Nueva técnica utiliza luz para prever el contenido de cannabinoides semanas antes de la cosecha

Investigadores de la Escuela de Agricultura, Alimentación y Vino de la Universidad de Adelaide, en Australia, han desarrollado un método innovador capaz de predecir el contenido de cannabinoides en plantas de Cannabis sativa. La identificación se produce semanas antes de la maduración de las flores, garantizando precisión y eficiencia en el proceso.

El estudio, publicado en la revista científica Industrial Crops & Products, demuestra que la medición de la reflectancia de la luz en las hojas grandes permite estimar los futuros niveles químicos. Esto elimina la necesidad de cortar la planta o realizar procesos complejos para verificar el contenido de cannabinoides, como el cannabidiol (CBD) y el tetrahidrocannabinol (THC).

Según Kellis Fernanda Amancio Moreira, ingeniera agrónoma de la Asociación AbraRio, la tecnología es prometedora, especialmente en el campo de la investigación. "El equipo muestra una buena correlación con otros que realizan este tipo de análisis. Se ha mostrado más sensible a las variaciones y es una herramienta importante para la mejora genética, siempre que se utilice en entornos donde sea posible controlar los factores ambientales, especialmente la iluminación", evalúa.

Tecnología avanzada en el análisis del contenido de cannabinoides

La nueva tecnología promete impactar tanto en el mercado de cáñamo industrial como en el de cannabis medicinal. Ofrece una herramienta sólida para monitorear la conformidad regulatoria y optimizar el momento de la cosecha.

Sin embargo, la ingeniera hace una importante observación sobre la aplicación de esta tecnología en diferentes climas. "En relación con el exceso de THC, el impacto depende del tipo de cultivo. En países de clima templado, donde predomina el cultivo protegido y se controla la iluminación en las bandas visibles y no visibles, se trata de una herramienta clave para el proceso productivo", explica Kellis.

En el escenario nacional, la dinámica cambia. "En el caso específico de Brasil, donde predomina el cultivo externo, en campo, utilizando iluminación fluorescente de bajo consumo solo para condicionar el fotoperíodo, el equipo reduciría parcialmente las pérdidas de la inversión", pondera la agrónoma.

Kellis detalla que, como la fase entre la siembra y la inducción floral corresponde a aproximadamente el 50% de la inversión total, la tecnología ayudaría a detener las pérdidas. "Las pérdidas se referirían solo a la mitad del valor invertido, ya que no es posible manipular la iluminación que influye en el metabolismo secundario de la planta en el campo. Por lo tanto, solo sería posible eliminar las plantas que exceden los niveles de THC, en lugar de desechar toda la cosecha", completa.

El futuro de los análisis de laboratorio

Actualmente, la validación de la potencia requiere el envío de muestras físicas a laboratorios, utilizando métodos como la cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC). Aunque la nueva técnica de luz es menos invasiva, Kellis Moreira destaca que no reemplazará los métodos tradicionales, sino que servirá como complemento logístico.

"El control de calidad con análisis de laboratorio no será eliminado, ya que es un método validado y se realiza principalmente en el extracto bruto para la producción de aceite", afirma la especialista.

Para ella, la gran ventaja radica en la transparencia de la cadena productiva: "El equipo funciona como una herramienta útil en un escenario en el que la cadena productiva separa al productor de la planta del fabricante del medicamento. De esta manera, el productor sabrá qué está entregando en términos de calidad y composición química, que posteriormente serán confirmados por el fabricante a través del laboratorio".

Cómo funciona la medición del contenido de cannabinoides

El método se basa en el uso de un dispositivo portátil de hiperespectroscopia, diferente de las cámaras comunes. Este equipo captura la forma en que la luz se refleja en la superficie de la hoja en cientos de longitudes de onda, incluidos espectros invisibles para el ojo humano.

Según el estudio, las firmas espectrales recopiladas son procesadas por algoritmos de aprendizaje automático. Estos modelos matemáticos correlacionan la "firma de luz" de la hoja joven con el futuro contenido de cannabinoides que presentará la flor.

Las pruebas lograron una precisión predictiva considerada alta por los científicos. El coeficiente de determinación, métrica que indica la calidad de la predicción, alcanzó 0,89 para el CBD y 0,77 para el THC.

Aplicación en la industria y control del contenido de cannabinoides

La capacidad de prever el perfil químico de la planta antes del desarrollo total de las flores ofrece ventajas logísticas cruciales. Para los productores de cáñamo industrial, que operan bajo estrictos límites de THC, la técnica permite identificar tempranamente plantas fuera del estándar.

"La predicción 'temprana' del contenido de THC mitigaría este riesgo, permitiendo la identificación y eliminación de plantas individuales con probabilidad de exceder los límites legislados", señala el texto del estudio.

Esto evita la destrucción total de cosechas, una pérdida común cuando las pruebas tardías revelan que la plantación ha superado el límite psicoactivo. En el cultivo medicinal, la herramienta ayuda en la selección de genéticas productivas aún en la fase vegetativa, optimizando el contenido final de cannabinoides.

Metodología para validar el contenido de cannabinoides

Para validar el método, el equipo utilizó dos variedades distintas (Black Label y Mountain Strong CBD 1) sometidas a siete regímenes de iluminación. Se utilizaron luces LED con espectros variados y lámparas de sodio de alta presión para probar las variables.

Los investigadores realizaron mediciones en dos momentos. "Temprano" (dos semanas después del inicio de la floración) y "Tardío" (cuatro semanas después). Sorprendentemente, las mediciones tempranas resultaron efectivas para predecir el resultado final de la cosecha y el contenido de cannabinoides.

Además, el análisis espectral fue capaz de distinguir entre las diferentes variedades e identificar el tipo de luz utilizada en el cultivo. Los autores concluyen que esta integración tecnológica, que no requiere la destrucción de muestras, representa un avance significativo para el sector. 

Sobre la posibilidad de utilizar la luz para corregir la ruta de producción, la ingeniera de AbraRio destaca que el timing es esencial. "Es posible realizar algunos ajustes durante la etapa vegetativa de la planta. Es importante destacar que otros factores abióticos también ejercen una gran influencia sobre la expresión metabólica", dice ella, agregando que futuras investigaciones deben centrarse en las fases de crecimiento que preceden a la floración.

"La posibilidad de uso para el monitoreo remoto es interesante, ya que permite evaluar otros aspectos relacionados con la fertilización, el control de plagas y el riego, que pueden estar influyendo en el perfil químico de la planta", concluye Kellis.