Las plantas, como cualquier ser vivo, deben protegerse de amenazas como hongos, bacterias o insectos para sobrevivir. Para ello, muchas especies han desarrollado compuestos naturales que repelen estos organismos, permitiendo su adaptación y longevidad. Sin embargo, el afán por mejorar el sabor, color y otros atributos comerciales ha llevado a la pérdida de esta capacidad en cultivos como la papa sabanera y criolla, ampliamente consumidas en Colombia.
Los compuestos responsables de esta protección son los glicoalcaloides esteroidales (SGA), formados por la combinación de azúcares y sustancias derivadas del colesterol. En plantas silvestres, la cantidad y diversidad de estos compuestos es mayor, lo que las hace más resistentes a las plagas.
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Bajo esta premisa, el doctor en Biología Pablo Andrés Pérez Mesa, investigador de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), decidió explorar si todas las especies de solanáceas producen estos compuestos. Aunque los estudios previos se han enfocado en la papa y el tomate, existen cientos de especies aún inexploradas, muchas de ellas utilizadas por comunidades campesinas e indígenas de Cundinamarca y Santander en sus actividades diarias. Un ejemplo curioso es el uso de ciertas hojas como jabón natural debido a su capacidad de generar espuma.
Un hallazgo sin precedentes: el frutillo y sus 21 genes candidatos
Durante su investigación, el doctor Pérez Mesa encontró que la especie Solanum stellatiglandulosum, conocida como frutillo, posee 21 genes potenciales para producir SGA. Este descubrimiento es inédito, pues hasta ahora el frutillo había pasado desapercibido tanto para los científicos como para los habitantes de la Región Andina.
"En sectores de Bogotá como el Parkway y el Jardín Botánico se pueden encontrar algunos ejemplares de este árbol, caracterizados por sus espinas y pequeños frutos amargos. Su toxicidad, producto de la conservación de estos compuestos, lo hace un candidato interesante para futuros estudios sobre resistencia vegetal", explica el investigador.
Además de su función defensiva, estos compuestos podrían tener aplicaciones en la medicina y la modificación genética para fortalecer otras especies de cultivos.
Explorando la diversidad de las solanáceas en Colombia
Para profundizar en su estudio, el equipo de investigadores del grupo Tándem Max Planck de la UNAL recolectó muestras de semillas, frutos, hojas y ramas de 126 especies de solanáceas, incluyendo papas, tomates, berenjenas y lulos, además de variedades silvestres como el frutillo. La recolección se realizó en diversas regiones de Colombia, entre ellas Cundinamarca, Boyacá, Cauca, Meta, Antioquia, Amazonas y Chocó.
"No pudimos llegar a zonas como Norte de Santander o la Sierra Nevada de Santa Marta debido a la presencia de grupos armados y a las restricciones por la pandemia de Covid-19. Aun así, identificamos 37 especies silvestres y 17 domesticadas. Un caso especial es el lulo, del cual existen cerca de 10 especies, aunque solo tres son consumidas debido a que muchas variedades son consideradas maleza", explica Pérez.
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Aplicaciones en salud y resistencia de cultivos
Los compuestos presentes en estas plantas han demostrado en estudios previos su capacidad para reducir el crecimiento de células cancerígenas de pulmón. Conocer mejor la composición genética y metabólica de especies como el frutillo podría abrir nuevas posibilidades para la industria farmacéutica.
Las semillas recolectadas fueron cultivadas durante dos años en los invernaderos de la UNAL Sede Bogotá hasta su madurez. Posteriormente, se enviaron muestras al Instituto Max Planck de Fisiología Vegetal en Alemania para analizar con mayor precisión los compuestos presentes en cada especie.
"Los resultados nos permitieron construir una base de datos detallada sobre el genoma de estas plantas. Aunque la diferencia de concentraciones de compuestos no es tan marcada entre especies, este estudio sienta las bases para futuras aplicaciones en resistencia vegetal y medicina", concluye Pérez.
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Uno de los hallazgos más relevantes es que plantas como los borracheros y las uchuvas, aunque pertenecen a la misma familia, no producen estos compuestos. Este descubrimiento abre nuevas líneas de investigación sobre los mecanismos internos de las plantas y cómo pueden ser utilizados para desarrollar especies más resistentes a enfermedades y plagas, como la gota o la antracnosis, que generan pérdidas millonarias en cultivos esenciales para la alimentación colombiana, como la papa, el tomate y el lulo.
