¿Cómo hacer un tomate picante?

No estamos hablando de una receta de cocina. Lo decimos literalmente: hacer que el tomate se vuelva picante.

Resulta que el tomate (Solanum lycopersicum) y las cinco especies domesticadas de ají y rocoto (Capsicum sp.) forman parte de la misma familia, las Solanáceas, y hace 19 millones de años compartían un ancestro común. Es decir, en esa época no existían ni el tomate ni el ají, sino una especie que poseía características primitivas de ambos, entre ellas, la capacidad de producir una sustancia llamada capsaicina.

Árbol evolutivo del ají. Hace 19,6 millones de años compartían un ancestro común con el tomate y la papa. Fuente: Kim et al. (2017).

La capsaicina es la molécula responsable de que el ají pique (pungencia) y su concentración varía de acuerdo a la especie, la variedad y las condiciones ambientales durante su desarrollo.

La pungencia se debe a que la capsaicina activa las células nerviosas que responden al calor en la lengua de los mamíferos, por lo que su cerebro lo interpreta como una sensación de ardor, disuadiendo su consumo. Sin embargo, las aves son insensibles a este compuesto y se comen los frutos del Capsicum sin problemas, dispersando sus semillas a mayores distancias. He aquí su importancia evolutiva.

Hoy en día la capsaicina tiene diversas aplicaciones. Por ejemplo, es el principal compuesto del gas pimienta usado en los aerosoles de defensa personal. También se ha demostrado sus propiedades antiinflamatorias, antioxidantes, analgésicas, incluso antitumorales, por lo que su demanda viene en aumento.

Sin embargo, es difícil cultivar ají. Requiere de mucha mano de obra, las semillas germinan con dificultad y son afectados por las altas temperaturas y precipitaciones que propician la incidencia de enfermedades. La fertilización de los suelos promueven más el crecimiento de la planta que de los frutos. No obstante, las condiciones ambientales adversas promueven la producción de la capsaicina. Por ejemplo, cuando el ají habanero (C. chinense) es producido bajo estrés hídrico (con poca agua), los frutos son más picantes.

Factores que afectan la producción de los capsaicinoides en Capsicum. Fuente: Rezende Naves et al (2018)

Debido a todos estos factores, un grupo de investigadores brasileros están evaluando otras alternativas para generar de forma más eficiente de generar estos compuestos, por ejemplo: hacer que los tomates produzcan los capsaicinoides.

El tomate es una de las verduras más consumidas del mundo. Cada año se producen cerca de 200 millones de toneladas en unas cinco millones de hectáreas. Bajo ciertas condiciones (invernaderos de alta tecnología), el rendimiento del tomate puede alcanzar las 110 toneladas por hectárea, unas 35 veces superior al rendimiento promedio del ají.

Lo interesante es que el tomate, al compartir un ancestro común con el ají, posee muchos de los genes necesarios para producir los capsaicinoides, solo que están apagados o cuentan con versiones inactivas. Por ello, a través de herramientas de ingeniería genética como CRISPR/Cas9, se podría editar los genes del tomate e insertar interruptores genéticos para encender los necesarios para producir la capsaicina.

Genes necesarios para producir los capsaicinoides. Se puede ver que en el tomate algunos no se expresan y otros lo hacen en menor medida. Fuente: Rezende Naves et al (2018)

Es obvio que a mucha gente no le gustará la idea de generar tomates picantes. ¿Para qué si se cuenta con especies y variedades de ají y rocotos sumamente deliciosos? No obstante, se debe considerar que el fin de este producto no es que llegue a los mercados ni a los restaurantes, sino que se produzcan en invernaderos con fines industriales, tal como se produce la insulina humanas en biorreactores gracias a bacterias genéticamente modificadas. De esta manera, la obtenición de metabolitos secundarios se hace mucho más eficiente.