Además de sus propiedades nutricionales, la quinoa (Chenopodium quinoa) se caracteriza por ser altamente tolerante al estrés ambiental, una ventaja que puede ser transmitida desde las plantas madres a su descendencia. Una investigación reciente de la Universidad de Concepción observó que las plantas que crecen en condiciones adversas registran esa experiencia negativa en su memoria a nivel fisiológico y metabólico.
Esta memoria podría explicar la notable capacidad de adaptación de este grano que fue domesticado hacia los años 5 mil a 3 mil antes de nuestra era en los Andes Centrales, entre Perú y Bolivia.
Hoy este pseudocereal, con sus distintas variedades, prospera en una amplitud de áreas, desde el altiplano a la costa en América del Sur, así como en India, en el sudeste asiático, varios países de Europa y algunas regiones africanas.
“Nuestros hallazgos sugieren que la quinoa transmite información del estrés ambiental materno a su descendencia”, señaló la académica del Departamento de Botánica de la Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Luisa Bascuñán Godoy, líder de los estudios.
“La información modula la resiliencia en las nuevas generaciones de plantas”, agregó la especialista en mecanismos de resistencia al estrés abiótico y en fisiología del metabolismo del nitrógeno en vegetales.
Estrés ambiental
La Dra. Bascuñán lleva más de dos décadas realizando estudios en torno a la resistencia al estrés ambiental en diversas especies, en los que la quinoa tiene un lugar especial.
“Este grano originario de los Andes ha sido cultivado ancestralmente por pueblos originarios, en el norte por los incas y en el sur por los mapuches, y actualmente ha ganado mucha atención por sus altas cualidades nutricionales”, anota la especialista.
La quinoa -dijo- destaca por su alto contenido de proteínas, de un 12 al 20%, y ausencia de gluten, lo que lo hace un alimento apto para personas celíacas. Por otro lado, presenta alta resistencia a varios estreses ambientales.
Esa resistencia, además de sus propiedades nutricionales, han sido valoradas como aspectos estratégicos en este pseudocereal por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
“En Chile podemos encontrar diversos genotipos de quinoa a lo largo de nuestro país, incluyendo ecotipos que son andinos, del desierto, de costa y del sur. Crece hasta la Región de los Lagos”.
En el último período, la Dra. Bascuñán ha investigado la adaptación de este grano frente a suelos pobres en nutrientes, en específico en sustratos deficientes en nitrógenos.
“El nitrógeno es un nutriente esencial para las plantas y está específicamente relacionado con la producción de moléculas esenciales para el desarrollo, crecimiento y resistencia de las plantas”, señaló.
La investigadora indica que, debido a la reducción de las precipitaciones, la adquisición de nutrientes por las raíces de las plantas se ve disminuida; “por eso es un es un tópico interesante de estudiar”.
Con su equipo realizaron una serie de ensayos de cultivos en maceta, bajo invernadero, con la variedad Faro, dividiéndolos en dos grupos: uno bien nutrido con nitrógeno y otro con rangos deficientes del compuesto.
La idea fue comparar el desempeño de ambos, considerando que el nitrógeno es una macromolécula fundamental para las plantas y que en deficiencia constituye uno de los factores de estrés ambiental más importantes en su desarrollo.
Gran parte de este trabajo de esta investigación sobre quinoa UdeC fue llevado a cabo por Dra. Catalina Castro mientras cursaba el Doctorado en Sistemática y Biodiversidad, que conduce la Dra. Bascuñán.
Memoria materna
Los resultados de esta investigación en quinoa de la UdeC mostraron que los cultivos con bajo nitrógeno (LN) presentaron niveles menores de biomasa en la panoja (racimo de los granos), de fotosíntesis y rendimiento en comparación con las que tuvieron mayor suministro del compuesto (HN).
Las semillas hijas del grupo LN redujeron sus niveles de aminoácidos, conservaron sus proteínas, aumentaron sus lípidos y presentaron una germinación más rápida en comparación con las provenientes de cultivo HN.
Por otro lado, las plantas descendientes de ambos sets tuvieron niveles de lípidos y aminoácidos similares; sin embargo, las hijas del grupo de bajo nitrógeno presentaron biomasa y puntas de raíz significativamente mayores.
“Lo que vimos es que las hijas de plantas que fueron estresadas son capaces de producir y rendir mejor en las mismas condiciones estresantes en las que vivió la madre”, explica la académica.
Las observaciones sugieren que hay un aprendizaje desde la información genética que les permite subsistir y vivir mejor que su progenitora en ambientes adversos, agrega la investigadora.
“Estos hallazgos indican que la quinoa puede transmitir información ambiental a la siguiente generación, lo que podría tener relevancia para el manejo de cultivos en suelos pobres en nutrientes”.
La información -agrega- puede ser heredada incluso por las nietas.
El experimento pone de manifiesto el potencial de la herencia de la memoria materna como una herramienta para generar una aclimatación natural de los cultivos al estrés nutricional.
Seguridad alimentaria
La Dra. Luisa Bascuñán pone de manifiesto que en el contexto del cambio climático y el aumento de la población global existe preocupación a nivel de mundial por la seguridad alimentaria.
Allí, comenta, los granos ancestrales pueden ofrecer respuestas.
“Entender los mecanismos que permiten a estos cultivos ser tan resistentes y adaptarse a los cambios del clima es imperante para fortalecer nuestra seguridad alimentaria”.
Y Chile, en su opinión, puede ser un aporte en ese sentido.
“Tenemos una gran riqueza natural; los diferentes estresores climáticos a lo largo de nuestro país hacen que tengamos una biodiversidad única de especies y de resistencia”, expresa la experta.
De este modo, la investigación en quinoa UdeC es un aporte a los estudios en torno a la resistencia de cultivos que se proyectan como solución a la producción alimentaria en contextos ambientales adversos.
