Cultura Hidropónica Innovadora de (L.) Tausch: Un Enfoque Hacia un Proceso de Extracción Sostenible de las Raíces de las Plantas
Autores: Bossard, Elodie; Cartabia, Annalisa; Lalaymia, Ismahen; Tsafantakis, Nikolaos; Aligiannis, Nektarios; Chinou, Ioanna; Declerck, Stéphane; Fokialakis, Nikolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Cultura Hidropónica Innovadora de (L.) Tausch: Un Enfoque Hacia un Proceso de Extracción Sostenible de las Raíces de las Plantas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Intercambio
Alquinina/shikonina
Cultivo hidropónico
NaDES
Cultivo sostenible
Estrategias de extracción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
(L.) Tausch es una valiosa planta medicinal conocida por sus enantiómeros de hidroxinaphtoquinona derivados de la raíz, alkannin/shikonin (A/S), que exhiben un significativo potencial farmacéutico y cosmeceutico. Sin embargo, su distribución natural limitada y la sobreexplotación plantean desafíos de conservación, lo que requiere estrategias de cultivo y extracción sostenibles. La aplicación de Solventes Eutécticos Naturales Profundos (NaDES) ha atraído una atención significativa como alternativas sostenibles a los solventes convencionales. Sin embargo, su toxicidad en sistemas vegetales vivos sigue siendo en gran medida inexplorada. Este estudio presenta el establecimiento exitoso de un sistema de cultivo hidropónico ex situ utilizando la técnica de película de nutrientes (NFT) para cultivar bajo condiciones de invernadero. El sistema promovió la aclimatación de las plantas, un desarrollo radicular vigoroso y la producción inicial de derivados de A/S. En paralelo, se evaluó la toxicidad de un NaDES de origen biológico, LeG_5_20 (ácido levulínico-glucosa, 5:1, con 20% de agua), aplicado como medio circulante. Se evaluaron las respuestas de estrés fisiológico de las plantas a la circulación de NaDES a través de mediciones no destructivas, incluyendo resistencia estomática, tasas fotosintéticas y de transpiración, y concentración de CO subestomática. La exposición a corto plazo (24 min) a NaDES no mostró efectos adversos significativos, mientras que exposiciones más largas (4-8 h) indujeron síntomas de estrés marcados y pérdida de área foliar. Estos hallazgos demuestran la viabilidad de integrar sistemas hidropónicos verdes con solventes de extracción ecológicos y proporcionan un marco para la optimización adicional de la edad de las plantas, el tiempo de exposición al solvente y el diseño del sistema para permitir la recuperación sostenible de metabolitos sin destrucción de las plantas.
Descripción
(L.) Tausch es una valiosa planta medicinal conocida por sus enantiómeros de hidroxinaphtoquinona derivados de la raíz, alkannin/shikonin (A/S), que exhiben un significativo potencial farmacéutico y cosmeceutico. Sin embargo, su distribución natural limitada y la sobreexplotación plantean desafíos de conservación, lo que requiere estrategias de cultivo y extracción sostenibles. La aplicación de Solventes Eutécticos Naturales Profundos (NaDES) ha atraído una atención significativa como alternativas sostenibles a los solventes convencionales. Sin embargo, su toxicidad en sistemas vegetales vivos sigue siendo en gran medida inexplorada. Este estudio presenta el establecimiento exitoso de un sistema de cultivo hidropónico ex situ utilizando la técnica de película de nutrientes (NFT) para cultivar bajo condiciones de invernadero. El sistema promovió la aclimatación de las plantas, un desarrollo radicular vigoroso y la producción inicial de derivados de A/S. En paralelo, se evaluó la toxicidad de un NaDES de origen biológico, LeG_5_20 (ácido levulínico-glucosa, 5:1, con 20% de agua), aplicado como medio circulante. Se evaluaron las respuestas de estrés fisiológico de las plantas a la circulación de NaDES a través de mediciones no destructivas, incluyendo resistencia estomática, tasas fotosintéticas y de transpiración, y concentración de CO subestomática. La exposición a corto plazo (24 min) a NaDES no mostró efectos adversos significativos, mientras que exposiciones más largas (4-8 h) indujeron síntomas de estrés marcados y pérdida de área foliar. Estos hallazgos demuestran la viabilidad de integrar sistemas hidropónicos verdes con solventes de extracción ecológicos y proporcionan un marco para la optimización adicional de la edad de las plantas, el tiempo de exposición al solvente y el diseño del sistema para permitir la recuperación sostenible de metabolitos sin destrucción de las plantas.