Tecnología y Medio Ambiente

Posiblemente, la relación entre estas áreas del conocimiento presente una alternativa óptima para visualizar y comprender el significado y los alcances de las tecnologías. Definimos medio ambiente como la resultante de las relaciones entre la naturaleza y la sociedad. Más técnicamente, es la resultante entre sistemas ecológicos y sistemas sociales. Las sociedades humanas establecen numerosas relaciones con la naturaleza para aprovechar los recursos de que esta dispone.

La organización de la naturaleza

En primer lugar, la naturaleza es compleja pero también es ordenada: se organiza en sistemas ecológicos donde las relaciones internas y con el entorno no ocurren al azar, sino que siguen pautas más o menos constantes, conocibles y aproximadamente predecibles. Todos sus componentes desarrollan algún rol, de importancia diversa, por lo que no todas las relaciones valen lo mismo. Cuando las sociedades humanas intervienen en esos ecosistemas, lo hacen en procura de recursos. Seguramente no han de aprovechar todos los componentes, sino aquellos que les permiten cubrir necesidades o que tengan un valor económico. Lo que nos podrá interesar conocer acerca de esos ecosistemas para proceder a su explotación será:

Sistemas Ecológicos           Recursos Naturales

                                            Calidad de recursos

                                            Cantidad de esos recursos

Cuando se trata de recursos vivos, si se desea planificar una explotación a largo plazo de un ecosistema natural, será necesario atender a otras propiedades como las siguientes:

  1. Velocidad de regeneración
  2. Estabilidad del ecosistema ante el uso de esos recursos.

La velocidad de regeneración se llama técnicamente tasa de renovabilidad. Se mide en términos de crecimiento de una población en un año, en un mes o en otra unidad de tiempo: puede tratarse de nuevos individuos animales, o del aumento del diámetro de los troncos de un árbol maderable para saber cuál puede ser el ritmo de extracción cuando se quiere hacer una explotación sostenible. Ese conocimiento también es tecnología. Pero para llegar a este dato suelen requerirse años de investigación científica.

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En cuanto al segundo punto, se refiere al estado en que queda un ecosistema luego de que fue extraído un recurso, sobre todo a la capacidad de resistir la extracción sin perder sus características básicas, y a su capacidad de autoregenerar las relaciones principales que hubieren resultado afectadas. Es evidente que para el ecosistema forestal no será lo mismo extraer los árboles que cosechar hierbas anuales. Hay muchas formas de explotar un ecosistema: si se aplican tecnologías extractivas que no tienen en cuenta la tasa de renovabilidad del recurso, como por ejemplo, el uso de las redes de malla fina que atrapan ejemplares de peces jóvenes que no llegaron a su etapa reproductiva, al cabo de un tiempo la productividad del cardumen va a disminuir.

¿Qué es la biotecnología?

El término “biotecnología” es relativamente nuevo para el público amplio. Pero, la biotecnología está presente en la vida cotidiana más de lo que la gente se imagina. De hecho, la biotecnología es una actividad antigua, que comenzó hace miles de años cuando el hombre descubrió que al fermentar las uvas se obtenía un producto como el vino.
También es biotecnología la fábrica de cerveza a partir de la fermentación de cereales que el hombre empezó a elaborar hace 4.000 años, y la fermentación de jugo de manzanas para la fabricación de sidra. En estos procesos intervienen microorganismos que transforman componentes del jugo de frutas o de cereales en alcohol. También es biotecnología la fabricación de pan mediante el uso de levaduras, la elaboración de quesos mediante el agregado de bacterias, y también de salames. El yogurt también es un producto que se obtiene mediante procesos biotecnológicos desde la antigüedad.
Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, ni conocían la existencia de microorganismos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. Se puede definir la biotecnología tradicional como “la utilización de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre”.

Biotecnología tradicional aplicada a la industria

La biotecnología se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil, detergentes, combustibles, plásticos, papel, farmacéutica. En general lo que se usa son productos del metabolismo de los microorganismos. Por ejemplo, algunas de las aplicaciones de la biotecnología tradicional a la industria son:

  • El alcohol que se puede usar para la industria alimenticia o farmacéutica, pero también se puede usar como combustible (en Brasil se produce alconafta a partir de la caña de azúcar).
  • Producción de yogures probióticos en los que se usa el microorganismo entero que está presente en el producto final.
  • A partir de microorganismos se pueden fabricar ácidos orgánicos para diferentes aplicaciones, como el ácido cítrico para endulzar gaseosas y golosinas.
  • Muchos antibióticos son fabricados por microorganismos, como la penicilina que la fabrica un hongo de la familia penicillium.
  • Los plásticos son polímeros de diferentes estructuras químicas. La mayoría de ellos se producen a partir de derivados de petróleo. Pero hay microorganismos que fabrican polímeros que son biodegradables.

Las enzimas son proteínas que tienen la función de catalizadores biológicos, que aceleran reacciones químicas, haciendo que el proceso sea más rápido y eficiente que cualquier otro proceso químico. Las enzimas se utilizan habitualmente en los detergentes o polvo para lavar la ropa. Por ejemplo, lipasas para sacar manchas de grasas, proteasas para sacar manchas de proteínas, etc. Cada tipo de enzima tiene un rango de temperaturas dentro del cual es activa. En la temperatura óptima actúa al 100% y al alejarse de esa temperatura disminuye su función. Para determinados procesos en los cuales se necesitan temperaturas extremas, se van a emplear enzimas provenientes de organismos extremófilos que pueden actuar a temperaturas extremas (altas o bajas). Por ejemplo, la ropa de hospital que requiere esterilización se lava con productos que tengan enzimas que funcionen a temperaturas altas, mientras que el lavado en agua fría emplea enzimas provenientes de microorganismos que se desarrollan en temperaturas bajas.
En la industria alimenticia también se usan enzimas. Por ejemplo, en la etapa final de la fabricación de jugos cuando hay que sacar los restos de pepitas de frutas antes de la pasteurización, se emplea la enzima pectinasa que degrada la pectina, el principal componente de las semillas.
Las enzimas también se usan en la industria textil para ablandar los jeans. En este caso se usa celulasa, que degrada la celulosa que es el principal componente de las células vegetales (entre ellas, las células del algodón que es el principal componente de la tela de jean). Mediante un proceso controlado (temperatura, tiempo, cantidad y tipo de celulasa) se logran diferentes texturas de jean. También se usa la enzima celulasa en la industria del papel (que está formado por celulosa) para lograr diferentes texturas.

La biotecnología moderna

Actualmente, los científicos comprenden mucho más cómo ocurren los procesos biológicos que permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o imitar algunos de esos procesos y lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales. Estos conocimientos dieron lugar al desarrollo de la biotecnología moderna.
A diferencia de la biotecnología tradicional, la biotecnología moderna surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto Ingeniería Genética, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. El siguiente esquema resume la definición actual del término biotecnología:
Empleo de organismos para la obtención de un producto útil para la industria

Es la que emplea las técnicas de ingeniería genética

La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre, e incluye la producción de proteínas recombinantes, el mejoramiento de cultivos vegetales y del ganado y el empleo de organismos para limpiar el medio ambiente.


A través de la biotecnología moderna es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractario al ataque del insecto.
La biotecnología moderna avanza y, en la actualidad, son muchos los países que utilizan las técnicas de ingeniería genética para la obtención de diferentes productos que tienen aplicación en la producción de alimentos, de medicamentos, y de productos industriales.