Plántulas de col rizada enriquecidas en glucosinolatos

La col rizada (Brassica oleracea var. acephala), miembro de la familia Brassicaceae, es rica en fibras dietéticas, vitamina C, luteína, zeaxantina y minerales como calcio y potasio. 

Sus fitoquímicos, incluidos los glucosinolatos, flavonoides y polifenoles, poseen propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y potencialmente anticancerígenas. Por lo tanto, el consumo regular de esta hoja verde se ha asociado con un mejor estado antioxidante sistémico en humanos y un riesgo reducido de enfermedades crónicas, en particular ciertos cánceres y afecciones cardiovasculares, consolidando su estatus como un "superalimento" entre las verduras de hoja.

Los glucosinolatos, una característica de las brásicas

Los glucosinolatos son metabolitos secundarios que contienen nitrógeno y azufre y se encuentran predominantemente en plantas de la familia Brassicaceae. 

Hasta la fecha, se han identificado y clasificado más de 200 glucosinolatos según sus estructuras de cadena lateral. 

Estructura de los glucosinolatos; el grupo lateral R varía

Tras la alteración del tejido, los glucosinolatos sufren hidrólisis por la enzima endógena mirosinasa, generando productos de degradación bioactiva como los isotiocianatos, que actúan como un sistema de defensa natural contra herbívoros y patógenos. 

En el contexto de la salud humana, estos productos de degradación son responsables de las funciones anticancerígenas y antioxidantes de estos compuestos. Por ejemplo, los isotiocianatos, como el sulforafano, mejoran la eliminación de carcinógenos al inducir enzimas desintoxicantes (por ej., quinona reductasa y glutatión S-transferasas) y suprimen la bioactivación de procarcinógenos. 

Además, alivian el estrés oxidativo y modulan las vías inflamatorias y apoptóticas, lo que contribuye a sus potentes efectos quimiopreventivos. 

El jasmonato de metilo como regulador de la acumulación de glucosinolatos 

La acumulación y composición de glucosinolatos están reguladas dinámicamente por factores ambientales y endógenos. Entre los reguladores endógenos, la regulación fitohormonal de la biosíntesis y distribución de glucosinolatos desempeña un papel fundamental a la hora de determinar sus beneficios finales para la salud para el consumo humano. 

Entre estos reguladores fitohormonales, el jasmonato de metilo ha surgido como una molécula señalizadora de especial importancia, la cual desempeña un papel central en las respuestas de defensa y en la regulación del metabolismo secundario.

Como señal de estrés, el jasmonato de metilo activa respuestas fisiológicas y moleculares, influyendo así en la expresión génica y promoviendo la síntesis de metabolitos secundarios. 

En Arabidopsis, el tratamiento con jasmonato de metilo induce la expresión de factores de transcripción como MYB51 y MYB122, los cuales activan genes implicados en la biosíntesis de glucosinolatos y, posteriormente, promueven su acumulación. 

De manera similar, el tratamiento con jasmonato de metilo aumenta significativamente el contenido fenólico total en el brócoli al potenciar la actividad de la enzima  fenilalanina amoniaco-liasa.

No obstante, los efectos reguladores del jasmonato de metilo sobre la acumulación de carotenoides dependen en gran medida de la especie y el cultivar. 

Investigación en col rizada

Un estudio actual investigó las respuestas de dos líneas de col rizada (“W3′y “R6”) a la aplicación foliar de 100 μmol/L de jasmonato de metilo en plántulas, los efectos del jasmonato de metilo sobre los perfiles de glucosinolatos, la expresión génica asociada y las respuestas dependientes del genotipo.

Las dos líneas endogámicas de col rizada, W3 y R6, fueron seleccionadas por sus fenotipos de pigmentación contrastantes en la etapa de plántula. 

En la línea W3, las hojas externas y los tallos son de color verde, mientras que las hojas internas son blancas. En la línea R6, tanto las hojas externas como las internas presentan una coloración rojo-purpúrea, y los tallos son de color púrpura. Esta diferencia fenotípica refleja una acumulación distinta de antocianinas -productos derivados de la ruta de los fenilpropanoides-, lo que indica antecedentes metabólicos divergentes en dicha ruta entre ambas líneas. 

Estas características metabólicas contrastantes constituyen un sistema adecuado para investigar si el metabolismo específico de cada genotipo influye en la respuesta al tratamiento con jasmonato de metilo y, de ser así, cómo lo hace. 

Para determinar si el jasmonato de metilo exógeno activa, a nivel transcripcional, los genes de biosíntesis de glucosinolatos de manera dependiente del genotipo, fueron analizados los perfiles de glucosinolatos mediante la capacidad antioxidante y la expresión de genes biosintéticos clave en las líneas W3 y R6. 

Utilizando espectrometría de masas con cromatografía líquida, fueron identificados 15 componentes distribuidos en las dos líneas.

En particular, el tratamiento con jasmonato de metilo promovió preferentemente la acumulación de glucosinolatos con beneficios para la salud documentados o propuestos, entre los cuales el 1-hidroxiindol-3-ilmetil glucosinolatos (1HGBS) exhibió el aumento más pronunciado, con aumentos de 3,90 veces y 1,13 veces en W3 y R6, respectivamente, en relación con el nivel de control. 

Caracterización de los glucosinolatos en etapa plántula

Se caracterizó específicamente la composición de glucosinolatos en la etapa de plántula; se comparó las diferencias genotípicas en la modificación de la cadena lateral de los glucosinolatos indólicos bajo tratamiento con jasmonato de metilo, con énfasis en el papel del gen BoCYP81F4 en la acumulación de 1HGBS, un proceso específico de cada genotipo; y fue construido un modelo preliminar de regulación transcripcional para la biosíntesis de glucosinolatos inducida por en la col rizada.

El análisis cuantitativo de PCR en tiempo real (qRT-PCR) reveló que el jasmonato de metilo regula significativamente la expresión de genes biosintéticos clave involucrados en la producción de glucosinolatos. Específicamente, la expresión del gen BoMYB51 aumentó 11,00 veces en W3 y 8,48 veces en R6 en relación con el control. 

Además, el jasmonato de metilo mejora la capacidad antioxidante, como lo demuestra el aumento del contenido total de fenólicos y flavonoides, así como una mayor actividad eliminadora de radicales DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazila, un compuesto químico orgánico conocido por ser un radical libre estable) en ambas líneas. 

En conjunto, estos hallazgos demuestran que la aplicación del jasmonato de metilo exógena induce la acumulación de glucosinolatos en plántulas de col rizada a través de la activación transcripcional de genes biosintéticos, acompañada de una mejora de la capacidad antioxidante específica del genotipo. 

Estos resultados proporcionan información sobre la mejora dependiente del genotipo de la calidad funcional de la col rizada a través de la aplicación jasmonato de metilo y aportan datos fundamentales para la mejora de la calidad funcional de la col rizada de forma dependiente del genotipo, mediante la regulación fitohormonal.

Fuentes

Ya, Y.; Luo, Y.; Li, M.; Song, Z.; Zhou, T.; Dong, G.; Wang, H.; Wang, Y. (2026).
Methyl jasmonate induces glucosinolate accumulation by transcriptional activation of biosynthetic genes in kale (Brassica oleracea var. acephala DC.) seedlings
Scientia Horticulturae, 368:115206.
10.1016/j.scienta.2026.115206  Acceso el 03/11/2026.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423826005960 Acceso el 03/11/2026.

Imágenes
https://en.wikipedia.org/wiki/Glucosinolate Acceso el 03/11/2026.
https://mercadocentral.gob.ar/news/el-kale-col-rizada-como-una-joya-vegetal Acceso el 03/11/2026.