El Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) de Francia, docentes de los departamentos de Ciencias Computacionales y de Electrónica y Automatización de la Universidad Autónoma de Manizales y un equipo internacional de investigación compuesto por botánicos, biólogos, bioinformáticos y bioquímicos (Colombia, Madagascar, Bélgica, Suiza y Francia) trabajaron de manera conjunta en una investigación relacionada con el café naturalmente descafeinado.

Figura:Coffea humblotiana (Copyright IRD)

La investigación fue publicada en Scientific Reports, la mega revista científica de acceso abierto revisada por pares en línea publicada por Nature Research, que cubre todas las áreas de las ciencias naturales.

El artículo fue publicado bajo el título de “The absence of the caffeine synthase gene is involved in the naturally decaffeinated status of Coffea humblotiana, a wild species from Comoro archipelago” y puede visualizarse aquí  

Conozca el estudio realizado por los docentes investigadores:

Un café silvestre de la Isla de Mayotte revela los secretos de un café naturalmente descafeinado.

Aunque existen más de 124 especies de cafetos, actualmente sólo se cultivan dos (Arábica y Robusta) y más de una docena de especies silvestres fueron consumidas en el pasado y finalmente abandonadas. Entre ellos, el café de Humblot, originario del archipiélago de las Comoras que produce semillas naturalmente descafeinadas. Para entender la ausencia de cafeína, el IRD de Francia, la Universidad Autónoma de Manizales y un equipo internacional de investigación compuesto por botánicos, biólogos, bioinformáticos y bioquímicos (Colombia, Madagascar, Bélgica, Suiza y Francia) trabajaron conjuntamente. Gracias a la secuenciación de este genoma realizada por el centro de investigación de Nestlé en Suiza, se ha dilucidado el mecanismo que origina la ausencia de cafeína.

El café, uno de los cultivos más importantes del mundo, es producido por dos especies autóctonas de África, el Arábica y el Robusta. Su cultivo da sustento a más de 100 millones de personas en todo el mundo. Mientras los cambios globales amenazan sus áreas de cultivo, las actividades humanas están alterando los hábitats de las especies silvestres. La mayoría de ellos están ahora amenazados. Sin embargo, estas especies silvestres, a veces cultivadas en el pasado, pueden revelar una gran diversidad de adaptación, una resistencia excepcional y demostrar una asombrosa reserva de genes de interés. Un ejemplo singular es la especie silvestre Coffea humblotiana, o café de Humblot, endémica de las Comoras. Descubierta a finales del siglo XIX, su cultivo fue fomentado por el naturalista francés Léon Humblot. Fue encontrada en 2010 por una misión de investigación en Mayotte, pero en la actualidad quedan menos de 100 árboles en la isla. ¿Qué hace especial a esta especie? Es la ausencia natural de cafeína en las hojas y semillas de la planta. Aunque este alcaloide es buscado por los consumidores por su acción estimulante sobre el sistema nervioso, influye negativamente en la calidad de la bebida al contribuir a su amargor.

Para comprender la ausencia de cafeína en el café de Humblot, se aplicó un enfoque interdisciplinario e internacional en el marco de una colaboración con Nestlé, reuniendo a investigadores de institutos de investigación fundamental y aplicada. Esta colaboración dio como resultado una secuenciación de muy alta calidad y la identificación de 32.874 genes. Entre ellos, se identificó una familia de genes conservados en las plantas de café, llamados ‘N-methytransferase’ implicados en la biosíntesis de la cafeína. La función de los productos de estos genes es transferir sucesivamente grupos metilo de la xantosina, lo que conduce a la síntesis de la cafeína en cuatro etapas.

Sin embargo, en el café de Humblot, el último gen de esta vía, responsable de añadir un grupo metilo a la teobromina, ha desaparecido por completo, junto con una pequeña porción del cromosoma que lo porta. La ausencia de este gen es suficiente para bloquear la síntesis de cafeína, sin provocar una acumulación de teobromina, un compuesto de sabor amargo que se encuentra en las semillas de cacao.

Aún se debe analizar otras especies de café silvestre, que también carecen de cafeína y teobromina, para comparar los mecanismos moleculares implicados. Sin embargo, el descubrimiento de este mecanismo en el cafeto de Humblot es ya un paso esencial hacia el desarrollo de un café naturalmente descafeinado. Pero, sobre todo, este trabajo debe promover la protección y conservación de las especies silvestres de café, que pueden ofrecer conocimientos originales ante problemas como el cambio climático o la tolerancia a determinadas enfermedades.