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BRÓCOLI, REPOLLO & CO.: EL ACEITE DE MOSTAZA COMO “ARMA QUÍMICA” NATURAL

El brócoli y otras plantas se defienden contra las plagas con aceites de mostaza, compuestos químicos que pueden contribuir a evitar el cáncer. Un equipo danés-alemán-español presenta en “Nature“ nuevos hallazgos relacionados con el aceite de mostaza, una investigación que ofrece interesantes perspectivas para la agricultura.

Las plantas producen una gran variedad de compuestos químicos que incluyen algunos como la cafeína o los aceites esenciales muy valorados por el hombre. Muchos de estos compuestos vegetales, apreciados por sus cualidades saludables, son también responsables de sabores únicos. Es el caso de los aceites de mostaza, que confieren el sabor picante a la mostaza o su particular aroma al repollo.

También hay evidencias diversas de que los aceites de mostaza pueden ayudar a prevenir el cáncer. “Se sabe, por ejemplo, que ciertos compuestos del brócoli pueden matar a la bacteria Helicobacter pylori, que causa úlceras y cáncer gástrico”, explica el Profesor Ingo Dreyer, investigador de la Universidad Politécnica de Madrid en el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP-UPM-INIA).

Acéite de Mostaza como protección contra enemigos

Por supuesto, las plantas producen dichos compuestos no para beneficiar al ser humano sino, principalmente, para protegerse ellas mismas contra microbios y otros organismos. A menudo este arsenal químico sólo se utiliza en caso de emergencia. Por ejemplo, cuando un insecto muerde a la planta, ésta se “defiende” produciendo aceite de mostaza con su olor punzante y sabor picante. El efecto lo ha experimentado cualquiera que haya mordido un rábano.

El aceite de mostaza se produce por modificación enzimática de glucosinolatos, substancias químicas sintetizadas por las plantas, que contienen sulfato y nitrógeno, y están formadas por un azúcar (glucosa) y un aminoácido.

Muchos insectos se alimentan de las hojas y semillas de las plantas; por lo que no sorprende que sea en ellas donde se acumulan grandes cantidades de glucosinolato. Sin embargo, el glucosinolato se puede producir en las hojas, pero no en las semillas, que tienen que importarlo, para lo que se necesitan, por supuesto, proteínas especiales.

Perspectivas para la Agricultura

Hasta ahora, no se conocía con precisión el proceso central de transporte de glucosinolato y los genes implicados, pero un equipo de investigadores de Copenhague (Dinamarca), Wurzburgo (Alemania) y Madrid (España) ha identificado sus detalles. Los resultados de este trabajo se han presentado en el último número de la revista “Nature“, subrayando su importancia para la agricultura.

”Estos resultados nos abren puertas para obtener variedades cuyo contenido y tipo de glucosinolatos supongan una ventaja para la salud humana, a la vez que para la defensa contra insectos“, indica Dreyer. Según el investigador, es plausible pensar en un brócoli optimizado para evitar la bacteria estomacal Helicobacter.

Los investigadores de este equipo internacional han utilizado en su trabajo la planta modelo Arabidopsis thaliana, cuyo genoma se conoce en su totalidad. Esta planta herbácea está considerada como una “hermana menor“ del repollo, la mostaza y la colza, cultivos que sintetizan todos ellos glucosinolatos y sus proteínas de transporte.

Huevos de sapo africano como “tubo de ensayo”

¿Como se procedió? Primero se utilizaron métodos de biología celular, usando los huevos de un sapo africano como “tubo de ensayo“ para identificar los genes implicados en el transporte y acumulación de los glucosinolatos. De esta forma, el equipo danés propuso dos genes responsables de estos procesos. Seguidamente, los especialistas en proteínas de transporte de Wurzburgo y Madrid, particularmente los profesores Dietmar Geiger, Rainer Hedrich e Ingo Dreyer, clarificaron con sus conocimientos de biofísica el mecanismo celular de membrana, la nanomaquínaria involucrada y la energía necesaria para lograr dicho transporte.

En paralelo, Barbara Ann Halkier en Copenhague aisló un mutante de Arabidopsis incapaz de realizar dicho transporte, que no contiene glucosinolatos en sus semillas. Esto fue la comprobación final de que se habían identificado sin lugar a duda los genes implicados en el transporte de glucosinolatos, que son de vital importancia para las plantas productoras de aceites de mostaza.

El equipo internacional de investigación

El equipo de la profesora Barbara Ann Halkier en la Universidad de Copenhague es uno de los más prestigiosos en la investigación del metabolismo de glucosinolatos. Los profesores de Wurzburgo Rainer Hedrich y Dietmar Geiger son expertos reconocidos en el área de proteínas de transporte de plantas, y el profesor Ingo Dreyer de la Universidad Politécnica de Madrid es experto en Biofísica Vegetal.

NRT/PTR transporters essential for allocation of glucosinolate defense compounds to seeds

Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas UPM – INIA Parque Científico y Tecnológico de la U.P.M. Campus de Montegancedo
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