Uso de plantas como biofactorías para producir nutrientes de origen animal

Investigaciones recientes publicado en el Revista de Química Agrícola y Alimentaria ha explorado el potencial de las plantas como biofactorías para producir nutrientes de origen animal que tradicionalmente se encuentran en los suplementos de entrenamiento. El estudio se centra en la síntesis de creatina, carnosina y taurina en sistemas vegetales, lo que aporta un enfoque novedoso para enriquecer las dietas basadas en plantas.

Algunas vitaminas y nutrientes esenciales, sobre todo aminoácidos y péptidos específicos, proceden principalmente de los animales. Sin embargo, los científicos han desarrollado un método que permite a las plantas producir estos compuestos integrando módulos genéticos sintéticos en sus células. Esta innovadora técnica permite apilar estos módulos para aumentar el rendimiento de los nutrientes.

Históricamente, las plantas han demostrado cierto grado de adaptabilidad para producir compuestos extraños mediante modificación genética. Los esfuerzos anteriores han demostrado el éxito en la ingeniería de plantas, tales como Nicotiana benthamianapara producir diversos péptidos beneficiosos para la salud humana. Sin embargo, cuando se intenta sintetizar compuestos más complejos surgen dificultades, ya que las modificaciones genéticas pueden alterar inadvertidamente el metabolismo de la planta huésped y reducir la producción de los productos deseados.

Para resolver este problema, el equipo de investigación, dirigido por Pengxiang Fan, puso en marcha una estrategia basada en módulos sintéticos que codifican no sólo el producto deseado, sino también los componentes necesarios para su producción. Este enfoque modular se probó en Nicotiana benthamiana para evaluar la eficacia de la producción de nutrientes.

Los resultados fueron prometedores para la síntesis de creatina, ya que se obtuvieron 2,3 microgramos del compuesto por gramo de material vegetal cuando se aplicó el módulo específico de creatina. El estudio también descubrió que al combinar un módulo para la síntesis de carnosina con un módulo adicional para la β-alanina -un precursor que se encuentra de forma natural en pequeñas cantidades en la planta- la producción se multiplicaba por 3,8.

Por el contrario, los intentos de producir taurina mediante una estrategia de módulo dual no tuvieron éxito, ya que se produjeron importantes alteraciones metabólicas que dieron lugar a una producción mínima de taurina. Esto pone de manifiesto la complejidad de la ingeniería metabólica en las plantas y sugiere que son necesarios nuevos perfeccionamientos para producir taurina con éxito.

Los resultados de este estudio indican la existencia de un marco viable para sintetizar nutrientes complejos en plantas, lo que allana el camino para futuras investigaciones encaminadas a utilizar plantas comestibles, incluidas frutas y verduras, como fuentes sostenibles de estos importantes suplementos dietéticos. El desarrollo en curso de esta tecnología podría tener implicaciones significativas para mejorar el contenido nutricional de las dietas basadas en plantas y satisfacer las necesidades de los consumidores que buscan alternativas a los suplementos tradicionales de origen animal.