Por Caridad Calero

¿Habéis ido a comprar a un gran hipermercado con vuestros padres o abuelos?

Posiblemente se han sentido abrumados por la enorme variedad de productos a su disposición. Quizás los más jóvenes estemos acostumbrados, pero la sección de frutas y verduras puede resultar una fiesta de colores, formas y tamaños distintos, o puede convertirse en una selva abrumadora, a quien durante mucho tiempo hizo la compra en el mismo puesto del mercado donde literalmente había “habas contadas”.

Quizás lo damos por hecho, simplemente tener un espacio con pongamos, cinco variedades distintas de tomates, todos perfectos y apetitosos, tiene un enorme valor. Y quien dice tomate puede decir muchísimos alimentos a nuestra disposición.

Así que esta vez no vamos a hablar del trabajo del agricultor que los produce, sino de las personas encargadas de desarrollar esa enorme variedad de semillas de las plantas que nos darán de comer y mostraros algunos ejemplos de todo lo que se hace hoy en día.

Mejorando plantas desde hace siglos

La domesticación es un proceso gradual en el que una especie silvestre pierde, gana o desarrolla ciertas características al convivir durante mucho tiempo con el ser humano. El hombre lleva modificando los alimentos desde que fue capaz de empezar a cultivarlos o a criar a los animales que los producían. Durante muchísimo tiempo simplemente lo que hizo el ser humano fue domesticar las especies vegetales y animales, trabajando un poco en base a intuición, conservando y cruzando los individuos entre si para obtener una descendencia que tuviera características útiles.

Se pueden citar cuatro mejoras importantes que ha logrado el ser humano a base de mejorar genéticamente las plantas cultivadas durante miles de años. Porque se trata de un proceso lento y gradual.

1. Las plantas silvestres producen semillas y frutos generalmente pequeños, con el tamaño justo para que cumplan con su función de reproducirse. Al ser humano como especie le interesan frutos y semillas de mayor tamaño para alimentarse de ellas.

2. Muchas semillas permanecen en el suelo durante varios años y no germinan hasta que las condiciones del medio son adecuadas para que la futura planta sobreviva. Hemos conseguido que todo el grano germine a la vez una vez sembrado.

3. Las plantas silvestres se toman su tiempo para madurar y liberar sus semillas, y de esta manera tener más posibilidades de que algunas germinen en un clima cambiante. Sin embargo, al hombre le interesa que los frutos y semillas maduren al mismo tiempo, para poder cosecharlos todos de una vez. Además, algunas plantas silvestres poseen ingeniosos sistemas para enviar muy lejos sus frutos y semillas y así conquistar nuevos territorios. Esto no le interesa al hombre que quiere recogerlas todas la vez y donde las ha cultivado, no andar buscándolas a metros o incluso kilómetros de distancia.

4. Las plantas no pueden huir de los herbívoros, sus principales enemigos y, para defenderse, a veces fabrican sustancias tóxicas o que dan un sabor desagradable. El ser humano ha ido seleccionando las plantas que no producen esas sustancias o que lo hacen en poca cantidad. De esto también hemos hablado en esta otra entrada.

De esta manera, las plantas y animales silvestres ha ido cambiando considerablemente al ser domesticadas, pero han obtenido un gran favor a cambio, asegurarse que van a tener descendencia año tras año. Algunas especies han cambiado tanto que dependen del hombre completamente para su supervivencia y reproducción, mientras que otras tienden a asilvestrarse si no se las controla.

También hubo plantas que crecían junto a las que cultivaban los primeros agricultores y que han acabado siendo domesticadas de manera secundaria, como es el caso de la avena y el centeno. Otras plantas (y animales) evolucionaron y lo siguen haciendo a la par pero en sentido contrario, para convertirse en plagas. Un buen ejemplo lo puedes encontrar en la entrada sobre el bledo.

¿Por qué mejorar las plantas hoy en día?

El desafío de la agricultura moderna es producir más con menos: más comida, más nutrientes, más diversidad con menos tierra, menos agua, menos fitosanitarios y menos fertilizantes.

Mejores variedades es el componente clave de la respuesta a este reto. La obtención moderna de semillas y plantas juega un papel crítico en la ayuda a nuestros agricultores para producir suficiente comida que sea sabrosa, saludable y más duradera, producida de una manera eficiente y respetuosa con el medio ambiente.

¿Cuánto cuesta mejorar las plantas?

Dependiendo del cultivo, un obtentor puede tardar entre 6 y 20 años en desarrollar una nueva variedad que ofrezca a los agricultores y a la sociedad en general, las ventajas de mayores producciones, resistencia a plagas y enfermedades, calidad del producto final, mejores cualidades nutritivas y resiliencia medioambiental. El obtentor tiene que pensar en el futuro para predecir qué necesitarán los agricultores y consumidores en el plazo de al menos 10 años, y planificar su inversión para dar a los agricultores la innovación que necesitan.

Para los obtentores es crucial recibir un retorno justo de su inversión que les permita reinvertir nuevamente en innovación. Mediante los derechos de obtención vegetal, los obtentores tienen derecho a vender o autorizar el uso de sus variedades a cambio del pago de unos royalties durante un período de tiempo limitado. Sin embargo, para ciertos cultivos se permite el uso de semillas de granja de variedades protegidas a cambio del pago de una retribución al obtentor.

Distintos tipos de mejoras de los cultivos

Agronómicos

El agricultor normalmente busca  maximizar los rendimientos, es decir producir más en una misma unidad de superficie. También puede querer reducir los costes de producción, lo que puede conseguirse si la planta necesita menos abonos o requiere poca mano de obra para ser cuidada (un árbol que apenas necesite poca poda).

Un capitulo aparte al que se dedica mucho esfuerzo es la búsqueda de variedades tolerantes o resistentes a condiciones adversas (sequías, inundaciones, suelos salinos), a si como a plagas y enfermedades.

¿Sabías que el mejoramiento vegetal es la base de nuestros sistemas agroalimentarios y es el único responsable de aproximadamente el 66 % del aumento de la producción en las últimas dos décadas?

Calidad y variedad para la cadena alimentaria

Ya solo con lo apuntado hasta ahora habría trabajo de sobra. Pero además hay que añadir las necesidades de la industria y la distribución agroalimentaria.

Normalmente en ese punto se busca que las frutas y verduras no presenten fisiopatías con facilidad, es decir alteraciones debidas por ejemplo al almacenamiento en unas condiciones inadecuadas de frio, calor o humedad. También se seleccionan variedades que tenga una vida postcosecha adecuada para aguantar en los lineales el mayor tiempo posible en buenas condiciones. Estas mejoras, además de beneficiar a las empresas de distribución y comercialización, también contribuyen a reducir el desperdicio alimentario.

Por ultimo, las cadenas de distribución buscan disponer siempre de productos siempre con el mismo buen aspecto en cuanto a color, tamaño, forma. Para lograrlo hay distintas medidas, entre las que se encuentra, obviamente, la mejora genética.

Y por ultimo, el consumidor

Si se han desarrollado kleenex que no se estropean en la lavadora o productos precocinados para air-fryer, ¿por qué no iba a llegar la innovación al lineal de frutas y verduras?

¿Sabías que el sector de las semillas hortícolas aporta al mercado cada año cientos de nuevas variedades que se adaptan a las necesidades locales específicas?

Las sandias mini, con mejor salida en hogares con cada vez menos miembros, los tomates cherry de formas y colores variados, los mini-pimientos dulces para ensaladas o los pepinos para aperitivo, los kiwiños o el zucchiolo, que no es ni calabacín, ni pepino, ni calabaza, y un poco de cada una de ellas a la vez…todos son ejemplos de mejora o más bien modificación genética destinada a saciar nuestro ansia de novedad.

El curioso caso de la berenjena que cambia de color

Aunque nos cueste verlo, y a algunos les asuste, las frutas y verduras contienen un arsenal de sustancias químicas de lo más variado. Aunque completamente natural mediante la mejora genética a veces se intenta modificar para que estas resulten más agradables a la percepción humana. Pero claro, la mejora genética se hace sobre organismos vivos y tremendamente complejos, que a veces nos tienen preparadas ciertas sorpresas. Es muy habitual que las berenjenas, al igual que las alcachofas, se pongan marrones en cuanto se cortan. Esto se debe a que poseen unas sustancias, los polifenoles, que se oxida en contacto con el aire. Al romperse las células de la carne se liberan otras sustancias junto con estos polifenoles: proteínas diversas, aminoácidos sueltos, compuestos azufrados y, lo más importante, una enzima (que es una proteína un tanto especial) llamada polifenoloxidasa, cuyo nombre ya da una pista de lo que va a hacer: oxidar. Simplificando mucho, cuando hay oxidación aparece ese color marrón. Los polifenoles tienen una alta capacidad antioxidante si no está por medio la enzima que los oxida a ellos, claro. Por ello, se ha intentado mejorar el contenido de polifenoles en las berenjenas, recurriendo a variedades locales para mejorar su calidad nutricional. Pero, a la vez que estas contengan pocas enzimas que los oxidan y que son responsables del color marrón. Un dos en uno, vamos. Ahora, imagina que pones sal a una berenjena y se empieza a poner verde; como mínimo te asustas y la llevas al mercado de vuelta (no sin antes hacerle una foto y mandarla al Comidista, de donde hemos sacado la foto). Esto también es completamente normal y tiene su explicación científica: posiblemente se trate de una una variedad rica en ácido clorogénico y pobre en polifenoloxidasa. Este ácido forma parte de los polifenoles que hemos mencionado antes. Al cortar la berenjena y añadir sal, se produce una salida de jugos desde las células y los tejidos hacia el exterior. Esos jugos contienen de forma natural ácido clorogénico y aminoácidos sueltos que al reaccionar entre si forman pigmentos verdes. Y así, intentando conseguir una cosa, lo mismo se trastoca otra, porque nadie dijo que la mejora genética fuera fácil.

Pisando el acelerador

Hemos comentado anteriormente que la mejora genética es un proceso lento, y que los mejoradores tienen que funcionar de alguna manera adelantándose al futuro.

Pero también sabemos que la humanidad se enfrenta al reto de alimentar a una población creciente en un contexto de mayor incertidumbre aun, provocada por el cambio climático, por lo que esperar diez o veinte años no es una opción.

En este sentido, la biotecnología ha constituido una herramienta muy valiosa para adelantar el ritmo de las mejoras y conseguir logros complejos en menor tiempo y con menores costes. De alguna manera, es como si hubiéramos inventado una lupa que nos permite ver con mucha más exactitud “como están hechos” los seres vivos, y con pequeñas modificaciones aquí y allá (en concreto en algunos genes) conseguir grandes cambios.

En este blog hemos dedicado varias entradas a los organismos transgénicos, por lo que no vamos a explicar mucho más sobre ellos. Además, ya se ha dado otro paso de gigante en la biotecnología gracias al desarrollo del CRISPR-Cas9 que permite a los investigadores identificar con gran precisión los genes objeto de interés y modificarlos de muy diversas maneras. Es también más fácil y barata de usar, y por tanto más accesible a entidades de investigación de todo el mundo.

Estas nuevas técnicas se denominan NGT y persiguen los mismos objetivos que hemos citado anteriormente. La buena noticia es que, al ser una herramienta de mayor precisión, nos permite abordar problemas que antes resultaba más complejo o costoso solucionar.

Por ejemplo, los científicos del IAS-CIS en Córdoba han desarrollado un trigo transgénico que no tiene gluten mediante la eliminación de las instrucciones genéticas que sintetizan esta proteína. Según los resultados obtenidos, la harina derivada de este trigo no tendría efectos negativos en la salud de las personas sensibles al gluten y conservaría propiedades similares a las de la harina tradicional.

La deficiencia de vitamina D se asocia a múltiples riesgos para la salud, entre ellos el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y la depresión. Alrededor del 40% de los europeos padecen deficiencia de vitamina D y hasta un 13% padecen una deficiencia grave. Aunque siempre se dice que frutas y verduras son fuente de vitaminas, en general contienen bajas concentraciones de esta en concreto. Así, mediante mutagénesis dirigida, los investigadores han desarrollado un tomate que acumula provitamina D (el precursor de la vitamina D) en la fruta y las hojas. Estos tomates pueden proporcionar una nueva fuente dietética de vitamina D y las hojas se pueden utilizar para crear suplementos de vitamina D.

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