Optimización del fotoperíodo para el crecimiento y la biosíntesis de centelosidos en Centella asiatica en condiciones de agricultura vertical

Por qué los ciclos de luz importan para una hierba medicinal

Mucha gente conoce la Centella asiatica, también llamada gotu kola, por las cremas para la piel y los remedios tradicionales para la cicatrización y la circulación. A medida que aumenta la demanda, agricultores y empresas buscan formas de cultivar esta planta delicada en interiores, donde se pueden controlar cuidadosamente la luz, la temperatura y el agua. Este estudio plantea una pregunta sencilla pero poderosa: ¿cuántas horas de luz y oscuridad al día proporcionan la mejor combinación de crecimiento vegetal, compuestos medicinales y ahorro energético cuando la Centella se cultiva en granjas verticales apiladas y en interiores?

Cultivar hacia arriba en lugar de hacia afuera

Las granjas verticales cultivan plantas en estanterías bajo lámparas artificiales, lo que permite cosechas durante todo el año en ciudades o climas adversos. Pero las luces son tanto el motor del crecimiento como el principal coste. Poca luz y las plantas se quedan pequeñas; demasiada y las facturas eléctricas se disparan y las hojas pueden dañarse. Los investigadores cultivaron Centella asiatica durante cuatro semanas bajo lámparas LED blancas a la misma intensidad, pero con cuatro horarios día–noche distintos: días muy largos (20 horas luz, 4 oscuridad), días largos (16/8), días y noches iguales (12/12) y días cortos (8/16). Como la intensidad se fijó, cambiar la duración del día también modificó la cantidad total de luz que recibían las plantas cada jornada.

Compromisos de crecimiento según la duración del día

El equipo midió el tamaño de las plantas —peso fresco y seco de brotes y raíces, tamaño de las hojas, y número de hojas y tallos rastreros (estolones). En general, la Centella creció mal bajo los días más cortos: las plantas expuestas a solo ocho horas de luz tuvieron los brotes, raíces y área foliar más pequeños. El crecimiento mejoró a medida que los días se alargaron, pero no de forma lineal. Los brotes fueron más pesados con el día de 12 horas, algo menos con 16 y 20 horas, lo que sugiere que más luz más allá de cierto punto no siguió incrementando el crecimiento aéreo. Las raíces se comportaron de forma algo distinta, alcanzando mayor peso bajo el día muy largo de 20 horas. Sin embargo, las plantas bajo 16 y 20 horas empezaron a mostrar síntomas de estrés como hojas oscurecidas, bordes rizados y puntas de hojas muertas, señales de que la dosis de luz estaba resultando excesiva para un desarrollo saludable.

Ingredientes medicinales y defensas naturales

La Centella es apreciada por compuestos llamados centelosidos —madecassósido, asiaticósido y sus ácidos relacionados— además de otros químicos naturales con actividad antioxidante. Los investigadores analizaron las hojas en busca de fenoles totales, flavonoides y actividad antioxidante, junto con los cuatro centelosidos clave. En general, los días más largos aumentaron los niveles de fenoles, flavonoides y actividad antioxidante, con los valores más altos bajo el día de 20 horas y los más bajos bajo el de 8 horas. Los centelosidos respondieron con más sutileza. Las formas vinculadas a azúcares (madecassósido y asiaticósido, preferidas por las industrias cosmética y farmacéutica) fueron más abundantes a partir de longitudes de día de 12–16 horas, mientras que las formas ácidas fueron más frecuentes bajo el día corto de 8 horas. Este patrón sugiere que días moderados a largos orientan la química de la planta hacia saponinas más deseables y suaves, mientras que los días cortos favorecen una rama diferente de la vía metabólica.

Equilibrar el crecimiento vegetal y las facturas de energía

Puesto que la agricultura en interior funciona con electricidad, el equipo también preguntó qué horario de luz produjo más biomasa por unidad de luz y de energía. Calcularon la eficiencia de uso de la luz (cuánta biomasa seca se produce por una dosis de luz concreta) y la eficiencia de uso de la energía (cuánta biomasa por unidad de potencia eléctrica y tiempo). Aunque la biomasa total tendió a aumentar con días más largos, el día de 12 horas ofreció el mejor equilibrio global. En ese régimen, las plantas crecieron con vigor, produjeron cantidades atractivas de centelosidos valiosos y utilizaron la luz y la electricidad más eficientemente que las expuestas a días muy cortos o muy largos. Aumentar más allá de las 12 horas incrementó algunas medidas antioxidantes, pero a costa de estrés visible y un peor uso de la energía.

Conclusión para futuras granjas de hierbas en interior

Para los cultivadores que buscan producir Centella asiatica de alta calidad en granjas verticales, este estudio apunta a un objetivo simple: unas 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad cada día, con una intensidad moderada de LED blancos. En estas condiciones, las plantas alcanzan un tamaño saludable, concentran en sus hojas los centelosidos deseados y lo hacen usando la electricidad de forma más eficiente que con días tanto más cortos como mucho más largos. En otras palabras, para esta hierba curativa, una división pareja entre día y noche ofrece el punto óptimo donde coinciden salud vegetal, calidad del producto y ahorro energético.

Cita: Yang, GS., Kang, IJ., Sim, HS. et al. Optimizing photoperiod for growth and centellosides biosynthesis in Centella asiatica under vertical farming conditions. Sci Rep 16, 14537 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44883-w

Palabras clave: agricultura vertical, Centella asiatica, fotoperíodo, plantas medicinales, iluminación LED