INTRODUCCIÓN
El género Salicornia pertenece a la familia Chenopodiacea y está constituido por las especies S. subterminalis; S. virginica; S. maritima.; S. borealis; S. rubra; S. pacifica y S. bigelovii (Lutts y Lefèvre, 2015). Esta última especie comúnmente se desarrolla en las costas y hábitats salinos de Europa, África y Norteamérica (Munns y Tester, 2008). Los estudios realizados demuestran que la especie es altamente tolerante a la salinidad; es considerada una halófita facultativa con un ciclo de vida anual (10 a 12 meses) y puede desarrollarse a diversas concentraciones de sal (Bagwell et al., 2001; Beltrán-Burboa et al., 2017).
El cultivo de plantas halófitas tiene ventajas porque no depende totalmente del agua dulce y porque algunas especies son aptas para el consumo humano en forma de ensaladas o harinas. Pueden utilizarse como forraje de alto contenido proteico para el consumo animal y la ganadería, particularmente en zonas áridas y semiáridas donde el cultivo de pastos y forrajes tradicionales no es posible por la falta de agua y condiciones ambientales adversas (Rueda-Puente et al., 2017). Las plantas halófitas tienen además un potencial interesante como insumo industrial para la extracción del aceite vegetal contenido en sus semillas, que puede ser empleado en cosmetología (Slama et al., 2015). Un estudio reciente demostró que el aceite de plantas halófitas como S. bigelovii, puede utilizarse para producir biocombustible (Al-Rashed et al., 2016). Esto sugiere que su cultivo sería ventajoso al permitir el aprovechamiento de suelos costeros y de otros suelos altamente salinizados, sin utilizar terrenos agrícolas donde es posible el cultivo de especies no-halófitas y adecuadas para el consumo humano o animal. Bajo estos considerandos, este mismo autor argumenta que el cultivo de S. bigelovii permitiría la producción de alimentos, forrajes y productos alternativos, sin afectar la seguridad alimentaria.
En México, S. bigelovii se puede encontrar con frecuencia en las costas del Golfo de México, en Sonora y en la península de Baja California, particularmente en hábitats sujetos a inundación-desecación periódica por efecto de la marea, (Rueda-Puente et al., 2011). El estado de Baja California Sur es posiblemente la región del país con mayores posibilidades para desarrollar el cultivo de halófitas, debido a sus condiciones semiáridas y a sus grandes extensiones de suelos con tendencia a la salinidad que no son aptos para cultivos tradicionales, a lo que se le suma la baja disponibilidad de agua con calidad para el riego. El cultivo de S. bigelovii podría ser una alternativa viable para devolver vitalidad a estas áreas, generando empleos y produciendo biomasa nutritiva para consumo humano o animal o como materia prima para obtener aceites para la industria. Para lograr esto, es necesario optimizar la germinación de las semillas, pues de manera natural cuentan con una fuerte latencia que dificulta el desarrollo inicial del tejido germinal y, en consecuencia, la producción masiva, uniforme y sistemática de plántulas como materia prima para cultivos tecnificados. Diversas investigaciones revelan resultados importantes en este sentido, desde tratamientos térmicos a la semilla, hasta estudios comparativos para definir la temperatura óptima para mejorar el proceso de germinación (Rivers y Weber, 1971) y la aplicación de nitrato de sodio para su optimización (Wong-Corral et al., 2010). La utilización de bacterias probióticas promotoras del crecimiento o fijadoras de nitrógeno es otra alternativa más natural para optimizar el proceso de germinación en Salicornia (Rueda-Puente et al., 2009; Hernández-Perales et al., 2016). El empleo de medicamentos homeopáticos ha sido probado con éxito en varios cultivos, demostrando su modo de acción como promotores del crecimiento vegetal (Pinto et al., 2014; Meneses-Moreno, 2017). Por otro lado, algunos medicamentos homeopáticos para uso en humanos, con registro en la Secretaría de Salud de México (SSA, 2015), se han aplicado exitosamente como promotores del crecimiento vegetal (Mazón-Suástegui et al., 2019), para el control de organismos patógenos (Narváez-Martínez et al., 2014), y como atenuadores de los efectos negativos del estrés abiótico (Giardini-Bonfim et al., 2012). Dado que los medicamentos homeopáticos Natrum muriaticum y Phosphoricum acidum contienen nanopartículas del ingrediente activo, éstas pueden activar diversos procesos fisiológicos en las plantas que permiten un mejor funcionamiento celular y un desarrollo más eficiente de sus tejidos y órganos (Mazón-Suástegui et al., 2018a; 2019). Con estos antecedentes, y considerando que no existen referencias para plantas halófitas, el objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de medicamentos homeopáticos en la germinación y crecimiento inicial de S. bigelovii, bajo condiciones controladas.
Materiales y Métodos
El experimento se realizó en el laboratorio de Fisiotecnia Vegetal del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. (CIBNOR). Se utilizaron semillas de S. bigeloovii previamente seleccionadas mediante la metodología propuesta por ISTA (2010).
Diseño Experimental
Se usó un diseño experimental completamente al azar, con tres tratamientos homeopáticos: Natrum muriaticum 7CH (NaM-7CH), Phosphoricum acidum 13CH (PhA-13CH), Natrum muriaticum 31CH (NaM-31CH) y agua destilada como tratamiento control (AD), con seis repeticiones por tratamiento y 30 semillas por repetición. Los medicamentos homeopáticos de uso en humanos del proveedor Similia® en dinamización alcohólica (NaM 6CH, PhA 12CH y NaM 30CH) fueron adquiridos en Farmacia Homeopática Nacional® (CDMX, México). Las siguientes dinamizaciones centesimales (NaM 7CH, PhA 13CH y NaM 31CH) fueron preparadas mediante su dilución 1:99 en agua destilada y su agitación en vórtex (BenchMixer®, Edison, NJ, USA), aplicando procedimientos básicos de homeopatía acuícola y agrícola (Mazón-Suástegui et al., 2017; 2018a,b; 2019; Ortiz-Cornejo et al., 2017), usando como referencia la Farmacopea Homeopática de los Estados Unidos Mexicanos (SSA, 2015).
Las semillas se desinfectaron previamente mediante inmersión por 5 min en una solución de hipoclorito de calcio con 5% de cloro activo y se lavaron abundantemente con agua destilada y esterilizada. Las semillas se mantuvieron en inmersión por un periodo de 1 hora en las diluciones homeopáticas y enseguida se colocaron en cajas Petri (150 × 15 mm) esterilizadas previamente en autoclave, cubriendo el fondo con una lámina de papel de filtro esterilizado, que se utilizó como sustrato. Las cajas se humedecieron con 20 mL de agua destilada. Posteriormente se incubaron en una cámara de germinación (Lumistell®, modelo IES-OS, serie 1408-88-01) a una temperatura de 25 ± 1 °C, 80% de humedad y 12 h diarias de luz continua durante 14 días. A los 14 días se seleccionaron al azar 10 plántulas por repetición (60 por tratamientos) a las cuales se les determinó las variables morfométricas.
Porcentaje y Tasa de Germinación
La germinación se registró diariamente durante 14 días, considerando como semilla germinada cuando la radícula presentó alrededor de 1 mm de longitud y el porcentaje de germinación se determinó al concluir ese periodo. La tasa de germinación se calculó usando la ecuación propuesta por Maguire (1962):
donde: n1, n2,…, n30 son el número de semillas germinadas en los tiempos t1, t2,…, t14 (hasta los 14 días).
Variables Morfométricas
Para determinar la longitud de la radícula (LR) y longitud del tallo (LT) se seleccionaron 10 plántulas al azar por cada repetición (60 por tratamiento) y ambas variables se determinaron empleando un analizador de imágenes (WinRhizo® Regent Instruments Inc.) cuyo principio de funcionamiento es mediante mediciones directas a las imágenes digitales obtenidas por el escáner, a los diferentes órganos de las plántulas. La masa fresca y seca de radícula y de parte aérea, se determinó mediante una balanza analítica (Mettler Toledo®, modelo AG204). Los tejidos vegetales divididos en parte aérea y radícula se colocaron en bolsas de papel, se pesaron y se introdujeron en una estufa de secado (Shel-Lab®, modelo FX-5, serie-1000203) a temperatura de 70 °C durante 48 h hasta su deshidratación completa y se pesaron nuevamente para determinar la masa seca.
Análisis Estadístico
Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) y cuando se encontró diferencia significativa entre tratamientos, se utilizó la prueba de comparación múltiple de medias (Tukey HSD, P ≤ 0.05), usando el programa estadístico Statistica v. 10.0 para Windows (StatSoft Inc, 2011).
Resultados y Discusión
Los resultados mostraron diferencia significativa (P = 0.0000) en el porcentaje de germinación (PG), siendo el tratamiento NaM-7CH el de mayor respuesta con un 86% de semillas germinadas, 44% por encima de las semillas germinadas en el tratamiento control (AD). No se encontró diferencia significativa entre los tratamientos PhA-13CH y NaM-31CH, pero ambos fueron estadísticamente diferentes al control (Figura 1). Se conoce que la germinación es un proceso complejo donde interviene un grupo de factores fisiológicos y bioquímicos que dan lugar a una nueva planta. Este proceso depende en gran medida de agentes externos para alcanzar su máxima expresión, y en el caso de S. bigelovii, la presencia de sal marina incentiva la germinación, dado que es una planta halófita facultativa y necesita de la sal para optimizar sus procesos fisiológicos (Beltrán-Burboa et al., 2017). Esto explica los resultados obtenidos con el tratamiento NaM-7CH, ya que este medicamento se elabora a partir de sal marina, lo que coincide con uno de los postulados básicos de la homeopatía: el denominado “Principio de los Similares” (Similia Similibus Curentur: Let Likes Be Treated By Likes) y su principal fundamento filosófico y conceptual desde el punto de vista biofísico (Mazón-Suástegui et al., 2018b). Sin embargo, desde un punto de vista puramente químico y tomando como referencia la teoría de Avogadro, el contenido en NaM de sal de mar como ingrediente activo en forma de nanopartículas, sería mayor en la séptima dinamización centesimal (7CH) que en la trigésima primera dinamización centesimal (31CH), algo que también puede justificar tales resultados (Mazón-Suástegui et al., 2019). Otros autores obtuvieron resultados similares aplicando nitrato de sodio para estimular la germinación (Wong-Corral et al., 2010).
Con relación al efecto de los medicamentos homeopáticos en la tasa de germinación, se encontró diferencia significativa (P = 0.0000) entre los tratamientos homeopáticos aplicados, resaltando NaM-7CH como el de mayor TG (Figura 2). Esto evidencia un efecto positivo en la velocidad de germinación de las semillas de S. bigelovii tratadas con NaM-7CH. Este hallazgo se puede también asociar a la presencia de nanopartículas del ingrediente activo que tienen la capacidad de estimular la germinación de forma eficiente, incrementando la velocidad de este proceso fisiológico de manera significativa (Mazón-Suástegui et al., 2019). Los tratamientos con PhA-13CH y NaM-31CH, también favorecieron la tasa de germinación, aunque en menor proporción, pero es conveniente destacar que los tres tratamientos homeopáticos aplicados estimularon la tasa de germinación de S. bigelovii en comparación con el tratamiento control (Figura 2).
Al analizar la longitud del tallo (LT), se pudo observar diferencia significativa de esta variable con respecto a los tratamientos homeopáticos aplicados (P =0.000), notándose de nuevo, una respuesta mayor en las plantas tratadas con NaM-7CH (Figura 3). Con este medicamento homeopático fue posible incrementar la LT en un 63.6% con respecto al tratamiento control (AD). Tal como sucedió con otras variables respuesta, todos los tratamientos estimularon el crecimiento de LT comparado con el control, pero en un porcentaje menor a NaM-7CH (PhA-13CH, 45% y NaM-31CH, 27.2%).
Los resultados observados en LT para el tratamiento NaM-7CH, pueden explicarse por la presencia de oligoelementos constituyentes del ingrediente activo (sal de mar) del medicamento. Este podría ser el caso del oligoelemento magnesio (Mg) químicamente presente en NaM-7CH, esencial para la formación de moléculas de clorofila, y por lo tanto, de vital importancia en la fotosíntesis, que es el principal proceso de producción de biomasa vegetal a partir de nutrientes y energía luminosa. Además, el magnesio tiene un rol predominante en la actividad enzimática asociada al metabolismo de los carbohidratos (Xiao et al., 2014). Resultados similares obtuvieron Lippert et al. (2007) cuando estudiaron el efecto de dinamizaciones homeopáticas de azufre en el crecimiento del cultivo de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), evidenciaron un efecto estimulante sobre la variable LT, asociado al efecto benéfico de los tratamientos empleados y concluyeron que éstos contenían oligoelementos estimuladores del crecimiento vegetal.
Con respecto a la variable longitud de radícula (LR) se registró diferencia significativa entre tratamientos (P = 0.000), con una respuesta favorable a todas las diluciones homeopáticas aplicadas, pero mayor LR en las plantas tratadas con NaM-7CH (Figura 4). No obstante, conviene aclarar que los demás tratamientos (PhA-13CH y NaM-31CH) también presentaron respuestas positivas en esta variable. Estos resultados pueden atribuirse a la presencia de nanopartículas del ingrediente activo de NaM (Mazón-Suástegui et al., 2018b); que en este caso podrían ser oligoelementos como el calcio, cuya función en la planta es vital en la pared celular para mantener la integridad de la membrana, además de ser muy importante en el fortalecimiento de las raíces y en la regulación de procesos fisiológicos relacionados con la absorción de nutrientes (Hojjat-Nooghi y Mozafari, 2012).
Con respecto a la producción de biomasa vegetal, se observaron diferencias significativas para BFPA (P = 0.000), BSPA (P = 0.023), BFR (P = 0.0000) y para la BSR (P = 0.00), destacando de nuevo el tratamiento NaM-7CH como el de mayor respuesta para estas variables (Cuadro 1). Los resultados obtenidos demuestran sin lugar a dudas un efecto positivo de todos los tratamientos homeopáticos empleados en el presente estudio. Adicionalmente, estos resultados sugieren que las bajas diluciones, es decir aquellas que se encuentran por debajo del límite de Avogadro (1 × 10‑23) que aproximadamente equivale a una dinamización 12 Centesimal Hahnemaniana (12CH), asegura una mejor respuesta de S. bigelovii.
Tratamientos | BFPA | BSPA | BFR | BSR |
---|---|---|---|---|
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - mg planta-1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - | ||||
AD | 0.132c | 0.014b | 0.0046c | 0.0010c |
NaM 7CH | 0.232a | 0.024a | 0.087a | 0.0155a |
PhA 13CH | 0.229a | 0.020ab | 0.074ab | 0.0049b |
NaM 31CH | 0.188b | 0.018ab | 0.054b | 0.0011c |
BFPA = biomasa fresca de parte aérea; BSPA = biomasa seca parte aérea; BFR = biomasa fresca de radícula; BSR = biomasa seca de radícula. Valores promedios con literales diferentes en una misma columna difieren estadísticamente (Tukey HSD, P = 0.05).
Aplicando un criterio basado únicamente en la presencia química de los elementos contenidos en el concentrado inicial o Tintura Madre (TM) a partir de la cual se preparó el medicamento homeopático mediante un proceso serial de dilución/agitación, podría decirse que se garantiza la presencia del “principio activo” en NaM-7CH, pero no en NaM-31CH. Sin embargo, el principio básico de la homeopatía no reside solamente en la presencia de moléculas y de nanopartículas del denominado “principio activo” de la TM, sino en procesos complejos de naturaleza física y electromagnética que mantienen su actividad incluso en ultradiluciones más allá del límite que establece la teoría de Avogadro. Todo esto deberá ser investigado a mayor profundidad, ya que las dinamizaciones por arriba de la dilución 12CH mantienen la capacidad de inducir efectos biológicamente medibles, desencadenando respuestas positivas a nivel celular, fisiológico, genómico, transcriptómico y metagenómico, entre otros (Mazón-Suástegui et al., 2018b, 2019).
Conclusiones
Todos los medicamentos homeopáticos aplicados incrementaron significativamente la tasa y porcentaje de germinación de S. bigelovii, así como la longitud del tallo, longitud de radícula y producción de biomasa. Sin embargo, los resultados mejores y con mayor aplicabilidad productiva se obtuvieron con el tratamiento NaM-7CH, siendo PG, TG, LR y BFPA las variables mayormente estimuladas con la aplicación profiláctica de la medicación homeopática. Estos resultados confirman que de la homeopatía agrícola es una alternativa viable y de bajo costo para optimizar el cultivo de S. bigelovii y que Natrum muriaticum favorece de manera eco-amigable, la germinación de semillas y la producción de biomasa de esta especie halófita que tiene un excelente potencial agrícola, productivo y de mercado.