Este método ayudará a que las plantas produzcan nutrientes que hoy solo están en los animales
Investigadores chinos desarrollaron una tecnología que permite a las plantas producir ciertas sustancias nutritivas que solamente se encuentran en alimentos de origen animal. Aunque todavía se encuentra en la etapa de prueba de concepto, tiene el potencial de convertirse en una biofábrica que pueda producir nutrientes de manera sostenible en el futuro.
Los protoplastos se producen eliminando la pared celular de las células de Nicotiana benthamiana.Foto: HeitiPaves/Getty Images
Si bien una dieta basada en plantas es indudablemente saludable, existen ciertos aminoácidos y péptidos que son esenciales para el cuerpo humano y solo se pueden encontrar en los animales.
Por ejemplo, la creatina, que es esencial para el suministro de energía muscular, la carnosina, que previene el daño celular causado por el estrés oxidativo, y la taurina, que mantiene las funciones normales del cuerpo, rara vez se encuentran en las plantas. No queda otra opción que depender de alimentos de origen animal, como el pescado, así como de suplementos.
Por ello, investigadores chinos han desarrollado una tecnología para sintetizar estos derivados de aminoácidos de origen animal en plantas. Aunque todavía se encuentra en la etapa de prueba de concepto, muestra cierta viabilidad.
Plantas que se convierten en biofábricas
Según la Sociedad Química Estadounidense, los investigadores han utilizado tradicionalmente bacterias para implantar ADN que contiene genes que dirigen la producción de diversos aminoácidos, péptidos, proteínas y otras sustancias en las células vegetales. Como resultado, han logrado desarrollar lechuga que contiene componentes peptídicos que suprimen la pérdida de masa ósea.
Sin embargo, cuando se intenta producir compuestos más complejos, el ADN introducido puede afectar el metabolismo de la planta huésped, reduciendo la eficiencia de la producción. Por lo tanto, un equipo de investigación dirigido por Fan Pengxiang de la Universidad de Zhejiang ideó un método para introducir instrucciones que generen no solamente el compuesto deseado sino también las moléculas que lo componen, como un módulo de síntesis combinable.
Creatina, carnosina y taurina
El equipo de investigación intentó producir creatina, carnosina y taurina usando Nicotiana benthamiana, una planta parecida al tabaco comúnmente usada en la investigación de biología sintética. Como resultado, pudieron producir 2.3 μg de creatina a partir de 1 g de N. benthamiana usando un módulo que contiene los dos genes necesarios para la síntesis de creatina.
La carnosina se produjo combinando un módulo que produce β-alanina, uno de los dos aminoácidos que forman los péptidos. La N. benthamiana contiene originalmente una pequeña cantidad de β-alanina y la adición de un módulo de síntesis de β-alanina aumentó la producción de carnosina en 3.8 veces.
Por otro lado, también intentaron producir taurina combinando múltiples módulos de síntesis, pero los resultados no fueron buenos. El metabolismo de N. benthamiana se vio gravemente alterado y, en el proceso de restauración del metabolismo normal, la cantidad de taurina producida disminuyó.
Esta investigación presenta un marco eficaz para producir eficientemente en las plantas nutrientes valiosos que normalmente solo están disponibles en los animales. Los investigadores esperan que en el futuro esto pueda conducir al desarrollo de plantas que funcionen como biofábricas que puedan producir de manera sostenible frutas, verduras y otros nutrientes.
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(Editado por Daisuke Takimoto)
Artículo originalmente publicado en WIRED Japón. Adaptado por Mauricio Serfatty Godoy.
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