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II CONGRESO INTERNACIONAL HORTOFRUTICOLA FRUTAS Y HORTALIZAS PARA EL MUNDO “UN COMPROMISO GREMIAL” Bogotá, 25 y 26 de julio de 2011 Hotel Tequendama José Agustín Gómez Corzo Ing. Agrónomo Univ. Santo Tomás de Aquino
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II CONGRESO INTERNACIONAL
HORTOFRUTICOLA
FRUTAS Y HORTALIZAS PARA EL MUNDO
“UN COMPROMISO GREMIAL”
Bogotá, 25 y 26 de julio de 2011
Hotel Tequendama
José Agustín Gómez CorzoIng. Agrónomo
Univ. Santo Tomás de Aquino
LA CAPSAICINA COMO ESTIMULANTE NATURAL DEL SISTEMA
INMUNOLOGICO EN LAS AVES DE ENGORDE
JOSÉ AGUSTÍN GÓMEZ CORZO Director Proyecto
FERNANDO SANABRIA NARANJOInvestigador
LEONOR YAMILE VARGASInvestigadora
Bucaramanga, 2011
1ra parte: Agronómica, búsqueda de plántulas de ajíesregionales y la experimentación con materiales híbridoscomerciales para comparar resultados.
2da parte: Extracción de la capsaina y ladihidrocapsaicina para obtener los capsaicinoides en ellaboratorio y comparar las diferentes concentracionesencontradas en los ajíes cultivados en forma experimental.
3ra parte: Veterinaria y zootécnica donde se experimentoen pollos de engorde de la raza Ross suministrándole loscapsaicinoides encontrados en la variedad de ají que segúnel laboratorio de química posee la mas alta concentración ytienen los mejores resultados en la materia prima despuésdel proceso realizado para la extracción.
•Revisión de literatura y fuentes de información.
• Selección e identificación de Materiales.
• Selección de semilla.
ESPECIE
ZONA GEOGRÁFICA
DEPARTAMENTOMUNICIPIO VEREDA COORDENADAS
NATIVO 1 Villanueva El Choro6 grados 40 N
73 grados 11 WSantander
NATIVO 2 San Gil Montecitos6 grados 33 N
78 grados 8 WSantander
NATIVO 3 SimacotaSanta Ana del
Olvido
6 grados 26 N
73 grados 20 WSantander
NATIVO 4 Curití La Laja6 grados 37 N
73 grados 04 WSantander
Tabla. Ubicación geográfica de las especies de Ají picante seleccionadas.
Tabla. Descripción taxonómica de las especies de Ají picante identificadas
Fuente: Banco de Germoplasma, Universidad Nacional, Palmira. Valle. 2010
Grupo taxonómico Descripción
Reino: Plantae
Subreino: Tracheobionta
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Solanales
Familia: Solanaceae
Tribu: Capsiceae
Género: Capsicum
Especie: Capsicum spp.
Especies identificadas para el experimento
Capsicum annuum var aviculare
Capsicum annuum var bremisculum
Capsicum annuum tipo ornamental
Capsicum annuum tipo ornamental
Nombre Comercial Nombre Científico
Hibrido Comercial Capsicum chinense cv habanero
Nativo 1 Capsicum annuum var aviculare
Nativo 2 Capsicum annuum var bremisculum
Tabla. Materiales de Ají identificados y seleccionados para el experimento
Sitio experimental:
Se localiza en la Granja el Limonal de la Universidad Santo Tomas,
ubicada en el municipio de Piedecuesta, Santander, a una altura sobre el
nivel del mar de 1020 metros. latitud: 7°00´28.99” N y longitud:
73°03´14.47”.
Temperatura: 21ºC
Precipitación promedia anual: 1800 mm
Humedad Relativa promedia: 70%
Gráfica. Diseño de campo del experimento en bloques
T1 = Capsicum
chinense cv
habanero
T2 = Capsicum
annuum var
bremisculum
T3 = Capsicum
annum var aviculare
Número de plantas por
parcela: 44
Preparación del terreno de siembra.
Recepción de las plántulas
de ajíes.
Terreno antes de adecuación
y siembra.
Abonado, Fertilización y siembra.
Cultivo en proceso de fructificación
Panorama general cultivo de ají.
Foto 9. Empacado Capsicum
annuum var bremisculum
Foto 10. Empacado Capsicum
chinense tipo habanero
Gráfica 2. Ilustración del sistema de empaque de los frutos de los materiales de Ají
estudiados
RESULTADOS PRINCIPALES EN PRODUCCION DE AJI
VariedadParcela (X),
Bloque (X)
Producción por Semana
1 2 3 4 5 6 7 8
Capsicum
chinense tipo
habanero
1, 1 272 236 1296 2670 3540 3400 14330 4665
6, 2 545 685 1458 3570 5000 5500 9505 7235
8, 3 205 635 1497 5490 5910 6110 11390 6245
Capsicum
annuum var
bremisculum
3, 1 100 257 270 660 1170 770 6080 5720
5, 2 407 482 960 1490 1620 1660 2800 5640
7, 3 197 269 685 960 1530 1230 7015 6450
Capsicum
annuum var
aviculare
2, 1 70 115 74 175 740 545 485 410
4, 2 115 130 76 270 620 360 285 205
9, 3 110 260 482 520 685 540 420 315
NS NS * * * * * NS
Tabla Análisis de Varianza de Kruskall – Wallis para medir las diferencias en producción de fruto
por variedad y semanas
Nota: NS No
significativo,
P ≥ 0,05; *
=Significativ
o, P < 0,05
Gráfica . Evolución de la producción promedia para los diferentes materiales de Ají
estudiados en el experimento (gramos por cosecha-semana).
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
1 2 3 4 5 6 7 8
Semanas
Pro
du
cció
n (
gra
mo
s)
Capsicum chinense tipo habanero
Capsicum annuum var bremisculum
Capsicum annuum var aviculare
Gráfica. Ilustración de las dimensiones de los frutos de los materiales de
Ají habanero, bremisculum y aaviculare estudiados.
Tabla . Algunas características morfologicas del fruto y la semilla de
Capsicum chinense tipo Habanero
ObservaciónNúmero semillas
por fruto
Fruto del Ají (mm) Semilla del Ají (mm)
Longitud Diámetro Longitud Diámetro
1 50 50 11 1.10 0.5
2 32 60 12 1.20 0.6
3 41 52 10 1.25 0.7
4 56 49 13 1.10 0.6
5 24 56 11 1.16 0.5
6 45 61 11 1.21 0.4
7 42 58 11 1.09 0.5
8 49 51 10 1.10 0.5
9 36 62 12 1.22 0.5
10 48 65 11 1.17 0.7
Promedio 42.3 56.4 11.2 1.2 0.6
Desviación
Estándar9.5 5.6 0.9 0.1 0.1
Coeficiente
Variación22.5 10.0 8.2 5.1 17.7
Tabla. Fenología de los materiales de Ají estudiados
MATERIAL VEGETATIVA REPRODUCTIVA TOTAL
Capsicum chinense cv.
habanero 24 ddt 45-50 ddt 69 -74 ddt
Capsicum annuum var
bremisculum 26-30 ddt 45-50 ddt 71-80 ddt
Capsicum annuum var
aviculare 35 ddt 65-70 ddt 95-105 ddt
Nota 1: La fase reproductiva comprende desde flor abierta, polinización, fecundación y maduración del fruto
ddt: Días después del transplante
DURACIÓN FASES DEL CULTIVO
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CAPSAICINOIDES EN
TRES VARIEDADES DE AJÍ
PROCEDIMIENTOS
•Secado y molienda del ají: lavado exhaustivamente con agua corriente para
retirarle los residuos de tierra, hojas, y los frutos en mal estado.
•Porcentaje de humedad: Método por destilación con disolventes no miscibles
(Destilación con tolueno, AOAC Official Method 925.04). El % de humedad fue
corroborado secando las muestras de ají en un horno a una temperatura de 37°C
hasta peso constante.
Porcentajes de humedad de las muestras de tres variedades de ají.
Especie % Humedad
Capsicum annuum var.bremisculum 80.11±0.35
Capsicum annuum var. Aviculare. 46.10±1.42
Capsicum chínense cv.habanero 83.66±2.63
• Molienda: Cada una de las variedades de ají secas se trituraron hasta
obtener un producto en forma de polvo homogéneo.
• Extracción: Utilizando un equipo Soxlhet. Se pesaron 10g de ají y se
adicionaron 300 mL de etanol y se extrajo durante 12 horas. Las
extracciones se realizaron por triplicado para cada una de las muestras.
Posteriormente los extractos se concentraron en un rotoevaporador para
la realización de las cuantificaciones de capsaicinoides.
• Cuantificación de la capsaicina y dihidrocapsaicina:A partir del
reactivo comercial de capsaicinoides se preparó un patrón que contenía
10 ppm de capsaicina para realizar diferentes pruebas con el objetivo de
establecer las condiciones óptimas para la determinación de los
capsaicinoides.
Métod
o
Flujo de
la
bomba
(ml/min)
Tiempo
de
parada
(min)
Disolventes
Volumen de
inyección
(µl)
Cap. 1 1.00 20 100% acetonitrilo 10
Cap. 2 1.00 1060% agua
40% acetonitrilo10
Cap. 3 1.00 1060% agua + ácido
acético10
Cap. 4 1.00 10 100% acetonitrilo 5
Cap. 5 1.00 10 100% acetonitrilo 5
Tabla. Métodos creados para la determinación de capsaicina.
• Curva de calibración.
Grafica. Curva de calibración para la cuantificación de la capsaicina.
Variedad de
ají
Concentración de
capsaicina en
μg/g de ají (en
peso seco)
CV(%)
Concentración de
dihidrocapsaicina
en μg/g de ají (en
peso seco)
CV(%)
Capsicum
chínense cv.
Habanero
12649,99 29,44 0,23 6948,08 22,89 0,33
Capsicum
annuum var.
bremisculum
11241,84 32,67 0,29 2582,62 24,73 0,94
Capsicum
annuum var.
Aviculare
7037,71 37,21 0,53 2213,54 83,26 3,96
Tabla. Concentración de capsaicina y dihidrocapsaicina en tres
variedades de ají.(Capsicum spp)
*Para n=3 (3 replicas)
EFECTO DE LA INCORPORACIÓN EN LA DIETA DE
CAPSAICINOIDES SOBRE EL MANEJO ZOOTÉCNICO Y
VETERINARIO DE POLLOS DE ENGORDE RAZA ROSS
Diseño de jaulas aviares y materiales
Las aves compradas para el inicio del trabajo fueron de 256 aves. Todas aves
fueron compradas con un día de edad, de las cuales fueron 128 machos y 128
hembras.
Sexo TratamientoCapsaicinoide
s (ppm)
Tiempo
(días)
Machos
(M) Vacunado
(T1)
C0
C10
C30
C50
16
Hembras
(H)
Machos
(M) No Vacunado
(T2)
C0
C10
C30
C50
16
Hembras
(H)
Durante todo el experimento (39 días) se evaluó la ganancia de peso, la conversión
alimenticia y la mortalidad.
Tabla. Diseño experimental en el engorde de las aves.
Al finalizar el experimento se tomaron cinco
aves por cada variable del diseño experimental,
las cuales fueron sacrificadas según protocolo
de bienestar animal y bioseguridad con el
objetivo de comparar el efecto de dichos
tratamientos sobre los pesos de órganos
inmunológicos tales como: bolsa de fabricio,
timo, bazo, hígado e intestinos.
INGREDIENTE CANTIDAD
Maíz Amarillo 626
Torta de soya 272
Gluten de Maíz 25
Aceite de palma 20
Harina víscera de pollo 20
Tricalfos 14.56
Carbonato de calcio 30% 7.12
L-Lisina 3.6
Metionina liquida 3.2
Vitaminas pre inicio 3.0
Atrapante toxinas 2.0
Sal 1.64
Bicarbonato de sodio 1
Cloruro de Colina liquido 0.5
TOTAL DIETA 999.62 kilos
Tabla. Tabla nutricional para la etapa de cría de las aves experimentales
INGREDIENTE CANTIDAD
Maíz Amarillo 604
Torta de soya 175.52
Frijol soya 118.86
Gluten de Maíz 25
Aceite de palma 20
Harina víscera de pollo 20
Tricalfos 14.56
Carbonato de calcio
30%
7.12
L-Lisina 3.6
Metionina liquida 3.2
Vitaminas pre inicio 3
Atrapante toxinas 2
Sal 1.64
Bicarbonato de sodio 1
Cloruro de Colina
liquido
0.5
TOTAL DIETA 1000 kilos
Tabla . Tabla nutricional utilizada para la etapa de engorde de las aves
experimentales
El total de alimento consumido por las aves experimentales fue
así:
Etapa de cría: 320 kg
Etapa de engorde: 560 kg
TOTAL: 880 Kg de alimento distribuidos para una mejor
manipulación en bultos de 40 Kg.
El alimento que se suministró a las aves se preparó en una
mezcladora de tipo horizontal Maquiavícola.
Para todas las concentraciones de capsaicinoides se utilizó el
ají capsicum annuum var.bremisculum debido a que fue la
variedad con mayor resistencia pos cosecha y a las
sugerencias dadas en la etapa del proyecto agronómico y
químico.
La cantidad de capsaicinoides utilizada en este experimento
fue de 10, 30 y 50 ppm como se puede ver en el diseño
experimental.
Preparación del alimento:
•10 ppm de capsaicinoides: se utilizaron 38690 gr de
alimento con 34,73 gr de ají deshidratado.
•30 ppm de capsaicinoides: se utilizaron 38930 gr de
alimento con 104,19 gr de ají deshidratado.
• 50 ppm de capsaicinoides: se utilizaron 38860 gr de
alimento con 173,6 gr de ají deshidratado.
Recepción, distribución y etiquetado de las aves experimentales:
Las aves fueron distribuidas en 8 lotes de 16 aves machos y 8 lotes de
16 aves hembras para un total de 256 pollos de engorde raza Ross.
Vacunación:
Para el tratamiento T1: aves vacunadas, se procedió a suministrar tres
tipos de antígenos: la cepa intermendia-intermedia Gumboro, la cepa la-
sota de New castle y la cepa Massachusset de bronquitis suministrados
por el Laboratorio Fort doge. Estas vacunas fueron aplicadas a un total
de 128 animales.
Vacuna contra el gumboro: se suministró individualmente a los 9 días de
edad por vía oral en el pico de las aves.
Vacuna contra el New castle y bronquitis infecciosa: se suministró
individualmente a los 12 días de edad por vía ocular en el ojo de las
aves.
Análisis estadístico: los análisis estadísticos de los resultados
se realizaron con el paquete informático STATGRAPHICS
Plus 5.1 para Windows (Manusgístics Inc., Rockville, MD,
USA). Mediantes análisis de la varianza (ANOVA) simples y
multifactoriales, para evaluar el efecto causado por uno o
más factores durante el estudio. Las diferencias mínimas
entre las medias se establecieron mediante intervalos LSD
(Fisher), y contraste múltiple de rangos con un nivel de
confianza entre el 90 y 95%.
RESULTADO
Es muy importante enfatizar que ningún ave del experimento
rechazó las diferentes mezclas de alimento utilizadas a
diferentes concentraciones de capsaicionides.
Gráfica. Incremento de peso durante 39 días de aves hembras experimentales
con y sin vacuna alimentadas con diferentes concentraciones de capsaicinoides.
Gráfica . Incremento de peso durante 39 días de aves machos experimentales con
y sin vacuna alimentadas a diferentes concentraciones de capsaicinoides.
Los animales alimentados con capsaicinoides a 10ppm fueron los que
tuvieron un mayor aumento de peso con un valor promedio de 1896,72
gramos. Los que menor ganancia de peso obtuvieron fueron las aves
hembras alimentadas con 50ppm de capsaicinoides con un valor promedio
de 1784,16 gramos.
Los animales alimentados con capsaicinoides a 10ppm fueron los que
tuvieron un mayor aumento de peso con un valor promedio de 1900,1
gramos. Los que menor ganancia de peso obtuvieron fueron las aves
machos alimentadas con 50ppm de capsaicinoides con un valor promedio
de 1772,5 gramos.
Aparentemente en el experimento se puede concluir que la dosis que
dio mejor resultado en cuanto a la ganancia de peso tanto de macho
como de hembras fueron las aves que consumieron la capsaicinoides
a 10 ppm.
Gráfica. Conversiones alimenticias semanales de machos y hembras
experimentales con y sin vacuna a las diferentes concentraciones de
capsaicinoides administradas.
Las diferentes conversiones alimenticias obtenidas durante el ensayo se
puede demostrar que la menor y mejor conversión alimenticia al finalizar
el experimento fue obtenida por las aves tanto macho como hembras no
vacunadas.
Mortalidad de aves en el experimento:
Durante todo el experimento se presento una mortalidad de 10 aves en
total obteniéndose un porcentaje del 3.9% de mortalidad sobre el total
de aves experimentales.
De esta mortalidad el mayor número de aves muertas ocurrió durante la
primera semana de vida (7 aves).
También se puede observar que independientemente de la
concentración de capsaicinoides el tratamiento T2 (aves sin vacuna)
presentó el mayor número de aves muertas (7 aves); mientras que el
tratamiento T1 presentó el menor número de aves muertas.
CONCLUSIONES
El híbrido comercial de ají Capsicum chinense cv. habanero presentó un
buen comportamiento agronómico, así mismo el rendimiento y calidad en
los frutos supera a las especies nativas de ají utilizadas en el proyecto.
La alta susceptibilidad de todos los materiales de ají utilizados en la
investigación a problemas fitosanitarios, específicamente de tipo viral
influyeron en la reducción del ciclo productivo.
El material más precoz relacionando días después del trasplante a inicio
de cosecha correspondió al híbrido comercial Capsicum chinense cv.
habanero y el más tardío al Capsicum annuum var. Aviculare.
CONCLUSIONES
Los niveles de concentración de flavonoides presentes en los
materiales de ají fueron diferentes manifestándose el mayor grado de
concentración en el híbrido Capsicum chinense cv. habanero y el de
menor grado en el Capsicum annuum var. Aviculare.
El disolvente ideal para la elución de los extractos fue el acetonitrilo
(100%). Con este disolvente se obtuvieron las señales de la
capsaicina y la dihidrocapsaicina lo suficientemente resueltas para
realizar las determinaciones de los capsaicinoides en las tres
variedades de ajíes.
Las aves hembras no presentaron diferencias significativas en cuanto
a incremento de peso. Sin embargo en cuanto a la concentración de
capsaicina las aves alimentadas con 10 ppm presentaron el mayor
incremento de peso alcanzando un promedio de peso de 1896,7
gramos a los 39 días de vida y las que menos peso alcanzaron fueron
las hembras alimentadas con 50 ppm
CONCLUSIONES
En las aves machos se presentó una diferencia significativa entre los
pesos de las aves vacunadas contra las no vacunadas siendo mayor
para las que no recibieron vacuna. Los machos que mas ganaron peso
fueron los que consumieron el alimento con la capsaicina a
concentraciones de 10 ppm. E igual que en las hembras el menor peso
se logro en las aves que consumieron 50 ppm. Por lo anterior se puede
concluir que la mejor concentración de la capsaicina en el alimento
para las aves de engorde es la de 10 ppm.
En relación a la conversión alimenticia se concluye que las de mejor
fueron las no vacunadas.
RECOMENDACIONES
Evaluar el ciclo productivo de los materiales de Ají bajo condiciones de
invernadero a fin de conocer el potencial de producción real de estos
materiales.
Continuar la evaluación agronómica con los materiales estudiados y otros
híbridos comerciales con énfasis en temas fitosanitarios y de manejo
nutricional factores limitantes del potencial de rendimientos.
RECOMENDACIONES
La técnica de análisis estandarizada para la extracción de flavonoides en el
Ají debe complementarse con la técnica de análisis de las dietas
enriquecidas con capsaicinoides para garantizar niveles de concentración
adecuados y efectivos para lograr la estimulación del sistema inmune de los
animales
Los resultados de este bioensayo deben usarse para sustentar nuevas
investigaciones sobre la utilización de los capsaicinoides en las aves con
el objeto de reemplazar los antibióticos promotores de crecimiento y
promover la venta de carne de pollo libre de contaminantes químicos.
