Líneas de investigación

Fitomelatonina.

Esta línea de investigación se inició en 2000.

Es la línea más activa actualmente.

Su interés viene por las amplias posibilidades de investigación que fitomelatonina ha presentado en diversos campos de estudio.

La melatonina vegetal o fitomelatonina está presente en todos los organismos fotosintéticos estudiados.

Nuestro grupo ha sido pionero en las investigaciones sobre fitomelatonina y es, hoy en día, grupo de referencia mundial en aspectos fisiológicos de plantas y sobre su obtención como posible nutracéutico.

Objetivos.

Fisiológicos en Plantas.

  • Papel de fitomelatonina en aspectos del desarrollo vegetativo y reproductivo, en especial sobre germinación, crecimiento, fotosíntesis, metabolismo primario y secundario, senescencia, fructificación y pos-cosecha.
  • Papel de fitomelatonina en situaciones de estrés abiótico (sequía, altas y bajas temperaturas, alta radiación solar, salinidad, metales pesados, déficit mineral, etc.) y biótico (herbívoros, bacterias, hongos y virus).
  • Papel de melatonina como safener frente a pesticidas.
  • Relación de fitomelatonina con otras hormonas vegetales, sobre todo con: auxinas, giberelinas, citoquininas, ABA y etileno. También con salicilatos, jasmonatos y poliaminas.
  • Visión genómica y metabolómica integrada en aspectos de producción vegetal y conservación pos-cosecha. Papel en la adaptación de plantas al cambio climático.

Nutrición Humana y Animal.

  • Tecnología de obtención de extractos ricos en fitomelatonina de plantas y algas.
  • Screening de cientos de plantas y variedades sobre contenido en fitomelatonina y derivados aplicados en nutrición.
  • Análisis de fitomelatonina en alimentos vegetales y derivados.
  • Uso de fitomelatonina como nutracéutico en complementos dietéticos y alimentos funcionales.
  • Uso de fitomelatonina en complementos dietéticos para animales de granja y mascotas.
  • Detección de residuos de la síntesis química de melatonina. Adulteraciones en suplementos.

Otras aplicaciones.

  • Uso de melatonina en fitorremediación de suelos y aguas contaminados.
  • Análisis de plantas hiperacumuladoras de metales pesados y otros tóxicos.
  • Uso de plantas ricas en fitomelatonina en la descontaminación de suelos.
  • Efecto de melatonina en flora y fauna terrestre y acuática.
  • Melatonina en microalgas: niveles y efectos beneficiosos en biomasa y biolípidos.
Fitohormonas.

Esta línea de investigación se inició en 1984 por el Prof. M. Acosta.

Su interés viene por las amplias posibilidades de investigación que las hormonas vegetales presentan en la fisiología de las plantas y su aplicación en Agronomía, sobre todo en producción vegetal y conservación.

Las hormonas vegetales juegan un papel regulador clave en múltiples procesos fisiológicos, tanto en plantas como en otros organismos fotosintéticos como algas y microalgas.

Nuestro grupo acumula una gran experiencia en estudios sobre fitohormonas y procesos como: germinación, crecimiento, enraizamiento, tropismos, maduración de frutos y senescencia de flores.

Paralelamente se conocen en profundidad la acción de muchos fitorreguladores.

Objetivos.

Fisiológicos en Plantas.

  • Perfil hormonal en el proceso de enraizamiento.
  • Perfil hormonal durante la maduración de frutos.
  • Perfil hormonal en situaciones de estrés abiótico: salinidad, sequía, contaminantes.
  • Perfil hormonal en tropismos y nastias.
  • Relación fitohormonasàfitomelatonina y viceversa.

Aplicaciones.

  • Análisis de fitohormonas en plantas y cultivos in vitro
  • Análisis de fitohormonas en pos-recolección de frutas y hortalizas.
  • Enraizamiento en clavel y otros esquejes.
  • Efecto de fitohormonas y fitorreguladores en diversos cultivos como lechuga, soja, altramuz, tomate, trigo, cebada, avena, etc.
  • Cultivo biotecnológico de órganos y células vegetales. Papel de fitorreguladores.
  • Perfiles hormonales en microalgas.
Antioxidantes Vegetales.

Esta línea de investigación se inició en 1990.

Es una de las líneas más activa.

Su interés viene por las amplias posibilidades de investigación que los sistemas antioxidantes, tanto enzimas como metabolitos, tienen en multitud de aspectos de la fisiología de las plantas.

Nuestro grupo ha desarrollado metodologías propias para la estimación de la Actividad Antioxidante Total (AAT).

Nuestros métodos nos permiten medir la Actividad Antioxidante Hidrofílica (AAH) debida a componentes solubles en agua y la Actividad Antioxidante Lipofílica (AAL) debida a componentes solubles en grasa. La suma de ambas configura la AAT, obteniendo un perfil muy preciso de las capacidades antioxidantes del material vegetal.

Nuestra demostrada formación en fitoquímica y enzimología nos permite abarcar estudios de los sistemas redox vegetales y su papel regulador en el desarrollo.

Conocimientos amplios en antioxidantes vegetales como vitaminas, polifenoles (ácidos fenólicos, flavonoides, antocianinas, etc.), carotenoides, tocoferoles, compuestos indólicos, y otros metabolitos secundarios de interés.

Objetivos.

Fisiológicos en Plantas.

  • Papel de los antioxidantes en el desarrollo vegetal. Equilibrio redox.
  • Relación del potencial antioxidante con el estrés oxidativo causado por agentes físico-químicos y biológicos.
  • Papel de los antioxidantes durante la maduración de frutos.
  • Tolerancia al estrés en plantas y su relación con los sistemas antioxidantes.
  • Metabolismo secundario y redox network.

Aplicaciones en Nutrición Humana y Animal.

  • Tecnología de obtención de extractos ricos en antioxidantes naturales.
  • Screening de cientos de plantas y variedades sobre contenido en antioxidantes para su aplicación en nutrición humana y animal.
  • Análisis de antioxidantes en alimentos vegetales frescos y procesados. Conservación.
  • Análisis de antioxidantes en piensos animales. Estabilidad y conservación.
  • Uso de antioxidantes naturales como nutracéuticos en complementos alimenticios y en alimentos funcionales.
  • Uso de antioxidantes en complementos alimenticios para animales de granja y mascotas.

Otras aplicaciones.

  • Medida de la Actividad Antioxidante en muestras biológicas humanas y animales.
Peroxidasas Vegetales.

Esta línea de investigación se inició en 1980.

Su interés viene por las amplias posibilidades de investigación que estos enzimas poseen.

Las peroxidasas en general y, sobre todo las de origen vegetal, han sido y son uno de los grupos de enzimas más estudiados a lo largo de la historia científica.

Su complejo mecanismo de actuación, con multiplicidad de sustratos y reguladores nos ha servido como un excelente campo de formación en bioquímica y cinética de la catálisis.

En plantas, las peroxidasas presentan un enorme interés en múltiples aspectos celulares como el crecimiento, el equilibrio redox, las respuestas al estrés, etc.

En los años ’90 desarrollamos varios modelos cinéticos para explicar los mecanismos de inactivación suicida del enzima y su protección por el sustrato.

También estudiamos diversos isoenzimas y variantes obtenidos por mutagénesis dirigida de peroxidasas vegetales y fúngicas.

Nuestra participación en la Red Europea de Peroxidasas, constituída por 9 labs europeos, nos permitió colaborar y publicar al más alto nivel (ver publicaciones).