Científicos argentinos descifraron el genoma de la yerba mate

La yerba mate, conocida científicamente como Ilex paraguariensis, es mucho más que una simple planta. Su infusión es una parte esencial de la cultura argentina, uruguaya y de otras regiones del Cono Sur. Es, además, la tercera bebida cafeinada de consumo a nivel mundial, luego del café y el té y, sin dudas, representa una tradición profundamente arraigada en la vida cotidiana.

Hasta hace poco tiempo, los conocimientos sobre el ADN de la emblemática infusión eran limitados. Para develar esa incógnita, un proyecto de investigadores argentinos se embarcó en un proyecto titánico: descifrar el genoma de la yerba mate.

Tras una década de trabajo, el equipo liderado por el experto Adrián Turjanski, investigador del Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA (IQUIBICEN, UBA-CONICET) con colaboración de equipos de Brasil, Europa y Estados Unidos, adelantó a Infobae los resultados de la investigación que abre nuevas posibilidades para mejorar los cultivos.

El estudio, aprobado para su publicación en el próximo número de la revista eLife, no solo presenta el genoma de la yerba mate, sino que también explora la biosíntesis de la cafeína, una ruta metabólica de gran relevancia dentro de la planta, según explicó Turjanski a Infobae.

El proyecto comenzó en 2015 con el respaldo inicial del Ministerio de Ciencia de la Nación, que financió las primeras etapas. Este apoyo permitió establecer una plataforma nacional de genómica y bioinformática enfocada en temas de interés local.

Uno de los objetivos principales era generar una base sólida para integrar y fortalecer las investigaciones existentes sobre la yerba mate, además de optimizar recursos y promover nuevos estudios. Este esfuerzo permitió establecer un marco más ordenado para entender la composición química de la planta y sus impactos en el consumo.

“El genoma de la yerba mate, al igual que en muchos cultivos e incluso en animales, permite modificar la expresión de los genes y las características de la planta. Ahora, al tener el genoma analizado, podemos modificarlo directamente o intervenir a partir de los sustratos del suelo. Esto nos permite extender el cultivo de la yerba mate a regiones más complejas o menos aptas”, explicó a Infobae Turjanski, investigador del CONICET y profesor de Universidad de Buenos Aires.

“Además, —sumó el experto—, podemos conocer con mayor precisión aspectos como la calidad, la cantidad, el desarrollo de la planta, el tipo de hojas que producirá y su capacidad de adaptación. Esta información es una herramienta muy útil tanto para quienes producen yerba mate como para aquellos que desean crear nuevos productos relacionados”.

Turjanski explicó que la yerba mate tiene una gran cantidad de metabolitos beneficiosos para el ser humano. “Por ejemplo, el ácido clorogénico presente en las hojas, es un subproducto valioso. Actualmente, se vende como ácido clorogénico, el café verde porque actúa como protector a nivel cerebral y es consumido por muchas personas. También es un precursor interesante para el desarrollo de productos medicinales”, detalló Turjanski que llevó adelante el estudio junto a los investigadores Carlos Modenutti y Federico Vignale.

El proceso de secuenciación comenzó con la extracción de ADN de plantas cultivadas en Misiones y Corrientes, regiones clave en la producción de yerba mate. Gracias a la colaboración con equipos de Brasil y de laboratorios europeos especializados, se lograron aplicar técnicas de última generación para obtener un mapa genético preciso y detallado, superando las limitaciones iniciales de información incompleta.

El primer paso fue realizar un análisis evolutivo del genoma de la yerba mate. En ese punto, los investigadores descubrieron que un ancestro de la yerba había duplicado su genoma hace aproximadamente 50 millones de años.

“Esta duplicación ancestral pudo haber sido clave en la evolución de su complejidad metabólica, permitiéndole sintetizar una amplia gama de compuestos bioactivos, como terpenos, flavonoides, fenoles y xantinas, conocidos por sus propiedades antioxidantes, antidiabéticas y estimulantes del sistema nervioso. De todos estos compuestos, mi interés se centró en la cafeína”, agregó Vignale.

Otro aspecto clave del estudio fue el análisis de la biosíntesis de la cafeína. Se confirma que esta sustancia, presente tanto en el mate como en el café, se genera a través de rutas metabólicas independientes en ambas plantas. Este fenómeno, conocido como evolución convergente, muestra cómo diferentes especies pueden desarrollar características similares sin compartir un ancestro directo.

“Acceder al genoma de la planta de yerba mate, no solo nos permite expandir su cultivo, sino también mejorar sus características. Por ejemplo, se podría crear una yerba mate descafeinada o desarrollar variedades relacionados con el sabor amargo o dulce. Incluso se podría modificar la cantidad de hojas o influir en la velocidad de su crecimiento dependiendo de las condiciones. En este sentido, tener acceso al genoma es como preparar una “planta 2.0”. Hasta ahora, la producción de yerba mate ha sido mayormente artesanal, pero este conocimiento nos da la posibilidad de dar un salto hacia un modelo mucho más avanzado”, agregó Turjanski.

Y sumó: “Comprender la biosíntesis de la cafeína es especialmente relevante porque este es el metabolito más importante de la yerba mate. Las características de la cafeína no solo incluyen sus efectos estimulantes, como despertar y generar sensación de saciedad, sino también sus propiedades antioxidantes, que son altamente valoradas por los consumidores”.

El éxito de esta investigación no habría sido posible sin la participación de diversos grupos de trabajo interdisciplinarios de Argentina, Brasil, Estados Unidos y Alemania. Los equipos de Misiones y Corrientes fueron fundamentales para la obtención de muestras, mientras que las herramientas de análisis avanzados provistas por laboratorios internacionales desempeñaron un papel muy importante.

No obstante, el esfuerzo conjunto permitió crear una base sólida para futuras investigaciones, facilitando tanto el desarrollo científico como el avance en las aplicaciones prácticas.

Con los datos genéticos disponibles, es posible desarrollar variedades de yerba mate con características específicas, como la ausencia de cafeína o la adaptación a diferentes tipos de suelo.

El conocimiento detallado del genoma también permitirá avanzar en la comprensión de los compuestos químicos responsables de las propiedades del mate. Esto podría llevar a investigaciones más precisas sobre los beneficios para la salud y optimizar la producción de yerba mate con cualidades específicas desde su origen genético.

“Esto no solo aporta conocimiento fundamental, sino que también representa un logro para la ciencia argentina. Poder analizar en profundidad nuestros propios productos, aquellos que tienen una importancia especial para nuestra cultura y economía, me parece algo súper importante. En muchos casos, las especies nativas que tienen un gran interés para nosotros han sido estudiadas en otros países. Sin embargo, este proyecto fue desarrollado principalmente en Argentina, con colaboración internacional, pero liderado por científicos argentinos. Y me parece que es importane que esto se vea”, cerró Turjanski.