La manipulación del contenido en nutrientes en lechuga a través del nitrógeno de la fertilización

La manipulación del contenido en nutrientes en lechuga a través del nitrógeno de la fertilización

La lechuga es una de las hortalizas más populares en nuestra cultura. Abanderada de la dieta mediterránea. Y no es para menos, teniendo en cuenta que España, junto con Italia forma parte de los cinco principales productores mundiales. De hecho, según la FAO, nuestro país dedica más de 33 000 hectáreas para producir alrededor de un millón de toneladas del producto estrella de las ensaladas.

Esta planta, de nombre científico Lactuca sativa L., presenta numerosas variedades de distinta apariencia y robustez. Ha sido usada desde tiempos inmemoriales para uso alimentario e incluso medicinal, y ya desde épocas antiguas ha sido sometida a cultivos controlados. Es una planta anual, que no soporta bien las temperaturas bajas y exige un clima que proporcione apreciables variaciones entre el día y la noche. El uso actual de invernaderos permite a los agricultores  tener disponible en el mercado este producto  durante todo el año. El crecimiento de estas plantas, como de las demás, depende de múltiples factores, algunos de los cuales pueden afectar a la propia composición química. Y aquí es donde siempre entra la polémica entre las distintas técnicas agrícolas de producción.  Porque el uso de fertilizantes es tan necesario como controvertido, habiéndose creado corrientes masivas a favor de cultivos que no impliquen determinadas prácticas de adición de nutrientes a las plantas.

El Journal of Agricultural and Food Chemistry, una de las principales revistas de investigación en agricultura, publica en su volumen de noviembre de 2017, los resultados de los trabajos de un grupo de científicos coordinados entre los Centros de Investigación en Nutrición Humana del la Universidad de Newcastle (Reino Unido) y el Departamento de Nutrición Humana de la Universidad de Sulaimani (India), en el cual muestran cómo pueden manipularse los contenidos de determinados nutrientes en lechuga como respuesta a variaciones en la administración de nitrógeno a través de fertilizante.

En este artículo demuestran cómo dos regímenes de fertilización radicalmente distintos sobre las lechugas, pueden conducir a concentraciones de nitratos muy diferentes, sin cambios significativos en la apariencia de las plantas, y estudian en qué medida se producen modificaciones en componentes importantes como nutrientes: flavonoides, carotenoides y clorofilas. Todo esto conduce a la posibilidad de modificar el contenido en nutrientes a través del régimen de fertilización de la planta. El hecho de que su estudio se haya efectuado en condiciones de crecimiento de la planta completamente controladas le da un valor adicional, habida cuenta de la extensión de la práctica de cultivos de lechuga en invernadero.

Los compuestos fenólicos y flavonoides, clorofilas y carotenoides presentes en la lechuga pueden ser hecho el análisis en el laboratorio y cuantificados mediante HPLC, previa rutina de extracción. El análisis de estos compuestos químicos forma parte de la rutina de muchos laboratorios, es relativamente rápido y necesita de una cantidad razonablemente pequeña de muestra para obtener resultados. Con menos de 20g de lechuga fresca se puede determinar el N, y unos cuantos miligramos de producto liofilizado es suficiente para los compuestos fenólicos y demás fitoquímicos, lo que abre las puertas a poder realizar controles de estas sustancias durante la propia producción del cultivo.

agricultura

¿Qué efecto tiene incrementar la concentración de nitratos en el nutriente de las lechugas? ¡Correcto! es evidente que se producirá un aumento en la cantidad de nitratos en nuestra planta de interés. Lo que es menos esperable es que la presencia de nitratos en las hojas de lechuga puede llegar a ser extraordinariamente mayor con pequeños incrementos de nitrato en el fertilizante. Por el contrario, la adición de nitratos conduciría, según los autores del trabajo, a una disminución del peso de las hojas, algo que también se observa en otro tipo de plantas y podría considerarse como un fenómeno más o menos general. En sentido contrario, la clorofila A y ,B y los carotenoides aumentarían con un mayor aporte de N, probablemente porque con ello se vea afectado el metabolismo de la planta. Pero el nitrato también afecta a la presencia de otros componentes fitoquímicos: la cantidad de compuestos fenólicos se ve “dramáticamente reducida” cuando se aumenta el aporte de nitrógeno en la dieta de la lechuga.

En resumen, este estudio presenta una interesante discusión acerca del efecto del aporte de nitrógeno a la lechuga y cómo controlando este factor, puede modularse la presencia de componentes de interés dietético. Sin embargo, no es una tarea sencilla para el productor ya que deben controlarse tanto las condiciones ambientales, control de procesos de absorción y translocación, que se pueden dar incluso en condiciones normales de invernadero, y, muy importante, emplear de inicio un sustrato libre de nitrógeno, de tal manera que se pueda aportar la cantidad deseada. De hecho, el uso de sustratos convencionales podría conducir a observar diferencias en nitratos en las hojas mucho menores que si se usa, por ejemplo musgo de turba (peat moss).

Un apunte interesante es el hecho de que mientras se suele tener entendido que factores que incrementan el estrés ambiental, tales como la iluminación o todo aquellos relacionado con los insectos y su control, podrían alterar los niveles de compuestos fenólicos y clorofila, a lo largo del estudio, los investigadores no encontraron diferencias significativas entre sus resultados en condiciones estrictamente controladas y las normales de producción, lo que conduce a pensar que es realmente el nitrógenos quien determina en mayor medida la presencia de estos componentes en la planta, condiciones de crecimiento. Todo esto conduciría a pensar que las plantas responden de una manera adaptativa al estrés, recolocando y optimizando sus recursos de manera que podrían anticiparse a ciertas situaciones de estrés para ellas.

Todo esto podría servir para abrir un debate acerca de los efectos (o no efectos) del uso de distintos fertilizantes o incluso del planteamiento de estrategias de cultivos ecológicos frente a los convencionales.

Artículo comentado:

Qadir et al. (2017) J. Agric. Food Chem. 65, 10003-10010 (DOI: 10.1021/acs.jafc.7b03675)

Fernando Jiménez Barredo

Soy Técnico Especializado Responsable del Laboratorio de Series de Uranio del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana – CENIEH y Doctor en Química Analítica por la Universidad de Valladolid. Mi tesis doctoral versó sobre la presencia y movilización de isótopos artificiales y naturales en el medio ambiente y entornos laborales.

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