Hito: descifraron el genoma de la yerba mate y todo podría cambiar para su nivel de cafeína

SAN CARLOS DE BARILOCHE.- Especialistas del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) lideraron un proyecto internacional que descifró el genoma de la yerba mate y el avance abre la puerta a mejoras comerciales para conquistar nuevos mercados, así como al desarrollo de variedades más resistentes a climas y suelos diferentes.

“Este proyecto, que marcó un antes y un después en mi carrera científica, tuvo como objetivo secuenciar o ‘leer’ el genoma (ADN) de la planta de yerba mate (Ilex paraguariensis) para comprender, entre otras cosas, cómo produce la cafeína, uno de sus componentes más importantes. A pesar de lo que muchos creen, el mate contiene cafeína, no ‘mateína’. De hecho, la molécula de ‘mateína’ no existe”, explicó Federico Vignale, primer autor del estudio. El biólogo participó del proyecto desde sus inicios como becario doctoral del Conicet bajo la supervisión de Adrián Turjanski, director del trabajo publicado en eLife e investigador en el Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (Iquibicen-Conicet).

Turjanski advirtió que el mapa del genoma de la yerba mate constituye una herramienta clave para el mejoramiento genético de la planta y su aprovechamiento en la industria alimentaria, farmacéutica y biotecnológica. En tanto, Vignale -que ahora continúa su carrera científica en una unidad del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en la ciudad de Hamburgo, en Alemania- sumó: “Comprender cómo la planta sintetiza la cafeína resulta interesante desde un punto de vista evolutivo y también comercial. 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 a aquellos consumidores que así lo prefieran”.

Estudio

Cuando los autores del estudio comenzaron el proyecto, ya se había secuenciado el genoma de un gran número de plantas 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. 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.

“Hoy la cafeína es el principal compuesto fitoquímico de importancia económica en el mercado tanto del café, té o mate, pero ahora, 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 Maximiliano Rossi, investigador del Conicet en el Instituto de Biotecnología Misiones “Dra. María Ebe Reca” (InBioMis).

El bioquímico Pedro Zapata, también autor del estudio, agregó que el avance representa 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 añadió: “El camino recién empieza, pero lo importante es que a partir de los resultados que presentamos en nuestro trabajo pueden derivarse múltiples proyectos con potenciales aplicaciones en la industria alimenticia y farmacéutica”.

Con herramientas bioinformáticas y otras tecnologías, los expertos responsables de la investigación 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 convergente (”independiente”) en estas especies”, advirtió Vignale. 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”, cerró Rossi.

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