Arroces salvavidas: la creación del arroz dorado y del púrpura

0
419

Oryza sativa es el nombre científico de una gramínea cuya semilla conforma la base de la dieta de más de la mitad de la población mundial, el arroz. Este alimento aporta principalmente al consumidor carbohidratos y representa una productividad mundial cercana a las 500 millones de toneladas anuales. El origen de su cultivo se sitúa en Asia, hace más de 8 mil años, entrando en Europa gracias a la conquista de la península ibérica por los árabes en el siglo VIII d.c. y llegando al continente americano a partir del siglo XVII.

Durante todos los años de historia del cultivo del arroz, se han investigado y desarrollado nuevas estrategias con el fin de aumentar su productividad y la calidad del alimento que se obtiene. En los últimos años, la biotecnología agrícola ha abierto un nuevo abanico de posibilidades de mejora de esta gramínea, llegando a aportarle características jamás imaginadas hasta el momento.

Antes de ahondar en el desarrollo del arroz dorado, uno de los mayores avances de la biotecnología vegetal actual, debemos comprender el contexto social que propició su creación.

Como ya se ha indicado, el arroz representa la base de la alimentación de muchos países, sobre todo africanos y asiáticos, pero también sudamericanos. Esta forma de alimentación redunda en un déficit nutricional de diferentes micronutrientes, destacando la vitamina A, por falta de consumo de otros alimentos de precio superior como verduras, frutas o productos animales. Esta vitamina está implicada en numerosos procesos fisiológicos de nuestro cuerpo, como la visión, las respuestas inmunológicas, la fertilidad o el desarrollo del embrión tras la fecundación.

El déficit nutricional de la vitamina A causa anualmente la muerte prematura de hasta 1 millón de niños menores de 5 años en todo el mundo, principalmente por susceptibilidad al desarrollo de enfermedades, y la ceguera de más de 250.000.

Los carotenos son compuestos con una pigmentación rojo-amarilla que podemos encontrar en gran cantidad de alimentos, como hígados, zanahorias, batatas, calabazas, melones, guisantes, huevos, leche, calabacines, etc. Una vez consumidos, el cuerpo es capaz de formar vitamina A a partir de ellos, pues son pro-vitaminas, en concreto son los beta-carotenos los más utilizados en esta síntesis. El problema es que la planta de arroz sólo acumula beta-carotenos en los tejidos verdes, y no en las semillas, que es lo que se consume a gran escala.

En este sentido, debemos ser conscientes de que no podemos obtener variedades de arroz capaces de acumular beta-carotenos en sus semillas de una forma tradicional, pues esta información no existe en su germoplasma. Por ello, se desarrolló el proyecto de biotecnología vegetal Arroz Dorado (Golden Rice), cuya finalidad fue lograr introducir mediante ingeniería genética dos genes codificantes de dos enzimas capaces de completar la ruta metabólica de síntesis y acumulación de beta-carotenos en granos de arroz, la enzima fitoeno sintetasa y la fitoeno desaturasa. El objetivo final del proyecto era proveer a los niños de la cantidad diaria necesaria de vitamina A mediante el consumo de 100-200 gramos de este nuevo arroz.

Dicho proyecto comenzó en el año 1991 por los doctores Potrykus y Beber, quienes partieron de la idea de que en los granos de arroz se acumulaba una molécula precursora de la síntesis de beta-carotenos, pero que por falta de las enzimas de la ruta metabólica no llegaba a completarse. Con el fin de completar la ruta, introdujeron en plantas de arroz los genes de las correspondientes enzimas sintetasa, de narciso, y desaturasa, de origen microbiano, obteniendo plantas que producían granos de arroz amarillentos y capaces de acumular beta-carotenos de una forma bastante significativa. Este hallazgo fue publicado en la prestigiosa revista científica Science, en el año 2000. En años sucesivos, sustituyendo el gen de la enzima de narciso por una de maíz, planta mucho más próxima al arroz, se consiguió un aumento 20 veces mayor en la acumulación de las pro-vitaminas.

Otro proyecto muy interesante con plantas de arroz, ha sido la creación del denominado como Arroz Púrpura, en este mismo año 2017. La investigación realizada parte de la problemática de que, durante el refinado de los granos de arroz para consumo, se pierden todas las partes donde se acumulan las antocianinas (salvado, cáscara, germen), que son unos compuestos antioxidantes cuya inclusión en la dieta presenta numerosos beneficios en la reducción de enfermedades cardiovasculares, oncológicas, inflamatorias y diabéticas.

Tras identificar varios genes necesarios para la síntesis de antocianinas en diferentes variedades de arroz, el Laboratorio de Genómica Vegetal y Biotecnología Funcional de Guangzhou (China) desarrolló un sistema de transformación por ingeniería genética capaz de introducir 8 genes en un mismo evento. Gracias a esto, lograron sintetizar y acumular antocianinas en el endospermo de los granos de arroz, confiriéndoles un característico color púrpura y un altísimo valor añadido nutricional.

Compartir
Artículo anteriorLudismo
Artículo siguienteEl trapecista lanzador de cuchillos

Jorge Poveda es Graduado en Biología y trabaja en una empresa dedicada a la cría a nivel industrial de insectos con fines de alimentación. Además, realiza una tesis doctoral en el estudio de las interacciones planta-microorganismo.
Entre sus campos de interés, destacan la biotecnología, la agricultura, la alimentación, la microbiología, la entomología y la divulgación científica en general, dentro de los cuales presentan una variada formación, destacando un Máster Universitario en Agrobiotecnología, un Máster Europeo en Calidad y Seguridad Alimentaria, o diferentes Posgrados de Experto Universitario, en Biotecnología Alimentaria, en Entomología Aplicada, en Diagnóstico Molecular Ambiental y en Divulgación Científica.

Dejar respuesta

Please enter your comment!
Please enter your name here

Límite de tiempo se agote. Por favor, recargar el CAPTCHA por favor.