Técnicas de cultivo con capacidad de influir sobre compuestos de interés nutricional

Las hortalizas del género Brassica, son conocidas por sus metabolitos secundarios beneficiosos para la salud, como los flavonoides y los carotenoides. Los flavonoides son abundantes en estas especies y actúan como antioxidantes, los cuales están relacionados con propiedades preventivas de enfermedades en humanos. Los carotenoides, como la luteína y el β-caroteno, también contribuyen a la actividad antioxidante y desempeñan funciones importantes en la salud humana, incluyendo la protección de la visión y el apoyo al sistema inmunitario.

Actualmente, el consumo de hortalizas del género Brassica ha llamado la atención mundial y ofrece la oportunidad de aumentar el consumo de flavonoides y carotenoides en la dieta humana. 

La agricultura de inerior  se refiere al cultivo de hortalizas y plantas bajo condiciones ambientales controladas (luz, temperatura y humedad), generalmente en invernaderos o cultivos verticales. No solo es adecuada para la producción a gran escala de hortalizas de hoja verde, sino también para optimizar el valor nutricional mediante el control de la luz y la temperatura. 

Temperatura y radiación UV influye en el crecimiento y los componentes de las plantas

La radiación ultravioleta B (UV-B entre 280-315 nm) es un componente de la luz solar que puede inducir la biosíntesis de compuestos fenólicos en las plantas. Se ha demostrado que la radiación UV-B moderada induce la acumulación de compuestos fenólicos y aumenta la actividad antioxidante en diversas plantas, principalmente mediante la regulación positiva de genes relacionados con la vía de los fenilpropanoides y las enzimas que eliminan las especies reactivas de oxígeno. 

Los compuestos fenólicos, incluidos los flavonoides y los ácidos hidroxicinámicos, desempeñan un papel importante en la defensa contra las especies reactivas de oxígeno (ROS). Sin embargo, se ha considerado que la exposición excesiva a la radiación UV-B es perjudicial para las plantas, ya que provoca daños en el ADN y la muerte celular, inhibiendo así el desarrollo y el metabolismo. 

De manera similar, las bajas temperaturas pueden potenciar los compuestos fenólicos y antioxidantes, pero la exposición prolongada puede tener efectos negativos en el desarrollo de la planta. 

Aplicación combinada de bajas temperaturas y UV-B

La aplicación combinada de UV-B y bajas temperaturas ofrece una estrategia que desencadena respuestas antioxidantes y mecanismos de aclimatación al frío incluyendo la activación de enzimas como la superóxido dismutasa, la catalasa y la peroxidasa, que ayudan a eliminar el exceso de ROS y protegen las células vegetales del daño oxidativo. 

Además, la acumulación de flavonoides bajo estrés por frío se ha reportado ampliamente en varias especies de plantas, lo que sugiere un mecanismo adaptativo común.

El aumento de los niveles de flavonoides contribuye a una mayor tolerancia a los estreses abióticos, como las bajas temperaturas. 

Los carotenoides y las clorofilas, componentes clave de los fotosistemas, contribuyen a la captación de luz y la fotoprotección. Se ha observado que la radiación UV-B aumenta la biosíntesis de carotenoides y potencia el ciclo de las xantofilas para mitigar el daño fotooxidativo.

Evaluación en especies de Brassica

Una investigación reciente tuvo como objetivos evaluar los efectos interactivos de la radiación UV-B y la temperatura en la biosíntesis de glucósidos de flavonol, carotenoides, clorofilas y su actividad antioxidante en distintas especies de Brassica. La radiación UV-B y la baja temperatura no solo estimulan individualmente la acumulación de fenoles y carotenoides, sino que también producen efectos aditivos o sinérgicos cuando se aplican en combinación.

El estudio proporciona una comparación directa de la radiación UV-B (0,5 kJ m−2 d−1) y la baja temperatura (10/12 °C) sobre los metabolitos secundarios y las actividades enzimáticas evaluando tanto carotenoides como fenoles.

La radiación UV-B induce una rápida acumulación de luteína, β-caroteno, clorofila a, clorofila b y glucósidos de kaempferol, y la baja temperatura aumenta la actividad antioxidante colaborando a potencializar las actividades de las enzimas  fenilalanina amoníaco-liasa y la peroxidasa.

En conjunto, la exposición a la radiación UV-B y a bajas temperaturas, puede ser una herramienta biotecnológica para optimizar la acumulación de compuestos bioactivos en hortalizas del género Brassica, especialmente eficaz para sistemas de cultivo en invernadero y/o vertical.

Al identificar las condiciones de tratamiento que mejoran la biosíntesis de metabolitos beneficiosos para la salud, esta investigación contribuye a optimizar las pautas de iluminación y temperatura para el cultivo en interiores de hortalizas de hoja.

Resumen gráfico según Ji, Z.  et al, 2026

Fuentes

Ji, Z.; Li, H.; Pöhnl, T.; Neugart, S. (2026).
Interaction of preharvest UV-B and low temperature on antioxidant secondary plant metabolites in Brassica vegetables: A species-specific comparison of kale and pak choi
Plant Physiology and Biochemistry, 232: 111108.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S098194282600094X  Acceso el 13/04/2026.
https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2026.111108  Acceso el 13/04/2026.

Imagen
https://www.yara.es/nutricion-vegetal/brassicas/tipos-brassicas/  Acceso el 13/04/2026.