Un nuevo estudio científico revela que las plantas cultivadas reducen deliberadamente su absorción de hierro cuando enfrentan condiciones de sequía, un descubrimiento que plantea preocupaciones sobre el valor nutricional de los cultivos agrícolas en un mundo donde las sequías son cada vez más frecuentes y severas.

La investigación, liderada por el doctor Connor Fitzpatrick de la Universidad de Calgary y publicada en la revista Cell, examinó si las plantas emiten una "llamada de auxilio" cuando están estresadas por la sequía para reclutar microbios beneficiosos del suelo, como bacterias y hongos, en sus raíces.

"Descubrimos que este cambio es el resultado de modificaciones específicas en las raíces de las plantas", explicó Fitzpatrick, quien ahora es profesor asistente en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Calgary, según informó la institución. "Ocurre porque las plantas, bajo estrés por sequía, reducen tanto sus sistemas inmunológicos como su maquinaria de absorción de hierro".

Este proceso permite que un grupo particular de bacterias llamadas Streptomyces prosperen, pero no necesariamente resulta en plantas más saludables. Algunas cepas de Streptomyces ayudan a las plantas, mientras que otras interfieren con su desarrollo, según el investigador.

"En conjunto, esto conduce a una nueva forma de pensar sobre las interacciones planta-microbio durante la sequía", afirmó Fitzpatrick. "La sequía no solo estresa a las plantas. Reconfigura fundamentalmente cómo gestionan los nutrientes e interactúan con el mundo microbiano que las rodea".

El equipo de investigación demostró este fenómeno en una amplia variedad de especies vegetales. Inicialmente utilizaron Arabidopsis thaliana, conocida como la mosca de la fruta del mundo vegetal por su uso común en investigación, y posteriormente demostraron el mismo efecto en cultivos comerciales. "Lo hemos demostrado para el arroz, lo hemos demostrado para el tomate y, más recientemente, lo hemos demostrado para la canola", señaló Fitzpatrick.

Los investigadores manipularon experimentalmente el estrés por sequía y la disponibilidad de hierro para comprender el mecanismo subyacente. El descubrimiento de la reducción en la absorción de hierro surgió mientras el equipo intentaba entender el enriquecimiento microbiano en las raíces de las plantas.

Las implicaciones para la seguridad alimentaria global y la nutrición humana son considerables. "La deficiencia de hierro ya es uno de los trastornos nutricionales más extendidos en el mundo, afectando a miles de millones de personas", explicó Fitzpatrick. "Gran parte del hierro en las dietas humanas proviene de plantas como cereales y legumbres".

El investigador subrayó que el cambio climático está aumentando la frecuencia y severidad de las sequías en muchas regiones agrícolas. "Al mismo tiempo, la sequía está aumentando en frecuencia y severidad en muchas regiones agrícolas debido al cambio climático", dijo.

Según Fitzpatrick, la investigación sugiere que estos desafíos podrían estar más conectados de lo que se apreciaba anteriormente. "Significa que la sequía puede no solo reducir el rendimiento de los cultivos, sino también reducir la calidad nutricional de los cultivos al limitar el hierro en los tejidos comestibles", advirtió.

El hallazgo abre la puerta a nuevas estrategias agrícolas. La investigación podría conducir a la creación de tratamientos probióticos para el suelo o formas de criar cultivos que mantengan la absorción de hierro durante una sequía, según el científico.

Fitzpatrick, quien realizó su trabajo postdoctoral en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y finalizó la investigación en la Universidad de Calgary, indicó que los proyectos futuros se espera que proporcionen nuevas estrategias para manejar plagas y enfermedades, y abordar amenazas emergentes como malezas e infecciones virales.

El investigador estudiará un hongo llamado Verticillium longisporum, que causa la raya de Verticillium, una enfermedad grave que daña los cultivos de canola. Otro investigador, Lebenzon, investigará la fisiología de hibernación y el modelado poblacional de escarabajos pulga en la canola.

Un total de 11 proyectos fueron financiados en todo Canadá, según informó la Universidad de Calgary.

La deficiencia de hierro representa un problema de salud pública global significativo. El hierro es esencial para la producción de hemoglobina, la proteína en los glóbulos rojos que transporta oxígeno por todo el cuerpo. La deficiencia de hierro puede causar anemia, fatiga, debilidad y problemas de desarrollo cognitivo, especialmente en niños.

Los cereales y legumbres son fuentes importantes de hierro en la dieta humana, particularmente en países en desarrollo donde el acceso a fuentes animales de hierro puede ser limitado. Si las sequías reducen el contenido de hierro en estos cultivos básicos, las poblaciones que dependen de ellos podrían enfrentar mayores riesgos de deficiencia nutricional.

El estudio representa un avance significativo en la comprensión de cómo las plantas responden al estrés ambiental y cómo estas respuestas pueden afectar no solo el rendimiento agrícola, sino también la calidad nutricional de los alimentos que llegan a la mesa de miles de millones de personas en todo el mundo.