Ciencia para todos desde el CEBAS

 

 

El pasado día 10 de Noviembre de 2017 nos visitaron 12 alumnos de la asignatura de Biología (4º Grado en Biología, Universidad de Alicante), junto a sus profesoras Idoia GARMENDIA LÓPEZ y María del Carmen RODRIGUEZ HERNÁNDEZ . En primer lugar visitaron la Finca Experimental de Santomera, donde el personal de la misma, encabezado por el actual Vice-director del CEBAS, el Dr. Vicente Martínez, les mostró diferentes experimentos en invernaderos (efectos de estreses combinados, salinidad, reciclaje de drenajes en cultivos sin suelo)  así como la colección de cítricos.

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Posteriormente, se dirigieron al CEBAS donde el Dr. José A. Hernández les dio información sobre el CSIC y el CEBAS. A continuación visitaron las instalaciones de nuestro instituto.

 la Dra Huertas María Díaz les explicó técnicas investigación y conservación en desarrollo de productos vegetales de IV gama, el funcionamiento de un cromatógrafo de gases con detector olfatométrico y la versatilidad del uso de la texturometría para medidas de calidad en alimentos.

El Dr. José Enrique Yuste les explicó en detalle el funcionamiento del servicio de metabolómica del CEBAS, incluyendo la separación de muestras por UPLC y la detección de los diferentes metabolitos empleando un espectrómetro de masas acoplado a un equipo de RMN (resonancia magnética nuclear).

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Finalmente, el Dr. Abel Piqueras les explicó las técnicas de cultivo in vitro, mostrándoles cultivos in vitro de melocotonero, ciruelo, Paulownia y Stevia.

 

 

 

 

 

 

 

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El consorcio Riego Asesor liderado por la empresa HISPATEC en colaboración con el Departamento de Riego de CEBAS-CSIC y FIC, entra en su tercer año de ejecución de proyecto.

El pasado día 24 de octubre se celebró una reunión técnica del proyecto en la sede del CEBAS en Murcia. El objetivo de la misma fue exponer a los socios los resultados obtenidos sobre las pruebas demostrativas del nuevo algoritmo de riego que el CSIC ha registrado recientemente, para determinar por separado la evaporación y la transpiración de los cultivos hortícolas al aire libre.

A lo largo de la jornada, los investigadores del CEBAS mostraron uno de los resultados esperados del proyecto, el nuevo algoritmo de riego, que confirma que el proyecto está avanzando en la correcta dirección. Gracias a la participación de técnicos de los tres socios del proyecto, se contrastaron los requerimientos del entregable, para así comprender los detalles del mismo y analizar la información por parte de todos los implicados.

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El Dr. José Salvador Rubio del CEBAS-CSIC, expone los resultados del proyecto a los otros dos socios: la empresa almeriense HISPATEC y la Fundación para la Investigación del Clima (FIC).

 

El proyecto RIEGO-ASESOR, RTC-2015-3453-2, es un proyecto financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad a través del Programa Retos-Colaboración del Plan Estatal y cuenta con cofinanciación FEDER, cuyo objetivo es Promover el desarrollo tecnológico, la innovación y una investigación de calidad.

El pasado 27 de Octubre de 2017 nos visitaron 20 alumnos de primero de Bachillerato del colegio Capuchinos de Murcia acompañados por dos de sus profesores. Los alumnos fueron recibidos por Nuria Alburquerque, Eva Mª Andreu y José A. Hernández Cortés en el Salón de Actos. Las actividades de la Jornada incluyeron la proyección de los DVDs Institucionales del CSIC y del CEBAS, una explicación detallada sobre la historia del CSIC y del CEBAS y sobre la carrera investigadora. Posteriormente, y dirigidos por José A. Hernández y Eva Mª Andreu, los alumnos realizaron una visita guiada para mostrar diferentes infraestructuras del CEBAS.

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La Dra Nuria Alburquerque les mostró el servicio de cultivo in vitro, explicándoles las aplicaciones de los mismos. Como ejemplos les mostró cultivos in vitro de albaricoquero, melocotonero, ciruelo, Stevia y vid. Igualmente les explicó técnicas para amplificar fragmentos de ADN en muestras vegetales.

El Dr. Juan A. Tudela les habló de las diferentes estrategias para alargar la vida de las hortalizas y frutos así como la medida de diferentes parámetros de calidad.

Sofía Albolafio les explicó el funcionamiento del servicio de metabolómica del CEBAS, mostrándoles un HPLC, un espectrómetro de masas y el equipo de resonancia magnética nuclear (RMN).

El Dr. Enrique Olmos les mostró el servicio de microscopía del CEBAS, donde pudieron observar preparaciones de muestras vegetales en un microscopio óptico de fluorescencia motorizado LEICA DM6B.

Mª Coral Berenguer y Matilde Riquelme, les explicaron el funcionamiento del servicio de ionómica así como de su equipamiento.

Finalmente, el Dr. José A. Hernández, Eva Mª Andreu y la Dra Carmen Chocano les mostraron equipamiento básico de un laboratorio, incluyendo pipetas automáticas, pH-metros, centrífugas, espectrofotómetros, equipos de electroforesis, experimentos de lixiviados y de respiración basal, etc… y las diferentes formas de comunicación de datos en Congresos, Tesis doctorales y en publicaciones científicas.

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El CEBAS-CSIC participó el pasado 29 de Septiembre de 2017 en la duodécima Edición de la Noche de los Investigadores. Este evento se celebra el último viernes del mes de septiembre de cada año simultáneamente en más de 280 ciudades europeas. Esta jornada estuvo organizada por la Unidad de Cultura Científica y Promoción de la Investigación del Vicerrectorado de Investigación. El objetivo del citado evento es la de acercar la ciencia al público en general, sobre todo a los más pequeños.

El CEBAS participó con la temática “INNOVACIÓN EN EL SECTOR AGRO-ALIMENTARIO”. El stand del CEBAS, estuvo representado por un grupo de estudiantes predoctorales así como postdoctorales del centro entre los que se incluyen: Pilar Truchado, Huertas Díaz, Antonio Sánchez, Purificación Martinez y Beatriz Lorente, pertenecientes a varios departamentos del CEBAS-CSIC, incluyendo el departamento de riego, ciencia y tecnología de los alimentos y nutrición vegetal entre otros. Durante el evento se mostraron diferentes líneas de investigación y talleres que se desarrollan en nuestro Instituto.

 

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Stand CEBAS-CSIC

En el taller de Actividad Antioxidante en Alimentos, el objetivo era aprender a hacer pruebas químicas que nos muestran el poder antioxidante de los alimentos, mediante el ‘Ensayo del ABTS’. En este taller se ensayó la capacidad antioxidante de diferentes zumos comerciales (naranja y granada) y bebidas a base de té verde y rojo. Para llevar a cabo el taller los asistentes elegían el zumo o bebida que ellos creían que era más o menos antioxidante. Ellos mismos realizaron las pruebas pipeteando las muestras y reactivos, y observando los cambios de coloración El cambio de color se generó mezclando dióxido de manganeso (MnO2) con el reactivo ABTS para generar el radical-catión ABTS*, de color verde intenso, y una vez así, al adicionar cualquier sustancia ‘captadora de radicales libres’, se redujo el ABTS para llevarlo a la forma incolora. Los participantes en el taller podían visualizar el paso (a veces instantáneo) de color verde a incoloro en función de la actividad ‘antioxidante’ del zumo o bebida  seleccionado.

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Este taller se complementó con el de Métodos Instrumentales y Sensoriales para la Evaluación de Calidad de Fruta. Los asistentes comprobaron la diferencia entre instrumentos de laboratorio y de campo en la medición de calidad de productos hortofrutícolas. Mediante el uso de refractómetros, uno de mesa y uno portátil, y con fotografías de lo que iban a ver cuándo observaran a través de ellos, se les explica cómo aprovechar propiedades físicas de la materia (refracción de la luz al pasar por diferentes líquidos) para obtener una medida de precisión para la toma de decisiones en campo (estado de maduración de la fruta) o la evaluación de la calidad en zumos (cantidad de azúcar del etiquetado) con la medida de los grados brix de dos variedades de uva y de los zumos comerciales que previamente habían utilizado en el taller de actividad antioxidante.

El taller sobre Extracción de ADN de diferentes tejidos vegetales (hojas, frutos, etc.) se centró en explicar y mostrar a los participantes del taller cómo se lleva a cabo una extracción de ADN. El objetivo fue mostrar la función de cada uno de los pasos incluidos en la extracción. Cada uno de los ingredientes tiene su propia función: la sal y el detergente líquido permiten romper la membrana plasmática y nuclear, incluso la pared celular; el líquido de lentillas elimina las proteínas que degradan el ADN y el alcohol etílico sirve para que el ADN precipite. Esta sencilla explicación facilitó la compresión por los participantes de la utilidad del protocolo de extracción. Asimismo, los participantes pudieron observar cómo es el ADN, una vez extraído y limpio.

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Por último también se desarrolló un taller sobre Sensores de Temperatura. La escasez de agua en el suelo causa un cierre en los estomas de las plantas disminuyendo el efecto refrigerante de la transpiración y como consecuencia generando un calentamiento de la hoja. Es por esto que la temperatura foliar sea considerada un buen indicador del estado hídrico de la planta. Gracias a los avances de la tecnología, novedosos sensores térmicos se están desarrollando. A lo largo del taller los participantes pudieron utilizar dos sensores denominados cámara termográfica y termómetros de infrarrojos capaces de medir, en tiempo real, las necesidades hídricas de las plantas y responder a esta demanda con una programación de riego.

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Taller 4

 

La granada es considerada una de las frutas más saludables debido a que su consumo se asocia con la prevención de diferentes enfermedades crónicas. Los elagitaninos y particularmente las punicalaginas y las punicalinas son los principales polifenoles presentes en dicha fruta. Estos polifenoles poseen una elevada capacidad antioxidante in vitro pero prácticamente no se absorben en el intestino y por lo tanto, su biodisponibilidad es muy baja. Sin embargo, los elagitaninos de la granada son transformados por las bacterias intestinales dando lugar a grupo de moléculas llamadas urolitinas. Estas urolitinas sí son absorbidas en el intestino, son capaces de circular en plasma y llegan a los distintos órganos a una concentración significativa.

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Estudios in vitro y con modelos animales muestran la capacidad antiinflamatoria, anti-cáncer, cardioprotectora y neuroprotectora de las urolitinas. Sin embargo hay todavía pocos estudios que demuestren sin lugar a dudas, los efectos beneficiosos del consumo de granada en humanos. El motivo es que no todos los individuos producen el mismo tipo y cantidad de urolitinas tras el consumo de granada lo cual depende de la composición de su microbiota intestinal. Los individuos pueden dividirse en tres grupos que hemos denominado metabotipos A, B y 0. Los individuos pertenecientes al metabotipo A se caracterizan por la producción de urolitina-A que es la urolitina más estudiada y a la que más beneficios se han atribuido hasta la fecha. Los individuos del metabotipo B además de urolitina-A, producen isourolitina-A y/o urolitina-B que aunque son urolitinas menos conocidas también muestran actividad biológica en estudios in vitro. Por último, están los individuos pertenecientes al metabotipo 0 que no son capaces de producir urolitinas tras el consumo de granada y que no van a verse tan beneficiados del consumo de granada como lo hacen el resto de metabotipos. En consecuencia, los individuos pueden ser estratificados en tres metabotipos que podrían justificar la controversia que existe respecto a si el consumo de granada es beneficioso realmente y se debe considerar para entender la variabilidad interindividual en los efectos en la salud.

En los últimos años diversos grupos de investigación han trabajado en la identificación de las bacterias intestinales capaces de transformar los polifenoles de la dieta. Particularmente, en el Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Vegetales (CEBAS-CSIC), hemos aislado del intestino de humanos sanos, y descrito por primera vez, distintas especies bacterianas pertenecientes a la familia Eggerthellaceae como Gordonibacter urolithinfaciens, Gordonibacter pamelaeae y Ellagibacter isourolithinfaciens que son capaces de producir algunas de estas urolitinas. La actividad biológica cada vez más indudable de las urolitinas, explica la relevancia que tiene la identificación de las bacterias capaces de producir dichas moléculas como potenciales probióticos de nueva generación con aplicación en el desarrollo de alimentos funcionales y nutracéuticos.

Selma MV , García-Villalba R, González-Sarrías A, Romo-Vaquero M, Beltrán D, Cortés A, Espín JC y Tomás-Barberán FA

Laboratorio de Alimentación y Salud,  Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Vegetales. CEBAS-CSIC,  Campus de Espinardo, Nº 25, 30100, Murcia, España 

 

Científicos del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han demostrado que con la ingesta de brotes de enriquecido en glucosinolatos y compuestos fenólicos, dos tipos de metabolitos secundarios presentes en dichos vegetales, se puede inducir una mejora en el metabolismo energético de los seres humanos.

“Lo que hemos hecho ha sido bioestimular los brotes o germinados; es decir, inducir una respuesta similar a la del ataque de una plaga, para que se defienda y produzca más metabolitos de defensa: los glucosinolatos y los compuestos fenólicos, que son los que a nosotros nos interesan para nuestro organismo”, asegura Cristina García-Viguera, responsable del laboratorio de Fitoquímica en el Departamento de Ciencias y Tecnología de Alimentos del CEBAS-CSIC y una de los investigadores que han realizado el estudio sobre el rábano rosa. García-Viguera destaca que estos metabolitos “pueden ayudar a prevenir o paliar enfermedades como la obesidad o la Diabetes tipo II”.

Para poder comprobar de una forma sencilla cómo funciona el mecanismo de aumento de la producción de glucosinolatos, los investigadores, utilizaron como modelo animal la mosca del vinagre (Drosophila spp) o de la fruta, porque “es un organismo completo y que te permite tener muchas poblaciones. Por lo tanto, te da la comodidad de trabajar con un modelo animal pero a una escala de laboratorio. Además, nos permite realizar muchos experimentos en un espacio de tiempo reducido y con muchas poblaciones a la vez”, afirma Diego A. Moreno, también investigador del Departamento de Ciencias y Tecnología del CEBAS-CSIC y coautor del presente estudio y coordinador del Proyecto AGL 2013-46247P en el que se enmarcan estos estudios.

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Brotes de Rábano Rosa enriquecidos en el laboratorio por los investigadores del CEBAS-CSIC

Moreno destaca que, gracias a estas investigaciones, han demostrado por primera vez la capacidad de este animal de metabolizar los glucosinolatos, produciendo isotiocianatos, que son los metabolitos que ejercen las propiedades beneficiosas.

Otro de los resultados importantes de la investigación ha sido comprobar la reducción en la absorción de glucosa, que se relaciona con la Diabetes tipo II y la obesidad, en la mosca de la fruta, la cual estuvo sometida a una dieta basada en brotes de rábano rojo. “Tratábamos de ver que tomando este alimento podíamos interferir en el metabolismo de la glucosa y, por tanto, interferir en los diferentes factores de la obesidad”, detalla García-Viguera.

Bioinductores para elevar el número de antocianos

Además de buscar un aumento de las cantidades de compuestos beneficiosos para la salud, los investigadores del CEBAS-CSIC han conseguido en un segundo estudio que otras dos variedades de rábano -Rosa y Rambo- produzcan un mayor número de antocianos, unos pigmentos naturales presentes en las plantas, pertenecientes al grupo de los compuestos fenólicos, que pueden contribuir al tratamiento de la obesidad y de otras enfermedades, debido a su efecto antioxidante, y de modulación de enzimas del metabolismo de la glucosa y de los lípidos, así como en relación con mecanismos de la inflamación crónica, que ocurren en obesidad y en otras enfermedades, y por su capacidad para atravesar la barrera hematoencefálica, pudiendo llegar al cerebro y ejercer allí su actividad protectora a nivel de sistema nervioso central, previniendo el deterioro cognitivo.

El método empleado para conseguir esa mayor producción ha consistido en el uso de bioinductores en el rábano, unos compuestos que avisan del peligro y tienen como respuesta la producción de antocianos. Azúcares como la glucosa y la sacarosa resultaron ser los más efectivos tras introducirse en las plantas, pues se consiguió un aumento de estos pigmentos del 50% en rábano Rosa y del 30% en la variedad Rambo.

Los resultados de estas investigaciones podrían dar lugar al desarrollo de nuevos alimentos funcionales y de suplementos dietéticos para mejorar la salud de las personas. No obstante, los investigadores García-Viguera y Moreno coinciden en que la mejor opción es tomar el alimento completo, no únicamente la cápsula con el compuesto aislado. “Lo recomendable sería tomar el alimento enriquecido debido a que también te tomas las vitaminas, minerales y otros nutrientes y compuestos, los cuales se potencian entre sí, por lo que es más beneficioso”, concluye la responsable del Laboratorio de Fitoquímica. Los resultados de ambas investigaciones han sido publicados en las revistas ‘International Journal of Molecular Sciences’ y ‘Food Research International’, y forman parte de la Tesis Doctoral que la investigadora Nieves Baenas Navarro realizó con el equipo del Departamento de Ciencias y Tecnología de Alimentos del CEBAS-CSIC.

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Diego Moreno, Nieves Baenas y Cristina García

El CEBAS-CSIC colabora junto con el IVIA, la D.O. Utiel-Requena y el Grupo Cooperativo Cajamar en una jornada sobre las dos décadas de ensayos en la vid de la comarca.

 El Consejo Regulador de la Denominación de Origen Utiel-Requena y el Grupo Cooperativo Cajamar han celebraron el pasado jueves la jornada ‘Dos décadas de ensayos en la vid de la D.O. Utiel-Requena’.

Los expertos asistentes al evento por parte del CEBAS-CSIC y del IVIA, han presentado varias recomendaciones a los viticultores, como un riego deficitario y aplicado en dosis moderadas para optimizar la calidad de la uva y el vino, o una poda retrasada para evitar vendimias muy tempranas.

La jornada ha empezado con una visita de campo al viñedo experimental de la finca ‘El Cerrito’, propiedad de la Fundación Lucio Gil de Fagoaga, donde se realizan ensayos con las variedades Bobal y Tempranillo. Posteriormente, el presidente de la D.O. Utiel-Requena, José Miguel Medina, y el director de Innovación Agroalimentaria de Cajamar, Roberto García Torrente, han dado la bienvenida a los asistentes y han presentado la jornada en las instalaciones del Consejo Regulador.

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Roberto García Torrente ha destacado que con estas jornadas, y con la publicación ‘Manejo del agua y la vegetación en el viñedo mediterráneo’ que se ha entregado a los viticultores asistentes, “queremos aportar las mejores recomendaciones y prácticas, que son resultado de dos décadas de ensayos en los viñedos de la D. O. Utiel – Requena, y también reseñar las nuevas necesidades que habrá que afrontar en los próximos años como consecuencia de los efectos del cambio climático”.

Por su parte, el Dr. Diego Intrigliolo, científico titular del CSIC y coordinador de la Unidad Asociada ‘Riego en la Agricultura Mediterránea’, ha precisado que tras 20 años de investigaciones, en esta jornada de puertas abiertas hemos mostrado a los viticultores los campos en los que se realizan los ensayos y los resultados obtenidos. “Nuestro objetivo es transferir de una forma clara y directa aquellas pautas que nos atrevemos a recomendar después de tantos años de investigaciones realizadas, en los que hemos contado siempre con la colaboración de Cajamar y otras entidades públicas, como el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad que nos han apoyado económicamente”.

El presidente de la D.O. Utiel-Requena ha añadido que “los resultados que se muestran son el fruto de una fructífera y estrecha colaboración entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias a través de la Unidad Asociada de Investigación ‘Riego en la Agricultura Mediterránea’, que nos permitirá a todos los viticultores conocer la forma óptima de manejar nuestros viñedos para obtener producciones de calidad, sin olvidarnos de la rentabilidad”.

Los expertos que han participado en la jornada han dado directrices sobre el manejo del riego en las variedades Bobal, Tempranillo y Monastrell, las mayoritarias en el sureste español. En este sentido, han destacado que para optimizar la calidad de la uva y del vino, el riego tiene que ser deficitario y fundamentalmente aplicado en dosis moderadas durante los meses del verano (poco antes del envero).

Además, han facilitado recomendaciones sobre el manejo de otras prácticas de cultivo como la poda, el deshojado y los sistemas de conducción, que pueden ser de utilidad para asegurar la sostenibilidad de los viñedos, sobre todo frente a los nuevos desafíos derivados del cambio climático. Los técnicos han recomendado emplear la poda retrasada para retrasar la fenología del cultivo y evitar vendimias muy tempranas. Por otra parte el acolchado del suelo, aprovechando los restos de la madera de poda, puede ser empleado para incrementar la eficiencia en el uso del agua y hacer frente así a los períodos de sequía.

El panorama de la viticultura española ha cambiado sustancialmente en las últimas décadas. La derogación de la prohibición del riego del viñedo en 1996 supuso el inicio de los estudios encaminados a cuantificar los efectos del aporte adicional de agua mediante el riego en la vid, tanto a nivel de la producción de las cepas como, sobre todo, en lo relativo a la calidad de la uva y del vino, sin olvidar la rentabilidad del cultivo.

En estos 20 años de investigaciones y ensayos en la vid de la D.O. Utiel-Requena se han conseguido importantes avances, desde el riego hacia otras prácticas agronómicas que pueden emplearse, como el aclareo de racimos, el deshojado temprano y tardío, el manejo del suelo y acolchado, la poda tardía, la altura de la espaldera y la orientación del viñedo.

 

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