Identifican qué genes determinan la calidad del trigo

El trigo es uno de los principales cultivos a nivel mundial: se producen cerca de 270 millones de toneladas al año, el 20% de las calorías y las proteínas de toda la dieta proviene del trigo y su cultivo cubre alrededor de 215 millones de hectáreas. Varios factores, como la adaptabilidad ambiental, la facilidad de almacenamiento del grano o la posibilidad de elaborar productos diferentes como pan, pasta o galletas, contribuyen al éxito del trigo. Pero cada tipo de producto tiene una serie de características propias que vienen definidas por el gluten. Por ejemplo: que un pan sea esponjoso, que una galleta sea fina, que la pasta sea consistente y no se descomponga, que una tortilla mexicana de trigo o los panes indios chapati se puedan plegar… Todas esas propiedades las otorga el gluten.

Es el gluten, y en concreto las propiedades viscoelásticas del mismo, el que determina la calidad del producto final a elaborar. Estas propiedades viscoelásticas del gluten vienen determinadas por al menos 6 genes, de los cuales hay numerosas variantes genéticas (llamadas alelos) descritas. Esto hace que haya infinidad de combinaciones posibles y, por tanto, numerosos tipos de gluten. Por ello, un estudio internacional publicado en la revista Field Crops Research y en el que ha participado la Universidad de Córdoba, ha dado un salto cuantitativo en la investigación genética del gluten al analizar 4.623 muestras de trigo generadas durante 10 años por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) de México, el centro líder a nivel global en la mejora genética de este cultivo que trabaja en desarrollar trigos que sean productivos, resistentes y de calidad, y en donde se generan más del 50% de las variedades de trigo que se siembran en todo el mundo.

Anayeli Morales, del CIMMYT, analizando el color y la calidad de la miga de pan tras la prueba de panificación en laboratorio.

Con el objetivo de conocer qué factores genéticos determinan la calidad del trigo y, por tanto, hacer más eficiente su mejora genética, el equipo de investigación se centró en las diferentes variantes genéticas o alelos presentes en las gluteninas, una de las proteínas que componen el gluten junto a las gliadinas.

Estos alelos y, sobre todo, la combinación entre ellos es lo que ha permitido al grupo de investigación identificar los marcadores genéticos más eficaces para mejorar la calidad del producto final. Así, por ejemplo, si se va a fabricar panes con maquinaria industrial, es necesario seleccionar los alelos específicos que otorgan a la masa mayor nivel de fuerza y capacidad para expandirse con el objetivo de tener un pan esponjoso. De esta forma, el estudio ofrece a quienes trabajan en la mejora genética del trigo una guía sobre qué alelos exactos han de seleccionarse según el producto que se quiera elaborar.

Como afirma Carlos Guzmán García, investigador del Departamento de Genética de la UCO y participante en la investigación, “se trata del estudio más grande hecho en la historia” sobre este aspecto ya que los estudios previos estaban limitados en cuanto al número de muestras estudiadas. “La información que teníamos antes era muy parcial y sesgada porque la población analizada era muy pequeña. Para sacar asociaciones a nivel genético se necesita una muestra representativa para que tenga una consistencia estadística y se puedan sacar conclusiones de ellas y este estudio contribuye a ello”, explica Guzmán García.

Referencia bibliográfica:

Carlos Guzmán, Jose Crossa, Suchismita Mondal, Velu Govindan, Julio Huerta, Leonardo Crespo-Herrera, Mateo Vargas, Ravi P. Singh y Maria Itria Ibba, “Effects of glutenins (Glu-1 and Glu-3) allelic variation on dough properties and bread-making quality of CIMMYT bread wheat breeding lines”, Field Crops Research 284 (2022), https://doi.org/10.1016/j.fcr.2022.108585.