El grupo BIO-286 estudia la resiliencia de cultivos vegetales frente a climas adversos

29 de octubre de 2026 - Publicado a las 08:00h en Ciencia, Grupos de Investigación, Noticias por Comunicación ceiA3

Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén estudia los mecanismos moleculares que permiten a los cultivos afrontar el estrés ambiental y ha identificado ácidos grasos nitrados en el aceite de oliva virgen extra, moléculas con propiedades de interés para la investigación sobre la salud. Sus trabajos también exploran nuevas herramientas biotecnológicas para proteger el olivar y avanzar hacia una agricultura más resiliente y sostenible.

Juan Carlos Begara Morales, Raquel Valderrama Rodríguez y Lorena Aranda Caño, investigadores del grupo, nos explican las líneas que desarrollan, los datos obtenidos más relevantes y la importancia de pertenecer al Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario ceiA3.

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¿Qué líneas de investigación realiza su grupo?

Nuestra actividad se centra en el estudio de la resiliencia de los cultivos vegetales a condiciones climáticas adversas. Trabajamos en el ámbito y de la bioquímica y la biología molecular para entender cómo las plantas, especialmente el olivo y otras plantas modelo como Arabidopsis thaliana, responden y se defienden del estrés ambiental (sequía, metales pesados, temperaturas extremas). Buscamos mecanismos biológicos y compuestos bioactivos que permitan desarrollar cultivos más productivos en escenarios de cambio climático, asegurando así la seguridad alimentaria.

Paralelamente, trabajamos en otra línea de investigación que nos ha llevado a detectar la presencia en el aceite de oliva virgen extra de unas moléculas denominadas ácidos grasos nitrados, las cuales resultan de la interacción de ácidos grasos insaturados con el Óxido Nítrico y con especies derivadas de él. En relación con esta línea, hemos identificado las variedades de olivo y los momentos de recogida del fruto que conducen a la obtención de aceites de oliva virgen extra con niveles superiores de estas moléculas, cuya presencia ya había sido previamente descrita en sistemas animales. La literatura científica recoge las propiedades antiinflamatorias de estas moléculas señalizadoras que activan rutas de defensa en enfermedades renales, pulmonares, cutáneas y oncológicas, por lo que la detección de la presencia de estas moléculas en un alimento como es el aceite de oliva redunda en las propiedades beneficiosas que se le atribuyen en el ámbito cardiovascular y de la salud.

Por otra parte, nuestro Grupo de Investigación, en colaboración con otro Grupo de la UJA e investigadores de la Universidad de Sevilla y del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS) de Córdoba, desarrollamos una bioformulación constituida por una mezcla de cepas de hongos beneficiosos que se utiliza actualmente para el tratamiento de la enfermedad del olivo conocida como Verticilosis sin la necesidad de aplicar compuestos químicos nocivos para el medio ambiente. Estos trabajos dieron lugar a 5 patentes que están licenciadas por una empresa líder en el ámbito de la agricultura sostenible.

¿Qué proyectos querrían destacar relacionados con la agroalimentación?

Aunque el Grupo de Investigación ha desarrollado más de 30 proyectos de investigación, querríamos poner en valor algunos relacionados con el ámbito de la agroalimentación:

Caracterización funcional de las dianas celulares y de la señalización de ácidos grasos nitrados en plantas sometidas a estrés abiótico combinado. Ministerio de Economía y Competitividad. Proyecto de Generación de Conocimiento 2022. Investigador Principal: Juan Bautista Barroso Albarracín. Co-IP: Raquel Valderrama. Universidad de Jaén. 01/09/2023 – 01/09/2026. Cuantía: 200.000 €.
Aproximaciones novedosas para promover la sostenibilidad de los olivares en el Mediterráneo (SUSTAINOLIVE). Proyecto Europeo. Entidad Coordinadora: Universidad de Jaén. Países participantes: España, Grecia, Italia, Marruecos, Portugal y Túnez. 01/06/2019-31/5/2023. Cuantía: 2.032.690,17 €.
Implicación de los aductos celulares de ácidos grasos nitrados en los mecanismos de defensa contra el estrés nitrooxidativo generado durante condiciones ambientales adversas en las plantas. Proyecto I+ D+i FEDER Andalucía. 01/01/2021- 31/03/2023. Investigador Principal: Juan Bautista Barroso Albarracín. Co-IP: Raquel Valderrama. Cuantía: 59,532 €.
Papel de los ácidos grasos nitrados en la señalización del óxido nítrico mediante modificaciones postraduccionales por S-nitrosilación y nitroalquilación en plantas. Referencia: P20_01002. Proyecto i+D+i Junta de Andalucía. Investigador Principal: Juan Bautista Barroso Albarracín. 01/01/2021- 03/31/2023. Cuantía: 69,900 €.
Caracterización del proteoma de la variedad Picual de olivo durante el estrés por sequía. Entidad financiadora: Diputación Provincial de Jaén. Instituto de estudios Giennenses. Investigadora Principal: Mounira Chaki. 11/10/2021 – 10/10/2022. Cuantía total: 4.000 €
Análisis de la modulación de la respuesta antioxidante por lípidos nitrados durante el estrés abiótico en plantas. Ministerio de Economía y Competitividad. Proyecto de Generación de Conocimiento. PGC2018-96405-B-I00. Investigador Principal: Juan Bautista Barroso Albarracín. 01/01/2019 – 31/12/202. Cuantía: 195.148 €.
Análisis de mecanismos de señalización de lípidos nitrados durante el desarrollo y estrés abiótico en plantas. Ministerio de Economía y Competitividad. Investigador Principal: Juan Bautista Barroso Albarracín. 01/01/2016-31/12/2018. Cuantía: 231.231 €.
Caracterización molecular de ácidos grasos nitrados en aceite de oliva virgen extra (AOVE) obtenido en diferentes etapas del proceso de maduración de la aceituna. Instituto de Estudios Giennenses (IEG). Investigadora Principal: Raquel Valderrama. 22/10/2015-26/10/2016. Cuantía 8.000 €.
Identificación, caracterización molecular y análisis de las propiedades antiinflamatorias de lípidos nitrados en aceite de oliva de la provincia de Jaén (AGR-6374). Proyecto de Excelencia, Junta de Andalucía (Orden 11 de diciembre de 2007). Investigadora Principal: Raquel Valderrama. 09/02/2011-08/10/2015. Cuantía: 225.283,43 €.

¿Cuáles son los datos más relevantes obtenidos hasta el momento?

Nuestras investigaciones más recientes nos han permitido identificar las dianas celulares específicas que son modificadas por los lípidos nitrados. Lo más relevante es que hemos evidenciado que los ácidos grasos nitrados no solo ayudan a la planta a sobrevivir en condiciones de estrés medioambiental, sino que también, utilizando cultivos celulares, hemos comprobado que poseen propiedades antiinflamatorias, cardiosaludables y de protección en situaciones de cáncer de mama y de colon, entre otros. Estos avancen relacionan la salud de la planta con la salud humana y apuntan hacia la aplicación nutracéutica de los ácidos grasos nitrados. Paralelamente, la detección de la presencia de los lípidos nitrados en el aceite de oliva virgen extra aporta un valor añadido a este producto pues estas novedosas moléculas deben considerarse como componentes endógenos que redundan en las incuestionables propiedades beneficiosas de este alimento.

¿Qué importancia cree que tiene pertenecer al ceiA3 y qué oportunidades de investigación puede aportarles?

Consideramos que el ceiA3 actúa como puente entre la investigación de vanguardia y el tejido empresarial. Nos aporta visibilidad, el acceso a redes de colaboración con otros grupos punteros de Andalucía y la oportunidad de transferir nuestros resultados al campo, transformando el conocimiento a nivel molecular en herramientas reales para la agricultura. En ese mismo sentido, es una vía que favorece la colaboración directa con empresas con el objeto de resolver retos técnicos mediante la oferta de servicios especializados por parte de los Grupos de Investigación. Asimismo, su asesoramiento ofrece oportunidades para liderar proyectos europeos, acceder a redes europeas e internacionales y a formación avanzada. Además, puede ser una fuente de financiación para la transferencia de conocimiento pues permite el acceso a ayudas destinadas a organizar eventos innovadores, lo que, en último término, contribuye a potenciar la investigación.

¿Está presente la Bioeconomía en alguna de sus líneas de investigación?

Actualmente nos encontramos realizando las aproximaciones iniciales de un proyecto en el que vamos a utilizar uno de los subproductos del olivar con una clara aplicación biotecnológica que mejorará la tasa de éxito de las primeras fases del desarrollo de cultivos vegetales pudiendo aplicarse estas estrategias a variedades con influencia en el sector agroalimentario.

¿Qué retos os planteáis de cara al futuro?

El mayor reto al que nos enfrentamos es comprender cómo las plantas se defienden y sobreviven a las situaciones de estrés combinado a las que se enfrentan continuamente, condiciones adversas que en los últimos años están siendo aún más intensas. La comprensión de las estrategias de defensa de las plantas nos conducirá a diseñar herramientas biotecnológicas destinadas a la protección de los cultivos vegetales, lo que permitirá mantener unos niveles de productividad adecuados a las demandas de la sociedad.

Nuestros avances en el campo de los ácidos grasos nitrados nos han permitido calificarlos como futuros bioestimulantes de nueva generación, lo que conduciría a un cambio de paradigma en la agricultura. A diferencia de los fertilizantes convencionales, los ácidos grasos nitrados no buscan corregir una carencia nutricional, sino que actúan como moléculas señalizadoras que activan los sistemas de defensa propios de la planta de modo que, tras su aplicación, situaríamos a las plantas en un estado de alerta metabólica moderada que la prepararía para ser mucho más resilientes cuando se vean afectadas por condiciones medioambientales adversas. La aplicación de los ácidos grasos nitrados permitiría pasar de una agricultura reactiva a una agricultura preventiva y biotecnológica, más eficiente y respetuosa con el medio ambiente.

Consideramos que estas moléculas señalizadoras son una herramienta clave para la Bioeconomía y la Sostenibilidad por tres razones fundamentales:

Son compuestos naturales: Se trata de lípidos que la propia planta ya produce de forma endógena en pequeñas cantidades.
Alta eficacia a dosis bajas: Al actuar a nivel molecular, no necesitamos grandes cantidades de producto, lo que reduce drásticamente el impacto ambiental y la huella de carbono en comparación con los tratamientos químicos tradicionales.
Un valor añadido para la salud: Además de proteger al cultivo, estos compuestos tienen propiedades cardiosaludables y antiinflamatorias contrastadas. Por tanto, al potenciar su presencia, no solo logramos una agricultura más productiva y adaptada al cambio climático, sino que avanzamos hacia la creación de ‘superalimentos’ con un impacto directo en la salud del consumidor.