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Casos de investigación

La UCLM a la cabeza en el análisis científico del azafrán
10/02/2008

La Universidad de Castilla-La Mancha ha conseguido reunir un volumen considerable de estudios dedicados a esta planta. Cuenta con diecisiete convenios y contratos de carácter nacional e internacional; cincuenta y seis proyectos de I+D, seis de ellos internacionales; ha participado en más de veinte congresos y desarrollado cuatro tesis doctorales con calificación cum laude.

El azafrán es un cultivo tradicional de La Mancha, conocido por ser una de las especias más caras del mundo debido a su delicado proceso de recolección y muy apreciada por sus cualidades colorantes, aromatizantes y por sus propiedades medicinales. Esta especia derivada de la flor de la planta de la que recibe su nombre, del género Crocus y especia sativus, ha sido agraciada con componentes químicos como el picrocrocin y safranal que le ha otorgado un aroma y sabor diferenciador y pigmentación amarilla que se la debe al apocaroteniode de crocin.

La Universidad de Castilla-La Mancha cuenta con varios resultados de investigación sobre esta emblemática planta, gracias a tres grupos de investigación que han centrado sus conocimientos y esfuerzos al Crocus sativus l., vulgarmente conocido como azafrán.

La especia

Los primeros estudios datan al año 1985 y fueron los realizados por el profesor Gonzalo Alonso del grupo de investigación de Cátedra de Química AgrícolaLa planta monocotiledónea Crocus sativus L. es una especie nativa del sur de Europa. Es una pequeña bulbosa, perenne, cultivada por sus flores alargadas de color violáceo que se caracterizan fundamentalmente por la presencia de tres estigmas rojos de 25-30 mm de largo, que sobresalen respecto a los pétalos. El azafrán comercial consiste en los estigmas desecados de C. sativus.

Los principales componentes de la especia del azafrán han sido objeto de una amplia caracterización química realizada por el profesor Gonzalo Alonso del área de Edafología y Química Agrícola. Sus líneas de investigación son los métodos analíticos para la determinación de la calidad del azafrán; la caracterización del azafrán de Castilla-La Mancha; aislamiento semi-industrial de los compuestos responsables de las características del azafrán especia; puesta a punto de métodos para la determinación de adulteraciones; estudio del proceso de deshidratación del azafrán y de su auto-oxidación durante su conservación y almacenamiento. Azafrán, Color, Aroma, Sabor, Crocinas, Safranal, Picrocrocina, Adulteración, Deshidratación, Auto-oxidación.

Destacar los proyectos Internacionales desarrollados por este profesor, como el Proyecto CRAFT en colaboración con PYMES y el Servicio Oficial de Inspección, Vigilancia y Regulación de las exportaciones agrícolas al extranjero (SOIVRE), con el objetivo de investigar en métodos de reducido coste para detectar el nivel de colorantes que adulteraban el azafrán de forma que se reduzcan al máximo, así como la defensa de esta metodología ante la Organización Internacional de la Estandarización (ISO); un segundo proyecto internacional a mencionar es el Proyecto Interreg IIIC, nace con la finalidad de proteger la producción del azafrán, mantener su cultivo en los países y poner de manifiesto las buenas practicas de elaboración de esta especia, como resultado se obtuvo el Libro Blanco del azafrán en Europa en colaboración con el Instituto Técnico Agronómico Provincial (ITAP) y el proyecto SAFFIC actualmente en desarrollo y en coordinación con la Asociación de Especias y Condimentos, la Denominación de origen, AENOR y sus equivalentes de distintos países, se pretende con este proyecto ampliar el abanico en la determinación de colorantes y modificar la normativa ISO que determina la calidad del azafrán.

Grupo de Química AgrícolaActualmente, España es el país que produce el azafrán de mayor calidad en el mundo, pero en cuanto a su volumen de producción se ve superada por Irán y Grecia, aunque nuestro país lidera su comercialización, sobretodo por la importación del azafrán. Las empresas españolas importadoras aplican las técnicas de procesado que son exclusivas de nuestro país, de forma que se consigue mejorar la calidad del mismo.

Y aún más, en un esfuerzo por aunar ciencia, gastronomía, tradición, cultura y llegar a la sociedad, la UCLM, a través del grupo de investigación de Cátedra de Química Agrícola, ha realizado diversas actividades relacionadas con el azafrán; como colaborar con el cocinero vasco Aduriz para potenciar el sabor de azafrán en la cocina; La Semana del Azafrán; el curso de verano: “Sobre azafrán especia”, en el que participaron algunos de mejores cocineros del país, científicos, periodistas, expertos gastronómicos y artistas y, en este último año, un curso de verano sobre la calidad de los productos regionales, uno de ellos el azafrán.

La planta

Con el profesor José Antonio Fernández del Grupo de Biotecnología se abre una nueva línea de investigación.Para la comprensión de sus estudios debemos diferenciar los siguientes compuestos químicos orgánicos del azafrán, los metabolitos primarios (carbohidratos, lípidos y aminoácidos) fundamentales para el proceso vital de la planta y metabolitos secundarios (terpenoides, alcaloides y pigmentos) compuestos que tienen una estructura química más compleja y desempeñan varias funciones en relación a la supervivencia de la planta, la capacidad antimicrobiana, la actividad insecticida, que hace repeler a depredadores potenciales, y también señalar que estos compuestos secundarios están implicados en procesos de diferenciación y desarrollo. En el caso concreto de la planta del azafrán, estos metabolitos segundarios son los responsables del color de las flores, el sabor de la especia y son fuente de generación de resistencias frente a plagas, enfermedades y origen de muchos compuestos químicos, que pueden desarrollar, a través de su manipulación, propiedades adecuadas para desarrollar productos de interés industrial y/o farmacéutico.

El catedrático en Genética José Antonio Fernández de la UCLM, que realiza sus investigaciones en el laboratorio de Biotecnología del Instituto de Desarrollo Regional (IDR) del Campus de Albacete, ha desarrollado varios estudios sobre este tema. Destacan sus líneas de investigación en torno a la Biotecnología, la biología y fisiología molecular, genética molecular del metabolismo de terpenoides de azafrán y ensayos de biofármacos procedentes del azafrán, técnicas in vitro aplicadas a la micropropagación y mejora genética del azafrán. Sus proyectos están orientados a la búsqueda de compuestos eficaces para el tratamiento del cáncer, por las propiedades organolépticas del azafran. Otro proyecto realizado por este profesor es la caracterización genética y tecnología del cultivo in vitro de tejidos vegetales aplicada a la mejora de la producción de azafrán de Castilla-La Mancha, con el fin de conseguir la máxima calidad, para evitar adulteraciones y falsificaciones que introducen otros países en este mercado. Además, por medio de las tecnologías in vitro de manipulación genética se podrían obtener variantes muy interesantes en los cormos, como resistencias a infección por hongos y bacterias etc... Entre los estudios más recientes, el Metabolismo de los Carotenoides en el azafrán. Aplicaciones agronómicas y biotecnológicas y la Tipificación genética del azafrán del Jiloca: caracterización molecular, fotoquímica y de respuesta a patógenos.

Continuando con el área de Genética, Mª Lourdes Gómez, destacar sus estudios en torno al desarrollo de los estigmas de la planta, los compuestos que constituyen la especia del azafrán, las enzimas que catalizan su biosíntesis y los genes que la codifican; sobretodo esta profesora investiga en los metabolitos secundarios, en concreto la identificación, caracterización y regulación de los genes implicados en el metabolismo secundario de los carotenoides de la planta de azafrán. Los proyectos futuros de esta profesora siguen en esta misma línea, tiene como objetivo entrar en las rutas de biosíntesis de metabolitos secundarios y conocer los mecanismos de regulación de estas rutas.

Señalar también la reciente línea de investigación de investigación de este grupo en alergias, debido al nuevo proyecto de Oussama Ahrazem, que consta de la identificación, aislamiento y caracterización de los alergenos del azafrán, sus estudios se realizan en colaboración del Hospital General de Ciudad Real y para la Fundación de Investigación Sanitaria en Castilla-La Mancha.

Además desde el año 2003, se han celebrado encuentros de ámbito científico con objeto de estudio el azafrán, teniendo como coordinador el profesor José Antonio Fernández, comenzando con el I Simposio Internacional sobre Biología y Tecnología del Azafrán (ISSBB), en el que se trató las propiedades anticancerosas del azafrán. Posteriormente, se confirmó la participación del Laboratorio de Biotecnología del IDR en la creación de la colección nacional de azafrán, en un intento de evitar la pérdida de biodiversidad de cultivo que en los últimos tiempos ha visto reducida su superficie. A mediados de 2006, se presentó el Proyecto Crocusbank financiado por la CE y con sede en Albacete, en el que intervienen 14 grupos de nueve países, convirtiéndose la UCLM en el centro de referencia del azafrán para uso mundial; este proyecto nace con el objetivo de mantener a escala planetaria todos sus recursos genéticos del azafrán con el fin de protegerlos, reproducirlos y evitar su extinción así como especies afines del género crocus. Lo más reciente dentro del proyecto CROCUSBANK, ha sido la celebración de un Taller Internacional sobre la caracterización molécular del azafrán por el IDR.

En cuanto al proyecto más inmediato del grupo, la participación en el Simposio Internacional sobre “Plantas Infrautilizadas para la Alimentación, la Nutrición, los Ingresos y el Desarrollo Sostenible” en Aruhsa (Tanzania) que se celebrará a primeros de marzo que tiene como objeto la promoción de plantas infrautilizadas con el fin de combatir el “hambre oculta” y ofrecer nuevas posibilidades de ingresos a los agricultores. La aportación a este Simposio por parte del profesor José Antonio Fernández consiste en la ponencia en torno al azafrán, sus posibles aplicaciones industriales y medicinales.

Dos proyectos a más largo plazo son, la instauración de réplicas del Banco Mundial en otros países y la contribución al III Simposio Internacional sobre Biología Y Biotecnología del azafrán que se celebrará en el año 2009 en Grecia.

El cultivo

Arturo de Juan del grupo de Agroingeniería del Agua incorpora un nuevo enfoque con  su investigación desde la óptica del agua/planta/sueloLas zonas principales de cultivo de esta planta se localiza en Azerbayan, China, España, Francia, Grecia, India, Irán, e Italia. Asimismo, también ha sido objeto de estudio su cultivo en invernadero por Arturo de Juan, profesor del área de producción vegetal de la E.T.S. de Ingenieros Agrónomos de Albacete, su línea de investigación esta basada en la mejora integral del uso del agua en la agricultura, sobretodo en la aplicación de la ingeniería hidráulica, al uso eficiente del agua en el regadío, en los modelos de simulación de riego por aspersión, en el desarrollo de modelos multicriterio de ayuda a la toma de decisiones para la gestión de explotaciones agrícolas, en los estudios de mejora y modernización de regadíos.

El proyecto que desarrolla actualmente este profesor, radica en el forzado del azafrán en atmósfera controlada, es decir, que a los cormos del azafrán se les somete a concentraciones de compuestos químicos como el oxígeno, anhídrido carbónico y/o nitrógeno; este procedimiento se realiza en una planta piloto, con el objetivo de conseguir la producción del azafrán fuera de temporada “contranatura” y sin perder ninguna de sus cualidades, el periodo de exposición es de febrero a junio y como consecuencia la obtención de la flor y los estigmas desde octubre a junio, por tanto se aumenta su tiempo de floración y como repercusión incrementa la rentabilidad del agricultor.

Apuntar su aportación al Libro Blanco editado por el INTERREG 3C, y lograr una amplia transferencia de resultados de I+D+i a productores, comerciantes, alumnos informados mediante boletines o charlas y la reciente creación de la Corporación de Operadores del Azafrán Español (COAE). También se debe a este profesor, la mecanización de la plantación en cormos en campo y su recolección, así como la recogida de la flor, procesos que se realizaba de forma manual. Como conclusión, Arturo de Juan, ha conseguido fitotécnicamente el cultivo perfecto, su fertilización, riego, densidad poblacional, modalidad de implantación, desyerbe, etc.

Sus objetivos a corto plazo residen en la aplicación en campo real de su investigación para el uso del agricultor, igualmente poner a su disposición la mecanización del proceso de recogida, sin dejar de profundizar en las técnicas de forzado del azafrán en atmósferas controladas y avanzar en la mecanización del desbriznado de su flor.

Bibliografía:

- El color, sabor y aroma de azafrán especia. Manuel Carmona Delgado; Amaya Zalacain Aramburu, Gonzalo L. Alonso Díaz-Marta. Altabán Ediciones. Marzo 2006.

- Desarrollo y expresión génica en cormos de azafrán (Crocus Sativus L.). Manuel Álvarez Ortí. Ediciones de la UCLM. 2004.

- Biotecnología del Azafrán. José Antonio Fernández Pérez y Julio Escribano Martínez. Ediciones de la UCLM. Cuenca 2000.

- Azafrán en Europa. Problemas y estrategias para valorizar la calidad y mejorarla competitividad. Libro Blanco. ISBN: 978-960-8092-54-9

Agencia de Prensa Científica UCLM, 29 de febrero de 2008.


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