1ra Conferencia Nacional de Biotecnología · Agroindustria y Forestería Cientos a Miles Especies...
29
1ra Conferencia Nacional de Biotecnología Lima, Perú, 12 y 13 de mayo del 2009
Transcript of 1ra Conferencia Nacional de Biotecnología · Agroindustria y Forestería Cientos a Miles Especies...
1ra Conferencia Nacional de BiotecnologíaLima, Perú, 12 y 13 de mayo del 2009
PERPERÚÚ: CRECIMIENTO POBLACIONAL: CRECIMIENTO POBLACIONAL
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
19 9 7 19 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 2 0 0 5 2 0 0 7 2 0 0 9 2 0 11 2 0 13 2 0 15 2 0 17 2 0 19 2 0 2 1 2 0 2 3 2 0 2 5 2 0 2 7 2 0 2 9 2 0 3 1 2 0 3 3 2 0 3 5 2 0 3 7 2 0 3 9 2 0 4 1
Urbana
Rural
Total
Mill
ones
pers
onas
Año: 2007Población: 28’750,770
Año: 2041Población estimada: 45’700,000
Año: 1997Población: 24’681,045
Fuente: INEI TASA DE CRECIMIENTO ANUAL: 500,000 PERSONAS
En el año 2020 habrá que alimentar a 6.5 millones más de peruanos
0.16
0.14
0.110.09
2.221.82
Mundo
Perú
Disponibilidad de tierra cultivable para alimentación (Tierra cultivable en el Perú: 4’000,000 ha)
Para tener en el 2020 los valores del 2007 se debe:1. Incrementar la superficie cultivable en más de 1 millón de
hectáreas (¿de la Amazonía?); o2. Incrementar los rendimientos agrícolas en más de 20% (¿cómo?)
6000 AC 1760 1950 2000
Tiempo y Tecnología
Glo
baliz
ació
ny
Val
or
Eco
nóm
ico
Agr
egad
o
Edad Agrícola
Edad Industrial
Edad de la Información
Edad de la Biotecnología
La La tecnologtecnologííaa y y laslas edadesedades econeconóómicasmicasBioeconomíaBioeconomBioeconomííaa
6
Una economía basada en la biotecnologíaque usa materias primas renovables, particularmente biomasa y recursosgenéticos para producir productos y energía al menor costo ambiental.
UnaUna economeconomííaa basadabasada en la en la biotecnologbiotecnologííaaqueque usausa materiasmaterias primasprimas renovablesrenovables, , particularmenteparticularmente biomasabiomasa y y recursosrecursosgengenééticosticos parapara producirproducir productosproductos y y energenergííaa al al menormenor costocosto ambientalambiental..
Implica el cambio de la unidad de Implica el cambio de la unidad de comercio: de la molcomercio: de la moléécula de hidrocarburo cula de hidrocarburo a la mola la moléécula de ADNcula de ADN
Es decir:Es decir:
Del petrDel petróóleo a los genesleo a los genesM. Gutiérrez-Correa, Perú Económico, Enero 2007, p. 27.
Beneficios de la BioeconomíaEconómico
–Costos reducidos, mejor control de las propiedades del producto
–Nuevos productos y oportunidades de mercado–Mejor balanza comercial e independencia energética
Ambiental
–Prevención de la polución, emisiones reducidas de gases y tóxicos
–Combustibles, químicos y materiales ‘Verdes’–Productos reusables y reciclables
Social
–Diversificación y crecimiento de la economía rural–Los países en desarrollo pueden acceder a la bio-economía–Mejoras en la salud ambiental/humana y en la calidad de vida
Económicos
AmbientalesSociales
Comportamiento de la industria biotecnológica
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
70,000In
gre
so
s (
Millo
ne
s d
e d
óla
res
)
EEU U 42,740 47,790 55,458 65,175
Europa 7,729 9,781 11,489 12,945
Asia –
Pacífico
2,052 3,002 3,289 3,970
2004 2005 2006 2007
0
5
10
15
Efi
cien
cia
en I
+ D
EEUU 2.72 3.17 2.43 2.52
Europa 1.86 2.99 3.16 2.83
Asia – Pacífico 8.11 9.62 8.2 8.14
2004 2005 2006 2007
¡A mitad del presente siglo la industria biotecnológica reemplazará a la industria química!
La La biomasabiomasa eses unauna materiamateria prima prima energenergééticamenteticamente mmááss eficienteeficiente
Scott et al. Appl Microbiol Biotechnol (2007) 75:751–762
45 GJ/ton
20-30 GJ/ton
Co
mb
usti
ble
s y
bio
pro
du
cto
s
Pérdida de Nutrientes(minimizar)
Biorefinería(Sistemas
Enzimáticos yFactoríasCelulares)
Pérdida de Nutrientes(minimizar)
Ciclos Biogeoquímicos
(maximizar)
Biomasavegetal
Fertilizante(optimizar)
Suelo
Labranza cero
Fijación
Biológica de N
Cultivos y Biomasa
NutrientesReciclados
Agrorefinería
Pesticidas (minimizar)
Alim
en
tos
M. Gutiérrez-Correa. Rev. Agronegocios, 2009
Materia prima agrícola convencional Biomasa
Combustibles Plásticos (Bio)químicos BiomaterialesAlimentos
Concepto de unaFactoría Celular
Sistemas Enzimáticos
Consideraciones para el desarrollo sostenible
Dimensiones económicas
Dimensiones tecnológicas
Dimensiones ecológicas
Dimensiones legales/sociales
Tiempo
No sostenible fuera del “tunel”
Trayectoria del Sistema
Sostenible dentro del “tunel”
Dimensiones económicas
Dimensiones tecnológicas
Dimensiones ecológicas
Dimensiones legales/sociales
Tiempo
Trayectoria del Sistema
Consideraciones para el desarrollo sostenible
No sostenible fuera del “tunel”
Sostenible dentro del “tunel”
Dimensiones económicas
Dimensiones tecnológicas
Dimensiones ecológicas
Dimensiones legales/sociales
Tiempo
Trayectoria del Sistema
Consideraciones para el desarrollo sostenible
Alta sostenibilidad
Alta sostenibilidad
* Colombia
Rendimientos de café según la tecnología de cultivo
En la actividad orgánica los agricultores reciben centavos mientras que las ONGs y certificadoras reciben soles, pero aquellos se vuelven incapaces para la innovación frente a un posible cambio en las condiciones del mercado consecuencia de la crisis de alimentos y del cambio climático.
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
Ga
na
nc
ia (
US
$/h
a)
Antes de Octubre 2550 7750 15500 18600
Después de octubre 1650 6750 13500 16200
Orgánico (Perú, valor más alto)
Convencional (Perú)
Convencional alta tecnología
(promedio)*
Convencional alta tecnología
(Valor más alto)*
15 qq/ha
50 qq/ha
100 qq/ha
120 qq/ha
Los precios del café orgánico han caído en 35% y los del café convencional en sólo 12%.
Orgánico Convencional
Precio base (US$/TM) (Depende de la Bolsa)
2,800 2,800
Plus orgánico (US$ 200/TM) 3,000 -Plus Mercado Justo (US$ 150/TM) 3,150 -*Ingreso por hectárea, condición actual (500 Kg vs 1,000 Kg)
1,575 2,800
Ingreso por hectárea, mejor manejo (800 Kg vs 1,500 Kg)
2,520 4,200
Situación económica del Cacao (antes de nov., 2008)
* Los pequeños productores pueden acceder también al mercado justo sin ser orgánicos.
Sin embargo, los cacaos finos porcelana (60% porcelana) pueden tener precios superiores a los US$ 5,500/Tm. Aquí se requiere selección de variedades, buen manejo agronómico y tecnología de procesamiento del grano (fermentación).
En noviembre el precio del cacao bajó y ahora se encuentra en US$ 2,000/TM (11/05/09) M. Gutiérrez-Correa. Rev. Agronegocios, 2009
3,228
64.5
35.5
-6,660
3,713
74
26
-7,166
-8,000 -6,000 -4,000 -2,000 0 2,000 4,000 6,000
Beneficios (US$ Millones)
Captura del impactoeconomico-Agricultores*
(%)
Captura del impactoeconomico-Semillerista*
(%)
Coeficiente de Impactoambiental (Millones deEIQ/unidades de Ha)
Países Desarrollados Países en vías de desarrollo
* España, maíz; Mali, algodónFuente: Demont & Tollens, Ann. Appl. Biol. 145:197-207, 2004
Vitale et al., AgBioForum 10(2):71-84, 2007
Brooks & Barfoot, AgBioForum 11(1):21-38, 2008
Algunos impactos de la biotecnología moderna en la agricultura.
Los países en víasde desarrollo se benefician más con la biotecnologíamoderna
20
Incremento del
rendimiento
Alto valor nutritivo
Hambre y desnutrición
Manipulacióndel desarrollo
de plantas
Manipulaciónde la arquitec-tura de la planta
Aumento de la fotosíntesis y
toma de nutrientes
Incremento en carbohidratos,
proteínas y grasas útiles
Modificaciónen contenidosde CHO, prot.
o grasas
Fortificacióncon vitaminas
y minerales
Tolerancia a estrés abiótico
Proteccióncontra pestesy patógenos
Eliminarfactores anti-nutricionales
Acortar intervalos de generaciónCiclos múltiples de producción
Canalización de la biomasahacia órganos comestibles
Incrementa la densidadde siembra
Incrementa la acumulaciónde biomasa
Biorremediación
Incrementa el uso de tierras marginales
Tolerancia a climas extremos
Reduce pérdidas porplagas y enfermedades
Estrategias transgénicas para combatir el hambre y la desnutrición
Tendencia en la obtenciTendencia en la obtencióón de plantas transgn de plantas transgéénicasnicas
M. Gutiérrez-Correa, Anales de la Academia Nacional de Medicina, Perú, 2009.
1995 2000 2005 2010
herbicidasvirus
insectosResistencia a
Rendimiento (incremento en fotosíntesis, heterosis, etc)
Calidad (compuestosprimarios/secundarios)
Farmacéutica
2015
Química fina
Resistencia a factores climáticos
Núm
ero
de ti
pos
tran
sgén
icos
Usos/millones de US$
UsosUsos sosteniblessostenibles directosdirectos de la de la biodiversidadbiodiversidad
Ecoturismo,
Cientos
Ecosis
temas
Agroindustria y Forestería
Cientos a Miles
Especies
Industria: energía, farmoquímica
> Decenas de miles
Genes
M. Gutiérrez-Correa. Rev. Agronegocios, 2009
Organismos Número de especies endémicas
Genoma total disponible (Gpb)
Número total de genes disponibles
Mamíferos 69 207 2.0 x 106
Aves 110 132 1.9 x 106
Reptiles 98 294 1.9 x 106
Anfibios 124 372 2.4 x 106
Peces continentales
70 210 1.4 x 106
Lepidópteros 300 50 3.0 x 106
Plantas 5,530 26,845 2.7 x 108
2.83 x 108 genes endémicos, aproximadamente2.83 x 102.83 x 1088 genes endgenes endéémicos, aproximadamentemicos, aproximadamenteGUTIERREZ-CORREA, M. 2005. Ciencias Biológicas, Bioquímica, Biología Molecular y Biotecnología en el Perú. En “La Investigación Científica
y Tecnológica en el Perú”, (J. Verástegui, ed.), CONCYTEC, Volumen I (ISBN 9972-53-046-9), pp.264-343, BCR-CONCYTEC, Lima.
�283 millones de genes nativos
�1% de utilidad: 2.8 millones de genes (Bonos genéticos)
�US$ 5 millones/gen (ssóólo para el ejemplolo para el ejemplo)
�Bonos genéticos por US$ 14”000,000’000,000
�Depósito a plazo fijo, 5% de interés anual
�US$ 700,000’000,000/año de intereses
““El PerEl Perúú es un mendigo sentado en un es un mendigo sentado en un banco de orobanco de oro””
Producto Uso Especie Precio US$/kg
Ajmalicina Antihipertensivo C. roseus 37,000
Artemisinin Antimalárico Artemisia annua 100
Berberina Relajante intestinal C. japonica 3,250
Capsaicina Contrairritante Ca. frutescens 750
Ellipticina Antitumoral Orchrosia elliptica 240,000
Shikonina Antibacteriano L. erythrorhizon 4,500
Taxol Anticancerígeno Taxus brevifolia 600,000
Vincristina Antileucémico C. roseus 2’000,000
Vinblastina Antileucémico C. roseus 1’000,000
Algunos farmoquímicos vegetales
(Plantas medicinales)
Algunos farmoquAlgunos farmoquíímicos vegetalesmicos vegetales
(Plantas medicinales)(Plantas medicinales)
Serenoa repens
Hiperplasia prostática benigna, inflamaciones, impotencia.
Esteroides (ß-sitosteroles), flavonoides (isoquercitina, kanferol, roifolina)
Biotecnología celularBiotecnología Biotecnología celularcelular
FarmoquímicoFarmoquímico(precios muy altos)
Extracción
(destrucción)
Materia PrimaMateria Prima
(bajos precios)
Agricultura
del estrés (domesticación)
NutracéuticoNutracéutico
(mejores precios
pero aun bajos)
FarmoquímicoFarmoquímico(precios
altos)Biotecnología molecularBiotecnología Biotecnología molecularmolecular
0
200
400
600
800
1000
1200
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Año
US
$/k
g
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Are
a cu
ltiva
da (
Ha)
O
O
O
OO
H
HH
Hojas
Producida
por los
tricomas
Artemisinina
Antimalárico
Cultivo de
Artemisia
annua
Producción en
levaduras (S.
cerevisiae, >
0.1g/L)
O
O
O
OO
H
HH
Artemisinina
Antimalárico
240,000 campesinos chinos se han
perjudicado
Impacto de la producción biotecnológica de artemisinina
Historia de las exportaciones de azHistoria de las exportaciones de azúúcarcar
0
100
200
300
400
500
600
1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Año
Mil
es
de
TM
0
50
100
150
200
250
300
Mil
lon
es
de
Dó
lare
s
Vol. (Miles TM) Importaciones (Miles TM) FOB (Millones US$)
Aplicación industrial en EEUU de un proceso enzimático (biotecnológico moderno) para producir edulcorantes a partir de maíz
“La ciencia es el alma de la prosperidad de las naciones y la fuente de vida de todo
progreso“. L. Pasteur
““La ciencia es el alma de la prosperidad de La ciencia es el alma de la prosperidad de las naciones y la fuente de vida de todo las naciones y la fuente de vida de todo
progresoprogreso““.. L. Pasteur
