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Proteina derivada de la semilla de algodon para la nutricion humana a un paso mas cerca de ser realidad

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athore, un biotecnólogo de plantas de Texas A&M AgriLife Research en College Station, recibió la noticia de que la “Petición para la determinación del estado no regulado para la semilla de algodón de ultra bajo Gossypol (ULGCS) TAM66274 de Texas AA ha sido aprobada por el Departamento de Agricultura y Animales de los EE. UU. Servicio de Inspección de Salud, o APHIS.

El canciller de la Universidad de Texas A&M, John Sharp, quien supervisa la Investigación de Texas A&M AgriLife junto con 11 universidades y siete agencias estatales, dijo que el trabajo de Rathore tendrá un efecto dramático en todo el mundo.

“El trabajo y la dedicación del Dr. Rathore han dado sus frutos”, dijo Sharp. “Él y su equipo ejemplifican los valores del Sistema A&M de Texas, y debido a ellos, más de 500 millones de personas en todo el mundo pueden tener acceso a una nueva forma de proteína, y nuestros agricultores podrán ganarse la vida mucho mejor. . “

A través de un proyecto financiado por Cotton Incorporated, Rathore y el equipo de Texas A&M desarrollaron una planta de algodón transgénico , TAM66274, con niveles de gosipol ultra bajos en la semilla que mantienen los niveles normales de gosipol que protegen la planta en el resto de la planta.

El Dr. Kater Hake, vicepresidente de investigación agrícola y ambiental de Cotton Incorporated, dijo que ha sido un viaje de décadas.

“La supresión del gosipol en la semilla de algodón ha sido parte de nuestra cartera de investigación financiada por más de 30 años”, dijo Hake. “Llevó tiempo aprovechar el potencial innato de proteína en la semilla; tiempo para que se desarrollen las tecnologías correctas y tiempo para que aparezca el equipo de investigación adecuado”.

Tom Wedegaertner, director de investigación y mercadeo de semillas de algodón en Cotton Inc., subraya el potencial del avance y el viaje a través del proceso regulatorio.

“El gosipol en las hojas y tallos de la planta de algodón sirve como elemento disuasorio de plagas, pero su presencia en la semilla no sirve para nada”, dijo Wedegaertner. “El uso más generalizado de la semilla de algodón como alimento para el ganado e incluso para el consumo humano se ha visto obstaculizado por los niveles naturales de gosipol en la semilla. A medida que avanzamos en la revisión regulatoria, la capacidad de utilizar el potencial de proteínas en la semilla aumenta mucho. más cerca.”

La acción reciente del USDA confirma que TAM66274 y cualquier línea de algodón derivada de cruces entre TAM66274 y algodón convencional o algodón derivado de biotecnología a los que el APHIS le otorga un estatus no regulado ya no se consideran artículos regulados federalmente, dijo.

Solo seis meses después de comenzar a trabajar con Texas A&M en 1995, Rathore, quien nunca había visto crecer el algodón en un campo antes de venir a Texas, decidió que era necesario hacer algo con respecto a la proteína infrautilizada en la semilla de algodón.

Proteína derivada de la semilla de algodón para la nutrición humana un paso más cerca de la realidad
Las glándulas todavía están allí, pero son mucho más ligeras, lo que refleja los niveles muy bajos de gosipol en la semilla de algodón desregulada. Crédito: foto de Texas A&M AgriLife por el Dr. Devendra Pandeya

Durante los últimos 23 años, se ha determinado que cree plantas de algodón que produzcan semillas que contengan gosipol muy por debajo de lo que la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Considera niveles seguros al tiempo que mantiene niveles normales de gosipol y sustancias químicas relacionadas en el follaje, las partes florales, la cáscara y raíces

El gosipol, mientras que es tóxico para los seres humanos y animales monogástricos como cerdos, aves, peces y roedores, es útil para las plantas de algodón para la defensa contra insectos y patógenos. Por lo tanto, la semilla de algodón que contiene gosipol se usa actualmente principalmente como alimento para rumiantes, ya sea como semilla entera o como harina de semilla de algodón después de la extracción de aceite.

“Las herramientas de biotecnología que hicieron exitosa la tecnología ULGCS acababan de estar disponibles cuando comencé a analizar el potencial para hacer que esta nueva fuente de proteína esté disponible para cientos de millones de personas”, dijo Rathore.

“También me di cuenta del valor que tiene para los productores de algodón en todas partes el eliminar el gosipol de la semilla de algodón porque es probable que un producto de este tipo mejore sus ingresos sin ningún esfuerzo adicional de su parte o aportes adicionales”, dijo. “Tal producto también puede ser importante desde el punto de vista de la sostenibilidad porque los agricultores producirán fibra, alimentos y alimentos del mismo cultivo”.

Rathore dijo que los países productores de algodón con un suministro limitado de proteínas para piensos pueden obtener grandes beneficios al utilizar esta proteína derivada de semillas como alimento para aves, cerdos o especies acuícolas.

Estos animales son significativamente más eficientes en la conversión de proteínas vegetales en proteínas de carne de alta calidad, dijo. La producción de huevos y pollos de engorde podría convertirse en el uso más eficiente de cualquier fuente de proteína de alimento disponible, incluido el ULGCS.

A pesar de los obstáculos, los fracasos y la falta de financiamiento en ocasiones, Rathore dijo que fue la dedicación y lealtad de su equipo y sus partidarios, como el fallecido Dr. Norman Borlaug, conocido como el “padre de la Revolución Verde”, lo que lo mantuvo Continuando con este proyecto.

“El Dr. Borlaug fue el mayor partidario de este proyecto y durante los tiempos difíciles en los que luchaba por obtener financiamiento y después de los intentos fallidos, fueron muchas las palabras de aliento que me inspiraron para continuar”, dijo Rathore.

Si bien hubo muchos miembros del equipo a lo largo de los años que trabajaron en el proyecto, dijo que entre los colaboradores clave para su avance estaban la Dra. Devendra Pandeya, Le Anne Campbell, la Dra. Sreenath Palle y el Dr. Sunilkumar Ganesan, todos los que trabajaron en su laboratorio en Texas A&M. así como por el Dr. Robert Stipanovic y sus asociados con el Servicio de Investigación Agrícola del USDA que realizó un análisis bioquímico de los niveles de gosipol en las líneas ULGCS.

“Se siente bien haber llegado hasta aquí, ya que Texas A&M AgriLife es solo la cuarta institución pública que ha logrado una hazaña como la desregulación de un cultivo diseñado”.

La investigación de Rathore se ha publicado en numerosas revistas científicas revisadas por expertos y se le han otorgado varias patentes en EE. UU. En 2006, publicó en las Actas de la Academia Nacional de Cienciasanunciando que las plantas de algodón se habían modificado con éxito en el laboratorio para “silenciar” el gosipol en la semilla. En 2009, las pruebas de campo verificaron el laboratorio y los estudios de invernadero que indicaban que el cultivo podría convertirse en una fuente de proteínas.

Proteína derivada de la semilla de algodón para la nutrición humana un paso más cerca de la realidad
El Dr. Keerti Rathore discute el algodón ultra bajo en gossypol con su equipo, el Dr. Devendra Pandeya y LeAnne Campbell. Crédito: Texas A&M foto por Beth Luedeker

Dijo que las semillas de algodón de estas plantas cumplían con los estándares de la Organización Mundial de la Salud y la FDA para el consumo de alimentos, lo que abre el potencial para hacer que la nueva fuente de alimentos ricos en proteínas esté disponible para cientos de millones de personas al año.

Rathore dijo que las semillas de algodón, con un contenido de proteína de alrededor del 23 por ciento, pueden desempeñar un papel importante en la nutrición humana eliminando el gosipol, especialmente en países donde las dietas a base de cereales / tubérculos proporcionan la mayoría de las calorías pero tienen un bajo contenido de proteínas.

“Al crecer en la India rural como hijo de un médico, había visto los efectos de la desnutrición de primera mano en los pacientes de mi padre”, dijo. “Muchos de sus problemas de salud se debieron a una alimentación y nutrición inadecuadas”.

Rathore dijo que por cada libra de fibra de algodón, la planta produce alrededor de 1.6 libras de semilla. La producción mundial anual de semillas de algodón equivale a unos 48,5 millones de toneladas.

“Los granos de la semilla segura se pueden moler en un polvo similar a la harina después de la extracción de aceite y utilizarlos como aditivos proteicos en las preparaciones de alimentos o tal vez tostarlos y sazonarlos como un bocadillo nutritivo”, dijo.

Rathore dijo que el algodón continuará siendo cultivado como una fuente de fibra natural, pero la adopción de las variedades ultra bajas de gosipol por parte de los agricultores tiene el potencial de hacer que la semilla sea tan valiosa como la pelusa.

“Nuestro enfoque, basado en la eliminación de un compuesto tóxico natural de la semilla de algodón, no solo mejora su seguridad sino que también proporciona un medio novedoso para satisfacer los requisitos nutricionales de la creciente población mundial”, dijo.

Aparte del aspecto humano, Rathore dijo que se ha demostrado el potencial de la semilla de algodón ultra baja en gossypol como sustituto de la harina de pescado en las dietas de camarones y lenguado del sur. Se planean estudios adicionales de acuicultura y alimentación de aves para evaluar completamente el valor nutricional de la única semilla de algodón.

Incluso después de haber superado este obstáculo de desregulación, el equipo sabe que el trabajo no está hecho.

“El próximo gran esfuerzo estará dirigido a las actividades para demostrar el potencial de valor agregado de esta tecnología”, dijo Wedegaertner. “El primer paso será producir suficientes semillas ULGCS para una producción a escala comercial en un molino de aceite de semilla de algodón. Esto tomará un par de años”.

Rathore dijo que el desarrollo de ULGCS involucró varias tecnologías patentadas, por lo que se deben tomar medidas adicionales para asegurar acuerdos con los titulares de patentes, y luego encontrar una compañía de semillas dispuesta a comercializar el rasgo de ULGCS y ponerlo a disposición de los productores de algodón de todo el mundo.

Rathore dijo, como científico que ha concebido y desarrollado esta tecnología, “Mi preferencia personal a medida que avancemos sería seguir el ejemplo del ‘Arroz Dorado’ en términos de su uso con fines humanitarios”.

MA