Fresas con una ‘piel’ más firme

Científicos del grupo de investigación ‘Mejora y Biotecnología de Especies Hortofrutícolas’ de la Universidad de Málaga.

Científicos del grupo de investigación ‘Mejora y Biotecnología de Especies Hortofrutícolas’ de la Universidad de Málaga han aplicado técnicas biotecnológicas para retrasar la maduración de las fresas y han conseguido cultivar plantas cuyos frutos presentan una textura más duradera en la poscosecha.

En concreto, los expertos han logrado que este fruto delicado y perecedero tenga una vida más prolongada después de su recolecta. Para ello, han empleado ensayos in vitro basados en la modificación del genoma de la planta y han identificado el gen asociado a la pérdida de firmeza de la pared de las células del fruto, denominado FaPG1.Tras su localización, lo han ‘silenciado’ para retrasar la maduración de la fresa, sin afectar al tamaño, color y sabor del fruto, así como tampoco a los contenidos en azúcares o la acidez.

Los resultados de este trabajo titulado ‘Unravelling the nanostructure of strawberry fruit pectins by endo-polygalacturonase digestion and atomic force microscopy’ y publicado en la revista Food Chemistry, suponen una nueva vía para mejorar el proceso de maduración de la fresa. Según estos expertos, el deterioro de las fresas en la poscosecha provoca pérdidas de entre el 5 y el 25% de la producción.

En esta línea, los científicos han observado que durante la maduración de la fresa, ésta se debilita y sufre un rápido reblandecimiento hasta adquirir una textura semilíquida al final del desarrollo. “La fresa se va ablandando y deteriorando mientras se recoge del campo y recorre la cadena de envasado”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Málaga y responsable de este estudio, José Ángel Mercado.

Los tres frutos de la derecha son convencionales tras tres días de almacenaje a 25ºC. Los tres de la izquierda son frutos con el gen modificado que han sido almacenados en las mismas

Esta pérdida de firmeza de la fresa es consecuencia principalmente de cambios en la composición de las paredes celulares. “Las pectinas, es decir, uno de los principales componentes de la pared celular presentes en los organismos vegetales, se van rompiendo en esta fase, de modo que se debilita la estructura de la pared y se favorece el crecimiento de patógenos en el fruto provocando su deterioro”, aclara este experto.

Genes ‘apagados’, plantas más resistentes

Con el fin de prolongar su conservación, los investigadores han realizado ensayos a escala nanométrica en el laboratorio para analizar la estructura de las pectinas y han empleado además técnicas de cultivo in vitro con las variedades de fresa ‘Chandler’ y ‘Camarosa’.
En colaboración con el grupo del investigador Juan Muñoz de la Universidad de Córdoba, realizaron en primer lugar análisis genómicos para identificar los genes que se expresan en la fase donde ocurren los cambios de textura. “Comprobamos que las variaciones de firmeza en la fresa dependen de genes que rompen la pared celular. Ellos ordenan impactar sobre la textura del fruto, de modo que concluimos que si silenciábamos esos genes, obtendríamos que la vida poscosecha de la fresa sería más prolongada”, afirma Mercado.

Para ello, testaron varios genes y comprobaron que la función de degradación de las pectinas durante la maduración la ejecuta el gen FaPG1. Una vez localizado, emplearon técnicas moleculares para aislar dicho gen y reintroducirlo de nuevo en el genoma de la planta. “Para inhibir la función de cualquier gen, primero se extrae y seguidamente se coloca de nuevo en la secuencia genómica al revés. De esta forma, el gen se apaga y no se expresa más. En este caso concreto, deja de enviar la orden de romper la pared celular y esto conlleva que la fresa dure más”, detalla este científico.

Las plantas de arriba de la imagen son convencionales y las de abajo son plantas con el gen modificado

La reintroducción del gen se realiza mediante la aplicación de una bacteria denominada Agrobacterium. Este patógeno lo integra en el genoma de la planta y una vez se ha fijado el cambio genético, se elimina con antibióticos. “Este proceso requiere de un medio estéril y a pequeña escala, para lo cual empleamos tarros de cultivo similares a los tarros de mermelada que llevan un medio especial con sales minerales y fuentes de carbono. A partir de ahí, regeneramos la planta y obtenemos frutos más resistentes”, pormenoriza el responsable del estudio.

Los responsables de este estudio, financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, llevan 15 años trabajando sobre esta misma línea de investigación y pretenden ampliar estos estudios de mejora de especies hortofrutículas abarcando otras plantaciones con una alta producción en Andalucía, como son el aguacate y el olivo.

Referencias:

Paniagua, C.; Kirby, A.R.; Gunning, P.; Morris, V.; Matas, A.; Quesada, M.A.; Mercado, J. A.: ‘Unravelling the nanostructure of strawberry fruit pectins by endo-polygalacturonase digestion and atomic force microscopy’. Food Chemistry. 1 de junio de 2017. Volumen 224. Páginas 270–279.

Imágenes:

Científicos del grupo de investigación ‘Mejora y Biotecnología de Especies Hortofrutícolas’ de la Universidad de Málaga.

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Los tres frutos de la derecha son convencionales tras tres días de almacenaje a 25ºC. Los tres de la izquierda son frutos con el gen modificado que han sido almacenados en las mismas condiciones https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/35012260044/in/dateposted-public/

Las plantas de arriba de la imagen son convencionales y las de abajo son plantas con el gen modificado

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