El estrés oxidativo es un factor clave en el envejecimiento y en el daño celular, así como en el desarrollo de enfermedades relacionadas con la edad, como son los problemas cardíacos y neurodegenerativos. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) juegan un doble papel como compuestos tóxicos y beneficiosos para el organismo. En bajas concentraciones, son favorables y cumplen funciones esenciales como la señalización celular y la regulación de la función inmune, entre otras. Por el contrario, en altas concentraciones, estas moléculas provocan estrés oxidativo que puede desembocar en diversos problemas de salud. El consumo de alimentos ricos en antioxidantes puede ser una herramienta útil para combatir el estrés oxidativo.
En este sentido, con el objetivo de plantear soluciones biotecnológicas para combatir el estrés oxidativo de los seres vivos, investigadores del Grupo de Investigación Interacciones Microbianas y del Grupo de Investigación en Polifenoles, ambos de la Universidad de Salamanca, han realizado un estudio en el que revelan “el papel de los bioestimulantes bacterianos en el incremento de la producción de frutos y en la mejora beneficiosa para la salud, mediante el aumento de la calidad nutricional y antioxidante”, explica a Comunicación USAL el catedrático y director del Grupo de Investigación Interacciones Microbianas, Raúl Rivas.
En el trabajo, publicado en la revista npj Science of Food del grupo Nature, los científicos aislaron y caracterizaron una cepa bacteriana del género Rhizobium de las raíces de plantas de mora. Esta cepa presentó características individuales destacadas relacionadas con la promoción del crecimiento vegetal y fue utilizada para inocular ejemplares de mora. Los resultados mostraron un notable aumento del 128% en la floración y un 129% en la producción de frutos en comparación con las plantas no inoculadas.
Además del aumento de rendimiento, fue observada una mejora en la composición de los frutos. Las moras de las plantas inoculadas presentaron “un aumento significativo en compuestos fenólicos clave, como la cianidina-3-O-glucósido y la sanguiina H6”, subraya. Estos compuestos son conocidos por su potente actividad antioxidante, antiinflamatoria y anticancerígena.
Raúl Rivas, catedrático del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca
Impacto en Caenorhabditis elegans
Para evaluar el impacto de estos cambios, los investigadores de la Universidad de Salamanca expusieron el nematodo Caenorhabditis elegans a extractos de las moras. El nematodo Caenorhabditis elegans es un organismo modelo muy valioso, empleado en un amplio abanico de áreas científicas que incluyen la investigación en Alzheimer, Parkinson, obesidad, diabetes, cáncer o envejecimiento, entre otras.
Los nematodos expuestos a los extractos de las moras inoculadas con la bacteria mostraron una supervivencia significativamente mayor bajo condiciones de estrés oxidativo, simulando un efecto protector contra el daño celular. Este efecto se correlacionó con la sobreexpresión de genes como skn-1 y hsp-16 en el nematodo, genes que están directamente vinculados con la longevidad y la resistencia al estrés oxidativo.
El hallazgo abre nuevas oportunidades para producir frutas más saludables mediante prácticas agrícolas sostenibles, con beneficios tanto para el agricultor como para el consumidor a través de la aplicación de bioestimulantes bacterianos.
Imagen del nematodo Caenorhabditis elegans
Grupo de Investigación Interacciones Microbianas
El Grupo de Investigación Reconocido (GIR) de la Universidad de Salamanca Interacciones Microbianas se formó y comenzó sus trabajos en la década de los 80. Desde entonces, se ha consolidado y mantiene colaboraciones productivas y estables con diversos grupos de investigación tanto en España como en el extranjero (EE.UU., Inglaterra, Francia, Portugal, Italia, Brasil y Perú, entre otros).
Dirigido por Raúl Rivas, catedrático de Microbiología del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca, su línea general de investigación refleja el interés actual del grupo en estudiar la biodiversidad microbiana y analizar el potencial de los microorganismos para ser aplicados en diversas facetas biotecnológicas, con especial énfasis en el empleo de bacterias y hongos en la mejora de procesos agroalimentarios y de sostenibilidad ambiental y en la obtención de bioproductos.
El GIR, tiene el estatus de Unidad Asociada al Departamento de Producción Vegetal del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC y ha sido reconocido como Grupo de Excelencia y como Unidad de Investigación Consolidada por la Junta de Castilla y León (formando parte de la “Unidad de Excelencia de Producción Agrícola y Medio Ambiente AGRIENVIRONMENT” del Instituto de Investigación en Agrobiotecnología, CIALE, de la USAL). Así como es miembro de la Red Nacional de Biotecnología de las asociaciones beneficiosas ente plantas y microorganismos desde su inicio siendo grupo fundador de la Sociedad Española de Fijación de Nitrógeno (SEFIN).
El profesor Raúl Rivas acompañado por el Grupo de Investigación Reconocido Interacciones Microbianas (GIR) y Polifenoles de la Universidad de Salamanca
Grupo de Investigación en Polifenoles
El Grupo de Investigación en Polifenoles de la Universidad de Salamanca (GIP-USAL), dirigido por Celestino Santos Buelga, catedrático del Área de Nutrición y Bromatología, fue reconocido como Grupo de Investigación de Excelencia de Castilla y León en 2007 y como Unidad de Investigación Consolidada de Castilla y León, 2015. Desde 2019 es, además, una de las seis UIC que constituyen la “Unidad de Excelencia de Producción Agrícola y Medio Ambiente AGRIENVIRONMENT” enmarcada en la Estrategia Regional de Investigación e Innovación para una Especialización Inteligente (RIS3) de Castilla y León 2014-2020 y cofinanciada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional.
La actividad investigadora del GIP-USAL se desarrolla dentro de dos líneas principales. Por una parte, se centra en analizar la influencia de los compuestos fenólicos sobre la calidad de la uva y las características sensoriales del vino, especialmente color, sabor y astringencia, con particular atención a los retos planteados por el cambio climático, fenómeno con notable repercusión sobre la madurez fenólica de la uva y consecuente calidad de los vinos.
Por otra, está orientada a la evaluación de la biodisponibilidad, metabolismo, actividad y mecanismos de acción de los compuestos fenólicos y sus metabolitos y sus implicaciones en salud humana, estudios que se llevan a cabo fundamentalmente en sistemas in vitro y organismos modelo, en particular el nematodo Caenorhabditis elegans.
