Las lechugas biofortificadas con beta-caroteno presentan unas hojas de un color dorado

Las lechugas biofortificadas con beta-caroteno presentan unas hojas de un color doradoManuel Rodríguez Concepción y Luca Morelli

Así son las lechugas doradas con hojas enriquecidas con antioxidantes y ricas en vitamina A

Esta investigación del CSIC representa un avance significativo para mejorar la nutrición a través de la biofortificación de verduras y hortalizas

El betacaroteno, uno de los pigmentos de los carotenoides, provee aproximadamente el 50 % de la vitamina A que necesita una dieta equilibrada. Además, es un agente antioxidante natural que protege contra muy diferentes enfermedades. Además, una alimentación rica en betacaroteno favorece el correcto funcionamiento del sistema inmunológico aumentando las defensas naturales del organismo. Según explican desde Oncosalud consumir la dosis recomendada de betacaroteno tiene un efecto depurativo, pues elimina el colesterol malo de nuestro organismo y, por lo tanto, reduce las enfermedades asociadas al corazón. Diferentes estudios también han asociado la ingesta de una buena cantidad de frutas y verduras con betacaroteno con una disminución del riesgo de cáncer de mama y de ovarios.

Al ser un nutriente que optimiza el cuidado de la piel, el betacaroteno es un escudo natural contra los radicales libres y ayuda a que nuestro organismo se recupere mejor si llega a sufrir de quemaduras solares leves. Además, retrasa la aparición de arrugas en el rostro, pues demora que la piel empiece a mostrar señales de envejecimiento al tiempo que reduce las infecciones oculares y la posibilidad de desarrollar cataratas.

Las fuentes más ricas de betacaroteno son las frutas y verduras de hojas amarillas, naranjas y verdes. Entre las verduras ricas en betacaroteno podemos señalar la zanahoria, espinaca, pimiento rojo y calabaza. Así mismo se puede encontrar en frutas como papaya, naranja, mandarina y melocotón.

Investigación del CSIC

Ahora, un grupo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de Valencia (UPV), ha desarrollado un innovador método para la biofortificación de hojas y otros tejidos verdes de plantas incrementando su contenido en sustancias saludables como el betacaroteno. El trabajo demuestra que, mediante técnicas biotecnológicas y tratamientos con alta intensidad de luz, se puede multiplicar hasta 30 veces los niveles de betacaroteno en hojas, creando nuevos lugares para almacenarlo, sin que esto afecte a procesos vitales como la fotosíntesis.

Consiguen multiplicar hasta 30 veces los niveles de betacaroteno en hojas creando nuevos lugares para almacenarlo

Utilizando plantas de tabaco (Nicotiana benthamiana) como modelo de laboratorio y de lechuga (Lactuca sativa) como modelo de cultivo, el equipo dirigido por Manuel Rodríguez Concepción, profesor de investigación del CSIC en el IBMCP, ha conseguido aumentar el contenido de betacaroteno en las hojas sin afectar negativamente otros procesos vitales como la fotosíntesis.

«Las hojas necesitan carotenoides como el betacaroteno en los complejos fotosintéticos de los cloroplastos para su correcto funcionamiento», explica el investigador del CSIC en una nota de prensa y añade: «Cuando se produce demasiado betacaroteno en los cloroplastos, o demasiado poco, estos dejan de funcionar y las hojas acaban muriendo. Nuestro trabajo ha conseguido producir y acumular el betacaroteno en compartimentos celulares donde no se encuentra normalmente mediante la combinación de técnicas biotecnológicas y tratamientos con alta intensidad de luz», resume.

Mayor acumulación y bioaccesibilidad

Los resultados de este estudio, que publica la revista Plant Journal, demuestran que es posible multiplicar los niveles de betacaroteno en las hojas, creando nuevos lugares para almacenarlo fuera de los complejos fotosintéticos. Por una parte, han conseguido almacenar elevados niveles de betacaroteno en los plastoglóbulos, vesículas de almacenamiento de grasas presentes de forma natural dentro de los cloroplastos. Estas vesículas no participan en la fotosíntesis y no acumulan carotenoides normalmente.

«Estimulando la formación y el desarrollo de plastoglóbulos con técnicas moleculares y tratamientos de luz intensa se consigue no solo aumentar la acumulación de betacaroteno, sino también su bioaccesibilidad, es decir, la facilidad con la que puede ser extraído de la matriz alimentaria para ser absorbido por nuestro sistema digestivo», asegura Luca Morelli, primer firmante del trabajo.

Biofortificación de verduras y hortalizas

Por otro lado, el estudio demuestra que la síntesis de betacaroteno en plastoglóbulos se puede combinar con su producción fuera de los cloroplastos mediante abordajes biotecnológicos. En ese caso, comenta Pablo Pérez Colao, coautor del trabajo, «el betacaroteno se acumula en vesículas similares a los plastoglóbulos, pero localizadas en el citosol, la sustancia acuosa que rodea a los orgánulos y al núcleo de las células».

La combinación de ambas estrategias consiguió un aumento de hasta 30 veces en los niveles de betacaroteno accesible en comparación con hojas no tratadas. La acumulación masiva de betacaroteno aportó además una característica coloración dorada a las hojas de lechuga.

En opinión de los investigadores, el descubrimiento de que el betacaroteno puede producirse y almacenarse a niveles muy elevados y de forma más bioaccesible fuera de los lugares donde normalmente se encuentra en las hojas, «representa un avance muy significativo para mejorar la nutrición a través de la biofortificación de verduras y hortalizas como lechugas, acelgas o espinacas, sin renunciar a su característico aroma y sabor».

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