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Descubren gen clave para eliminar dos antinutrientes tóxicos de las habas

 

Un equipo internacional de científicos descubre el gen clave detrás de dos moléculas antinutricionales en las habas. Además de interrumpir en la absorción de nutrientes, estos dos alcaloides producen anemia al dañar los glóbulos rojos en algunas personas. Las habas son la segunda legumbre con mayor rendimiento, y con este nuevo avance será posible desarrollar variedades más seguras y nutritivas a futuro.

Universidad de Helsinki / 5 de julio de 2021.- Las habas han sido una excelente fuente de proteínas alimentarias desde tiempos prehistóricos, pero alrededor del 5% de las personas, en su mayoría de regiones donde la malaria ha sido endémica y portan una determinada mutación, no pueden comerlas. Ahora, un equipo internacional de investigadores, dirigido por las universidades de Helsinki y Copenhague, así como por el Luke Natural Resources Institute de Finlandia, ha identificado el gen responsable de la producción de vicina y convicina, alcaloides que son dañinos para estas personas. En el trabajo publicado en Nature Plants, el equipo informa que el gen VC1 juega un papel central en la biosíntesis de estos compuestos.

Pitágoras y sus seguidores las evitaban y los sacerdotes romanos de Júpiter las asociaban con la muerte. Hoy en día, sabemos que las habas producen los antinutrientes vicina y convicina, que provocan un riesgo de favismo, una afección que surge del daño a los glóbulos rojos, para las personas susceptibles. Los antinutrientes son compuestos vegetales que reducen la capacidad del cuerpo para absorber los nutrientes esenciales.

Entre las leguminosas, la familia de plantas productoras de vainas (a la que también pertenecen las arvejas, el poroto, el garbanzo y la soja), las habas tienen el segundo rendimiento más alto a nivel mundial. También tienen el contenido de proteína de semilla más alto de las legumbres que contienen almidón y superan a la soja en climas fríos. En consecuencia, las habas son una fuente de proteína principal para facilitar un cambio global a una dieta basada en plantas, considerada necesaria para reducir significativamente las emisiones de carbono.

Sin embargo, cuando las personas con deficiencia de una enzima específica comen una gran porción de habas crudas, la vicina y la convicina pueden hacer que sus glóbulos rojos estallen. La anemia hemolítica resultante, conocida como favismo, inevitablemente ha limitado el uso potencial de las habas. Aunque hay una serie de variedades de habas con bajos niveles de vicina y convicina, el gen responsable de este rasgo se desconocía anteriormente. Alan Schulman, uno de los líderes del proyecto y que dirige un laboratorio conjunto de Luke y la Universidad de Helsinki, dice: “Parece que los antiguos griegos y romanos deben haber estado al tanto de la enfermedad grave ocasional causada por las habas. Ha sido necesario hasta hoy para descubrir el secreto de ese riesgo».

Ahora, los científicos han identificado el gen responsable del contenido de vicina-convicina. Además, han identificado la mutación específica dentro de este gen que provoca la reducción de la síntesis. Descubrieron que todas las variedades de habas con un bajo contenido de vicina-convicina, descendían de una sola accesión encontrada en un banco de germoplasma. Tenía dos nucleótidos, las «letras» que componen el ADN, insertados en el gen VC1. Esta inserción interrumpe la función de VC1 y es la única fuente genética conocida de bajo contenido de vicina y convicina.

La promesa de un alimento rico en proteínas sostenible que todos puedan comer

Esta investigación allana el camino para la descripción completa de la ruta biosintética de vicina y convicina y, en última instancia, para el mejoramiento, producción y uso comercial de variedades de habas totalmente libres de estos compuestos antinutricionales. El equipo, formado por destacados científicos de Dinamarca, Finlandia, Alemania, Reino Unido y Canadá, ya mira hacia el futuro. Fred Stoddard de la Universidad de Helsinki, otro de los líderes del proyecto, dice que “las habas son un cultivo antiguo y ahora ofrecen una nueva promesa como alimento sostenible rico en proteínas que todos pueden comer”.

El proyecto fue financiado por el Fondo de Innovación de Dinamarca, la Academia de Finlandia, el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas del Reino Unido, el Proyecto de la Fundación VILLUM, la Fundación Nacional de Investigación Danesa, Guangzhou Elite y el Ministerio Federal de Alimentación y Agricultura de Alemania.

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