El aroma y el sabor del café dependen de distintos compuestos químicos

Más allá de la cafeína, las características de la infusión pueden estar relacionadas con sustancias que forman parte de compuestos que dotan de sabor a la menta y de aroma al sándalo, según apuntan científicos

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Más allá de la cafeína, el aroma y el sabor del café pueden depender de una serie de compuestos químicos que están presentes en distintas partes de esta especie vegetal, y no solamente en sus granos.

Un grupo de investigadores brasileños del Instituto Agronómico de Paraná (Iapar), en colaboración con colegas de las universidades Estadual de Londrina (UEL), del Oeste Paulista (Unoeste) y Estadual Paulista (Unesp) –esta última en su campus de la localidad de Rio Claro–, de la estatal Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa Café) y del Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique Pour le Développement (Cirad), de Francia, midió las concentraciones de dos de esos compuestos químicos –el kahweol y el cafestol– en las hojas, las raíces, las flores y los frutos de una variedad de cafeto arábigo.

Los resultados de este estudio salieron publicados en la revista Plant Physiology and Biochemistry y aparecieron destacados en Science.

“Fue la primera vez que se cuantificaron esos dos compuestos, que creemos que tienen relación con el sabor y el aroma del café, en otros órganos de la planta y no solamente en los granos”, dijo Douglas Silva Domingues, docente del Departamento de Botánica de la Unesp de Rio Claro y uno de los autores del estudio, quien lleva adelante una investigación con el cafeto arábigo con el apoyo de la FAPESP en la modalidad de Apoyo a Jóvenes Investigadores.

“Dado que ahora contamos con información sobre cuáles son los órganos de la planta que pueden producir estos compuestos, pretendemos ahora comparar la producción de los mismos en distintas variedades de cafeto arábigo e identificar qué genes son los responsables de su producción”, afirmó.

De acuerdo con Silva Domingues, el kahweol y el cafestol son lípidos e integran un tipo de compuestos químicos llamados terpenoides, que dotan de sabor a la menta y de aroma al sándalo, por ejemplo.

Producidas por diferentes partes del cafeto para repeler a los insectos herbívoros o para atraer a los animales polinizadores, estas dos sustancias están presentes en grandes concentraciones en el aceite de la planta.

Estudios realizados a partir de los años 1980 demostraron que estos compuestos tienen propiedades antioxidantes, y esto motivó su uso en la industria de cosméticos. En la década de 1990, se descubrió también que poseen propiedades antitumorales, lo cual suscitó el interés de la industria farmacéutica.

Con todo, los estudios sobre la cuantificación de estas sustancias en el cafeto, realizados por investigadores de las áreas de Química y de Ingeniería de Alimentos, se enfocaron únicamente en los granos de la planta, donde ambos compuestos se encuentran presentes en concentraciones que varían entre un 10% y un 15%, señaló Silva Domingues.

“Partiendo del principio de que estos dos compuestos representan una fracción importante de los granos y que sustancias de la misma clase química tienen influencia en el sabor de la menta y en el aroma del sándalo, decidimos cuantificarlos en otras partes de la planta”, explicó.

Niveles desiguales

Los investigadores midieron las concentraciones de kahweol y cafestol en las hojas, las raíces, las flores y los frutos de una variedad de cafeto arábigo en siete estadios de desarrollo (entre los 30 y los 240 días después de la floración) mediante el empleo de cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC, por sus siglas en inglés), un método que permite separar los compuestos químicos de una solución.

Los resultados de los análisis indicaron que en los botones florales hubo un mayor nivel de cafestol y en las raíces una mayor concentración de kahweol en comparación con los frutos, respectivamente.

En cambio, la concentración de cafestol aumentó en el transcurso del desarrollo del fruto y llegó a su pico 120 días después de la floración. Pero no se detectó kahweol ni cafestol en las hojas.

“Una de las hipótesis para explicar la presencia de estos compuestos en algunas partes de la planta y su ausencia en otras es la que indica que, como algunas de sus funciones consisten en repeler a los insectos y atraer a los polinizadores, quizá le resulte más interesante a la planta emplearlos contra organismos que interactúan con sus frutos y con sus raíces que para alejar a los insectos que atacan a sus hojas”, estimó Silva Domingues.

Los investigadores aún no saben si esos niveles desiguales de los compuestos en distintas partes de la planta se aplican a todas las variedades de cafeto arábigo, toda vez que han analizado únicamente una variedad.

Así y todo, puesto que ahora ya se sabe qué órganos de la planta pueden producir estos compuestos, pretenden comparar la producción de los mismos entre las distintas variedades de cafeto.

“Con base en la constatación que hicimos de que las raíces del cafeto exhiben niveles de kahweol similares a los hallados en los granos, pretendemos comparar ahora en el marco del proyecto apoyado por la FAPESP los patrones de actividad de genes en esas dos partes de la planta, a los efectos de intentar identificar cuáles están relacionados con la producción de ese compuesto y también con la de cafestol”, dijo Silva Domingues.

Para dilucidar esta cuestión, los científicos pretenden secuenciar el transcriptoma de dos variedades de cafeto con historial de mejoramiento distinto para intentar identificar cuáles son los genes que están presentes en distintos tejidos de las plantas.

Para ello emplearán una técnica llamada inferencia de redes, que se utiliza en Facebook para detectar qué temas le gustan a una persona y quiénes son sus amigos más cercanos, por ejemplo.

“A sabiendas de que un determinado gen no está activo en la hoja pero si en la raíz y en otras partes de la planta, por inferencia, podemos poner a prueba la hipótesis de que el mismo pueda ser el responsable de la producción de kahweol y cafestol”, consignó Silva Domingues.

De acuerdo con el investigador, que integra el consorcio internacional para la secuenciación del genoma del cafeto arábigo, la prioridad consiste ahora en entender la base genética del cafeto y las razones moleculares de las diferencias de concentración de kahweol y cafestol en las partes de la planta.

Posteriormente, la idea es utilizar ese conocimiento para incrementar la resistencia, ayudar al mejoramiento genético de la planta y producir esos compuestos utilizando estrategias de biotecnología, señaló.

“Actualmente es posible producir aroma de menta empleando estrategias biotecnológicas. Sabiendo cuáles son los genes responsables de la producción de kahweol y cafestol, sería posible valerse de esa misma estrategia para producir esos compuestos en laboratorio”, afirmó.

Puede leerse el artículo intitulado “Diterpenes biochemical profile and transcriptional analysis of cytochrome P450s genes in leaves, roots, flowers, and during Coffea arabica L. fruit development ” (doi: 10.1016/j.plaphy.2016.12.004), de Silva Domingues y otros, en la revista Plant Physiology and Biochemistry, en el siguiente enlace: sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942816304624.