En concreto,
ha logrado incrementar en un 700% la cantidad de almidón producido en
las hojas de tabaco y en un 500% los azúcares fermentables, según
demuestra en su tesis doctoral y publica en la revista Frontiers in Plant Science.
ECOticias.
La ingeniera agrónoma Ruth Sanz Barrio, investigadora en el
Instituto de Agrobiotecnología (centro mixto del CSIC, Universidad
Pública de Navarra y Gobierno de Navarra), ha demostrado la viabilidad
de utilizar determinadas proteínas del tabaco –denominadas
tiorredoxinas (Trxs)– como herramientas biotecnológicas en plantas.
En concreto, ha logrado incrementar en un 700% la cantidad de
almidón producido en las hojas de tabaco y en un 500% los azúcares
fermentables, según demuestra en su tesis doctoral y publica en la
revista Frontiers in Plant Science.
“Creemos que estas plantas modificadas genéticamente serían una
buena alternativa a los cultivos de uso alimentario para producir
biocombustibles y se daría una salida a las zonas tabacaleras de nuestro
país, que ven peligrar su futuro con la desaparición de las ayudas
europeas a este cultivo”, comenta la investigadora.
En el desarrollo del trabajo se ha mostrado por primera vez in vivo que la tiorredoxina f es más eficiente que la Trx m en
la regulación del metabolismo de carbohidratos, ya que “provoca un
notable incremento en la cantidad de almidón en hoja, que puede alcanzar
hasta un 700% respecto a la cantidad obtenida en la planta control no
modificada”. Esto, explica Ruth Sanz, ha sido también novedoso, ya
que “hasta ahora se pensaba que ambas Trxs actuaban de la misma forma,
pero hemos demostrado que no es así”.
Una vez comprobada la función reguladora de la Trx f en la
síntesis de almidón, la investigadora se centró en su posible
aplicación en cultivos energéticos, utilizados para producir bioetanol.
“Vimos que las hojas de las plantas de tabaco modificadas
genéticamente liberaban un 500% más de azúcares fermentables, que
posteriormente serían convertidos en bioetanol y se podrían obtener
hasta 40 litros de bioetanol por tonelada de hojas frescas –según el
cálculo teórico proporcionado por el Centro Nacional de Energías
Renovables, donde se realizó el ensayo enzimático–. Esto supondría un
incremento del rendimiento de bioetanol de hasta 10 veces con respecto a
la planta de tabaco control sin transformar”.
El tabaco mejorado genéticamente podría ser una fuente alternativa
de biomasa en zonas como Extremadura y Andalucía, tradicionalmente
productoras de tabaco. Los cálculos estimados de producción de almidón
de estas variedades mejoradas serían equivalentes a los de cultivos
como cebada o trigo. “Dado que los cereales se utilizan actualmente
como materia prima para la producción de bioetanol, el tabaco mejorado
genéticamente podría ser una fuente alternativa de biomasa y obtención
de energías limpias”.
Producción de albúmina humana
En el desarrollo de su investigación, Ruth Sanz también ha demostrado la capacidad de las tiorredoxinas f y m del tabaco para aumentar la producción de proteínas como la albúmina humana.
“Hemos conseguido un procedimiento más fácil y barato para
producirla en la planta de tabaco y extraerla –explica–. Mediante la
fusión de los genes que codifican las Trxs f o m,
aumentamos la cantidad de proteína recombinante (en nuestro caso, la
albúmina). Conseguimos también mejorar la solubilidad y el plegamiento
de la albúmina, lo cual favorece su extracción de la planta y abarata
los costes derivados de dicho proceso”.
“Desde hace tiempo se sabía que las Trxs tenían una función
reguladora en los seres vivos, pero en la tesis hemos demostrado que
además pueden actuar ayudando a otras proteínas para que se plieguen y
estructuren de manera que sean funcionales”, añade la investigadora.
La albúmina humana es la proteína intravenosa más utilizada en el
mundo con fines terapéuticos. Sirve para estabilizar el volumen
sanguíneo y evitar el riesgo de infarto y su aplicación en quirófanos
es prácticamente diaria. Se emplea también en quemaduras, operaciones
de cirugía, hemorragias o cuando el paciente presenta desnutrición o
deshidratación, infecciones crónicas y enfermedades renales o
hepáticas.
Aunque la albúmina comercial se extrae de la sangre, la falta de un
volumen de reserva suficiente ha llevado a muchos investigadores a
buscar nuevas fórmulas para obtener esta proteína a gran escala, de
forma económica y segura.
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