Esencial para que los huesos fijen el calcio, la vitamina D no abunda. La acción del Sol sobre la piel es la principal fuente de este compuesto y si no la hay, los pescados azules, el hígado de algunos animales y los huevos son casi las únicas alternativas en la dieta. Ahora, un grupo de investigadores ha logrado que los tomates generen tanta vitamina D como la que tienen dos huevos usando una técnica de modificación genética. Es una buena noticia para los veganos y para los más de 1.000 millones de personas que tienen déficit de este micronutriente esencial.
La vitamina D es una hormona resultado de la acción de los rayos ultravioleta de onda media (UVB) sobre la piel humana. Esta acción convierte una sustancia llamada 7-dehidrocolesterol (7-DHC), un precursor del colesterol, en la vitamina. La 7-DHC está presente en las hojas del tomate y en los tomates aún verdes. Pero, al madurar, se pierde. Hace cinco años se descubrió que esta planta tiene dos rutas metabólicas del 7-DHC. Una la usa, en especial, para producir defensas ante patógenos. Pero la otra, sin que se sepa aún el motivo, no la utiliza.
Investigadores de centros de varios países han utilizado esa segunda ruta para activar la producción de 7-DHC, llamada también provitamina D3. La principal autora del trabajo, Cathie Martin, científica del John Innes Centre, un instituto de investigación hortícola británico, explica el proceso: “La provitamina D3 se sintetiza en el tomate como un intermediario en la producción de colesterol y alcaloides esteroideoglicílicos [sustancias con actividad contra los patógenos]. Eliminamos la actividad de la enzima que convierte el 7-DHC en colesterol, lo que permitió que el 7-DHC se acumulara en grandes cantidades en las hojas, pero también en niveles más altos en la fruta verde e incluso en la fruta madura”. Para desactivar esta enzima, los científicos usaron la técnica de modificación genética CRISPR.
Lo siguiente que hicieron fue recuperar un proceso natural, al pasar hojas y frutos por los rayos UVB, el 7-DHC se convertía en vitamina D. Las cantidades fueron muy importantes y jamás vista en un vegetal. Las hojas llegaron a concentrar 200 microgramos por gramo de hoja. Las cantidades bajan mucho en los tomates, 0,3 microgramos por gramo en los verdes y 0,2 en los maduros. Pero bastaría un tomate para conseguir entre el 20% y el 30% de la vitamina D diarias que necesitan los humanos. Los autores del estudio creen que una mayor exposición a los ultravioleta, por ejemplo, en el proceso de secar los tomates al sol, aumentaría la concentración.
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Una cuestión clave a despejar cuando alteraron una ruta metabólica que, entre otras cosas, interviene en la generación de hormonas, era si afectaba al desarrollo o a las defensas. “En otras especies, la eliminación del gen que codifica la 7-delta esterol reductasa [la enzima que convertía el 7-DHC en colesterol] afecta al crecimiento de las plantas porque esta enzima es necesaria para la biosíntesis de brasinoesteroides, una hormona vegetal que interviene en varios procesos de desarrollo, especialmente la altura”, recuerda Martin. De hecho, investigaciones con lechugas o arabidopsis, la planta base de la investigación vegetal, mostraron que crecían casi como bonsáis al bloquear esta ruta. La ventaja de los tomates es que la tienen duplicada. “Sin embargo, en las solanáceas (tomate, patata, berenjena y pimiento) existe un segundo gen que sintetiza específicamente el colesterol no necesario para la síntesis de brasinoesteroides. Es este el que eliminamos para que nuestras plantas no se quedaran enanas”.
“Las hojas, ahora un desecho, podrían ser una fuente de vitamina D”
Gloria Torres Cortés, responsable de investigación y desarrollo de productos pre y probióticos del Centro de Innovación MAAVI, de Kimitec
Gloria Torres Cortés, responsable de investigación y desarrollo de productos pre y probióticos del Centro de Innovación MAAVI, de la biotecnológica Kimitec, destaca que queda el reto de aumentar la concentración de 7-DHC. “Las hojas, ahora un desecho, podrían ser una fuente de vitamina D. Además, la estrategia se podría mejorar si se editara [con CRISPR] otras plantas”, dice esta científica, que no ha participado en el estudio. Siguiendo el mismo método se podría lograr que muchas otras solanáceas, como los pimientos o las berenjenas, también generaran la provitamina.
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El profesor de genética en la Universidad Politécnica de Valencia José Blanca conoce bien la historia y la genética de los tomates. “La nueva tecnología CRISPR permite crear mutantes con una sencillez sin precedentes y eso les ha permitido crear tomates mutantes para una enzima clave en la producción de compuestos de defensa y que, efectivamente, ahora produce y acumula vitamina D”, dice.
Pero Blanca duda que este avance salga pronto de los laboratorios: “En Europa, y especialmente en España, la deficiencia en vitamina D en la población es bastante relevante, así que estos tomates, u otras verduras o frutos en los que se haga lo mismo, podrían ser una buena herramienta de salud pública. Desgraciadamente, esto será difícil de conseguir sin un cambio en la legislación porque actualmente es casi imposible producir variedades creadas con CRISPR en Europa debido a la legislación anti organismos modificados genéticamente”.
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