Por: IA Julio García, IA Joaquin Santiago Basilio e IA Esteban Jiménez.

¿Qué es el estrés? Es cualquier tipo de situación ambiental adversa que afecta las plantas tanto de modo fisiológico como bioquímico, lo cual exige a la planta una serie de cambios con el único fin de mantenerse con vida. Este esfuerzo de la planta conlleva irremediablemente a una disminución en la cantidad y la calidad de la producción (Levitt 1980, 1982).

1. Fotosíntesis

La radiación solar es la principal fuente de energía para la fotosíntesis. Es esencial para las plantas y también, en últimas, para la vida de los animales. Así mismo, esta fuente de energía puede pasar de ser un factor limitante -en el caso de baja intensidad- a ser un factor estresante en el caso de ser excesiva.

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas a través de la clorofila transforman la energía lumínica en energía química estable y la almacenan en dos moléculas que son NADPH  y ATP. 

Se trata de un proceso fundamental para la vida sobre la Tierra y tiene un profundo impacto sobre la atmósfera y el clima terrestres. El conocimiento básico de este proceso es esencial para entender las relaciones entre los seres vivos y la atmósfera así como el balance de la vida sobre la Tierra.

Las plantas toman la luz entre 400 y 700 nm, que activan los cloroplastos (pigmentos). El espectro ultravioleta puede ser muy peligoso para las plantas; cada longitud de onda posee un tipo de fotón diferente en cuanto a su energía acumulada y tambien en relacion a su tamaño.

Las hojas de las plantas absorben entre el 80% y el 85% de la luz incidente. Las plantas contienen tanto clorofila A, que absorbe principalmente luz roja y violeta, es de color verde oscuro y refleja la luz verde, como la clorofila B, que es carotenoide, absorbe la luz azul-verde  y  refleja la luz amarilla –naranja; no participa en las reacciones luminosas como sí lo hace la clorofila A y transfiere su energía absorbida a otras moléculas de clorofila A.

Gráfica 1. En la grafica A se encuentran los tres pigmentos involucrados en la absorción de luz y se concluye que entre los 400 nm y 500 nm se observa la mayor eficiencia de la luz sobre los tres pigmentos vegetales.

Agotamiento de la capa de ozono

La radiacion UV-B se encuentra en el rango comprendido entre 280-315 nm. El ozono tiene un papel importante, pues filtra la radiación UV-B. La reducción de la capa de ozono atmosférica ha incrementado los daños UV-B en las plantas. 

Los daños presentados por UV-B son: cambios en la morfología, fenología, y/o acumulación de biomasa.

Daños por radiación uv-b en las plantas

Fotosíntesis

Muchos de los cambios observados en las plantas son atribuidos a la orientación de las hojas. Esto influye directamente en el momento de la interceptación de la luz, degradando las actividades del cloroplasto.

Los rayos UV (baja luminosidad) en las plantas de rosas tienden a volver algunos tallos vegetativos (ciegos) y no en reproductivos (flores); es la planta la que decide si un órgano se convierte en fuente o vertedero.

Distintas investigaciones han concluido que la radiación UV induce a la perdida de actividad enzimática del Ciclo de Calvin, con especial énfasis en la disminución directa de la enzima ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa (RuBisCo) (Alien et al, 1997).

También se demostró que al afectar la ruta principal de la fotosíntesis se interrumpe la producción de aminoácidos esenciales para la planta, los metabolitos secundarios, la síntesis de terpenos y alcaloides, la ruta fenilpropanoide y diferentes especies reactivas del oxígeno (causado por el estrés).

Efectos de los rayos UV sobre el ADN

El ADN es particularmente sensible a radiación UV-B, debido a que los fotones del tipo ultra violeta promueven transiciones en las bases nitrogenadas, alterando los enlaces químicos de los nucleótidos. La base timina es la más afectada por los rayos UV y forman estructuras cíclicas llamadas dímeros de pirimidina ciclobutano (CPDs). En el caso del RNA forman dímeros de uracilo como  lo muestra figura.

Desarrollo de la planta (morfología y anatomía)

La radiación UV-B interceptada por la planta produce una serie de alteraciones en su fisiología. Dicha radiación penetra en el mesófilo de la hoja y es absorbido por los cromóforos o moléculas susceptibles al efecto dañino de la radiación.  

Por lo tanto, los cambios morfológicos y anatómicos que son inducidos por los rayos UV-B son determinantes en la diferenciación vegetativa-reproductiva (ciegos o flores).

Los cultivos de flores sembrados en áreas de altas radiaciones UV-B (mayores de 2600 msnm) presentan tallos y ramas cortos, menor área foliar, plantas de morfología compacta y de tamaño pequeño, entrenudos más cortos y, en general, menor productividad.

El crecimiento de la planta está influenciado por las siguientes hormonas: auxinas, giberelinas y el ácido indolacético, que pueden ser fácilmente degradados por la acción de los rayos UV-B.

Los rayos UV-B afectan el aumento del etileno, disminuyen las hormonas de crecimiento y el peso seco de la plantas.

Respuestas de la planta al estrés

Producción de ROS (especies de oxigeno reactivo) 

La planta activa la superóxido dismutasa, peroxidasa y radical –DDPH (ROS) para superar el estrés oxidativo y prevenir la peroxidación de lípidos.

Reparación del ADN

Actividad de la fotoliasas. Usan la energía de los fotones con longitud de onda de 300 – 500 nm para reparar los dimeros de pirimidina en un proceso denominado fotorreactivación.

La estabilidad genómica se lleva acabo principalmente por la enzima ADN- fotoliasa, que es muy importante para la supervivencia de las plantas y preservación de las especies en condiciones de alta radiación.

 
Los rayos ultravioleta inciden directamente en factores que afectan el crecimiento y desarrollo de las planta disminuyendo la productividad del cultivo.

MC CREAM incrementa la actividad fotosintética y los niveles de producción.

MC CREAM es un bioestimulante orgánico de última generación extraído de  Ascophyllum nodosum que ayuda a realizar fotosíntesis en situaciones adversas de luminosidad y radiación solar. Contiene los aminoácidos, proteínas, vitaminas, betainas y micro elementos fundamentales para la activación de genes que involucran y promueven la fotosíntesis. Aumenta el tamaño de las células y nos permite la inducción del crecimiento (descripción TAIR – www.arabidopsis.org).

Para los problemas de rayos UV-B, MC CREAM contiene los compuestos necesarios que protegen y activan los organismos fotosintetizadores, aumentando la producción de fotoasimilados.

MC CREAM Confiere muchos efectos positivos cuando la planta fisiológicamente necesita energía. Estudios recientes han demostrado el efecto positivo de estas moléculas en el aumento de contenido de clorofila en las hojas, la protección de los fotosistemas y la activación de la enzima RuBisCo, que es responsable de la incorporación de CO2 en sustancias orgánicas. En resumen, MC CREAM  es un activador metabolico que estimula la división y distensión celular, aumentando el crecimiento de los órganos de la planta y también es capaz de mejorar la percepción de sustancias hormonales. Esto produce un aumento cualitativo y cuantitativo en la producción y calidad  de las plantas.

Fitoingredientes activos contenidos en MC CREAM   y sus funciones:

  1. Ingredientes biologicamente activos. Estas sustancias realizan una serie de funciones relacionadas con el control de crecimiento y desarrollo, modulando los procesos fisiológicos de la planta. Pueden actuar como mensajeros químicos en la comunicación intercelular e intracelular con proteínas especificas llamadas receptores.
  2. Aminoácidos. Son importantes en condiciones de estrés abiótico, precursores de múltiples moléculas activas y formación de proteínas.
  3. Betaínas. Producen efectos benéficos incluso en una cantidad muy pequeña. Actúan en la planta en presencia de diferentes tipos de estrés. Favorecen la retención de agua en el interior de la célula, protegiéndolas contra la deshidratación. Mejoran el contenido foliar de clorofila.
  4. Microelemento (mn) : Actua en  la fotosíntesis, metabolismo del nitrógeno, la activación enzimática y en el ciclo de Krebs. Tambien interviene en la síntesis de auxinas.