Un estudio realizado en Alemania con diez variedades de trigo de invierno revela que una mayor concentración de dióxido de carbono modifica proteínas relacionadas con la elaboración del pan y con la respuesta del organismo al cereal.
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario
Editor: Karem Díaz S.
El aumento del dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera puede modificar la composición de las proteínas del trigo y afectar su calidad para la elaboración de pan. Esta es la principal conclusión de una investigación desarrollada en Alemania bajo la dirección del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich (TUM), cuyos resultados fueron difundidos el 18 de octubre de 2026 y publicados en la revista científica Food Chemistry.
El estudio examinó cómo responden diez variedades de trigo de invierno cuando crecen bajo concentraciones de CO₂ superiores a las actuales. Los investigadores encontraron diferencias importantes en determinadas proteínas del grano, incluidas las relacionadas con las propiedades de las masas y otras que participan en las respuestas del organismo humano a los productos derivados del trigo.
Uno de los resultados más relevantes es que las modificaciones no fueron iguales en todas las variedades. Esto significa que la respuesta del cereal al incremento del CO₂ depende, en buena medida, de las características de cada material cultivado.
La investigación plantea así una cuestión adicional para la producción agrícola: además de mantener los rendimientos frente al cambio climático, será necesario prestar atención a las propiedades industriales y alimentarias de las cosechas.
Diez variedades de trigo cultivadas bajo diferentes niveles de CO₂
Para estudiar estos efectos, el equipo científico realizó ensayos de campo con diez variedades de trigo de invierno, cultivadas bajo condiciones agrícolas y ambientales realistas.
Una parte de las plantas estuvo expuesta a una concentración elevada de dióxido de carbono de 546 partes por millón (ppm), mientras que las restantes crecieron bajo las condiciones atmosféricas utilizadas como referencia.
Este diseño permitió comparar la composición de los granos obtenidos en ambos ambientes y determinar qué proteínas experimentaban modificaciones asociadas con la mayor disponibilidad de CO₂.
Después de la cosecha, los investigadores analizaron las muestras mediante un método de espectrometría de masas de alta resolución desarrollado por el propio equipo. Esta técnica permite identificar y cuantificar diferentes componentes proteicos del grano con un elevado nivel de detalle.
El trabajo se concentró especialmente en las proteínas del gluten, los inhibidores de amilasa y tripsina, las puroindolinas y determinados péptidos relacionados con la enfermedad celíaca.
La selección de estos componentes respondió a su importancia para las propiedades tecnológicas de la harina y para el estudio de las interacciones entre las proteínas del trigo y el organismo humano.
Las proteínas del gluten disminuyeron bajo concentraciones elevadas
Uno de los hallazgos centrales fue la reducción de las proteínas del gluten en las muestras procedentes de plantas cultivadas con concentraciones elevadas de CO₂.
El gluten comprende diferentes grupos de proteínas que contribuyen a formar la estructura de las masas elaboradas con harina de trigo. Su composición influye en características como la elasticidad, la extensibilidad y la capacidad para retener el gas producido durante la fermentación.
Por esa razón, los cambios en el gluten pueden repercutir en el comportamiento de la harina durante los procesos de panificación.
Los investigadores observaron que la menor concentración de estas proteínas estuvo asociada con una reducción de la calidad panadera.
Este resultado es especialmente importante porque muestra que un cultivo puede responder a condiciones atmosféricas diferentes sin que las consecuencias se limiten al crecimiento de la planta o al volumen de grano producido.
La calidad del trigo y sus propiedades de panificación dependen de numerosos factores, entre ellos las características genéticas del cultivo y la composición de sus proteínas de almacenamiento.
La nueva investigación incorpora el aumento del CO₂ como otra variable que debe considerarse al evaluar la calidad futura del cereal.
Algunas proteínas aumentaron mientras otras disminuyeron
El análisis no encontró una respuesta uniforme de todos los componentes del grano.
En términos generales, las concentraciones de inhibidores de amilasa y tripsina aumentaron bajo las condiciones de CO₂ elevado.
Estas proteínas, conocidas como ATI por sus siglas en inglés, forman parte de los componentes naturales del trigo y han sido objeto de investigaciones relacionadas con determinadas respuestas inmunológicas.
En cambio, las concentraciones de puroindolinas disminuyeron. Estas proteínas están relacionadas con características físicas del grano, incluida su dureza, un atributo relevante para la molienda y el procesamiento de la harina.
También se observaron reducciones en determinados péptidos derivados del gluten que presentan actividad relacionada con la enfermedad celíaca.
Sin embargo, los investigadores advirtieron que estos cambios no permiten establecer directamente consecuencias clínicas para las personas que consumen trigo.
La composición de las proteínas del grano es solamente una parte del proceso. Para determinar posibles efectos sobre la salud es necesario investigar cómo se transforman durante el procesamiento, la digestión y su interacción con el sistema inmunitario.
Las diferencias entre variedades fueron decisivas
La investigadora Sabrina Geisslitz, responsable principal del estudio e integrante del grupo dirigido por Katharina Scherf en el Instituto Leibniz, explicó que la magnitud de los cambios observados dependió considerablemente de la variedad de trigo.
Este resultado tiene implicaciones para la selección de semillas y los programas de mejoramiento agrícola.
Si determinadas variedades mantienen una composición proteica más favorable bajo concentraciones elevadas de CO₂, podrían convertirse en materiales de interés para desarrollar cultivos mejor adaptados a las condiciones atmosféricas futuras.
La investigación no identifica una variedad universalmente superior ni demuestra que todas las características de calidad puedan mantenerse mediante una única estrategia de selección.
Lo que demuestra es que existe una variabilidad entre cultivares que debe tenerse en cuenta al estudiar la respuesta del trigo a los cambios ambientales.
Otros trabajos científicos ya habían mostrado que la composición proteica difiere entre distintos tipos de trigo, una característica que puede aprovecharse para seleccionar materiales destinados a usos alimentarios específicos.
Los nuevos resultados amplían esa perspectiva al mostrar que las diferencias entre variedades también influyen en la respuesta de las proteínas cuando aumenta el dióxido de carbono atmosférico.
La calidad panadera será otro desafío de adaptación agrícola
Durante décadas, una parte importante de la investigación agronómica se ha concentrado en mejorar el rendimiento de los cereales y su resistencia frente a factores como la sequía, las temperaturas extremas y las enfermedades.
Estos objetivos continúan siendo esenciales para mantener la producción de alimentos, pero la nueva investigación muestra que la adaptación también debe considerar las características del producto cosechado.
Un trigo que conserve una productividad adecuada bajo determinadas condiciones ambientales podría presentar cambios en su composición que afecten la calidad de la harina.
Esto obliga a distinguir entre el rendimiento agrícola y la aptitud industrial del grano, dos indicadores relacionados pero diferentes.
La industria molinera y panadera utiliza características como el contenido de proteínas, la fuerza de la harina y el comportamiento de la masa para determinar el destino más adecuado de cada partida.
En este contexto, la evaluación de la calidad panadera mediante ensayos de molienda y horneado resulta fundamental para relacionar las propiedades del grano con el comportamiento real de los productos elaborados.
La investigación alemana indica que el aumento del CO₂ puede modificar algunas de esas propiedades desde el propio desarrollo del cultivo.
El dióxido de carbono atmosférico continúa aumentando
El estudio se desarrolla en un contexto de incremento sostenido de las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono.
Según los antecedentes utilizados por los investigadores, la concentración global pasó de aproximadamente 340 ppm en 1980 a cerca de 425 ppm en 2024.
Dependiendo de la evolución futura de las emisiones y de las condiciones socioeconómicas, podría alcanzar valores próximos a 600 ppm hacia 2050 en determinados escenarios.
Los ensayos realizados con 546 ppm permiten examinar cómo podría responder el trigo ante concentraciones superiores a las registradas durante las últimas décadas.
No obstante, estas condiciones experimentales no representan una predicción exacta de la atmósfera de un año concreto ni reproducen simultáneamente todos los factores asociados con el cambio climático.
Las temperaturas, la disponibilidad de agua, la fertilidad del suelo y otros elementos ambientales también pueden influir en el crecimiento del trigo y en la composición de sus granos.
Por ello, los resultados deben interpretarse como evidencia sobre los efectos de una concentración elevada de CO₂, no como una proyección completa de todas las condiciones agrícolas futuras.
Las implicaciones para la salud requieren nuevas investigaciones
Una de las partes más delicadas del estudio corresponde a las modificaciones de proteínas que han sido investigadas por su relación con trastornos asociados al consumo de trigo.
El aumento de los inhibidores de amilasa y tripsina y la disminución de determinados péptidos relacionados con la enfermedad celíaca podrían tener importancia biológica, pero todavía no se conoce con precisión su significado para la salud humana.
Katharina Scherf, responsable del grupo de Química de Biopolímeros Alimentarios del Instituto Leibniz y profesora de la Universidad Técnica de Múnich, señaló que serán necesarios nuevos estudios para aclarar las consecuencias biológicas e inmunológicas de estas diferencias.
En particular, una reducción de ciertos péptidos relacionados con la enfermedad celíaca no significa que el trigo cultivado bajo CO₂ elevado resulte seguro para personas con esta enfermedad.
El cereal continúa conteniendo proteínas del gluten, y los resultados de los análisis de composición no equivalen a ensayos clínicos sobre tolerancia alimentaria.
Los investigadores plantean la necesidad de profundizar en estos mecanismos antes de extraer conclusiones sobre posibles beneficios o riesgos para los consumidores.
El mejoramiento del trigo deberá combinar rendimiento y calidad
El equipo científico estuvo integrado por especialistas del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios, el Instituto Tecnológico de Karlsruhe, el Centro Estatal Bávaro de Investigación Agrícola y el Centro de Investigación de Jülich.
La participación de estas instituciones permitió combinar ensayos de campo con análisis especializados de proteínas, vinculando las condiciones de cultivo con las características del producto cosechado.
Los autores consideran que los resultados refuerzan la importancia de identificar variedades capaces de mantener una buena calidad panadera incluso cuando aumenten las concentraciones atmosféricas de CO₂.
También destacan la conveniencia de considerar la presencia de proteínas potencialmente problemáticas durante los procesos de selección, aunque su relevancia sanitaria deba investigarse con mayor profundidad.
La principal aportación del estudio es demostrar que el cambio de las condiciones atmosféricas puede modificar la calidad del trigo de manera diferente según la variedad cultivada.
Para la agricultura, esto significa que las estrategias de adaptación no deberían evaluarse exclusivamente mediante toneladas cosechadas por hectárea. La composición del grano y su comportamiento durante la transformación alimentaria también pueden convertirse en criterios importantes para seleccionar las variedades destinadas a futuras campañas.
Fuentes referenciales:
Universidad Técnica de Múnich e Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios — Comunicación científica del 18 de octubre de 2026
Food Chemistry — Elevated CO₂ induces cultivar-dependent changes in wheat proteins linked to wheat-related disorders and baking quality
