Ir al contenido principal

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.

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.

Comentarios

Entradas populares de este blog

Aruera: una planta que genera alergias y mitos

Nota en "SobreCiencia". Presentada el 04/05/2021. TV Ciudad Informe de Daniela Hirschfeld sobre la Aruera, qué componentes químicos causan su alergia y otras líneas de investigación sobre la planta.  Para conocer más sobre la Aruera, hablamos con la Dra. Selva Alé, directora de la Unidad de Alergia del Hospital de Clínicas, y Prof. Agda. Cátedra de Dermatología, Facultad de Medicina de la Udelar. Alé , pionera en la investigación sobre esta planta, detalló que la aruera causa una dermatitis de contacto severa y de difícil tratamiento. La experta contó que el estudio de las arueras se inició en Uruguay hace años, en un trabajo conjunto entre el Departamento de Farmacognosia y Productos Naturales de la Facultad de Química y el Departamento de Alergia y Dermatología del Hospital de Clínicas. Por su parte, Manuel Minteguiaga, un joven investigador de CENUR-Noreste, Sede Tacuarembó, Udelar, está trabajando junto al Dr. Fernando Ferreira en un  proyecto CSIC para la investigación d

Las plantas más desconocidas: las que tenemos dentro de casa (I). Syngonium podophyllum

Es un hecho sorprendente que a pesar del avance del conocimiento de las plantas que ha hecho la ciencia química a lo largo de los últimos 30-40 años, las plantas que tenemos en nuestros jardines o nuestras casas (plantas de interior o plantas ornamentales) son las que menos atención han concitado en la investigación fitoquímica.  Tal vez sea por el hecho de que estén "tan cerca", o que hayan sido sometidas a un largo proceso de selección genética con el correr de los años, que las diferencia de sus parientes salvajes. Lo cierto es que ello no han contribuido más que a esconder una realidad: la mayoría de ellas son tóxicas! Y aunque parezca paradójico, las plantas que parecen ser más tóxicas son las que llevamos para dentro de nuestras casas y que están en contacto con nuestros hijos y nuestras mascotas. Estimados lectores, les garantizo que muchas veces son mejor entendidas químicamente las plantas que se desarrollan en las selvas, en las praderas, en los pantanos, etc,

Identificación de poliacetilenos en la flora nativa del Uruguay y evaluación de su bioactividad

Presentación en  las  VI Jornadas Nacionales de Plantas Aromáticas Nativas y sus Aceites Esenciales, y  II Jornadas Nacionales de Plantas Medicinales Nativas.  26, 27, 28 de noviembre de 2018, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. Minteguiaga, Manuel 1 ;  Umpierrez, Noelia 1 ; Torres, Ana María 3 ; Ricciardi, Gabriela 3 ; Catalán, César A.N. 2 ; Dellacassa, Eduardo 1,* 1 Laboratorio de Biotecnología de Aromas, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República (UdelaR). General Flores 2124, 11800-Montevideo, Uruguay, e-mail: edellac@fq.edu.uy 2 INQUINOA-CONICET. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia, Universidad Nacional de Tucumán (UNT). Ayacucho 471, T4000INI-San Miguel de Tucumán, Argentina. 3 Laboratorio de Productos Naturales “A.I.A. Ricciardi”, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Avenida Libertad 5470, 3400Corrientes, Argentina. Los poliacetilenos so