Investigación andaluza usa IA para optimizar sabor y aroma de la fresa ante cambio climático
Un nuevo proyecto financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación y liderado por la Universidad de Málaga junto al Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea 'La Mayora' (IHSM-UMA-CSIC) ha logrado identificar cómo los factores genéticos y ambientales afectan el sabor y la calidad de la fresa según la región donde se cultive.
Este importante avance será clave para aplicar marcadores moleculares en programas de mejora genética asistida. Además, facilitará la creación de variedades de fresas más adaptadas al cambio climático, reduciendo costos y acelerando los plazos de desarrollo.
El estudio, desarrollado simultáneamente en cinco países europeos (Noruega, Francia, Italia, Polonia y Alemania), demuestra que el entorno y su interacción con el cultivo influyen decisivamente en el crecimiento y la calidad del fruto. Los investigadores constataron que el rendimiento y la composición de la fresa varían notablemente en función del ambiente, el método de cultivo y la genética, junto con la interacción entre estos factores.
- Impacto del clima en el sabor de la fresa
- Análisis genético de variedades en Europa
- Reto genético para la mejora de la fresa
- Hacia fresas con mayor calidad sensorial
Impacto del clima en el sabor de la fresa
Las conclusiones, publicadas en Food Chemistry bajo el título 'Cultivar-by-environment interactions shape strawberry fruit quality: A multi-omics approach across European climates', reflejan que las condiciones climáticas son determinantes. Un clima cálido y temperaturas elevadas aceleran la maduración y reducen el tiempo de desarrollo, lo que incrementa la acidez del fruto.
Por otra parte, climas más suaves favorecen una mayor acumulación de azúcares y compuestos aromáticos, realzando el sabor. Los expertos señalan que el entorno del cultivo puede modificar hasta un 30% del perfil metabolómico, que es el conjunto de pequeñas moléculas presentes en las células de la fresa. La interacción entre la genética y el entorno también altera casi el 18% de este perfil.
Sin embargo, la fecha de la cosecha y su combinación con el tipo de cultivar y el ambiente tienen un impacto mínimo, menor al 5%, en la variabilidad del aroma y el sabor.
Análisis genético de variedades en Europa
Para llevar a cabo esta investigación, se estudiaron cuatro variedades de fresa -Clery, Frida, Gariguette y Sonata- cultivadas en distintas condiciones. Parte del cultivo se realizó en campo abierto en Noruega, Alemania y Polonia, y otra parte bajo túneles de polietileno en sitios de Italia y Francia.
Se aplicaron técnicas moleculares que analizan información a nivel de ADN, ARN y metabolitos, junto a modelos matemáticos avanzados y análisis multivariante. Estas herramientas permiten integrar grandes volúmenes de datos y sentar las bases para futuros métodos que empleen inteligencia artificial aplicada a la mejora vegetal.
Reto genético para la mejora de la fresa
La fresa cultivada es una especie octoploide, lo que significa que posee ocho copias de su genoma, dificultando su estudio frente a plantas con genomas más simples como el tomate o Arabidopsis. Para manejar esta complejidad, se utilizó la técnica estadística Permanova, que ayuda a detectar diferencias significativas considerando varias variables simultáneamente.
Patricia Pacheco, experta en biotecnología vegetal de la Universidad de Málaga, destaca el enorme volumen de datos generados, que alcanza gigabytes y terabytes. Estas tecnologías avanzadas permiten superar limitaciones previas en el análisis genético.
Entre las moléculas clave identificadas, se encuentran la sacarosa, el linalol y la decalactona, elementos que permanecen estables en distintos entornos y que influyen en el aroma y el sabor característicos de la fresa.
Hacia fresas con mayor calidad sensorial
Los investigadores remarcan la importancia de desarrollar variedades que integren calidad sensorial, estabilidad y adaptabilidad a diversos sistemas de producción. "El hecho de que las variedades no se comporten igual en distintos ecosistemas nos proporciona información clave para acelerar la mejora vegetal", señalan.
Desarrollar una nueva variedad de fresa con métodos tradicionales puede llevar entre 8 y 12 años. Utilizando selección asistida por marcadores moleculares y técnicas como la edición del genoma, este plazo podría reducirse a 2-4 años, lo que también supone un importante ahorro económico para los agricultores.
Actualmente, el equipo trabaja en el análisis de compuestos volátiles que el fruto produce para potenciar su atractivo no solo visual, sino también sensorial y placentero para el consumidor. "Aplicamos la ciencia para ofrecer al consumidor fresas de mayor calidad, más aromáticas y adaptadas a los desafíos del cambio climático", concluye el investigador Vallarino.
Este estudio cuenta con financiación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
