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Promotores de crecimiento vegetal esteroidales mexicanos: una alternativa aditiva a la producción agrícola nacional

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La brasinólida, la epibrasinólida, el biobras, en general los brasinoesteroides han sido ampliamente estudiados como promotores de crecimiento vegetal, ya que las investigaciones han demostrado su capacidad para incrementar tanto la producción como la resistencia a plagas, sequías e inundaciones en granos de primera necesidad de como maíz, frijol, arroz, trigo y otros, (Chakraborty et al., 2025); sin embargo, su alto costo de producción, así como la necesidad de importación han dificultado su llegada e implementación en nuestro país, surgido de esta necesidad un grupo de investigación dirigido por el doctor Jesús Sandoval Ramirez (Q. D. E. P.) se dieron a la tarea de obtener en México nuevos compuestos con acciones similares o superiores, surgiendo así los promotores de crecimiento vegetal 22-oxocolestánicos, que se caracterizan por su fácil acceso sintético a partir de productos naturales de nuestro país, como lo es la diosgenina, extraída del barbasco y la cabeza de negro; la hecogenina obtenida del Agave siciliana y la sarsasapogenina obtenida de la zarzaparrilla, que mediante una reacción patentada por su grupo de investigación dio lugar a estos nuevos derivados (Fernández-Herrera et al., 2010) iniciando con esta línea de investigación multidisciplinaria.

 ¿Por qué multidisciplinaria? Bien, pues, porque combinó desde el uso de herramientas computacionales para el diseño de los mejores candidatos, síntesis y caracterización de estos hasta su evaluación biológica experimental (Balbuena‐Hernández et al., 2023). Claro, iniciando a nivel laboratorio con diversos experimentos: pruebas de germinación, donde en particular PCVS-4 y PCVS-8 fueron las estrellas en ascenso, ya que se comportaban mejor que los brasinoesteroides comerciales (aquellos compuestos caros y complicados de obtener que mencionamos anteriormente) y que otras fitohormonas como el ácido indolacético (auxina comercial), siendo un parteaguas para recuperar variedades endémicas de nuestro país, esto realizado en frijol, maíz y lechugas.

Sin embargo, no era suficiente que incrementara la tasa de germinación; también era necesario verificar que estos compuestos pudieran promover otros procesos, como la elongación celular (un proceso que facilita la acumulación de agua y nutrientes), la diferenciación celular (que permite mejorar la adaptación a cambios ambientales) y la maduración de la planta, así como la reproducción celular que se vio observada en la germinación, procediendo así a pruebas que permitían constatar estas propiedades de interés, demostrando que PCVS-4 era el mejor candidato ya que promovía las tres vías. Claro, todo esto a nivel laboratorio; sin embargo, esta historia no se podía quedar en este punto. Dando continuidad a PCVS-4 como una nueva alternativa en la búsqueda de nuevos promotores para la producción agrícola, en particular en especies endémicas de nuestro país, respetando las tradiciones en cultivo de cada región, se buscó por Conacyt (ahora Secihti) financiamiento para llevar este proyecto a campo, logrando así poder dar paso a las siguientes etapas.

¿Y cuáles fueron esas etapas? no solo es llegar y probar, primero se realizaron pruebas de toxicidad esto con modelos murinos de acuerdo a la norma vigente encontrando a la dosis de 500 mg/kg de rata no había muerte por parte de ningún individuo y revisando exhaustivamente al modelo no se observó daño en sus órganos aparente, lo cual lo cataloga en nivel 4 según la norma XXX, como una sustancia inocua para el humano, siendo una gran ventaja comparando con muchos productos químicos que se utilizan en la práctica agrícola, siendo este el punto de confianza para ahora sí ir a trabajar con agricultores.

Esta tercera etapa suponía un gran reto, al iniciar pláticas con diversos grupos de agricultores en la región del sur de nuestro país, seleccionada por su alta variedad en especies endémicas, se llegó a la región del Istmo de Tehuantepec, en Oaxaca, especialmente en la comunidad de Santo Domingo Ingenio, donde en su práctica normal este grupo de agricultores que se definió como colectivo de incidencia, a través de pláticas, intercambio de ideas y aprender de las formas de cultivo de la región se llegó a la conclusión que este promotor debía ser un aditivo, dado que aunque el enfoque científico buscaba el reemplazo de fertilizantes y otras sustancias comerciales dirigidas a mejorar el rendimiento de sus cultivos, este enfoque se percibía como una amenaza a su estabilidad económica en caso de pérdida del colectivo de incidencia.

Realizando un primer diseño experimental con cinco surcos con tratamiento de PCVS-4 y cinco surcos utilizando únicamente agua, se realizaron dos aplicaciones una por imbibición; es decir, sumergiendo las semillas la noche previa a la siembra y la segunda por aspersión foliar al momento de la arrima, esto a fin de potenciar las plantas de maíz y frijol antes de que comiencen la producción de los granos. Iniciando así el primer año en temporada de temporal (alineado a las lluvias) en los meses de mayo y junio en 5 terrenos, con los primeros agricultores que aceptaron el estudio, y las sorpresas se presentaron desde el inicio. A la sorpresa de los agricultores, en la mañana de la siembra se observó que las semillas de frijol tratadas con el PCVS-4 ya habían comenzado a germinar, demostrando así la eficacia del compuesto en términos de germinación ya con semillas en campo, una semana después de la siembra en los surcos con tratamiento hay todas había germinado las plantas de frijol y en la mayoría las de maíz a diferencia de los que no fueron tratadas. Las diferencias se continuaron observando a lo largo del desarrollo del cultivo, mostrando una mayor altura, un mayor grosor, un mayor número de vainas y mazorcas por planta, llegando así al final de la cosecha donde en frijol se observó un incremento en la producción del 20 al 30 por ciento respecto a los sin tratamiento y en maíz del 12 al 20 por ciento esto solo con una administración de 100 mg por hectárea siendo un aditivo económico y en baja dosis para obtener un incremento significativo en la producción (López-Castillo et al., 2024).

Sin embargo, ahí no acabaron las sorpresas; el colectivo de incidencia realizó una observación secundaria muy importante, al incrementar la altura y grosor de esto significaba un incremento en la pastura, necesaria y utilizada para alimentar al ganado local, procediendo a cuantificar este fenómeno encontrado un incremento hasta del 35 por ciento en pastura fresca; sin embargo, al secarla el incremento fue mínimo, indicando así que fue acumulación de agua lo que generó este incremento asociado a la elongación antes mencionada lo cual es funcional para el ganado local, dando pauta a que este nuevo promotor tiene un gran potencial para mejorar la producción agrícola de especies endémicas en nuestro país, proyecto que actualmente se encuentra a mayor escala con terrenos completos en varios puntos del país, que será historia para otro momento.

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Referencias

Balbuena‐Hernández, L., Miranda‐Arámbula, M., Merino‐Montiel, P., Carrasco‐Carballo, A., & Sandoval‐Ramírez, J. (2023). 22‐Oxocholestanes SPGP4 and SPGP8: In Silico and in Vitro Study as Activators of Plant Growth Promotion. Chemistry & Biodiversity, 20(5), e202201243. https://doi.org/10.1002/cbdv.202201243

Chakraborty, N., Ganguly, R., Sarkar, A., Dasgupta, D., Sarkar, J., Acharya, K., Burachevskaya, M., Minkina, T., & Keswani, C. (2025). Multifunctional Role of Brassinosteroids in Plant Growth, Development, and Defense. Journal of Plant Growth Regulation. https://doi.org/10.1007/s00344-024-11593-4

Fernández-Herrera, M. A., López-Muñoz, H., Hernández-Vázquez, J. M. V., López-Dávila, M., Escobar-Sánchez, M. L., Sánchez-Sánchez, L., Pinto, B. M., & Sandoval-Ramírez, J. (2010). Synthesis of 26-hydroxy-22-oxocholestanic frameworks from diosgenin and hecogenin and their in vitro antiproliferative and apoptotic activity on human cervical cancer CaSki cells. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 18(7), 2474–2484.

https://doi.org/10.1016/j.bmc.2010.02.051

López-Castillo, G. N., Wong-Villareal, A., Castellanos-Moguel, J., Correa, G. V., Cabrera-Hilerio, S. L., Miranda-Arámbula, M., Carrasco-Carballo, A., & Sandoval-Ramírez, J. (2024). Evaluation of the Plant Growth Regulator SPGP4 in Agricultural Crops: A Case Study in Oaxaca, México. Crops, 4(2), 172–179.

https://doi.org/10.3390/crops4020013

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