La planta de achiote (Bixa orellana L.) es una planta nativa de la América latina, que posee un pigmento natural liposoluble conocido como bixina, responsable del color rojizo-anaranjando que define a sus semillas (Figura 1). El achiote es una especie leñosa que presenta una densa gama de características morfológicas diferentes en sus plantas y están correlacionadas con los contenidos heterogéneos del pigmento bixina.
Figura 1 Semillas frescas de un fruto inmaduro de la planta de achiote (Bixa orellana L.). Las semillas frescas contienen muchos carotenoides, pero principalmente al apocaroteno bixina. (Foto: Pedro Javier Escobar Turriza/ Margarita Aguilar Espinosa).
Antes de la llegada de los españoles al continente Americano, los mayas y los aztecas utilizaban a las semillas del “oox” o “k’uxub” (achiote en Maya) como colorantes de textiles, del cuerpo humano y de los alimentos. Las mujeres lo usaron de forma cotidiana y en eventos culturales; mientras que los hombres se pintaban de rojo como acto simbólico para la guerra. Además, el achiote era uno de los 3 productos, junto con el cacao y la vainilla, que conformaban una verdadera tríada cultural. El achiote le proporcionaba a la bebida de los dioses “cacahuatl” (chocolate) un color rojo intenso y amargo, simulando ser sangre. Por ello, junto al cacao y la vainilla, eran productos esenciales para la consolidación del poder político y económico del gobernante, por lo cual el consumo era importante entre los pueblos de Mesoamérica (Barrera y Aliphat, 2006).
Actualmente, el achiote es una especie cultivada comercialmente en países del Caribe, América Latina, África y Asia (Leal y Clavijo, 2010b). La razón de su explotación comercial está sujeta a las normas actuales en contra del uso de colorantes de origen sintético y, gracias a las aprobaciones otorgadas por los organismos orientados a los sectores alimenticios, como la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de los E.E.U.U.) y la OMS (Organización Mundial de la Salud). El pigmento natural bixina se ha establecido como un aditivo natural con una gran viabilidad alimenticia. Por ello, el colorante natural proveniente del achiote es utilizado potencialmente en las industrias alimenticia, farmacéutica y cosmética.
Al ser un cultivo potencial para la generación de bixina, el grupo de trabajo de la Dra. Renata Rivera Madrid en el CICY (Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C.) está enfocado en el desarrollo y diseño de programas de mejoramiento genético del achiote a través de estudios bioquímicos y genético-moleculares. En estudios sobre la regulación genética y transcripcional de la carotenogénesis de esta especie, prevalecen genes que tienen un papel esencial hacia la acumulación de pigmentos carotenogénicos. Uno de los genes claves recién estudiado es el BoΒLYC (beta-licopeno ciclasa), cuya enzima BLYC está involucrado en la ramificación de la carotenogénesis y su posible participación hacia la biosíntesis de bixina (Cárdenas-Conejo et al., 2015).
En el 2016, en el grupo se logró generar marcadores moleculares, a través del estudio sobre el gen BoΒLYC1 (asociado a cloroplastos), que les permitían correlacionarse con las características fenotípicas de 12 variantes de achiote, intentando asociarse con cultivares de achiote que presenten alto contenido de bixina (Trujillo-Hernández et al., 2016).
Posteriormente, continuamos con la búsqueda de las variaciones polimórficas en el gen BoΒLYC2 (asociado a cromoplastos) en una población de 28 accesiones de Bixa orellana L. mediante la técnica SSCP (Single Stranded Conformational Polymorphism), en el cual se determinaron fragmentos polimórficos en el gen BoΒLYC2 (cromoplastos), lográndose detectar un extenso número de sitios SNP (Single Nucleotide Polimorphysm) que están asociados a tres morfotipos (Figura 2) con características morfológicas constrastantes de la planta de achiote. Estos resultados aportan marcadores moleculares que permiten ampliar el desarrollo de un programa de mejoramiento genético de B. orellana L., determinada por la asociación selectiva, en etapas tempranas de desarrollo, de plantas cuyas características fenotípicas se correlacionan con la acumulación de bixina en sus semillas.
Morfotipos de la planta achiote (Bixa orellana L.). Grupos establecidos de acuerdo a sus características fenotípicas. Morfotipo A, son aquellas plantas que tienen frutos indehiscentes de color totalmente verde y flores de color blanco; Morfotipo B, son plantas con frutos semideshicentes de color roji-verde (verde en la base y rojo en las espinas) y flores de color rosa pálido; y Morfotipo C, son plantas con frutos dehiscentes de color totalmente rojo y los colores de las flores que van desde rosa intenso a lila. (Foto: Pedro Javier Escobar Turriza/ Margarita Aguilar Espinosa)
Referencias asociadas
Barrera LC y Aliphat M. 2006. Cacao, vanilla and annatto: Three production and exchange systems in the southern Maya lowlands, XVI-XVII centuries. Journal of Latin American Geography. 5: 29-52.
Cárdenas-Conejo Y, et al. 2015. De novo transcriptome sequencing in Bixa orellana L. to identify genes involved in methylerythritol phosphate, carotenoid and bixin biosynthesis. BMC genomics, 16: 877.
Leal F, y Clavijo CM. 2010b. Annatto: A natural dye from the tropics. Chronica Horticulturae. 50: 34-36.
Trujillo-Hernández JA, et al. 2016. Functional polymorphism in lycopene beta-cyclase gene as a molecular marker to predict bixin production in Bixa orellana L.(achiote). Molecular Breeding. 36:135.
