Los investigadores de ETH han logrado desarrollar una nueva variedad de arroz que no sólo ha aumentado los niveles de los micronutrientes de zinc y de hierro en los granos, sino que también produce betacaroteno como precursor de la vitamina A.
Esto podría ayudar a reducir la desnutrición por micronutrientes o el "hambre oculta", que está generalizada en los países en desarrollo.
Casi cada segundo, una persona come principalmente arroz para satisfacer las necesidades diarias de calorías.
Una comida de arroz detiene el hambre, pero contiene muy pocos o ninguno de los micronutrientes esenciales.
Como consecuencia, grandes segmentos de la población humana están desnutridos, especialmente en Asia y África.
No obtienen bastante zinc, hierro y también vitamina A para permanecer sanos. La insuficiencia de la ingesta de hierro produce anemia, retarda el desarrollo cerebral y aumenta la mortalidad entre las mujeres y los lactantes.
Si los niños tienen deficiencia de vitamina A, pueden quedar ciegos y su sistema inmune se debilita, a menudo causando enfermedades infecciosas tales como sarampión, diarrea o malaria.
Para combatir la desnutrición, los investigadores de ETH liderados por Ingo Potrykus desarrollaron una nueva variedad de arroz hace ya muchos años que en el 2000 se conoció como "arroz dorado".
Esta fue una de las primeras variedades de arroz genéticamente modificadas en las que los investigadores pudieron producir betacaroteno, el precursor de la vitamina A, en el endospermo del grano de arroz.
El arroz ddorado fue mejorado más adelante y ahora se utiliza en programas de cría en varios países, sobre todo en el Sureste de Asia.
Para abordar otras deficiencias de micronutrientes, los investigadores en el Laboratory of Plant Biotechnology del Profesor Gruissem en el ETH Zurich y en otros países, también desarrollaron variedades de arroz con mayor nivel de hierro en los granos de arroz y trigo, por ejemplo.
Sin embargo, todas las nuevas variedades de arroz transgénico tienen una cosa en común: sólo pueden proporcionar un micronutriente en particular.
Hasta la fecha, la combinación de varios micronutrientes en una planta de arroz era un sueño que no se había realizado.
Ahora un grupo dirigido por Navreet Bhullar, científico senior en el Laboratory of Plant Biotechnology en ETH Zurich, reporta un éxito en la creación de un arroz de nutrientes múltiples.
Los resultados se publicaron recientemente en la revista Scientific Reports.
El investigador y su estudiante de doctorado Simrat PAL Singh tuvieron éxito en la modificación genética de plantas de arroz de manera que, además de los niveles suficientes de hierro y zinc, también producen niveles significativos 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 nutrición saludable", explica Bhullar.
Científicamente, el éxito fue la ingeniería de un casete de genes que contenía cuatro genes para la mejoría de los micronutrientes que podían insertarse en el genoma del arroz como un locus genético único.
Esto tiene la ventaja de que los niveles de hierro, zinc y betacaroteno pueden incrementarse simultáneamente mediante cruces genéticas en variedades de arroz de varios países.
De lo contrario, sería necesario cruzar las líneas de arroz con los micronutrientes individuales para alcanzar el mejor contenido de micronutrientes en los granos de arroz.
Bhullar y sus estudiantes de doctorado trabajaron varios años para establecer esta prueba de concepto.
Aunque los granos de las líneas de arroz multi-nutriente tienen más betacaroteno que la variedad original del arroz del Japón, dependiendo de las líneas el contenido del betacaroteno puede ser diez veces más bajo que en el arroz dorado 2, la variante mejorada del arroz dorado.
"Pero si uno sustituye el 70 por ciento del arroz blanco actualmente consumido por la variedad de nutrientes múltiples, esto podría mejorar notablemente la suplementación de vitamina A que ya da además suficiente hierro y zinc en la dieta", enfatiza el investigador.
Las nuevas líneas de arroz de nutrientes múltiples todavía están en su fase de prueba.
Hasta ahora las plantas han sido cultivadas en el invernadero y analizadas por su contenido de micronutrientes.
"Vamos a mejorar las líneas más allá", dice Bhullar.
Se planea probar las plantas en ensayos de campo confinados para determinar si los rasgos de micronutrientes y también las propiedades agronómicas son igualmente robustos en el campo como lo son en el invernadero.
Bhullar espera que las nuevas líneas de arroz serán probadas en el campo el próximo año.
Pero aún no sabe cuándo están listos para la producción en los campos de los agricultores. "probablemente serán cinco años antes de que el arroz de nutrientes múltiples pueda usarse para reducir el hambre oculta", dice.