Resumen

El azafrán (Crocus sativus) es uno de los cultivos más valiosos debido a sus estigmas, ampliamente utilizados como especia, medicamento y aditivo alimentario. Estos estigmas se caracterizan por la acumulación de tres principales derivados carotenoides: crocinas, picrocrocina y safranal que son responsables del color, sabor amargo y aroma del azafrán. El azafrán florece sólo una vez al año y la flor permanece abierta durante unos pocos días, cosechándose manualmente. Los estigmas se separan y clasifican a mano y posteriormente son secados y tostados. El número de flores por planta, y el tamaño y color de los estigmas individuales obtenidos de cada flor, influyen en el rendimiento total y en la calidad del azafrán especia. Se necesitan entre 120.000 y 200.000 flores para producir 1 kg de hilos de estigma de azafrán seco, que equivale a 370-470 h de trabajo. En resumen, el proceso en su conjunto es muy intensivo y arriesgado, al ser muy dependiente de las condiciones ambientales, lo que se refleja en el elevado precio de la especia, impidiendo el uso más extendido del azafrán por parte de otros sectores. Hoy en día, la producción de azafrán en Europa necesita de una modernización y de un cambio de miras respecto a la obtención y explotación del producto. El conocimiento del proceso de la síntesis y acumulación de los derivados carotenoides, son dos aspectos claves a estudiar en azafrán, que contribuirían a aumentar el rendimiento y la calidad de la especia, así como a implementar nuevos sistemas de producción alternativos de estos metabolitos. El objetivo de este proyecto es el estudio de los mecanismos precisos que rigen el metabolismo de los derivados carotenoides, los apocarotenoides, en el azafrán y especies afines mediante aproximaciones omicas. La investigación realizada hasta ahora en el azafrán ha permitido generar un amplio conocimiento de la biosíntesis de carotenoides en el azafrán. Sin embargo, la enzima o enzimas clave para la biosíntesis de los apocarotenoides en azafrán, responsable de la formación de crocetina, y enzimas modificadoras, no han sido identificadas. Además, se desconocen los mecanismos de regulación de esta clase de enzimas en plantas, ni cuándo y cómo los apocarotenoides resultantes son transformados y almacenados en los diferentes tejidos, tipos celulares y en los diferentes compartimentos celulares. El principal objetivo de APOCROMICS es la búsqueda de los genes implicados en la biosíntesis de los apocarotenoides y su regulación en azafrán. Pretendemos identificar tanto genes estructurales como factores de transcripción que actúen como reguladores de estos dos procesos. Además, esperamos que estos genes sean excelentes candidatos para modificar en distintas especies vegetales el contenido de carotenoides y apocarotenoides, que debido a sus efectos beneficiosos sobre la salud contribuyen a incrementar el valor nutricional de los alimentos derivados de plantas que los contienen.