PRODUCCIÓN HIDROPÓNICA DE PLANTAS MEDICINALES EN CONDICIONES DE INVERNADERO.

La práctica de la herbolaria se basa en el uso terapéutico de las plantas medicinales como remplazo de las medicinas farmacéuticas convencionales o en combinación con estas.¹
Siendo las plantas medicinales, todas aquellas que contienen en alguno de sus órganos, principios activos, los cuales si son administrados en una dosis adecuada pueden producir efectos curativos en el cuerpo humano como el control del dolor.²

En este sentido las plantas medicinales presentan metabolitos secundarios (MS) que son producidos como medio de defensa al ataque de insectos, microorganismos y de adaptación a ambientes adversos (temperatura, humedad, intensidad de luz, sequia, etc) lo que le confiere esencialmente sus propiedades medicinales; sin embargo, no serán el objeto de estudio en este trabajo.^{3, 4}

La forma más común de uso de plantas medicinales son los cocimientos o infusiones, seguida del jugo, microdosis, tinturas y cápsulas. Al respecto, se sabe que hay plantas cuyos productos son para uso externo y otras para uso interno. Las formas biológicas de las plantas utilizadas varían desde arbusto, hierba, árbol, bejuco (panta epifita con tallos largos), mientras que las partes de la planta utilizada (droga vegetal) van desde la hoja, flor, bulbo, fruto, corteza, tallo, semilla, raíz, o la planta entera, sin embargo, se requieren estudios extensos para identificar, autenticar y caracterizar los compuestos bioactivos presentes en estas plantas que pueden generar valor agregado en las industrias farmacéuticas al proporcionar una forma rentable de tratamiento con efectos secundarios mínimos.⁵

Se estima que 80% de la población mundial depende de remedios herbolarios tradicionales y que al menos 35,000 especies vegetales presentan potencial para uso medicinal siendo utilizadas principalmente por sus efectos antibacterianos, antihelmínticas, antidiabéticas, analgésicas,antioxidantes, analgésicos, antiinflamatorios y antipiréticos.^{6, 7}

México es un país que alberga una gran biodiversidad vegetal, por lo cual existe una enorme variedad de tratamientos fitoterapéuticos, no solo para trastornos físicos u orgánicos sino que también se ha demostrado su eficiencia en el campo de la psicología empleando recursos vegetales en el trastorno depresivo formando parte del conocimiento de la medicina tradicional mexicana, la cual es soportada por un número aproximado de 4500 especies, lo que hace que México ocupe el segundo lugar a nivel mundial en el número de plantas medicinales registradas.^{8, 9}

Las plantas utilizadas para este trabajo fueron romero (Rosmarinus officinalis), menta (Mentha piperita L.) y Salvia Amarissima Ortega, conocida comúnmente con el nombre de amargosa o insulina. El romero (Rosmarinus officinalis), ha ganado importancia en el campo de la investigación por sus diversos atributos biológicos como: antiinflamatorio, antimicrobiano, antioxidante y anticancerígeno, entre otros; resultados que debe a sus metabolitos secundarios como: el ácido carnósico, el carnosol, el ácido rosmárico y el alcanfor, entre otros más.^{10, 11}

La menta (Mentha piperita L.), es bien reconocida por su uso tradicional para tratar la fiebre, el resfriado, la mucosa digestiva, antiviral, antifúngica y la inflamación de la garganta. Por otro lado, los estudios científicos mencionan que la Mentha piperita tiene diversos efectos biológicos, como actividad antioxidante, antimicrobiana, antiviral, antiinflamatoria, biopesticida, larvicida, anticancerígena, radioprotectora, genotóxica, antidiabética y se ha demostrado su actividad estimulante cognitivo al disminuir la fatiga mental asociada con tareas cognitivas extendidas.^{12, 13, 14}
A la planta conocida como amargosa (Salvia amarissima Ortega), se le ha atribuido actividad hipoglucemiante por parte de los médicos tradicionales en algunas comunidades del Estado de México, también tiene propiedades antimicrobianas y antiulcerosas.^{15, 16, 17}
La producción de estas plantas medicinales se puede realizar de diferentes formas; a cielo abierto, en huertos urbanos, bajo condiciones de invernadero e incluso con técnicas de hidroponía, siempre cuidando la inocuidad de la planta y la concentración adecuada de metabolitos secundarios (principios activos). En este sentido uno de estos métodos de producción; la hidroponía, se define como un sistema de producción en el que las raíces de las plantas son irrigadas con una mezcla de elementos nutritivos esenciales disueltos en agua (Solución nutritiva; SN) y en el que en vez de suelo (sustrato orgánico) se utiliza como sustrato un material inerte y estéril, o incluso la misma solución, la cual resulta una opción interesante para producir plantas medicinales en general para poder manejar mejor los parámetros de consumo de agua, inocuidad y suministro de nutrimentos.18 La hidroponía generalmente es desarrollada bajo condiciones de invernadero ya que este es un sistema de producción que puede incrementar la eficiencia en el uso del agua, creando un microclima para mejorar la fotosíntesis de la planta, reduciendo la evapotranspiración excesiva e incrementando los rendimientos.¹⁸

Actualmente existen pocos estudios que relacionen la hidroponía con la producción de plantas medicinales, esto se puede deber a que en gran medida el desarrollo de estas plantas esta mediada por la competencia y relaciones alelopáticas que desarrollan con otras especies, siendo especialmente cierto cuando estas plantas se encuentran en estado silvestre.¹⁹


Por esta razón el objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento de romero (Rosmarinus officinalis), menta (Mentha piperita L.) y amargosa (Salvia Amarissima Ortega) producida de manera hidropónica en condiciones de invernadero.

El experimento se llevó a cabo entre agosto y noviembre del 2021 cabo en dos invernaderos con ventilación cenital ubicados en la Universidad Estatal del Valle de Ecatepec (UNEVE) ubicado en las coordenadas 19°30’ latitud norte y 99°2’ longitud oeste a una altitud de 2,250 m.

La temperatura media en el invernadero fue de 22.5 °C de agosto a noviembre de 2021 y se obtuvo una temperatura máxima de 39°C y una temperatura mínima de 1.5 °C. Esta variable se monitoreó dentro del invernadero, con un termo higrómetro digital de la marca CONTROL COMPANY® modelo cc4154 para registrar diariamente la temperatura y humedad relativa (HR) con una precisión de + 0.1 °C y + 1 % de HR. La producción de las plantas medicinales se llevó a cabo por esquejes (se cortó una rama de la planta madre la cual se puso en agua para que la yemas o nudos de estas desarrollaran raíces, no fue necesario el uso de enraizantes adicionales) que fueron obtenidas de variedades locales del Estado de México.
Las plantas utilizadas fueron romero (Rosmarinus officinalis), menta (Mentha piperita L.) y un tipo de salvia conocida como amargosa o insulina (Salvia Amarissima Ortega). Una vez que las plantas desarrollaron un volumen adecuado de raíz y formaron nuevos brotes a partir de las yemas axilares, las plantas se trasplantaron al lugar de crecimiento definitivo, aproximadamente 3 semanas después del corte de los esquejes. Se manejó un tratamiento y un testigo, el primero por medio de hidroponía (Sustrato inorgánico con solución nutritiva) y el testigo por medio de producción convencional (Sustrato orgánico sin solución nutritiva).
Se utilizaron bolsas negras de polietileno de 32 cm de largo con un volumen aproximado de 7 L usando un sustrato inorgánico (tezontle rojo) y un sustrato orgánico (tierra negra) respectivamente.
La nutrición para el tratamiento por medio de hidroponía se dio a partir de una solución nutritiva para hortalizas de la marca HYDRO ENVIRONMENT® cuidando que el pH oscile entre 5.5 y 6.5 y la conductividad eléctrica entre 1.5 y 3 milisiemens, esto con el fin de que los nutrimentos puedan ser absorbidos de manera adecuada por la planta.

El volumen inicial de solución nutritiva aplicada fue de 200 mL por cada planta cada tercer día, pero se fue modificando a lo largo del ciclo hasta llegar a un volumen de 350 mL por planta.

Para el segundo tratamiento el aporte nutrimental se dio por medio de 300 g de lombricomposta de la marca HORTAFLOR® cada 20 días y un riego cada tercer día con un volumen inicial de 200 mL, que se fue modificando a lo largo del crecimiento hasta alcanzar un volumen final de 350mL.
Se realizaron aplicaciones preventivas cada 15 días de manera foliar con Tecto 60 con una concentración de 1 g L-1 y de Imidacloprid 0.5 mL L^-1 para evitar problemas por hongos y áfidos, ambas aplicaciones se realizaron durante la tarde para evitar evaporación del producto.

El secado de plantas medicinales se hizo formando pequeños racimos los cuales se cubrían con bolsas de papel para evitar la exposición directa al sol, dichas bolsas tenían algunos agujeros perforados para dejar que el aire circulara y evitar la formación de hongos por humedad; dichos racimos se colgaban boca abajo para acelerar el proceso de secado.
Las plantas perdían todo el contenido de agua aproximadamente 15 días después de la cosecha donde posteriormente podían ser almacenados de manera segura.

Las variables evaluadas fueron la altura de planta, medida desde la base del tallo hasta el ápice; el peso fresco de la planta (pesado sin la raíz) y el peso seco de la planta, una vez que las plantas fueron cosechadas; la cual se realizó entre el tercer y cuarto mes después del trasplante de los esquejes.
El diseño experimental fue completamente al azar constituido por un tratamiento y un testigo, donde la unidad experimental estuvo constituida por una bolsa con una planta, con cinco repeticiones, dando un total de 10 unidades experimentales por cada especie. Con los datos obtenidos se realizó análisis de varianza y comparación de medias por medio de la prueba de Tukey (P≤ 0.05), para variables continuas; se utilizó el programa estadístico Minitab® versión 18.

Altura de planta: La producción de plantas medicinales por medio de hidroponía (sustrato inorgánico con solución nutritiva) promovió la altura de las plantas en todas las especies con respecto al testigo (sustrato orgánico sin solución nutritiva) mostrando diferencias significativas (Tabla 1). En el romero este variable aumento 12.46 %, en la menta 20.38 % y en la planta conocida como amargosa 15.45 % (Figura 1).

Tabla 1. Altura de menta (Mentha piperita L.), romero (Rosmarinus officinalis) y salvia amargosa (Salvia Amarissima Ortega), cultivadas bajo condiciones de invernadero.

^z Medias con la misma letra en cada columna son iguales de acuerdo con la prueba de comparación múltiple de Tukey con p≤ 0.05. ANOVA= análisis de varianza; *estadísticamente diferente. CV= coeficiente de variación. DMS= diferencia mínima significativa.

De manera similar se observaron efectos positivos a partir de la SN de la marca HYDRO ENVIRONMENT ® con respecto al testigo, al cual no se le adiciono.

El abastecimiento continuo y balanceado de nitrógeno y fosforo que da la solución nutritiva son fundamentales para el crecimiento de la planta, ya que ambos son elementos estructurales. Al igual que el nitrógeno, el fósforo es un factor de crecimiento muy importante y, además, el desarrollo radicular se ve favorecido por una correcta aportación de este nutriente al principio del ciclo vegetativo.²²

Peso fresco de la planta: Siguiendo la misma tendencia anterior el tratamiento de producción por hidroponía (sustrato inorgánico con solución nutritiva) promovió el peso fresco de las plantas en todos los casos con respecto al testigo mostrando que existieron diferencias estadísticas (Tabla 2).

Tabla 2. Peso fresco de planta de menta (Mentha piperita L.), romero (Rosmarinus officinalis) y salvia (amargosa) (Salvia Amarissima Ortega), cultivadas bajo condiciones de invernadero.

Medias con la misma letra en cada columna son iguales de acuerdo con la prueba de comparación múltiple de Tukey con p≤ 0.05. ANOVA= análisis de varianza; *estadísticamente diferente. CV= coeficiente de variación. DMS= diferencia mínima significativa.

Peso seco de la planta: de igual forma este variable mostro diferencias significativas entre el tratamiento con hidroponía y el testigo (Tabla 3). El peso seco de las plantas fue superior en los tratamientos con hidroponía en las tres especies. En el romero aumento 21.6%, menta 88 % y salvia (amargos) 82.2% con respecto al testigo, mostrando diferencias significativas (Figura 3).

Tabla 3. Peso seco de planta de menta (Mentha piperita L.), romero (Rosmarinus officinalis) y salvia (amargosa) (Salvia Amarissima Ortega), cultivadas bajo condiciones de invernadero.

^z Medias con la misma letra en cada columna son iguales de acuerdo con la prueba de comparación múltiple de Tukey con p≤ 0.05. ANOVA= análisis de varianza; *estadísticamente diferente. CV= coeficiente de variación. DMS= diferencia mínima significativa.

Con base a los resultados obtenidos el romero (Rosmarinus officinalis), menta (Mentha piperita L.) y salvia “amargosa” (Salvia Amarissima Ortega) mostraron tener un crecimiento favorable por medio de una técnica hidropónica (sustrato inorgánico con solución nutritiva) al compararse con el testigo (sustrato orgánico sin solución nutritiva) ya que, para las variables de altura, peso fresco y seco existieron diferencias significativas.
Se observó un mayor efecto en la planta conocida como “amargosa” (Salvia Amarissima Ortega) con aporte de solución nutritiva, ya que aumento poco más del triple su peso fresco y más del 15% en altura.
La investigación más profunda y continua de este tipo de producción y sus efectos en las características físico-químicas de las plantas medicinales son necesarias ya que la información existente es casi nula y los resultados muestran que la producción hidropónica de plantas medicinales al menos para estas especies es una alternativa que vale la pena considerar.

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