Hacia la creación de biofactorías de azafrina

El azafrán de raíz (Escobedia grandiflora) es una planta parásita nativa de Sudamérica que ha sido tradicionalmente utilizada para aportar pigmentación roja a las comidas en las regiones andinas. Además de su uso como colorante alimentario, el azafrán de raíz tiene múltiples propiedades saludables: ha sido utilizado tradicionalmente contra la ictericia, hepatitis y enfermedades del hígado.

Sin embargo, su uso es cada vez más restringido debido, entre otras razones, a una distribución menguante por pérdida de hábitat y a las dificultades que representa su domesticación y cultivo.

En un estudio se ha analizado cómo la planta Escobedia grandiflora, llamada popularmente ‘azafrán de raíz’, produce el colorante rojo que se acumula en sus raíces al parasitar a otras plantas y que le da su valor comercial.

El estudio es obra de un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la UPV (Universitat Politècnica de València), así como de la Universidad Federal de Santa Catarina en Brasil, el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio, CSIC-UV) en España y el Instituto de la Grasa (IG) del CSIC, en España. El equipo de investigación lo encabeza Edison Cardona-Medina, de la Universidad Federal de Santa Catarina.

La azafrina es un derivado de los carotenoides, sustancias precursoras de vitamina A que los animales no pueden producir.

Plantas de azafrán de raíz en las que se aprecia el color rojo anaranjado de sus raíces. (Foto: Edison Cardona)

Los autores del estudio han analizado los genes implicados en la producción de azafrina en la planta Escobedia grandiflora, primer paso hacia su utilización en otras plantas más fáciles de cultivar o para optimizar el propio cultivo de Escobedia grandiflora.

Los autores del estudio se propusieron averiguar cómo esta planta produce el compuesto rojo que le da su valor comercial y medicinal.

“Nuestro trabajo ha demostrado que el pigmento rojo que se acumula en la raíz de Escobedia grandiflora es la azafrina, un derivado de carotenoides soluble en agua”, revela Manuel Rodríguez Concepción, investigador del CSIC en el IBMCP y coordinador del estudio. “También hemos analizado qué genes están implicados en la producción de azafrina a partir de los carotenoides en el azafrán de raíz, llegando a identificar candidatos en las etapas claves de la síntesis. Por último, hemos estudiado cómo la planta parásita se adhiere a la raíz de la planta hospedadora, paso previo y necesario para la producción de azafrina”, enumera.

Los carotenoides son pigmentos naturales que se encuentran en las plantas, algas, hongos y bacterias, y son los responsables de aportar color a muchas frutas y verduras. El color naranja brillante de las zanahorias procede del beta-caroteno, el compuesto más conocido que da nombre al grupo. Los animales son incapaces de sintetizar carotenoides y deben obtenerlos a través de su dieta, siendo estos compuestos importantes por su función biológica como productores de vitamina A y sus propiedades antioxidantes.

Aplicaciones

La azafrina es un colorante natural y saludable derivado de carotenoides cuyo desarrollo comercial está impedido por la escasez de plantas de azafrán de raíz como material de partida para su extracción. “Una alternativa a la domesticación y cultivo de Escobedia grandiflora sería el uso de otras plantas fácilmente cultivables como biofactorías de azafrina. Para ello, se podrían clonar los genes identificados en el trabajo y trasladarlos a especies como la zanahoria, que acumula enormes cantidades de los precursores carotenoides de la azafrina en su raíz”, explica Manuel Rodríguez Concepción.

Además de usar los genes identificados para producir azafrina en otras plantas de fácil cultivo, el conocimiento generado sobre cómo la planta parásita se adhiere a la raíz de la planta hospedadora será clave para optimizar condiciones de un posible cultivo comercial de azafrán de raíz en el futuro, asegura el investigador del IBMCP.

El estudio se titula “Biosynthesis and apoplast accumulation of the apocarotenoid pigment azafrin in parasitizing roots of Escobedia grandiflora”. Y se ha publicado en la revista académica Plants People Planet. (Fuente: IBMCP / CSIC / UPV)