La capa exterior de las células del endospermo se llama aleurona. La capa de aleurona es rica en proteínas, grasas, minerales y vitaminas. ¿Qué pasa si, al agregar un par de capas de células dentro de un grano de maíz, puede obtener variedades biofortificadas o híbridos de maíz?
En un nuevo estudio, científicos de la Universidad de Illinois han demostrado que es posible aumentar el contenido de hierro hasta en un 35 % y el de zinc hasta en un 15 % en comparación con las líneas parentales simplemente agregando capas de aleurona al grano.
“La gente ha estado usando productos tradicionales de cultivo de maíz con niveles más altos de micronutrientes y proteínas durante muchos años. Requiere mucho esfuerzo y tiempo. Sin embargo, ahora entendemos cómo simplificar el proceso”, dice el coautor del estudio Jack Juvik, profesor de producción de cultivos en la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales (ACES) de la Universidad de Illinois.
Juvik y su colega de investigación, Michael Paulsmeyer, se centraron en la capa de aleurona, generalmente una sola capa de células ubicada justo dentro de la capa exterior del grano de maíz. Aunque constituye solo alrededor del 2% del volumen total del núcleo, la aleurona es rica en todo tipo de sustancias útiles.
Algunas variedades raras de maíz producen naturalmente múltiples capas de aleurona (MAL), pero hasta ahora nadie ha considerado cómo se pueden manipular estas capas adicionales para afectar la calidad nutricional del grano. En su trabajo, los científicos obtuvieron dos líneas de MAL, una variedad amarilla con cinco o seis capas de aleurona y una variedad azul con tres capas de aleurona, del Centro Colaborador de la Fundación para la Genética del Maíz. Luego, los investigadores rápidamente comenzaron a cruzar variedades de maíz convencionales para aprender cómo se hereda el rasgo MAL y cómo puede cambiar el valor nutricional del grano.
Al examinar cómo se expresaba MAL en la descendencia de estos cruces, el equipo rastreó MAL hasta una pequeña región en el cromosoma 8 del maíz, pero también encontró otras regiones del gen que contribuyeron al rasgo. Luego, los investigadores desarrollaron marcadores moleculares para identificar rápidamente los genes MAL para futuros programas de reproducción.
“Usando marcadores moleculares, podemos tomar una pequeña muestra de la semilla, realizar una prueba de ADN y determinar si la plántula tendrá las propiedades que queremos”, explica Juvik. «Ahorra mucho tiempo y energía en comparación con el mejoramiento tradicional en el que tienes que plantar todas las semillas y esperar hasta que estén maduras para ver si tienen un rasgo».
Los investigadores también probaron la calidad nutricional de la descendencia MAL en comparación con los padres con una sola capa de aleurona. Además de niveles más altos de hierro y zinc, la descendencia de padres MAL azules produjo entre un 20 y un 30 % más de antocianina, un pigmento de color rojo a púrpura valorado en la industria alimentaria como una alternativa natural a los colorantes artificiales.
Otro descubrimiento fue que durante el análisis de muestras de oligoelementos se encontró un aumento muy significativo en el contenido de hierro y zinc. Los investigadores creen que MAL es un rasgo simple y prometedor para mejorar el contenido nutricional y de antocianina del maíz y planean introducir este rasgo en los híbridos de maíz. La biofortificación del maíz con antocianinas, zinc y hierro permitiría la producción de alimentos útiles para niños pequeños y mujeres embarazadas.
(Fuente: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Crédito: Lauren Quinn. En la foto aparece Jack Juwick y su microfotografía que muestra las capas de aleurona del maíz. Fuente de la foto: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign).
