Importancia del Activador Fisiológico Q-2000 en Plantas
Antonio Rodríguez
Para entender mejor al activador fisiológico Q-2000 y todo lo que representa para la agricultura , primero es necesario saber la historia y evolución del conocimiento del yodo, por ser este elemento parte importante de los ingredientes activos de Q-20.
A casi 2 siglos de su descubrimiento el elemento yodo todavía no deja de dar sorpresas; este elemento fue descubierto por el año de 1811 por el francés Bernard Courtois en las algas marinas conocidas como “kelp”. Su primera aplicación fue en la forma de tinturas de yodo con objetivos antisépticos, se reporta su uso por cirujanos franceses en el año de 1839 y también fue utilizado para curar heridas durante la guerra civil de los Estados Unidos. Es hasta fines del siglo XIX que se observa ó sospecha su relación con el problema de bocio en humanos. No es hasta las dos primeras décadas del siglo XX que se establece su participación en definitiva en el metabolismo humano y se establece como esencial para la nutrición animal. Los estudios sobre la posible participación del yodo en plantas se realizan por un lapso de tiempo cercano a tres décadas , esto es durante los años 20s y 30s del siglo XX, y lo ubican como no esencial para plantas e inclusive con riesgos de ser fitotóxico en aquellos casos de manejo de dosis relativamente altas.
El manejo ó uso del yodo en el área germicida se ve beneficiado enormemente con la llegada de los yodoforos, en ese momento se cubren muchas de las deficiencias que se tiene con las tinturas de yodo, principalmente en el uso como antiséptico para desinfectar heridas en animales y humanos. Los avances más recientes se dan en las últimas dos décadas del siglo XX en donde ya se ubica al elemento en toda una serie de funciones metabólicas vitales en humanos, se sabe que es indispensable en el desarrollo psíquico y mental, que influencia la fecundidad, que vía tiroides establece un sistema de protección en caso hambruna, que tiene que ver con la brotación de pelo, mejora el desarrollo del sistema osteomuscular e inclusive que tiene que ver con el control del ritmo cardiaco etc., De aquí que empieza a incorporarse el yodo de lleno en los programas de nutrición animal y en los medicamentos de tipo natural (además de la sal de cocina) como un complemento en la dieta de humanos ( pastillas ó cápsulas a base de algas marinas).
Pero uno de los descubrimientos más importantes donde se incorpora el elemento yodo a la agricultura se hace en a finales de la década de los 80s, este descubrimiento lo hace el Ing. Mario Flores Rivera en su laboratorio en El Salvador, C.A.; él encuentra que el yodo puede ser muy manejable en plantas si se respetan ciertas formas moleculares (compuestos yodados específicos), ciertas dosis y frecuencia de aplicaciones a los cultivos. Con este descubrimiento se viene abajo mucho de lo escrito (por casi un siglo) acerca del elemento y nace una nueva alternativa para modificar la productividad del campo, esto gracias a poder contar con una herramienta nueva que modifica la síntesis de clorofila (pigmento responsable de capturar la energía solar) y con ello la posibilidad de poder cambiar positivamente el proceso de fotosíntesis de las plantas; vale la pena recordar que gracias a la función de fotosíntesis se puede disponer de alimento y con ello sustentarse la vida del planeta en todas sus formas conocidas. El descubrimiento del Ing. Mario Flores es un yodoforo que goza de una patente por parte de la Comunidad Europea y Estados Unidos, su nombre comercial es Q-2000.
Como se puede apreciar el conocimiento y usos del yodo ha cambiado mucho en los últimos 20 años, esto contrasta mucho que lo aprendido de los años 70s para atrás .
Historia del yodo como germicida o desinfectante
EL elemento es descubierto por accidente en la costa francesa en el año de 1811 por el francés Bernard Courtois cuando se trabajaba en un procedimiento para recuperar compuestos de sodio y potasio de algas marinas, el descubrimiento fue anunciado por los químicos franceses Charles Desormes y Nicholas Clément; la naturaleza del elemento es posteriormente establecida en el año 1813 por el también químico francés Joseph Louis Gay-Lusac, quién también le dio el nombre de yodo (3,9,19 ). El elemento en su forma pura es venenoso; al igual que el resto de sus hermanos de la tabla periódica es químicamente activo, ligeramente soluble en agua, pero puede ser soluble en soluciones acuosas de yoduro de potasio, así como alcohol, cloroformo y otros reactivos orgánicos. Se considera un elemento relativamente raro, está ubicado en el lugar 62th en abundancia en la corteza terrestre, sus diversas formas o compuestos están distribuidos en el agua marina, suelo y rocas; en la naturaleza el elemento es obtenido como un residuo de las minas de nitratos chilenos, así como también de organismos derivados del mar, como es el caso de algas marinas café que concentran yodo en sus tejidos(1,15 ). Los primeros usos del yodo se dan como antiséptico en la forma de tinturas de yodo (mezcla de alcohol y yodo), se reporta el uso de una de estas mezclas por un cirujano francés en el año de 1839; también es conocido su uso en curación de heridas de batalla durante la guerra civil de Estados Unidos(8,19).El elemento es reportado con propiedades bactericidas, esporicidas, fungicidas, protozoacidas y viricidas. Las bacterias gram positivo y gran negativo pueden ser igualmente afectadas( 8, 27 ).
Las tinturas de yodo vienen a ser parcialmente relevadas por los yodoforos después delos años 50 del siglo XX. La palabra yodoforo viene de la palabra compuesta iodo + la raíz griega foros (que significa portador). De acuerdo a ello la palabra yodoforo se interpreta como: compuesto orgánico con yodo complejo que libera yodo gradualmente a la solución y sirve como un desinfectante; en ellos la parte orgánica normalmente es un jabón( 8 ). Es esta conducta de liberación del yodo lo que le da una gran ventaja a estos compuestos con respecto a las tinturas, con ello se disminuye la agresividad del elemento en la piel y se dan menos casos de quemaduras; la mala reputación del yodo con respecto a quemaduras se debe principalmente al uso de tinturas( 19 ). El campo de uso de los yodoforos se incrementa con su incorporación al área veterinaria y creación de desinfectantes de uso agrícola. En el caso de uso veterinario se cuenta con productos para desinfectar las tetas y ubre de vacas lecheras (evitar mastitis), expectorantes de pollos de engorda etc. En lo que respecta a los desinfectantes agrícolas se tiene el caso de Vanodine, producto desarrollado por Pfiser como desinfectante de superficies planas y herramientas de trabajo. Vanodine es un producto que algunos productores han llegado a usar como sustituto de Q-2000, con la desagradable sorpresa de fitotoxicidad, este problema se presenta siempre que se aplican yodoforos convencionales a las plantas. En estos casos estamos hablando de un problema de dosis, formas de compuestos yodados y solventes utilizados para estabilizar la emulsión; aquí radica una de las principales diferencias que tiene Q-2000 contra el resto de yodoforos que existen en el mercado nacional e internacional. Fuera de Q-2000, lo más cerca que se ha podido llegar en el uso de yodoforos agrícolas es el desarrollo de soluciones desinfectantes para lavado de frutas( 28 ).
Historia y participación del yodo en el metabolismo de animales.
El elemento yodo fue considerado a tener una relación o participación con el problema de bocio en humanos hasta fines del siglo XIX. En el año 1895 Bauman reporta una concentración relativa de yodo en la glándula tiroides. Durante los años 1910-1919 se establece en definitiva su esencialidad para la nutrición animal por Kendall, es en el año 1919 cuando se lograr aislar compuestos de tiroxina que contenían yodo (19). La importancia de la glándula tiroides radica en su capacidad de regular el metabolismo basal de los animales, función que se cumple vía dos hormonas que se sintetizan en esta glándula; ellas son: las hormonas T3 y T4, también conocidas como 3,5,3´-triyodotironina y tiroxina, respectivamente(4, 19). En la naturaleza el yodo está participando fisiológicamente más allá de lo que se le ha considerado, se ha demostrado la presencia y participación de glándulas tiroides en diversos animales, con evidencia de un posible patrón de evolución de la glándula tiroides.
Compuestos similares a la hormona tiroxina han sido descubiertos en esqueletos de esponjas y corales, además de moluscos, lombrices e insectos (4). En la actualidad se sabe de la participación de las hormonas tiroidales como reguladores de las funciones vitales, por lo que se ha venido incorporando el yodo en toda una serie de dietas nutritivas y se le ubica como una sal mineral complementaria a la par de otros minerales y vitaminas (12, 13,14,16,20,21, 22 ). Un descubrimiento más reciente muestra a la tiroides con la capacidad de disminuir su actividad (producción de menos hormonas tiroidales) en casos de hambruna, para bajar la actividad metabólica y consumir menos energía (2 ).
Actualización de la participación del yodo en el reino animal.
Se le considera necesario para las síntesis hormonas de tiroidales. Las hormonas tiroidales estimulan la tasa del metabolismo basal, consumo de oxígeno y producción de calor. Ellas son necesarios para el desarrollo normal del sistema nervioso y crecimiento linear(9,12,15).
Los humanos requieren yodo para el adecuado desarrollo físico y mental. Tiene impacto en la respiración celular, metabolismo de energía y nutrientes, funcionamiento de nervios y músculos, diferenciación de los fetos, fecundidad, crecimiento y reparación de tejidos; el acondicionamiento de piel, pelo, dientes, y uñas(12,18). Se sabe que hace trabajo deequipo con el estaño, el yodo actúa vía tiroides y el estaño vía los riñones en afectar las funciones cardiacas(25). La deficiencia ocasiona cretinismo, enlargamiento de la glándula tiroides mal funcionamiento de la mente, incremento de lípidos en la sangre, mixedema (15). La información actual ha llevado a este elemento a incorporarlo como sal mineral en las dietas o programas de alimentación de aves, cabras, borregos y vacas, con el fin de evitar muchos de los problemas anterior mente mencionado( 12,14,16,22,). Últimamente se ha venido desarrollando una serie de formulaciones con la presentación de yodoforos utilizables en el agua de uso diario con el único objetivo de incorporar las bondades del yodo en el desarrollo y producción comercial de críos, así como huevo (21, 23,28,29 ). Lo presente demuestra que en la actualidad la aplicación más importante del yodo, parece ser la de manejar el metabolismo de los animales, más que darle usos como desinfectante ó germicida.
Participación del yodo en la actividad fisiológica de las plantas.
Se considera que el contenido medio de yodo de la corteza terrestre es de 0.3 ppm y el de los mares de 0.05 ppm. La mayor parte del yodo del suelo está bajo forma insoluble (18). Después de conocerse la participación del yodo en los problemas de bocio se desató una serie de estudios para conocer la concentración de este elemento en las plantas, aguas, rocas y suelos (19). Se presentan todo tipo de reportes desde el año 1920 hasta casi 1950, los resultados normalmente fueron muy inconsistentes, en ellos en general se concluye que si bien algunas de las veces existen evidencias de pequeños efectos positivos con el uso de medios nutritivos que llevan de 0.5-1.0 ppm de yodo, no se tiene todavía una prueba concreta de que el yodo tenga un papel importante en los vegetales. Por el contrario se le encuentra que puede ser muy fitotóxico cuando se le usa en concentraciones mayores de 1 ppm e inclusive se detectan especies sensibles como son maíz y judías(7,18). Circunstancia que actualmente es muy entendible con el uso de Q-2000, la sensibilidad la marcan la cantidad de moléculas receptoras, estas moléculas receptoras son el aminoácido tirosina y aquellas especies que sintetizan altos niveles de proteína tendrán por lo mismo gran cantidad del aminoácido tirosina y con ello receptores para transformarse en sensibles.
Dentro de los reportes o estudios que se relacionan en sus resultados con los efectos actuales observables con el uso de Q-2000 en todo tipo de plantas, se puede mencionar los siguientes ejemplos , aunque hay muchos casos por analizar (7):
- Incremento en las reservas de carbohidratos de repollos, rábanos, remolacha y caña de azúcar; cuando se usó una concentración en el sustrato de 1: 20,000 ppm de yoduro de potasio en la solución.
- Se mejoró el crecimiento y vigor de las plántulas de remolacha ó betabel; con el uso de una concentración de 1: 200, 000 ppm de yoduro de potasio en la solución aplicada ó en aquellos casos donde se utilizó yodato de potasio.
- Se mejoró el crecimiento y vigor del trigo cuando se utilizó una solución de yoduro de potasio con concentración de 1: 4´000,000.
El reporte muestra varios efectos de fitotoxicidad cuando se hace uso de soluciones de yoduro de potasio en concentraciones menores a 1: 10,000 ppm de yoduro (ver cuadro). Para la gente que trabajamos Q-2000 nos es muy entendible porque el efecto ó participación del yodo es como precursor hormonal, y una característica de las hormonas es que solo se requieren muy bajas cantidades ( en gramos ó miligramos) para poner a trabajar grandes volúmenes de biomasa.
En este mismo reporte de Iodine and Plant Life se mencionan los primeros casos de respuesta hormonal cuando se hace uso del compuesto yoduro de etilo, caso donde se puede tener un efecto doble por la participación del yodo y el etileno (actualmente identificado como un regulador de crecimiento en vegetales). Quizá el punto que más importancia tiene para el caso que nos ocupa con Q-2000, es el denominado como FOTOSÍNTESIS: ACCIÓN DE ENZIMAS: RESPIRACIÓN. Esto por hacerse mención claramente de la participación del yodo y su mayor concentración en las partes que contienen más clorofila. En este mismo punto también se hace mención directa al yodo como promotor directo del desarrollo de clorofila. Se distingue la capacidad de respuesta de plantas como fríjol (ricas en receptores como tirosina), aún en aquellos casos cuando se utilizó una solución débil ó de baja concentración.
Si buscamos el camino que están siguiendo los compuestos de yodo para modificar la capacidad fotosintética de las plantas, debemos partir de los primeros descubrimientos que se hacen con el papel que juegan los colores en la producción y síntesis de clorofila. Para ello iniciaremos con los primeros cambios de color de plástico que se hacen para la producción de flores y hortalizas en invernaderos (ver folleto más información) a fines de la década de los 80s. En estos experimentos se descubre que el color rosa y el azul son los colores que más energía aportan a las plantas, por ello se inicia el uso de filtros rosa con fines de incrementar los rendimientos y calidad de cosechas. Un reporte que viene a descubrir el real efecto del color rosa es el trabajo realizado con alstroemerias(flores de corte) en 1999, en este estudio se busca la relación del color con la actividad del fitocromo (proteína responsable de dar la señal para la síntesis de ciertas citocininas), en este trabajo se descubre que la luz roja y rojo lejano con longitud de onda de 660-720 namómetros, son las responsables de cargar de energía el fitocromo y a su vez el fitocrómo cargado emite una señal para que se dé la síntesis de hormonas específicas dentro del grupo de las citocininas, donde a su vez estas citocininas son las responsables de dar la señal para la síntesis de clorofila.
En el caso de Q-2000 que también afecta de manera directa y positiva la síntesis de clorofila, el estimulo es químico y no físico como sucede con la luz (11,17). Se puede hacer mención de que no es casualidad de que en la actualidad muchos de los bíoestimulantes naturales que se ofrecen en el mercado agrícola, estén hechos a base de extractos de algas marinas, las cuales como ya se hizo mención son hábiles en capturar y acumular yodo en muchas de sus formas presentes en el mar (1,13 ). En este punto debe de hacerse notar que el gran mérito de Q-2000 es haber encontrado las formas moleculares y los vehículos adecuados para lograr llevar al yodo programas de aplicación en dosis nunca antes imaginadas, que no es mas de que el efecto de los bioestimulantes pero llevado a su máxima potencia, en cultivos normales( no sensibles) se pueden hacer aplicaciones de 40-50 ppm de yodo sin problema alguno, en el caso de cultivos sensibles lo normal es trabajar con soluciones de 20-25 ppm de yodo (leguminosas, maíz, amaranto ), esto difiere mucho con los rangos de seguridad que establece la literatura donde se pide no usar concentraciones mayores de 1 ppm.
Es de subrayar que el poder manejar concentraciones tan altas del tipo de moléculas de yodo que se tienen en Q-2000, también ha permitido hacer cambios en las épocas de floración de muchos frutales (con beneficio extra al agricultor), gracias a la alta actividad fotosintética se da una serie de acumulación de azúcares y carbohidratos (energía química) que obligan a despertar a las yemas florales y vegetativas aún fuera de temporada, el tratamiento con Q-2000 también ha permitido evitar los ciclos de alternancia (año malo después de año bueno) en frutales como durazno, aguacate, mango etc. Este tipo de efectos no ha sido posible conseguirlos aún con el uso de hormonas sintéticas, lo que viene a marcar el dife-rencial de potencia fisiológica de Q-2000 en comparación a estas hormonas sintéticas.
Para entender más a fondo el descubrimiento de Q-2000 y la magnitud del papel que juega la clorofila en la vida del planeta, se van a mencionar los datos obtenidos por algunos fisiológos preocupados por mejorar la productividad del agro mundial:
Bleasdale, J.K.A. (1984 ) plantea la capacidad de respuesta de las plantas de la manera siguiente;
- El órgano encargado de recibir o capturar la energía lumínica es la hoja y lo hace por medio de la clorofila.
- La cantidad de energía posible de captar está definida por la cantidad de pigmento que se tenga en las hojas y por el número de hojas receptivas que se tengan por unidad cuadrada de superficie. A este último punto se le conoce como índice de área foliar y existe un valor para cada cultivo. Para el presente ejemplo se le denominará como L.
- En las hojas se producen y consumen fotosíntatos (azúcares producto de fotosíntesis), a la diferencia de la cantidad de fotosíntatos producidos menos los fotosíntatos consumidos por cada una de las hojas, se le conoce como tasa de asimilación neta y se le denominará como E.
- Cuando se pretende conocer la eficiencia real de las hojas, se debe de calcular la tasa de asimilación neta y una ecuación para calcularla es:
E = (W2-W1/L2-L1) x ( log.L2-log. L1/ T2-T1)
donde W1es el peso total de la planta en el tiempo T1, W2 es el peso en tiempo T2 ,
L1 y L2 son las áreas en el tiempo T1 y T2, respectivamente.
- Cuando se quiere analizar el rendimiento de un cultivo, entonces debe de conocerse la tasa de crecimiento del cultivo, que en este caso se denominará C, la cual es la tas de incremento en peso de un cultivo por unidad de superficie. Así como la tasa de asimilación neta es( E ) la tasa de incremento en peso por unidad de área de hoja , y el índice de área foliar ( L ) es el área de hoja por unidad de suelo, la ecuación final puede representarsecomo sigue: C = Lx E
la ecuación dice que si se desea incrementar el valor de C, entonces debe de incrementarse tanto L como E, como es E es la diferencia de la tasa de procesos básicos (fotosíntesis-respiración), los cuales hasta antes de la llegada de Q-2000 eran muy difíciles de alterar, los esfuerzos se han puesto en incrementar L, desgraciadamente L no sido una variable tan fácil de ser alterada, por la competencia directa que se da entre las hojas por la luz.
- En el caso de los trabajos realizados por los técnicos de Quimcasa de México, la ecuación ha sido fácilmente manejada desde el momento que hemos podido incrementar la densidad de pigmentos por cm2, con ello estamos incrementando la captación de energía por unidad de tiempo y si controlamos adecuadamente la densidad de población, se puede lograr una situación donde cada una de las plantas tengan en recepción de luz la mayor parte de sus hojas, y por el efecto de la aplicación de Q-2000( más clorofila) que cada una de las hojas este trabajando a su máxima capacidad. En ese momento será posible lograr los mejores resultados, es aquí donde radica la importancia de la clorofila y con ello de Q-2000. De la misma manera la ecuación también nos muestra el porque Q-2000 puede ser aprovechado en cualquier cultivo agrícola.
Conclusiones.
Como puede apreciarse la participación del yodo en la naturaleza va más allá de lo que se conoce. Es claro que con el paso del tiempo se ha logrado llegar más allá de lo pensado, en los tiempos modernos el enfoque esta llevándose a aquellos casos donde se participa más en el área fisiológica o de regulación de metabolismo en plantas y animales. Los usos del yodo en el área de desinfectantes han quedado solo para aquellos yodoforos o tinturas que no pueden ser aplicables a conceptos y negocios más rentables como son la activación ó control de metabolismo. Podemos concluir que aunque Q-2000 es por sus características químicas un yodoforo, se diferencia de ellos en que los yodoforos convencionales no han podido realizar el trabajo fisiológico que distingue a Q-2000, así como su nobleza al medio ambiente, que le han distinguido con un permiso por EPA para su aplicación ó uso agrícola.
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