Un método que convierte hojas en almacenes de nutrientes

Un método que convierte hojas en almacenes de nutrientes

Un equipo liderado por científicos españoles creó una tecnología que abre nuevas perspectivas para la mejora nutricional (biofortificación) de los cultivos y para la producción sostenible de carotenoides de interés para las industrias cosmética, farmacéutica y alimentaria.

La revista PNAS publica este lunes un estudio encabezado por expertos del Centro de Investigación Agrigenómica (CRAG) y del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (Ibmcp), que describe una “prometedora estrategia” para mejorar los beneficios nutricionales de los cultivos.

El trabajo propone la transformación controlada de los cloroplastos (orgánulos que realizan la fotosíntesis en las hojas) en cromoplastos (orgánulos especializados en la producción y el almacenamiento de grandes cantidades de carotenoides), explica el CRAG.

Esta tecnología, libre de sustancias nocivas para el medioambiente, ha sido patentada y “abre nuevas perspectivas para la mejora nutricional (biofortificación) de los cultivos y para la producción sostenible de carotenoides de interés para las industrias cosmética, farmacéutica y alimentaria”, agrega el centro.

Carotenoides, los pigmentos naturales

Los carotenoides son un grupo de pigmentos naturales presentes en las plantas que protegen las hojas del exceso de luz y que proporcionan colores de amarillos a rojos a las flores y frutos para atraer a los animales de forma que los polinicen y dispersen sus semillas.

Ejemplos bien conocidos son el betacaroteno de las zanahorias y el licopeno de los tomates, recuerda el CRAG en un comunicado, y agrega que tanto las personas como los animales necesitan ingerir en su dieta estos nutrientes como fuente de vitamina A y de antioxidantes.

Aunque los cloroplastos de los tejidos verdes contienen carotenoides, la mayor concentración se produce en los cromoplastos, que se forman a partir de los cloroplastos de las flores y los frutos.

Mientras en algunas frutas y verduras se produce la transformación de cloroplastos en cromoplastos (al pasar del color verde al rojo), los cloroplastos de las hojas generalmente no se transforman.

Aunque no se conoce en detalle cómo funciona esa transformación, “ahora se ha descubierto que el punto de partida es debilitar la capacidad de los cloroplastos para llevar a cabo la fotosíntesis”, explica Briardo Llorente, de la Universidad Australiana de Macquarie uno de los autores de la investigación.

“Después de esta etapa, solo es necesario activar la producción de carotenoides para completar esta compleja transformación”, agrega el científico.

La estimulación del fitoeno

El estudio explica que este proceso también puede inducirse en las hojas estimulando la producción de fitoeno, el compuesto del que se forman los diferentes tipos de carotenoides.

“Nuestras pruebas muestran, por primera vez, que cuando el nivel de fitoeno excede cierto límite, debilita la capacidad fotosintética que caracteriza a los cloroplastos de las hojas”, indica el investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el GRAG Manuel Rodríguez-Concepción.

Posteriormente, “la conversión del fitoeno en carotenoides hace que los cloroplastos debilitados se transformen en cromoplastos con niveles muy altos de estos nutrientes saludables”, agrega.

Un enorme potencial

Esta investigación describe un procedimiento “con un enorme potencial para aumentar el valor nutritivo de las hojas y otras partes verdes de las plantas, que son especialmente reacias a la biofortificación con carotenoides”, destaca el CRAG.

La formación inducida de cromoplastos hace que las hojas de plantas como la lechuga y verduras verdes como el calabacín adquieran un color amarillo-dorado causado por la acumulación de carotenoides.

Este sistema funciona en todas las especies de plantas probadas hasta ahora, por lo que podría utilizarse para enriquecer los tejidos cosechables de las plantas de cultivo con carotenoides una vez que su actividad fotosintética sea prescindible, por ejemplo, justo antes de la cosecha.

El investigador del CSIC en el Ibmcp Antonio Darós, destaca que se trata de una “tecnología muy aplicable, tanto para la industria alimentaria como para la producción sostenible de carotenoides de interés, como pigmentos naturales y nutracéuticos” y señala que ahora están intentado mejorar el sistema para su uso a nivel industrial.

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