La planta de arroz resiste al arsénico
Un equipo de investigación chino-alemán descubre una variante de la planta que neutraliza en gran medida la toxina
El cultivo del alimento básico del arroz conlleva el riesgo de una posible contaminación con arsénico que puede llegar a los granos tras su absorción por las raíces. En su investigación de más de 4.000 variantes de arroz, un equipo de investigación chino-alemán dirigido por el Prof. Dr. Rüdiger Hell, del Centro de Estudios Organísticos (COS) de la Universidad de Heidelberg, y el Prof. Dr. Fang-Jie Zhao, de la Universidad Agrícola de Nanjing (China), descubrió una variante de planta que resiste la toxina. Aunque las plantas prosperan en campos contaminados con arsénico, los granos contienen mucho menos arsénico que otras plantas de arroz. Al mismo tiempo, esta variante tiene un contenido elevado del oligoelemento selenio.
Los investigadores explican que, especialmente en las regiones agrícolas de Asia, cada vez más cantidades del metaloide arsénico llegan a las aguas subterráneas a través de la fertilización a gran escala o de los lodos de las aguas residuales, por ejemplo. Dado que el arroz se cultiva en campos sumergidos, las plantas absorben una buena cantidad de arsénico a través de las raíces, lo que da a este carcinógeno potencial una vía de acceso a la cadena alimentaria. Según el profesor Hell, la contaminación por arsénico en algunos suelos de Asia es ahora tan elevada que también está causando importantes pérdidas en las cosechas porque el arsénico es venenoso para las propias plantas.
En el transcurso de su proyecto de investigación, los científicos expusieron más de 4.000 variantes de arroz al agua que contenía arsénico y luego observaron su crecimiento. Sólo una de las plantas estudiadas resultó ser tolerante al metaloide tóxico. Lo que caracteriza biológicamente a la variante de arroz llamada astol1 es un supuesto intercambio de aminoácidos en una sola proteína. "Esta proteína forma parte de un complejo de sensores y controla la formación del aminoácido cisteína, que es un componente importante en la síntesis de fitoquelatinas. Las plantas forman estas sustancias desintoxicantes en respuesta a los metales tóxicos y así los neutralizan", explica el profesor Hell, que junto con su grupo de investigación en el COS estudia la función de este complejo sensorial. El arsénico neutralizado se almacena en las raíces de la planta antes de llegar a los granos de arroz comestibles y puede poner en peligro al ser humano.
En el estudio de campo, los granos de arroz astol1 absorbieron un tercio menos de arsénico que los granos de arroz convencionales que también fueron expuestos a agua contaminada con arsénico. Los investigadores descubrieron además un contenido un 75% mayor del oligoelemento esencial selenio, que interviene en la producción de hormonas tiroideas en el ser humano. En cuanto al rendimiento, el astol1 es tan bueno como las variantes estándar de arroz de alto rendimiento, lo que lo hace especialmente adecuado para su uso agrícola.
"En el futuro, las plantas de arroz como el astol1 podrían utilizarse en las regiones contaminadas por el arsénico para alimentar a la población, así como para ayudar a combatir la deficiencia de selenio relacionada con la dieta", afirma el Dr. Sheng-Kai Sun con optimismo. El investigador junior contribuyó a descubrir la variante del arroz durante su trabajo de doctorado en la Universidad Agrícola de Nanjing. Gracias a una beca de la Fundación Alexander von Humboldt, trabaja desde el año pasado en el Centro de Estudios Organísticos, en el grupo del Prof. Hell y del Dr. Markus Wirtz, para investigar el complejo de sensores causante del fenotipo astol1.
La investigación básica de este complejo de sensores está financiada por la Fundación Alemana de Investigación. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista "Nature Communications".
Sheng-Kai Sun / Nature Communications
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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