La mayor\u00eda de nosotros no comemos suficientes frutas y verduras, pero con una dieta amplia y variada, las deficiencias de nutrientes son relativamente raras. Sin embargo, miles de millones de personas en la Tierra no tienen el lujo de una dieta amplia y variada. La deficiencia de vitamina A, por ejemplo, es un gran problema. Se estima que entre 250.000 y 500.000 ni\u00f1os con deficiencia de vitamina A se quedan ciegos cada a\u00f1o, y la mitad de ellos mueren dentro de los 12 meses posteriores a la p\u00e9rdida de la vista.<\/p>\n\n\n\n
La lechuga, una de las verduras de hoja menos atractivas, podr\u00eda terminar desempe\u00f1ando un papel clave en este problema. Un equipo de cient\u00edficos del Instituto de Biolog\u00eda Molecular y Celular de Plantas en Valencia, Espa\u00f1a, ha dise\u00f1ado una nueva “lechuga dorada” con 30 veces m\u00e1s nutrientes que la lechuga comercial.<\/p>\n\n\n\n
La deficiencia de vitamina A es una crisis de salud generalizada, particularmente en los pa\u00edses en desarrollo, que afecta desproporcionadamente a los ni\u00f1os y las poblaciones desnutridas en todo el mundo. Aunque complementar la dieta con vitamina A o alimentos fortificados es una soluci\u00f3n eficaz, este enfoque suele ser inasequible o simplemente poco pr\u00e1ctico. Una alternativa prometedora es la biofortificaci\u00f3n, el proceso de aumentar el contenido de nutrientes de los cultivos alimentarios.<\/p>\n\n\n\n
Una soluci\u00f3n basada en las hojas Sin embargo, los esfuerzos de biofortificaci\u00f3n gen\u00e9tica suelen centrarse en tejidos no fotosint\u00e9ticos, como semillas y tub\u00e9rculos. Esta vez, los investigadores se centraron en las partes frondosas en s\u00ed, aumentando el contenido de carotenoides.<\/p>\n\n\n\n Los carotenoides, que incluyen betacaroteno (un precursor de la vitamina A), son fundamentales para la fotos\u00edntesis en las plantas. En las hojas, los carotenoides ayudan a absorber la luz y protegen a los cloroplastos del da\u00f1o causado por el exceso de luz solar. Sin embargo, la bioingenier\u00eda de las hojas para aumentar los niveles de carotenoides ha sido un desaf\u00edo porque corre el riesgo de alterar el delicado equilibrio entre carotenoides y clorofilas, lo que puede afectar negativamente el crecimiento de las plantas y la fotos\u00edntesis.<\/p>\n\n\n\n El equipo de investigaci\u00f3n utiliz\u00f3 dos enfoques principales. El primero implic\u00f3 producir betacaroteno en el citosol (la parte fluida) de las c\u00e9lulas de las hojas, en lugar de en los cloroplastos, donde ocurre la fotos\u00edntesis. De esta manera, evitaron alterar el equilibrio de carotenoides de los cloroplastos, lo que podr\u00eda haber perjudicado la fotos\u00edntesis.<\/p>\n\n\n\n El segundo enfoque se centr\u00f3 en convertir los cloroplastos en cromoplastos, que son centros de almacenamiento de carotenoides que se encuentran en partes de las plantas como las ra\u00edces de zanahoria y los frutos del tomate. Para ello, los investigadores utilizaron una enzima bacteriana llamada crtB, que impidi\u00f3 que los cloroplastos realizaran la fotos\u00edntesis y los convirti\u00f3 en sitios de almacenamiento de carotenoides. Al combinar ambas estrategias, el equipo pudo aumentar los niveles de betacaroteno cinco veces.<\/p>\n\n\n\n La innovaci\u00f3n logr\u00f3 un aumento del contenido de betacaroteno en la planta modelo Nicotiana benthamiana<\/em> y en la lechuga comestible (Lactuca sativa<\/em>). Adem\u00e1s, al mejorar la forma en que las plantas almacenan estos nutrientes, mejoraron dr\u00e1sticamente la bioaccesibilidad (la parte de un nutriente que el cuerpo puede absorber y utilizar) del betacaroteno.<\/p>\n\n\n\n Luz y lechuga Los investigadores eligieron la lechuga porque es un alimento b\u00e1sico com\u00fan en muchas dietas y ya contiene algunos carotenoides, incluido uno \u00fanico llamado lactucaxantina. El hecho de que la lechuga pueda cultivarse en distintos climas y condiciones la hace a\u00fan m\u00e1s prometedora. Quiz\u00e1s lo m\u00e1s importante es que la t\u00e9cnica tambi\u00e9n podr\u00eda utilizarse en distintas hortalizas de hoja verde.<\/p>\n\n\n\n Las implicaciones de esta investigaci\u00f3n son enormes. Al biofortificar hortalizas de hoja como la lechuga, los investigadores han creado una soluci\u00f3n escalable para mejorar la nutrici\u00f3n sin depender de suplementos costosos o programas de fortificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Por supuesto, los alimentos transg\u00e9nicos son notoriamente impopulares. Un ejemplo cl\u00e1sico es el tomate Flavr Savr, el primer alimento modificado gen\u00e9ticamente aprobado para su venta en los EE. UU. en 1994. Fue dise\u00f1ado para tener una vida \u00fatil m\u00e1s larga y un mejor sabor al suprimir un gen que hace que los tomates se pudran r\u00e1pidamente. Sin embargo, a pesar del entusiasmo inicial, Flavr Savr enfrent\u00f3 un rechazo significativo de los activistas anti-OGM y preocupaciones sobre los posibles riesgos para la salud. Los costos de producci\u00f3n eran altos y la aceptaci\u00f3n del consumidor era baja. El tomate finalmente fue retirado del mercado.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, el uso de luz de alta intensidad para mejorar el almacenamiento de nutrientes y la bioaccesibilidad ofrece un m\u00e9todo pr\u00e1ctico y de bajo costo que podr\u00eda ser adoptado por agricultores de todo el mundo. Este enfoque no requiere el uso de organismos gen\u00e9ticamente modificados (OGM), lo que podr\u00eda hacerlo m\u00e1s aceptable en regiones con regulaciones estrictas sobre los cultivos transg\u00e9nicos.<\/p>\n\n\n\n La investigaci\u00f3n fue publicada en The Plant Journal<\/a>.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>En principio, no se trata de un enfoque nuevo; se ha llevado a cabo mediante t\u00e9cnicas agron\u00f3micas como la cr\u00eda selectiva durante milenios. Pero en los \u00faltimos a\u00f1os, los investigadores han adoptado un enfoque m\u00e1s directo, aumentando los nutrientes selectivos mediante ingenier\u00eda gen\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Si bien la ingenier\u00eda de la bios\u00edntesis y el almacenamiento de carotenoides mejor\u00f3 los niveles de betacaroteno, los investigadores descubrieron que exponer las plantas a una luz de alta intensidad amplific\u00f3 a\u00fan m\u00e1s los resultados. La luz intensa promovi\u00f3 la proliferaci\u00f3n de plastogl\u00f3bulos (estructuras que almacenan compuestos como los carotenoides). Estos plastogl\u00f3bulos se convirtieron en los principales sitios de almacenamiento del betacaroteno, y su proliferaci\u00f3n en condiciones de alta luz condujo a un aumento de 30 veces en el betacaroteno bioaccesible.<\/p>\n\n\n\n