Metabolismo secundario: el éxito de productos vegetales inocuos con alta calidad alimentaria

Protección interna y natural

Metabolismo secundario: el éxito de productos vegetales inocuos con alta calidad alimentaria

¿Sabe cuanta energía gasta su cultivo para producir alimentos? La energía que la planta pierde tratando de ajustarse a su programa de nutrición y protección de cultivos podría estar afectando su cultivo negativamente, manteniéndolo en un ciclo vicioso de aplicaciones desmesuradas de agroinsumos para proteger su inversión.

Durante su seminario virtual educativo: “Metabolismo secundario: el éxito de productos vegetales inocuos con alta calidad alimentaria,” el Dr. Luis Alberto Lightbourn Rojas, fundador de la empresa Bioteksa y el Instituto Lightbourn Research explicó a asistentes en-línea la importancia de entender la dinámica y perfil de los metabolismos primarios y secundarios y como éstos guardan dentro si el secreto para un cultivo fructífero de alimentos de la más alta calidad.

Según Lightbourn es en el metabolismo secundario donde se encuentra la habilidad de la planta de protegerse inmunológicamente de plagas y enfermedades. Es también en esta área donde la planta produce las cualidades organolépticas del fruto. El uso desmesurado de agroinsumos inhibe el potencial del metabolismo primario y secundario de la planta, discapacitando las funciones naturales del cultivo de producción de alimentos de alta calidad.

La discapacitación de la planta se materializa en el desperdicio de energía que la misma ejerce al tratar de balancear su perfil metabólico con las aplicaciones de agroinsmos que no están en sinergia con las necesidades de la planta.

Reconozca la sinergia de su planta

Lightbourn recalca la importancia de reconocer la planta como un ser vivo que se desarrolla en coordinado esfuerzo con su entorno y que tiene la capacidad de hacerlo sin el uso excesivo de agroinsumos. Es imperativo que el productor entienda la biosinergia ocurrida entre los diferentes actores en la producción de alimentos.

“Biosinergia es la integración completa del sistema suelo-planta-agua y atmosfera en forma coordinada de tal manera que el funcionamiento del suelo interactúa directamente con el agua, la planta y la atmosfera,” explicó Lightbourn.  “Al trabajar bajo esta sinergia, se establece el fundamento principal para la inocuidad.”

Cuantifique la energía que utiliza su cultivo

Cuando el productor considera los requisitos y gastos de energía del cultivo en relación con un programa de nutrición vegetal, está considerando los gastos exergéticos de la planta. Existen puntos a considerar en el gasto exergético:

Intensidad lumínica. El productor necesita cuantificar la radiación incidente y reflejada que le permitirá a la planta hacer la fotosíntesis. Lightbourn advierte: “la utilización de productos como coadyudantes, adherentes, penetrantes y surfactantes reflejan mayor cantidad de luz, sirviendo como efecto espejo, minimizando la radiación que participará en el metabolismo fotosintético, disminuyendo la función de las estomas de la planta.”

Fotorrespiración. La respiración se mide por la actividad y eficiencia de la enzima RUBISCO, la cual depende del anhídrido carbónico. Cuando el entorno de la planta contiene niveles exagerados de anhídrido carbónico, la enzima comienza a ser ineficiente. Lightbourn destacó que “la enzima baja cuando hay un desbalance mayor de 3 a 1 ppm en el ambiente de oxígeno y anhídrido.”

Transpiración. Se necesita conocer el efecto difusivo que tiene el agua a través de las estomas. Este efecto está directamente relacionado con la humedad del ambiente y la humedad del aire.

“Estas tres mediciones en perfecta coordinación nos lleva al efecto metabólico” explicó Lightbourn.

Metabolismo primario

“Al productor entender las reacciones anabólicas y catabólicas y como estos representan el costo exergético de la planta — el costo metabólico —  podrá hacer los compuestos útiles para el desarrollo del cultivo,” comentó Lightbourn.

Según Lightbourn el 20% de la actividad metabólica que ocurre al aire libre de la planta nos da el 80% del rendimiento cuántico de la planta. Esta dinámica se invierte en la parte de la raíz, donde el 80% de los fenómenos fisicoquímicos que ocurren en la raíz de la planta rinde el 20% de aspectos cuánticos.

“El rendimiento cuántico de la planta es el quantum de luz, los fotones de luz que directamente hacen golpes de energía para provocar los fenómenos fotosintéticos. Esto quiere decir que la raíz le da sustentabilidad de la planta. Sin este equilibrio la planta es deficiente, se hacen malas las aplicaciones de nutrientes y se hace un pésimo manejo del cultivo.”

Es en el metabolismo primario donde ocurren los procesos que intervienen en forma directa en la supervivencia, crecimiento y reproducción de la planta.

Metabolismo secundario

Sin embargo, el metabolismo secundario es donde se comprende la mayoría de las reacciones bioquímicas que responden a estímulos del entorno. Es aquí, donde Lightbourn dice existe la clave para el mantenimiento de un sistema libre de tóxicos.

“Es en el metabolismo secundario donde se encuentran las sustancias de acetogenos, terpenoides y esteroides vegetales que son las sustancias que van a ayudar el sistema inmunológico primario de las plantas. Adicionalmente el metabolismo secundario es también el hogar del sistema de defensa secundaria donde se encuentran los fenilpropanoides, los flavonoides y los alcaloides.”

“Es aquí, en el metabolismo secundario donde está el sistema inmunológico de la planta y las partes organolépticas: sabor, color, aroma, las actividades antioxidantes, brillo, textura, firmeza. Debido a esta dinámica dentro de la misma planta, es importante que los productos que son aplicados a las plantas conozcan las rutas metabólicas y a donde se están incidiendo en cada paso del crecimiento del cultivo.”

El metabolismo secundario: calidad e inocuidad de la planta

Existen tres grupos dentro del metabolismo secundario que manejan la calidad de la planta y el fruto: los terpenoides, los cuales les dan los colores cítricos, naranja y rojos al cultivo; los compuestos fenólicos, donde se habilitan los colores azules y violetas en los frutos (ej. Berenjenas, frutillas) y los alcaloides, responsables del sistema de defensa de la planta.

Lightbourn explica que la utilización de vicio de compuestos de nutrientes por aplicación foliar tales como compuestos de cobre, de zinc y de manganeso dañan la síntesis de terpenoides mientras que el manejo descontrolado de vías nitrogenadas, como nitratos y nitritos atacan los compuestos fenológicos.  “Los órganofosforados, cualquier compuesto fosforilado, ataca directamente la formación de alcaloides.”

“Esto no significa que estos productos no se vayan a usar,” aclaró Lightbourn, “si no que se tienen que usar de formar sinérgica con el metabolismo secundario de la planta.”

Adicionalmente, los reguladores del crecimiento existen en el área de metabolitos secundarios. “No necesitamos aplicar hormonas de crecimiento,” explicó Lightbourn, “los mismos metabolitos secundarios son los reguladores de crecimiento, ayudan en la polinización, intervienen en procesos de comunicación celular (donde se optimiza la epigenética y se podría evitar la transgénica) y actúan como transportadores de electrones.”

Falta de sinergia entre programas de nutrición y la función de la planta

Cuando el productor aplica elementos nutrimentales a la planta sin utilizar la misma como guía, termina desperdiciando tiempo y dinero.

“El nitrógeno no se asimila en la raíz, no hay porque ponerle toneladas del nitrógeno a la raíz, el nitrógeno se asimila en el área del cloroplasto a través de un sistema de foto reducción. Si el cloroplasto está bloqueado,” explicó, “muchas veces es bloqueado con la cantidad de agroquímicos aplicados de manera foliar, estamos echando a perder toda la asimilación primaria del nitrógeno porque no hay una foto reducción apropiada y por lo tanto no se puede integrar el nitrógeno a las rutas metabólicas correspondientes”.

El mantener el cloroplasto sano y óptimo es de suma importancia. Es en esta área donde, en coordinado esfuerzo con las mitocondrias, la planta cuenta con sensores de estrés. Estos sensores de la planta se comunican entre la mitocondria, el cloroplasto y el núcleo de la misma para proveer un cuadro completo de la salud de la planta.

“Cuando nosotros queremos ver si hay un producto que nos esta dañando la estructura vegetativa hacemos un análisis de ADN microsomal en el cloroplasto. Si queremos detectar daños en frutos hacemos un ADN microsomal en mitocondria”. Esta es la base del sistema de calidad e inocuidad del Instituto Lightbourn: Totally Tox Free (TTF) 3.0, donde se puede detectar la inocuidad final del producto a nivel genético.

TTF 3.0: detectando degradaciones y contaminantes

La verdadera inocuidad es trazable. Lightbourn explicó con detalles el método más eficiente para la evaluación de daños al ADN mitocondrial: la evaluación PCR. Este método de análisis — base del sistema TTF 3.0 — le permite al producto conocer que productos fueron tratados transgénicamente, al igual que los efectos de contaminantes dado a la habilidad del análisis de detectar mutaciones y degradaciones genéticas.

En la parte final de su seminario educativo, Lightbourn detalló la dinámica que ocurre a nivel rizosfera cuando el cultivo cuenta con una masiva área de raíz, pero no está satisfecha nutrimentalmente. Lightbourn explicó la importancia de no solo hacer los elementos nutrimentales disponibles, si no también asimilables. Si la planta no los puede asimilar, gastará toda su energía convirtiéndolos en elementos asimilables.

“La rizodeposición trata de volver asimilables los nutrientes para absorber. La planta pierde energía y materia viva. Estamos estresando los cultivos al ponerle cosas de más en la raíz, en adición a lo que se aplica en la parte aérea. Necesitamos retomar una nueva manera de calcular lo que le hacemos a las plantas. Esto es un ambiente pobre de nutrientes.”

Descrita por Lightbourn como la “hambre oculta de la planta” ocurre 72 horas antes de que el hambre se manifieste. “Esto le da al productor tres días para evitar que la planta rizodeposite. Una hambre manifiesta es aquella cuando han pasado entre 72-92 después de la crisis primaria por falta de nutrientes.”

Lightbourn exhorta a todos los productores a que reconozcan las características innatas de la planta de producir alimentos de alta calidad mientras se protege adecuadamente del estrés. Utilizar agroinsumos inteligentemente, de manera que éstos complementen las habilidades naturales de la planta, en vez de imponérseles.

“En el 2050 habrá 9,000 millones de personas que demandarán alimentos,” concluyó Lightbourn, “se necesitan más de seis planetas tierras para poder satisfacer esa demanda de alimentos. Nunca vamos a llegar a esa meta bajo el manejo agrícola actual.”

Para más información visite: cultivalor.com.

 

 

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