Investigadores de ETH han desarrollado una nueva variedad de arroz que no solo presenta niveles más altos de los micronutrientes hierro y zinc en los granos, sino que también produce betacaroteno, precursor de la vitamina A. Esto podría ayudar a reducir la malnutrición por carencia de micronutrientes, o hambre oculta, generalizada en los países en desarrollo.
Casi una de cada dos personas consume principalmente arroz para cubrir sus necesidades calóricas diarias. Una comida de arroz sacia el hambre, pero contiene muy pocos micronutrientes esenciales o ninguno. Como consecuencia, amplios sectores de la población mundial padecen malnutrición, sobre todo en Asia y África. No obtienen suficiente hierro, zinc ni vitamina A para mantenerse sanos. La ingesta insuficiente de hierro provoca anemia, retrasa el desarrollo cerebral y aumenta la mortalidad entre las mujeres y los lactantes. Si los niños tienen carencia de vitamina A, pueden quedarse ciegos y su sistema inmunitario se debilita, lo que a menudo causa enfermedades infecciosas como el sarampión, la diarrea o la malaria.
Arroz dorado contra la carencia de vitamina A
Para combatir la malnutrición, investigadores de ETH dirigidos por Ingo Potrykus desarrollaron hace ya muchos años una nueva variedad de arroz que en 2000 se dio a conocer como Arroz Dorado. Fue una de las primeras variedades de arroz modificadas genéticamente en las que los investigadores lograron producir betacaroteno, precursor de la vitamina A, en el endospermo del grano. Más adelante, el Arroz Dorado se mejoró y ahora se utiliza en programas de mejoramiento en varios países, principalmente del sudeste asiático. Para abordar otras carencias de micronutrientes, investigadores del Laboratorio de Biotecnología Vegetal del profesor Gruissem en ETH Zúrich y de otros países también desarrollaron, por ejemplo, variedades de arroz y trigo con niveles más altos de hierro en los granos.
Sin embargo, todas las nuevas variedades transgénicas de arroz tienen algo en común: solo pueden aportar un micronutriente específico. Hasta la fecha, combinar varios micronutrientes en una sola planta de arroz era un sueño que no se había hecho realidad.
El primer arroz con varios nutrientes
Ahora, un grupo dirigido por Navreet Bhullar, científica sénior del Laboratorio de Biotecnología Vegetal de ETH Zúrich, informa de un avance en la creación de un arroz con varios nutrientes. Los resultados se publicaron recientemente en la revista Scientific Reports.
La investigadora y su estudiante de doctorado Simrat Pal Singh lograron modificar genéticamente plantas de arroz para que, además de tener niveles suficientes de hierro y zinc, también produjeran cantidades significativas de betacaroteno en el endospermo del grano en comparación con las variedades normales. «Nuestros resultados demuestran que es posible combinar varios micronutrientes esenciales —hierro, zinc y betacaroteno— en una sola planta de arroz para una alimentación saludable», explica Bhullar.
Desde el punto de vista científico, el avance consistió en diseñar un casete génico con cuatro genes para mejorar el contenido de micronutrientes, que podía insertarse en el genoma del arroz como un único locus genético. Esto ofrece la ventaja de que los niveles de hierro, zinc y betacaroteno pueden aumentarse simultáneamente mediante cruces genéticos en variedades de arroz de distintos países. De lo contrario, sería necesario cruzar líneas de arroz con cada uno de los micronutrientes para alcanzar un contenido mejorado de micronutrientes en los granos.
Bhullar y sus estudiantes de doctorado trabajaron durante varios años para establecer esta prueba de concepto. Aunque los granos de las líneas de arroz con varios nutrientes tienen más betacaroteno que la variedad original de arroz japónica, dependiendo de las líneas, el contenido de betacaroteno puede ser hasta diez veces menor que en el Arroz Dorado 2, la variante mejorada del Arroz Dorado. Sin embargo, si se sustituyera el 70 por ciento del arroz blanco que se consume actualmente por la variedad con varios nutrientes, esto podría mejorar considerablemente el aporte de vitamina A, además de proporcionar suficiente hierro y zinc en la dieta, subraya la investigadora.
Variedad de arroz con varios nutrientes probada en invernadero
Las nuevas líneas de arroz con varios nutrientes aún están en fase de pruebas. Hasta ahora, las plantas se han cultivado en invernadero y se ha analizado su contenido de micronutrientes. «Seguiremos mejorando las líneas», afirma Bhullar. Se prevé probar las plantas en ensayos de campo confinados para determinar si los rasgos relacionados con los micronutrientes y las propiedades agronómicas son igual de estables en el campo que en el invernadero.
Bhullar espera que las nuevas líneas de arroz se prueben en el campo el próximo año. Sin embargo, aún no sabe cuándo estarán listas para cultivarse en los campos de los agricultores. Probablemente pasarán cinco años antes de que el arroz con varios nutrientes pueda utilizarse para reducir el hambre oculta, afirma.
