Enginyeria metabòlica per a augmentar el valor nutricional dels cultius
- Parc Científic
- 28 de gener de 2025
Un equip de recerca de l'Institut de Biotecnologia i Biomedicina (BIOTECMED) de la Universitat de València (UV) ha aconseguit desenvolupar plantes amb un major valor nutricional, mitjançant l'augment de proteïnes i aminoàcids essencials en el seu metabolisme. Aquests resultats, obtinguts a través de tècniques d'enginyeria metabòlica, contribuiran a millorar la qualitat dels cultius per a l'alimentació. L'estudi ha sigut publicat en la revista Plant Biotechnology Journal.
L'alarmant augment de la concentració de CO₂ en l'atmosfera, impulsat per l'activitat humana, està provocant patrons ambientals extrems que inclouen devastadores inundacions, prolongades sequeres i onades de calor intenses. El canvi climàtic no sols altera l'entorn sinó que també afecta directament el metabolisme de les plantes, comprometent el valor nutricional dels cultius per a l'alimentació humana.
En ambients amb alts nivells de CO₂, les plantes redueixen el seu contingut en nitrogen i sofre, constituents de les proteïnes i dels àcids nucleics. “El més preocupant és la disminució d'aminoàcids essencials, crucials per a la salut de les persones”, comenta Roc Ros, catedràtic de Biologia vegetal de la UV, investigador en BIOTECMED i líder d'aquest treball en el qual participen també dos centres alemanys d'investigació. “Atés que les plantes i especialment els cereals ja tenen nivells baixos de proteïnes, aquest fenomen podria agreujar encara més la situació. És vital, doncs, abordar l'augment del contingut de nitrogen i sofre orgànic en les plantes, no sols per raons econòmiques sinó també pel benestar de la humanitat”, afig el científic.
L'estudi que ara publica Plant Biotechnology Journal ha aconseguit incrementar el contingut proteic en plantes de cultiu, fins i tot en condicions d'alt CO₂. Ho ha fet mitjançant la sobreexpressió d'una ruta de biosíntesi de la serina i utilitzant l'enginyeria metabòlica, una eina revolucionària per a potenciar el valor nutricional de les plantes. “Hem utilitzat tècniques d'enginyeria genètica que estan resultant molt eficaces a l'hora d'enriquir els aliments de baix contingut proteic, com són els vegetals. Amb això no sols millorem les seues propietats sinó que contribuïm a aconseguir una alimentació més sostenible, ja que la producció d'aliments d'origen animal consumeix molts més recursos i és bastant més contaminant”, explica Roc Ros.
Aquesta troballa obri la porta al desenvolupament de cultius amb major eficiència en la biosíntesi de proteïnes i aminoàcids essencials, a un cost econòmic i mediambiental reduït. A més, segons l'estudi, aquesta innovació podria jugar un paper crucial en la millora de la salut pública en disminuir la dependència de productes d'origen animal, promovent així una alimentació més sostenible i nutritiva.
A més de l'Institut de Biotecnologia i Biomedicina BIOTECMED, de la Universitat de València, i el Departament de Biologia Vegetal de la mateixa institució acadèmica, han participat en l'estudi el Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK, Gatersleben, Stadt Seeland) i el Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Potsdam-Golm, tots dos a Alemanya.
Referència: Casatejada-Anchel, R., Torres-Moncho, A., Anoman, A.D., Budhagatapalli, N., Pérez-Lorences, E., Alcántara-Enguídanos, A., Rosa-Téllez, S., Perez de Souza, L., Kumlehn, J., Fernie, A.R., Muñoz-Bertomeu, J., Ros, R. (2025). Metabolic engineering of the serine/glycine network as a means to improve the nitrogen content of crops. Plant Biotecnology Journal. 23(1): 268-280 DOI: 10.1111/pbi.14495.
Més informació:
Arxivat en: Ciencias de la Vida , Ciencias Agrarias , Ciencias Tecnológicas