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Secuencia el genoma de la chía, identificando genes clave de compuestos beneficiosos para la salud humana

El nuevo estudio de la Universidad Estatal de Oregón identifica genes y marcadores genéticos en la chía que podrían ayudar a los investigadores agrícolas a mejorar la planta para amplificar los rasgos valiosos para la salud humana (como ácidos grasos poliinsaturados y péptidos bioactivos). Más allá de su valor nutricional, es una planta que puede crecer en tierras marginales no aptas para muchos cultivos tradicionales, un activo importante para mitigar el cambio climático.

Oregon State University / 13 de diciembre, 2023.- Los científicos de la Universidad Estatal de Oregón han secuenciado el genoma de la chía y, al hacerlo, han proporcionado un modelo para futuras investigaciones que aprovechen los beneficios nutricionales y para la salud humana de la planta.

En el estudio recientemente publicado, los investigadores identificaron genes de chía asociados con la mejora de la nutrición y buscaron propiedades para productos farmacéuticos que podrían usarse para ayudar a tratar todo, desde el cáncer hasta la presión arterial alta. Las semillas de la planta de chía han recibido amplia atención en los últimos años debido al valor nutricional que aportan.

Otros han secuenciado el genoma de la chía, pero este estudio proporciona una visión más detallada del nivel molecular y el potencial de la extracción de datos genéticos con un especial enfoque en las aplicaciones de salud humana.

«Esta investigación abre posibilidades para que los científicos estudien las semillas de chía a través de la lente de mejorar la salud humana y, al mismo tiempo, seguir ampliando nuestro conocimiento de todos los beneficios nutricionales de la chía», dijo Pankaj Jaiswal, profesor del Departamento de Botánica y Patología Vegetal en la Facultad de Ciencias Agrícolas del Estado de Oregon.

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Los investigadores también tienen la esperanza de que los hallazgos estimulen el interés en el cultivo de chía en Oregón, donde dicen que las condiciones climáticas son similares a las de las regiones de América del Sur donde se cultiva principalmente chía. Investigadores de la Universidad de Kentucky han ayudado a estimular el cultivo de semillas de chía en ese estado.

La chía se considera un cultivo huérfano o menor que tradicionalmente no ha recibido atención de los científicos, al igual que el arroz, el trigo y el maíz, los cuales contribuyeron a la Revolución Verde del siglo pasado que mitigó el hambre global y salvó millones de vidas.

«Ahora estamos en un punto en el que la seguridad alimentaria y nutricional a largo plazo requiere diversificar la dieta humana mediante el fitomejoramiento y la mejora genética de los llamados cultivos menores, ricos en nutrientes, como la chía», dijo Sushma Naithani, profesora asociada de investigación principal. en el Departamento de Botánica y Fitopatología.

En los últimos años, la demanda mundial de los llamados cultivos huérfanos ricos en nutrientes, como la chía, el mijo y el ñame, ha aumentado, señalan los investigadores. Más allá de su valor nutricional, son importantes porque a menudo pueden crecer en tierras marginales no aptas para muchos cultivos de cereales tradicionales, un activo importante para mitigar el cambio climático.

Las semillas de chía, que son pequeñas, redondas y pueden ser negras, marrones y blancas, tienen un alto contenido de fibra, grasas saludables y proteínas y, a menudo, forman parte de recetas de batidos, yogur, avena, panqueques y barras de granola.

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Investigaciones anteriores han encontrado:

  • Los ácidos grasos poliinsaturados que se encuentran en la chía mejoran la salud cardiovascular y el colesterol y tienen propiedades anticancerígenas.
  • El alto contenido de fibra de las semillas de chía ayuda a estabilizar los niveles de glucosa en sangre en pacientes con diabetes tipo 2 y ayuda a personas con enfermedades relacionadas con el tracto gastrointestinal.
  • La proteína de las semillas de chía tiene el potencial de ayudar a tratar el cáncer y la presión arterial alta y también tiene propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antimicrobianas.
  • Las semillas de chía empapadas en agua forman un gel que actúa como modificador de textura, emulsionante, gelificante y agente encapsulante en alimentos, cosméticos y productos farmacéuticos.

Además, este último estudio identifica genes y marcadores genéticos en la chía que podrían ayudar a los investigadores agrícolas a mejorar la planta para amplificar los rasgos de la planta que son valiosos para la salud humana.

Los investigadores encontraron 29 genes implicados en la biosíntesis de ácidos grasos poliinsaturados y 93 genes que ayudan a la propiedad de formación de gel de las semillas de chía, dijo el primer autor, Parul Gupta, investigador asociado en el laboratorio de Jaiswal.

También encontraron 2.707 genes altamente expresados en la semilla que probablemente generen pequeños péptidos bioactivos derivados de proteínas. Cuando la proteína de la semilla se digiere en el tracto intestinal, estos pequeños biopéptidos se liberan y absorben en el cuerpo y tienen propiedades potenciales que pueden ayudar a aliviar afecciones de salud humana como la diabetes tipo 2 y la hipertensión. Este es el primer informe de cualquier análisis del genoma de una planta con beneficios para la salud humana.

Para promover colaboraciones y ciencia de datos abiertos, los investigadores publicaron los datos del genoma de la chía a través de su portal genómico https://salviagdb.org.

Además de Jaiswal, Naithani y Gupta, los coautores del artículo son los investigadores Justin Elser y Justin Preece; los estudiantes de posgrado Matthew Geniza, Noor Al-Bader y Rachel Baschieri; y los estudiantes universitarios Jeremy Levi Phillips y Ebaad Haq, todos de la Universidad Estatal de Oregon.

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