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Agricultura

El éxito de la agricultura es esencial para mantener la población mundial

La población humana depende de que el sector agrícola cuente con prácticas y soluciones buenas y sostenibles que, en última instancia, produzcan un suministro adecuado de alimentos para alimentar y nutrir a una población mundial en constante aumento. Las plantas de cultivo no sólo se cultivan y cosechan para la subsistencia, sino que también tienen multitud de otros usos, como alimentación animal, ornamental e industrial (fibra, aceite, etc.). También se cultivan diversas plantas para obtener productos terapéuticos como hierbas, suplementos y productos farmacéuticos. La creciente presión sobre la producción agrícola causada por la disminución de los recursos naturales, los factores de estrés ambiental (abióticos y bióticos) y la resistencia a los pesticidas de uso común afectan negativamente a la productividad, el rendimiento y la distribución de los cultivos.

Satisfacer las necesidades de cultivos alimentarios, piensos y productos terapéuticos e industriales de origen vegetal de la población mundial es una tarea sumamente compleja. La productividad y el rendimiento de los cultivos dependen en parte de los conocimientos del agricultor sobre la preparación del terreno, la previsión meteorológica exacta, la prevención de enfermedades, la salud del suelo, los programas de rotación de cultivos, el control de malas hierbas y plagas, las estrategias óptimas de riego y el uso de semillas de alta calidad. El éxito de la agricultura también depende de las innovaciones científicas y la tecnología derivadas de los conocimientos, las ideas y la investigación llevados a cabo por socios del mundo académico y la industria. Aportar soluciones con conocimientos mecánicos esenciales es crucial para superar los retos de abastecer a la creciente población de alimentos sostenibles y económicamente viables, piensos y productos terapéuticos e industriales vitales.

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Las estrategias convencionales ofrecen una imagen incompleta de los mecanismos funcionales implicados en el vigor de las semillas y la biología vegetal

Las estrategias centradas en la obtención de rasgos agronómicos favorables (es decir, resistencia a plagas y enfermedades, tolerancia a la sequía y aumento de la producción) para mejorar el rendimiento de los cultivos y la productividad sostenible son el principal objetivo de la agricultura moderna, pero la eficacia de algunas de estas medidas está disminuyendo, en parte, debido a la variabilidad climática y a la aparición de patógenos nuevos y resistentes. Aunque la secuenciación del genoma y el análisis de la expresión han contribuido notablemente a las innovaciones agrícolas, estas tecnologías no son capaces de ofrecer una imagen completa de los cambios metabólicos funcionales que se producen en las plantas. Se necesitan estrategias alternativas de mejora de los cultivos que permitan caracterizar y comprender plenamente los mecanismos que regulan la latencia, la germinación y el vigor de las semillas, así como la biología, el crecimiento y el desarrollo de las plantas y los factores que influyen en la fisiología de las semillas y las plantas. El impacto del estrés abiótico y biótico en los organismos sésiles de los que tanto depende el ser humano acentúa la necesidad de disponer de conocimientos, tecnologías y estrategias significativos para afrontar estos retos.

Los metabolitos reflejan los rasgos fenotípicos de las semillas y las plantas de cultivo

Los sistemas biológicos son sumamente complejos, y el metaboloma de las plantas no es una excepción, ya que está compuesto por cientos de miles de metabolitos que desempeñan un papel importante en el vigor de las semillas y el rendimiento de los cultivos.1,2 La metabolómica llena un vacío crítico en el desarrollo de un enfoque sistémico integral de la biología de las semillas y las plantas, proporcionando una nueva frontera para estudiar los rasgos fenotípicos de las plantas mediante la elucidación de su composición metabólica funcional y su huella química.1,3 Esta potente tecnología puede revelar los efectos metabólicos relacionados con la genética (variaciones naturales y mutaciones), el crecimiento y el desarrollo de las plantas, el estado nutricional, las perturbaciones medioambientales, el estrés, las plagas, los microbios, las enfermedades, los productos químicos agrícolas y los pesticidas (por ejemplo, el modo de acción), la resistencia a los pesticidas y las modificaciones genéticas, etc.

Metabolon proporciona perfiles bioquímicos exhaustivos

La metabolómica proporciona una instantánea de todas las sustancias bioquímicas presentes en una muestra mediante la identificación, cuantificación y cartografía de cada metabolito del sistema. Esto proporciona a nuestros clientes una visión biológica única de la naturaleza fundamental de cualquier semilla o rasgo vegetal en relación tanto con la genética (desarrollo de rasgos, biodiversidad, expresión génica, mutaciones, ingeniería genética, etc.) como con el medio ambiente (estrés abiótico, enfermedades, nutrición, etc.). Los investigadores están utilizando esta profunda visión fundamental como herramienta crítica para encontrar soluciones de ingeniería que satisfagan las demandas agrícolas de nuestro creciente planeta.

Metabolon es líder mundial en metabolómica, habiendo realizado cientos de estudios relacionados con las plantas y la agricultura. Las aplicaciones agrícolas metabolómicas incluyen:

  • Biomarcadores para rasgos: rendimiento, heterosis, calidad
  • Análisis de mutantes y caracterización de la función génica
  • Análisis de transgenes: Equivalencia, rendimiento de las vías de ingeniería
  • Respuesta al estrés abiótico: calor, sequía, utilización del nitrógeno, etc.
  • Enfermedades de las plantas
  • Optimización de biocombustibles y productos químicos derivados de plantas
  • Caracterización del desarrollo de semillas y plantas
  • Diversidad y aptitud del germoplasma
  • Nutrición de las plantas

Vea cómo Metabolon puede avanzar en su camino hacia los conocimientos preclínicos y clínicos

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Paneles metabolómicos para aplicaciones agrícolas

Global Discovery Panel

La plataforma global de metabolómica LC-MS de Metabolonproporciona un análisis de alta fidelidad y reproducible del estado actual de un sistema biológico para ayudar a identificar biomarcadores farmacodinámicos, de eficacia y de respuesta y revelar cambios en las vías biológicas clave. La incomparable biblioteca química de Metabolony su experiencia identifican, rastrean y mapean las diferentes clases de metabolitos y vías que informan su estudio y revelan ideas significativas procesables.
Más información sobre Global Discovery Panel
Global Discovery Panel
Ensayo de un solo analito de beta-hidroxibutirato

Amino Acids Targeted Panel

Los aminoácidos (AA) son los componentes básicos de los péptidos y las proteínas. Estas pequeñas moléculas regulan las vías metabólicas que intervienen en el mantenimiento celular, el crecimiento, la reproducción y la inmunidad. Los aminoácidos de cadena ramificada desempeñan un papel importante en la construcción del tejido muscular y participan en el aumento de la síntesis de proteínas. Los aminoácidos también intervienen en la señalización celular, la expresión génica y la fosforilación de proteínas. Mantener un equilibrio óptimo de aminoácidos es vital para mantener un equilibrio estable de los procesos fisiológicos.
Más información sobre el panel específico de aminoácidos

Central Carbons Targeted Panel

El metabolismo central del carbono implica la conversión enzimática de azúcares en precursores metabólicos que se utilizan para generar toda la biomasa de la célula. Los metabolitos de este panel incluyen compuestos clave del ciclo del ácido cítrico que conectan el metabolismo de los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas. Además de suministrar precursores metabólicos clave, el metabolismo del carbono central se utiliza para oxidar moléculas de azúcar simple obtenidas de los alimentos para suministrar energía a los sistemas vivos. La medición de los metabolitos del carbono central tiene una gran relevancia industrial, ya que puede permitir la ingeniería de pasos metabólicos seleccionados para optimizar el flujo de carbono hacia precursores de metabolitos de importancia industrial.
Más información sobre el Panel Central de Carbones
Central Carbons Targeted Panel
Panel específico de lípidos complejos

Panel específico de lípidos complejos

Metabolon ha superado los retos del perfilado lipídico para crear la única plataforma capaz de proporcionar un análisis lipidómico completo y cuantitativo.
Más información sobre el panel específico de lípidos complejos

Metabolon en acción

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Características metabólicas y de expresión génica de la germinación de semillas

El perfil metabolómico global no selectivo de Metabolonreveló cambios inducidos por el estrés en el metabolismo de las semillas, que pueden proporcionar nuevos marcadores metabólicos potenciales de la germinación.

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Adaptar la producción frutícola al cambio climático

El equipo de investigación utilizó la metabolómica global para identificar metabolitos únicos y desarrolló paneles específicos para estos metabolitos, que más tarde podrían utilizarse como biomarcadores adecuados, indicando la transición entre fases fenológicas, como endodormancia, ecodormancia y desarrollo ontogénico. Este conocimiento contribuye a la comprensión global de los rasgos fenológicos, lo cual es crítico para los cultivos arbóreos. Y lo que es más importante, este sólido conjunto de datos puede ayudar a dilucidar los mecanismos y las vías bioquímicas asociadas a las fases de latencia de los cerezos dulces.

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¿Por qué Metabolon?

Una vez que se ha visto todo el valor de la metabolómica, la única pregunta que queda es: ¿quién lo hace mejor? Aunque muchos laboratorios cuentan con capacidades de perfilado de metabolitos o de química analítica, las tecnologías metabolómicas completas son extremadamente escasas. La identificación precisa e imparcial de metabolitos en todo el metaboloma plantea problemas de relación señal-ruido que muy pocos laboratorios están preparados para afrontar. Además, traducir cantidades masivas de datos en información procesable es lento, si no imposible, para la mayoría, porque una interpretación adecuada requiere dos cosas que escasean: experiencia y una base de datos completa.

Sólo Metabolon dispone de las cuatro funciones básicas de la metabolómica

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Cobertura

Capacidad para interrogar a miles de metabolitos a través de diversos espacios bioquímicos, revelando nuevos conocimientos y oportunidades.

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Comparabilidad

Capacidad para integrar los datos de diferentes estudios en el mismo conjunto de datos, en diferentes geografías, entre diferentes pacientes a lo largo del tiempo.

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Competencia

Capacidad para informar sobre el diseño adecuado de los estudios, generar datos de alta calidad, obtener conocimientos biológicos y formular recomendaciones prácticas.

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Capacidad

Capacidad para procesar cientos de miles de muestras de forma rápida y rentable para dar servicio a una demanda en rápido crecimiento.

Asóciese con Metabolon para acceder:

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Una biblioteca de más de 5.400 metabolitos conocidos, 2.000 en plasma humano, todos ellos referenciados en el contexto de vías bioquímicas.

  • Eso es 5 veces los metabolitos del competidor más cercano
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Profundidad y amplitud de experiencia sin precedentes en el análisis y la interpretación de datos metabolómicos para encontrar resultados significativos.

  • Más de 10.000 proyectos con cientos de clientes
  • Más de 3.500 publicaciones sobre 500 enfermedades, incluidas numerosas revistas especializadas como Cell, Nature y Science.
  • Casi 40 doctores en ciencia de datos, biología molecular y bioquímica

Gracias a nuestra sólida plataforma y a nuestras herramientas de visualización, nuestros expertos son los únicos capaces de ofrecerle más información sobre su molécula y desarrollar paneles de ensayos que le ayuden a concentrarse en los resultados que necesita.

Recursos relacionados con la metabolómica agrícola

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Referencias

1. Zgoda-Pols, J.R., et al., El análisis metabolómico revela un aumento del sulfato de 3-indoxilo en plasma y cerebro durante la lesión renal aguda inducida químicamente en ratones: estudio de los agonistas de los receptores de ácido nicotínico. Toxicol Appl Pharmacol, 2011. 255(1): p. 48-56.

2. Bryant, J. A. y otros, «El impacto de un tratamiento oral a base de microbioma purificado en el microbioma gastrointestinal». *Nat Med*, 2026, 32(1): pp. 186-196

3. McGovern, B. H. y otros, «SER-109, un fármaco experimental basado en el microbioma para reducir la recurrencia tras la infección por Clostridioides difficile: conclusiones extraídas de un ensayo de fase II». Clin Infect Dis, 2021, 72(12): pp. 2132-2140.

4. Feuerstadt, P., et al., «SER-109, una terapia oral basada en el microbioma para la infección recurrente por Clostridioides difficile». N Engl J Med, 2022. 386(3): págs. 220-229.

5. Hu, Z., et al., «La metabolómica dirigida revela nuevos biomarcadores diagnósticos para el cáncer colorrectal». Mol Oncol, 2025. 19(6): p. 1737-1750.

6. Butler, F. M. y otros, «Los patrones alimentarios vegetarianos y los metabolitos relacionados con la dieta se asocian con la función renal en la cohorte del Estudio Adventista de la Salud 2». J Ren Nutr, 2025.

7. Stanford, J., et al., «Perfil metabolómico y puntuación de la calidad de la dieta en un ensayo cruzado aleatorizado sobre patrones alimentarios saludables y habituales». Mol Nutr Food Res, 2025. 69(23): p. e70271.

8. O’Connor, L.E., et al., Perfil metabolómico de un patrón alimentario ultraprocesado en un ensayo alimentario cruzado, aleatorizado y controlado realizado en el domicilio. J Nutr, 2023. 153(8): p. 2181-2192.

9. Fritsch, D. A. y otros, «La función del microbioma sustenta la eficacia de una intervención dietética con suplementos de fibra en perros con diarrea crónica del intestino grueso». BMC Vet Res, 2022. 18(1): p. 245.

10. Leal, L. N. y otros, «El aporte de nutrientes antes del destete mejora la productividad durante la lactancia y reduce el riesgo de sacrificio en vacas Holstein». J Dairy Sci, 2025. 108(6): págs. 5875-5888.

11. Ahsin, M., et al., «La salud del suelo y los pastos es la base de la mayor densidad nutricional de la carne de vacuno, según un análisis metabolómico no dirigido realizado en sistemas de engorde con pastoreo del sur de EE. UU.». NPJ Sci Food, 2025. 9(1): p. 151.

12. Yin, W., et al., Perfil lipídico plasmático en diferentes especies para la identificación de modelos animales óptimos de la dislipidemia humana. J Lipid Res, 2012. 53(1): p. 51-65.

13. Porter, F. D. et al., «Los productos de la oxidación del colesterol son biomarcadores sanguíneos sensibles y específicos para la enfermedad de Niemann-Pick tipo C1». Sci Transl Med, 2010, 2(56): p. 56ra81.

14. Needham, B. D. y otros, «Perfiles de metabolitos plasmáticos y fecales en el trastorno del espectro autista». Biol Psychiatry, 2021, 89(5): págs. 451-462

15. Li, C. y otros, «El estradiol y mTORC2 cooperan para potenciar la biosíntesis de prostaglandinas y la tumorigénesis en células LAM con deficiencia de TSC2». J Exp Med, 2014. 211(1): págs. 15-28.

16. Green, P. G. y otros, «Flexibilidad metabólica y remodelación inversa del corazón humano con insuficiencia». Eur Heart J, 2025. 46(25): pp. 2422-2433.

17. Maekawa, H., et al., La inhibición de SGLT2 protege la función renal mediante la represión epigenética, dependiente de SAM, de los genes inflamatorios en condiciones de estrés metabólico. J Clin Invest, 2025. 135(19).

18. Wu, D., et al., Los cribados integrados revelan que la disminución de los nucleótidos de guanina, que resulta irreversible al actuar sobre la IMPDH2, inhibe el cáncer de páncreas y potencia la inhibición de KRAS. Gut, 2026.

19. Schwerdtfeger, L. A. y otros, La microbiota intestinal y los metabolitos están relacionados con la progresión de la enfermedad en la esclerosis múltiple. Cell Reports Medicine, 2025. 6(4): p. 102055.

20. Wu, H., et al., Dinámica del microbioma y el metaboloma asociada al deterioro del control de la glucosa y a las respuestas a los cambios en el estilo de vida. Nat Med, 2025. 31(7): p. 2222-2231.

21. Jacobs, J.P., et al., «La terapia cognitivo-conductual para el síndrome del intestino irritable induce alteraciones bidireccionales en el eje cerebro-intestino-microbioma asociadas a la mejora de los síntomas gastrointestinales». Microbiome, 2021. 9(1): p. 236.

22. Pietzner, M., et al., «Metabolitos plasmáticos para perfilar las vías en la multimorbilidad de las enfermedades no transmisibles». Nat Med, 2021. 27(3): p. 471-479.

23. Faquih, T.O., et al., «Predicción metabolómica robusta de la edad basada en una amplia selección de metabolitos». J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2025, 80(3).

24. Scherer, N., et al., La combinación de la metabolómica y la secuenciación del exoma revela efectos graduales de variantes heterocigotas raras y perjudiciales sobre la función génica y los rasgos humanos. Nat Genet, 2025. 57(1): p. 193-205.

25. Holmes, Z.C., et al., «El análisis metabolómico no dirigido de la leche materna de madres sanas revela los factores que determinan la variabilidad de los metabolitos». Sci Rep, 2024. 14(1): p. 20827.

26. Titz, B., et al., «Implicaciones de los factores de confusión oculares en los análisis proteómicos y metabolómicos del humor acuoso en las enfermedades de la retina». Transl Vis Sci Technol, 2024. 13(6): p. 17.

27. Bloom, S. M. y otros, «La dependencia de la cisteína de Lactobacillus iners es una posible diana terapéutica para la modulación de la microbiota vaginal». Nat Microbiol, 2022, 7(3): pp. 434-450.

28. Leimer, E. M. y otros, «Perfil lipídico del líquido sinovial humano tras una fractura intraarticular de tobillo». J Orthop Res, 2017, 35(3): págs. 657-666.