Ingeniería metabólica para aumentar el valor nutricional de los cultivos
Un equipo de investigación del Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED) de la Universitat de València (UV) ha logrado desarrollar plantas con un mayor valor nutricional, mediante el aumento de proteínas y aminoácidos esenciales en su metabolismo. Estos resultados, obtenidos a través de técnicas de ingeniería metabólica, contribuirán a mejorar la calidad de los cultivos para la alimentación. El estudio ha sido publicado en la revista Plant Biotechnology Journal.
El alarmante aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera, impulsado por la actividad humana, está provocando patrones ambientales extremos que incluyen devastadoras inundaciones, prolongadas sequías y olas de calor intensas. El cambio climático no solo altera el entorno sino que también afecta directamente al metabolismo de las plantas, comprometiendo el valor nutricional de los cultivos para la alimentación humana.
En ambientes con altos niveles de CO2, las plantas reducen su contenido en nitrógeno y azufre, constituyentes de las proteínas y de los ácidos nucleicos. “Lo más preocupante es la disminución de aminoácidos esenciales, cruciales para la salud de las personas”, comenta Roc Ros, catedrático de Biología vegetal de la UV, investigador en BIOTECMED y líder de este trabajo en el que participan también dos centros alemanes de investigación. “Dado que las plantas y especialmente los cereales ya tienen niveles bajos de proteínas, este fenómeno podría agravar aún más la situación. Es vital, pues, abordar el aumento del contenido de nitrógeno y azufre orgánico en las plantas, no solo por razones económicas sino también por el bienestar de la humanidad”, añade el científico.
El estudio que ahora publica Plant Biotechnology Journal ha logrado incrementar el contenido proteico en plantas de cultivo, incluso en condiciones de alto CO2. Lo ha hecho mediante la sobreexpresión de una ruta de biosíntesis de la serina y utilizando la ingeniería metabólica, una herramienta revolucionaria para potenciar el valor nutricional de las plantas. “Hemos utilizado técnicas de ingeniería genética que están resultando muy eficaces a la hora de enriquecer los alimentos de bajo contenido proteico, como son los vegetales. Con ello no solo mejoramos sus propiedades sino que contribuimos a lograr una alimentación más sostenible, ya que la producción de alimentos de origen animal consume muchos más recursos y es bastante más contaminante”, explica Roc Ros.
Este hallazgo abre la puerta al desarrollo de cultivos con mayor eficiencia en la biosíntesis de proteínas y aminoácidos esenciales, a un coste económico y medioambiental reducido. Además, según el estudio, esta innovación podría jugar un papel crucial en la mejora de la salud pública al disminuir la dependencia de productos de origen animal, promoviendo así una alimentación más sostenible y nutritiva.
Además del Instituto de Biotecnología y Biomedicina BIOTECMED, de la Universitat de València, y el Departamento de Biología Vegetal de la misma institución académica, han participado en el estudio el Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK, Gatersleben, Stadt Seeland) y el Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Potsdam-Golm, ambos en Alemania.