Lograr cultivos de cebada más productivos, que aumenten su rendimiento, resistan enfermedades y mejoren las cualidades de la malta, es el objetivo de un grupo de investigadores de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, quienes atienden una demanda de la industria nacional para mejorar el cereal, fundamental para producir cerveza.

Tras dos años de trabajo, los científicos han identificado en cinco variedades mexicanas de cebada 42 proteínas diferenciales y se han enfocado en 10 de ellas, asociadas con características fundamentales para mejorar las semillas.

“Se trata del primer estudio proteómico de este cereal realizado en México”, afirmó Tzvetanka D. Dinkova, integrante del grupo al que también pertenecen Felipe Cruz García, María Teresa Olivera Flores y la emérita Estela Sánchez Quintanar, del Departamento de Bioquímica de la FQ. Recientemente, se unió Francisco Ruiz Terán, del Departamento de Alimentos de la misma entidad.

Cultivada desde la antigüedad en Egipto, Grecia y Roma, la cebada (Hordeum vulgare) se introdujo de Europa a esta tierra, en donde se han creado variedades mexicanas de las que es importante conocer sus características moleculares y bioquímicas para que se puedan mantener y mejorar.

“En el laboratorio trabajamos con cinco variedades mexicanas, dos que se siembran más porque resisten temporales y patógenos, y tres que son más sensibles a condiciones climáticas adversas y ataque de patógenos. Además, analizamos una sexta, importada, que se usa en el país para mejorar la malta. Para el estudio, se utilizaron semillas cultivadas en campo”, explicó Dinkova.

Marcadores bioquímicos

Con experiencia previa en proteómica y en análisis de proteínas de semillas de maíz, Dinkova y sus colegas extendieron el estudio a las variedades de cebada que se usan en México para la producción de malta y cerveza.

La idea es tener una especie de radiografía de las proteínas de las semillas, pues propician el proceso para obtener la malta y la acción de la levadura en la fermentación.

“Hicimos análisis e identificamos proteínas que son diferentes entre las cinco variedades. Muchas enzimas importantes en el proceso de malteo para hacer cerveza resultaron distintas entre las variedades, así que son potenciales marcadores bioquímicos”, señaló.

Es de interés para la industria cervecera identificar la presencia tanto de proteínas, que les estorban en el proceso para hacer la cerveza, como de enzimas que favorecen la fermentación por la levadura.

“Estamos en la etapa de hacer anticuerpos para ver, en nuevas variedades de cebada, cómo está la expresión en estas proteínas. El hecho de que estén en la semilla seca es importante para la cerveza, primero para la germinación y la malta, después, para que la malta dé lugar a una buena fermentación”, explicó.

En su estudio en muestras de extractos de semillas vertidas en gel, los investigadores identificaron “manchas” correspondientes a proteínas, que formaron una distribución característica para cada variedad. Este patrón, que puede visualizarse, es semejante a una radiografía de la semilla. En las diferentes manchas entre variedades se identificaron 42 proteínas distintas, algunas con actividad enzimática y otras de almacenaje o de señalización.

Todas son importantes en el proceso. Ya se conocía la existencia de estas proteínas, pero no habían sido identificadas como diferenciales en variedades que tienen diversas cualidades en el malteo o rendimiento desigual.

La identificación se hizo mediante espectrometría de masas y estudios bioinformáticos, a fin de saber cuáles genes muestran diferencias entre las variedades analizadas.

“Con los marcadores que representan características relevantes para la cebada, implementaremos la metodología de su detección, así, se proporcionará una herramienta poderosa para los mejoradores tradicionales en cruzas genéticas y selección de nuevas variedades”, finalizó.