Evaluación del genotipo y características de calidad del grano de cruzas experimentales doble haploides de maíz con alto contenido de aceite y proteína desarrolladas por INIFAP

Abstract

El maíz (Zea mays L.) es uno de los cereales más importantes por su diversidad de usos en la alimentación y en la industria. Esto ha demandado el desarrollo de maíces especializados para satisfacer necesidades de los sectores alimentarios e industrial. El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) ha implementado la tecnología de dobles haploides (DH) para desarrollar híbridos de maíz con alto contenido de aceite (ACA, ˃ 6%) y proteína. Sin embargo, este proceso puede ser más eficiente si es asistido por marcadores moleculares asociados a dichas características. El objetivo de este proyecto fue caracterizar molecularmente cruzas experimentales de maíz ACA desarrolladas por INIFAP y evaluar características de calidad del grano. Se utilizaron 21 cruzas (11 blancas y 10 amarillas), así como un híbrido comercial blanco y uno amarillo como testigos. Se obtuvo el ADN de las líneas ACA progenitoras y de la generación filial 1 (F1), el cual se utilizó para determinar el genotipo de 4 marcadores SNP (polimorfismo de un solo nucleótido), 3 asociados con el contenido de aceite y 1 con proteína. Las F1 se plantaron en campo y a los granos F2 se les evaluaron algunas características físicas y químicas (contenido de proteínas, aceite y fitoquímicos). También se evaluó in vitro la actividad antioxidante por ABTS y DPPH. El análisis con los marcadores SNP mostró que la mayoría de las cruzas experimentales de maíz ACA presentaron alelos favorables para el contenido de aceite y proteína. Todas cumplieron con el mínimo de peso hectolítrico (74 kg/hL) establecido para la elaboración de tortillas y productos nixtamalizados. El contenido de aceite varió entre 6 y 9%, mientras que el rango de proteína entre 7.7 y 11.4% en maíces blancos y entre 8 y 12% en amarillos. El contenido de lisina fue de 0.08 a 0.37 mg/100 g de harina en maíces blancos y de 0.05 a 0.26 mg/100 g en maíces amarillos, mientras que el triptófano varió de 0.037 a 0.053 mg/100 g y de 0.027 a 0.066 mg/100 g, respectivamente. Comparado con los testigos comerciales, las cruzas ACA registraron contenidos significativamente más altos de fenólicos (417-573 mg EAG/100 g en maíz amarillo y 411-570 mg EAG/100 g en maíz blanco), flavonoides (117-164 mg EC/100 g en maíz amarillo y 105-152 mg EC/100 g en maíz blanco) y carotenoides (14-22 μg/g en maíz amarillo y 1.31-3.58 μg/g en maíz blanco). Los maíces ACA también presentaron mayor actividad antioxidante que los testigos comerciales, con valores de inhibición del radical ABTS de 35.16-61.74% en maíz amarillo y 33.83-47.67% en maíz blanco, mientras que para DPPH se obtuvieron valores de 47.12-58.13% y 52.62- 60.33%, respectivamente. Estos resultados demuestran una mejora en el valor nutricional y nutracéutico de las cruzas experimentales de maíz ACA desarrolladas por INIFAP, sugiriendo su uso para impulsar el desarrollo de híbridos comerciales competitivos y potencialmente beneficiosos para la salud de los consumidores.