“Este fruto es una fuente de vitaminas y sustancias terapéuticas, además de poseer excelentes propiedades benéficas para la salud. Que, al ser cocinada, se lleva muy bien con algunos tipos de carne, quesos y pescados no grasos, incluso también con la repostería”.

Por: Dra. Ma. Dolores García Suárez,

Dr. Héctor Serrano.

“A la memoria de mi Padre Jorge García Sánchez, quien era un gran observador de la naturaleza, quien predecía las lluvias por la presencia de insectos y que al final de su vida ya no lo hacía pues todo ha cambiado”.

La vid

La vid, Vitis vinífera, es la más conocida como vid común. Existen otras especies que se manejan en el mundo vinícola como: Vitis labrusca, Vitis rupestris, Vitis riparia, Vitis berlandieri, Vitis rotundifolia, Vitis aestivalis, Vitis vulpina, Vitis amurensis. En el mundo, se conocen más de tres mil variedades de uva, de las cuales, se puede producir vino.

La vid es una planta perenne de ciclo anual, forma arbustos con tallos leñosos lignificados y trepadores, poseen zarcillos, hojas alternas estipuladas, forman flores pequeñas en par, hermafroditas, en inflorescencias de racimos compuestos, sus frutos son bayas con semillas de testa dura. Se pueden propagar mediante semillas, estacas, acodos, injerto de púa o yema. Comercialmente el método más utilizado son las estacas y cuando no enraízan fácilmente se emplean acodos.

La caída de sus hojas se observa después de la vendimia cuando sus productos del metabolismo primario y secundario de la planta, se translocan hacia el tallo previo a entrar al invierno, que es cuando reposa. Es durante la época de floración y de su fecundación, que deben cuidarse de que las flores caigan, éstas se caen fácilmente por lluvias fuertes, bajas temperaturas, exceso de vigor, ataque de parásitos y cuando ya se forma el fruto, éstos son primero verdes por un tiempo, hasta que cambian de color o envero con la madurez, con lo que poco a poco se llenan de azúcares provenientes de la fotosíntesis, bajan las concentraciones de los ácidos orgánicos como son el ácido tartárico, ácido málico y ácidos cítricos, llegando a un desarrollo tecnológico, siendo las vides más añejas, las que proporcionan al fruto una calidad más constante.

El fruto de la uva, una baya, se encuentra formado por la piel que se le denomina hollejo, rico en cromoproteínas que le dan color y sustancias aromáticas, que le dan el olor característico a los vinos, por debajo de la piel, se encuentra la pulpa de donde se obtiene el mosto, constituida de agua y azúcares, que serán fermentados para transformarse en el vino y finalmente dentro de la pulpa se encuentran las semillas protegidas por este fruto. Estas semillas contienen los taninos para un buen vino, dentro de las variedades de uva existen algunas que no producen semilla.

Cambios en su cultivo y biotecnología

Para el cultivo de la vid, hay varias exigencias de clima y suelo, el clima se determina por la altura, latitud y orientación de los cultivos, que exista un clima adecuado donde no se sufran de heladas invernales y escarchas de primavera, pues se afecta la producción de azúcares, es necesario cuidar mucho el microclima de la zona de cultivo. La vid durante el invierno, puede tolerar hasta de -20°C por debajo el daño es grave, toleran mejor la temperatura las plantas ya maduras, las heladas a -2°C para las plantas jóvenes, son muy dañinas. Las temperaturas demasiado altas 30-34°C, se acompañan de falta de agua, vientos secos y con ello se queman hojas y racimos.

Las temperaturas óptimas para un buen cultivo de la vid son: apertura de las yemas 9-10°C, floración 18-22°C, cambio de color 22-26°C, cambio de color a maduración 20-24°C, vendimia 18-22°C.

Los cambios en aumentos de temperaturas globales en todo el mundo preocupa y debemos ocuparnos, así como darles solución, esto es parte de los retos que enfrenta la agricultura al día de hoy, es necesario, hacer uso de las herramientas del conocimiento que se tienen, a fin de lograr mejoramiento e incremento de la producción de diferentes productos agrícolas.

Es así, que el uso de la biotecnología de este siglo XXI, tiene que ser aplicada en los distintos sectores de la agricultura y el sector vitivinícola. En la actualidad, no es la excepción, es necesario enfrentar y dar solución a diferentes retos como son: el control de plagas, el cambio climático y el uso adecuado de la biotecnología.

A medida que pasa el tiempo, se ha notado que la temperatura se eleva año con año y esto repercute en la vendimia, adelantándose alrededor de una semana. Las cosechas se anticipan ya casi un mes respecto a hace más de 20 años, los inviernos se presentan actualmente más secos y se producen heladas tardías, que muchas veces terminan con los viñedos. Para ello, además de la búsqueda de biotecnologías, también se buscan nuevas tierras de calidad donde poder crecer las uvas.

Biotecnología para la uva

Dentro de las técnicas se encuentran:

• La producción de semillas artificiales con la producción de embriogénesis somática, a partir de las cuales, se pueden obtener plantas con modificaciones genéticas para el mejoramiento genético, que forman nuevas variedades.

• Modificaciones transgénicas.

• Obtención de modificaciones no necesariamente transgénicas, como es la cisgenia donde se ocupan las secuencias propias de la misma planta para hacer modificaciones genéticas y lo cual las hace no transgénicas,

• Técnica que se realiza mediante el uso de CRISPR-Cas (sistema de edición de secuencia de ADN),

• Utilización de RNA interferente que regula la expresión de genes.

Todas estas técnicas consideradas como biotecnología, han mostrado ser útiles para la obtención de plántulas de la vid, con resistencia a ciertos patógenos, resistencia a la sequía, producción de mayor cantidad de azúcares o producción de metabolitos secundarios que den mejor olor y sabor; biotecnología que mediante el cultivo de tejidos in vitro en condiciones de laboratorio, se pueden multiplicar, produciendo así miles de plántulas en poco tiempo.

Las siglas CRISPR/Cas significa clustered regularly interspaced short palindromic repeats, es decir repeticiones palindrómicas cortas interespaciadas y agrupadas regularmente. Esta técnica es considerada como la tecnología del año, fueron dos Doctoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier sus inventoras después de la suma de muchos esfuerzos y el término fue publicado en 2002.

Las instrucciones para “fabricar” un organismo vivo se encuentra en su ADN, las secuencias pueden significar enfermedad genética o una mejora genética, que puede ser transmitida a la siguiente generación, donde es posible corregir enfermedades. Las mutaciones generalmente, ocurren por azar, por cruzas, por inducción de mutagénesis dañando con agentes químicos al DNA, hasta obtener una mutación beneficiosa, y por último con la elaboración de transgénicos, donde se lograron insertar genes provenientes de otros organismos vegetales o animales.

Trabajar con la genética mediante las técnicas tradicionales, hoy resulta ineficiente, con los avances logrados, así como con la aplicación de la biotecnología del cultivo in vitro, se puede intensificar en poco tiempo la producción de miles de plantas con un gen particular. Haciendo con ello, todo un proceso reproductivo altamente eficaz, para aquellas variantes que se han probado de utilidad ante los factores de problemas agrícolas a resolver, así como también las adaptaciones que se requieren para enfrentar el cambio climático.

Dentro de todas estas biotecnologías que modifican, para la obtención de nuevas variantes resistentes, es necesario aplicar las técnicas del cultivo de tejidos vegetales, para una multiplicación masiva de las nuevas variedades logradas y que sólo pueden mantenerse mediante una propagación asexual de su genoma.

Es así, que mediante la aplicación de las técnicas del cultivo de tejidos vegetales se puede:

• Multiplicar un gen particular,

• Producir embriones somáticos,

• Proliferación masiva de cultivo,

• Germinación más acelerada,

• Plántulas más fortalecidas,

• Plántulas más resistentes a plagas o patógenos como Botrytis cinérea,

• Plántulas resistentes a otros tipos de climas,

• Incremento del tamaño de las bayas,

• Plantas que realicen la compactación de los racimos,

• Propagación de uvas sin semilla.

Genéticamente hoy es posible trabajar con el mismo genoma de la uva y hacer variaciones de ella, sin que necesariamente la uva se convierta en una planta transgénica, los cambios que se logren, se hacen con el mismo genoma de la uva sin alteración de su genoma, las hace que no se conviertan en plantas transgénicas, sino en plantas modificadas con sus propios genes y a este método se le conoce como cisgenia.

Cambio climático

Del cambio climático se habla mucho, debido a que cada temporada sufre diferentes alteraciones a lo largo del año y como afecta a las cosechas, ejemplo de ello es que han cambiado las horas frío, lluvias invernales, temperaturas, la llegada de la primavera, lo que ha alterado todo lo antes mencionado, y durante años se conocía, ahora está modificándose rápidamente día con día.

Es muy probable que el aumento de temperaturas y de CO2 acelere el proceso de maduración de las uvas, así como su color y aroma del vino (Martínez-Lüscher et al., 2015). Se ha estado estudiando como la influencia de estos cambios medioambientales influyen en la composición de los metabolitos, principalmente compuestos fenólicos, flavonoles, estilbenos y ácido cinámico, así como también en la influencia del metabolismo primario en incremento o mejora de la fotosíntesis asociado con la producción de azúcares. (Lou et al., 2019). Por lo que se sugiere hacer cambios en el tipo de uva que pueda adaptarse al estrés climático y también la búsqueda de variedades más resistentes.

Esto ha ocasionado una disminución en la oferta por baja fertilidad de las yemas de la vid, presencia de cambios en el clima con exceso de aumento de temperatura en verano, lluvias en otoño, aumento de crecimiento de hongos, o bien la presencia de sequía con la consecuente deficiencia del uso eficiente del agua.

Hablar de transgénicos, es entrar en un mundo de contradicciones donde el avance logrado muchas veces es criticado, hablar de cisgenia y de CRISPR Cas, sucede de manera parecida, pues se considera que cambia el genoma aunque se utilicen los mismos genes de la planta y se crean nuevas variedades, pero cuando hablamos de la producción de nuevas variedades hechas sin un conocimiento real de los genes mediante cruzas, a diestra y siniestra de plantas con morfologías aparentemente interesantes, ahí si no se ponen objeciones, pues aunque no se conozca con que genes se está trabajando y que se está alterando, al ser un método considerado como tradicional, método mediante el cual durante años se han logrado realizar las modificaciones genéticas para obtener diferentes variedades, que poco a poco hemos incluido en nuestro menú de plantas domesticadas con características “deseadas”.

Es necesario entonces difundir más las técnicas biotecnológicas, comprender más cómo funcionan este tipo de cambios y mantener mediante el cultivo de tejidos estos cambios sin alterar las fuentes originales de las plantas y poblaciones de donde se ha obtenido el genoma. Queda mucho trabajo por realizar, así como también mucho por estudiar.

Otro tipo de estudios que también son de interés en la industria vinícola, es la síntesis de los compuestos aromáticos de la uva, síntesis química del antranilato de metilo (MANT), molécula que le da a la uva su sabor. Actualmente se trabaja con bacterias diseñadas para la realización de la esencia de la uva, mediante el uso de cepas de Escherichia coli y Corynebacetrium glutamicum, las cuales, son capaces de producir la enzima AAMT1 y éstas producir MANT y otras moléculas relacionadas, lo que hace que se obtenga la sustancia aromática de la uva de manera natural, proveniente de un organismo vivo y no sintéticamente. Siendo así un producto natural y no artificial, este hallazgo aún es a nivel experimental, tiene que trabajarse aún más, para lograr una producción a nivel industrial (Wei Lou et al. 2019).

Las fiestas de la vendimia se celebran en los meses de julio y agosto que es cuando se recolecta la uva y se lleva a las bodegas para la elaboración del vino. La primera casa vinícola, abrió sus puertas en América, en la época de la Nueva España, durante el siglo XVI, desde entonces se cosechan las uvas manualmente en la madrugada a fin de maximizar la concentración de los aromas. Hoy se producen vinos, brandy, vino espumoso de gran prestigio mexicano para el resto del mundo, el cambio climático ha influido, pero debe ser controlado con la biotecnología, a fin de seguir siendo productores de calidad de buen vino para el mundo.

Referencias

• Wei Luo et al. 2019. Microbial production of methyl anthranilate, a grape flavor compound, Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1903875116.

• Martínez-Lüscher, J., Morales, F., Sánchez-Díaz, M., Delrot, S., Aguirreolea, J-, Gómez, E., & I Pascual. 2015. Climate change conditions (elevated CO2 and temperature) and UV-B radiation affect grapevine (Vitis vinífera cv. Tempranillo) leaf carbon assimilation, altering fruit ripening rates Plant Science 18-176.

Dra. Ma. Dolores García Suárez. Departamento de Biología. Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

Dr. Héctor Serrano. Departamento de Ciencias de la Salud. Lab. de Biología Molecular y Regulación Endócrina. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.