Archivo - Moreras - CSIC - Archivo
VALÈNCIA 5 Oct. (EUROPA PRESS) -
Un estudio liderado por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), junto con la Universidad de Alicante, ha desvelado cómo la morera (Morus alba) produce oxiresveratrol, un compuesto natural con potentes propiedades antioxidantes y antiinflamatorias.
El hallazgo, publicado en la revista 'Plant Communications', resuelve una cuestión que llevaba "mucho tiempo" sin respuesta sobre el origen biosintético de este "valioso compuesto", y abre nuevas posibilidades para su producción biotecnológica sostenible para la industria farmacéutica y cosmética, según ha informado la entidad en un comunicado.
El oxiresveratrol está estrechamente relacionado con el resveratrol, un compuesto natural presente en algunas plantas, especialmente en las uvas, conocido por sus propiedades antioxidantes. El oxiresveratrol se acumula de forma natural en la morera, especialmente en tejidos como el duramen (el 'corazón' del tronco) y la corteza de la raíz.
No obstante, hasta ahora se desconocía si se producía mediante un proceso conocido como hidroxilación directa del resveratrol (proceso químico que añade oxígeno e hidrógeno a una molécula, modificándola para que cumpla nuevas funciones) o lo hace a través de una vía distinta.
El estudio, dirigido por José Tomás Matus, investigador del I2SysBio, y Roque Bru-Martínez, de la Universidad de Alicante, aporta pruebas experimentales que demuestran la existencia de este segundo mecanismo. "Hemos identificado el paso que faltaba y que explica cómo la morera produce oxiresveratrol", ha asegurado Matus.
"En lugar de producir primero resveratrol y luego hidroxilarlo, la planta modifica su precursor antes de la reacción de la estilbeno sintasa [enzima de las plantas que fabrica estilbenos, unas sustancias naturales que ayudan a defenderse de enfermedades, plagas y situaciones de estrés]. Esto crea una vía alternativa que discurre en paralelo a la biosíntesis del resveratrol", ha explicado el investigador del CSIC en el I2SysBio.
ESTIMULACIÓN INTENSA
Los investigadores establecieron cultivos de suspensión celular de morera y descubrieron que la combinación de una hormona vegetal natural (jasmonato de metilo) con la molécula ciclodextrina estimulaba "intensamente" la producción tanto de resveratrol como de oxiresveratrol.
A continuación, integraron datos transcriptómicos, proteómicos y metabolómicos para identificar genes cuya actividad seguía de cerca la acumulación de estos compuestos. Esto permitió identificar un grupo de enzimas (C2'H) que actúan antes que las estilbeno sintasas (STS).
Experimentos en la planta modelo Nicotiana benthamiana, cultivos celulares de vid y ensayos con enzimas purificadas demostraron que las C2'H no convierten el resveratrol en oxiresveratrol. En su lugar, generan un precursor que las STS utilizan después para producir oxiresveratrol.
"El cambio conceptual radica en que el oxiresveratrol no es simplemente un resveratrol modificado", ha afirma Matus, que ha añadido que las dos moléculas "tienen su origen en sustratos alternativos que se canalizan a través de ramas paralelas del metabolismo de los estilbenos".
Este descubrimiento también tiene posibles aplicaciones biotecnológicas. El oxiresveratrol es de interés para los sectores cosmético y farmacéutico, pero su extracción natural depende en "gran medida" de tejidos no renovables de la morera, como las raíces y la parte más interna del tronco.
Al establecer cultivos celulares inducidos de morera e identificar las enzimas necesarias para la biosíntesis del oxiresveratrol, el estudio proporciona nuevas herramientas para producir el compuesto en sistemas biológicos renovables y, potencialmente, reconstruir la vía en microorganismos.
"Una vez que conocemos las enzimas y el orden en que actúan, ya no estamos limitados a extraer el compuesto de un árbol", subraya Matus. "Podemos empezar a pensar en estrategias de ingeniería metabólica para producir oxiresveratrol en cultivos de células vegetales o en microorganismos", añade. En el estudio también participan el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) y las empresas Sequentia Biotech y Provital.
