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Cuaderno Nº 99  

El Maíz y la biotecnología. La situación en Argentina
 

El maíz es uno de los cereales más cultivados en el mundo. Ocupa la tercera posición a nivel mundial, luego del arroz y del trigo. Según los datos proporcionados por la FAO -Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación- en 2004 se sembraron en el mundo unas 145 millones de hectáreas de este cereal, y la producción alcanzó las 700 millones de toneladas. La Argentina se ubica en un lugar destacado en la producción de maíz, luego de Estados Unidos, China, Unión Europea, Brasil y México.

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En la campaña 2004-2005 se sembraron en la Argentina 2,5 millones de hectáreas, de las cuales el 90% correspondieron a las provincias de Buenos Aires, Córdoba, Santa Fe, La Pampa y Entre Ríos.

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La superficie global del maíz continúa creciendo, y se estima que para el año 2020 la demanda mundial será mayor que la de trigo y arroz. El maíz tiene múltiples aplicaciones, no solo como alimento humano. Las industrias vinculadas a la cadena del maíz se han ido desarrollando en forma progresiva, transformando un grano cuyo destino era la alimentación humana en una materia prima esencial para el desarrollo de múltiples procesos industriales (ver Cuadernos Nº 44 y 77).
En este contexto, la productividad del maíz deberá incrementarse en forma significativa, y para ello se hace necesaria la adopción de variedades mejoradas, nuevas estrategias de manejo y nuevas tecnologías. La biotecnología moderna permite optimizar la producción sin la necesidad de aumentar el área sembrada.

Origen y distribución del maíz

El maíz es originario de Centroamérica y existen varios centros de diversidad a lo largo de la cordillera de los Andes (ver Cuaderno Nº 81). Su nombre científico es Zea mays, y pertenece a la familia de las gramíneas. Existe una amplia diversidad genética en toda la región que ha sido centro de origen del maíz. En México, existen más de 40 especies de maíz, y unas 250 en el resto de América. Se propaga por semillas producidas mayormente por fecundación cruzada, y depende del movimiento del polen por el viento.
El mejoramiento del maíz comenzó hace más de 8000 años, a través de selección y domesticación realizada por los indígenas americanos (ver Cuaderno Nº 27). Este proceso facilitó en el maíz la ganancia de varias cualidades nutricionales, pero involucró la pérdida de su capacidad de sobrevivir en forma silvestre, es decir que el maíz se hizo dependiente del hombre. Por el contrario, su ancestro no domesticado, el Teosinte, aún se encuentra como gramínea salvaje en México y Guatemala.
A fines del siglo XV el maíz fue introducido en Europa, y finalmente, debido a su gran productividad y adaptabilidad, se extendió rápidamente a lo largo de todo el planeta.  En la Argentina hay una gran diversidad genética de maíz, siendo las zonas del Noroeste y Noreste las más ricas. Se han descripto más de 40 tipos de maíces autóctonos. Estas  variedades se cultivan en zonas de agricultura de subsistencia y minifundios del NOA, NEA y comunidades indígenas andinas y patagónicas, que basan su alimentación en un reducido número de cultivos que poseen gran variabilidad, como el maíz. Este reservorio de variabilidad mantiene un valor estratégico para los programas de mejoramiento actuales y futuros. Sin embargo, comercialmente sólo se utilizan algunos tipos de maíz que se clasifican generalmente según la dureza del grano en:

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Mercado y usos del maíz

El valor del maíz ha evolucionado positivamente a lo largo de su historia. Las industrias vinculadas se han ido desarrollando en forma progresiva, transformando un grano cuyo único destino era la alimentación humana en una materia prima esencial para el desarrollo de múltiples procesos industriales. Este fenómeno ha ocurrido tanto en los países productores como importadores, y tiene suma relevancia por su capacidad de generación de empleo e inversión en distintos sectores, dando origen a desarrollos regionales e innumerables oportunidades de crecimiento y progreso.
Una vez cosechado y acondicionado, el grano de maíz puede seguir diferentes caminos. La mayor parte de la producción de maíz se destina a la alimentación animal (ver cuaderno Nº 94 y 95). El resto se procesa para la obtención de numerosos productos que se aplican en industrias tan diversas como la alimenticia, farmacéuticas, de plásticos y textiles, del papel y corrugados, y de belleza (ver cuaderno 44). Cada día se descubren nuevos usos industriales para el maíz. En los países desarrollados se están elaborando plásticos biodegradables a partir de almidón de maíz, a partir de los cuales se están desarrollando telas de secado rápido para deportistas, computadoras, teléfonos celulares, frazadas, alfombras y envases de alimentos, entre otros. Algunos estudios indican que ya hay más de 4.000 usos diferentes para los productos que se extraen del maíz.
La Argentina es el segundo exportador mundial de maíz. Hasta hace pocos años, exportaba un 80% del maíz producido y sólo transformaba internamente el 20%. Hoy, la cadena del maíz argentino experimenta un proceso de cambio, que involucra un sostenido y acelerado crecimiento del consumo interno, especialmente por parte de las industrias que lo utilizan como materia prima para la transformación de proteína (avicultura, ganadería, lechería y cerdos), y las industrias de molienda seca y húmeda buscan decididamente un mayor nivel de eficiencia y de calidad en sus productos. Según datos de 2005, la demanda interna para la industria de alimentación animal representó un total de entre 10 y 13 millones de toneladas de maíz. 

El cultivo de maíz en la Argentina

La producción argentina de maíz ha experimentado un constante crecimiento pasando de 8 millones de toneladas anuales en la década del ’90, a 14, 5 millones de toneladas en la campaña 2005-2006. Como puede observarse en el gráfico se registró una disminución del 29% con respecto a la cosecha de la campaña 2004-2005 donde se obtuvieron 20,5 millones de toneladas.

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Esta importante disminución fue consecuencia, en primer lugar, de la reducción en el rendimiento promedio (20%) como resultado de la falta de lluvias, y en segundo término, de una menor área sembrada (6%) y cosechada (12%). La mayor caída en la superficie se registró en los partidos del sur de la provincia de Buenos Aires, el oeste de Córdoba, Entre Ríos, el norte de La Pampa y el sur de Santa Fe.
En el 2006, de los 102 millones de hectáreas sembradas con cultivos transgénicos en el mundo, el 25% correspondió a maíz. En Argentina, en la campaña 2006/2007, prácticamente el 73% del total de maíz cultivado fue transgénico. De ese 73%, corresponden 7% al maíz tolerante al herbicida glifosato (TH), mientras que el resto (66%) correspondió a híbridos Bt (ver gráfico).

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El mejoramiento del maíz

El mejoramiento genético de maíz más simple ha sido el realizado durante siglos por los agricultores a través de selección, al elegir por sus características externas las espigas o granos que reservarían para la siembra del año siguiente (ver Cuaderno Nº 5). A través de los siglos de mejoramiento, se ha incrementado el número de granos, de 60 a 500 por mazorca, y se pasó de 2,5 cm a 30 cm de longitud.
Inicialmente los cruzamientos sexuales se realizaban entre individuos heterogéneos (ver Cuaderno Nº 4, 20, 40, 41). Con los avances en el conocimiento de la genética, fue posible desarrollar líneas puras (genéticamente uniformes) con características particulares. A partir de cuyos cruzamientos, los fitomejoradores obtuvieron semillas híbridas con cualidades superiores (ver Cuaderno Nº 27). En la actualidad se continúan desarrollando nuevos híbridos con mayor rendimiento y mejores características agronómicas, capaces de resistir enfermedades y plagas. Los avances de la biología molecular y de las técnicas de ingeniería genética amplían el rango de aplicación de la biotecnología en la agricultura y ofrecen nuevas tecnologías para la producción y diversificación de uso del maíz.

Alcances del mejoramiento del maíz en Argentina

El mejoramiento genético del maíz llevó a que sea el cultivo con mayor aumento de rendimiento en los últimos 30 años. Por otra parte, la oferta y variedad de los insumos utilizados en su producción, tales como agroquímicos, fertilizantes, maquinaria, etc., provocaron profundos cambios para que tenga cada vez mayores rendimientos.
La década del ‘70 se destaca por la masificación del uso de híbridos de maíz adaptados a diferentes condiciones ecológicas en las zonas típicamente maiceras de la pradera pampeana, con el consiguiente desplazamiento de las variedades a zonas consideradas marginales para su cultivo. En los ‘80, se sucede el proceso de "agriculturización", con la expansión de las superficies cultivadas y reducción de la producción vacuna. Continúa el proceso de sustitución de variedades por híbridos y se logran grandes avances en el manejo poscosecha del grano e incremento de la capacidad de almacenamiento en chacra.
Finalmente en los años ‘90 se denota el despegue definitivo del maíz en la Argentina. No sólo se logran importantes incrementos en la cantidad de grano producido, sino que además son destacables los avances en materia de calidad. Entre las principales causas de este mejoramiento en la calidad del maíz se pueden citar:
- el aumento de la superficie dedicada a su cultivo,
- la disponibilidad en el mercado de nuevos híbridos de mayor potencial de rendimiento y mejor resistencia a enfermedades y plagas,
- el incremento en el área fertilizada,
- la creciente utilización del sistema de siembra directa,
- la incorporación de la práctica de riego complementario,
- la incorporación de máquinas recolectoras de última generación
- a partir de la campaña agrícola 1999/2000, el uso de materiales vegetales transgénicos.

La gran diversidad genética en maíces autóctonos fue objeto de numerosas investigaciones encaminadas a describirlos, establecer su origen, conservarlos y determinar su potencial de utilización en el mejoramiento de la especie. Con el apoyo de organismos internacionales, en 1969 se creó el Banco de Germoplasma de Maíz del INTA Pergamino, que se constituyó en uno de los primeros bancos de recursos genéticos de Sudamérica (ver Cuaderno Nº 89).
El programa de mejoramiento de maíz del INTA posee un componente dedicado específicamente a la calidad del grano, que contempla el desarrollo de especialidades en función de las características del almidón y del aceite. En ese contexto se han desarrollado líneas e híbridos de tipo waxy, es decir que poseen almidón compuesto estructuralmente por la fracción ramificada (amilopectina) y sólo trazas del componente lineal (amilosa). También se están generando líneas de alta amilosa (50%-70% de amilosa en el almidón; ver cuaderno 94 y 95)

Los maíces especiales
Gracias al trabajo de investigación de las instituciones públicas y privadas de la Argentina, surgieron los maíces diferenciados o especiales que se conocen hoy. Los maíces especiales que actualmente adquieren mayor importancia en la Argentina son:
- Maíz colorado (Flint): los tradicionales maíces colorados argentinos fueron cruzados con germoplasma dentado americano a partir de fines de los ‘80, mejorándose el rendimiento potencial del cultivo, y constituyendo la base de la mayor parte de los híbridos actuales. De los maíces Flint se exportan a la UE alrededor de 400.000 toneladas anuales, y la Argentina es el único productor a nivel mundial.
- Maíz Pisingallo: El maíz pisingallo o pop-corn es otra especialidad que tuvo un desarrollo acelerado durante la última década, ubicando a la Argentina como el primer exportador mundial, con unas 120.000 toneladas anuales. Se introdujeron híbridos americanos de alto potencial y se realizó mejoramiento para incrementar el rendimiento del cultivo.
- Maíces de Alto Valor (MAV): es una nueva especialidad que viene produciéndose desde hace unos seis años en la Argentina. Una asociación varietal que produce un grano con mayor valor nutritivo determinado por una mayor concentración de aceite (duplica el valor del maíz común) y un incremento del 20% en la concentración de proteína, incrementando así el contenido de aminoácidos esenciales. Estas características en su composición le dan un valor agregado para la industria avícola y porcina. Actualmente, la Argentina es el primer exportador mundial de maíces MAV con 500.000 toneladas anuales.

La biotecnología aplicada al mejoramiento de maíz

La generación o incorporación de nuevos caracteres por técnicas de biotecnología tradicional se realiza fundamentalmente mediante cruzamientos, y menos frecuentemente mediante mutagénesis (inducción de cambios en el genoma por exposición a agentes químicos o físicos, como por ejemplo radiaciones). Sin embargo, las posibilidades de cruzamiento sexual son limitadas, y están confinadas a la propia especie y a ciertas especies relacionadas utilizando técnicas adecuadas.
La transformación genética mediante técnicas de ingeniería genética (biotecnología moderna) permite sobreponerse a las barreras a los cruzamientos sexuales e incorporar genes de otros organismos (animal, vegetal, microorganismo) a cualquier especie que sea objeto de mejoramiento.
La incorporación de la biotecnología moderna en los programas de mejoramiento de maíz en la Argentina ha permitido la liberación al mercado de híbridos transgénicos. Hoy se dispone a nivel comercial de cultivares genéticamente modificados que poseen resistencia a los insectos Diatraea saccharalis y Spodoptera frugiperda, conferida por el gen Bt, y otros con resistencia a herbicidas (glifosato, glufosinato de amonio).

El futuro del mejoramiento del maíz por biotecnología.

Actualmente se están ensayando en la Argentina otros eventos de maíz genéticamente modificado, que resisten el ataque de insectos o bien a maíces donde la característica de resistencia a insectos y la tolerancia a glifosato se expresan en la misma planta. Un desarrollo interesante del INTA de Castelar, que aún no ha sido autorizado y se encuentra en fase de experimentación es el maíz transgénico resistente a una enfermedad endémica de Argentina, el Mal de Río Cuarto, causada por el virus MRCV (Mal de Río Cuarto virus). El INTA Castelar también está trabajando en otros proyectos de desarrollo entre los que cabe mencionar un maíz transgénico como vacuna comestible que permita prevenir la enfermedad de Newcastle en aves de corral, y la generación de maíces tolerantes a bajas temperaturas. Este último objetivo, junto con la obtención de maíces tolerantes a sequía y a alta salinidad, constituyen los mayores desafíos para el mejoramiento de las características agronómicas del maíz, no sólo en la Argentina sino también a nivel mundial. Estas mejoras permitirían sembrar maíz más allá de las áreas tradicionales, ampliaría el período de siembra y reduciría el consumo de agua para riego.
Con respecto al mejoramiento nutricional del maíz por ingeniería genética, están ensayándose a campo, incluso en Argentina, maíces con alto contenido del aminoácido esencial lisina. Este maíz fortificado por ingeniería genética fue diseñado para aumentar el valor nutricional del grano destinado a la alimentación animal, ya que el maíz es deficiente en lisina y generalmente debe suplementarse con este aminoácido obtenido de otras fuentes. Otros desarrollos, también dirigidos a la alimentación animal, incluyen maíces más digeribles, con mayor cantidad de proteína, con mayor contenido de aceite y cuyos aceites contienen más vitamina E.
 

 
 

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