Genes beneficiosos para la salud
El CSIC estudia los genes implicados en la presencia de compuestos beneficiosos para la salud en las brásicas
– En las últimas décadas, diversos estudios científicos han demostrado que un consumo regular de brásicas (grelos, berzas, repollo…) contribuye a reducir el riesgo de padecer determinadas enfermedades debido a la presencia de compuestos bioactivos, entre los que destacan los glucosinolatos, y de compuestos antioxidantes, entre los que destacan los compuestos fenólicos y los carotenoides.
– Se ha observado que la concentración de estos compuestos varía en función del órgano de la planta: las hojas poseen mayor capacidad antioxidante y los brotes poseen mayor concentración de glucosinolatos.
– Estos resultados abren, por tanto, nuevas posibilidades para los programas de mejora genética de las brásicas, tradicionalmente dirigidos a conseguir cultivos más productivos y resistentes a enfermedades y que ahora, también, pueden dirigirse a conseguir cultivos más saludables.
Santiago de Compostela, 22 de julio de 2015. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en el marco de la tesis doctoral realizada por Tamara Sotelo Pérez en la Misión Biológica de Galicia (MBG, Pontevedra), ha avanzado en el conocimiento de los genes implicados en la síntesis y regulación de compuestos biosaludables en las brásicas y ha observado que las hojas de estos cultivos poseen mayor capacidad antioxidante y los brotes mayor concentración de glucosinolatos.
Estos resultados, que se han publicado en revistas científicas de impacto como “Plos One”, apuntan hacia la recomendación de un consumo habitual de brásicas que incluya diferentes partes de las mismas y abren nuevas posibilidades para programas de mejora genética enfocados a incrementar la calidad nutricional de estos cultivos a través de la modificación tanto del contenido de glucosinolatos como de compuestos antioxidantes.
La tesis, con mención internacional, “Brassica oleracea como fuente de compuestos biosaludables: aproximación genética”, se realizó bajo la dirección de Elena Cartea González, investigadora científica del CSIC, y Pilar Soengas Fernández, científica del CSIC. Se defendió recientemente en la Universidad de Vigo y obtuvo la calificación de Sobresaliente cum laude.
“El género Brassica está integrado por 37 especies y numerosos cultivos, entre los cuales destacan por su importancia económica el grelo, berza, repollo, coliflor o brécol. Se ha constatado que su consumo regular tiene un efecto beneficioso para la salud gracias a su contenido en determinados compuestos biosaludables. En este contexto, la tesis se ha centrado en estudiar e identificar los genes implicados en el contenido en
estos compuestos, lo que abre nuevas posibilidades a los programas de mejora genética de la especie, hasta ahora enfocados en la productividad, la resistencia a enfermedades, la uniformidad del producto y la calidad comercial”, explica Tamara Sotelo Pérez, autora de la tesis.
Por ello, uno de los principales objetivos de la investigación fue incrementar el conocimiento de las bases genéticas de la actividad antioxidante (fundamentalmente, compuestos fenólicos y carotenoides) y de los compuestos glucosinolatos para no solo conocer su síntesis y regulación, sino para poder modificar su concentración en futuros programas de mejora genética y obtener cultivos con un perfil de antioxidantes y/o glucosinolatos específico.
Por una parte, se realizó un estudio y búsqueda de regiones del genoma implicadas en la actividad antioxidante en brásicas y en la acumulación y composición de glucosinolatos en diferentes órganos de Brassica oleracea. Todo ello con el fin último de identificar posibles genes relacionados.
“El estudio de los compuestos biosaludables presentes en las brásicas ha revelado que la concentración de los compuestos varía en función del órgano de la planta. Así, el conocimiento de las bases genéticas de su síntesis y regulación ofrece la posibilidad de manipular los perfiles de glucosinolatos para incrementar aquellos con propiedades beneficiosas para la salud humana y obtener un material genético con un perfil en glucosinolatos deseado”, destaca la autora de la tesis.
Por otra parte, la investigación ha mostrado que la concentración de glucosinolatos en las brásicas es un carácter altamente heredable y que puede modificarse mediante métodos de selección convencional. Además, se ha visto que la modificación de la concentración de un glucosinolato en particular tiene un efecto, ya sea en mayor o menor medida, sobre el resto de glucosinolatos de la planta.
También se realizó un estudio pionero que analizó la relación entre los diferentes métodos científicos empleados actualmente para medir la actividad antioxidante de un cultivo (entre ellos, el ABTS, FRAP y DPPH) con el contenido en compuestos fenólicos, carotenoides y antocianinas. Los datos obtenidos indican que aunque los resultados de algunos métodos son comparables entre sí, es conveniente emplear varias técnicas para una correcta evaluación de la actividad antioxidante de un cultivo.
La autora
Tamara Sotelo Pérez (Bueu, 1985) es licenciada por la Universidad de Vigo (2009) y doctora en Biología con mención internacional por la misma universidad (2015).
En el año 2010 se incorporó a la MBG para realizar su tesis doctoral en el Grupo de Genética, Mejora y Bioquímica de brásicas. Además en este período ha completado su formación realizando estancias de investigación en centros de referencia en el extranjero, como la Universidad de Lausanne (Suiza) y el centro de excelencia DYNAMO de Copenhague (Dinamarca).
Sus líneas de investigación se han centrado en la identificación y cuantificación de compuestos biosaludables presentes en las brásicas como los glucosinolatos y los compuestos fenólicos, la valoración de la capacidad antioxidante de estos cultivos, la búsqueda e identificación de genes relacionados con estos compuestos, así como el estudio in vitro del papel tóxico de los glucosinolatos frente a diversos patógenos que afectan a las brásicas.
Durante este periodo, ha participado en cuatro proyectos investigación financiados por el Plan Nacional de I+D+I que han dado como fruto diversas publicaciones en revistas científicas internacionales de alto impacto del ISI, así como publicaciones en revistas no ISI y de divulgación, un capítulo de libro y numerosas comunicaciones a congresos nacionales e internacionales.
Referencias:
Tamara Sotelo, Pilar Soengas, Pablo Velasco, Víctor M. Rodríguez, María Elena Cartea, 2014. Identification of metabolic QTLs and candidate genes for glucosinolate synthesis in Brassica oleracea leaves, seeds and flower buds. Plos One: 9(3):e91428.
Tamara Sotelo, María Elena Cartea, Pablo Velasco, Pilar Soengas, 2014. Identification of antioxidant capacity-related QTLs in Brassica oleracea. Plos One: 9(9):e107290.