Mes: enero 2020

Anteriormente mencionamos que las plantas presentan 2 tipos de Inmunidad:

1.- Inmunidad pasiva: Cuando se elimina la fuente de alimento.

2.- Inmunidad activa: Cuando las plantas están sanas y vigorosas y producen compuestos que tienen la capacidad de

matar bacterias, hongos e insectos.

Todo comienza con la fotosíntesís, éste proceso es básico. La planta absorbe agua del suelo y CO₂ del aire y los combina para formar un azúcar simple de cadena corta (de 24 enlaces) llamada glucosa (C₆H₁₂O₆). Luego, la molécula de glucosa se separa y se reorganiza nuevamente integrándose en cadenas mucho más largas y complejas que dan origen a diferentes tipos de azúcares entre los que se encuentran otros monosacáridos (azúcares simples de cadena corta) y los polisacáridos, como el almidón (compuesto de reserva energética de la planta), la lignina, la celulosa, la hemicelulosa y las pectinas que son carbohidratos estructurales que conforman el cuerpo de la planta.

En lo que respecta a la formación de proteínas, nuevamente partimos de la glucosa una vez que se ha reorganizado y a la cual se le ha unido Nitrógeno. A la combinación de azúcares más Nitrógeno se le llama aminoácido. Se encuentran 23 aminoacidos principales en las plantas. Estos aminoácidos se enlazan en pares o tríos, a los cuales se denomina péptidos (un dipéptido es la unión de 2 aminoácidos, y un tripéptido es la unión de 3 aminoácidos). Los péptidos a su vez se unen para formar cadenas mucho más largas a las que se les conoce como proteínas completas.

Ahora bien, para que todo esto ocurra se necesita la presencia de catalizadores de dichas reacciones. Existe un “equipo de fusión y adhesión” dentro de la planta que constantemente está separando las cadenas de azúcares, aminoácidos y péptidos y volviéndolas a integrar en diversas configuraciones. Este equipo está conformado por las enzimas que son proteínas que tienen forma de cristal y gracias a ello funcionan mediante la recolección-absorción de energía fotónica y su liberación casi como si fuera un rayo láser en miniatura, como una explosión que es como une y separa estos enlaces.

Cuando una enzima se encuentra en estado latente está inactiva, no sucede nada. Las enzimas son completamente dependientes (al 100%) de lo que llamamos un “cofactor enzimático”. Los microelementos como el Zinc, Manganeso, Cobre y Boro (todos iones metálicos) son cofactores enzimáticos sin cuya participación la enzima no funciona, permanece inerte.

En cuanto a su funcionamiento, las enzimas son comparables a una llave inglesa en el sentido de que ésta herramienta sólo se ajusta en forma adecuada a un determinado tipo de tuerca o tornillo. De la misma forma tenemos que cada enzima solamente puede producir una reacción específica. Por ejemplo, únicamente puede ligar un aminoácido específico a otro aminoácido específico y debido a que hay docenas de aminoácidos, docenas de carbohidratos y miles de combinaciones posibles hasta el momento se ha encontrado que las plantas tienen más de 10 000 enzimas diferentes y cada una necesita de un cofactor enzimático. Todos los cofactores enzimáticos son metales como Cobre, Cobalto, Fierro, Manganeso, Magnesio, etc., o bien vitaminas del “complejo B” que a su vez son dependientes de metales, por ejemplo  la vitamina B12, (cianocobalamina) depende del cobalto. Si el cofactor enzimático falla; digamos qué si a una planta le falta Manganeso, Zinc o alguno de los metales previamente mencionados, no funcionan todas las enzimas que dependen de ese cofactor.En otras palabras, la maquinaria no funciona, toda la maquinaria falla sin la presencia de los cofactores enzimáticos. Es como si en una máquina de fabricación de cadenas, uno de los brazos estuviera desalineado lo que ocasionaría que cada eslabón se dañe o se deforme.

La importancia de comprender lo anteriormente descrito radica en que el proceso de digestión, ya sea que se trate del  aparato digestivo de un insecto, de una  vaca o el nuestro, es exactamente el mismo que decribimos para las plantas en lo que  respecta a la formación de compuestos, excepto que a la inversa. En lugar de tener enzimas para construir enlaces entre moléculas simples y luego unirlas en cadenas más grandes, tenemos enzimas diseñadas para romper dichos enlaces ya sea entre proteínas, péptidos o aminoácidos y descomponerlos hasta un punto en el que son lo suficientemente solubles como para que puedan atravesar el recubrimiento intestinal y ser utilizados como fuente de energía ya sea por una persona, una vaca o un áfido. La clave está en que el sistema enzimático de un áfido es completamente diferente del sistema enzimático de una vaca o de un ser humano.

Por otra parte, nos referimos a algunos grupos de insectos como “insectos con sistemas digestivos simples”. Esto significa que dado que se tiene la siguiente progresión: comenzamos con la glucosa, a la cual se le une el Nitrógeno para formar un aminoácido; luego se enlazan 2 o 3  aminoácidos y se forma un dipéptido o un tripéptido;  posteriormente los diferentes péptidos se enlazan para formar proteínas completas mismas que pueden ser cadenas que tienen hasta 200 a 300 000 enlaces,  pues bien, insectos como el pulgón de la caña de azúcar y todas las larvas como el caso del gusano elotero, los falsos medidores,  el gusano del cuerno del tomate, el gorgojo de la alfalfa, etc.,  no tienen las enzimas digestivas necesarias para romper los enlaces peptídicos que se forman cuando se produce una proteína completa. Por ello, cuando se tiene una planta con un sistema enzimático totalmente funcional, que está produciendo proteínas y carbohidratos completos, esto implica que se ha eliminado la fuente de alimento de la cual dependen los afidos, las larvas (en el caso de insectos de metamorfosis completa) y los ácaros y que ya no pueden alimentarse de esa planta. Exactamente de la misma forma en que un ser humano no podría consumir pasto porque no puede descomponerlo, no puede digerirlo.

 Insectos  con Sistema Digestivo Simple

 

Las enzimas también son comparables con llaves inglesas en cuanto a que nunca se agotan, es decir, una llave inglesa puede apretar cien mil tuercas y tornillos y una enzima puede hacer lo mismo con las reacciones que cataliza. Esto significa que puede producir el mismo tipo de reacción una, otra y otra vez sin ser consumida, razón por la cual se solo necesitan concentraciones muy pequeñas de ella.

El manejo adecuado de la nutrición es la mejor solución a los problemas que se presentan por la presencia de plagas y enfermedades en los cultivos. Por ejemplo, un problema grave que se tiene debido a la presencia de organismos patógenos es el caso del HLB (enverdecimiento de los cítricos) que se considera insuperable. Sin embargo, en un trabajo realizado con un productor de cítricos, vimos que en 18 meses el problema se revirtió completamente, desapareció. A medida que hemos trabajado con cientos de productores, con diferentes tipos de plantas y en distintos entornos, hemos podido observar un cambio consistente; una evolución en la sanidad de las plantas que es estable (independientemente del cultivo en cuestión) y en la cual, con base en lo que está ocurriendo en su fisiología, se vuelven resistentes a diversas enfermedades y plagas. Por este motivo y a fin de describir lo que vimos que estaba ocurriendo dentro de la planta desarrollamos un diagrama al que llamamos “Pirámide de Sanidad Vegetal”.

Fuente: “Why are spider mites only attracted to certain fields?”

                                                                                                                                 John Kempf et al. Advancingecoag.com

 

 

En lo que se refiere al aspecto fitosanitario de la producción de cultivos, como productores nos preguntamos ¿por qué a pesar de seguir utilizando la misma cantidad o más de pesticidas, la presión por la presencia de algunas plagas ha ido incrementando?; ¿por que las enfermedades están mutando y son más difíciles de controlar?; ¿por que hay mayor presencia de malezas y por que se están volviendo mas resistentes? Pareciera que nos encontramos en una espiral descendente y que las cosas no van en la dirección correcta. Sin embargo, cuando trabajamos en conjunto con el suelo; con su biología, ocurren cosas diferentes.

Es importante entender que para resolver los problemas mencionados, no se trata de utilizar un producto “mágico”; se trata de realizar un manejo mas adecuado de todo el sistema, lo que significa hacer los ajustes y cambios necesarios en la forma en la que manejamos nuestros cultivos.

 

“Las plantas sanas son resistentes a plagas y enfermedades”

Aunque ésta es una afirmación audáz e inusual, hemos visto evidencias de ello en miles de campos de cultivo. No hacemos este planteamiento con base en un deseo o en base a haberlo leído en un libro. Hemos trabajado la resistencia a plagas y enfermedades en todo tipo de cultivos; frutales, hortalizas, diferentes tipos de nueces y granos (trigo, soya, maíz, arroz).  La lista de cultivos con los que de alguna manera hemos trabajado asciende a 200 y los cultivos en los que en este momento se tiene un mayor conocimiento y más amplia experiencia son alrededor de 60. Ahora bien, ¿por qué una planta puede ser resistente al mildiú polvoriento mientras que otra que se ubica a 60 centímetros de distancia es susceptible? ¿Cuáles son las diferencias entre ambas?

Podemos entenderlo de una manera muy simple; sabemos que cada uno de nosotros tiene un sistema inmunitario (aún cuando no en todos funciona igualmente bien). Seguramente conocemos personas que se enferman ante el primer virus del resfriado o de gripe que aparece y de igual manera conocemos personas que prácticamente nunca se enferman. La única diferencia entre estos dos tipos de gente es que tan bien se ha apoyado su sistema inmunitario, en base a la nutrición, durante el transcuso de su vida (incluso antes de que nacieran).

Este mismo concepto es aplicable a las plantas. Ellas también cuentan con un sistema inmunitario que funciona con los mismos mecanismos o bien con mecanismos similares, de aquí que con plena confianza podemos decir que las plantas tienen la capacidad inherente de ser 100% resistentes a plagas y a enfermedades si se les respalda con la nutrición adecuada.

Cuando comenzamos a entender los principios subyacentes a la resistencia a plagas y enfermedades y como funciona en las plantas; nos damos cuenta de que todas las plantas son diferentes y al mismo tiempo todas las plantas son iguales. Es decir, sabemos que todas realizan fotosíntesis; lo mismo ocurre con el sistema inmunitario, los procesos de funcionamiento de dicho sistema son iguales en cualquier planta. De tal forma que lo que hemos visto que ocurre en algunos lugares   funcionará en cualquier sitio.

Por otra parte, cuando se producen plantas con un sistema inmunitario activo, éstas tienen la capacidad de transferir dicha inmunidad a las personas que las utilizan como alimento. Pongamos como ejemplo el caso de los arándanos azules, los cuales se considera que tienen una alta densidad nutricional y cuyo consumo es muy saludable ya que debido a su contenido de antocianinas mejoran en gran medida nuestro sistema inmunitario.En 1992, en la Universidad Estatal de Michigan se realizaron algunas investigaciones en las que se compararon grandes muestras de estos frutos y se descubrió que la concentración de antocianinas en ellos puede variar en un factor de hasta 25 “X” dependiendo de la variedad y del medio ambiente. En plantas más saludables, un contenido 25 veces mayor de antocianinas es un gran cambio y los mismos compuestos que confieren inmunidad a la planta, también mejoran nuestro sistema inmunitario. Esto nos abre la posibilidad de tener una conversación sobre lo que significa la producción de alimentos como medicamentos y en la cual de manera simultánea se puede aumentar el contenido de materia organica en el suelo mientras se está trabajando con el cultivo.

En la agricultura se considera que el proceso de producción de un cultivo (de siembra o plantación hasta la cosecha) es extractivo por su propia naturaleza debido a que continuamente se están retirando nutrientes y materia orgánica del suelo, por lo que de alguna forma lo estamos agotando.  Esto es indudable si lo manejamos de esa forma, pero no necesariamente tiene que ser así. Es posible producir un cultivo que sea tan vigoroso y saludable con el que se pueda estar formando materia orgánica en el suelo durante el proceso de producción. En un trabajo realizado en maíz en Kansas, el productor obtuvo una ganancia de 1.2 % de materia orgánica en 3 años, aumentó de 2.0% a 3.2%, (el maíz es uno de los mejores cultivos para formar materia orgánica en el suelo).

En base a lo anterior, tenemos que se pueden lograr 3 objetivos en la producción de cultivos:

1.- Producir plantas quesean resistentes a plagas y enfermedades

2.- Producir alimentos con alta densidad nutricional, que realmente se consideren como “medicina” y

3.- Regenerar la sanidad del suelo al mismo tiempo

 

Lo ideal searía que éste “modelo nutricional” fuera el marco de referencia para definir el manejo de nuestros cultivos y se convirtiera en el status quo. Si realmente se quiere promover un cambio, es necesario buscar la manera de alcanzar estos 3 objetivos con éxito en forma repetida y constante, además de asegurarnos de que exista una buena ventaja económica para el productor.

Considero que la razón por la que se tienen problemas severos con la presencia de plagas y enfermedades es por las prácticas de manejo que están utilizando. En el sector agrícola existe la idea de que las plagas y las enfermedades aparecen y atacan a los campos de cultivo al azar, y de que esto sucede en función de las condiciones climáticas. Ciertamente las condiciones del clima son un factor que contribuye a su presencia y dispersión, sin embargo, no es el único que lo hace. De hecho, puede que ni siquiera sea el factor que más contribuye. Las plagas y enfermedades no ocurren al azar. Hay una gran cantidad de investigaciones sobre el sistema inmunitario de las plantas; miles de artículos, varias revistas y docenas de libros se han escrito sobre este tema. Existe mucha información sobre el sistema inmunitario de las plantas y su capacidad de resistencia a plagas y enfermedades, sin embargo, en su mayor parte no se trata en los círculos agrícolas.

 

¿Cuáles son las diferencias entre las plantas sanas y las no sanas?

Sabemos que cada especie tiene diferentes requerimientos nutricionales. Un ejemplo muy simple es que nuestros requerimientos nutricionales y las fuentes de alimentos que necesitamos para obtenerlos son bastante diferentes a las de digamos una vaca. Somos capaces de digerir alimentos que una vaca no es capaz de digerir y viceversa, una vaca puede digerir alimentos que nosotros no podemos digerir porque los sistemas enzimáticos de nuestro aparato digestivo son completamente diferentes. Una vaca puede digerir pastos y forrajes porque para descomponerlos tiene enzimas de celulosa en su sistema, mientras que nosotros tenemos las enzimas y los ácidos necesarios para descomponer proteínas muy complejas y muy largas como las que se encuentran en la carne, lo cual nos permite digerirla mientras que una vaca no puede hacerlo.

Este concepto es válido independientemente del organismo del que se trate, incluyendo a los insectos. Lo anterior es muy importante porque todos los insectos tienen requerimientos nutricionales específicos en 2 grupos que son:  proteínas (tienen requerimientos muy específicos de proteínas y aminoácidos) y carbohidratos (tipos muy específicos de azúcares) gracias a esto, tenemos la posibilidad de cambiar tanto el perfil de aminoácidos como el perfil de carbohidratos de la planta para que dejen de ser una fuente de alimento para un insecto.

 

Inmunidad vegetal

Las plantas presentan dos tipos de inmunidad:

1.- Inmunidad pasiva: En este tipo de inmunidad simplemente se elimina la fuente de alimento. Por ejemplo, poner pasto para comer sobre la mesa de la cocina. El pasto es un alimento pasivamente inmune para ser consumido, nadie quiere consumirlo. Se ha eliminado la fuente de alimento.  

2.- Inmunidad activa: En este tipo de inmunidad, las plantas son tan saludables y vigorosas que de forma natural producen compuestos que tienen la capacidad de matar bacterias, hongos e insectos.

 

                                             Fuente: “Why are spider mites onlyattracted to certain fields?”

                                                                                          John Kempf et al. Advancingecoag.com