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Diferencias entre la harina de trigo y la espelta - un estudio científico

Blog-Post_09-2020_ES

Compartimos con vosotros un resumen del siguiente artículo científico "La proteómica de alta resolución revela diferencias en el proteoma de la espelta y la harina de trigo harinero que representan objetivos para la investigación sobre la sensibilidad del trigo" publicado por Muhammad Afzal1, Jens Pfannstiel2, Julia Zimmermann3, Stephan C. Bischoff3, Tobias Würschum4 & C. Friedrich H. Longin1 en la página web www.nature.com/scientificreports, donde se comparan las proteínas de la espelta con las del trigo harinero para entender porque uno crea más reacciones alérgicas o intolerancias que el otro.

Al tratarse de un texto con muchos tecnicismos, consideramos que es necesario aclarar algunos términos, como por ejemplo la proteómica, para ayudar a la compresión del estudio y las técnicas que los investigadores han usado para dar con los resultados del mismo.

Las "ómicas" son ciencias relativamente recientes que, apoyadas en avances tecnológicos muy relevantes, permiten estudiar un gran número de moléculas, implicadas en el funcionamiento de un organismo, p.ej genómica, metagenómica, proteómica, metabolómica y otros.La genómica está relacionada con el genoma, donde se encuentra la información genética que heredamos de nuestros padres. La metagenómica estudia el material genético, el cual es obtenido directamente de muestras ambientales, y es muy útil en el estudio de la Masa Madre de Cultivo. La proteómica es el estudio a gran escala de las proteínas, en particular su estructura y función. La metabolómica es el estudio científico de los procesos químicos que involucran metabolitos, también muy útil en el estudio del pan tras su horneado.

El genoma está formado por el ácido desoxirribonucleico (ADN) que se localiza en el núcleo de las células de nuestro organismo. Igual que mediante la genómica se estudian las cadenas de los genes para dar con sus proteínas, en las últimas décadas, el avance tecnológico ha permitido el estudio a gran escala de muchos genes, proteínas y metabolitos, permitiendo la creación de las ómicas antes citadas y otras diversas. Cada una de estas áreas ha ayudado a un mejor entendimiento de la causa de ciertas enfermedades. Además, la aplicación del conocimiento sobre las "ómicas" a la clínica podrá utilizarse para hacer un diagnóstico más temprano o para prevenir el desarrollo de una enfermedad. Puedes leer más sobre este tema aquí http://revista.unam.mx/vol.18/num7/art54/index.html

Dicho esto, y regresando al artículo sabemos que "el consumo de productos de trigo panificable (Triticum aestivum ssp. Aestivum) puede causar diferentes enfermedades en humanos como la enfermedad celíaca (EC), reacciones alérgicas y sensibilidad al trigo no celíaca (NCWS) que pueden afectar hasta el 10% de la población humana".

Cita del estudio

La espelta (Triticum aestivum ssp. Spelta) es una especie de trigo definida como una subespecie diferente del trigo panificable. Tanto la espelta como el trigo panificable son hexaploides que tienen el genoma AABBDD. A pesar de estas similitudes, los molineros y panaderos que venden productos de espelta y trigo panificable se enfrentaron a consumidores que afirmaban tener problemas de salud que iban desde síntomas como flatulencia hasta enfermedades como neuro dermatitis al comer trigo panificable, pero no al comer productos de espelta.

Se han investigado las posibles diferencias en los proteomas de la espelta y la harina de trigo panificable con el fin de poder encontrar las causas y diferencias. Para ello, se utilizaron 15 variedades representativas de la producción actual de espelta y trigo panificable en Alemania, que se cultivaron en tres lugares de prueba diferentes y se analizó su proteoma de harina utilizando la técnica Nano LC-ESI-MS / MS.

Los objetivos de esta investigación han sido (1) investigar si la espelta y la harina de trigo panificable contienen proteínas diferentes, que podrían ser objetivos adicionales para la investigación sobre NCWS; (2) comparar la variación entre especies y dentro de ellas, y (3) elaborar el impacto del medio ambiente versus genética en la expresión de proteínas con el fin de discutir las posibles consecuencias para la futura cadena de suministro de trigo, así como para la nutrición humana y animal.

El resultado del estudio 

En el estudio se identifica que la espelta y el trigo panificable pertenecen a la misma especie, pero son subespecies diferentes. Para comparar espelta y trigo panificable, se genera un dendrograma usando agrupaciones jerárquicas de las 15 variedades de espelta y 15 trigo panificable basado en todas las proteínas que eran ambientalmente estables expresadas en al menos una variedad.

Se llegan a detectar 3.050 y 2.770 proteínas en total en la espelta y el trigo panificable,

respectivamente, que parece ser el número más grande hasta ahora reportado para la espelta. Curiosamente, se llegan a identificar incluso más proteínas en muestras de espelta que en muestras de trigo panificable, aunque se tiene que usar la secuencia de proteínas de referencia de trigo también para la espelta, ya que aparentemente no existe ninguna otra referencia publicada al respecto.

Del número total de proteínas identificadas, sólo se detectaron 1.555 proteínas en espelta y 1.166 en trigo panificable en un subconjunto de las ubicaciones de campo. El estudio demuestra que, dependiendo de las condiciones ambientales específicas en los lugares de crecimiento, no se puede identificar una tendencia específica que muestre, por ejemplo, que la mayoría de las proteínas se expresaron en un lugar y en menor cantidad en otro lugar.

Por ese motivo se enfocaron las investigaciones adicionales en esas proteínas, que se expresaron consistentemente en todos los lugares de prueba en al menos una especie de cada variedad.

Hablamos de 1.495 y 1.604 proteínas en espelta y trigo panificable, respectivamente. En esas proteínas se ha podido observar un gran impacto del medio ambiente en su nivel de expresión. La heredabilidad es un rasgo que determina el nivel de expresión de una proteína y puede estar influenciada por factores genéticos versus ambientales.

Estos hallazgos concuerdan con los datos sobre el contenido de proteína cruda de los granos de trigo, determinado clásicamente por el principio de combustión de Dumas (método estándar 167 de la ICC, ICC, Viena, Austria). Este contenido de proteína cruda del grano se ve afectado en gran medida por las condiciones ambientales, incluida la cantidad y el tipo de fertilización con nitrógeno, las condiciones climáticas y los tipos de suelo que influyen en la disponibilidad de nutrientes para la planta.

En las conclusiones del estudio muestran claramente que la expresión de muchas proteínas estaba influenciada principalmente por las condiciones medioambientales en las que se cultivaron. Teniendo en cuenta las condiciones climáticas variables en la producción de cereales, solo las proteínas que son en gran medida independientes de los efectos ambientales y, en cambio, están controladas principalmente por la genética del grano, pueden manipularse eficazmente a lo largo de la cadena de suministro del trigo. Entre varios miles de proteínas, identificamos algunos cientos de estas proteínas en la espelta y el trigo panificable.

Además, se ha podido demostrar que aproximadamente un tercio de las proteínas detectadas diferían entre la espelta y el trigo panificable. Además, al concentrarse en el estudio solo en proteínas con alta heredabilidad, se presenta una lista de proteínas candidatas interesantes para futuras investigaciones sobre la sensibilidad del trigo.

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