Reciente investigación aplicó una metodología de preacondicionamiento a esta planta, que sobrevivió a siete meses sin agua, buscando replicarla a futuro en plantas de interés agrícola y así optimizar su crecimiento bajo condiciones poco favorables de agua, suelo y temperatura.
Debido a su aridez, en Chile se encuentra el desierto más seco del mundo: el desierto de Atacama. Cuesta imaginar que, en un lugar con precipitaciones escasas, pueda desarrollarse la vida. Sin embargo, son muchas las especies que viven y sobreviven en este lugar, y que, por ende, se convierten en foco de interés de la comunidad científica con miras a la adaptación ante el cambio climático. Entre ellas, está el Aloe vera, popularmente conocido por sus propiedades dermatológicas.
Sin embargo, un reciente estudio ha puesto el foco en otra de las propiedades de esta planta: las diversas estrategias de respuestas y adaptaciones que le permiten sobrevivir en diferentes condiciones de estrés abiótico; es decir, una situación no ideal para su crecimiento y desarrollo ligado a actores no vivos: falta de agua, falta de nutrientes, altas o bajas temperaturas, etc.
Preacondicionamiento
El estudio “El preacondicionamiento para el déficit de agua ayuda al Aloe vera para superar la sequía a largo plazo durante la estación más seca del desierto de Atacama”, fue desarrollado por científicos de la Universidad Arturo Prat junto al investigador de CEAZA, Dr. Enrique Ostria; investigación desarrollada en la estación experimental Canchones de esta casa de estudios, en Pozo Almonte, Región de Tarapacá.
La investigación tomó como base a estudios anteriores desarrollados por la comunidad científica de la Universidad Arturo Prat. “En ellos se encontró una buena capacidad antioxidante, producción de azúcares y solutos compatibles de sus hojas al estar sometidas a condiciones de déficit hídrico, y también, por la propiedades medicinales, farmacéuticas y nutricionales que presenta”, aclara el Dr. Ostria.
“Aloe es una planta que tiene una utilidad alimentaria, farmaceútica y cosmética”, complementa el Dr. José Delatorre-Castillo, investigador de la Universidad Arturo Prat. “Entre sus beneficios, se mencionan sus capacidades inmunomoduladoras, cicatrizantes, gastroprotectoras, antimicrobianas y antioxidantes. Desde la perspectiva del cambio climático, aloe es una planta que se adapta a condiciones de estrés hídrico, por lo que se puede y se debe cultivar con muy poca agua”, añade.
Respecto al preacondicionamiento de la investigación, el Dr. Ostria explica que consiste en la preparación de una planta a una condición determinada que aún no vive. “En este caso en particular, antes de someterla al tratamiento de sequía, a las plantas se les prepara ante la eventual escasez de agua, disminuyendo la cantidad de riego a niveles sub-óptimos, pero no letales”, aclara.
Fotosíntesis incluso sin agua
De esta forma, y luego de que las plantas de Aloe vera del estudio estuvieron sin agua por siete meses, igualmente se mantuvieron vivas y activas metabólicamente. “El Aloe vera tiene hojas suculentas. Esto es un tejido especialmente adaptado para almacenar agua. Por lo tanto, la suculencia más el tipo de fotosíntesis CAM es una combinación sumamente eficiente para lidiar con largos períodos de escasez de agua”, agrega el Dr. Ostria.
La fotosíntesis CAM (sigla en inglés para Crassulacean Acid Metabolism) es el nombre genérico de un grupo de plantas que presentan una variación en su metabolismo fotosintético, continúa el investigador. “El Aloe vera es una planta que acumula dióxido de carbono durante la noche en forma de ácidos orgánicos, y durante el día, los ácidos orgánicos se descarboxilan, liberando CO2, para que luego sea utilizado para producir azúcares mediante el proceso fotosintético”.
Respecto a estos azúcares, el Dr. Ostria precisa que la fotosíntesis tiene como objetivo producir azúcares que pueden ser utilizados para distintos fines, siendo uno de ellos ayudar a la planta para que pueda adquirir agua de su entorno, por medio de ajustes osmóticos.
“Entonces, lo que se plantea, es que la planta sigue realizando fotosíntesis a tasas muy pequeñas cuando está sin agua, porque generar azúcares le ayudaría a adquirir la más mínima cantidad de agua que tenga disponible, sea cual sea su fuente”, añade el científico. “Además, le ayuda a mantener otro proceso vital que es la respiración celular. En general, las plantas pueden sobrevivir sin hacer fotosíntesis por algunos días, pero si la respiración se detiene, la planta muere”.
Activar mecanismos en otras plantas
De esta forma, otra de las finalidades de este tipo de estudios, es el desarrollo de soluciones biotecnológicas basadas en la capacidad del Aloe Vera de sobrevivir a varios meses sin riego, permitiendo que otras plantas, sobre todo comestibles, adquieran estas propiedades y puedan sobrevivir a las condiciones áridas que trae el cambio climático. “Cualquier planta puede ser sometida a tratamientos de preacondicionamiento. Por lo tanto, esta preparación activa mecanismos en la planta para lidiar con condiciones poco favorables”, especifica el Dr. Ostria.
“La magnitud de la respuesta dependerá de una combinación entre el preacondicionamiento y las características propias de la planta en cuanto a morfología, anatomía y fisiología”, añade el investigador, explicando también que las plantas que ya viven en ambientes con poca disponibilidad de agua, o que presentan mecanismos de tolerancia, tendrán una mejor respuesta. “Sin embargo, esta investigación, y en particular, la metodología de preacondicionamiento, puede ser aplicada sobre plantas de interés agrícola, con el fin de mejorar u optimizar su crecimiento bajo condiciones poco favorables de agua, suelo, temperatura, entre otros”, concluye.
Respecto a la trascendencia de este estudio, el Dr. Delatorre-Castillo menciona que las especies nativas que prosperan en el desierto de Atacama tiene características únicas, que las hacen tolerantes a diversos tipos de estrés como son la alta radiación, el déficit hídrico, la salinidad, entre otros. “De allí la importancia de la investigación, a fin de que tanto las mismas especies como sus genes puedan contribuir a desarrollar una agricultura sustentable y resiliente, en condiciones de extrema aridez”, subraya.
Cabe mencionar que la investigación “El preacondicionamiento para el déficit de agua ayuda al Aloe vera para superar la sequía a largo plazo durante la estación más seca del desierto de Atacama”, fue liderada por José P. Delatorre-Castillo (U. Arturo Prat), y contó con la participación de Kung Sang Lay (U. Arturo Prat), Jorge Arenas-Charlín (U. Arturo Prat), Isabel Sepúlveda-Soto (U. Arturo Prat), Liliana Cardemil (U. de Chile), y Enrique Ostria (CEAZA).