Mejoramiento nutricional de la papa: caracterización del metabolismo de compuestos (poli)-fenólicos antioxidantes

LANTERI ML; ANDREU AB; VILLARREAL F; VALIÑAS M; TEN HAVE A

Mar del Plata

Jornada; INVESTIGAR UNMdP 2018; 2018

La papa es un cultivo de interés agronómico y alimenticio. Las variedades cultivadas actualmente (papas de consumo e industriales) son el producto de mejoramiento dirigido principalmente a resistencia a enfermedades y a rendimiento. Las variedades andinas conservan características nutricionales de interés ya que poseen altos niveles de compuestos (poli)-fenólicos antioxidantes. El objetivo de este trabajo fue caracterizar el metabolismo de compuestos (poli)-fenólicos antioxidantes en tubérculos de papas industriales y andinas, a fin de contribuir al mejoramiento nutricional de la especie. Para ello, se determinó el contenido y la composición de ácidos fenólicos y flavonoides mediante HPLC-DAD, y los niveles de transcriptos de genes de la red de biosíntesis de compuestos (poli)-fenólicos por qPCR. El ácido clorogénico fue el compuesto mayoritario, siendo sus niveles mayores en piel que en pulpa, tanto en tubérculos de papas industriales como andinas. Las variedades andinas presentaron mayor contenido de compuestos (poli)-fenólicos, en parte debido a la presencia de antocianinas. Se observó una buena correspondencia entre los niveles de transcriptos y metabolitos, lo que sugiere una regulación transcripcional de la red biosintética. En variedades industriales, la expresión del gen HQT reflejó el contenido de ácido clorogénico, mientras que en variedades andinas el gen HCT mostró una mejor correspondencia. En variedades andinas, el patrón de expresión de los genes CHS y DFR se correlacionó con los niveles de antocianinas totales. La composición de antocianinas es responsable del color de los tubérculos. Así, la pelargonidina y peonidina otorgan color rojo a los tubérculos, mientras que la petunidina, malvidina y delfinidina otorgan color púrpura. La diversidad de antocianinas está dada por glicosilaciones y acilaciones de la estructura básica. Por ello, estamos interesados en estudiar dicha diversidad por medio de HPLC acoplada a espectrometría de masa. Los estudios de qPCR realizados involucran un número limitado de genes biosintéticos. El enfoque actual consiste en abordar de manera global el análisis transcriptómico por medio de RNAseq. Para ello, utilizaremos un enfoque de biología de sistemas, en el que los datos de expresión de genes y metabolómica pueden integrarse en un modelo matemático que permita predecir el comportamiento del sistema (la red metabólica de compuestos (poli)-fenólicos), a fin de identificar genes claves que permitan direccionar el flujo hacia metabolitos de interés.