COLECTA Y CARACTERIZACIÓN DE GERMOPLASMA DE PIÑON

COLECTA Y CARACTERIZACIÓN DE GERMOPLASMA DE PIÑON

COLECTA Y CARACTERIZACIÓN DE GERMOPLASMA DE PIÑON Jatropha curcas L. DEL
ESTADO DE VERACRUZ.
Arturo Pérez Vázquez1
Iván Zavala del Ángel
Eliseo García Pérez
Blanca Flor Solís Guzmán
José Alfredo Garcidueñas Paz
Gabriela Ojeda Nieto
RESUMEN
Jatropha curcas L. conocido comúnmente como piñón es una planta nativa de México que ha
cobrado notoriedad por la importancia que revisten los biocombustibles. A la fecha no existe
una línea mejorada de piñón de alto contenido de aceite. Llegar a ello implica tener la diversidad
de materiales en cierta región caracterizarlos y determinar materiales promisorios por contenido
de aceite y rendimiento, entre otras características. Se inició en agosto del 2009 una colecta a
lo largo del estado de Veracruz. Se han colectado a la fecha 76 materiales, entre ellos tóxicos
(14%) y no tóxicos (46%). Del 39% restante se desconoce su nivel de toxicidad. Existe una
amplia cultura de uso del piñón manso (no tóxicos), ubicados preferentemente en la región del
Totonacapan. Los usos van desde medicinales a su empleo como botana, en guisos, tamales,
salsa y atole. El piñón manso está más frecuentemente en huertos familiares y el tóxico como
cerco vivo. Se concluye que el piñón J.curcas está presente en 35 municipios del estado de
Veracruz. Desde prácticamente el nivel del mar hasta los 952 msnm, y que existe una alta
tradición de consumo de piñón manso en la región del Totonacapan. La diversidad de piñón,
entre tóxico y no tóxico, y las concentraciones variables de aceite en las semillas de piñón nos
indican la necesidad de desarrollar un programa de mejoramiento genético en ambos ecotipos,
buscando altos contenidos de aceite, calidad de aceite, sincronía en la maduración y alto
rendimiento por planta.
INTRODUCCIÓN
México es un país megadiverso, que alberga una infinidad de plantas autóctonas escasamente
estudiadas, una de ellas es el piñón o piñoncillo Jatropha curcas L. Esta planta pertenece a la
familia de las Euphorbiaceae que crece en climas tropicales y semi-tropicales, llega a medir de
1 a 8 m, en altitudes que van desde 5 a 1500 msnm; crece en suelos pobres y arenosos, es
tolerante a la sequía (Makkar et al., 1998) y la semilla posee un importante contenido de
proteína (25-30%) y grasa (55-60%).
J. curcas es una planta originaria de Mesoamérica, que se ha extendido a muchos otros países
del mundo, incluyendo regiones tropicales, áridas y semiáridas, siendo bien conocida en
muchas comunidades rurales del sureste de México. A ésta planta se le han reconocido
diversos usos tradicionales: medicinal, cerco vivo y alimento. Es una planta que puede
cultivarse tanto en regiones de baja a alta precipitación y tolera condiciones adversas de suelo y
clima. Los arbustos de J. curcas llegan a vivir de 30 hasta 50 años o más. En México se localiza
en los estados de Chiapas, Guerrero, Hidalgo, Morelos, Oaxaca, Puebla, Quintana Roo,
Sonora, Sinaloa, Tamaulipas, Veracruz y Yucatán (Martínez et al., 2006; Martínez et al., 2008;).
Esta planta ha sido considerada tóxica pues se ha encontrado en la semilla la presencia de
alcaloides conocidos como ésteres de forbol, que provocan el efecto purgante y algunos otros
1
Colegio de Postgraduados. [email protected]
síntomas. Solamente en México, se han encontrado variedades no tóxicas, las cuales son
consumidas después de tostar y en la preparación de platillos tradicionales por los pobladores
de la región de Papantla en Veracruz, Othón P. Blanco en Querétaro (Makkar et al., 1998),
Pueblillo en Veracruz y Huitzilán en Puebla (Martínez et al., 2006).
J.curcas L tiene un alto potencial agroindustrial, ya que la pasta residual rica en proteína (6065%), después de la extracción del aceite, podría ser transformada en un excelente alimento
balanceado para animales domésticos. El aceite puede ser empleado como sustituto del diesel,
al transformarse en biodiesel, producto que tiene alta demanda en los Estados Unidos y
diversos países Europeos.
En los estados de Veracruz y Chiapas, México se localizan árboles que han crecido
naturalmente u otros que han sido tolerados o sembrados como cerco vivo o como parte de los
huertos familiares, para el caso de materiales no tóxicos. Sin, embargo, no existe
caracterización morfogenética de las plantas que crecen naturalmente en estos y otros estados
del país. Por tanto, el objetivo de este trabajo es exponer los avances de investigación respecto
a las colectas y caracterización del piñón (J. curcas L,) en el Estado de Veracruz.
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de Estudio. Las colectas de piñón, J. curcas L., se realizaron en el Estado de Veracruz,
durante el período de agosto a septiembre del 2009.
Transectos. La colecta de material vegetativo y semillas, se realizó por transectos, siendo los
siguientes:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Campus Veracruz- Papantla-Tuxpan-Álamo-Misantla-Xalapa
Campus Veracruz-Manlio F. Altamirano-Amatlán-Córdoba-Orizaba
Campus Veracruz-Alvarado-Santiago Tuxtla-Catemaco-Acayucan-Cosamaloapan
Campus Veracruz- Paso de Ovejas-Huatusco
Campus Veracruz-Coatzacoalcos, Las Choapas, Playa Vicente, Azueta, Tres Valles,
Tierra Blanca.
Campus Veracruz-Ozuluama, Tampico, Pánuco, El Higo, Tempoal, Tantoyuca,
Chicontepec, Ixhuatlán.
La colecta. La colecta implicó obtener material vegetativo para su propagación, así como frutos
maduros para obtener semillas y caracterizarlas y, conocer su contenido de aceite y de ésteres
de forbol. La colecta de J. curcas se realizó en condiciones naturales, tomando datos de plantas
provenientes de cercos vivos y de huertos caseros.
El cuestionario. Para la toma de datos en campo se diseñó un cuestionario que incluye cuatro
secciones. La primera contiene datos del entrevistado (sexo, nombre, edad, etc.), la segunda
datos del sitio de colecta (ubicación geográfica, altitud, pendiente del terreno, tipo de suelo), la
tercera datos morfométricos de la planta (altura, diámetro del tallo, número de frutos por racimo,
estado fenológico, etc.) y la última, usos de la planta y el fruto.
Además se registraron datos como ubicación, mediante un GPS, altitud sobre el nivel del mar, y
tipo de suelo en cada sitio de colecta. DIVA-GIS software (versión 3.2) fue usado para mapear
la colecta de Jatropha.
Análisis de datos. Los datos de la colecta se procesaron utilizando la pagina de Excel,
obteniéndose frecuencias, medias y desviación estándar.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se ha colectado material vegetativo y semillas de piñón, en 35 municipios del estado de
Veracruz (Cuadro 1). Desde prácticamente el nivel del mar hasta los 952 msnm. Se han
encontrado plantas con una altura de uno a siete metros. Las plantas encontradas tienen un
diámetro del tallo de siete hasta 107 cm. Se encontró de una a 43 plantas, por sitio de colecta.
El promedio de frutos por racimo fue de 5 en un rango de tres a nueve. En una pendiente
variable, desde terrenos planos hasta 45%.
Cuadro 1. Número de ejemplares colectados por transecto en el estado de Veracruz.
Transecto
No. de ejemplares colectados
Tóxicos
No tóxicos
1
39 (002-040)
¿
19*
2
10 (001, 041-045)
¿
7
3
14 (046-059)
10
2
4
15 (060-068)
7/?
7
Total
76
11/?
35
*Con base en información del entrevistado. En los otros casos no se pudo saber su toxicidad por falta de informante.
Lo que implica que es necesario hacer una determinación de ésteres de forbol para saber su toxicidad.
Los municipios en donde se ha colectado son los siguientes: Actopan, Álamo, Acayucan,
Alvarado, Amatlán de los Reyes, A. R. Cabada, Atoyac, Camarón, Catemaco, Cerro Azul,
Cuatzintla, Gutiérrez. Zamora, Hueyapan de Ocampo, Lerdo de Tejeda, Manlio F. Altamirano,
Medellín, Martínez de la Torre, Misantla, Naranjos, Nautla, Papantla, Paso del Macho, Puente
Nacional, Paso de Ovejas, Poza Rica, Puente Nacional, Santecomapan, San Rafael, Tamiahua,
Tancoco, Tecolutla, Tihuatlán, Totutla, Tuxpan, Veracruz y Yecuautla. La presencia de un
mayor número de árboles obedece a que probablemente es en esta región donde tuvo lugar la
domesticación de la especie y por tanto se le encuentra en huertos familiares y en parcelas de
cultivo.
Se ha encontrado una amplia tradición de cultivo y consumo de piñón manso, particularmente
en la región del Totanacapan en el Estado de Veracruz. Usualmente se le encuentra como parte
de las especies cultivadas en los huertos familiares o está presente en las fincas de cítricos
como parte de la vegetación inducida. En esta región existe igualmente una tradición amplia de
consumo de la semilla, ya sea como botana, simplemente tostando la semilla o bien, en guisos
previo tostado de la semilla. Entre los guisos reportados son salsa para enchiladas, en tamales
con verduras (chayote, calabacita), atole, en guisos con carne de cerdo o pollo (empiñonado de
cerdo). Es decir, la semilla se usa en la preparación de diferentes platillos como sustituto de las
semillas de pipián Cucurbita mixta, en o simplemente como botana después de tostar las
semillas en el comal.
Además de ser utilizado como planta medicinal, particularmente el látex proveniente de hojas
para curar pequeñas heridas y herpes labial. El piñón (manso), se consume igualmente en la
Huasteca Hidalguense, la Sierra de Puebla y en la Península de Quintana Roo (Makkar et al.,
1998).
Esta planta está sembrada normalmente en casas de familias de escasos recursos, donde
tiene un uso tradicional.
Para el caso de piñón tóxico, es más comúnmente encontrarlo como cerco vivo en potreros o
áreas de cultivo, pero muy raras veces como un elemento integrado en los huertos familiares.
A pesar de la gran diversidad de accesiones de piñón que se tiene en el país, los Estados de
Chiapas y Veracruz han adquirido en los dos últimos años semilla procedente de la India para
acelerar el proceso de siembra y producción de biodiesel. Sin embargo, en este tipo de
introducciones de material se corre el riesgo de que no reúna los requerimientos de una semilla
certificada en cuánto a un alto porcentaje de germinación, y que esté libre de plagas y
enfermedades.
Los frutos son cápsulas drupáceas que contienen un número variable de semillas que va desde
dos hasta cuatro. El ancho del fruto fue en promedio de 2.25 (desviación estándar 0.341) y el
largo de 3.46 (desviación estándar 0.410), encontrándose una correlación altamente
significativa entre el ancho y largo del fruto (-0.838**, R2= 70.3%). Cuando se analizó el peso de
las semillas para frutos conteniendo dos, tres y cuatro semillas, se encontró el valor más alto
para frutos conteniendo tres semillas. Es decir, que un mayor o menor número de semillas no
necesariamente tiene que ver con un valor más alto en esta variable. Puede verse que frutos
con dos semillas presentan un peso mayor que frutos con cuatro semillas. Se encontró además
una correlación altamente significativa para el número de semillas y el peso de la semilla
(0.744) y una R2 de 55.3%. Se encontró una relación estrecha entre el peso de las semillas y el
peso del fruto (seco), siendo esta altamente significativa (0.869**) y un coeficiente de
determinación (R2) de 75.5%.
10.5
4 semillas
10
3 semillas
2 semillas
9.5
9
8.5
8
Promedio
V. máximo
V. mínimo
Figura 1. Peso promedio, máximo y mínimo (gr) de las semillas para frutos con
diferente número de semillas
La Figura 2 presenta los contenidos de aceite de las muestras colectadas. De éstas sobresale
la de Paso de Ovejas (60.77%) y TAMSA (56.96%), por el mayor contenido de aceite. El
contenido promedio del total de las colectas es de 54.65%, con un valor mínimo de 49.8% y
máximo de 60.77%. Este rango se ubica en lo reportado en otros trabajos, el cuál es alrededor
de 38% al 50% aceite en peso seco. Es probable que la cantidad de aceite obedezca a algún
factor edafoclimático, aunque esto no está corroborado aún.
% DE ACEITE (B.S.)
70
60
50
60.77
49.8
51.74
53.96
59.2
52.49
52.31
56.96
40
30
20
10
0
LOCALIDAD
Figura 2. Contenido de aceite (base seca) en semillas de piñón
colectadas en la zona centro de Veracruz.
Durante la colecta se han colectado dos especies más de Jatropha, siendo éstas las siguientes:
J. gossypifolia L. y J. podagrica L.
CONCLUSIONES
Se concluye que el piñón J.curcas existe en 35 municipios del estado de Veracruz. Desde
prácticamente el nivel del mar hasta los 952 msnm, así como una alta tradición de consumo de
piñón manso en la región del Totonacapan y, normalmente se le encuentra en los huertos
familiares. Esta tradición se da de igual manera en plantas tóxicas de piñón, siendo su principal
uso como cerco vivo. Mientras que el piñón manso se presenta normalmente a una altitud por
arriba de los 300 msnm y los tóxicos del nivel del mar a 150 msnm. La diversidad de piñón,
entre tóxico y no tóxico, y las concentraciones variables de aceite en las semillas de piñón nos
indican la necesidad de desarrollar un programa de mejoramiento genético en ambos ecotipos,
buscando altos contenidos de aceite, calidad de aceite, sincronía en la maduración y alto
rendimiento por planta. En otras palabras, es necesario obtener una población mejorada para
alto contenido de aceite que pueda emplearse para la producción extensiva/intensiva del piñón
con el fin de que sea más rentable para los industriales y los propios productores.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece el apoyo financiero al CONACyT y COVECyT a través del Fondo Mixto Proyecto
095753). Además a la Línea de Investigación en Agroecosistemas Sustentables y a la de
Energía Alterna y Biomateriales del Colegio de Postgraduados.
LITERATURA CITADA
Makkar HPS, Aderibigbe A. O, and Becker K (1998) Comparative evaluation of non-toxic and
toxic varieties of Jatropha curcas for chemical composition, digestibility, protein degradability
and toxic factors. Food Chem 62:207–215
Martínez-Herrera, J., Siddhuraju, P., Francis, G., D´ avila-Ortíz, G., Becker, K., 2006. Chemical
composition, toxic/antimetabolic constituents, and effects of different treatments on their levels,
in four provenances of Jatropha curcas L. from Mexico. Food Chem. 96, 80–89.
Martínez Herrera, J., Evangelista L. S. Martínez Ayala A. L. 2008.
http://hypatia.morelos.gob.mx/index.php?option=com_content&task=view&id=247&Itemid=123