Aprovechar el poder del color del azafrán para la alimentación y la terapéutica futura
El azafrán es la especia más cara del mundo. Normalmente se obtiene del estigma de las flores de Crocus sativa, y se necesitan entre 150.000 y 200.000 flores para producir un kilo de azafrán. Ahora, los investigadores de la KAUST han encontrado una forma de utilizar una planta común de jardín para producir el ingrediente activo del azafrán, un compuesto con importantes aplicaciones terapéuticas y en la industria alimentaria.
Un equipo de la KAUST ha ideado un método para producir el ingrediente activo del azafrán a partir del fruto de una planta ornamental muy popular en China, la Gardenia jasminoides, que se muestra aquí a la izquierda. A la derecha, el azafrán, la especia más cara del mundo.
2022 KAUST
El color del azafrán procede de las crocinas: pigmentos hidrosolubles derivados de los carotenoides mediante un proceso catalizado por enzimas conocidas como carotenoides dioxigenasas (CCD). Las crocinas también se encuentran, aunque en cantidades mucho menores, en los frutos de Gardenia jasminoides, una planta ornamental utilizada en la medicina tradicional china.
Las crocinas tienen un alto potencial terapéutico, entre otras cosas por su papel en la protección de las células neuronales contra la degradación, así como por sus propiedades antidepresivas, sedantes y antioxidantes. También desempeñan un importante papel como colorantes alimentarios naturales.
La recolección y el procesamiento de los estigmas del azafrán, recogidos a mano, requiere mucho trabajo. Además, el azafrán sólo se cultiva en zonas limitadas del Mediterráneo y Asia. Por ello, hay una gran demanda de nuevos enfoques biotecnológicos para producir estos compuestos en grandes cantidades.
Los investigadores de la KAUST identificaron una enzima dioxigenasa de escisión de carotenoides muy eficaz procedente de Gardenia jasminoides que produce el precursor de la crocina, el dialdehído de crocetina. Ahora han establecido un sistema para investigar la actividad enzimática de la CCD en las plantas y han desarrollado un enfoque de ingeniería multigénica para la producción biotecnológica sostenible de crocinas en los tejidos vegetales.
"La enzima que hemos identificado y la estrategia de ingeniería multigénica podrían utilizarse para establecer una fábrica de células vegetales sostenible para la producción de crocinas en el cultivo de tejidos de diferentes especies de plantas", afirma el autor principal del estudio, Xiongie Zheng.
"Nuestro enfoque biotecnológico también puede utilizarse en cultivos, como el arroz, para desarrollar alimentos funcionales ricos en crocina".
El director del equipo, Salim Al-Babili, afirma que el estudio allana el camino para la producción biotecnológica eficiente de crocinas y otros compuestos de alto valor derivados de los carotenoides (apocarotenoides) como productos farmacéuticos en tejidos verdes, así como en otros órganos vegetales ricos en almidón. También destaca la contribución de la diversificación funcional entre los genes CCD a la evolución independiente de rutas alternativas de biosíntesis de apocarotenoides en diferentes plantas.
"La mayor parte de nuestros conocimientos sobre la actividad enzimática de los CCD y la especificidad de los sustratos procede de experimentos realizados con E.coli modificada para producir diferentes carotenoides", afirma.
"La caracterización funcional en plantas, por ejemplo mediante un enfoque transgénico como el que tenemos aquí, es importante para deducir el papel de los CCD en el metabolismo de los carotenoides y desentrañar su contribución real al patrón de carotenoides/apocarotenoides".
La tecnología de la plataforma podría utilizarse para producir otros compuestos importantes derivados de los carotenoides, incluidos los perfumes y colorantes ampliamente utilizados.
"Podría utilizarse para producir safranal y picrocrocina, por ejemplo, que dan lugar al sabor y al aroma característico del azafrán. Podrían utilizarse como aditivos de sabor y también tienen un potencial bioactivo que espera ser explorado", añade Zheng.
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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