En un estudio a gran escala, publicado ahora en npj Science of Food y realizado por la Universidad de Hohenheim en Stuttgart y el Centro Médico Universitario de Mainz, los investigadores identificaron un total de 2896 proteínas diferentes en 150 muestras de harina de los cinco tipos de trigo: einkorn , emmer, espelta y trigo duro y blando. Además del lugar de cultivo, la variedad respectiva juega un papel importante.
por la Universidad de Hohenheim
Esa información podría tener un buen uso. Las proteínas, cuya aparición depende principalmente de la variedad, podrían verse influidas por el mejoramiento selectivo. Esto podría conducir a una mejor calidad de horneado, mayores rendimientos y también una mejor tolerancia.
El trigo es un alimento básico importante y generalmente saludable para la nutrición humana y animal. Junto con fibra dietética , minerales y vitaminas, proporciona alrededor del 20% de la cantidad diaria requerida de proteína cuando se consume con 100 a 150 g de harina de trigo . Al mismo tiempo, las proteínas de la harina de trigo son importantes para la calidad del horneado. Por eso, el conocimiento de la totalidad de las proteínas formadas en los cereales, conocidas como proteomas, es de gran importancia, tanto para seleccionar la variedad correcta como para futuras investigaciones de mejoramiento específicas.
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Sin embargo, no todo el trigo es igual. Aunque botánicamente están muy relacionados, los ingredientes del trigo blando o panadero (Triticum aestivum ssp. aestivum) y el trigo duro (Triticum turgidum ssp. durum) difieren, al igual que los de la espelta (Triticum aest ivum ssp. spelta), la emmer ( Triticum turgidum ssp. dicoccum) y einkorn (Triticum monococcum ssp. monococcum). Sin embargo, hasta ahora, ha habido pocos datos significativos que puedan permitir una comparación directa.
Hito para la futura investigación de proteínas
En este contexto, investigadores de las universidades de Hohenheim y Mainz analizaron todas las proteínas contenidas en la harina integral de estos cinco tipos diferentes de trigo. Examinaron diez variedades de cada especie. Con el fin de capturar también la influencia de los factores ambientales, cada uno de ellos se cultivó en tres lugares diferentes.
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En total, los investigadores pudieron identificar 2896 proteínas diferentes en las 150 muestras de harina, más de 2500 en cada especie. En el proceso, aproximadamente la mitad de todas las proteínas diferían entre las especies individuales. «Hasta donde sabemos, este es uno de los estudios proteómicos más completos en cereales hasta la fecha. Marca un hito para la investigación de proteínas mucho más específica en el trigo en el futuro», dijo el Prof. Dr. Friedrich Longin del State Plant Breeding Institute en la Universidad de Hohenheim.
La composición de proteínas depende de la ubicación y la variedad.
Para sus análisis, los investigadores compararon las proteínas o las subsecciones de ellas encontradas con diferentes bases de datos siempre que fue posible. Sin embargo, gran parte de ellos aún no habían sido estudiados en detalle. «Muchas de las proteínas conocidas desempeñan un papel en la calidad del producto , como en la formación de almidón de cereales o en la regulación del estrés de las plantas, pero también en las reacciones alérgicas en los seres humanos», afirmó el Prof. Dr. Longin.
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Es cierto que una proporción apreciable de proteínas se forma como resultado de influencias ambientales. Pero muchas proteínas ocurren más en ciertas variedades. En einkorn, por ejemplo, los investigadores identificaron un total de 2540 proteínas, 1940 de las cuales se formaron en al menos un cultivar en los tres lugares. «Dado que los factores genéticos son los principales responsables de esto, tenemos un buen punto de partida para seleccionar y cultivar mejores variedades de trigo», dijo Longin. Con este fin, los investigadores compilaron listas de aquellas proteínas que podrían verse influenciadas por la selección de variedades.
Significativamente menos proteínas alergénicas en einkorn
“Hasta un 10% de las personas que comen productos elaborados con harina de trigo se quejan de molestias posteriores. Las proteínas que se encuentran en el trigo hacen que desarrollen lo que se conoce como sensibilidad al trigo no celíaca (NCWS, por sus siglas en inglés), que aún no ha sido bien definida. Otro resultado es la enfermedad celíaca , una enfermedad inflamatoria del intestino delgado causada por las proteínas del gluten en el trigo, y algunas personas desarrollan una alergia al trigo clásica (de tipo inmediato) Además, también hay una alergia al trigo mucho más frecuente de tipo tardío, especialmente en pacientes diagnosticados con síndrome del intestino irritable», afirmó el Prof. Dr. Dr. Detlef Schuppan del Centro Médico Universitario de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz.
Las especies de trigo estudiadas difieren significativamente en la cantidad de sus proteínas potencialmente alergénicas. El trigo común y la espelta tienen aproximadamente la misma frecuencia total de alérgenos. En comparación, estos se reducen alrededor de dos veces en trigo duro y emmer y en 5,4 veces en einkorn. Los investigadores aún no tienen una explicación para este fenómeno.
En particular, la cantidad de ATI (inhibidores de alfa-amilasa/tripsina) difiere significativamente. «Se sospecha que son responsables de las reacciones inflamatorias», dijo el Prof. Dr. Stefan Tenzer del Instituto de Inmunología del Centro Médico Universitario de Mainz. «En comparación con las otras especies de trigo, el einkorn tiene una cantidad significativamente menor de ATI».
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Urgen estudios clínicos
Sin embargo, los investigadores señalan que estimaron el potencial alergénico únicamente mediante referencias cruzadas con bases de datos que enumeran posibles proteínas alergénicas. Los estudios dirigidos tendrían que mostrar si estos resultados también son clínicamente relevantes. «A la luz de nuestros resultados, un ensayo clínico con einkorn en comparación con el trigo moderno sería particularmente interesante», dijo el Prof. Dr. Dr. Schuppan. El mapeo completo de estas proteínas puede ayudar a diseñar dietas de prueba representativas, por ejemplo.
«Para encontrar productos que sean mejor tolerados, especialmente para las personas con enfermedades relacionadas con el trigo, también debemos investigar qué influencia tienen los diferentes procesos en la producción de harina y pan, como una larga fermentación de masa fermentada, sobre los alérgenos», afirmó el Prof. Dr. largo.
Perspectiva: Einkorn como cultivo sostenible para tierras marginales
Además de la menor cantidad de alérgenos potenciales, la escanda contiene más proteínas y cantidades significativamente más altas de compuestos vegetales secundarios, vitaminas y minerales en comparación con el trigo común. Einkorn también es interesante desde el punto de vista agrícola. «Tiene una resistencia casi completa a los hongos. Además, se puede sembrar antes o después del invierno, lo que no ocurre con otros cereales», dijo el Prof. Dr. Longin.
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Sin embargo, los rendimientos de Einkorn son mucho más bajos que los del trigo blando en buenas condiciones de suelo. “Sin embargo, en terrenos marginales, como suelos arenosos, elevaciones más altas en regiones montañosas, o donde no es posible el uso de fertilizantes nitrogenados, se obtienen buenos resultados con einkorn, mientras que la productividad del trigo común disminuye”, afirma el Prof. Dr. Longin, describiendo un posible campo de aplicación.
Más información: Muhammad Afzal et al, Proteomas de referencia de cinco especies de trigo como punto de partida para el diseño futuro de cultivares con menor potencial alergénico, npj Science of Food (2023). DOI: 10.1038/s41538-023-00188-0
