La Ciencia de las frutas: desde la repulsión a la atracción.
Un grupo de investigadores de la Universidad Ludwing Maximilians (LMU) y la Universidad Técnica de Munich (TUM) han demostrado cómo el control temporal de un simple gen resuelve dos problemas clave durante la maduración de la frutilla.
La frutilla (o fresa) que se comercializa es un espécimen híbrido: Fragaria x ananassa, la que se ha obtenido por selección de cultivares de Fragaria vesca (Rosaceae). Botánicamente, la parte comestible no es una fruta ni una baya (no se deriva del ovario floral), sino que es una infrutiscencia derivada del hipantio o receptáculo floral. Los aquenios amarillos embebidos en la superficie son los verdaderos frutos. Cada aquenio consta de una semilla protegida por una resistente capa externa.
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Figura 1: Fragaria x ananassa, la frutilla cultivada.
No solamente los consumidores humanos consideran exquisito el color rojo de las frutillas maduras, ya que en la naturaleza las frutillas salvajes lo emplean para atraer animales (pájaros, mamíferos, etc.) que luego de comer los frutos puedan dispersar las semillas indigeribles en un amplio rango de ambientes, asegurando la supervivencia de la especie. Sin embargo, si la frutilla no se encuentra todavía madura, comerla puede ser contraproducente, ya que la planta se encuentra abocada a defenderse de los patógenos y plagas a través de sus defensas químicas.
Figura 2: En la parte superior se pueden observar una flor y una infrutiscencia inmadura de una planta normal. En los paneles inferiores se observa una flor y una infrutiscencia inmadura cuando el gen de la ANR ha sido silenciado. Es de notar los estigmas rojos en la flor y la prematura pigmentación en la infrutiscencia. (Crédito: LMU, TUM; Munich-Alemania).
El Dr. Thilo Fischer, jefe de Bioquímica Vegetal en la LMU y el Dr. Wilfred Schwab del Centro para las Ciencias de la Vida y la Alimentación de la TUM; han arrojado luz sobre cómo se producen los cambios entre la repulsión y la atracción hacia la frutilla. Sus hallazgos destacan el rol de la enzima antocianidina reductasa (ANR) en el proceso de cambio. Durante la fase de crecimiento de los frutos, la enzima ANR contribuye a la biosíntesis de los metabolitos secundarios llamados proantocianidinas, los que actúan cómo defensas química ayudando a proteger a los frutos inmaduros de los hervíboros, patógenos y del estrés abiótico. Cuando la frutilla se encuentra en estado de madurez, la enzima ANR es "apagada", lo que hace que los precursores de las proantocianidinas se encuentren disponibles para la producción de las antocianinas. Éstas son los pigmentos naturales (flavonoides) que dan el seductivo color rojo a la fruta madura.
Figura 2: Estructura química de los pigmentos antocianinas, las que suministran el color a muchas flores y frutos.
En su estudio, Fischer y Schwab inactivaron la función de la ANR durante la etapa de desarrollo de los frutos, lo que produjo la aparición de estigmas (parte del órgano femenino de la flor que recibe el polen durante la polinización) rojos y la producción de antocianinas en la fruta inmadura. Ello indica que la función de la ANR y la síntesis de proantocianidinas son importantes en el desarrollo del estigma de las flores.
Figura 3: Proantocianidinas (polímeros de 3-flavanoles), compuestos sintetizados por intervención de la antocianina reductasa (ANR). Éstos compuestos son llamados "taninos condensados" y contribuyen a la protección de la frutilla inmadura ante el ataque de plagas. La oxidación de las mismas libera los pigmentos antocianinas.
La información generada puede ser de utilidad para cultivadores de frutilla, ya que el tiempo que transcurre entre el rechazo de las plagas y la iniciación de la pigmentación no sólo controla la calidad de la fruta, sino que determina el nivel de pesticidas a usar.
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