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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Química y genética en la flor del azafrán. Hablamos con Lourdes Gómez

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El azafrán acompaña a la humanidad desde hace más de 4.000 años. Egipcios, griegos y gentes de otras culturas adornaban con sus bellas flores las ofrendas a los dioses, trataban las enfermedades y proporcionaban color, aroma y sabor a los alimentos. Como remedio, el azafrán se ha utilizado desde tiempo inmemorial para mitigar las molestias de los ciclos menstruales femeninos y para tratar las lesiones oculares, depresiones y tumores.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Las flores del azafrán, a pesar de ser estériles, poseen tres estigmas rojos que, extraídos con un exquisito cuidado durante la recolección, constituyen un preciado tesoro. Obtener la cantidad adecuada de especia es un trabajo impresionante porque se requieran hasta 250.000 flores para conseguir un solo kilogramo, de ahí que durante mucho tiempo, el azafrán fuera más valioso que el oro, como ya le contamos en un programa anterior sobre su cultivo y preservación.

Si las propiedades del azafrán han cautivado al ser humano durante toda su historia, es ahora, gracias a los recientes adelantos en genética y biología molecular, cuando estamos acercándonos al origen de su naturaleza. Es en la intimidad de su genoma donde se esconden las instrucciones que posibilitan la elaboración de la compleja mezcla de moléculas químicas que proporcionan a la especia su valor. Algunas de las sustancias químicas que genera son volátiles e impregnan el aire con su aroma, otras, no volátiles, se concentran en las hebras de estigmas convirtiéndolos en fuentes de su incomparable color y sabor.

Descifrar los procesos genéticos que participan en la generación de las sustancias químicas del azafrán es el objeto de las investigaciones de nuestra invitada de hoy, María Lourdes Gómez Gómez, investigadora del departamento de Ciencia y Tecnología agroforestal y Genética en el Insituto Botánico de la Universidad de Castilla – La Mancha.

Durante la entrevista, María Lourdes cuenta que las sustancias químicas que almacena el azafrán han sido materia de estudio durante mucho tiempo. A las propiedades que se atribuían al azafrán en la medicina tradicional hay que añadir las que han revelado estudios farmacológicos recientes. Esos estudios demuestran que sustancias químicas que se extraen de los extractos puros de azafrán derivan de la modificación de los carotenoides, unos pigmentos orgánicos abundantes en otras muchas plantas como el tomate o la zanahoria.

De los carotenoides del azafrán derivan compuestos como la crocetina, la crocina, responsable del color, o el safranal que proporciona el aroma a la especia. La crocetina posee propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y es una buena aliada en la lucha contra la ateroesclerosis, los daños hepáticos, la fatiga y la falta de sueño, además se ha comprobado científicamente que inhibe el crecimiento de ciertos tumores y mejora la evolución de los pacientes de Alzheimer. La crocina es el principal componente de los estigmas del azafrán y le confiere solubilidad, por lo que puede ser administrada en infusión, tiene efectos beneficiosos en el tratamiento de los síntomas del desorden obsesivo compulsivo y otros trastornos psiquiátricos. El safranal, que es el constituyente mayor en la parte volátil del azafrán, permite atenuar los efectos de la isquemia cerebral y la degeneración ocular.

Las anteriores propiedades inherentes a los compuestos químicos del azafrán se han descubierto gracias a los extractos de la especia una vez recolectada pero ¿cuáles son los procesos químicos que permiten al azafrán la elaboración genética de estas sustancias? La respuesta está en genoma de esta planta, un genoma que contiene un triple juego de cromosomas que guardan los secretos de la producción de la compleja mezcla de moléculas que contribuyen al color, aroma y sabor de la especia. La búsqueda de esos mecanismos químicos y genéticos es la materia de investigación de María Lourdes Gómez y su equipo de investigadores de la Universidad de Castilla – La Mancha. La identificación de los procesos involucrados es una tarea que exige años de esfuerzos cuyos frutos han quedado plasmados en un buen número de publicaciones científicas.

Desvelar los secretos de la creación de las sustancias que impregnan los estigmas del azafrán abre las puertas al futuro. Estas y otras investigaciones que vendrán después permitirán la mejora genética de esta planta legendaria y la posibilidad de implantar sus genes en otros organismos y plantas, como el arroz o el tabaco, para obtener así una fuente mucho más productiva y menos costosa de los componentes químicos beneficiosos que existen en la flor del azafrán.

Les invitamos a escuchar a María Lourdes Gómez Gómez, doctora en biología, bióloga molecular, profesora en la Facultad de Farmacia de Albacete e investigadora en el departamento de Ciencia y Tecnología agroforestal y Genética en el Insituto Botánico de la Universidad de Castilla – La Mancha.

REFERENCIAS.

Saffron: Its Phytochemistry, Developmental Processes, and Biotechnological Prospects
Oussama Ahrazem, Angela Rubio-Moraga, Sergio G. Nebauer, Rosa Victoria Molina, and Lourdes Gómez-Gómez. J. Agric. Food Chem., 2015, 63 (40), pp 8751–8764. September 28, 2015

The carotenoid cleavage dioxygenase CCD2 catalysing the synthesis of crocetin in spring crocuses and saffron is a plastidial enzyme Ahrazem O1,2, Rubio-Moraga A1, Berman J3, Capell T3, Christou P3,4, Zhu C3, Gómez-Gómez L1. New Phytol. 2015 Sep 17. doi: 10.1111/nph.13609.

Ectopic expression of a stress-inducible glycosyltransferase from saffron enhances salt and oxidative stress tolerance in Arabidopsis while alters anchor root formation. Ahrazem O, Rubio-Moraga A, Trapero-Mozos A, Climent MF, Gómez-Cadenas A, Gómez-Gómez L. Plant Sci. 2015 May;234:60-73. doi: 10.1016/j.plantsci.2015.02.004. Epub 2015 Feb 18.

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