El descubrimiento del almidón beneficia a las industrias cervecera, panadera y molinera
La investigación ha aclarado la antigua cuestión de cómo se forman los gránulos de almidón en las semillas de los cultivos Triticeae (trigo, cebada y centeno), lo que ha abierto diversas posibilidades para numerosas industrias y para la salud humana.
Gránulos de almidón de trigo observados al microscopio electrónico de barrido. Se aprecian gránulos grandes de tipo A y pequeños de tipo B.
Brendan Fahy/Nitin Uttam Kamble
El almidón del trigo, el maíz, el arroz y las patatas es un componente energético vital de nuestra dieta y un ingrediente clave en muchas aplicaciones industriales, desde la elaboración de cerveza y pan hasta la producción de papel, pegamento, textiles y materiales de construcción.
Los gránulos de almidón de los distintos cultivos varían mucho en tamaño y forma. El almidón de trigo (y el de otras Triticeae) tiene dos tipos distintos de gránulos: gránulos grandes de tipo A y gránulos más pequeños de tipo B. La proporción de gránulos de tipo A y de gránulos de tipo B en el almidón de trigo varía de un cultivo a otro.
La proporción de gránulos de tipo A y B puede afectar a la calidad de los alimentos a base de trigo, como el pan y la pasta. Los dos tipos de gránulos también suponen un problema para la industria de fabricación de almidón, ya que muchos de los gránulos más pequeños de tipo B se pierden y, por tanto, se desperdician durante el proceso de molienda. Además, demasiados gránulos de almidón de tipo B en la cebada pueden causar un aspecto turbio o turbio en la cerveza porque no se digieren y filtran durante el proceso de elaboración.
Una nueva investigación publicada en la revista The Plant Cell por el grupo del Dr. David Seung, del Centro John Innes, ha supuesto un gran avance en la solución de este problema.
El equipo utilizó técnicas genómicas y experimentales para demostrar que los gránulos de tipo A y B se forman por dos mecanismos distintos.
Mediante la identificación de una enzima que interviene en la formación de los gránulos de tipo B y la utilización de técnicas convencionales de fitomejoramiento para eliminar esta proteína, consiguieron producir trigo con pocos gránulos de tipo B o sin ellos, sin afectar al desarrollo de la planta y sin reducir el contenido total de almidón.
Sumado a estudios anteriores de este grupo que han arrojado luz sobre la forma y la formación de los gránulos de tipo A, el descubrimiento tiene importantes implicaciones, afirma el primer autor del estudio, el Dr. Nitin Uttam Kamble:
"Hemos descubierto que la enzima ubicua (PHS1) es crucial para la formación de gránulos de tipo B en el trigo. Se trata de un gran avance científico, ya que décadas de investigación sobre esta enzima no han logrado encontrar una función clara para la PHS1 en las plantas, y demuestra que los gránulos de tipo A y B del trigo se forman a través de mecanismos bioquímicos diferentes. Ahora podemos utilizar este conocimiento para crear variaciones del almidón para distintas aplicaciones alimentarias e industriales".
El Dr. David Seung, jefe de grupo del Centro John Innes, añadió: "A la industria no le suele gustar la heterogeneidad; quiere algo agradable y uniforme para procesar sin problemas, y tener estos diferentes tipos de gránulos de almidón en el trigo siempre ha representado un reto".
Por eso, descubrir la enzima responsable de la formación de la población de gránulos más pequeña y poder utilizar nuestra plataforma de mejora para reducir el número de gránulos de tipo B será de gran interés para muchos usuarios de la industria".
"Combinado con nuestro trabajo anterior, ahora disponemos de un panel de diversos almidones de trigo novedosos que varían en la morfología de los gránulos y que tienen diversas propiedades físicas y químicas. Ahora invitamos a las empresas a trabajar con nosotros para investigar las posibles ventajas de estos almidones, por ejemplo en la molinería y la elaboración de pasta y pan".
El almidón es el principal hidrato de carbono de los alimentos que se consumen en todo el mundo y consiste en diminutos gránulos semicristalinos formados por cadenas simples de azúcar. En los cereales, los gránulos de almidón se forman en el endospermo de la semilla.
Como materia prima, el almidón se utiliza en papel pintado, textiles, materiales de construcción, productos farmacéuticos, colas y espesantes.
El trigo y sus parientes aportan más de un tercio del almidón utilizado en la industria europea. El almidón de patata y de maíz tiene una composición y una morfología de gránulos diferentes a los de las Triticeae.
A lo largo de los años, la industria ha tenido que recurrir a métodos de recuperación para resolver el problema de las mezclas de gránulos grandes de tipo A y pequeños de tipo B, incluido el uso de filtraciones múltiples para atrapar los gránulos perdidos durante el procesado. Eliminar la necesidad de estas etapas de procesamiento reducirá los costes y mejorará el rendimiento del producto.
Las futuras líneas de investigación serán cómo afecta el tamaño de los gránulos a la digestibilidad del almidón, la calidad de cocción, el valor nutricional y el impacto de los almidones dietéticos en la salud humana.
El almidón utilizado en la industria suele modificarse mediante métodos físicos y químicos para conseguir las propiedades específicas requeridas para cada uso final. Disponer de formas de modificar el almidón en las plantas puede evitar estos procesos de modificación costosos y a menudo poco respetuosos con el medio ambiente.
Además de los beneficios industriales, la claridad sobre cómo se inician diferencialmente los gránulos de almidón abre las puertas a una mayor comprensión sobre el papel que el almidón tiene en la dieta y la salud humanas.
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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