El mate es la tercera infusión con cafeína más consumida en el mundo y Argentina es el primer productor del cultivo. En un avance que se describe en la revista científica eLife, especialistas del CONICET lideraron un proyecto internacional que descifró el genoma de la yerba mate Ilex paraguariensis,
El objetivo del proyecto fue secuenciar el genoma de la planta para comprender, entre otras cosas, cómo produce la cafeína, uno de sus componentes más importantes.
Adrián Turjanski, director del trabajo e investigador del CONICET en el Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA (IQUIBICEN, Conicet UBA) eplxicó que el mapa del genoma de este cultivo será una herramienta para el mejoramiento genético de la planta y su aprovechamiento en la industria alimentaria, farmacéutica y biotecnológica. También servirá para desarrollar variedades más resistentes a climas y suelos diferentes.
Cuando los autores del estudio comenzaron el proyecto, ya se había secuenciado el genoma de un gran número de plantas agrícolas como el té (Camellia sinensis) y el café (Coffea canephora y Coffea arabica), pero de la planta de yerba mate no se conocía su ADN y tampoco se sabía cómo producía la cafeína.
“Comprender cómo la planta sintetiza la cafeína resulta interesante desde un punto de vista evolutivo y también comercial”, explica Federico Vignale, primer autor del estudio que participó del proyecto desde sus inicios como becario doctoral del Conicet y que ahora continúa su carrera científica en una unidad del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en la ciudad de Hamburgo, en Alemania
“Los altos niveles de cafeína en el mate son responsables del malestar por acidez que algunas personas experimentan al consumirlo. Por lo tanto, en el futuro, al saber cómo la planta sintetiza la cafeína, se podría desarrollar una variedad de yerba mate que no lo produzca para satisfacer aquellos consumidores que así lo prefieran”, continuó el investigador.
Del avance científico publicado en eLife forma parte la tesis de doctorado de Maximiliano Rossi, investigador del CONICET en el Instituto de Biotecnología Misiones Dra. María Ebe Reca (InBioMis, FCEQyN-Universidad Nacional de Misiones), que sostiene que hoy la cafeína es el principal compuesto fitoquímico de importancia económica en el mercado tanto del café, té o mate.
“Con este avance recién publicado, abrimos la jugada a nuevos mercados desde el conocimiento de la genómica para el mejoramiento de la planta con la posibilidad de desarrollar productos descafeinados con plantas que naturalmente no produzcan ese alcaloide y sí produzcan, en mayores cantidades, otros compuestos vegetales de alto beneficio para la salud dadas sus propiedades antioxidantes, antidiabéticas y estimulantes del sistema nervioso”, afirmó.
Para Pedro Zapata, investigador del CONICET en el InBioMis, también autor del estudio y director de la tesis de doctorado de Rossi, “el avance que realizamos es un gran aporte de la ciencia para el desarrollo agrobiotecnológico futuro del cultivo de la yerba mate Ilex paraguariensis, un cultivo de importancia económica para Argentina y también para la Provincia de Misiones en la que trabajo con mi equipo”.
Trabajo conjunto
Para secuenciar el genoma de Ilex paraguariensis se tomaron muestras de ADN de plantas de esa variedad en Misiones y Corrientes, las provincias que concentran la mayoría de las plantaciones de esa variedad y que convierten al país en el primer productor mundial.
Con herramientas bioinformáticas y otras tecnologías, los autores del estudio lograron identificar los genes involucrados en la síntesis de la cafeína en el genoma de la yerba mate Ilex paraguariensis mediante un trabajo de colaboración con Todd Barkman, un botánico estadounidense experto en la síntesis de cafeína en plantas que trabaja en la Universidad de Western Michigan, en Estados Unidos.
“Lo más interesante de este hallazgo es que la ruta biosintética de la cafeína en la yerba mate es diferente a la de otras plantas como el té y el café. Esto sugiere que la síntesis de cafeína evolucionó de manera independiente en estas especies”, explica Vignale.
Rossi, quien en 2017 realizó una pasantía doctoral en el laboratorio de Barkman, destaca que durante la realización del trabajo también se pudo determinar que un ancestro de la yerba mate duplicó su ADN hace aproximadamente 50 a 70 millones de años.
“Esta duplicación genética ancestral pudo haber sido clave en la evolución de la complejidad metabólica de la planta, facilitando la producción de una amplia gama de compuestos naturales, como terpenos, flavonoides, fenoles y xantinas conocidos por otorgarle al mate sus preciadas propiedades antioxidantes, antidiabéticas y estimulantes del sistema nervioso”.
Los científicos destacaron el trabajo en colaboración nacional e internacional que permitió llegar a resultados útiles para una actividad económica muy importante en el país, los cuales pueden derivar en múltiples proyectos con potenciales aplicaciones en la industria alimenticia y farmacéutica.
