Artículo publicado en la revista
Novaciencia.
Un
equipo del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la
Universidad de Chile ha logrado incrementar significativamente el contenido de
ácido lipoico —un potente antioxidante presente en todos los sistemas vivos— en
el fruto del tomate, sin generar alteraciones en el crecimiento ni en el
desarrollo general de la planta.
La
investigación abre nuevas posibilidades para el desarrollo de alimentos con
mayor valor nutricional mediante herramientas de biotecnología vegetal.
El ácido lipoico es una molécula clave en el
metabolismo celular y se caracteriza por su elevada capacidad
antioxidante. A diferencia de otros antioxidantes de este tipo, posee
la particularidad de ser soluble tanto en agua como en lípidos, lo que le
permite actuar en distintas zonas del organismo.
En este contexto, un equipo del Centro de Biología
Molecular Vegetal de la Universidad de Chile investigó si era posible
aumentar el contenido de ácido lipoico en frutos vegetales sin afectar
negativamente el desarrollo de la planta, obteniendo resultados
positivos en una variedad de tomate utilizada como modelo experimental. El
estudio fue publicado en la revista científica Frontiers in Plant Science bajo
el título “La sobreexpresión de la lipoil sintasa específica de la fruta
aumenta el ácido lipoico tanto unido como no unido y altera el metaboloma de
los frutos del tomate”.
El proyecto fue liderado por la entonces
estudiante de doctorado, hoy Dra. María Paz Covarrubias, junto al
académico Dr. Michael Handford, del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias. En la investigación también
participaron el Dr. Felipe Uribe, la Dra. Daniela Arias-G y la Dra. Pamela
Cabedo, todos investigadores del Centro de Biología Molecular Vegetal y
egresados del programa de Doctorado en Biotecnología Molecular de la
Universidad de Chile.
Durante el proceso experimental, el equipo
demostró que la sobreexpresión de la enzima lipoil sintasa (LIP1) es
responsable de incrementar tanto el ácido lipoico libre como el unido a
proteínas. Esta modificación permitió alterar rutas metabólicas centrales
del fruto sin afectar el crecimiento ni el desarrollo vegetativo de la planta.
Un
antioxidante único en su tipo
El ácido lipoico destaca entre los antioxidantes
naturales por cumplir un doble rol dentro de las células. Por un lado,
actúa como neutralizador de radicales libres, ayudando a protegerlas del daño
oxidativo y también cumple una función esencial al ejercer como un cofactor de
enzimas clave del metabolismo energético, lo que lo convierte en una molécula
central para el funcionamiento celular.
“Es uno de los antioxidantes más poderosos que existen
y a diferencia de otros compuestos participa directamente en procesos metabólicos
esenciales”, explica el académico Michael Handford.
Otra de sus características distintivas es que el
ácido lipoico puede encontrarse en dos formas: libre y unido a
proteínas. En su forma libre cumple principalmente su rol antioxidante,
mientras que cuando está unido a proteínas es indispensable para la actividad
de complejos enzimáticos involucrados en la producción de energía
celular. El estudio demostró que la estrategia desarrollada permitió
aumentar ambas formas en el fruto del tomate.
Para el beneficio de la misma planta, el ácido
lipoico también cumple un rol relevante en su respuesta frente al estrés y en
la regulación del metabolismo del fruto, lo que refuerza el interés por
aumentar su contenido de manera controlada.
Motivos clave del por qué la comunidad científica
se interesa en continuar la investigación de este curioso antioxidante.
Cómo se logró aumentar el ácido lipoico en el tomate
Para llevar a cabo el estudio, el equipo utilizó
una variedad de tomate conocida como Micro-Tom, debido a su pequeño
tamaño y rápido crecimiento, lo que permite realizar experimentos en
condiciones controladas de laboratorio.
La estrategia consistió en activar la producción
de la enzima LIP1 únicamente durante el proceso de maduración del fruto,
evitando expresarla en órganos de la planta, como hojas, tallos o raíces. De
este modo, se logró incrementar el contenido de ácido lipoico
específicamente en el tomate, sin generar alteraciones significativas en el
desarrollo vegetativo.
Estos hallazgos demuestran que es posible
intervenir de manera específica una vía metabólica para potenciar
características funcionales de un alimento sin comprometer la viabilidad
ni el crecimiento de la planta, un aspecto clave para futuras aplicaciones en
el biotecnología agrícola.
Proyección
hacia alimentos con mayor valor nutricional y sin el uso de transgénicos
Si bien el tomate utilizado en este estudio no está
destinado al consumo humano, los investigadores enfatizan que se trata de
una prueba de concepto.
“El ácido lipoico ya se comercializa como suplemento
alimenticio, puedes comprarlo en la farmacia y te va a ayudar como cualquier
otro antioxidante. La idea a futuro, es que este tipo de beneficios pueda
incorporarse directamente en alimentos de consumo cotidiano, sin necesidad de
recurrir a suplementos”, explica María Paz Covarrubias.
Además, suma, que el consumo habitual de este
antioxidante es beneficioso para la salud y disminuye factores de riesgo para
enfermedades como la diabetes y también en la ralentización del envejecimiento
de células.
Si bien la investigación utilizó técnicas de
modificación genética, el equipo subraya que este enfoque responde a una etapa
experimental y que el hallazgo no implica desarrollar alimentos
transgénicos destinados al consumo.
En ese sentido, los resultados abren la
posibilidad de aplicar estrategias alternativas, como la edición
génica, una tecnología más precisa que permite modificar genes propios de
la planta sin incorporar material genético externo y que actualmente cuenta con
mayor aceptación regulatoria y social.
En relación con el uso de los transgénicos, la
investigadora líder declara: “Existen muchos mitos en torno a los
transgénicos, pero la evidencia científica acumulada demuestra que su consumo
no genera efectos adversos en la salud humana”.
“Lo que sí es fundamental es avanzar en el uso
ético y responsable de estas tecnologías, junto con una comunicación clara de
sus alcances y limitaciones”, concluye.
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