ES2241447B1 - Aceite de semilla de mostaza etiope con alto contenido en acido linoleico y bajo contenido en acido linolenico. - Google Patents
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Abstract
Aceite de semilla de mostaza etiope con alto contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido linolénico. Aceite vegetal obtenido de semillas de mostaza etiope (Brassica carinata) modificadas mediante un proceso de mejora genética convencional. Este aceite carece de ácido erúcico, presenta un elevado contenido en ácido linoleico y un bajo contenido en ácido linolénico. Este aceite de mostaza etiope puede ser utilizado en alimentación humana y animal.
Description
Aceite de semilla de mostaza etíope con alto
contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido
linolénico.
La presente invención se enmarca en el sector de
la agricultura, debido a que se trata de un nuevo tipo de aceite
producido por semillas de plantas mejoradas genéticamente. Este
nuevo tipo de aceite tiene una amplia gama de aplicaciones,
principalmente en alimentación humana y animal, donde aporta claras
ventajas nutricionales.
La mostaza etíope es una especie vegetal
autóctona de Etiopía, donde se cultiva a pequeña escala como
verdura y como planta oleaginosa, debido a que sus semillas
contienen alto contenido en aceite. Trabajos realizados en
diferentes partes del mundo han demostrado las ventajas de la
mostaza etíope frente a otras especies como la colza (Brassica
napus) y la mostaza india (Brassica juncea), cuando se
cultivan en regiones semiáridas, debido a su mayor resistencia a la
sequía (E. Fereres, J. M. Fernández Martínez, I. Mínguez y J.
Domínguez: Productivity of Brassica juncea and Brassica
carinata in relation to rapeseed, B. napus. I. Agronomic
Studies. En: Proc. 6th Int. Rapeseed Conf., Paris, Francia 1983,
pág. 293-298). Otra de las ventajas de la mostaza
etíope respecto a otras Brassicas oleaginosas es su mayor
resistencia o tolerancia a plagas y enfermedades (I.J. Anand, J.P.
Sing y R. S. Malik : B. carinata a potential oilseed crop
for rainfed agriculture. Eucarpia Cruciferae Newsletter 10:
76-78. 1985; R.K. Gugel, g.
Seguin-Swartz y A. Petrie: Pathogenicity of three
isolates of Leptosphaeria maculans on Brassica
species and other crucifers. Can. J. Plant Pathol. 12:
75-82. 1990).
El aceite de mostaza etíope posee de forma
natural un alto porcentaje de ácido erúcico, entre el 38% y el 45%
(A. Getinet "Review on breeding of Ethiopian mustard, Brassica
carinata A. Braun", Proceedings 7th International Rapeseed
Conference, pag. 593-597, 1987). A finales de los
años 50 se planteó la posible existencia de efectos perjudiciales
derivados del empleo de aceites ricos en ácido erúcico en
alimentación humana, planteamiento que se acentuó a raíz de una
serie de estudios realizados durante los años 70, y que pusieron de
manifiesto que los ácidos grasos C22:1 resultaban cardiotóxicos en
animales, y por tanto, potencialmente tóxicos para el hombre. Por
este motivo, aceites con alto contenido en ácido erúcico no deben
destinarse a consumo humano (FAO/OMS, "Las grasas y aceites en la
nutrición humana", Estudio FAO: Alimentación y Nutrición, n° 3,
FAO, Roma, 1977).
Se han desarrollado hasta la fecha tres tipos de
semillas de mostaza etíope que producen aceite con bajo contenido
en ácido erúcico, potencialmente utilizables en alimentación
humana. El primer tipo se obtuvo a través de un programa de
cruzamientos entre diferentes plantas de mostaza etíope con niveles
intermedios de este ácido graso (L.C. Alonso y col. "The outset
of a new oilseed crop: Brassica carinata with low erucic acid
content", Proceedings 8th International Rapeseed Conference,
pag. 170-176, 1991). El segundo tipo se obtuvo
mediante cruzamientos interespecíficos entre plantas de mostaza
etíope con alto contenido en ácido erúcico y plantas de mostaza
india (B. juncea [L.] Czern.) carentes de ácido erúcico (A.
Getinet y col. "Development of zero erucic acid Ethiopian mustard
through interspecific cross with zero erucic acid Oriental
mustard", Can. J. Plant Sci. 74:793-795, 1994).
El tercer tipo se obtuvo mediante cruzamientos interespecíficos de
plantas de mostaza etíope con alto contenido en ácido erúcico con
plantas de mostaza india (B. juncea [L.] Czern.) y colza
(B. napus L.) carentes de ácido erúcico (J.M.
Fernández-Martínez y col., Registration of zero
erucic acid Ethiopian mustard genetic stock 25X-1,
Crop Science 41: 282). La composición en ácidos grasos de los tipos
de semilla cero erúcico , así como del tipo normal, se presenta en
la Tabla 1. El contenido en ácido linoleico de los tipos de
semillas de mostaza etíope carentes de ácido erúcico fue en todos
los casos inferior al 45% en peso del total de ácidos grasos en el
aceite.
\small\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
(1) \+ \begin{minipage}[t]{125mm}A. Getinet Review on
breeding of Ethiopian mustard, Brassica carinata A.Braun ,
Proceedings 7th International Rapeseed Conference, pag.
593-597, 1987.\end{minipage} \cr (2) \+
\begin{minipage}[t]{125mm} L.C. Alonso y col. The outset of
a new oilseed crop: Brassica carinata with low erucic acid
content , Proceedings 8th International Rapeseed Conference, pag.
170-176, 1991.\end{minipage} \cr (3) \+
\begin{minipage}[t]{125mm} A. Getinet y col. Development of
zero erucic acid Ethiopian mustard through interspecific cross with
zero erucic acid Oriental mustard , Can. J. Plant Sci.
74:793-795, 1994.\end{minipage} \cr (4) \+
\begin{minipage}[t]{125mm}J.M.
Fernández-Martínez y col., Registration of zero
erucic acid Ethiopian mustard genetic stock 25X-1,
Crop Science 41:
282.\end{minipage} \cr}
En la actualidad se buscan aceites vegetales que
posean un elevado contenido en ácido linoleico, principalmente para
su uso en alimentación de rumiantes, debido a que el consumo de
este ácido graso promueve la formación de ácido linoleico conjugado
(conjugated linoleic acid, CLA) por la microflora del remen, estando
posteriormente presente este ácido graso en productos tales como la
leche y la carne (J.W. Bergman y col., Feedlot performance, carcass
composition and muscle and fat conjugated linoleic acid
concentrations of lambs fed diets supplemented with high linoleic
safflower, Proceedings Vth International Safflower Conference,
Williston, ND, USA, July 23-27 2001, pp.
15-22). El ácido linoleico conjugado es un poderoso
agente antioxidante con propiedades anticancerígenas, por lo que su
presencia en productos de origen animal tales como carne,
embutidos, leche, queso, etc. tendría un enorme impacto positivo
sobre la salud humana (Y.L. Ha y col., Newly recognized
anticarcinogen fatty acids: identification and quantification in
natural and processed cheese. J. Agric. Food Chem.
37:75-81, 1989). Por este motivo, se plantea en la
actualidad la posibilidad de incluir en la dieta de rumiantes
aceites vegetales con alto contenido en ácido
linoleico.
linoleico.
Hoy día, el cártamo es el principal cultivo
oleaginoso rico en ácido linoleico (>75% en peso del total de
ácidos grasos). Asimismo, se han obtenido mutantes de lino con
elevados niveles de este ácido graso (>65%). No existen
variedades de brassicas oleaginosas (colza, Brassica napus
L.; napina, B. rapa L., mostaza india, B. = B. juncea
(L.) Czern; mostaza etíope, B. carinata A. Braun) con un
contenido medio en ácido linoleico superior al 50% del total de
ácidos grasos en el aceite. El máximo contenido medio en ácido
linoleico en estas especies ha sido descrito en la línea
IAS-21 de mostaza etíope (A de Haro y col., Aceite
de semilla de mostaza etíope con bajo contenido en ácido linolénico.
Oficina Española de Patentes y Marcas. Número de Solicitud:
9902553. Fecha de Presentación: 19. Nov. 1999), con valor medio de
48.5% de ácido linoleico y 5.7% de ácido linolénico.
Uno de los objetos de la invención es un aceite
vegetal obtenido de semillas de mostaza etíope (nombre científico
Brassica carinata A.Braun) modificadas genéticamente
mediante un proceso de mejora genética convencional que no implicó
la producción de plantas transgénicas. Este aceite carece de ácido
erúcico (menos del 0.5% en peso), lo que le permite ser usado en
alimentación humana y animal. Asimismo, este aceite vegetal
presenta un alto contenido en ácido linoleico, comprendido entre el
50% y el 75% en peso del total de ácidos grasos, y un bajo
contenido en ácido linolénico, comprendido entre el 0.5% y el 5% en
peso del total de ácidos grasos. Los restantes ácidos grasos
presentes en el aceite de mostaza etíope objeto de la presente
invención están comprendidos entre el 2% y el 10% en peso de ácido
palmítico; entre el 0.5% y el 4% en peso de ácido esteárico; entre
el 20% y el 45% en peso de ácido oleico; e inferior al 4% en peso
de ácido eicosenoico. El contenido de otros ácidos grasos menores
(mirístico, palmitoleico, behénico, nervónico) es siempre inferior
al 2% en peso. El contenido en ácido erúcico puede ser inferior al
0.1% e incluso inferior al 0.05% en peso. En algunos casos el
contenido en ácido linoleico del aceite objeto de la presente
invención, es siempre superior al 65% y el contenido en ácido
linolénico es siempre inferior al 2%.
Este aceite de semilla de mostaza etíope puede
ser utilizado en alimentación humana y animal.
Para la obtención de las plantas modificadas
genéticamente cuyas semillas producen el aceite objeto de la
presente invención, se ha llevado a cabo un largo proceso de mejora
genética consistente en (1) programa de mutagénesis química, (2)
programa de cruzamientos entre líneas diferentes de mostaza etíope
con alto contenido en ácido linoleico, bajo contenido en ácido
linolénico, y alto contenido en ácido erúcico, y (3) programa de
recombinación genética entre productos obtenidos en el programa de
cruzamientos y una línea de mostaza etíope caracterizada por bajo
contenido en ácido linoleico, alto contenido en ácido linolénico, y
bajo contenido en ácido erúcico.
El programa de mutagénesis química consistió en
el tratamiento de semillas normales con un producto químico con
propiedades mutagénicas, esto es, capaz de inducir mutaciones en el
ADN de la planta. Para que estas mutaciones resulten útiles, deben
ser heredables, por lo que al tratamiento mutagénico siguió un
proceso de varios años consistente en la identificación y fijación
de aquellas mutaciones heredables que eran transmitidas de
generación en generación. Como resultado de este programa se
obtuvieron plantas de mostaza etíope cuyas semillas presentaban un
incremento en el contenido en ácido linoleico y una reducción en el
contenido en ácido linolénico respecto a las semillas de plantas
normales, aunque mantenían un contenido en ácido erúcico similar al
de semillas de plantas normales. El programa de mutagénesis se llevó
a cabo durante cinco generaciones, al cabo de las cuales se
demostró la estabilidad genética del carácter alto linoleico y bajo
linolénico en fondo alto erúcico, independiente de las condiciones
de cultivo de las plantas.
El programa de cruzamientos consistió en el
cruzamiento de plantas con alto contenido en ácido linoleico, bajo
contenido en ácido linolénico y alto contenido en ácido erúcico,
procedentes del programa de mutagénesis descrito anteriormente, con
plantas con alto contenido en ácido linoleico, bajo contenido en
ácido linolénico y alto contenido en ácido erúcico procedentes de
la línea de mostaza etíope HF-186, desarrollada con
anterioridad (L. Velasco y col., Selection for reduced linolenic
acid content in Ethiopian mustard [Brassica carinata Braun],
Plant Breeding 116: 396-397, 1997).
Inesperadamente, este cruzamiento produjo semillas F_{2}
transgresivas que presentaron un mayor contenido en ácido linoleico
y un menor contenido en ácido linolénico que los parentales,
manteniendo un contenido en ácido erúcico similar al de
aquellos.
El programa recombinación genética entre
productos obtenidos en el programa de cruzamientos y una línea de
mostaza etíope caracterizada por bajo contenido en ácido linoleico,
alto contenido en ácido linolénico, y bajo contenido en ácido
erúcico se llevó a cabo durante cuatro generaciones. Las semillas
F_{1} procedentes de los cruzamientos iniciales se sembraron y
las correspondientes plantas F_{1} se autofecundaron,
obteniéndose alrededor de 5000 semillas F_{2}. Estas semillas
F_{2} fueron sometidas a un proceso de cribado mediante la técnica
no destructiva de análisis por reflectancia en el infrarrojo
cercano, detectándose varias semillas caracterizadas por alto
contenido en ácido linoleico, bajo contenido en ácido linolénico, y
bajo contenido en ácido erúcico. A este proceso siguieron dos
generaciones adicionales de fijación de los citados caracteres,
tras las que se demostró la estabilidad de los caracteres alto
linoleico, bajo linolénico y bajo erúcico, independientes de las
condiciones de cultivo de las plantas.
El aceite extraído de estas semillas mantiene el
mismo perfil de ácidos grasos.
Primero
Semillas de mostaza etíope de la línea
C-101, con 19.6% de ácido linoleico y 12.2% de
ácido linolénico, fueron sumergidas en agua a temperatura ambiente
durante 16 horas para promover el ablandamiento de la cubierta
externa y, por tanto, favorecer la penetración del agente
mutagénico. Pasado este tiempo, se sumergieron por un período de 2
horas a temperatura ambiente y con una agitación continua a 75
r.p.m. en una solución del agente mutagénico
metil-sulfonato de etilo (EMS), preparada a una
concentración del 1% (vol/vol) en tampón fosfato 0.1 M a pH 7. Tras
el tratamiento mutagénico las semillas se lavaron durante 10 horas
en agua corriente, se secaron, y se sembraron en campo. Las plantas
correspondientes se cosecharon individualmente, y las semillas de
cada una de las plantas cosechadas se sembraron en campo. Las
plantas correspondientes se cosecharon individualmente y sus
semillas se analizaron para conocer su composición en ácidos
grasos. A partir de estos análisis, se seleccionó una planta con un
contenido anormalmente alto en ácido linoleico (22.7%) y bajo en
ácido linolénico (8.8%). En sucesivas generaciones se realizó
selección para aumentar su contenido en ácido linoleico y reducir
su contenido en ácido linolénico. La línea se denominó
N2-4961 y su composición media en ácidos grasos,
comparada con la línea a partir de la que se obtuvo,
C-101, se muestra en la Tabla 2.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
^{a} \begin{minipage}[t]{143mm} 16:0=ácido palmítico,
18:0=ácido esteárico, 18:1=ácido oleico, 18:2=ácido linoleico,
18::3=ácido linolénico, 20:1=ácido eicosenoico, 22:1=ácido
erúcico\end{minipage} \cr}
Segundo
Plantas del mutante N2-4961
descrito anteriormente, con alto contenido en ácido linoleico
(23.0%), bajo contenido en ácido linolénico (4.7%) y alto contenido
en ácido erúcico (44.7%) se cruzaron con plantas de la línea
HF-186, caracterizada por poseer un alto contenido
en ácido linoleico (21.9%), bajo contenido en ácido linolénico
(4.9%) y alto contenido en ácido erúcico (52.3%) en el aceite de
sus semillas. El análisis de las semillas F_{2} reveló la
presencia de individuos transgresivos, con mayor contenido en ácido
linoleico (25.5%), menor contenido en ácido linolénico (1.8%), y
similar contenido en ácido erúcico (49.0%) que los parentales
N2-4961 y HF-186. A partir de estas
semillas transgresivas se realizó un proceso de selección para fijar
los caracteres alto linoleico y bajo linolénico, tras lo que se
obtuvo la línea GSS3-30, cuya composición en ácidos
grasos en comparación con los parentales N2-4961 y
HF-186 se muestra en la Tabla 3.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
^{a} \begin{minipage}[t]{143mm} 16:0=ácido palmítico,
18:0=ácido esteáico, 18:1=ácido oleico, 18:2=ácido linoleico,
18::3=ácido linolénico, 20:1=ácido eicosenoico, 22:1=ácido erúcico
\end{minipage} \cr}
Tercero
Plantas de la línea mutante alto linoleico y
bajo linolénico en fondo alto erúcico, GSS3-30, se
cruzaron con plantas de la línea cero erúcico 25X-1.
Las semillas obtenidas del cruzamiento se sembraron en macetas y las
correspondientes plantas se autofecundaron y se cosecharon
individualmente. Las semillas procedentes de estas plantas se
cribaron para la composición en ácidos grasos de su aceite mediante
análisis por reflectancia en el infrarrojo cercano. De un total de
5000 semillas analizadas, se identificaron 41 semillas que
combinaban el carácter cero erúcico con los caracteres alto
linoleico y bajo linolénico. Estas semillas se sembraron y
autofecundaron, procediéndose a una selección durante dos
generaciones para alto contenido en ácido linoleico, bajo contenido
en ácido linolénico y bajo contenido en ácido erúcico. Al cabo de
esta selección se obtuvo la línea AB02045, cuya composición en
ácidos grasos en semilla, comparada con las líneas a partir de las
que se obtuvo y con una línea de mostaza etíope cero erúcico
desarrollada con anterioridad y que presenta el mayor contenido en
ácido linoleico descrito hasta la fecha en especies oleaginosas de
Brassica, se muestra en la Tabla 4.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
^{a} \begin{minipage}[t]{143mm} 16:0=ácido palmítico,
18:0=ácido esteárico, 18:1=ácido ileico, 18:2=ácido linoleico,
18::3=ácido linolénico, 20:1=ácido eicosenoico, 22:1=ácido erúcico
\end{minipage} \cr ^{b} \begin{minipage}[t]{143mm} A de
Haro y col., Aceite de semilla de mostaza etíope con bajo contenido
en ácido linolénico. Oficina Española de Patentes y Marcas .
Número de Solicitud: 9902553. Fecha de Presentación: 19. Nov. 1999.
\end{minipage} \cr}
Claims (6)
1. Aceite de semilla de mostaza etíope con alto
contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido linolénico
caracterizado porque dicho aceite presenta un contenido en
ácido erúcico inferior al 0.5% en peso respecto al total de ácidos
grasos del aceite, un contenido en ácido linoleico comprendido
entre el 50% y el 75% en peso, un contenido en ácido linolénico
comprendido ente el 0.5% y el 5% en peso, un contenido en ácido
palmítico comprendido entre el 2% y el 10% en peso, un contenido en
ácido esteárico comprendido entre el 0.5% y el 4% en peso, un
contenido en ácido oleico comprendido entre 20% y el 45% en peso, y
un contenido en ácido eicosenoico inferior al 4%.
2. Aceite de semilla de mostaza etíope con alto
contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido linolénico
según las reivindicación 1, caracterizado porque el
contenido en ácido linoleico es superior al 65%.
3. Aceite de semilla de mostaza etíope con alto
contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido linolénico
según las reivindicación 1, caracterizado porque el
contenido en ácido linolénico es inferior al 2%.
4. Aceite de semilla de mostaza etíope con alto
contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido linolénico
según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
contenido en ácido erúcico del aceite es inferior al 0.1% en peso
respecto al total de ácidos grasos del aceite.
5. Aceite de semilla de mostaza etíope con alto
contenido en ácido linoleico y bajo contenido en ácido linolénico
según la reivindicación 4, caracterizado porque el contenido
en ácido erúcico del aceite es inferior al 0.05% en peso respecto al
total de ácidos grasos del aceite.
6. Utilización de un aceite de semilla de
mostaza etíope según las reivindicaciones 1 a 5, en composiciones
para la alimentación humana y animal.
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|---|---|---|---|
| ES200301618A ES2241447B1 (es) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Aceite de semilla de mostaza etiope con alto contenido en acido linoleico y bajo contenido en acido linolenico. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200301618A ES2241447B1 (es) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Aceite de semilla de mostaza etiope con alto contenido en acido linoleico y bajo contenido en acido linolenico. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2241447A1 ES2241447A1 (es) | 2005-10-16 |
| ES2241447B1 true ES2241447B1 (es) | 2007-02-16 |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2241447B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200275617A1 (en) * | 2017-09-11 | 2020-09-03 | Nuseed Global Innovation Ltd. | Methods of agricultural production of brassica carinata oilseed crop |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2166676B1 (es) * | 1999-11-19 | 2003-07-16 | Consejo Superior Investigacion | Aceite de semilla de mostaza etiope con alto contenido en acido oleico. |
| ES2168046B1 (es) * | 1999-11-19 | 2004-05-16 | Consejo Superior De Investigaciones Cientificas | Aceite de semilla de mostaza etiope con bajo contenido en acido linolenico. |
-
2003
- 2003-07-04 ES ES200301618A patent/ES2241447B1/es not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| VELASCO, L. et al.: "Inheritance of reduced linoleic acid content in the Ethiopian mustard mutant N2-4961", Plant Breeding 121, pp.: 263-265, (2002), ISSN 0179-9541, todo el documento. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200275617A1 (en) * | 2017-09-11 | 2020-09-03 | Nuseed Global Innovation Ltd. | Methods of agricultural production of brassica carinata oilseed crop |
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|---|---|
| ES2241447A1 (es) | 2005-10-16 |
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