La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación ha financiado un proyecto del Grupo de Mejora Genética de Cultivos Oleaginosos del Instituto de Agricultura Sostenible de Córdoba (IAS-CSIC) que desarrolla una herramienta no destructiva, rápida y sostenible para medir el principal compuesto saludable del comino negro. La técnica multiplica por seis la capacidad de análisis, pasando de 30 a 200 muestras al día, e identifica las semillas con niveles más altos. Este salto acelera la selección de variantes más saludables y facilitará la expansión del cultivo en España.
Hasta ahora medir esta molécula bioactiva, denominada timoquinona, obliga a triturar la semilla, procesarla con disolventes y analizarla en un laboratorio especializado. Esto requiere un ritmo demasiado lento para programas de mejora genética, en los que es necesario comparar cientos o incluso miles de variantes. El nuevo sistema, basado en espectroscopía de infrarrojo cercano (NIRS), analiza cómo refleja la luz la muestra, lo que permite observar la semilla entera en segundos y sin generar residuos.
El estudio ‘Analysis of Thymoquinone Content in Black Cumin Seeds Using Near-Infrared Reflectance Spectroscopy’, publicado en la revista Molecules, es el inicio de una línea de investigación más amplia, que busca el desarrollo de variedades con un alto contenido en este principio activo. De momento ya han obtenido la primera gracias a este método analítico, denominada ‘TMQ Vita’, que se encuentra en la fase de registro en la Oficina Comunitaria de Variedades Vegetales (OCVV) de la Unión Europea.
El comino negro (Nigella sativa) se cultiva a pequeña escala, principalmente en Egipto, y tiene un uso selecto para alimentación gourmet y en la industria farmacéutica, reconocido por su actividad antioxidante, antiinflamatoria y anticancerígena. El objetivo es adaptarlo para su cultivo en España. “Las variedades actuales tienen un contenido bajo en timoquinona, por lo que generar un litro de aceite requiere de mucha superficie cultivada. Si la nueva línea triplica la cantidad de este compuesto, la producción será más económica y eficiente”, explica a la Fundación Descubre, organismo dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, el investigador del IAS Leonardo Velasco, uno de los autores del estudio.
Una alternativa limpia al análisis clásico
Para comprobar el potencial de la nueva técnica, los investigadores analizaron 780 muestras de comino negro obtenidas a lo largo de tres años. Previamente determinaron el contenido real de timoquinona mediante el sistema de estudio habitual, la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), una herramienta precisa pero laboriosa, que implica destruir las semillas, el uso de disolventes y tiempos largos de preparación.
Después compararon esos resultados con las mediciones obtenidas con el nuevo método, hasta lograr un proceso que predice la cantidad de timoquinona de forma muy fiable. La NIRS analiza cómo refleja la luz una semilla cuando se ilumina con radiación de infrarrojo cercano y, en función de su composición química, refleja unas longitudes de onda concretas, de lo que se deduce su contenido en ciertos compuestos.
Además, el modelo mejoró notablemente cuando los científicos incorporaron muestras de diferentes campañas, lo que indica que actualizar la calibración con nuevos datos la vuelve más robusta frente a la variabilidad propia del cultivo.
El estudio también evaluó si la técnica servía para seleccionar rápidamente las plantas más ricas en timoquinona para cruzarlas y obtener variedades mejores. Al comparar los resultados con los análisis tradicionales, los expertos comprobaron que, cuando el sistema estaba bien actualizado, la NIRS identificó correctamente hasta el 100% de las muestras con valores más altos. “Así podremos escoger de forma fiable los mejores genotipos para avanzar en la selección sin destruir semillas, importante cuando la producción por planta es baja”, destaca Velasco.
Agricultura sostenible y valor añadido
Paralelamente, los científicos han identificado las longitudes de onda más sensibles a la presencia de timoquinona. Esta información abre la puerta a medio plazo al desarrollo de sensores portátiles, más sencillos y económicos, útiles para controlar la calidad del comino negro directamente en campo, en almacenes o en líneas de procesado.
A corto plazo, los investigadores seguirán ampliando la base de datos con semillas de distintas campañas para perfeccionar el método, ya que cuanto más preciso sea, más fácil será identificar las muestras con mayor contenido en timoquinona y avanzar hacia líneas mejoradas. Contar con variedades adaptadas y ricas en este compuesto abriría la puerta a implantar el cultivo en España, del que obtener un aceite muy valioso tanto en alimentación gourmet como en suplementos de uso medicinal.
Se cumple así un doble objetivo. “Avanzamos hacia una agricultura más sostenible, tanto por la diversificación al introducir un nuevo cultivo, como por la reducción de compuestos químicos en los análisis, lo que reduce el impacto ambiental. Además, el cultivo ganaría valor añadido en variedades con más timoquinona creando nuevas oportunidades para agricultores y pequeñas empresas”, apunta el experto.
La investigación ha sido financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y fondos europeos FEDER, dentro del proyecto Qualifica QUAL21_023 IAS.
