Los científicos de plantas diseñaron la planta de yuca para producir niveles más altos de vitamina B6 en sus raíces y hojas de almacenamiento. Esto podría ayudar a proteger a millones de personas en África de serias deficiencias.
En muchos países tropicales, particularmente en África subsahariana, la yuca es uno de los alimentos básicos más importantes. Las personas comen las raíces de almacenamiento de almidón pero también las hojas como vegetales. Ambos tienen que cocinarse primero para eliminar los compuestos tóxicos de cianuroque produce la yuca
Pero las raíces tienen una desventaja: aunque son ricas en calorías, en general contienen solo pocas vitaminas. La vitamina B6 en particular está presente en pequeñas cantidades, y una persona para quien la yuca es un alimento básico tendría que comer aproximadamente 1.3 kgde ella todos los días para una cantidad suficiente de esta vitamina vital.
Deficiencia grave en África
La deficiencia de vitamina B6 es frecuente en varias regiones africanas donde la yuca es a menudo el único alimento básico en la dieta de las personas. Las enfermedades de los sistemas cardiovascular y nervioso, así como están asociadas con la deficiencia de vitamina B6
Los científicos de plantas en ETH Zurich y la Universidad de Ginebra, por lo tanto, se han propuesto encontrar una manera de aumentar la producción de vitamina B6 en las raíces y hojas de la planta de yuca. Esto podría prevenir la deficiencia de vitamina B6 entre las personas que consumen principalmente yuca.
Las líneas genéticamente modificadas producen más B6
Su proyecto ha tenido éxito: en el último número de Nature Biotechnology, los científicos presentan una nueva variedad de yuca modificada genéticamente que produce niveles varias veces más altos de esta importante vitamina.
"Usando la variedad mejorada, solo 500 g de raíces hervidas o 50 g de hojas por día son suficientes para cumplir con el requerimiento diario de vitamina B6", dice Wilhelm Gruissem, profesor de biotecnología vegetal en ETH Zurich. La base para la nueva genéticaLa variante de yuca modificada fue desarrollada por la profesora Teresa Fitzpatrick de la Universidad de Ginebra. Descubrió la biosíntesis de la vitamina B6 en el modelo de berro thale Arabidopsis thaliana. Dos enzimas, PDX1 y PDX2, están involucradas en la síntesis de la vitamina.Con la introducción de los genes correspondientes para las enzimas, en el genoma de la yuca, los investigadores produjeron varias líneas nuevas de yuca que habían aumentado los niveles de vitamina B6.
Estable bajo condiciones de campo
Para determinar si el aumento de la producción de la vitamina en la yuca modificada genéticamente era estable sin afectar el rendimiento, los científicos de la planta realizaron pruebas en el invernadero y en ensayos de campo en el transcurso de varios años ". Era importante determinar quela yuca modificada genéticamente produjo niveles altos de vitamina B6 en diferentes condiciones ", dice Gruissem.
Las mediciones de los metabolitos confirmaron que las líneas de yuca producían varias veces más vitamina B6 tanto en las raíces como en las hojas que la yuca normal. Los investigadores también atribuyeron el aumento de la producción a la actividad de los genes transferidos, independientemente de si las plantas se cultivaron en un invernaderoo el campo. El rasgo aumentado de vitamina B6 se mantuvo estable incluso después de que la yuca se multiplicó dos veces por la propagación vegetativa.
Anteriormente, los investigadores habían analizado varios cientos de variedades diferentes de yuca de África por su contenido natural de vitamina B6; ninguna tenía un nivel tan alto como la variedad genéticamente modificada.
La vitamina B6 de las variedades genéticamente modificadas está biodisponible, lo que significa que los humanos pueden absorberla bien y usarla, como confirmó un equipo de investigación de la Universidad de Utrecht.
Tecnología accesible
"Nuestra estrategia muestra que el aumento de los niveles de vitamina B6 en un cultivo alimentario importante que utiliza genes de Arabidopsis es estable, incluso en condiciones de campo. Asegurarse de que la tecnología esté fácilmente disponible para los laboratorios en los países en desarrollo es igualmente importante", dice Hervé Vanderschuren, quiendirigió el programa de investigación de yuca en ETH Zurich y recientemente se convirtió en profesor de genética de plantas en la Universidad de Lieja.
Todavía no está claro cuándo y cómo la yuca mejorada con vitamina B6 llegará a los agricultores y consumidores. El nuevo rasgo debe cruzarse en las variedades preferidas por los agricultores que utilizan el fitomejoramiento tradicional o introducirse en variedades seleccionadas mediante ingeniería genética.
Vanderschuren espera que esto se pueda realizar en laboratorios africanos. Anteriormente ha capacitado a científicos en el sitio y organizado talleres para construir plataformas para la modificación genética de plantas de cultivo en laboratorios africanos. "Esperamos que estas plataformas puedan ayudar a difundir la tecnología a los agricultores y consumidores"
El método para aumentar la vitamina B6 no se ha patentado porque el constructo genético y la tecnología deberían estar disponibles libremente para todas las partes interesadas.
Desafío de distribución y legislación
Sin embargo, un gran obstáculo es la distribución y el uso de la nueva variedad: "Existen al menos dos obstáculos: la legislación para los cultivos transgénicos en los países en desarrollo y la implementación de un sistema de semillas de yuca para dar a todos los agricultores acceso a las tecnologías", diceVanderschuren.
Actualmente está supervisando un proyecto en India junto con la Facultad de Ciencias Agrícolas, Forestales y Alimentarias HAFL en Zollikofen, que espera dará como resultado pautas para el desarrollo de un sistema de semillas sostenible para la yuca en India ". Nuestro trabajoen África también se beneficiará de este proyecto ", afirma.
Organizaciones nacionales individuales, así como la FAO y otras ONG están actualmente organizando la propagación de esquejes de tallo de yuca para el cultivo en África. Sin embargo, se necesita con urgencia una organización mejor y más eficiente para la distribución de material vegetal saludable, dice el investigador.
En el aspecto legislativo, el cultivo de yuca genéticamente modificada y otros cultivos aún no está regulado en todas partes. En numerosos países africanos, como Uganda, Kenia y Nigeria, los gobiernos han promulgado leyes para ensayos de campo de plantas genéticamente modificadas"Este es un paso importante para asegurar que las variedades mejoradas puedan ser probadas bajo condiciones de campo", dice Vanderschuren. "Para permitir el cultivo de plantas genéticamente modificadas, los parlamentos respectivos deberán desarrollar una legislación adicional".
Más que solo una sustancia
La vitamina B6 es una mezcla de tres moléculas similares, a saber, piridoxol, piridoxina y piridoxamina. Estos son los precursores del fosfato de piridoxal, una de las coenzimas más importantes del cuerpo involucradas en el ensamblaje y modificación de proteínas. El cuerpo humanono puede producir vitamina B6, por lo que debe suministrarse con los alimentos. Un alto contenido de vitamina B6 se encuentra en la soja, la avena, el hígado de res y el arroz integral, por ejemplo. Los aguacates, las nueces y las papas también son buenas fuentes.El requerimiento de un adulto es de aproximadamente 1.5 mg a 2 mg.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zürich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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