Un nuevo estudio realizado por investigadores del Centro de Ciencias de las Plantas Donald Danforth muestra que las plantas de yuca cultivadas en campo que fueron genéticamente modificadas para sobreexpresar una combinación de genes de plantas pueden acumular concentraciones significativamente mayores de hierro y zinc.
El «hambre oculta» causada por la deficiencia de micronutrientes es una amenaza mundial para la salud humana, con impactos particularmente graves en África. En Nigeria, el 75% de los niños en edad preescolar y el 67% de las mujeres embarazadas son anémicos, y el 20% de los niños menores de cinco años sufren de deficiencia de zinc. La anemia por deficiencia de hierro afecta el sistema inmunológico, atrofia el crecimiento y altera el desarrollo cognitivo en los niños, mientras que la deficiencia de zinc causa un mayor riesgo de muerte por diarrea, retraso del crecimiento y reducción del desarrollo cognitivo. El desarrollo de nuevas variedades de un cultivo alimentario básico con niveles elevados de ambos minerales podría mejorar significativamente las dietas y la salud en países en desarrollo.
En un estudio publicado ayer en la revista Nature Biotechnology, los científicos del Centro de Ciencias de las Plantas Donald Danforth, dirigidos por Narayanan Narayanan, Ph.D, Nigel Taylor, Ph.D, y Dorothy J., y un equipo internacional de investigadores demostraron que las plantas de yuca cultivadas en el campo que sobreexpresan una combinación de genes de plantas pueden acumular concentraciones significativamente mayores de hierro y zinc. Los niveles elevados de minerales de las raíces de almacenamiento de la yuca «biofortificada» se conservan después del procesamiento en alimentos comunes y están disponibles desde el punto de vista nutricional a niveles que podrían tener un impacto significativo en la salud de las poblaciones que consumen yuca en África Occidental.
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«Este trabajo nos mostró que es posible elevar el contenido de hierro y zinc de las raíces de yuca mientras se mantienen el rendimiento y otras características de las plantas que son importantes para los agricultores y consumidores», dijo Taylor. «También confirmamos que los niveles más altos de minerales no desaparecen durante la cocción, lo que significa que una mejor nutrición puede llegar al plato de la cena y al tracto digestivo». La investigación tuvo lugar durante un período de diez años e involucró a más de una docena de científicos que trabajaban en el laboratorio, en invernaderos y en ubicaciones de campo. Los cultivos de cereales con mayores niveles de minerales se han desarrollado utilizando herramientas de modificación genética, pero las plantas que no contienen granos, como la yuca, absorben los minerales del suelo de una manera diferente.
En última instancia, fue una combinación de dos genes, IRT1 y FER1, de la especie de planta Arabidopisis que llevó a las plantas de yuca con niveles de concentración de hierro de 6 a 12 veces más altas que las concentraciones convencionales de yuca y zinc que fueron de 3 a 10 veces más altas. «Fue un verdadero desafío encontrar una combinación de genes que elevaría los niveles de hierro y zinc y los mantuviera en condiciones de campo sin afectar los rendimientos», afirmó el autor principal del artículo, el Dr. Narayanan Narayanan.
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Para identificar el impacto del procesamiento de alimentos en los niveles de minerales en la yuca biofortificada, los investigadores prepararon gari y fufu, dos alimentos comunes de África Occidental, cortando, empapando, fermentando, prensando y tostando la yuca. Encontraron que los altos niveles de hierro y zinc se retenían a través de estos procesos de cocción y permanecían disponibles para su absorción en el intestino luego de la digestión. En última instancia, la yuca biofortificada podría proporcionar 40-50% de los requisitos promedio estimados (EAR) para hierro y 60-70% de EAR para zinc para niños y mujeres en África occidental.
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«La yuca biofortificada tiene el potencial de mejorar la nutrición y la salud de millones de personas en África occidental», dijo Taylor. «El mayor contenido de hierro y zinc estaría presente en cada raíz cosechada de estas plantas especiales y, por lo tanto, en cada bocado de alimento preparado a partir de ellas».
Los investigadores en el proyecto VIRCA Plus (cassavaplus.org) ahora están integrando la característica de alto nivel de hierro y zinc en las variedades de yuca que son populares en Nigeria, con más evaluaciones de campo y evaluaciones planificadas para 2019. Se requieren más desarrollos, pruebas y una revisión regulatoria antes que la yuca biofortificada en zinc y hierro pueda ponerse a disposición de los agricultores y consumidores en los próximos años.