biotec en conservación y uso sust. rrgg animales
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““POTENCIALIDADES DE LA BIOTECNOLOGÍA MODERNA EN EL PERÚ EN POTENCIALIDADES DE LA BIOTECNOLOGÍA MODERNA EN EL PERÚ EN LA CONSERVACIÓN Y USO SOSTENIBLE DE SUS RECURSOS GENÉTICOS LA CONSERVACIÓN Y USO SOSTENIBLE DE SUS RECURSOS GENÉTICOS
ANIMALES PARA LA SEGURIDAD ALIMENTARIA Y COMPETITIVIDAD”ANIMALES PARA LA SEGURIDAD ALIMENTARIA Y COMPETITIVIDAD”
Curso “Bioseguridad y Biotecnología Moderna”
UNALM, 06-10 Diciembre de 2010Lima-Perú
1. Contribución de la producción pecuaria
Productos: Alimentos de alto valor nutritivo (proteínas completas,
ácidos grasos esenciales, minerales) Pieles y cueros Fibras y plumas Estiércol
Trabajo Transporte Esparcimiento y rol social Contribución al paisaje y a la ocupación
territorial
2. Importancia de la Ganadería en el Perú
Pasturas Naturales: 27.6 millones de Ha (21% de la superficie nacional)
Total proporción del territorio nacional usado en ganadería = pastos naturales + pastos cultivados (secano y bajo riego, en selva + valles
serranos + costa) = 35% de la superficie Nacional
La principal vocación de uso y uso actual de la tierra en el Perú es para ganadería
La trascendencia de la ganadería es debida a que:
La mayor vocación de uso de la tierra en el Perú es para ganadería (35% de la superficie nacional).
La concentración de recursos pastoriles esta en la alta sierra donde otras actividades agrícolas son menos posibles (21% de la superficie nacional).
Las comunidades campesinas y los pequeños productores parceleros, sectores poblacionales de mas bajo nivel de vida están concentradas en la sierra.
El desarrollo económico y social del poblador andino depende grandemente del desarrollo ganadero.
3. Porque es importante la ganadería para el Perú
4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE 4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA GANADERÍA PERUANALA GANADERÍA PERUANA
Situación de la actividad pecuaria en el Perú
El grueso de la ganadería nacional es ganado criollo y nativo explotado en minifundios y comunidades campesinas de pobre nivel tecnológico, bajos niveles de producción y productividad y haciendo un uso INSOSTENIBLE de los recursos forrajeros, agua y suelo.
La actividad pecuaria intensiva, es tecnificada, altamente dependiente del exterior tanto en los insumos alimenticios, la genética y la tecnología.
67.7
19.9
11.8 0.6
1
2
3
4
TAMAÑO Y PORCENTAJE DE LAS UNIDADES AGROPECUARIAS CON GANADO EN EL PERÚ
Según el III CENAGRO, 1994
1: Sin Tierras = 0.6%2: Menos de 10 Has = 67.7% 3: Entre 10-49 Has = 19.9%4: Más de 50 Has = 11.8%
DISTRIBUCIÓN DEL GANADO POR TIPO DE GESTION DISTRIBUCIÓN DEL GANADO POR TIPO DE GESTION EMPRESARIALEMPRESARIAL
Prop. Priv. Pequeñas
25.442.542.526.0
Prop. Priv. Medianas
6.17.8
14.0
SAIS yCooperativa
7.018.116.5
ComunidadCampesina61.561.531.643.543.5
Especie
BovinosOvinosCamélidos
Ganado criollo en minifundios y comunidades campesinas, 80% a 85% de la ganadería
nacional
Promedio de vacas por productor : TRES !!!!!!!!!!!
Existe una SOBRECARGA en unidades ovinas por hectárea de pradera natural alto andina en el Perú.capacidad POTENCIAL: 0.5 UO/Hacarga ACTUAL: 1.7 UO/Ha)
+ 1.62.1Puno
+ 1.11.6Tacna
+ 0.30.8Moquegua
+ 1.01.5Cusco
+ 3.3+ 3.33.83.8ApurímacApurímac
+0.10.6Arequipa
+ 1.21.7Ayacucho
+ 1.21.7Huancavelica
+ 0.40.9Lima
+ 0.40.9Junín
+ 1.31.8Pasco
+1.21.7Huánuco
+1.01.5Ancash
+ 2.12.6La Libertad
+ 2.02.5Piura
- 0.10.4Amazonas
+ 2.7+ 2.73.23.2CajamarcaCajamarca
+ 0.91.4Lambayeque
Exceso en Unidades Exceso en Unidades Ovinas por hectárea/Ovinas por hectárea/añoaño
Carga actual en Carga actual en Unidades ovinas Unidades ovinas por hectárea/añopor hectárea/año
DepartamentoDepartamento
Fuente: Programa Colaborativo de Apoyo a la Investigación en Rumiantes Menores. Manual de pastos y forrajes. 1989. INIAA, UNALM, Univ. California, Davis.
Situación de la actividad pecuaria en el Perú
Los costos de producción de leche en el mundo
Costo de producciónCosto de producción de 1 litro de leche en el Perú bajo el
sistema intensivo:27 centavos de dólar americano
28,9EU10
26,726,7USAUSA99
19,9China8
18,9India7
17,1Poland6
16,0Australia5
14,0Russia4
13,5New Zealand
3
8,5Argentina2
7,77,7ChileChile11
US Cents/kgCountryRank
Situación de la actividad pecuaria en el Perú
Consumo per cápita y proporción del consumo de productos pecuarios por origen (nacional, importado) sobre la base de 28.7 millones de habitantes. MINAG DGIA Julio 2008
98.740.3426.7527.09Carne de aves
86.750.714.655.36Menudencias
98.460.117.077.18Carnes rojas
Huevos
Carne de cerdo
LecheLeche
Producto
100.000.008.968.96
99.250.033.984.01
52.0352.0331.934.666.5
% de consumo de origen nacional sobre el consumo total
Consumo de origen importado
Kg./Hab./ año
Consumo de origen nacional
Kg./Hab./ año
Consumo Kg./Hab./ año
Situación de la actividad pecuaria en el Perú
Aproximadamente elAproximadamente el 48% de la leche 48% de la leche que se consume a nivel nacional esque se consume a nivel nacional es IMPORTADAIMPORTADA
Prospecciones para el futuro
La La población población humana humana peruanaperuana crece a un promedio de crece a un promedio de 400 mil personas por año, se estima 400 mil personas por año, se estima se duplicaráse duplicará para el para el año año 20502050..
Los Los consumos consumos de de carne y lechecarne y leche actuales están actuales están por por debajodebajo de los de los mínimos nutricionalesmínimos nutricionales recomendables recomendables
Si se continúa disminuyendo la pobreza se espera un Si se continúa disminuyendo la pobreza se espera un aumento aumento en el en el consumo per cápitaconsumo per cápita de alimentos de de alimentos de origen animal origen animal
Se estima que Se estima que en 40 añosen 40 años la demanda de productos la demanda de productos pecuariospecuarios alimenticiosalimenticios en el país llegará a en el país llegará a triplicartriplicar la la demanda actual.demanda actual.
Esto requiere de incrementos sustanciales de Esto requiere de incrementos sustanciales de eficiencia eficiencia productiva local o productiva local o aumento de importacionesaumento de importaciones o o aumento de áreas aumento de áreas ganaderas (deforestación?)ganaderas (deforestación?)
4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA 4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA GANADERÍA PERUANAGANADERÍA PERUANA
Principales DEBILIDADES de la actividad pecuaria peruana
Alta proporción del territorio nacional dedicado a la ganadería (35%).
La mayor proporción de ganado es de bajo nivel productivo (80%).
El abastecimiento de carnes depende en mayor proporción de la explotación avícola y de cerdos que dependen casi en su totalidad de insumos alimenticios y genética importados.
La producción lechera intensiva es altamente dependiente de insumos alimenticios y genética del exterior.
La producción nacional abastece en promedio el 98% del consumo de carnes y el 52% del consumo de leche.
4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA 4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA GANADERÍA PERUANAGANADERÍA PERUANA
¡OPORTUNIDADES!¡OPORTUNIDADES!
Areas críticas en el desarrollo pecuario nacional
Minifundio, falta de organización eficiente a nivel comunal, geografía y ecología demandantes.
Mal uso de recursos (praderas alto andinas depredadas) Escasa disponibilidad de forrajes y granos (SOLUCIÓN:
importación???, deforestación???). Alta incidencia de enfermedades y cronicidad de su incidencia:
fasciolasis, sarcocistiosis, hidatidosis, sarna, enterotoxemia, nematidosis.
Correlación inversa entre productividad y adaptación a ambientes extremos (altitud, trópico)
Genética inadecuada para las exigencias de mercado actual, de pobre eficiencia productiva y pobre calidad de producto.
Nivel tecnológico muy pobre en las explotaciones alto andinas y de selva (Excepto en la costa).
4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA 4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA GANADERÍA PERUANAGANADERÍA PERUANA
Nuevos retos en adición a resolver los Nuevos retos en adición a resolver los factores críticosfactores críticos
El cambio climático es un hecho real y que ya está afectando significativamente a la estabilidad de los ecosistemas en nuestro país sobre todo a nivel alto andino
Los principales efectos del cambio climático en la ganadería peruana se observan en: Alta mortalidad de crías (heladas erráticas, incidencia de enfermedades
no existentes anteriormente en ciertos pisos altitudinales) Escasez de forrajes (granizadas y lluvias fuera de estación, falta de
especies/variedades de alto rendimiento) Mayor incidencia de enfermedades prevalentes Sobrevivencia comprometida de animales criollos y camélidos
sudamericanos expuestos a los extremos climáticos alto andinos.
4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA 4. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA GANADERÍA PERUANAGANADERÍA PERUANA
¿Cómo puede contribuir la ¿Cómo puede contribuir la Biotecnología Moderna en afrontar Biotecnología Moderna en afrontar
los puntos críticos y retos de la los puntos críticos y retos de la producción pecuaria nacional?producción pecuaria nacional?
La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA poderosa y efectiva para…poderosa y efectiva para…
Acelerar el progreso genético para elevar la productividad Incrementos productivos por modificación genética
(aumento de genes deseables de la misma especie, deleción de genes indeseables , introducción de genes deseables de otras especies)
Incorporar resistencia a diferentes estreses y enfermedades vía transgenesis, Resistencia a los extremos climáticos Resistencia a fasciolasis, sarcosistiosis, nematidosis,
sarna, enterotoxemia, etc.
Contribuir a rescatar las praderas altoandinas disminuyendo la carga animal con animales más eficientes creados por modificación genética. Potencial de reducción de emisión de metano.
Incrementar la disponibilidad de forrajes: Desarrollo de nuevas variedades de mayor productividad y resistencia vía
transgenesis, fusión de protoplastos (Ej. Maralfalfa); Detoxificar potenciales especies forrajeras como el Tarwi vía deleción de
genes). Incorporar genes deseables para resistir a factores estresantes sin
comprometer factores productivos (transgenesis con genes deseables de resistencia a altitud, humedad, temperatura, conservando el genoma altamente productivo).
Incrementar la rentabilidad de la producción pecuaria produciendo proteínas especiales de valor farmacéutico.
Contribuir al desarrollo industrial utilizándose los animales como bioreactores eficientes.
La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA poderosa y efectiva para…poderosa y efectiva para…
Conservación de los recursos genéticos animales del Perú:
Uso de modificaciones genéticas para otorgarles resistencia a los factores climáticos adversos (Ej. friadas o heladas) y a las enfermedades prevalentes (Ej. Sarna, fasciolasis).
La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA poderosa y efectiva para…poderosa y efectiva para…
La Biotecnología Moderna como una La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA poderosa y efectiva para…HERRAMIENTA poderosa y efectiva para…
LA LA SEGURIDAD ALIMENTARIASEGURIDAD ALIMENTARIA Y LA Y LA COMPETITIVIDAD COMPETITIVIDAD
La Modificación genética
Adición de copias para aumentar la expresión de un gen deseable.
Eliminación o bloqueo de genes indeseables. Introducción de genes de una especie a otra o
introducción de un gen alterado de la misma especie para otorgarles capacidades incrementadas, nuevas o especiales:
- Transgenesis.
La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA La Biotecnología Moderna como una HERRAMIENTA poderosa y efectiva para…poderosa y efectiva para…
Cuando el ADN de otra especie o un gen
alterado de la misma especie es introducido
al genoma.
Que es un animal transgenico ?
Animales transgénicos que contienen nuevo ADN en sus células germinales pueden pasar sus características
genéticas alteradas a su descendencia
Ratón con copias adicionales del gen de la hormona de crecimiento vs.
ratón no genéticamente
modificado
Que es un animal transgenico ?
Algunos ejemplos…
Técnicas para la producción de animales genéticamente modificados y/o transgénicos
Que es un animal transgenico ?
Microinyección
• Método más usado
• Baja eficiencia
• Integración del ADN al azar
• Solo para adición de genes
Espermatozoide por IVF•El vector es un retro virus•El vehículo natural (espermatozoide)•La replicación es defectiva•Exitosa en ratones, aves y bovinos.
IVF: IVF:
In Vitro In Vitro FertilizationFertilization
Técnicas para la producción de animales genéticamente modificados y/o transgénicos
Que es un animal transgenico ?
Espermatozoide por ICSI•Se mata al espermatozoide (congela/descongela, congela seca)
•Se co-incuba con el ADN a incorporar
•ICSI: Inyección intracitoplasmática de un espermatozoide
Resultados
94% de los blastocistos expresaron como transgénicos
20% de los nacidos fueron transgénicos
8/11 tuvieron transgenesis en sus células germinales
“Gene targeting”•Escogiendo o apuntando un gen e insertando el constructo en el segmento adecuado del genoma.•Las otras tecnologías resultan en incorporación al azar•Los genes a veces se integran en sitios que no les permite expresarse en el tejido deseado y en el nivel requerido•NO altera los genes endógenos•En cambio Targeting permite alteración de genes específicos•Ha sido exitoso en ratones usando Células eternas •Aun hay dificultad de producir células eternas en otras especies.
Promoteror driver
Gene
+ Gene construct
Somatic cells Combinando transgenesis y
clonación
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Nexia. Canadá: Cabras produciendo tela de araña en su leche
Fifi produce fibrinógeno humano en su leche. Convenio Roslin Inst. PPL.UK y NZ
Rosie produce α-lactalbumina humana en su leche
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
AgResearch produjo el primer set a nivel mundial de vacas clonadas y geneticamente modificadas para la producción de leche DISEÑADA con mayor nivel de caseina, mediante el aumento de copias del gen para producción de caseina en la leche.
Incremento de la calidad nutricional y rendimeinto industrial de la leche: vacas genéticamente modificadas para mayor producción de caseína
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Vacas clonadas genéticamente modificadas, producen 3 veces más caseína
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Leche entera Leche descremada
controlcontrol TGTG controlcontrol TGTG
Producción de leche terapéutica
AgResearch, NZ produjo los primeros clones transgénicos para la producción de la proteína humana recombinante mielina proteína básica( = rhMBP) para el tratamiento de múltiple esclerosis en humanos.
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Journal of General Virology,(2006), 87,
G. Yu y Col.
Instituto de Bioquímica y Biología Celular, Shangai
China
Cabras clonadas y genéticamente modificadas con disrupción
funcional del gen para producción de priones
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Na
ture
Ge
netic
s (
2004
), N
atu
re B
iote
chn
olo
gy
(200
7)
Aplicación de “gene Targeting” secuencial para eliminación de genes:Producción de los primeros vacunos genéticamente modificados que no producen ni PRIONES y por lo tanto son inmunes a la enf. de la vaca Loca.
PRNP-/- terneros que no producen priones
J.A. Richt et al. 2007
USDA Ames IOWA
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Corderos clonados resistentes a patógenosAgrResearch Ruakura, Hamilton, New Zealand
Corderos clonados resistentes a nematodes
Exitos relevantes en modificación genética Exitos relevantes en modificación genética y transgenesis animaly transgenesis animal
Puntos a evaluar: La Bioseguridad
• Evaluar la inocuidad de los productos de los animales genéticamente modificados o transgénicos.
• Evaluar su productividad en granja.• Comprobar su habilidad transmisora.
Hasta no completar todos los estudios organolépticos y demás, en New Zealand se mantienen los animales en
facilidad de“Contencion”
Contención….• Doble cerco, restricciones
de entrada y salida, MAFRA 154.03.06
• Todos los animales GM-en contención permanente
• POS para su manejo aprobado por MAF
• Identificación electrónica de los animales y vigilancia permanente
Puntos a evaluar: La Bioseguridad
Inocuidad y seguridad de los animales y productos de animales genéticamente modificados
Hasta la fecha no se ha registrado ningún caso en que animales genéticamente modificados o productos animales de animales genéticamente modificados haya causado daños a la salud o al medio ambiente o a la biodiversidad.
Puntos a evaluar: La Bioseguridad
El futuro
Optimización de la producción de embriones in vitro y la clonación
Uso de marcadores genéticos a nivel embrionario, reproducir solo los embriones que tienen el sexo y la composición genética deseada
Modificación de genes y transgenesis: producción de proteínas humanas en animales, incremento o modificación de genes para mayor producción, resistencia a estreses y enfermedades, eliminación de genes no deseables
Producción de células Totipontes eternas (Stem Cells) y gobernar su especialización.
Producción de órganos humanos en animales (Xenotransplantacion).
Puntos a evaluar: La Bioseguridad
Pensamientos finalesPensamientos finales
La mejor aplicación del principio precautorio es PREVENIR EL HAMBRE y la ENFERMEDAD usando las tecnologías modernas para aumentar la producción y la productividad animal, contribuir a aliviar los sufrimientos humanos y animales por
enfermedad y dotar a los animales de genes que los hagan más resistentes a
los cambios en ecosistemas debidos a los cambios climáticos.
Pensamientos finales
Los avances tecnológicos progresan rápidamente a nivel mundial, el Perú NO PUEDE DEJAR DE PARTICIPAR EN LA REVOLUCION BIOTECNOLOGICA.
LO QUE HAGAMOS AHORA o DEJEMOS DE HACER nos ubicará como PAIS DE AVANZADA DUEÑO DE SU DESTINO Y SEGURIDAD ALIMENTARIA ó como País dependiente de tecnología y de alimentos a la merced de los vaivenes de los mercados internacionales.
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓNMUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN