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El almidón de yuca más saludable está en camino



Investigadores del Centro RIKEN para la Ciencia de los Recursos Sostenibles (CSRS) en Japón han creado recientemente una forma más saludable de almidón en la planta de yuca. 


por RIKEN


Publicado en la revista científica Plant Molecular Biology , el estudio muestra cómo la reducción de los niveles de enzimas ramificadoras del almidón (SBE) en las plantas de yuca cambia la composición del almidón de tapioca, haciéndolo más resistente a la digestión y más saludable para comer.

La mayor parte del almidón que comemos proviene de cultivos de cereales.como arroz, maíz y trigo o cultivos de tubérculos como papa y mandioca. El almidón contiene dos moléculas: amilosa y amilopectina. La diferencia entre ellos es que la amilosa es una cadena lineal de moléculas de glucosa conectadas de un extremo a otro, mientras que en la amilopectina las cadenas se ramifican como un árbol. Los cultivos que comemos difieren en sus cantidades relativas de amilosa y amilopectina. Por ejemplo, el almidón de arroz contiene aproximadamente un 35% de amilosa (65% de amilopectina), mientras que el almidón de yuca, comúnmente llamado tapioca, contiene solo aproximadamente un 17% de amilosa (82% de amilopectina). El almidón normal que incluye amilopectina ramificada es digerido fácilmente por las enzimas de la saliva. Eso suena bien, pero en realidad la amilosa y la amilopectina menos ramificada son más saludables porque sus estructuras pueden resistir la digestión. En lugar de producirnos picos de azúcar en sangre poco saludables,

El equipo de RIKEN CSRS se centró en la planta de yuca porque a menudo se pasa por alto, a pesar de que es uno de los cultivos más importados en las regiones tropicales y subtropicales. «Al suprimir varios genes uno por uno, pudimos aumentar la cantidad de tapioca resistente en aproximadamente un 63%», dice el investigador principal Yoshinori Utsumi. «Este almidón no solo mejorará la función intestinal, sino que también mejorará el azúcar en la sangre y la respuesta a la insulina».

El almidón de tapioca más saludable está en camino
Izquierda: Esquema de almidón de tapioca (yuca) de tipo silvestre. El contenido de amilosa es de aproximadamente el 17% (para simplificar, aquí se representa como un 20%). Derecha: esquema del nuevo almidón de tapioca transgénico. Después de reducir las enzimas ramificadoras de almidón 1 y 2 en aproximadamente un 90% cada una, el almidón resultante contenía aproximadamente un 40% de amilosa y la amilopectina contenía menos ramas y cadenas más largas. Esto condujo a un almidón que era 63 veces más resistente a la digestión, lo que lo hacía más saludable que el almidón de tapioca de tipo salvaje. Crédito: RIKEN

El almidón resistente tiene dos características. La primera es la amilopectina con menos ramas y cadenas más largas, lo que la hace más difícil de digerir. El segundo es un porcentaje más bajo de amilopectina en general. Para generar almidón resistente, los investigadores se centraron en la enzima que ayuda a crear las ramas en la amilopectina. Para crear una rama, una cadena de amilosa debe unirse a la mitad de otra cadena de amilosa. La creación de este enlace requiere enzimas ramificadoras de almidón (SBE). El equipo razonó que reducir la actividad de esta enzima sería una forma de generar almidón resistente. Por lo tanto, el primer paso fue identificar los genes SBE en el genoma de la yuca. El análisis reveló tres genes SBE, con algunos subtipos. SBE1 y SBE2a parecen estar involucrados en la producción de amilopectina en hojas y raíces de yuca, mientras que SBE2c está solo en las raíces.

A continuación, los investigadores crearon varias líneas de yuca transgénica para compararlas con la yuca de tipo silvestre sin modificar. Las líneas transgénicas más exitosas fueron aquellas en las que tanto la expresión de SBE1 como la de SBE2 se redujeron a aproximadamente el 10% de la expresión de tipo salvaje. Al observar los factores que aumentan la resistencia al almidón, los investigadores encontraron que aunque la yuca de tipo silvestre contenía aproximadamente un 17% de amilosa, las raíces de dos líneas transgénicas en las que tanto SBE1 como SBE2 estaban reducidas contenían aproximadamente un 40% de amilosa. Estas líneas también produjeron amilopectina de la raíz con menos ramas y cadenas más largas. En general, el porcentaje de almidón de tapioca resistente aumentó de 0,4% a aproximadamente 25%, un enorme aumento de aproximadamente 6300%, aunque la cantidad total de almidón disminuyó un poco.

El almidón de tapioca más saludable está en camino
Más amilosa hace que el almidón sea más resistente a la digestión, lo que lo hace más saludable. El nuevo almidón transgénico aumentó el contenido de amilosa de aproximadamente un 17% a aproximadamente un 42%. Esto se logró reduciendo la cantidad de enzimas ramificadoras de almidón 1 y 2 (SBE1 y SBE2) en aproximadamente un 90% cada una. Crédito: RIKEN

«Además de promover el mejoramiento molecular de la yuca, esperamos que nuestros hallazgos conduzcan a alimentos más funcionales que mejoren la salud humana», dice Utsumi. «Ahora que hemos identificado los genes de la yuca para el almidón molecularmente más resistente, el siguiente paso será verificar la eficacia de estas plantas y el almidón de tapioca que producen».




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