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Organismos modificados genéticamente (OMGs) en acuicultura: metodologías

de detección.

Conference Paper · October 2008

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Javier Quinteiro

University of Santiago de Compostela

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ORGANIZADO POR:• Dpto. de Bioquímica e Bioloxía Molecular da Universidade de Santiago de Compostela

• Padroado de Turismo do Concello de O Grove • Insuiña, S.L. Pescanova • Universidad de Oriente • FIDAES • Grupo investigación Biología de Moluscos UDO

PATROCINADO POR:• la Caixa • Skretting • Diputación de Pontevedra

• Consellería de Pesca e Asuntos Marítimos • Consellería de Inovación, Industria e Comercio. Dirección Xeral de Investigación e Desenvolvemento • Consellería deEducación e Ordenación Universitaria • mispeces.com • WAS • OESA • SEA • Praxair • Cortiplas

• Okana-21, S.L. • Linamar • Acquariumgalicia. Acquavisión/Galicia • Acuarium Finisterrae• Colexio Oficial de Biólogos de Galicia • Hotel Louxo A Toxa

Editores: Manuel Rey MéndezJacobo Fernández CasalCésar Lodeiros SeijoAlejandro Guerra Díaz

ISBN 978-84-608-0755-

9 788460 807551

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Portada XI Foro Marino.QXD:Portada XI Foro Marino 6/5/09 14:06 Página 1

Illa de A Toxa (O Grove), 9 e 10 de outubro do 2008

XI FORO DOS RECURSOS MARIÑOS E DA ACUICULTURA DAS RÍAS GALEGAS

XX CICLO CULTIVANDO O MAR“20 anos de cultivo: marisqueo

e novos avances na investigación”

Composición: Rosa María Martín García, Belén Rodríguez Castro, Meyling Tang e Ocumo deseñoDep. Legal: C 1160-2009ISBN: 978-84-608-0886-2

215

Tradicionalmente la acuicultura ostenta el papel de una eficaz solución al abastecimiento

futuro de pescado a nivel global y de una actividad destinada a lograr la reducción de la

presión sobre los recursos marinos sobreexplotados.

Sin embargo, los datos de consumo para la alimentación de especies carnívoras en

acuicultura, a pesar de la continua mejora de los índices de conversión, disminuyen las

expectativas sobre esta actividad. Así, la producción de 1 kg de salmón, langostinos u otros

peces, conlleva un consumo de entorno a los 2,5-5 kg de otras especies destinadas a la

elaboración de alimentos demandadas por esa actividad acuícola. Destaca en este sentido,

el requerimiento de 20 kg de peces para la producción de 1 kg de atún (Naylor et al., 2000;

Volpe, 2005).

La dependencia de la acuicultura del uso de harinas y aceites de pescado, que concentran

los principales componentes nutritivos de los peces, es abastecida por parte del tercio de la

producción pesquera mundial, de fundamentalmente pelágicos costeros, que no es destinada a

la alimentación humana directa. Esta dependencia de dichas pesquerías industriales conlleva

elevados costes de producción, agotamiento de los recursos en los caladeros, un impacto

negativo sobre otras especies, dependencia de la dinámica del mercado de importación de

dichos productos y de la eficiencia de las campañas de captura de esas especies salvajes.

En respuesta a esta situación y problemática, la industria acuícola aplica de forma

generalizada las recomendaciones y usos acordes con el concepto de acuicultura sostenible.

Por ello, se lleva a cabo una reducción de harinas y aceites de pescado y un incremento del usos

de materias de origen vegetal, en consonancia con los avances en tecnologías alimentarías

y dietética de especies herbívoras, carnívoras y omnívoras. Las principales materias primas

vegetales alternativas son la soja, cebada, colza, maíz, algodón y guisante o altramuz.

Bajo los criterios de sostenibilidad en la agricultura se rechaza el uso de Organismos

Modificados Genéticamente (OMGs) con caracteres que, generalmente, confieren resistencia

a herbicidas (p.ej. glifosato) y a insectos (p.ej. taladro del maiz). En congruencia, la acuicultura

sostenible podría asumir los mismos principios. Sin embargo, es el derecho de información

del consumidor el que debe ser tenido en cuenta a la hora de informar, publicitar o etiquetar

un producto en cuya producción han intervenido OMGs.

Organismos modificados genéticamente (OMGs) en acuicultura: metodologías de detección.

Javier Quinteiro. Xenotechs Laboratorios S.L.

javier.quinteiro@usc.es

Foro Ac. Rec. Mar. Rías Gal. 11: 215-220 2009.

216

Los piensos modificados genéticamente son aquellos que contienen o están compuestos

por OMGs o han sido producidos a partir de ellos. De acuerdo con el Reglamento (CE) No

1830/2003 del Parlamento Europeo y del Consejo de de 22 de septiembre de 2003 relativo a

la trazabilidad y al etiquetado de organismos modificados genéticamente y a la trazabilidad

de los alimentos y piensos producidos a partir de éstos, y por el que se modifica la Directiva

2001/18/CE, la presencia de un 0,9% de presencia accidental o técnicamente inevitable de

materiales modificados genéticamente en los alimentos o los piensos, debe ser informada al

consumidor a través del correspondiente etiquetado.

La utilización en acuicultura de dichos piensos está regulada por el Reglamento (CE)

No 1829/2003 del Parlamento Europeo y del Consejo de de 22 de septiembre de 2003 sobre

alimentos y piensos modificados genéticamente. Se indica que “los productos obtenidos a partir

de animales alimentados con piensos modificados genéticamente o tratados con productos

veterinarios modificados genéticamente no estarán sujetos ni a los requisitos de autorización

ni a los requisitos de etiquetado establecidos en el presente Reglamento”. Sin embargo,

reconociendo el derecho a la información del consumidor, el uso de OMGs en acuicultura

debería formar parte de la información al consumidor ya que “un etiquetado claro (…) permite

elegir con conocimiento de causa y descarta la posibilidad de que los consumidores se vean

inducidos a error por lo que respecta al método de fabricación o producción.”

La correcta información al consumidor se garantiza a través de herramientas de detección

de la presencia de OMGs en alimentos y piensos. La metodologías disponibles para tal detección

están basadas en inmunoensayo ELISA, cromatografía HPLC y espectrometría entre los métodos

de análisis de proteínas y PCR / Real-time PCR, entre los métodos de análisis de ADN. Estas

metodologías se encuentras estandarizadas por los Laboratorios de Referencia Europeos y son

recogidas en varias normas ISO, destacando por su eficiencia aquellas basadas en ADN.

Para la detección mediante PCR o PCR a tiempo real de material de OMGs es necesario

disponer de la caracterización molecular del material genético transferido y/o de las secuencias

flanqueantes del genoma del vegetal. Así, por ejemplo, la estructura del constructo transgénico de

la soja Roundup Ready Event 40-3-2 (Monsanto) contiene las secuencias promotor E35S (Virus

Mosaico de la coliflor), CTP (Péptido de tránsito al cloroplasto, Petunia), CP4 EPSPS (secuencia

codificadora 5-enol-pyruvylshikimate-3-phosphate synthase) y NOS 3’ Terminador (Nopalina

sintetasa, Agrobacterium tumefaciens). Estas secuencias son objetivo de los sistemas de detección

junto con otras secuencias flanqueantes del lugar de inserción genómica (Figura 1).

Dependiendo del objetivo del método se reconocen métodos cualitativos que

conllevan la detección específica e identificación de las secuencias diana de ácidos nucleícos

(ADN) y confirmación de la identidad de las secuencias amplificadas de ADN. Los métodos

cuantitativos implican la amplificación específica de secuencias diana de ADN, con el objeto

Organismos modificados genéticamente (OMGs) en acuicultura: metodologías de detección.

XI Foro dos recursos mariños e da acuicultura das rías galegas

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de cuantificar el contenido relativo del ADN del OMG y de confirmar la identidad de la

secuencia del ADN amplificado.

En cuanto a la especificidad de los métodos se distinguen métodos específicos del

taxon, detectando ADN de una especie (u otro rango taxonómico) concreta a través del

análisis de genes específicos de la especie objetivo. Su uso se centra en la evaluación de

la presencia, calidad y cantidad de ADN aislado y en la cuantificación relativa de material

derivado de OMG respecto al vegetal no OMG. Ejemplos de genes de uso generalizado y

validado para esta aplicación son el invertasa, para el maiz, lectinas, para la soja, y del intron

del trnL del cloroplasto para cualquier material de origen vegetal.

Figura 1.- Mapa del plásmido incluyendo los elementos genéticos del vector PV-GMGT04

usados en la transformación del la soja RR caso 40-3-2 y su caracterización molecular.

218

Figura 2.- Amplificación por PCR de secuencias especifícas de taxon dirigidas al gen

invertasa lectinas y trnL cloroplástico.

Los métodos de cribado se basan en el análisis de secuencias de ADN correspondientes

a elementos transgénicos “universales”. Debido a su origen dichas secuencias se encuentran

en la naturaleza en virus y bacterias, por lo que es necesario garantizar la naturaleza artificial

de dichas secuencias. Las secuencias más utilizadas para este fin incluyen secuencias del

promotor CaMV 35S, del terminador NOS y del gen NptII.

Figura 3.- Amplificación por PCR de secuencias del promotor CaMV 35S (superior), y del

terminador NOS (inferior).

Los métodos para construcciones génicas específicas detectan secuencias de ADN

que forman combinaciones génicas artificiales y de presencia única en material derivado de

OMG. Dichas secuencias pueden haber sido usadas en varios eventos de transformación por

lo que puede ser no suficiente para identificar el caso concreto de transformación. Pueden

presentarse un variable número de copias y construcciones completas/truncadas dependiendo

Organismos modificados genéticamente (OMGs) en acuicultura: metodologías de detección.

XI Foro dos recursos mariños e da acuicultura das rías galegas

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del caso o evento. Así un método específico de construcción para la detección de secuencias

de ADN modificadas de GTS 40-3-2, consiste en la amplificación desde el promotor 35S

hasta el gen CTP4 (Figura 4).

Figura 4.- Esquema representativo de un método específico de construcción para la detección

de secuencias de ADN modificadas de GTS 40-3-2, consiste en la amplificación de un

fragmento de 172 pb desde el promotor 35S hasta el gen CTP4 mediante los cebadores 35S-

f2 (en verde)/petu-r1 (en rojo).

Los métodos específicos para cada caso de OMG están diseñados para detectar secuencias

implicadas en un único caso de transformación. Generalmente se diseñan incluyendo el análisis de

la región flanqueante de la integración. Un ejemplo es el sistema de detección específico de evento

para las secuencias de ADN de maíz modificado genéticamente MON 810. (Figura 5). Con un

evento por genoma modificado haploide permiten la cuantificación por PCR en tiempo real.

Figura 5.- Esquema representativo de un método detección específico de evento para las

secuencias de ADN de maíz modificado genéticamente MON 810 con los cebadores VW01/

VW03, amplificando un fragmento de 170 pb.

Debido al umbral de presencia citado de 0,9% de material OMG respecto a no OMG

es de importancia fundamental la cuantificación a través de PCR a tiempo real. Mediante ella

se estima la relación de copias genómicas GMO/copias genómicas No GMO asumiendo una

relación genoma/genoma ≈ peso/peso, y expresándose en porcentaje.

A pesar de ciertas limitaciones, las metodologías citadas constituyen hoy en día los

métodos oficiales y validados para preservar el derecho a la información y la seguridad

alimentaria, recogidos en la legislación vigente, sobre los productos alimentarios derivados

de OMGs.

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Naylor, R.L.; Goldberg, R.J.; Primavera, J.H., Kautsky, N.; Beveridge, M.C.M.; Clay, J.;

Folke, C.; Lubcheno, J.; Mooney, H. & Troell, M. 2000. Effect of aquaculture on

world fish supplies. Nature. 405: 1017–1023.

Volpe, J.P. 2005. Dollars without sense: the bait for big-money tuna ranching around the

world. BioScience. 55 (4): 301–302.

Bibliografía

Organismos modificados genéticamente (OMGs) en acuicultura: metodologías de detección.

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