Domesticacion y Fitoquimica de Quassia

7/30/2019 Domesticacion y Fitoquimica de Quassia

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DOMESTICACIN Y FITOQUMICA DE QUASSIA AMARA

(SIMAROUBACEAE) EN EL TRPICO HMEDO DE COSTA RICA

ROBERTO DAZ1, LORENA HERNNDEZ2, RAFAEL OCAMPO1 & JOS F. CICCI*2

1 Jardn Agroecolgico Bougainvillea, S.A., Costa Rica. 2 Centro de Investigaciones en Productos

Naturales (CIPRONA) y Escuela de Qumica, Universidad de Costa Rica, 2060 San Jos, Costa Rica.*

ABSTRACT. A description of some characteristics of the plant Quassia amara, including taxonomy,distribution, uses, pharmacognosy and some biological activities, is given. Experimental activities relatedto ecology, conservation, and domestication in Costa Rica are described. Details of the agro-ecologicalcultivation, importance of the phytochemical methods, and their applications to control the production ofquassin and neoquassins according to the age of the plants are discussed.

RESUMEN. Se describen algunas caractersticas de Quassia amara, tales como taxonoma, distribucin, usos,farmacognosia y algunas actividades biolgicas. Se presentan actividades experimentales relacionadas conecologa, conservacin y domesticacin en Costa Rica. Se discuten detalles sobre el cultivo agroecolgico,los mtodos fitoqumicos y los resultados de su aplicacin para controlar la produccin de cuasina yneocuasinas, segn la edad de las plantas.

PALABRAS CLAVE / KEY WORDS: Quassia amara, Simaroubaceae, domesticacin de plantas / plantdomestication, fitoqumica / phytochemistry, actividad biolgica / biological activity.

En el Jardn Agroecolgico Bougainvillea, ubicado enla zona atlntica de Costa Rica, Amrica Central (altitudentre 43 y 183 m; 100103.1N, 831941.6W), se

desarrolla un proceso de domesticacin de Quassiaamara L., con la finalidad de contribuir a la disminucinde la recoleccin de poblaciones de plantas naturalesdel bosque y de promover una mayor conservacin delambiente, mediante prcticas de cultivo apropiadas,basadas en un modelo agroecolgico. Adems, sepuede contar con materia prima de calidad, en forma deextractos estandarizados utilizados para la formulacinde productos medicinales, saborizantes, productosveterinarios e insecticidas. De este modo, se asegurarun abastecimiento continuo de materia prima en un

sistema sustentable.

1. Taxonoma y distribucin

El gnero simaroubceo Quassia fue publicado porLinneo en 1762 (Species Plantarum, Ed. secunda 1: 553.1762). El nombre de esta planta, usada tradicionalmentecontra la malaria, recuerda al esclavo curandero Quassi,quien descubri en Surinam sus propiedades medicinales(Fernand 2003). La familia Simaroubaceae posee unadistribucin pantropical (Amrica tropical, frica,Asia, Malasia y noreste de Australia), pero su centro dedistribucin principal se halla en Amrica tropical. Se

divide en seis subfamilias con alrededor de 30 gnerosy 150 a 200 especies arbustivas y arbreas (Simo et al.1991, Fernando & Quinn 1995, Poveda 1995). Resulta

difcil determinar la distribucin natural original deQuassia amara, ya que esta especie se ha utilizadoeconmicamente con varios propsitos durante muchotiempo. No obstante, diversos autores la considerannativa desde el sur de Mxico y las Antillas hasta elnorte de Amrica del Sur (Cronquist 1944).

Esta planta, caracterizada por poseer constituyentesamargos, principalmente en corteza, madera y semillas,se ha confundido, en el mercado, conPicrasma excelsa(Sw.) Planch., que se conoce con el mismo nombre

comn quassia o cuasia. Esta especie contiene muchosde los constituyentes qumicos de Q. amara y se utilizabsicamente para los mismos tratamientos medicinales.Los rboles deP. excelsa son ms grandes (hasta unos25 m) que los de Q. amara y habitan en las Antillas,especialmente en Jamaica (Morton 1981), y tambincrecen en forma natural en Costa Rica, en las cordillerasde Guanacaste y de Tilarn, a altitudes que oscilan entre1100 y 1500 m (Zamora et al. 2000).

1.1. Distribucin natural en Costa Rica

Las zonas de vida donde se encuentra Quassia amaraabarcan cerca del 50 % del territorio de Costa Rica

49-64. 2006.LANKESTERIANA6(2):

A. INTRODUCCIN


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LANKESTERIANA Vol. 6, N 250

(Villalobos 1995a, Villalobos 1996). La mayor partede las zonas donde habita corresponden a bosqueshmedos o muy hmedos; un nmero de plantas muchomenor se halla en zonas bajas de bosque seco. La altitudmxima donde se ha observado es de ca. 350 m, cercadel cerro La Cangreja de Puriscal; la mnima es de 3 m

en la regin costera del Pacfico sur. Es probable que laaltitud y la temperatura limiten la distribucin naturalde esta especie.

1.2. Breve descripcin de la planta

Es un arbusto o rbol pequeo de 3 a 6 m de altura.En Talamanca, Ling (1995) determin promedios de1,88 m de altura y 1,96 cm de dimetro a la altura delpecho (dap), con mximos de 6,5 m y 6,16 cm de dap.Las hojas son imparipinnadas, alternas, con el raquisalado, con 3 5 foliolos ssiles, opuestos. Los foliolosson oblongos u obovados, de 5 a 11 cm de largo, glabrosy membranceos (Holdridge et al. 1997). Las flores sonmuy vistosas, en racimos, con 5 ptalos lanceolados decolor rojo o anaranjado, de 2 a 5 cm de largo. Los frutosson drupas que al madurar se vuelven de color negro, de1 a 1,5 cm de largo (Morton 1981).

1.3. Nombres vernaculares

1.3.1. En Costa Rica: cuasia, hombre grande, hombrn,quini, bakonki, klkl, webblakl, pito kicha (Fournier& Garca 1998).

1.3.2. En Amrica Latina: Bitterhout, Bitter Wood,crucete, cuasia amarga, guabito amargo, guavo, kwasi-bita, kwassie bita, murupa, palo de cuasia, palo isidoro,pau amarelo, pau quassia, puesilde, quacia amarga,Quashi Bitters, Quassia, quassia amarga, quassia deCaiena, Quassia Surinam, quina cayenna, quinine decayenne, Suriname wood (Morton 1981).

Alemn: Jamaika Quassienholz; francs: Bois dequassia de la Jamaque; ingls: Quassia wood; JamaicaQuassia; italiano: Quassio, legno amaro; portugus:Lenho de qussia.

2. Usos

2.1. Usos medicinales

Pittier (1957) indica que esta planta era uno de losprincipales remedios de los indios de Costa Rica. Ellosdividan el tronco en trozos de 30 a 60 cm, los llevabanen sus viajes y los utilizaban contra la fiebre. En laactualidad, en Talamanca es usada como planta medicinalpor la poblacin indgena, por los afrocaribeos de lacosta y por los agricultores ladinos de otros sectores del

cantn.La infusin de la corteza y de la madera se ha usado

como tnico amargo, estimulante del apetito, febrfugoy, en forma de enemas, antihelmntico contra losoxiuros (Nez-Melndez 1975). Segn Garca (1992),la cuasina amorfa o cristalina obtenida de la cuasiaes capaz de aumentar la secrecin de las glndulassalivales, hgado y riones, exitar las fibras musculares

del tubo digestivo, aparato uropoytico y canal excretorde la bilis, aumentando la actividad de las mucosas y lassecreciones normales. Segn Segleau (2001) se tomaen infusin contra las manchas de la cara, causadaspor problemas hepticos, y se usa como amebicida. Ladecoccin de la madera se utiliza popularmente parael control de la diabetes mellitus (Holdridge & Poveda1975). En homeopata se recomienda para debilidad,dispepsia, hepatosis e ictericia (Morton 1981). EnEuropa se preparan vinos amargos por maceracin deuna pequea cantidad de madera, para combatir nuseas

(Cecchini 1971).La decoccin de la planta se usa para lavar la cabeza,con el objeto de matar piojos (CENAP 1991).

2.2. Indicaciones

En la actualidad el leo de cuasia se usa como tnicoamargo para estimular el apetito y como digestivo(Caigueral et al. 1998).

2.3. Contraindicaciones

Las mujeres no deben ingerir cuasia durante lamenstruacin, porque produce clicos uterinos (Manfred1947). Altas dosis producen vmito. No es recomendadapara nios. Puede producir una disminucin de lapresin arterial y no se debe ingerir acompaada debebidas alcohlicas. Si se toma en exceso puede causardepresin (Segleau 2001).

2.4. Efectos secundarios

Si la dosis es elevada, se produce irritacin de lamucosa gstrica y puede provocar el vmito. Por vaparenteral, la cuasina es txica: provoca disminucin dela frecuencia cardaca, temblores musculares y parlisis

(Caigueral et al. 1998).2.5. Otros usos

En la industria alimentaria, los extractos de corteza ymadera se emplean como amargo en tnicos digestivos,en bebidas carbonatadas tnicas y en licores (Morton1981). Tambin, se usan en vinos digestivos quecombaten la pesadez de estmago, la digestin difcily la flatulencia (Cecchini 1971). Desde el punto devista agrcola, extractos de esta planta se usaron comoinsecticida en Estados Unidos de Norteamrica desde

1850 y en Europa desde 1880 (Morton 1981). Desde esapoca, se han realizado numerosas investigaciones, en


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LANKESTERIANA6(2): 51DAZ et al. Domesticacin y fitoqumica de Quassia amaraDAZ et al. Domesticacin y fitoqumica de Quassia amara

las que variados extractos han resultado efectivos contradiversos tipos de plagas de insectos, sobre todo fidos ylepidpteros (Cceres et al. 1995a).

2.6. Regulaciones

En Europa, la cuasina se permite con un lmite

mximo de 5 mg/kg en productos alimenticios ybebidas, con las excepciones de 10 mg/kg en confitera,en forma de pastillas, y 50 mg/kg en bebidas alcohlicas(European Commission. SCF/CS/FLAV/FLAVOUR/29Final Opinion of the Scientific Committee on Food onquassin. 25 July 2002).

En los Estados Unidos de Norteamrica, Quassia(dePicrasma excelsa o Quassia amara) se considera deuso seguro en alimentos (may be safely used in food;CFR 2002. US Code of Federal Regulations. Title 21. 172.510).

3. Farmacognosia3.1. Leo de cuasia (Quassiae lignum)

La cuasia (U.S.P. 1820 a 1936; N.F. 1936 a 1960) esla madera de Quassia amara L. o dePicrasma excelsa(Sw.) Planch., conocidas comercialmente como cuasiade Surinam y cuasia de Jamaica, respectivamente(Claus & Tyler 1965).

La droga consiste en virutas, astillas o aserrn decolor amarillento. Si contiene corteza, tambin habrpartculas de color grisceo. Tanto la droga como los

extractos de la corteza y la madera son muy amargos yposeen escaso olor.

3.2. Descripcin microscpica

La madera se reconoce al microscopio por los falsos

anillos de crecimiento anual (bandas de parnquima);presenta radios medulares formados por una o dosfilas de clulas de ancho y de 20 a 25 clulas de largo.Adems, carece casi completamente de cristales deoxalato de calcio (Caigueral et al. 1998).

3.3. Composicin

La cuasina cruda, extrada de la madera de Quassiaamara, contiene una serie de seco-triterpenoidesdenominados cuasinoides. Los ms abundantes soncuasina, neocuasina, 18-hidroxicuasina y 14,15-deshidrocuasina (Robins & Rhodes 1984) (Fig. 1).

Se han aislado e identificado, en pequeascantidades, varios derivados de cuasina; entre ellos16-O-metilneocuasina, 1-O-metilcuasina, parana,11-acetilparana, isoparana y 12-hidroxi-13,18-deshidroparana (Barbetti et al. 1993) (Fig. 2). De

la savia se aisl simalikalactona D y cuasimarina,un cuasinoide que mostr actividad antileucmica(Kupchan & Streelman 1976) (Fig. 3).

Otro grupo importante de compuestos hallados encuasia son alcaloides indlicos de dos tipos:

El primer grupo corresponde al tipo de la cantina:3-metilcantin-2,6-diona, 5-hidroxi-3-metil-4-metoxi-cantin-2,6-diona, 3-metilcantin-5,6-diona, 2-metoxi-cantin-6-ona, 3-N-xido de 5-hidroxi-4-metoxican-tin-6-ona y 5-hidroxi-4-metoxicantin-6-ona (Barbettiet al. 1993, Barbetti et al. 1987, Barbetti et al. 1990,

Njaret al. 1993) (Fig. 4). El segundo grupo consta dederivados de la -carbolina: 1-vinil-4,8-dimetoxi--carbolina, 1-metoxicarbonil--carbolina y N-metoxi-1-vinil--carbolina (Barbetti et al. 1987, Furlan et al.1994) (Fig. 5).

O

OO

H3CO

R1

R2

R3H

H

H

H

14

15

R1

R2

R3

Cuasina OCH3

CH3

=O

Neocuasina OCH3

CH3

H OH

18-hidroxicuasina OCH3

CH2OH =O

14,15-deshidrocuasina OCH3

CH3

=O

Fig. 1. Cuasinoides ms comunes en Quassia amara.


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O

H3CO

OCH3

H

H

H

H

14

15

R3

R5

R6

R4

R1

R2

R1

R2

R3

R4

R5

R6

11--O-(-D-glucopiranosil)- O O O-Glc H H OMe

16--O-metilneocuasina O O O O H OMe

1-dihidro--metoxicuasina OMe H O O O O

O

H3CO

H

H

H

H

14

R1 R2

R3R4

151

4

12

13

16

9

O

O

18

R1

R2

R3

R4

parana H OH O O

11-acetilparana H OAc O O

Isoparana O O H OH

12--hidroxi-13,18-deshidroparana H OH OH H

Fig. 2. Cuasinoides minoritarios en Quassia amara.


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LANKESTERIANA6(2): 53DAZ et al. Domesticacin y fitoqumica de Quassia amara

OH

H

H

18

H

14

HO HOH

H

151

4

12

16

9

OH

O

O

O

O

O

H3C O

O

OH

H

H

H

HO HOH

H

OH

O

O

O

O

O

N

N

N

N

O

OOH

OCH3

CH3O

OCH3

OHO

+ -

N

N

N

N

OO

CH3

+

O

OCH3

Cuasimarina

5-hidroxi-3-metil-4-metoxicantin-2,6-diona 3N-xido de 5-hidroxi-4-metoxicantin-6-ona

Simalikalactona D

Fig. 3. Cuasinoides aislados de la savia de Quassia amara.

3-metilcantin-5,6-diona2-metoxicantin-6-ona

Fig. 4. Alcaloides de la cantina hallados en Quassia amara.

3-metilcantin-2,6-diona 5-hidroxi-3-metil-4-metoxicantin-2,6-diona

N

N

N

N

O

CH3

O

CH3

OCH3

OH

O

+


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N-metoxi-1-vinil--carbolina

N

N

H3CO

H3CO

H

1-vinil-4,8-dimetoxi--carbolina

1-metoxicarbonilcarbolina

Fig. 5. Alcaloides de la -carbolina hallados en Quassia amara.

N

N

OCH3


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4. Actividad biolgica experimental

En el Cuadro 1 se enumeran algunas de las actividades biolgicas observadas en extractos de Q. amara.

Cuadro 1. Lista de algunas actividades biolgicas inducidas por extractos de Quassia amara.

ACTIVIDAD POSITIVA ORGANISMO

PARTE

USADA EXTRACTO

ORIGEN DE LA

PARTE USADA REFERENCIA

Antiviral VIH corteza D.N.D.1 BoliviaAbdel-Maleketal. 1996

LarvicidaCulex

quinquefasciatushojas EtOH 95% India

Evans & Raj1988

Antimalrica Plasmodium berghei hojas MeOH Nigeria Ajaiyeoba 1999

Antitumoral Leucemia P-388 savia seca savia seca Costa Rica

Kupchan &Streelman 1976,Ferrigni et al.1982

Antitumoral Leucemia P-388 madera H2O Costa Rica

Kupchan &

Streelman 1976Insecticida fidos D.N.D. H2O Surinam Roark 1947

InsecticidaPulgn verde: Mysuspersicae

madera EtOH 95% Costa RicaRodrguez &Blanco 1995

Insecticidamosca blanca:Bemisiatabaci

maderaH

2O y

MeOHCosta Rica

Cubillo et al.1997

Antiparasitaria(pediculicida)

Pediculus humanus

humanus L.madera EtOH 75% D.N.D. Ninci 1991

Antimicrobiana varias cepas madera EtOH 50% Costa RicaCceres et al.1995b

Protector gstricoMus musculus yRattus norvegicus

corteza H2O Costa Rica

Badilla et al.1998

Txica aguda:negativa

Ratones machos NGP-UCR (oral)

Madera H2O Costa Rica Garca

et al.1996-1997

Txica aguda:positiva

Ratones machos NGP-UCR (intraperitoneal)

Madera H2O Costa Rica

Garca et al.1996-1997

Facilitadora deltrnsito intestinal

Ratones machos NGP-UCR

Madera H2O Costa Rica

Garca et al.1996-1997

Antiulcerognica Ratones machos SwissCortezaseca

EtOH 100%EtOH 70%CH

2Cl

2

Hexano

RepblicaDominicana

Toma et al.2002

Antiedematognica,analgsica, sedante Ratones machos Swiss Cortezaseca

EtOH 100%

EtOH 70%CH2Cl

2

Hexano

RepblicaDominicana Tomaet al.

2003

Esterilizante Ratas albinas corteza CHCl3

IndiaParveen et al.2003

5. Ecologa, conservacin y domesticacin

5.1. Ecologa

Los primeros trabajos realizados en Costa Rica fueronparte del Proyecto Conservacin para el Desarrollo

Sostenible en Amrica Central (Proyecto Olafo)del Centro Agronmico Tropical de Investigacin yEnseanza (CATIE), entre 1989 y 1997. Se trabajen la Reserva Indgena Kkldi, situada en la zona deBaja Talamanca (Ling 1995, Marmillod et al. 1995). Seprepar un mapa de las poblaciones silvestres deQuassia

1D.N.D.: Datos no disponibles


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amara de esta zona; la de mayor tamao se ubic en lareserva Kkldi, con una extensin aproximada de 100hectreas, con diferentes abundancias dependiendo delhbitat. Se hicieron observaciones fenolgicas paraconocer las pocas de fructificacin y, de este modo,obtener semillas para establecer viveros. En stos se

observ el crecimiento de las plantas para determinarla biomasa aprovechable.

Villalobos (1995a, 1996) estudi la distribucinde Q. amara en Costa Rica en relacin con factoresambientales (formacin vegetal, iluminacin,temperatura, topografa, tipo de suelo, etc.) y contenidode cuasinoides, con la finalidad de dilucidar losrequisitos ecolgicos de la especie. l determin que elfactor ms importante que condiciona la distribucinnatural de la especie es la altitud, ya que no existenpoblaciones por encima de 500 m. El segundo factor

es la gran incapacidad de la especie para tolerar pocasprolongadas de sequa. En regiones de bosque tropicalseco sobrevive bajo el bosque de galera, siempre queno haya un dficit hdrico severo.

Las primeras experiencias no sistemticas de cultivoen Costa Rica datan de 1984 y 1985, en el marcodel Proyecto Cooperativo Universidad de Costa Rica(UCR) e Instituto de Desarrollo Agrario (IDA). En1996 se establecieron parcelas de cultivo sistematizadasen Talamanca, como parte del Proyecto Olafo. Apartir de 2000 se estableci una parcela experimental

en el Jardn Agroecolgico Bougainvillea, con dosmodalidades: a) Plantas expuestas al sol y b) Plantas ala sombra de rboles de cacao (Ocampo & Villalobos2000). Actualmente se cuenta con una poblacin de 65mil plantas establecidas en un sistema agroecolgicocon sombra natural.

5.2. Domesticacin

La domesticacin de recursos naturales nativos esfundamental para lograr el desarrollo agroindustrial,que confiere un valor agregado a la materia prima

(Daz et al. 2004). La puesta en marcha de este procesocontribuye de diversas formas a valorar la diversidadvegetal til, de modo que se logra:1. Disminuir la recoleccin de plantas silvestres, quees el mayor flagelo que propicia la prdida de recursosnaturales en Amrica Latina.2. Contar con un modelo agroecolgico que contribuyaen la conservacin del ambiente.3. Contar con materia prima de calidad, obtenida ensistemas de mayor sustentabilidad.4. Suministrar grandes volmenes de materia primapara una industrializacin adecuada.5. Demostrar que los sistemas agrcolas tradicionales

son importantes sistemas agroecolgicos.

Las plantas medicinales y aromticas, nativas delos bosques neotropicales, tienen potencialmenteun gran valor econmico; pese a ello, en la regincentroamericana existen pocas acciones concretas para

impulsar procesos de domesticacin que conduzcana un nuevo enfoque de conservacin y desarrollo(Ocampo 1994). Para lograr la conservacin y eldesarrollo sustentable de los recursos naturalesnativos, existen dos alternativas viables: a) Manejo depoblaciones naturales y b) Domesticacin.

Villalobos et al. (1997) describen la experienciadel CATIE en el desarrollo de criterios silviculturalespara aprovechar de modo sostenible las poblacionesnaturales de Quassia amara en un sistema diversificadode manejo del bosque tropical. En el proceso de

domesticacin es importante considerar las diferentesetapas que constituyen el desarrollo, para contar conalternativas de cultivo viables y diferenciarlas de laclsica domesticacin de monocultivo, propia de laagricultura convencional.

La planta medicinal Psychotria ipecacuanha (Brot.)Stokes (Rubiaceae), denominada raicilla en Costa Rica,es la nica especie comercial de mercado internacionaldesde hace seis dcadas. En este caso, el sistema deproduccin agroecolgica tradicional es un ejemplo deconservacin y de desarrollo de un proceso de domes-

ticacin, que favorece la conservacin de los bosquesnaturales (Ocampo 2000, 2004).

Actualmente existe una preocupacin crecientepor el estado natural de las plantas medicinales,como parte de la biodiversidad. El deterioro delambiente, causado por la deforestacin debida a lapresin demogrfica, que convierte reas boscosasen cultivos agrcolas y pastizales para ganado, el usoindiscriminado de productos agroqumicos, as comola contaminacin general del aire y del agua, podrncausar la desaparicin de muchas especies, incluso

antes de haber sido estudiadas. La constante prdidade biodiversidad en pases de Amrica Central y delCaribe afecta directamente la diversidad de plantasmedicinales y los ecosistemas donde habitan. Adems,las actividades de recoleccin de plantas silvestrespodran constituir uno de los principales factorescausantes de la extincin de algunas especies propiasde ambientes boscosos (Ocampo 1994, Germosn-Gobineau 2005).

Para domesticar plantas medicinales nativas,en el marco de un modelo agroecolgico, debeconsiderarse la estructura biolgica de las especies y


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los requerimientos de luz y nutrientes, entre otros, paralograr un manejo adecuado. Al mismo tiempo, en unsistema de produccin agroecolgica se promueve laconservacin in situ de los recursos naturales.

5.3. Explotacin y conservacin de plantas medicinales

Existe una gran riqueza de plantas medicinales yaromticas en el bosque tropical hmedo. En AmricaCentral se usan 932 especies, de las cuales el 85 % sonnativas (Ocampo & Robles 2000). Se sabe que ocurreuna activa extraccin de recursos naturales (ejemplaresenteros, partes y derivados de especies) de ambientessilvestres; estos recursos se incorporan al mercado, loque puede aumentar la vulnerabilidad de las especiesen su medio natural (Lange & Schippmann 1997).

En Costa Rica, un diagnstico determin que se

usan 406 especies medicinales y que se comercializan133 especies; de stas, el 37% son plantas silvestres(Ocampo et al. 1994). En la actualidad hay unademanda extensa y creciente, a nivel mundial, delos denominados productos herbarios medicinales,fitofrmacos o productos naturales, que se inicicon mayor intensidad a partir de la ltima dcadadel siglo XX, sobre todo en Europa y en los EstadosUnidos de Norteamrica (Heinrich et al. 2004).Las medicinas derivadas de plantas constituyen unaopcin teraputica til, que a menudo se consideracomo una prctica teraputica segura para muchospadecimientos. Este consumo de medicamentos deorigen natural ha provocado, tambin, un aumentodel uso de plantas medicinales y de sus productoselaborados en Centroamrica y el Caribe. Por tanto,es urgente realizar esfuerzos sostenidos para elevarel nivel tecnolgico y las garantas de calidad de losmedicamentos preparados de plantas de la regin(Quintanilla-Almagro 2001).

La Farmacopea Vegetal Caribea, publicada porENDA-Caribe a travs del Programa TRAMIL

(Germosn-Gobineau 2005), incluye 99 especies deplantas medicinales; de stas, 58 % son nativas deAmrica y 42 % son especies introducidas en la cuencadel Caribe desde otras regiones del mundo. Adems,53 % son especies que se cultivan en mayor o menorgrado y solamente 35 % son especies silvestres que,segn la parte de la planta cosechada y la intensidaddel uso, podran ser vulnerables a la sobreexplotacin.El 11 % de las plantas es una mezcla de poblacionessilvestres y estados incipientes de cultivo (Ocampo &Robles 2005). Se deduce que aproximadamente 12 %

de las especies son vulnerables.

B. PARTE EXPERIMENTAL

5.4. Ubicacin del rea de trabajo

El Jardn Agroecolgico Bougainvillea posee 50hectreas de terreno en el rea de amortiguamientode la Reserva de la Biosfera La Amistad Costa

Rica-Panam. Esta rea pertenece a la zona de vidabosque tropical muy hmedo, segn la clasificacinde Holdridge (1987), caracterizada por una altaprecipitacin la mayor parte del ao (precipitacinpromedio anual de 4000 a 6000 mm) y una temperaturamedia de 25 C, con una altitud entre 50 y 180 m. Elbosque es perennifolio, con pocas especies deciduas,el dosel es alto y abundan las epfitas y los bejucos. Eljardn constituye una unidad de produccin, que estdistribuida de la siguiente manera: 50 % de bosquesecundario, 40 % de sistemas agroecolgicos y 10 % de

reas para cultivo de plantas medicinales y aromticas,que requieren de mayor luminosidad.

5.5. Cultivo agroecolgico

5.5.1. Manejo de semillas para reproduccin

5.5.1a. Cosecha de semillas

En Costa Rica, la floracin de Quassia amaratiene lugar entre octubre y abril; los frutos madurandos meses despus. Sin embargo, existe un pico demaduracin de frutos entre finales de febrero e inicios

de marzo. En el perodo de maduracin, los drupolospasan por diversas coloraciones; primero son rojizos,luego se tornan verdes hasta alcanzar un color negro.Los mejores resultados de germinacin se han obtenidocon drupolos parcial hasta totalmente negros.

Es importante considerar el brillo y el tamao de losfrutos, ya que stos son indicadores de la viabilidad dela semilla. Por lo general, frutos con un tamao entre 1 y1,5 cm son adecuados para la reproduccin; adems, sedesprenden fcilmente del receptculo. En poblacionesnaturales es comn encontrar infrutescencias secas

que permanecen adheridas al rbol; en este caso losdrupolos son opacos, no se desprenden fcilmentedel receptculo y contienen, generalmente, semillas noviables.

En los perodos de fructificacin, las poblaciones deQ. amara son visitadas por varias especies de aves einsectos, que depredan y dispersan las semillas; estoobliga a realizar cosechas peridicas para obtenersuficiente material de calidad.

5.5.1b. Almacenamiento de semillas

Las semillas deben contar con un adecuado manejoen el transporte y el almacenamiento, ya que las


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altas temperaturas y la humedad pueden provocarfermentacin y reducir la viabilidad. Por tanto,el transporte de semillas debe realizarse en sitiosfrescos y de fcil ventilacin. Los perodos largos dealmacenamiento (ms de una semana) favorecen laproliferacin de hongos y la disminucin del poder

germinativo. Por esta razn, el despulpado es importantecomo medida para el manejo adecuado de las semillas;se puede realizar manualmente, frotando las semillasentre las manos, hasta que la pulpa amarillenta sedesprenda totalmente.

5.5.1c. Siembra en vivero

La germinacin de semillas de Quassia amaraocurre en un lapso de 10 semanas; la mximagerminacin se observa en la sptima semana yconcluye entre la novena y la dcima semana. El

porcentaje de germinacin puede variar segnel modo de manipular las semillas y el tipo desustrato utilizado (aserrn, arena, suelo, etc.). Acontinuacin se enumeran varios factores que hanpermitido mejorar la germinacin desde un 50 %hasta un 68 %.1. CONTROL DE LA SOMBRA. La deshidratacin desemillas por insolacin disminuye su capacidad degerminacin, por lo que se debe controlar la radiacinsolar en la etapa de vivero. Un 50 % de sombra resultpositivo para la germinacin.

2. RIEGO Y DRENAJE. Como se anot anteriormente,la humedad juega un papel importante en la fase devivero; por tanto, el drenaje de las eras debe ser buenoy debe realizarse un riego diario.

3. PREPARACIN DE LOS BANCALES O ERAS. Esto es departicular importancia para el adecuado desarrollo delsistema radicular de las plantas. La remocin del sueloen los primeros 30 cm mejor, en general, el desarrollode las plantas.

4. DENSIDAD DE SIEMBRA. Una distancia de 10 x 15 cm,

para una densidad de 35 plantas por m2, que puedevariar segn el tiempo que permanecen las plantasen vivero; se recomiendan no menos de ocho meses.Las semillas se colocan en la superficie, parcialmentecubiertas por aserrn de madera.

5. CONTROL DE PLAGAS Y ENFERMEDADES. Se hanencontrado insectos cortadores en los primerosestadios de las plantas, pero no han alcanzado unataque crtico. Tambin se ha detectado antracnosis,causada por el hongo Colletotrichum sp., que provocalesiones foliares de color caf, rodeadas por un halo

amarillento, defoliacin y anulacin del crecimiento

de las plantas. El exceso de humedad por inadecuadocontrol de malezas, mal drenaje del suelo o altadensidad de siembra es un factor que favorece laaparicin de esta enfermedad. Es posible controlarlacon un fungicida especfico.

6. TRASPLANTE. Se realiza ocho meses despus dela siembra, cuando las plantas han alcanzado unaaltura promedio de 40 cm. Se debe utilizar unaherramienta apropiada para remover el suelo de lasplantas y extraerlas fcilmente sin daar las races,ya que se llevarn con races desnudas o en escoba.Adems, las plantas deben podarse en los primeros15 cm y defoliarse totalmente, para evitar un excesode deshidratacin. Un trasplante inadecuado provocun ataque de bacterias, que caus una mortalidad dehasta 40 % de plantas en el campo. Por tal razn, serecomienda la proteccin del material para trasplantecon un bactericida.

5.6. Reproduccin asexual

La metodologa empleada es la prctica del acodoareo. En general, los ensayos realizados han mostradoque el material juvenil, poco leoso, difcilmente puedereproducirse asexualmente. Las estacas, tanto juvenilescomo leosas, muestran muy bajos rendimientos deprendimiento o desarrollan sistemas radicales muydbiles, que son poco prcticos para la reproduccina gran escala. Los acodos areos juveniles (ramas

con dimetro menor a 0,9 cm) tambin muestran unprendimiento bajo (10 %); pero en ramas mayores (1,0a 1,5 cm de dimetro) el prendimiento fue muy exitoso(hasta 98 %). Sin embargo, el establecimiento directoen el campo arroj resultados negativos (hasta un 50 %de mortalidad). Con el establecimiento en bancal o era,la mortalidad fue de 10 %.

5.7. Establecimiento

El sistema de cultivo requiere de un adecuadomanejo de la sombra, que determina en gran medida

un crecimiento ptimo y una materia prima de calidad(con una concentracin apropiada de cuasinoides). Lossistemas agroecolgicos ofrecen una sombra parcialque, en determinadas condiciones, es ideal para eldesarrollo de Quassia amara como cultivo. Un ejemploson los cacaotales arbolados (Theobroma cacao yCordia alliodora, principalmente) utilizados comosistema para la produccin de cuasia; aqu se podan losrboles de cacao, pero se mantiene el estrato superiorde rboles para produccin forestal. Asimismo, serealiza limpieza para eliminar la competencia por

nutrientes o luminosidad y, de este modo, obtener


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mejor crecimiento y mayor rendimiento.Recientemente, en un sistema de cacaotal arbolado del

Caribe de Costa Rica se midieron aumentos de alturatotal entre 20 cm/planta/ao y 60 cm/planta/ao enlos dos primeros aos de la plantacin. El aumento dedimetro fue de 0,15cm/planta/ao a 0,51cm/planta/ao

en los primeros dos aos de plantacin (n = 212). Porotra parte, a partir de plntulas obtenidos de semillas,con distanciamientos de 1,2 x 1,2 m, con sombra parcialy a plena luz, el cuarto ao se obtuvo una biomasaaprovechable de 0,7 kg, con un incremento promediode 0,168 kg/planta/ao (n = 25). El rendimiento encondiciones de cultivo agroecolgico, con 2500 plantaspor hectrea, fue de 2250 kg de madera fresca. Enensayos posteriores se espera obtener ms cosechas enmenor tiempo y aumentar los rendimientos de materiaprima con un contenido ptimo de cuasinoides.

Estos criterios de plantacin se deben, en primerainstancia, a las condiciones del hbitat, que semencionaron anteriormente, y promueven el desarrollodel cultivo en un sistema que ha sido considerado comopoco productivo. No obstante, es necesario indicar quela cuasia es slo uno de los componentes entre lasopciones de un sistema de cultivo agroecolgico.

5.8. Manejo de rebrotes

Una cualidad ventajosa en el manejo de la biomasaaprovechable de Quassia amara es su capacidad para

rebrotar. Esta cualidad est determinada por la edad de laplanta, reflejada en el grosor del tallo del que se originanlos rebrotes, y por el grado de iluminacin donde se hallaesa planta. El crecimiento ptimo de estos rebrotes, tantoen poblaciones naturales como en plantaciones, se da enfuncin de los siguientes elementos:

1- ALTURA DE CORTE PARA COSECHA. El primer corte paracosecha se realiza entre 30 y 50 cm de altura desde elnivel del suelo. Esto garantiza un nmero adecuado derebrotes productivos para la prxima cosecha, sin poneren riesgo la planta.

2- DIMETRO PARA LA COSECHA. La cosecha ptima serealiza cuando los tallos tienen un grosor de 2 a 2,5 cm,lo que permite un adecuado crecimiento.

3- TIPO DE CORTE. El corte se realiza en forma transver-sal-inclinada, sin provocar daos en el tallo remanente;esta medida evita el exceso de humedad en el corte, dis-minuyendo el riesgo de infeccin.

4- PODA DE REBROTES. En evaluaciones preliminares, lapoda de los rebrotes de menor desarrollo estimula elcrecimiento de los rebrotes productivos; sin embargo, se

ha observado que los rebrotes menores sufren autopoda;

es decir, se eliminan naturalmente.

5- MANTENIMIENTO DE LA SOMBRA. Para lograr un creci-miento adecuado de los rebrotes, debe haber sombraapropiada; la alta luminosidad inhibe el crecimiento, aligual que el exceso de sombra.

5.9. Rendimiento de rebrotesPara el experimento se utilizaron plantas de cinco aos

de edad, con altura de corte de 0,3 m y dimetros en labase de 2,0 a 3,0 cm. Se efectu una primera evaluacinde los rebrotes aparecidos luego de un perodo de un ao.Como resultado se obtuvo un promedio de tres rebrotespor planta. Estos rebrotes tuvieron alturas comprendidasentre 1,7 y 2,2 m y dimetros entre 0,9 y 1,7 cm.

6. Fitoqumica y domesticacin

El manejo adecuado de poblaciones naturales y la

domesticacin de plantas nativas con accin biolgica(medicinal, insecticida, herbicida, etc.) tienen quecumplir con un criterio de calidad, que en este casoes un contenido aceptable de metabolitos secundarios.Adems, tienen que contribuir con varios componentesimportantes:

1. SOCIAL; puede beneficiar econmicamente a poblacio-nes marginadas.

2. ECOLGICO; contribuye con la conservacin de bos-ques por el aprovechamiento racional y sostenible de

una o ms especies de plantas.3. INDUSTRIAL; podrn establecerse pequeas o medianasempresas para procesar materias primas valiosas.

4. SALUD; diversos sectores de la sociedad podrn apro-vechar mejor las virtudes medicinales de las plantas,porque habr material suficiente y homogneo con con-trol de calidad.

Los estudios fitoqumicos son fundamentales paracontrolar los principios activos, que son la base de laaccin biolgica de las plantas. Es necesario comparar

la composicin qumica, tanto cualitativa como cuanti-tativa, del material obtenido en diversos ambientes. Ladomesticacin ser exitosa si en el ambiente de cultivose biosintetizan los principios activos en cantidad sufici-ente, de modo que se pueda determinar el potencial pro-ductivo y las posibilidades futuras de comercializacin,para proponer posteriormente un mtodo de industrial-izacin econmicamente viable.

6.1. Aislamiento de cuasina y neocuasina

En la literatura se encuentran varios mtodos paraextraer, separar y purificar los constituyentes de los

extractos de cuasia (Mora 1995). Para la identificacin


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de los compuestos principales (utilizados comomarcadores) de las muestras de madera de Quassiaamara, se realiz extraccin, separacin y purificacinde cuasina y neocuasina principalmente con mtodoscromatogrficos (Fig. 1). Estos compuestos seidentificaron con mtodos espectroscpicos (resonancia

magntica nuclear, infrarrojo, masas, etc.) y se usaroncomo compuestos patrn para efectuar anlisiscuantitativos de extractos alcohlicos de materiales dediversos grosores y, por tanto, para realizar un controlde calidad de los productos medicinales obtenidos.

6.2. Anlisis de muestras de madera de distintosgrosores

6.2.1. Muestras cultivadas de cuasia

La madera (troncos y ramas) proveniente de loscultivos experimentales del Jardn Agroecolgico

Bougainvillea, establecidos en dos ambientesdiferentes, con una edad de 5 aos, se sec hasta pesoconstante y se moli. Las muestras eran troncos deaproximadamente 2 cm de dimetro (A), ramas deaproximadamente 1 cm de dimetro (H) y ramas de

un grosor menor a 1 cm de dimetro (N). Con elmaterial seco y molido se hicieron extraccionescon etanol al 95 %, que se analizaron segn lametodologa descrita por Mora (1995). Los anlisiscuantitativos se realizaron mediante cromatografalquida de alta eficiencia (HPLC), utilizando como

patrones los dos compuestos purif icados (Mora1995).

6.2.2. Resultados en madera de distintos grosores

La Fig. 6 muestra las cifras del contenido decuasina en distintos ejemplares cultivados deQuassia amara. Cada barra de la figura representael promedio de nueve mediciones. La Fig. 7 muestralas cifras del contenido de neocuasina. Como seobserva en estas dos figuras, la concentracin delos compuestos aumenta con el grosor del tallo o de

las ramas; en otras palabras, aumenta con la edad.A partir de ejemplares sembrados a la sombra seobtuvo mayor cantidad de cuasina, mientras que lacantidad de neocuasina es levemente superior enmuestras procedentes de reas expuestas al sol.

A, H y N = plantas cultivadas y expuestas al sol; As, Hs y Ns = plantas cultivadas con sombraAs y A = troncos de aproximadamente 2 cm de dimetroHs y H = ramas de aproximadamente 1 cm de dimetroNs y N = ramas de menos de 1 cm de dimetro

Fig. 6. Contenido de cuasina en muestras cultivadas de Quassia amara.


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7. Conclusiones

a) Las plantas cultivadas siguen el patrn observado

en muestras de la especie obtenidas del medio natural(Villalobos 1995b, Villalobos et al. 1999); es decir, amayor edad de la planta, mayor es la acumulacin decuasinoides en el xilema.

b) Las condiciones de cultivo, a la sombra o al sol,influyen notablemente en la cantidad de cuasinaacumulada por las plantas. Este factor tendr quetomarse en cuenta para lograr una domesticacintecnificada.

c) Las plantas procedentes de bosques tropicales, que

se incorporan a procesos de domesticacin, debenser evaluadas a lo largo del tiempo mediante estudiosfitoqumicos sistemticos, para determinar el momentode cosecha adecuado.

d) Los primeros resultados del modelo de cultivode Quassia amara, que fue evaluado, evidencian laadaptacin de esta especie a un sistema agroecolgico.Con las condiciones de luminosidad controladas, estesistema favorece tanto el crecimiento de las plantas,como la concentracin de cuasinoides en los tejidos,lo que aumenta la calidad de la materia prima.

AGRADECIMIENTOS. Agradecemos al proyecto regional

Desarrollo de Tecnologa de Cultivo y Produccinde Fitoterpicos (Proy. OEA/AICD/USAC/No.AE/089/01) por su apoyo econmico, a J.C. Brenes(CIPRONA) por su ayuda en las labores de laboratorio,a N.R. Farnsworth (College of Pharmacy, University ofIllinois, Chicago) por su ayuda para consultar la basede datos NAPRALERT, y a los revisores del artculopor sus valiosas correcciones y sugerencias.

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Fig. 7. Contenido de neocuasina en muestras cultivadas de Quassia amara.


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