces de generar ácidos grasos w-3 al expresar un gen proveniente
del gusano Caenorhabditis elegans. De esta forma, la fuente natural de este tipo de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga ya no serán sólo algunas variedades de algas o vegetales.
Biofortificación transgénica
Los humanos requerimos más de 22 minerales en nuestra dieta, que pueden ser ingeridos
en una dieta adecuada. Sin embargo, hay millones de personas en el planeta que tienen deficiencias de calcio, cobre, hierro, magnesio, selenio y zinc. Como ejemplo baste recordar que un
tercio de la población mundial padece deficiencia de hierro. Estos problemas se resolverían con el
reparto de suplementos nutricionales o programas de alimentos fortificados. Desgraciadamente,
este tipo de intervenciones en pocas ocasiones logran el éxito porque la ayuda no llega o llega
inadecuadamente a los necesitados. Por ello, una solución alternativa pasa por generar cultivos
comestibles transgénicos biofortificados en este tipo de minerales. Este tipo de estrategias tratan
de construir plantas transgénicas donde se mejore la movilización del mineral desde el suelo, la
toma desde la rizosfera, la translocación desde el brote y la acumulación de los minerales en
formas biodisponibles en los tejidos comestibles de la planta.
Donde más esfuerzo se ha realizado es en la biofortificación del hierro. El problema de la
deficiencia en este mineral es más frecuente en zonas donde la dieta es fundamentalmente vegetal, de forma que la falta de este micronutriente incrementa la mortalidad de las mujeres embarazadas y sus fetos, produce retraso en el desarrollo psicomotriz y mental de los niños y da lugar a un descenso de la función inmune. En realidad, la cantidad de hierro biodisponible en la
dieta es un equilibrio entre su concentración en el alimento y su absorción. Desgraciadamente,
en los países en desarrollo, dicha dieta se basa en cereales como el arroz que son pobres en este
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micronutriente y, además, contienen cantidades elevadas de ácido fítico que inhibe su absorción.
Para paliar estos problemas se han construido guisantes transgénicos que al expresar constitutivamente genes que codifican la síntesis de Fe(III) reductasas acumulan hierro y también calcio,
cobre, magnesio y manganeso. Para incrementar los valores de hierro en arroz se han clonado y
expresado genes que codifican proteínas como la ferritina o la metalotionenina. La primera
acompleja y almacena hierro. La segunda es una proteína rica en cisteína, que, al romperse, genera péptidos ricos en este aminoácido que favorecen la absorción de hierro. Pues bien, varios
grupos de investigadores han expresado el gen que codifica la ferritina de judía en distintas variedades de arroz, consiguiendo triplicar los valores de hierro por gramo de endospermo del cereal. Estas plantas transgénicas palian la anemia en ratas tras veintiocho días de dieta. Se han
construido lechugas transgénicas similares con los mismos resultados. También se han generado
plantas transgénicas de arroz que contienen copias adicionales del gen de la metatioleína de
forma que se dirige su síntesis al endospermo. Dichas plantas tienen incrementado hasta siete
veces el contenido en residuos de cisteína y el hierro biodisponible.
Otra estrategia para aumentar la biodisponibilidad del hierro en arroz ha implicado la expresión de un gen proveniente del hongo filamentoso Aspergillus fumigatus que codifica la enzima
fitasa. Esta enzima es termotolerante y destruye el ácido fítico, pero los granos de este arroz transgénico tras veinte minutos de cocción no llegan a retener ni el diez por ciento de la actividad, por
lo que será necesario mejorar la termoestabilidad de esta enzima para poder usar esta estrategia.
Por el contrario, la expresión de un gen que codifica la fitasa del hongo Aspergillus niger en tabaco rinde plantas transgénicas con cuya ingesta se incrementa la tasa de crecimiento de pollos
broiler al mejorar el contenido de fósforo de la dieta. Recientemente se ha descrito la generación
de un maíz transgénico que expresa al mismo tiempo dos genes que codifican una ferritina de
soja y la fitasa de A. niger, respectivamente. En un modelo experimental de células Caco-2 en
cultivo se ha demostrado un incremento importante en la entrada de hierro a las células.
Plantas transgénicas con mayor contenido
en flavonoides
Los flavonoides (antocianinas, flavonoles, flavonas y proantocianidinas) son metabolitos secundarios de las plantas que tienen muchas propiedades funcionales. Se han descrito más de cuatro mil
flavonoles distintos, pero casi todos ellos parten de una ruta metabólica común bien identificada.
Muchos genes que codifican enzimas de esta ruta ya han sido clonados. Por ejemplo, se han identificado dos genes del genoma de la soja que codifican la enzima isoflavona sintasa. Al expresarlos en
A. thaliana se consiguen plantas transgénicas que producen genisteína. Tomando este desarrollo
como prueba de concepto, se ha expresado un gen del genoma de Medicago truncatula, que codifica este tipo de enzimas en alfalfa. El resultado es una alfalfa transgénica que contiene genisteína a
una concentración superior a 50 nmoles por gramo de peso seco de hoja y también incrementos de
otros glucósidos como 4’-O-metilgenisteina y la 3’-hidroxibiocanina A. Otros grupos han llevado a
cabo la expresión de un gen que codifica la enzima chalcona isomerasa de petunia en plantas transgénicas de tomate generando variedades transgénicas con casi ochenta veces más flavonoles que
las variedades convencionales. Al procesar industrialmente estos tomates, se retiene el 65% de los
flavonoles presentes en el fruto transgénico. También se ha clonado un gen proveniente del genoma
del tomate, que codifica la enzima hidroxicianomoil-CoA quinasa. Dicho gen se ha expresado en
múltiples copias en tomates transgénicos y los mismos muestran un incremento del 10% en sus
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niveles de ácido clorogénico, una flavona que previene la aparición de arterioesclerosis y a la que se
le supone un cierto efecto antitumoral.
La enzima antocianidina sintasa es una de las cuatro dioxigenasas que cataliza la formación
de antocianidinas. Se ha expresado un gen del genoma del arroz que codifica dicha enzima en la
variedad mutante de arroz Nootripahu que acumula proantocianidinas. El resultado es un nuevo
arroz transgénico que acumula una nueva mezcla de flavonoides con mayor potencial antioxidante en ensayos in vitro. Pero sin duda, el resultado más espectacular en esta parcela de la investigación se debe a la reciente creación de un tomate transgénico, donde se han expresado
dos genes de Antirrhimum majus que codifican dos factores transcripcionales. El resultado son
tomates que acumulan antocianos a concentraciones comparables a las que se encuentran en
los arándanos o las moras. Estos tomates tienen una tonalidad púrpura y han sido usados en un
análisis preclínico en ratones mutantes Trp53 (-/-) susceptibles a desarrollar cáncer. Los resultados
han sido espectaculares, de forma que el grupo alimentado con estos tomates transgénicos no
desarrolla tumores como el grupo control de ratones sanos, mientras que el grupo de ratones
mutantes alimentados con los tomates convencionales los desarrollaba.
Finalmente, debemos hablar en este apartado del resveratrol. Con frecuencia, los defensores de
las bondades nutricionales del vino aluden a la denominada «paradoja francesa». Se trata de un estudio epidemiológico clásico que se llevó a cabo en Francia y cuyo resultado indicaba que la tasa de enfermedades coronarias en las regiones francesas, en las que tradicionalmente se consumía vino, era
significativamente inferior a la registrada en las regiones donde predominaba el consumo de cerveza, a
pesar de que el elevado consumo de grasas animales en la dieta era similar en ambas zonas. En realidad, hay muchos compuestos en la piel y en el mosto de la uva que pueden ser responsables de este
fenómeno, pero al que se le ha prestado más atención es al resveratrol. Se trata de una fitoalexina
producida por muchas plantas, entre ellas la vid, como respuesta a la infección por hongos fitopatógenos. Aparece en los tejidos vegetales en forma de dos isómeros, el cis y el trans-resveratrol, tanto en
forma libre como ligados a un residuo de glucosa mediante un enlace glucosídico. Existen numerosos
estudios in vitro que demuestran que el resveratrol tiene capacidad inhibitoria de la oxidación de las
LDL, de la agregación de plaquetas y de la síntesis de eicosanoides. Incluso se ha sugerido que podría
tener efectos anticancerígenos. Por ello, el incremento de estos compuestos en distintos vegetales comestibles o sus zumos puede ser de relevancia funcional. Dado que, en el mosto de uva, los isómeros
de resveratrol se encuentran conjugados a restos de glucosa, se han construido levaduras vínicas transgénicas que son capaces de aumentar los niveles de resveratrol en el vino que producen. Ahora bien, al
hablar de alimentación y salud conviene ser prudente y más cuando hablamos de una bebida alcohólica. Además, conviene recordar que a pesar de todos los estudios positivos in vitro realizados con el
resveratrol, todavía no han sido demostrados in vivo los efectos saludables que se le suponen.
Otros desarrollos funcionales
Hay ocasiones en las que lo que se precisa no es incrementar la presencia de un nutriente o
micronutriente, sino eliminar algún antinutriente. Éste es el caso del cianógeno de la mandioca.
Esta planta euforbiacea es uno de los cultivos más importantes en los países en desarrollo. Se crece en más de sesenta países de África, Asia y Latinoamérica, siendo el cuarto cultivo en consumo
en estos países. Tiene un alto poder calórico, sólo superado por la caña de azúcar. Además, es
muy resistente a la sequía, se puede cultivar en suelos muy pobres y se propaga vegetativamente.
Sólo tiene un problema que es la acumulación en todas las partes de la planta, excepto en las
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raíces, del glicósido cianógeno linamarina. Este compuesto protege a la planta de insectos y herbívoros, pero su consumo continuado también puede resultar mortal a los humanos, ya que cualquier b-glucosidasa proveniente de la planta o de nuestra flora intestinal escinde el residuo de
glucosa y rinde cianuro. De hecho, se conoce la relación epidemiológica entre el consumo de
mandioca y ciertas neuropatías nutricionales, como la neuropatía atáxica tropical de Nigeria o la
paraparesis espasmódica de Mozambique y también se ha demostrado que el cretinismo por falta
de yodo se agrava en Zaire por el consumo de mandioca y los correspondientes niveles en sangre
de cianuro. Por todo ello es interesante conseguir nuevas variedades de mandioca con niveles reducidos o ausencia de linamarina. Ya existen desarrollos al respecto. Uno de ellos se basa en la
inhibición de la expresión del gen CYP79D1/D2 que cataliza la primera reacción en la síntesis del
cianógeno. Esta planta transgénica sólo produce un 1% de linamarina en comparación con la variedad convencional. También se ha llevado a cabo una estrategia complementaria consistente en
incrementar la detoxificación natural en la planta y la volatilización del cianógeno durante el procesado post-cosecha. Para ello, se ha sobreexpresado el gen que codifica la hidroxinitrilo sintasa,
que es la enzima clave que cataliza el último paso de cianogénesis. Con ello se ha conseguido reducir tres veces el tiempo de eliminación de la linamarina.
Otro campo de trabajo interesante es el relacionado con los oligosacáridos funcionales que
tienen efecto prebiótico. Un buen ejemplo de ello son los fructanos, que parecen tener un efecto
beneficioso si se ingieren asociados a un alimento, ya que mantienen la flora intestinal saludable.
Para sobreproducirlos se ha aislado un gen desde el genoma de la planta Helianthus tuberosus
que codifica una fructosil transferasa que convierte la sacarosa en fructano. Dicho gen se ha expresado en plantas de remolacha rindiendo variedades transgénicas en las que el 40% de su
peso seco son fructanos. También se ha logrado expresar en achicoria un gen proveniente del
genoma de la cebolla que codifica una fructosil transferasa distinta que da lugar a la producción
de inulina. Además, se han expresado dos genes de la patata de palo en maíz y patata que dan
lugar a la acumulación de 3,2 mg/g grano y 2,6 mg/g tubérculo, respectivamente, de inulina.
Otro ejemplo del empleo de la transgenia en la generación de alimentos que repercuten en la
salud de los consumidores se refiere a la producción de alimentos que eviten alergias. Uno de los
ejemplos más interesante se refiere a la construcción de una levadura panadera transgénica que
contiene el gen que codifica la enzima a-amilasa de Aspergillus oryzae. Esta levadura transgénica
es capaz de producir y secretar la enzima a la masa panaria durante la fermentación. Por lo tanto,
al hacer pan con ella se puede evitar el empleo habitual de la enzima. Con mucha frecuencia, el
polvo de dicha enzima es aspirado por el panadero, lo que le produce trastornos respiratorios pasajeros que en ocasiones generan alergias que pueden llegar a acarrear una baja laboral permanente.
El posible uso de esta levadura panadera transgénica acabaría con este problema de alergenicidad.
También se han generado cacahuetes transgénicos en los que se ha silenciado mediante la tecnología del RNA de interferencia la expresión del gen Ara h 2 que codifica la proteína alergénica más
potente de este fruto seco, de forma que en experimentos in vitro con suero de pacientes alérgicos
al cacahuete se ha demostrado una reducción drástica de la capacidad de unión a la IgE de los
mismos. También se ha descrito el uso de plantas transgénicas como inmunoterapía para prevenir
problemas de alergia. Éste es el caso de la construcción de un arroz transgénico que sobreexpresa
el péptido híbrido 7Crp del polen de cedro que produce alergia al 20% de la población japonesa.
En este caso ya se han llevado a cabo estudios con macacos para demostrar la inocuidad del consumo de este arroz transgénico y se espera comenzar pronto los estudios de inmunización.
Existe otros uso de las plantas transgénicas que tiene interés sanitario. Se trata de desarrollar
alimentos transgénicos que inmunicen contra determinadas enfermedades al ingerirlos. A estos
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desarrollos se les llama vacunas orales y consisten en introducir en el genoma de una planta comestible un gen que codifique un determinado antígeno, de forma que cuando se ingiere el alimento transgénico, el antígeno desarrolla una respuesta inmunitaria en la mucosa que genera
anticuerpos secretores y activa una respuesta sistémica (Tabla 5.3). Algunos de estos desarrollos
se han ensayado con éxito en voluntarios humanos. En el caso de los animales de granja se han
generado ratones transgénicos que secretan en su leche un anticuerpo monoclonal capaz de inmunizar contra el coronavirus transmisor de la gastroenteritis. De esta forma, la madre, al amamantar a sus crías, los inmuniza contra dicha enfermedad. También se han construido bacterias
ácido lácticas que contienen el gen que codifica el fragmento C de la toxina tetánica. En modelos de ratas, al ingerirlas en forma de probióticos inmunizan contra el tétano. Con éste y otros
resultados se persigue generar derivados lácteos usando estas bacterias como iniciadores y tomar el queso o el yogur como un alimento que vacune.
Finalmente, merece la pena resaltar dos artículos recientes que hacen referencia a la creación de arroces transgénicos funcionales con efecto antihipertensivo. El primero de ellos es una
variedad transgénica a cuyo genoma se le ha adicionado un gen de cebada que codifica una nicotinamina sintasa. Como resultado, el arroz acumula nicotinamina en su endospermo. El segundo ha sido modificado mediante la inclusión en su genoma de una versión mutada de uno de los
cinco genes del arroz que codifican glutamato decarboxilasas. Esta variedad transgénica acumula treinta veces más ácido g-aminobutírico que las variedades convencionales. Los ratones hipertensos alimentados con este arroz transgénico reducen 20 mm Hg su presión sanguínea, mientras que los ratones convencionales no sufren ninguna bajada de tensión.
Finalmente, aunque no se comporta exactamente como una vacuna, se debe mencionar en
este apartado la construcción de diversas cepas transgénicas de la bacteria láctica L. lactis que contienen el gen que codifica la interleuquina-10 humana. Dicha bacteria se utiliza para producir un
derivado lácteo, que al ser ingerido actúa como probiótico y secreta la interleuquina-10 en el intestino, de forma que la misma actúa a nivel local mejorando la sintomatología de la colitis ulcerosa.
Tabla 5.3.
Algunos ejemplos de vacunas orales en vegetales transgénicos
VEGETAL
VACUNA
Arroz
Virus de la hepatitis B
Banana
Virus de la hepatitis B
Guisante
Virus de la enfermedad hemorrágica del conejo
Patata
Escherichia coli
Rotavirus
Vibrio cholerae
Virus Norwalk
Virus de la bronquitis infecciosa
Virus de la hepatitis B
Soja
Virus herpes simplex 2
Tomate
Coronavirus
Virus sincitial respiratorio
Zanahoria
Escherichia coli
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Leche transgénica
La expresión en la glándula mamaria de seis genes de los miles de genes del genoma de una
vaca lechera da lugar a la producción de leche con 35 gramos de proteína por litro. Algo similar
ocurre en cualquier hembra de mamífero; por eso, se han intentado usar las señales reguladoras
de estos genes para sobreproducir proteínas en la leche de estos mamíferos, generando animales transgénicos que sobreproducen en este fluido biológico proteínas de alto valor añadido en
concentraciones que oscilan desde unos pocos microgramos hasta 30 gramos de proteína por
litro de leche. Algunas de estas proteínas tienen importancia clínica, como es el caso del activador del plasminógeno o el fibrinógeno humano, los factores antihemofílicos VIII y IX, la hormona
del crecimiento o la interleuquina 2.
No es fácil generar un animal de granja transgénico. Aun así, el uso de estas tecnologías se
ha extendido notoriamente y, por ejemplo, la compañía argentina Biosidus ha anunciado la generación de la vaca transgénica Pampa II, una vaca lechera Jersey que produce miligramos de hormona del crecimiento humano en su leche. Desde esa vaca transgénica se han generado vacas
clónicas que también producen el fármaco en su leche y el macho Pampero que también porta el
transgén, lo que asegura la supervivencia del fenotipo mediante cruce sexual convencional. Es
más, la glándula mamaria no es el único órgano de los animales de granja con posible utilidad
biotecnológica como factoría de producción de proteínas de alto valor añadido. También se piensa en utilizar la orina, empleando promotores de genes de expresión diferencial en vejiga urinaria
o las gallinas ponedoras y sus huevos, usando los promotores de las proteínas mayoritarias de la
clara. Todos estos resultados son relevantes porque afectan a proteínas, cuyo coste en el mercado
puede superar el millón de euros por gramo, pero aún queda por resolver el estatus normativo de
estos productos en su utilización como fármaco. Aun así, desde la tecnología de los alimentos se
perciben como un paradigma de como variar la composición bioquímica de las leches de mamífero. En este sentido cabe recordar que ya se han generado ratones transgénicos que contienen el
gen de la b-lactoglobulina de oveja y tienen una leche con composición bioquímica ligeramente
distinta y más similar a la de la leche de oveja. También se ha descrito la construcción de vacas
transgénicas con el gen de la a-lactoalbumina humana y la posible generación de nuevas vacas
transgénicas con versiones modificadas de dicho gen en las que se eliminen los residuos de fenilalanina. También existen ratas transgénicas que expresan el gen de la b-galactosidasa intestinal de
este animal en la glándula mamaria, de forma que producen leche con menos de la mitad de lactosa sin cambios en la concentración de grasa o proteína en la leche producida.
Recordemos que más de las tres cuartas partes de la proteína de la leche son caseínas y que
la fracción de caseína está compuesta por cuatro proteínas denominadas as1-caseína, as2-caseína, b-caseína y k-caseína. Todas estas proteínas se agregan en grandes micelas coloidales, cuya
estructura y estabilidad es responsable de las complejas propiedades fisicoquímicas de la leche.
Por eso, pequeñas variaciones en las proporciones de las distintas caseínas rinden cambios en las
propiedades funcionales de la leche en parte desconocidas. Utilizando vacas transgénicas con
mayor concentración de b y k-caseína se ha podido demostrar que la k-caseína tiene la mayor
responsabilidad en la estabilidad de las micelas, debido a que es la que se encuentra en el revestimiento exterior. Por ello, en la fabricación del queso, al aumentar la cantidad de k-caseína, se
produce una disminución del tamaño de las micelas y mejora la estabilidad térmica. También se
ha demostrado al emplear estos animales de granja transgénicos que la b-caseína se encuentra
en el interior de las micelas y su aumento provoca mejoras en las propiedades de procesado, ya
que se reduce el tiempo de formación de la cuajada y se incrementa la expulsión del suero.
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Capítulo 5. Alimentos transgénicos: ¿Pueden considerarse una mejora funcional?
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El futuro de los alimentos transgénicos funcionales
Como se indicó al comienzo de este capítulo, estos alimentos transgénicos funcionales constituyen la segunda generación de transgénicos y sólo uno de ellos ha obtenido hasta ahora el
permiso para su comercialización. Los demás están en fases de evaluación para demostrar su falta
de riesgo sanitario y medio ambiental y así poder obtener el permiso de comercialización. Éste es
un proceso largo que dura entre 7 y 10 años. Estamos, por lo tanto, al principio de un largo camino, aunque la relevancia social de alguno de estos desarrollos abre la puerta a la esperanza de un
futuro con alternativas transgénicas destinadas a mejorar la nutrición y la salud del consumidor.
Aun así conviene tener los pies en el suelo y no generar falsas esperanzas. Algunos biotecnólogos entusiastas opinan que los alimentos transgénicos acabarán con el problema del hambre en el mundo. No es verdad. Hay 1.020 millones de hambrientos en el planeta que podrían
comer si se hiciera un reparto correcto de los excedentes alimentarios. Los transgénicos no son la
solución. Tan sólo las medidas políticas y sociales adecuadas, unidas a la generosidad de los países ricos, podrán acabar con este problema. Ahora bien, sí es posible pensar en el diseño de alimentos transgénicos que puedan ayudar a resolver problemas importantes ligados a la productividad en campo, los déficit nutricionales o las pérdidas post-cosecha en países en desarrollo.
También es posible pensar que en un futuro se desarrollarán alimentos transgénicos capaces de
ayudar a enfermos fenilcetonúricos o celíacos. Para lograrlo, será necesaria una inversión fuerte
en investigación y evaluación, tanto pública como privada.
Ahora bien, es necesario admitir que los países de la UE no parecen tener mucho interés en
estos desarrollos. La situación en otros países es bien distinta, sobre todo, en el Sudeste Asiático
y Latinoamérica. Confiemos en que algunas organizaciones ecologistas y políticos de la UE
opuestos a los transgénicos respeten el derecho de estos países a escoger en que quieren invertir
sus esfuerzos de investigación. También que dejen a sus científicos investigar, que no comercializar, con alimentos transgénicos. Desgraciadamente, el debate en torno a la comercialización de
los transgénicos en la UE tiene ya poco de técnico y mucho de económico, ideológico y político.
En este sentido, una última reflexión lleva a pensar si merece la pena que fundamentalistas de la
religión o el ecologismo mal entendido sean quienes nos tienen que decir qué debemos comer y
que les hagamos caso sin oír a los expertos.
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