Los científicos hacen que los cultivos de sorgo saludables sean más saludables


Los científicos del Centro de Investigación en Nutrición Infantil del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del USDA ayudaron a desarrollar variedades de sorgo más saludables que contienen concentraciones significativas de carotenoides provitamina A y al mismo tiempo aumentaron la absorción de minerales para satisfacer las necesidades nutricionales de madres y niños en el África subsahariana.


por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos


Las nuevas variedades son producto de 20 años de colaboraciones de científicos con el USDA-ARS, el Centro de Nutrición Infantil de Arkansas (ACNC), el Instituto de Plantas para la Salud Humana de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU) y Corteva Agriscience.

El sorgo (Sorghum bicolor) proporciona muchos beneficios dietéticos, ya que es rico en proteínas, fibra, vitaminas B y algunos micronutrientes. Pero como muchos otros cereales, carece de suficientes precursores de vitamina A y de minerales clave como el hierro y el zinc. Peor aún, contiene el compuesto antinutriente natural ácido fítico, que previene la absorción gastrointestinal de minerales como el hierro y el zinc. Una cuestión importante, dado que estos micronutrientes deben obtenerse de la dieta.

“Esta investigación tiene implicaciones importantes para las personas que viven en el África subsahariana, donde el sorgo es un cultivo básico de importancia cultural y a menudo se come como papilla y es una fuente primaria de carbohidratos en la dieta”, dice Michael Dzakovich, investigador del USDA. Centro de Investigación en Nutrición Infantil ARS en Houston, Texas. “Como resultado, las madres y los niños del África subsahariana sufren desproporcionadamente enfermedades crónicas relacionadas con una ingesta insuficiente de vitamina A, hierro y zinc”.

Las vitaminas y minerales son esenciales para las funciones del sistema inmunológico y la prevención de enfermedades. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, los niños con deficiencia de vitamina A enfrentan un mayor riesgo de ceguera y muerte por infecciones.

En el estudio, los científicos desarrollaron líneas avanzadas de sorgo mejoradas con carotenoides provitamina A y no provitamina A mediante el apilamiento de rasgos, una técnica biotecnológica comúnmente utilizada en el fitomejoramiento para integrar múltiples rasgos a la vez en una planta. Estas variedades también contienen una enzima fitasa más eficiente (una proteína que descompone el ácido fítico).

Los científicos hicieron que un cultivo sano fuera más saludable
Bioaccesibilidad relativa (A) y absoluta (B) comparando material transgénico con no transgénico. El estado transgénico indica si una construcción transgénica está presente o ausente (nula). Las letras minúsculas sobre los diagramas de caja y bigotes que son diferentes indican significación estadística dentro de un carotenoide según lo determinado mediante una prueba HSD de Tukey post-hoc. Las letras que faltan indican que un analito no era detectable en uno de los grupos y no estaba sujeto a comparación estadística. Crédito: Comida y función (2023). DOI: 10.1039/D2FO03606A

Los científicos querían evaluar la eficacia con la que se absorberían los carotenoides y minerales de la dieta con estas nuevas variedades. Probaron cómo diferentes preparaciones de papilla influyeron en la descomposición del ácido fítico y aumentaron la disponibilidad de minerales para la absorción utilizando un modelo de digestión de laboratorio que imita el sistema digestivo humano.

Según Dzakovich, el desafío es que los niveles elevados de minerales en el intestino, como el hierro y el magnesio, se han relacionado con una menor absorción de carotenoides . “Existe una posible compensación entre los carotenoides y los minerales y debemos tenerlo en cuenta al intentar abordar las deficiencias de vitamina A y minerales al mismo tiempo”.

Afortunadamente, el equipo encontró resultados más positivos con las nuevas variedades. “Nuestros hallazgos indican que las papillas elaboradas a partir de las líneas que desarrollamos son capaces de proporcionar 32 veces más carotenoides de provitamina A que las variedades típicas de sorgo y, al mismo tiempo, proporcionan minerales como zinc y hierro. Un niño de entre cuatro y ocho años puede satisfacer fácilmente su ingesta diaria de vitaminas . Un requisito con sólo un par de porciones de papilla elaborada con estas líneas biofortificadas”, explica Dzakovich.

Estas líneas de sorgo también contenían altas concentraciones de luteína y zeaxantina, carotenoides importantes para la salud ocular y el desarrollo del cerebro.

Se necesitarán futuros ensayos en humanos para confirmar que una mayor biodisponibilidad de minerales no afectará sustancialmente la cantidad de carotenoides provitamina A que se pueden absorber.

“Soy afortunado de haber contribuido a este proyecto. Tiene un enorme potencial para impactar la seguridad alimentaria y estoy entusiasmado de ver cómo se pueden utilizar estos recursos para mejorar la vida de las personas”, afirma Dzakovich.

El estudio se publica en la revista Food & Function .

Más información: Michael P. Dzakovich et al, La acumulación de rasgos mejora simultáneamente la bioaccesibilidad de los carotenoides y minerales de la provitamina A en Sorghum bicolor biofortificado, Food & Function (2023). DOI: 10.1039/D2FO03606A