Metabolitos Secundarios y su Relación con la Luz
Exploramos los metabolitos secundarios en plantas medicinales y cómo la luz los afecta.
Las plantas tienen compuestos que nos interesan. La cantidad y calidad de estos cambian según la genética de la planta y su entorno. Estos compuestos se llaman metabolitos secundarios.
Metabolitos Primarios: Fundamentales para las Plantas
Es importante recordar que la planta tiene un metabolismo principal, en este van ocurriendo diferentes procesos esenciales y necesarios para mantenerse viva, como lo son la fotosíntesis, la respiración, el movimiento de los nutrientes, la diferenciación de tejidos, la síntesis de proteínas, entre otros procesos vitales. Cuando hablamos de los procesos fotosintéticos, por ejemplo, se da lugar a los ácidos carboxílicos del ciclo de Krebs que están ampliamente distribuidos como alfa-aminoácidos, carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos implicados en los procesos vitales. Los compuestos producidos en estos procesos son llamados metabolitos primarios ya que la planta no puede mantenerse viva sin ellos.
Metabolitos Secundarios: Defensa y Adaptación
Por otra parte, las plantas producen otros compuestos químicos no esenciales para su metabolismo básico, pero importantes para interactuar con su entorno. Estos compuestos se llaman metabolitos secundarios, algunos ejemplos comunes de metabolitos secundarios incluyen alcaloides, flavonoides, terpenoides, glucósidos y taninos. Cada tipo de metabolito secundario puede tener propiedades específicas, como permitir que las plantas resistan el estrés abiótico y biótico (sequía o estrés hídrico, estrés por luz o depredador, atraer polinizadores o actuar como antioxidantes)
Metabolitos Secundarios en las plantas de tipo medicinal
La planta medicinal posee más de 500 metabolitos secundarios, incluidos cannabinoides, terpenos, flavonoides y otros compuestos aromáticos minoritarios.
La presencia de la radiación ultravioleta potencia la biosíntesis de cannabinoides en los tricomas de la planta medicinal que actúan como protector solar en las hojas y flores. Este protector solar se debe a la presencia de tricomas, estructuras multicelulares que se encuentran en la superficie de la planta. Estos apéndices desempeñan un papel fundamental en la síntesis y almacenamiento de fitoquímicos. Se pueden categorizar en tricomas glandulares y no glandulares, siendo los del tipo glandular más ricos en fitoquímicos. Estas glándulas tricomáticas secretan y luego acumulan resina, la cual contiene concentraciones elevadas de cannabinoides, esta acumulación de compuestos pegajosos y no transparentes proporcionan protección a la planta contra el estrés lumínico, el calor y los herbívoros. La biosíntesis óptima de cannabinoides y terpenos en los tricomas glandulares es de suma importancia para garantizar la calidad de los frutos, ya que además de proteger a la planta cuenta con propiedades psicoactivas y medicinales.
Luz y Metabolitos Secundarios: Respuestas Bioquímicas
Se ha identificado que la síntesis de compuestos fitoquímicos en plantas medicinales es significativamente influenciada por la radiación UV y la luz visible. Cuando las plantas enfrentan estrés lumínico, responden acumulando estos compuestos psicoactivos y medicinales como una forma de adaptación.
La radiación UV, en particular la UV-B (>280 nm), ha sido objeto de atención en estudios sobre la planta medicinal. Se ha observado que la exposición a la radiación UV-B afecta la acumulación de cannabinoides, siendo el THC uno de los más notables. Un aumento en la dosis diaria de radiación UV-B resulta en una mayor acumulación de resina y una mayor cantidad de tricomas.
Este efecto también se ha asociado con un aumento en cannabinoides específicos, como el CBD y el CBG. Sin embargo, la interacción entre la radiación UV-A (315–380 nm) y UV-B aún no se comprende completamente, y se necesitan más estudios para explorar posibles efectos combinados.
En cuanto a la luz visible, se ha demostrado que diferentes configuraciones de iluminación y longitudes de onda influyen en la acumulación de metabolitos secundarios en plantas medicinales. La luz azul, en particular, ha mostrado un impacto positivo en la producción de cannabinoides, especialmente en plantas con alto contenido de THC.
Estudios han sugerido que una iluminación rica en luz azul puede aumentar significativamente el contenido de THC y otros cannabinoides, así como la proporción entre CBG-a y THC-a durante la etapa de floración. Además, la luz verde suplementaria también ha demostrado inducir la acumulación de metabolitos secundarios, incluyendo el THC y algunos terpenos como limoneno, linalol y mirceno. Aunque no se comprende completamente el mecanismo fisiológico detrás de cómo la luz verde impacta la acumulación de metabolitos secundarios, este fenómeno señala la importancia de las propiedades espectrales y la necesidad de investigaciones adicionales para comprender mejor estos procesos.
La radiación ultravioleta, especialmente UV-B, juega un papel fundamental en aumentar la síntesis de cannabinoides importantes como el THC, actuando como un mecanismo de defensa y adaptación de la planta ante condiciones ambientales adversas. Además, se resalta que diferentes longitudes de onda de la luz visible, particularmente la luz azul, influyen significativamente en la acumulación de estos metabolitos. Este fenómeno subraya la necesidad de una comprensión más profunda de cómo la luz afecta la producción de compuestos químicos en las plantas, lo que tiene implicaciones directas en la eficacia y calidad de los cultivos medicinales, a su vez el uso adecuado de la luz puede mejorar significativamente los componentes medicinales en respuestas defensivas.
No subestimes la importancia del componente esencial que es la luz. Con Cultivo Eficiente, no solo estás invirtiendo en un equipo, sino en el éxito y la eficacia de tu cultivo, ya que casi la totalidad de nuestros modelos están diseñados con luces UV incorporadas, para asegurar así la maximización de la producción de metabolitos secundarios. Recuerda la importancia de los metabolitos secundarios y su relación con la luz.
