Memorias Congreso Internacional de Investigación ... · Elaboración de una cerveza tipo...

ISSN: 2395-9711

Revista Digital www.congresoinvestigacion.com Vol. 5, No.1, Noviembre de 2017.

Memorias Congreso Internacional de Investigación Científica

Multidisciplinaria

Sección Agrotecnología MEMORIAS CONGRESO INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA MULTIDISCIPLINARIA, Año 5, No. 1, Enero – Diciembre 2017, es una publicación anual editada por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Ave. Eugenio Garza Sada 2501, 64849 Monterrey, N.L. México, Tel (614) 439-5084, www.congresoinvestigacion.com, [email protected]. Editor Responsable: Elías Solís Rivera. Reserva de Derechos uso exclusivo No. 04-2015-052207545900-203, ISSN 2395-9711, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, calle Puebla 143, Col Roma, Delegación Cuauhtémoc. C.P. 06700. Responsable de la última Actualización de este número, Departamento de Investigación del Tecnológico de Monterrey Campus Chihuahua, Ing. Elías Solís Rivera, Calle H. Colegio Militar, 4700, Col. Nombre de Dios, Chihuahua, Chih. C.P. 31300, fecha de última modificación 4 de Diciembre del 2017. El editor no necesariamente comparte el contenido de los artículos, ya que son responsabilidad exclusiva de los autores. Se prohibe la reproducción total o parcial del contenido, ilustraciones y textos publicados en este número sin la previa autorización que por escrito emita el editor.

Memorias Congreso Internacional de Investigación Científica Multidisciplinaria

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El Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey es un sistema universitario que tiene como misión formar personas íntegras, éticas, con visión humanística y competitivas internacionalmente en su campo profesional, que al mismo tiempo sean ciudadanos comprometidos con el desarrollo económico, político, social y cultural de su comunidad y con el uso sostenible de los recursos naturales. La misión incluye programas de investigación y desarrollo.

Consejo Editorial

Director del Tecnológico de Monterrey Campus Chihuahua

Dr. Rodolfo Julio Castelló Zetina

Director de la Escuela de Negocios y Humanidades Ing. Ivone Juárez Barco

Director de la Escuela de Ingeniería

Dr. Alberto Aguilar González

Director Editorial y del Área de Investigación MCP. Elías Solís Rivera

MA. María Cristina Torres Espinosa

Revista semestral publicada por: Tecnológico de Monterrey Campus Chihuahua

Heróico Colegio Militar 4700 Col. Nombre de Dios C.P. 31300 Chihuahua, Chih., México

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Índice

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Nutrición Molecular, Partiendo del Elemento Nitrógeno, Para Atenuar el Efecto de Arrastre de los Genes Transgénico en la

Planta de Algodón (Gossypium hirsutum) 4

128 Estudio biodirigido de extractos de Fouqueria splendens (ocotillo)

15

431 Elaboración de una cerveza tipo artesanal, formulada con base en mezclas de malta de maíz azul con maltas de cebada 26

492 Análisis comparativo entre la producción de chile (Capsicum annuum L) en campo abierto vs. la producción en casasombra 47

513 Frecuencia de lesiones macro y microscópicas en corazón, hígado y pulmón de bovinos durante inspección post-mortem en rastro

46

517 Comportamiento reproductivo y distribución de estros en ovejas de pelo sometidas a empadres controlados con monta natural de

distinta duración 51

518 Micronaire y grados de algodón: El caso de una clasificadora de algodón en Janos, Chihuahua.

56

551 Elaboración de un aditivo alimentario conservador con base de Alicina extraída de ajo 67


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Nutrición Molecular, Partiendo del Elemento Nitrógeno, Para Atenuar el Efecto de Arrastre de los Genes Transgénico en la Planta de Algodón (Gossypium

hirsutum)

José Carlos Gómez Quintana División Multidisciplinaria de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez en Nuevo Casas Grandes,

Chihuahua. Av. Universidad 3003, Secc. Hidalgo. Nuevo Casas Grandes. C.P. 31803. [email protected]

Ricardo Macías Rosas Universidad Regional del Norte, División de Posgrado en Nuevo Casas Grandes, Chihuahua. Av.

Libramiento Gómez Morín, Col. Centro. Nuevo Casas Grandes. C.P. 31700. [email protected]

Resumen

El punto de partida para esta investigación, es la premisa de que los genes transferidos al algodón (Gossypium hirsutum), transgenes, generan un efecto de arrastre en la cinética del comportamiento del rendimiento de la planta. Para esta investigación, se compara el rendimiento de dos eventos transgénicos, cultivados en igualdad de circunstancias, recibiendo el mismo manejo, tipo y cantidad de fertilizantes, y misma práctica de riego. Un evento posee más transgenes que el otro, por lo tanto, la planta de algodón que posee menos transgenes, debería tener un rendimiento ligeramente mayor, que el evento que posee más transgenes. El objetivo central, de este trabajo, es establecer la relación que existe, entre el elemento nitrógeno que se aplica como fertilizante, y la expresión de proteína transgénica, por parte de la planta de algodón, para esto se determinó el coeficiente de correlación, el cual deja claro, la relación sinérgica entre el nitrógeno, y la expresión de proteínas transgénicas. Al comparar el rendimiento en campo, de las plantas de algodón de la variedad DP-1441 RF, las cuales son tolerantes a glifosato, y plantas de la variedad DP-1321 B2RF, las cuales poseen tecnología Bt y son, además, tolerantes al herbicida glifosato. A lo largo de este trabajo, se pretende dejar claro lo que es, en que consiste, y como atenuar, el efecto de arrastre que generan los genes transgénicos en la planta, que dejan como efecto colateral, una reducción en el rendimiento final de la planta.

Palabras clave: Efecto de arrastre, transgenes, algodón transgénico.

Abstract

The starting point for this research is the premise that genes transferred to cotton (Gossypium hirsutum), transgenic genes, generate a drag effect on kinetic behavior of plant performance. For this research, it compares the performance of two transgenic events, cultivated under equal circumstances, receiving the


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same management, type and quantity of fertilizers, and the same irrigation practice. One event has more transgenic genes than the other, so the cotton plant that has fewer transgenic genes should have a slightly higher yield, than the one with the most transgenic genes. The central objective of this research, is to establish the relationship, between the nitrogen element applied as fertilizer, and the expression of transgenic protein by the cotton plant. For this purpose, the correlation coefficient was determined, makes clear, the synergistic relationship between nitrogen, and the expression of transgenic proteins. When comparing the field yield, of the cotton plants of the variety DP-1441 RF, which are tolerant to glyphosate, and plants of the variety DP-1321 B2RF, which have Bt technology, and are also tolerant to the herbicide glyphosate. Throughout this work, it is intended to make clear what it is, what it consists of and how to attenuate, the drag effect generated by the transgenic genes in the plant, which leave as collateral effect, a reduction in the final yield of the plant. Key words: Drag effect, transgenic genes, transgenic cotton.

Introducción

Los dos eventos de algodón transgénico, DP-1441 RF y DP-1321 B2RF, que se mencionan en este trabajo, se podría decir que “uno es más transgénico que otro”, es decir, un evento posee más genes transgénicos que otro. Los eventos analizados en esta investigación fueron, DP-1441 RF, el cual, es algodón tolerante al herbicida glifosato, el otro evento fue, DP-1321 B2RF, el cual, es de doble tecnología, por un lado, es resistente a insectos (por su estatus Bollgard II®), y, además, es tolerante al herbicida glifosato, este segundo evento, es más transgénico que el primero. Una vez, seleccionados los sujetos de estudio, se procede a realizar la toma de muestras y analizarlas, tomando como hipótesis, o idea que se tiene, para la cual se busca su punto de quiebre, el algodón DP-1441 RF debería tener un rendimiento ligeramente mayor, que el algodón DP-1321 B2RF, debido a que los transgenes generan sobre los mecanismos bioquimicos un arrastre de nutrientes, lo que significa, que la planta de algodón destina nitrógeno, principalmente, además, fósforo, potasio, para la síntesis de proteínas que codifican los transgenes, por lo tanto, para la formación del fruto, cuenta con menos nitrógeno y otros nutrientes que se han invertido en los transgenes, por ello, lo importante de saber cuanto nitrógeno ocupa la planta para la expresión de los transgenes, para contemplarlo, y administrar una dosis de nitrógeno, fósforo, potasio, exclusivo para las proteínas del algodón transgénico.

La nutrición molecular, se refiere a los elementos nutriente, que se aplican a los cultivos, con la finalidad de que las plantas se desarrollen de manera efectiva. Aplicar fertilizantes a los cultivos, es darles a las plantas lo que necesitan. Todas las moléculas que posee una planta, estan relacionadas con elementos nutrientes, que se emplean para que su síntesis se lleve a cavo. La importancia del nitrógeno, radica en que este elemento, esta presente como constituyende de ácidos nicleicos y proteínas principalmente, lo que significa, que se requiere, para la síntesis y funcionamiento correcto de las enzimas, moléculas que llevan a cavo un inmenso número de reacciones catalíticas en los organismos. El nitrógeno, además, forma parte de otras varias moléculas más, y sin mencionar su preponderante influencia en el rendimiento de los cultivos.

Las plantas de algodón transgénico, poseen varios genes, que le otorgan su estatus de transgénico,

genes extra, que las plantas de algodón convencional o no transgénico, no poseen, por lo tanto, estas plantas requieren más elementos nutrientes para expresar los genes extra, los cuales se expresan en proteínas. Es obvio, que la síntesis de proteínas transgénicas requieren monómeros para su formación,


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dichos monómeros son los aminoácidos, entonces, los monómeros no salen de la nada, sino que la planta requiere invertir recursos para su síntesis, es precisamente esta actividad, la que genera un efecto, el cual se le llama efecto de arrastre, que de no ser atenuado causa una disminución en el rendimiento del cultivo, además, puede afectar que la planta no sintetise de forma adecuada sus proteínas transgenicas, si una planta no sintetiza de forma correcta, en cantidad y a tiempo, las proteínas transgénicas que le brindan protección contra los lepidópteros, la planta puede quedar hasta cierto nivel, vulnerable ante los insectos.

Los genes transgénicos, no operan bajo las mismas leyes que operan los genes naturales de la

planta, es decir, mientras los genes naturales de la planta, se expersan cuando se necesitan, en donde se necesitan, y en la cantidad requerida, los transgenes, como los genes Cry, necesitan expresarse todo el tiempo, en prácticamente toda la planta (principalmente la hoja o tejido foliar), en cantidades suficientes para que cumplan su cometido (generalmente en concentraciones mayores a las requeridas) (1, 2), esto provoca que la maquinaria molecular de la planta trabaje tiempo extra, lo que significa, un consumo mayor de insumos, los cuales son los elementos nutrientes, como el nitrógeno, fósforo y potasio.

Metodología

Para determinar, cual variedad de plantas de algodón transgénica (DP-1441 RF y DP-1321 B2RF), presenta mayor rendimiento, se recolectarón 40 muestras (capullos) de cada uno de los dos eventos de algodón, las cuales se tomaron de cuatro puntos diferentes (10 muestras de cada punto), el sistema de riego empleado es multicompuertas, las muestras te tomaron siguiendo el flujo de riego, por el cual, también se suministra el nitrógeno y otros fertilizantes. Se siguió el mismo método y criterio, para tomar las muestras de las dos variedades de algodón transgénico estudiadas, DP 1441 RF, el cual solo es tolerante al herbicida glifosato, y DP 1321 B2RF, el cual es resistente al ataque de insectos y tolerante al herbicida glifosato. Posteriormente, se analizó cada capullo por separado, para determinar el peso de la fibra, hueso, semillas y número de semillas.

Tomando como variable, el peso de la fibra de cada uno de los capullos, se efectuó el análisis de varianza (ANOVA), el cual permitira identificar si existe alguna diferencia estadística significativa, en el comportamiento de rendimiento de las dos variadades analizadas. El analisis estadistico es vital en el ejercicio de la ciencia, de esta forma se puede describir una situación dada, y, además, inferir consecuencias probables de todo el conjunto representado por las muestras recolectadas, por ello, la importancia de lo representativo de las muestras, ya que estas representan a toda la población, en este caso, de algodón. Las variables, se analizarón con el software de análisis de datos STATISTICA.

Por otra parte, utilizando datos reportados por Ian Rochester (2006), en cuanto a la expresión de

proteína Cry 1Ac, en tres dosis de nitrógeno aplicado como fertilizante, se establece la relación, entre el nitrógeno y la expresión de proteína, con la finalidad de establecer el coeficiente de correlación, y definir fehacientemente, que el nitrógeno esta estrechamente relacionado con la expresión de los genes transgénicos, y que es imperativo, que se considere la nutrición molecular, basada en la actividad de los transgenes, para atenuar el efecto de arrastre en las plantas de algodón transgénico.

Resultados


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Se presentan los resultados obtenidos, el resumen del ANOVA se muestra en el cuadro 1. De acuerdo a los hallazgos obtenidos, y ajustando los grados de libertad, se obtuvo el cociente del ratio F=0.16, siendo este el valor de F prueba, el cual para un 95% de probabilidad (nivel de significancia α=0.05), Fɛ=2.72, el cual representa el valor de F tabla; por lo anterior se acepta la hipótesis nula. Por lo tanto, no existen diferencias reales, estadísticamente significativas, entre las muestras del algodón DP 1441 RF y el algodón DP 1321 B2RF.

Cuadro 1. Resumen de la ANOVA. Se muestran los resultados del analisis de la varianza.

El algodón transgénico, no posee un rendimiento mayor que el convencional. Entonces, la variedad DP 1441 RF, debería tener un rendimiento ligeramente mayor, que la variedad DP 1321 B2RF, ya que esta última, posee un mayor número de genes transgénicos, los cuales la planta debe expresar en proteínas, por lo tanto, la planta requiere más recursos y energía, para su síntesis. La media específica de rendimiento de fibra fue, 2.24gr de fibra por capullo, para la variedad DP 1441 RF, y 2.20gr para la variedad DP 1321 B2RF. La variedad DP 1441 RF presentó un rendimiento ligeramente mayor, aunque insignificante, al algodón DP 1321 B2RF. Desde 2008, ha habido reportes, que variedades resistentes a insectos, y tolerantes a herbicida, han tenido baja producción, encontrándose algunas anomalías, como que la cápsula no abría bien, o la fibra era muy corta y de poco peso, en comparación con el algodón no transgénico. Por otra parte, desde 1997, la USDA dejó un precedente, resultado de un estudio entre productores, en donde no se encontró diferencia en el rendimiento, entre cultivos de algodón Bt y no transgénicos (4). La planta de algodón DP 1321 B2RF, expresa los genes: cry 1Ac, cry 2Ab, CP4 epsps, nptII y uidA; el algodón DP 1441 RF, expresa los genes: CP4 epsps y nptII. Cada gen expresa una proteína, donde los genes nptII y uidA, fungen como marcadores de selección. Cada gen, se expresa en la planta en diferentes concentraciones, por lo que cada gen, representa un consumo determinado de nitrógeno, por lo que, de acuerdo a los genes extra, requerirá nitrógeno fertilizante extra.

En la gráfica 1 y 2, se presentan la composición del capullo, en cuanto a semilla, fibra y hueso,

este ultimo, se refiere al tejido leñoso que envuelve la bellota, que una vez abierto formando el capullo, se queda en la parte que sostiene el capullo a la planta, tanto del algodón variedad DP-1441 RF, como el de la variedad DP-1321 B2RF respectivamente. En estas se pued apreciar, el comportamiento, en la formación de los capullos pertenecientes a cada una de las dos vaiedades estudiadas. Ambas variedades fueron sembradas en las mismas condiciones, tanto edafológicas como climáticas, ambas recibieron las mismas cantidades y tipo de fertilizante, y las diferencias en la composición del capullo, en cuanto a fibra, favorece a la variedad DP-1441 RF. Por lo tanto, la variedad DP1321 B2RF, al poseer más genes transgénicos que expresar, el efecto de arrastre, se vuelve más evidente en esta variedad, por lo que los genes extra hacen valer su presencia, reclamando más recursos, fertilizante para su expresión, entonces,


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al momento de la formación del fruto, hay menos elementos nutriente para su formación, y como efecto colateral a la expresión de los genes transgénicos, se presenta una reducción en el rendimiento del algodón en fibra, al observar las gráficas 1 y 2, la composición de fibra es diferente, aún cuando ambas plantas tuvieron las mismas oportunidades, se puede adjudicar esto, a la variedad de la planta, sin embargo, la planta DP-1321 posee un mayor rendimiento (hasta 41% de fibra), el cual es eclipsado por los transgenes. Por ello es importante la nutrición molecular, es decir, agregar una cantidad extra de fertilizante, partiendo del elemento nitrógeno, para nutrir especificamente la síntesis de moléculas transgénicas, y dejar así, que la cantidad de fertilizante como práctica común aplicado al cultivo, se enfoque en potencializar el desarrollo y rendimiento normal de la planta, la nutrición molecular entonces, se hace con el objetivo de atenuar el efecto de arrastre, y así, asegurar el buen funcionamiento de las plantas de algodón transgénico.

Gráfica 1. Composición del capullo. Se muestra la composición del capullo del algodón DP-1441 RF. El

capullo esta compuesto por fibra, semilla y hueso.

Gráfica 2. Composición del capullo. Se muestra, la composición porcentual del capullo del algodón DP-

1321 B2RF


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De acuerdo al catálogo de semillas de la empresa desarrolladora, donde se describen las caracteristicas de las plantas y sus frutos, de los eventos transgénicos disponibles, el algodón DP-1441 RF puede alcanzar hasta 39.6% de fibra, mientras que el algodón DP-1321 B2RF, puede alcanzar hasta 41% de fibra (5). Hay que tomar en cuenta, que los datos que se publican en los catalogos, de ninguna manera son garantias, ya que el rendimiento real, dependrá de varias condiciones, como el clima, condiciones edafológicas, fertilización, control de malezas, agua aplicada, entre otras. Sin embargo, se puede tomar esta información estimada, y compararla con los resultados reales en campo, obtenidos en esta investigación.

El algodón DP-1441 RF, puede aspirar a alcanzar 39.6% de fibra, de acuerdo a los resultados

obtenidos en campo, este evento transgénico alcanzó 38.5% de fibra, entonces, tuvo un deficit de 1.1%, mientras que el algodón DP-1321 B2RF, puede aspirar a alcanzar hasta 41% de fibra, los resultados obtenidos en campo, muestran que este evento transgénico alcanzó 37% de fibra, lo que representa, un deficit de 4%. Tomando en cuenta, que ambos eventos de algodón, fueron cultivados totalmente bajo las mismas condiciones, recibieron las mismas prácticas y manejos de control, y se desarrollarón en la misma zona, el algodón con tecnología B2RF, estuvo más lejos de su capacidad, que el algodón con tecnología RF (gráfica 1). El algodón DP-1441 RF, recibio 324 kg de fertilizante nitrogenado liquido UAN-32, el algodón DP-1321 B2RF, recibio la misma cantidad, 324 kg de UAN-32, lo que se traduce en 104 unidades de nitrógeno, es obvio que le falto.

Gráfica 1. Recentimiento del efecto de arrastre. Se muestra la comparación del rendimiento obtenido en

campo contra la capacidad, es decir, el porcentaje de fibra, al que los dos eventos estudiados, pueden aspirar a obtener. Notese como el evento DP-1321 B2RF se quedo más lejos de su capacidad, que el evento DP-1441 RF,

tomando en cuenta que ambos recibieron la misma cantidad y tipo de fertilizantes, misma cantidad y periocidad de riego, estuvieron en la misma zona, clima y tipo de suelo. El evento DP-1321 B2RF reciente más el efecto de

arrastre de los genes transgénicos.


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Para comprender, y en el proceso demostrar, que existe una estrecha relación, entre la expresión de proteína Cry por parte de la planta, y el nitrógeno que se aplica en forma de fertilizante al cultivo de algodón, se realizó el analisis de la correlación, este analisis permite determinar que relación existe entre dos variables o grupos analizados. La correlación se expresa en valores númericos, donde 1, corresponde a una correlación positiva perfecta. Obtener el coeficiente de correlación, del ciclo completo del algodón, entre el nitrógeno aplicado, y la expresión de proteína Cry, es indispensable para establecer fehacientemente, la relación estrecha que existe entre el nitrógeno aplicado al cultivo, y la expresión de proteína transgénica por parte de la planta, el resultado obtenido avala este hecho (cuadro 2).

Cuadro 2. Coeficiente de correlación. Corresponde al ciclo general del cultivo del algodón. Este resultado

muestra una relación muy alta, entre el nitrógeno y la expresión de proteína Cry 1Ac (Fuente: Elaboración propia con datos de Rochester, Ian (2006)).

Con datos reportados por Rochester (2006), en cuanto a la expresión de proteína Cry 1Ac,

durante el desarrollo del cultivo de algodón, con tres dosis de nitrógeno aplicado: 0 kg/ha, 100 kg/ha y 200 kg/ha, se procedio a calcular el coeficiente de correlación, para definir la relación existente, entre la expresión de proteína Cry, y el nitrógeno que se aplica al cultivo. La expresión de proteína Cry 1Ac, durante el ciclo del algodón fue: 2.39 mg/kg, para una dosis de 0 kg/ha de nitrogeno; 2.53 mg/kg, para una dosis de 100 kg/ha de nitrogeno; y 2.64 mg/kg, para una dosis de 200 kg/ha de nitrogeno aplicado, como se observa, la expresión de proteína mantuvo una tendencia ascendente, conforme se incrementava la dosis de nitrógeno. La relación entre el elemento nitrógeno aplicado como fertilizante, y la expresión de proteína transgénica es clara, en valor númerico, es 0.99, tendiente a perfecta.

Ya establecida fehacientemente, la relación entre el nitrógeno y la expresión de proteína Cry

1Ac, y tomando en cuenta, la estrecha relación entre el elemento nitrógeno con el fósforo y potasio, y de igual forma, tomando en cuenta, que el comportamiento de la expresión de los genes transgénicos, que integran a la planta de algodón modificada, es igual a la Cry 1Ac, por lo tanto, también estan relacionados con los elementos nutrientes, entonces, falta detallar la importancia de la nutrición moleular para atenuar el efecto de arrastre, para ello, hay que explicar que es y para que va dirigida la nutrición molecular.

Para la región algodonera del estado de Chihuahua, la formulación base de elementos nutriente

primarios, que corresponden a nitrógeno, fósforo y potasio, es de 200-100-50 respectivamente, esta formulación es la nutrición estándar del algodón, entonces, un productor aplica fertilizante basado en la fórmula anterior, apoyados en ocasiones por análisis de suelos, para saber la disponibilidad actual de su suelo en cuanto a los elementos nutriente. En la imagen 1, se presentan tres diágramas que representan el comportamiento de la nutrición en el algodón. En el diagrama A, se presenta la nutrición estándar, la cual corresponde a la cantidad de fertilizante aplicado por el productor, orientada a satisfacer los requerimientos de la planta de algodón convencional (no transgénico), con el fin de que las plantas produzcan eficientemente frutos, en este caso fibra. En al diagrama B, se


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muestra como se recurre a la nutrición estándar para nutrir a las plantas de algodón, pero en este caso, se trata de plantas de algodón transgénico, la nutrición estándar va orientada a satisfacer las necesidades de la planta de algodón, encaminadas a la vez a su rendimiento, sin embargo, las plantas de algodón transgénico tienen, además, de sus necesidades propias de la planta, necesita cubrir sus necesidades en requerimientos de nutrientes para la expresión de sus transgenes, entonces, la nutrición estándar cubre las necesidades de la planta convencionalmente, pero la planta de algodón transgénico, al expresar en promedio 5 genes (plantas con tecnología B2RF), parte de la cantidad de los elementos de la nutrición estándar, se dirigen a construir las moléculas proteínicas que expresan los transgenes, originandose exactamente aquí el efecto de arrastre. En el diagrama C, se muestra como al utilizar la nutrición estándar, más la nutrición molécular, la cual no es otra cosa, que la cantidad de elementos nutriente necesarios, aplicados exclusivamente para la expresión de los transgenes (la cantidad dependerá de cuantos genes exprese la planta, así como de la cantidad de proteína que expresa), de esta forma, la planta ya no tiene que destinar elementos nutrientes a los transgenes, ya que se aplica una cantidad adicional exclusiva para estos (la cantidad de elementos, para la nutrición molecular, no es mayor a 25 kg de nitrógeno por hectárea), de esta forma ya no se presenta el efecto de arrastre, que surge como efecto colateral, en las plantas de algodón con estatus transgénico.

Imagen 1. Representación esquemática del destino de la nutrición de las plantas de algodón. En el

diagrama A, se presenta la planta convencional, en el diagrama B, se presenta la planta transgénica bajo el efecto de arrastre, en el diagrama C, se presenta la planta transgénica con el efecto de arrastre atenuado por la nutrición

molecular.


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La planta de algodón convencional, recibe fertilizante para su desarrollo y desempeño, y al final produce su fruto, fibra. La planta de algodón transgénico, recibe la misma cantidad de fertilizante que el algodón convencional, pero estas plantas, además de producir su fruto (fibra), también tiene que producir sus proteínas transgénicas, las cuales también son parte de sus frutos, la expresión de los transgenes reclama cierta cantidad de elementos nutriente. El productor le da el mismo manejo a las plantas transgénicas, que le daba a las plantas de algodón convencional, pero en realidad estas, requieren una atención especial. Las plantas de algodón se modificarón genéticamente, se alterarón, entonces, la nutrición también necesita ser alterada, en bienestar de las plantas, para que así expresen los transgenes sin comprometer el rendimiento. La nutrición estándar, es la cantidad de elementos destinados exclusivamente para la planta, la nutrición molecular es la cantidad de elementos destinados a la expresión de los transgenes y a la conformación de sus moléculas.

Como se puede apreciar en la imagen 1, las plantas de algodón convencional producen sus

frutos en forma de fibra, mientras que el algodón transgénico produce sus frutos, y además, proteínas transgénicas. Así como la planta utiliza los elementos que se le dan en forma de fertilizante, nutrición estándar, para cubrir sus necesidades de desarrollo y formación de frutos, y así tenga un buen rendimiento, la planta transgénica requiere utilizar elementos, principalmente nitrógeno, para expresar sus transgenes y formar las moleculas proteínicas de origen transgénico, al final de todo, la planta de algodón transgénico requiere más elementos por el simple y lógico hecho de contar con más genes, los cuales se expresan con gran actividad para realizar su trabajo. Actualmente, los productores de algodón, de la región de Cerro Blanco del municipio de Buenaventura, Chihuahua, que aplicaban 140 unidades de nitrógeno por hectárea (para lo que requiere 438 kg de UAN 32, por mencionar uno) para el algodón convencional, aplican la misma cantidad (140) de nitrógeno, y demás elementos, al algodón transgénico, y sigilosamente el efecto de arrastre se deriva de la práctica. Pocas veces recurren al análisis de suelos, y entonces utilizan la cantidad empírica de elementos, la que por experiencia les ha dado buenos resultados, entonces, en ciertos suelos hay buena disponibilidad de nitrógeno, por lo que el efecto de arrastre pasa desapercibido, aunque poco a poco, el algodón transgénico consumirá a una taza más acelerada dicha disponibilidad, almenos donde la haya.

Los genes transgénicos, al expresarse sintetizan moléculas proteínicas, las cuales le otorgan a

la planta cierta ventaja ante el ataque de insectos del orden lepidóptera, y además, tolerancia a la exposición del herbicida glifosato, pero estos genes al expresarse, requieren elementos para constituir sus moléculas, no las fabrican de la nada, y como ya se comprobo, la relación entre la expresión de proteínas transgénicas y elemento nitrógeno es indudable, entonces, la nutrición molecular debe ser considerada en la práctica de cultivar algodón transgénico, para que las plantas modificadas expresen sus proteínas transgénicas sin comprometer su rendimiento, estas proteínas no surgen en las plantas de la nada ni por generación espontánea. Las proteínas son compuestos orgánicos de elevado peso molecular, al igual que otras moléculas (carbohidratos y lípidos), contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, pero aparte de ello, muy importante, las proteínas contienen nitrógeno, en cantidades que van de 15.5 a 18%, aunque comúnmente se maneja, que una proteína contiene el 16% de nitrógeno. Las proteínas son complejas, son polímeros que estan formadas por unidades pequeñas, que son los monómeros, llamados aminoácidos, estos se producen por hidrólisis de las proteínas (6).

Se han publicado en diversos espacios, argumentos que sostienen que el algodón transgénico

requiere más fertilizante y agua, que el algodón convencional. Estudios amparados por la Universidad de Hyderabad, reportan que el algodón transgénico dotado con tecnología Bt, necesita más fertilizante que el algodón convencional (7). Ahora, aunque se argumenta lo anterior en diversos espacios, no se publica la razón, el por qué, el algodón transgénico requiere más fertilizante, sin embargo, la diferencia entre el algodón convencional y el algodón transgénico, obviamente, es la presencia de transgenes, y


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son presisamente estos, la razón del porqué, el algodón transgénico requiere una cantidad adicional de elementos nutriente (fertilizante), la presencia de genes exógenos derivan el efecto de arrastre, al emplear elementos de la nutrición estándar para su expresión. En cuanto al por qué, el algodón transgénico requiere más agua, es por el simple hecho de que estas plantas trabajan un poco más que las plantas convencionales, para constituir sus productos moleculares transgénicos, pero el algodón siempre ha sido exigente en requerimiento de agua, es una planta C3, y estas plantas a las que pertenece hasta el 97% de las plantas del planeta, requiren gran cantidad de agua, ya que desperdician hasta 833 moléculas de agua, por cada CO2 fijado, mientras que las plantas C4, desperdician sólo 277 moléculas de agua, por cada CO2 fijado (8).

Conclusiones

Los genes transgénicos transferidos a las plantas, causan un efecto de arrastre, es decir, estos genes consumen recursos propios de la planta, lo que provoca que esta, quede con una dismunución de recursos disponibles para sus otras funciones naturales, incluyendo el rendimiento, el efecto de arrastre, provocado por los genes transgénicos, no es otra cosa, que un efecto que causa, que la planta experimente una inversión de recursos para los trangenes, que va en contra de la dinámica de los recursos empleados por los genes naturales, desacelerando entonces, la actividad, lo que puede provocar una disminución en el rendimiento del cultivo, sin embargo, conociendo esto, es fácil contrarrestar el efecto de ararstre de los transgenes, solo se debe aplicar la cantidad de fertilizante, basados en la cantidad de expresión de los transgenes por parte de la planta, en lo que se denominaria nutrición molecular. Sabiendo la cantidad media de expresión de los genes transgénicos, así como la cantidad de genes que porta la planta, se puede calcular cuanto fertilizante extra requiere la planta, para ello, también se toma en cuenta la cantidad de biomasa de la planta de algodón que se siembra.

Los resultados, al comparar las dos variedades de algodón transgénico, fueron de acuerdo a lo esperado, según la hipótesis, el algodón con tecnología B2RF, tendria un menor rendimiento, que el algodón con tecnología RF, ya que el primero posee más genes, los resultados avalarón la hipótesis, ya que el algodón DP-1323 B2RF, que podía aspirar obtener hasta 41 % de fibra, alcanzó 37 % de fibra, mientras que el algodón DP-1441 RF, el cual podía aspirar obtener hasta 39.6 % de fibra, obtuvo 38 % de fibra.

El coeficiente de correlación corresponde a 0.99, que se interpreta como una correlación positiva

muy alta, muy cerca de obtener una relación perfecta, sin embargo, la belleza yase en los pequeños defectos, por lo tanto, queda claro, que existe una relación entre el nitrógeno que se aplica como fertilizante, y la expresión de proteína Cry. La planta de algodón transgénico con tecnología Bt, comienza a sintetizar proteína Cry, desde los primeros 30 dias de desarrollo, mucho antes de que forme flores y frutos, por lo tanto, al momento de formar los frutos, ya ha invertido nitrógeno, que tenía disponible, en la formación de las proteínas Cry, por lo tanto, la planta cuenta con menos nitrógeno para formar sus frutos.

Saber que el comportamiento de las plantas transgénicas se modifica, por el hecho de poseer genes

extra, los cuales tiene que expresar, el es punto de partida para mejorar el uso de la tecnología transgénica en la agricultura. El principio es simple y muy lógico, si se alteran los cultivos para que expresen genes transgénicos, es natural, lógico y hasta necesario, que también se altere la nutrición de estos cultivos, así como algunas prácticas de manejo, todas encaminadas en el beneficio de los cultivos transgénicos. Saber que es, y sobre todo que existe, el efecto de arrastre, es lo que se nexesita para posteriormente


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solucionarlo y atenuar su efecto, para lo cual se hace uso de la práctica de nutrición molecular, iniciando con el elemento nitrógeno. Ahora, ¿cuánto nitrógeno, y otros elementos, se requiere para atenuar el efecto de ararstre?, depende de cuantos genes transgénicos porte la planta, así como la cantidad media de expresión de los mismos, con estos datos se puede calcular cuantos elementos se requieren para hacer uso de la práctica de nutrición molecular orientada a contarrestar el efecto de arrastre.

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Estudio biodirigido de extractos de Fouqueria splendens (ocotillo)

Laura R. Orozco Meléndez Universidad Autónoma de Chihuahua

[email protected] Anabel Ortega Rodríguez

Universidad Autónoma de Chihuahua [email protected]

Julio C. López Díaz Universidad Autónoma de Chihuahua

[email protected]

Silvia A. García Muñoz Universidad Autónoma de Chihuahua

[email protected]

Resumen

Las reacciones químicas comunes de todos los seres vivos implican a los metabólitos primarios, sin embargo, otros compuestos se derivan de los anteriores, los metabólitos secundarios. Los usos de Fouquieria splendens Engelm (ocotillo) llegan a ser variados, sin embargo, no se conocen los metabólitos secundarios responsables de dicha actividad, por lo que el primer objetivo fue determinar la actividad biológica de los extractos y fracciones. El material vegetal se colectó en el municipio de Aldama en el Estado de Chihuahua, el cual se secó y se molió, para la obtención de extractos acuosos y orgánicos, la separación de estos se realizó por medio de cromatografía líquida al vacío (VLC), cromatografía de capa fina (TLC); se realizaron estudios biodirigidos de dichos extractos y de las fracciones obtenidas contra insectos Myzus persicae, Rhopalosiphum padi, Spodoptera littoralis. El extracto metanólico de hoja presento un menor índice de asentamiento de M. persicae, menor índice de asentamiento y efecto antialimentario de R. padi, los extractos crudos no presentaron actividad antialimentaria contra S. littoralis. Las fracciones 9 y 13 (VLC) produjeron efecto antialimentario contra M. persicae, la fracción 7 (VLC) produjo efecto antialimentario y menor índice de asentamiento de M. persicae.

Palabras clave: metabólitos, extractos, cromatografía, estudios biodirigidos, antialimentaria

Abstract

The chemical reactions that are common to all living beings involve the primary metabolites, however, other compounds are derived from the above, the secondary metabolites. The uses of Fouquieria splendens Engelm (ocotillo) arrive to be varied, however, does not know the secondary metabolites responsible for such activity, so that the first objective was to determine the biological activity of extracts


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and fractions. The plant material was collected in the municipality of Aldama in the state of Chihuahua, which is dried and milled, for the obtaining of aqueous extracts and organic, the separation of these was conducted by means of vacuum liquid chromatography (VLC), thin layer chromatography (TLC); studies were conducted bio directed these excerpts and the fractions obtained against insects. Myzus persicae, Rhopalosiphum padi, Spodoptera littoralis. The methanolic extract sheet presented a lower rate of settlement of M. persicae, lower rate of settlement and antifeedant effect of R. padi, the crude extracts showed no antifeedant activity against S. littoralis. The fractions 9 and 13 (VLC) produced antifeedant effect against M. persicae, the fraction 7 (VLC) produced antifeedant effect and lower rate of settlement of M. persicae.

Key words: metabolites, extracts, chromatography, biodirigid studies, antifeedant.

Introducción

En los últimos años los productos naturales han presentado un gran auge ya que el mercado exige calidad, pero también que provengan de origen natural y que presenten menos daño en su consumo. Las reacciones químicas comunes de todos los seres vivos implican a los metabólitos primarios, hay, sin embargo, otros compuestos que se derivan de los anteriores y que usualmente ayudan a la supervivencia de la planta, estos son los metabólitos secundarios. La exploración de los compuestos producidos por el metabolismo secundario de plantas, comenzó hace mucho tiempo. Así se encontró una gran riqueza de variedad de estructuras. Debido a sus actividades biológicas, los metabólitos secundarios de las plantas se han utilizado durante siglos.

2. Materiales y métodos

2.1Material vegetal La recolecta del material vegetal (hojas, tallos y raíces de Fouqueria splendens) se realizó en el municipio de Aldama del Estado de Chihuahua en otoño-invierno del 2009, recolectando varios individuos distribuidos al azar procurando que todos correspondan a la misma etapa fenológica. El material se certificó en el Herbario de la Facultad de Ciencias Agrotecnológicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua.

2.2 Preparación de extractos El material vegetal se secó en una estufa Felisa durante 6 horas a una temperatura menor a 50°C y se molió mecánicamente en un molino Thomas-Wiley. (Fraga et al., 2001; Castillo et al., 2009; González-Coloma et al., 1994; González-Coloma et al., 1992; Fraga et al, 2014; Kokkotou et al, 2014; Cottet et al, 2014)

2.2.1 Extractos orgánicos El material vegetal se colocó en el aparato de extracción Soxthel con Etanol con una duración de dos días hasta obtener la mayor parte del extracto de la muestra, después se concentró el extracto a presión reducida mediante el uso del rotavapor (Fraga et al., 2001; Castillo et al., 2009; González-Coloma et al., 1994; González-Coloma et al., 1992; Fraga et al, 2014; Kokkotou et al, 2014).


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2.2.2 Extractos acuosos El material vegetal se macero en agua destilada durante dos días en refrigeración, después se filtró y se colocó a -80 °C para liofilizarlo.

2.3 Bioensayos con Insectos La Spodoptera littoralis fue criada y mantenida en recipientes de plástico de diferentes tamaños, según el estadio larval, tamaño y numero, fueron alimentadas con una dieta artificial general para noctúidos y los adultos con una solución azucarada. Los áfidos (M. persicae y R. padi) fueron criados mediante sus hospederos (Capsicum annum y Hordeum vulgare, respectivamente) los tres insectos se mantuvieron en cámaras climatizadas a una temperatura de 22 +1 °C, humedad relativa: 60 – 70 % y un fotoperiodo 16: 8(L: O). (Castillo et al., 2009; Domínguez et al., 2008; Fraga et al., 2001; García et al., 2007; González-Coloma et al., 2006; Mazoir et al., 2008; Rodilla et al., 2008; Fraga et al, 2014).

2.3.1 Spodoptera littoralis Los extractos fueron evaluados con cajas Petri (9 cm x 1 cm) colocándose una capa fina de agar (2%) a dos insectos en el estado larval 6 se les colocan cuatro discos (1 cm2 de diámetro) de la planta hospedera (Capsicum annum), dos de los discos tratados con 10µl con el extracto más el solvente y los otros dos con solo 10µl del solvente. Cada tratamiento consiste en 5 repeticiones. Una vez consumido un 75% de la superficie de los discos control, las superficies foliares no consumidas (control y tratamiento) se midieron utilizando el programa de análisis de imagen Image J (http://rsbweb.nih.gov/ij/). Posteriormente se calculó el índice de consumo o alimentación (FR), % FR, considerándose que un extracto es activo cuando su FR > 75%, T: consumo del tratamiento; C: consumo del control, FR = I – (T/C) (Burillo y González, 2009; Domínguez et al., 2008; Mazoir et al., 2008; Castillo et al., 2009; Fraga et al., 2001; González-Coloma et al., 2006; Rodilla et al., 2009; Fraga et al, 2014).

2.3.2 Los áfidos (M. persicae y R. padi) En cada experimento se utilizaron cajas de plástico de 3 x 3 x 1.5 cm, tapadas y con ventilación, colocándose en la tapa una capa muy fina de agar (2.5%). Con M. persicae se emplearon medios discos de hojas de C. annuun mientras que con R. padi se utilizaron dos fragmentos de un foliolo de H. vulgare, de 1 cm2 de superficie cada uno, por caja. Cada medio disco o fragmento de foliolo se trató con 10µl de solución del compuesto a ensayar (tratamiento) y la otra mitad o fragmento con 10µl del disolvente (control). Se aplicaron en 20 cajas con 10 insectos cada una y se incubaron a 22 ± 1º C y un fotoperiodo 16:8 (L:O) en posición invertida. Después de 24 horas se contaron los pulgones asentados en el tratamiento y en el control, calculándose el índice de inhibición del asentamiento, % SI, para cada tratamiento: % SI=[1-(%T/%C)] x 100, % T: porcentaje de pulgones sobre la superficie tratada, % C: porcentaje de pulgones sobre la superficie control, SI > 60 se considera un extracto altamente activo, SI > 45 < 60 se considera un extracto moderadamente activo (Burillo y González, 2009; García et al., 2007; Domínguez et al., 2008; Castillo et al., 2009).

2.4 Preparación y separación de fracciones El extracto fue fraccionado por cromatografía liquida de gel de sílice al vacío, flash con gradientes de Hexano y Acetato de Etilo, que fluye eficazmente la muestra, para la obtención de fracciones.

Las comparaciones de las fracciones se realizaron con cromatografía de capa fina (TLC) (González-Coloma et al., 1994).


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A medida que la magnitud del extracto aumento, el diámetro de la columna se incrementa, con muy poco aumento de la altura de la cama de la sílice véase el Cuadro 2. La capa no debe superar los 5 cm de altura. Para cantidades más grandes son mejores separados con un volumen 250 ml y 5 cm de altura. Se agrega el disolvente y a las primeras fracciones se les aumenta lentamente la polaridad, desde incrementos de 1 %, 2%, y aumentando más rápidamente hasta con un 5%, 20%, 50% hasta alcanzar el 100% del componente más polar (Coll y Bowden, 1986).

2.5 Análisis estadístico Los datos obtenidos se analizarán realizando el ANAVA para un diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones por tratamiento y una comparación de medias de Tukey, además del uso de contrastes ortogonales, mediante el uso del software SAS versión 9.1, 2006. (Anónimo 2006)

3. Resultados y discusión

3.1 Bioensayos con extractos crudos de las partes vegetativas de-Ocotillo

3.1.1 Efecto de Ocotillo con Spodoptera littoralis

Los extractos de ocotillo utilizados no mostraron diferencias significativas en la inhibición de alimentación (Efecto antialimentario) de S. littoralis (Cuadro 4 y 5) (Figura 2).

Cuadro 2. Parámetro de peso de muestra, diámetro de columna y altura de cama de sílice.

Muestra Diámetro de Columna

Altura de la cama de sílice

100 mg 0.5 a 1 cm 4 cm

0.5 a 1 g 2.5 cm 4 cm

1 a 10 g 5 cm 5 cm


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Al no haber obtenido resultados en la inhibición de la alimentación no se realizan más bioensayos con Spodoptera littoralis, terminando así la serie biodirigida de ensayos.

3.1.2 Efecto de ocotillo en Myzus persicae El extracto metanólico de raíz de Fouquieria splendens mostro efecto antialimentario de Myzus, con un porcentaje de insectos posados sobre la hoja de un 6.5%, siendo este el que menor número de insectos alimentándose de la savia mostro (Figura 3) (Cuadro 6); Además el extracto metanólico de raíz muestra el más bajo índice de asentamiento del pulgón con un 24.11% de los distintos extractos (Figura 4) (Cuadro 7).

Al analizar el efecto de los extractos acuosos vemos que los distintos órganos de ocotillo utilizados mostraron efecto similar en cuanto a la capacidad antialimentaria (Cuadro 6).


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Al realizar los contrastes ortogonales para la elucidación del efecto de los extractos de ocotillo probados vemos que las respuestas antes mencionadas son debidas a los metabolitos extraídos de la planta y no debido al efecto del disolvente puro.

3.1.3 Efecto de ocotillo en Rhopalosiphum padi El extracto metanólico y acuoso de hoja de F. splendens mostraron efecto antialimentario de R. padi, con un porcentaje de insectos posados sobre la hoja de un 23% y 37.5% respectivamente (Figura 5) (Cuadro 8).


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Los extractos acuosos de tallo y raíz mostraron el más bajo índice de asentamiento del pulgón sobre la hoja con un 23.75% comparado con los extractos acuoso de hoja y los metanólicos (Figura 6) (Cuadro 9).

De la misma manera el estudio realizado por Rodilla et al., 2008 llevado a cabo con aceites esenciales de Laurus novocanariensis, muestras los efectos antialimentarios, demostraron que el áfido R. padi fue afectado por el aceite extraído de las hojas ya caídas con un índice de asentamiento de un 62% y con el componente b-pineno con un índice de asentamiento de un 40%. Las emisiones de linalol que se producen de aceites esenciales de L. novocanariensis desempeñan un papel en el hospedero para encontrar y atraer a los insectos tales como R. padi, sin embargo, el linalol no afecto el comportamiento de R. padi a largo plazo, este es el primer informe sobre los efectos antialimentarios de insectos provocados por aceites de L. novocanariensis.

Los contrastes ortogonales para la elucidación del efecto de los extractos sobre R. padi muestran que el efecto antialimentario es debido a los metabolitos extraídos de Ocotillo y no al efecto del disolvente utilizado (Anexo H).

Cuadro 8: Comparación de medias de Tukey de extractos crudos de Ocotillo para número de Rhopalosiphum padi posados sobre la Hoja en el bioensayo.

Especies Tratamientos

Acuoso Metanólico

Hoja 3.75 b 2.3 b

Tallo 4.55 ab 4.35 a

Raíz 5.5 a 3.75 ab

Los datos con misma letra son estadísticamente iguales.

Cuadro 9: Índice de asentamiento de Rhopalosiphum padi en bioensayos con extractos crudos de Ocotillo.

Especies Tratamientos

Acuoso Metanólico

Hoja 35.41 67.98 *

Tallo 23.75 27.38

Raíz 23.75 27.38

* El índice de asentamiento debe ser > a 60% para que el extracto sea activo.

3.2 Cromatografía de capa fina (TLC) del extracto metanólico de hoja de Ocotillo El extractó metanólico de hoja de Fouquieria splendens mostro mayor actividad antialimentaria, se realizó TLC, para separar las fracciones que componen este extracto y probarlas contra los distintos pulgones utilizados para los bioensayos; usando diferentes combinaciones de hexano y acetato de etilo. Comenzando con 50:50 de hexano y acetato de etilo, al ver que esta mezcla no permitía una buena separación se aumentó progresivamente hasta llegar a un 80:20 que separo de mejor manera el extracto permitiendo ver hasta 6 fracciones del mismo.

3.3 Fraccionamiento mediante cromatografía líquida al vacío (VLC) del extracto metanólico de hoja con actividad antialimentaria Se realizó VLC con una cantidad de 32.1042 g del extracto metanólico de hoja, con los disolventes de distinta naturaleza química usando distintos gradientes de elución hexano: acetato de etilo; 100:0 (2 volúmenes), 90:10 (6 volúmenes), 80:20 (4 volúmenes), 70:30 (4 volúmenes), 60:40 (4 volúmenes), 50:50 (2 volúmenes) y terminando con 100% Metanol. Las fracciones se colectaron en matraces de 250


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ml y se obtuvieron 49 preliminares comparándolas con TLC y obteniendo 17 fracciones finales (Figura 7). Posteriormente se realizaron los bioensayos correspondientes.

3.4 Bioensayos con las fracciones obtenidas mediante VLC

3.4.1 Efecto antialimentario en Myzus persicae El efecto antialimentario mostrado por las fracciones del extracto metanólico sobre Myzus se presentaron dos grupos donde las fracciones 7, 9 y 13 presentaron menor número de insectos posados con un 9% (Cuadro 10) (Figura 8), en el índice de asentamiento la fracción que presento un efecto significativo fue la 7 (Figura 9) (Cuadro 11).


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Conclusiones El extracto metanólico de raíz mostro efecto antialimentario contra Myzus persicae. El extracto metanólico de hoja muestra el mejor índice de asentamiento en M. persicae. Los extractos metanólico y acuoso de hoja mostraron efecto antialimentario contra Rhopalosiphum padi. El extracto metanólico de hoja presento el mejor índice de asentamiento del pulgón R. padi. Los extractos crudos no mostraron eficiencia antialimentaria sobre Spodopteras littoralis. Las fracciones 7, 9 y 13 obtenidas por VLC produjeron un efecto antialimentario en M. persicae. La fracción 7 obtenida por VLC presentó un mejor índice de asentamiento contra M. persicae. Referencias

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Elaboración de una cerveza tipo artesanal, formulada con base en mezclas de malta de maíz azul con maltas de cebada

Jesús Eduardo Benítez Palma; [email protected] Tomas Galicia García; [email protected]

Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chihuahua,

RESUMEN En el presente trabajo se describe la elaboración de una cerveza tipo artesanal hecha con base en mezclas de malta de maíz azul y maltas de cebada adicionadas con almidón de maíz como adjunto; el objetivo es encontrar la mejor combinación posible de acuerdo a sus características nutracéuticas, con el fin de poder contar con un producto alto en antioxidantes lo que permitirá contar con una cerveza con muy buenas propiedades funcionales. Las propiedades que distinguen al maíz azul de otros tipos de maíz que se comercializan en la zona norte de nuestro país son los altos niveles de antioxidantes que este contiene principalmente debido a su alto contenido en antocianinas, que además le proporcionan de acuerdo a su concentración su color sui generis. La cerveza artesanal tiene un buen desarrollo en nuestra región y su consumo cada vez tiene mayor aceptación. Existen datos que nos hablan de que se cuenta con alrededor de 63 millones de consumidores en México, en cifras que van en aumento (Antúnez, 2016). Actualmente el estado de Chihuahua empieza a formar parte de los estados cerveceros del país contando con 9 productores de cerveza artesanal (referente, 2016), Finalmente lo que se busca en ésta investigación es obtener una formulación que nos permita tener una bebida con características nutraceúticas buenas por su contenido en antocianinas y en polifenoles, los cuáles desempeñan un papel muy importante de acuerdo a sus propiedades antioxidantes en la prevención de algunas enfermedades crónico degenerativas como pueden ser el cáncer, la diabetes, hipertensión, etc.

Palabras clave: cerveza, antioxidantes, antocianinas, malta, maíz azul.

ABSTRACT

The present work describes the elaboration of a craft type beer made with mixtures of blue corn malt and malt of barley added with corn starch as an adjunct; the objective is to find the best possible combination according to their sensorial characteristics, in addition to being able to count on a product high in antioxidants which will allow to have a beer with very good functional properties. The properties that distinguish blue maize from other types of maize that are marketed in the northern part of our country are the high levels of antioxidants that it contains mainly due to its high content in anthocyanins, which also provide it according to its concentration color "sui generis". The craft beer is having a very good development in our region and its consumption is becoming increasingly accepted. There are data that tell us that there are about 63 million consumers in Mexico, in numbers that are increasing (Antúnez, 2016). Currently, the state of Chihuahua begins to be part of the country's beer states with 9 artisan beer producers (referent,


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2016). Finally, what we are looking in this research is to obtain a formulation that allows us to have a nutraceutical drink rich in anthocyanins and polyphenols, which play a very important role according to their antioxidant properties in the prevention of some chronic degenerative diseases such as cancer, diabetes, hypertension, etc.

Key words: beer, antioxidants, anthocyanins, barley malt, blue corn.

INTRODUCCIÓN La cerveza tipo artesanal es un producto relativamente novedoso en nuestro país, sobre todo en la zona norte de México, a pesar que ya existan decenas de productores en todo el mundo. Hoy en día se pueden fabricar un sinfín de variedades de cervezas artesanales, esto hace que este producto sea una excelente alternativa, tanto para los bebedores habituales, como para quienes quieren probar nuevos sabores y estilos. En la actualidad existe una búsqueda, no menor, de alimentos más naturales, menos intervenidos, con menores cantidades de conservadores y aditivos, alimentos orgánicos y nutraceuticos. Como respuesta a estas dos tendencias, queda en evidencia que la creación de una nueva variedad de cerveza artesanal, es una idea interesante. Chihuahua no se queda fuera de este mercado en crecimiento, la cerveza cada vez toma más protagonismo en los paladares de los consumidores, quienes prefieren un producto de calidad, antes que cantidad. Se desarrollará una cerveza utilizando un recurso natural de nuestra región, como lo es el maíz azul (Figura No.1). Lo anterior para obtener un producto diferente a los que existen actualmente tanto por su calidad, origen y sabor y con una buena calidad nutracéutica y sensorial.

Algunas razas de maíz como los criollos, poseen colores que van desde el blanco hasta el rosa, siendo los más comunes el azul y el rojo que son atractivos por sus pigmentos y antioxidantes (Cortés-Gómez et al., 2005). Dentro de todas estas razas una de las más importantes es el genotipo de maíz azul. Los pigmentos responsables de las coloraciones en estos maíces son las antocianinas, que se encuentran principalmente en el pericarpio, en la capa de aleurona o en ambas (Salinas-Moreno et al., 1999). Las antocianinas presentes en el maíz azul, hacen que sea un producto de interés por sus colorantes y antioxidantes naturales, pues se ha demostrado debido a su capacidad antioxidante que si éstas se incluyen en la dieta pueden ayudar a prevenir algunas enfermedades crónicas (cardiovasculares, neuronales, cáncer, diabetes, etc.) (Castañeda-Ovando et al., 2009; Cavalcanti et al., 2011). El maíz junto con el trigo y el arroz representa, uno de los cereales más importantes del mundo, ya que suministra elementos nutritivos a los seres humanos y animales, y se considera como una de las materias primas básicas para industrias productoras de almidón, aceite, proteínas, bebidas alcohólicas, edulcorantes y hasta combustibles. Hoy en día existe un gran interés en las antocianinas debido a que si se incluyen en la dieta tiene un efecto benéfico en la salud. Las antocianinas actúan como antioxidantes naturales. Además estos pigmentos pueden tener efectos terapéuticos positivos en el tratamiento de enfermedades de microcirculación, como agentes de protección de los vasos sanguíneos y en el tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas, como agente de protección contra las radiaciones, en el control de la diabetes, y como antineoplásicos (ayudan a prevenir el crecimiento de células cancerígenas) y como agentes quimioprotectores. La cerveza es una bebida fermentada por levaduras del género Saccharomyces, no destilada, elaborada a base de cereales, comúnmente cebada malteada, aromatizada con lúpulo. Se pueden agregar otros componentes que le aporten sabores, aromas y cuerpo. El proceso de


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elaboración de cerveza comprende los siguientes pasos: recepción y limpieza del grano, malteado del grano, molienda del grano, maceración del producto de molienda, cocción del mosto, fermentación, clarificación, maduración y envasado (Bamforth, 2006). Adicionalmente a los ingredientes tradicionales, las cervezas pueden contener otros elementos encaminados a proveerla de sabores o aromas que le den características específicas a cada tipo o variedad. Entre estos ingredientes pueden estar incluidos otros cereales, como arroz, trigo, maíz, entre otros (Gump y Pruett, 1993). En este trabajo se estudia el efecto que tiene el proceso de malteado sobre los compuestos que presentan actividad biológica en los maíces pigmentados, como son las antocianinas y los polifenoles totales, así como en la capacidad antioxidante que presentan sus extractos. Así mismo, se miden estos parámetros en cervezas elaboradas con maltas de maíces pigmentados en reemplazo total de la cebada, en conjunto con sus características físicas y químicas. Por último se evalúan las características sensoriales de las cervezas obtenidas a través de un análisis cuantitativo descriptivo y su nivel de agrado mediante una escala hedónica. Los polifenoles son un grupo de compuestos de interés en la cerveza debido a que son responsables de diversas propiedades funcionales. Estos compuestos son importantes para los cerveceros debido a su influencia en la estabilidad coloidal de las cervezas, siendo responsables del enturbiamiento global originado por la interacción con las proteínas de la cerveza. Los polifenoles presentes en la cerveza provienen esencialmente de la cáscara de la cebada malteada y del lúpulo. Son principalmente ácidos como el ferúlico, gálico o siríngico; flavonoides de tres tipos: flavanos como catequinas, antocianos y flavonoles como la quercetina o el kampferol. Incluso se tienen taninos, siendo los más importantes las proantocianidinas de diversos grados de polimerización. El contenido final de compuestos fenólicos en una cerveza no depende exclusivamente de las materias primas usadas en su elaboración, sino que son muchos los factores que pueden afectarla. La mayoría de ellos están correlacionados con las prácticas de elaboración. Por mencionar algunos, el proceso de malteado tiene efectos diversos, puede aumentar o disminuir el contenido de polifenoles; las proporciones de agua: Malta empleadas; el proceso de cocción, predominando en esta etapa las catequinas procedentes del lúpulo, así como la despolimerización de las proantocianidinas procedentes de la malta; durante la fermentación y maduración se presenta la precipitación así como degradación de algunos de estos fenoles. Así, los contenidos de compuestos fenólicos descritos en la bibliografía varían notablemente de unos artículos a otros, oscilando entre 50 y 350 ppm. En general, se ha encontrado que las proantocianidinas de diverso grado de polimerización suelen ser los compuestos fenólicos predominantes, especialmente las de mayor grado de polimerización, les siguen las catequinas así como ciertos ácidos fenólicos y algún flavonol como la quercetina, aunque sus concentraciones no suelen superar los 10 ppm . La cerveza artesanal se refiere a la bebida que se elabora bajo la metodología de elaboración clásica cerveza, en volúmenes bajos, con ingredientes de alta calidad y procesos tradicionales, distintos a los utilizados comúnmente en la escala industrial. Aunque se emplean ingredientes especiales para lograr sabores y aromas particulares, las recetas se basan en la utilización de agua, malta, lúpulo y levadura, sin la incorporación de químicos ni adjuntos que abaraten el proceso de producción. La inclusión de materias primas que contengan compuestos antioxidantes a productos de alto consumo en nuestro país, como es la cerveza, cuyos beneficios a la salud han sido comprobados por numerosos estudios, representa una forma de ayudar a la prevención contra algunas enfermedades que en años recientes han llegado a presentarse incluso como epidemias a nivel global, tal es el caso de la diabetes, hipertensión, cáncer, entre otras. En este caso, el maíz azul cumple esta función, ya que es cereal que ha demostrado tener altos contenidos de estos compuestos. A través del desarrollo de distintas formulaciones, variando las maltas usadas se obtendrán cervezas que conserven sus características funcionales y que tengan un buen nivel de agrado entre consumidores.


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DESARROLLO El objetivo principal de este trabajo consistió en el desarrollo de una cerveza tipo artesanal a partir de varias mezclas de maltas de cebada con malta de maíz azul que nos permitieron obtener una bebida con una buena capacidad nutracéutica, es decir para la obtención de un producto con un alto contenido en antioxidantes. Los objetivos específicos logrados fueron: - Caracterización física del grano de maíz azul (Tamaño, porcentaje de pericarpio, índice de flotación, etc.) - Elaboración de malta de maíz azul para la fabricación de la cerveza. - Caracterización fisicoquímica de las maltas de cebada y maíz azul (cuantificación del contenido de antocianinas y polifenoles totales, así como capacidad antioxidante y poder diastásico.) - Desarrollo de diferentes formulaciones con base en las mezclas de cebada y maíz azul adicionadas con fécula de maíz. - Caracterización fisicoquímica de los diferentes productos, cuantificando su contenido en antocianinas polifenoles totales y capacidad antioxidante.

Para la realización de este estudio se utilizó Maíz azul de la Sierra de Chihuahua para la elaboración de distintas maltas que luego fuero combinadas con distintas formulaciones de maltas Nacional, Americana, Caramelo y Carapils.

Un objetivo adicional de este trabajo fue el de promover la utilización de esta variedad de Maíz como materia prima para la elaboración de cerveza y de esta manera aumentar su consumo con un excelente valor agregado. Elaboración de la cerveza Pasos que se siguieron en la elaboración de la cerveza con base en malta de maíz azul:

- Limpieza del grano. - Malteado del grano (incluye incremento de la humedad, germinación, secado y tostado). - Eliminación de la raicilla del grano. - Molienda del grano malteado. - Maceración del producto de molienda. - Cocción del mosto obtenido de la maceración y adición de adjuntos. - Incorporación de lúpulo y cocción. - Enfriamiento del mosto a 10⁰C. - Vaciado al fermentador e inoculo la levadura. - Fermentación. - Separación de la cerveza y los precipitados. - Adición de azúcares para la segunda fermentación. - Embotellado. - Maduración y generación de CO2. - Producto terminado

RESULTADOS


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A continuación se detallan los resultados obtenidos durante la parte experimental de este trabajo y la discusión de los mismos. Poder Antioxidante en las diferentes maltas utilizadas. La determinación del poder antioxidante se llevó a cabo mediante la neutralización del radical libre DPPH, donde pudimos observar que la malta de maíz azul exhibió una mayor concentración de antioxidantes según se observa en la tabla No 1. Determinación de azúcares reductores durante la fermentación La determinación de azúcares reductores su observa en la Figura No. 2 donde podemos observar que los azúcares reductores son consumidos más rápidamente en aquellas cervezas con menores concentraciones de maíz azul sin embargo en los días 7-8 los azúcares consumidos son los mismos debido a que la levadura pierde su eficiencia alrededor de esos días. Caracterización fisicoquímica de cervezas de maíz azul El color de las cervezas fue medido utilizando el método estándar de referencia de la ASBC, este color viene dado principalmente por la cantidad de antocianos presentes en el grano de maíz azul. En cuanto al pH afectan el sabor de la cerveza llegando a provocar sabores desagradables cuando los valores son altos, esto se relaciona con la cantidad y concentración de los ácidos disueltos, entre los más importantes se encuentran el láctico, acético, málico, carbónico además de la presencia del CO2. Estos provienen tanto de la materia prima como de los subproductos de la fermentación alcohólica y acética. Sin embargo la cantidad de alcohol en las cervezas obtenidas arroja resultados similares, esto debido a que los grados Brix fueron ajustados antes de la inoculación de la levadura. En cuanto al amargor, las cervezas de maíz presentaron niveles similares a los de las cervezas industriales. La unidad del nivel de amargor es el IBU y se refieren a la cantidad de iso-alfa ácidos provenientes de la cocción del lúpulo (1mg/l). Dichos valores tanto de color, pH, alcohol y amargor se expresan en la Tabla No. 2. Polifenoles totales, Antocianinas Totales y Poder Antioxidante en las diferentes formulaciones. En la cerveza elaborada con sólo malta de maíz azul encontramos valores para polifenoles aproximados a 176.92mg de Ác. gálico/l. Este valor es inferior a los encontrados en las formulaciones con menores cantidades de maíz azul, debido a que el maíz utilizado en la elaboración de la cerveza no lleva ningún proceso de tostado y éste favorece la producción de polifenoles totales. En cuanto a la cantidad de antocianinas totales en las cervezas elaboradas hay un cambio muy notorio entre las cervezas con mayor concentración de malta de maíz azul a aquellas con menores concentraciones del mismo en la formulación. Respecto a la capacidad antioxidante evaluada a través de la neutralización del radical DPPH, los valores encontrados en las cervezas con mayores concentraciones de malta de maíz superaban a aquellas cervezas con menores concentraciones debido a que el grano de maíz es más rico en antioxidantes que los granos de cebada. Dichos valores tanto para polifenoles totales, antocianinas totales y poder antioxidantes se expresan en la Tabla No. 3. CONCLUSIONES


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- Se concluyó que de las distintas formulaciones de malta que se utilizaron para la elaboración de las cervezas, aquellas con una mayor concentración de maíz azul tienen un mayor poder antioxidante, esto debido al alto contenido en antocianinas de dicha materia prima. - Además de las cervezas elaboradas en el proyecto, se analizaron cuatro cervezas que se encuentran en el mercado de las cuales dos son artesanales y las otras dos son comerciales, se observó que dichas cervezas contenían un menor poder antioxidante a las nuestras, mientras que las artesanales superaron a las desarrolladas por nosotros, esto debido a que la cerveza artesanal no lleva la adición de adjuntos (fécula de maíz) por lo que no existe un efecto de dilución. - Podemos concluir que el maíz azul representa una alternativa interesante para la elaboración de una cerveza con buenas características nutraceúticas. - Por lo tanto de acuerdo a los resultados obtenidos en este trabajo se concluye que el maíz azul representa una materia prima viable para el desarrollo de este tipo de cerveza, lo que posibilita el aumento en el consumo de esta variedad de grano.

TABLAS Y FIGURAS

Figura No. 1 Partes estructurales del grano de maíz (Zea mays L.)


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Tabla No. 1.- Resultados del Poder Antioxidante en las diferentes maltas.

Tabla No. 2.- Resultados de la caracterización fisicoquímica de las cervezas.


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Tabla No. 3.- Polifenoles Totales, Antocianinas Totales y Poder Antioxidante en las diferentes formulaciones.

REFERENCIAS

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Análisis comparativo entre la producción de chile (Capsicum annuum L) en campo abierto vs. la producción en casasombra

Ismael González García, Hugo A. Morales Morales 1Facultad de Ciencias Agrícolas y Forestales, Universidad Autónoma de Chihuahua. Km 2.5 Carr.

A Rosales, Cd. Delicias Chihuahua, México. [email protected]

RESUMEN

Una casasombra es una estructura de protección parcial al cultivo, es una tecnología intermedia en comparación a campo abierto y un invernadero. El objetivo del presente estudio fue estudiar el efecto de casasombra en la producción del cultivo de chile y su comparación con la producción en campo abierto en la región Centro- sur de Chihuahua durante el periodo 2006 – 2017. Las metas de análisis comparativo entre la producción en casasombra vs. campo abierto fueron tres. 1. Determinar niveles de calidad. 2. Factibilidad económica y 3. Determinar la malla-sombra óptima para la región Centro- sur de Chihuahua. Para determinar los niveles de calidad en fruto, se establecieron siete diferentes tipos de chiles (Güerito, poblano, chilaca, negro, ancho, morrón, y jalapeño) para conocer el impacto de la sombra en la producción y calidad. El chile tipo Jalapeño se utilizó como cultivo de referencia por ser el de mayor superficie sembrada en la región Centro-sur de Chihuahua. La medición de parámetros comparativos fueron en base al criterio del productor cooperante (Tamaño, peso, y altura de planta). Para determinar la casasombra (Porcentaje de sombra) óptima para las condiciones agroecológicas de la región, se diseñó una estructura flexible con base de concreto, soportes tubulares metálicos, sujetadores de cables de acero, y respecto a las mallas, se probaron diferentes grados de sombra y color, malla sombra color negra al 70, 50, 35%, y color cristal 25% respectivamente. La máxima producción de chile jalapeño se logró en la casasombra color cristal al 25% con una producción de 83.0 ton/ha, cuando a campo abierto se logró una producción de 38.8 ton/ha. La máxima calidad fue superior en todos los casos en casasombra al 25%, excepto en la malla al 35% color negra en el caso de chile Bell pepper (Morrón). Para el cultivo de chile tipo jalapeño, la rentabilidad es superior en el sistema casasombra al 25%, con una TIR del 38%. Mientras que en el sistema campo abierto la TIR fue del 10%. Se concluye que el uso de casasombra con un rango de sombra entre el 25 al 35% color negro para la producción de chile es una oportunidad de negocio rentable. En nuestro entender, el presente estudio es único en su tipo en el Estado de Chihuahua, al no encontrarse reportes técnicos semejantes en bases de datos ni en publicaciones formales de estudios locales.

Palabras clave. Casasombra, malasombra, pimiento morrón, cultivo de referencia.


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INTRODUCCION

Una casasombra es una estructura de protección parcial al cultivo y está considerada como una tecnología intermedia en comparación con el sistema de manejo en campo abierto y el sistema intensivo en invernadero.

El problema que representa la producción de cultivos hortícolas en campo abierto está relacionado con daño causado por variables ambientales, tanto abióticas (Radiación solar, temperatura extrema, y baja humedad relativa) como bióticas (Ataque de insectos plaga y microorganismos fitopatógenos). En años recientes se han registrado fenómenos climatológicos que han causado pérdidas hasta del 80% del valor potencial cultivo. Por otra parte, el uso de invernaderos demanda alta especialización Profesional tanto técnica como admirativa por ser un sistema de alta productividad y alta inversión, por lo que el uso de mallasombra y estructuras de protección parcial al cultivo representan una alternativa viable para las condiciones agroecológicas de la región Centro-sur de Chihuahua.

Para validar información técnica generada en otras regiones agrícolas, se estudiaron nuevas formas de producción en campo que permitieron mejorar los estándares de producción y analizar el comportamiento de la producción en campo abierto vs. casasombra en cuanto a calidad, costos de producción, lo cual se realizaron en tres etapas, calidad de fruto, factibilidad económica y el porcentaje óptimo de sombra. Para determinar los niveles de calidad se realizó la mediación de parámetros en base al criterio del productor cooperante (tamaño, peso, altura de planta), la factibilidad económica se estimó con el indicador conocido como Tasa Interna de Retorno (TIR), para conocer el grado de malla sombra optimo, se probaron varios tipos de malla sombra, color negro al 70, 50, 35, y color blanco cristal 25%.

Ante la falta de sistemas intensivos de producción semejantes en la región, ni a estudios o referencias que sirvieran como guía técnica, se diseñaron varios prototipos de casasombra y se validaron en diferentes localidades durante los ciclos agrícolas comprendidos del año 2006 al 2017 con el apoyo de diferentes productores cooperantes.

El estudio se localizó en cuatro localidades de la región Centro-sur del Estado de Chihuahua. Rancho Agrícola “Los Álamos”, Rancho Santa María, Municipio de Delicias y en el lote agrícola 4283 del Módulo 9 del Municipio de Meoqui. En el Rancho Agrícola “Los Álamos” el productor cooperante fue el Ing. Manuel Alonso Cárdenas, En el Rancho Santa María, el Sr. Santiago Torres Hermosillo Torres, en el lote agrícola 4283, Productor cooperante el Ing. Carlos Valenzuela Flores. Ing. Arturo Rivero Liñan con ubicación en el km 2 de la carretera 47 en el tramo de Rosales a Ortiz a Rosales, Ejido Rosales.

Para determinar el efecto de la malla sombra sobre la productividad y los niveles de calidad en fruto, se estableció el cultivo de siete diferentes tipos de chile Güerito, Poblano, Chilaca, Negro, Ancho, Pimiento Morrón (Bell pepper), y Jalapeño. El chile tipo Jalapeño se utilizó como cultivo de referencia por ser el de mayor superficie sembrada en la región Centro-sur de Chihuahua.

La máxima producción de chile jalapeño se logró en la casasombra color cristal al 25% con una producción de 83 ton/ha, cuando a campo abierto se logró una producción de 38.8 ton/ha. La


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máxima calidad fue superior en todos los casos en casasombra al 25%, excepto en la malla al 35% color negra en el caso de chile Bell pepper (Pimiento Morrón). Para el cultivo de chile tipo jalapeño, la rentabilidad es superior en el sistema casasombra al 25%, con el 38% con datos del ciclo agrícola 2012. Mientras que en el sistema campo abierto rentabilidad fue del 10% en el mismo ciclo agrícola.

Para las condiciones agroclimatológicas del ciclo agrícola 2010, el casasombra al 25% color blanco-cristal representó una oportunidad de negocio rentable en la región Centro-sur de Chihuahua ante los periodos intermitentes de sequía, la poca disponibilidad de agua para riego y la baja rentabilidad de los cultivos a campo abierto. Estos resultados han sido consistentes para el caso del cultivo chile Bell pepper (Pimiento Morrón) color rojo para el mercado local en todos los ciclos agrícolas que incluyó el estudio comparando el efecto del color y porcentaje de sombra, sobre rendimiento y calidad en las condiciones agroclimáticas que genera la estructura prototipo mallasombra al 35%.

DESARROLLO

Para validar el uso de casasombra como alternativa de solución al daño ambiental al cultivo de chile en la región Centro sur de Chihuahua, se estableció como unidad experimental un paquete tecnológico que incluyó tres componentes, 1) Diseño de la estructura o chasis (prototipo), 2) Mallasombra y 3) Manejo integral del cultivo bajo condiciones ambientalmente complejas y de contraste con campo abierto. Un desafío técnico de alta trascendencia es la participación de polinizadores, los cuales representan el 30% del peso vivo del fruto. El tamaño de la unidad experimental fue de 4 surcos de 4 metros de largo por 0.90 metros de ancho. Se expresó el número de frutos por planta y kilogramos por unidad de superficie sembrada expresada como rendimiento en ton/ha. Se utilizó el chile tipo jalapeño como cultivo de referencia para la región Centro-sur de Chihuahua.

La mayor producción observada fue en los chiles tipo ancho, morrón, chilaca, y jalapeño en el sistema casasombra 25%, con 56.0 48.6, 25.0, y 54.4 Ton/ha, respectivamente. La Figura 1 y 2. y Tabla 1, muestran que el efecto de la sombra en la produccion en la mayoría de los tipos de chile contrastando con el tipo güerito que se obtuvo 46.0 Ton/ha en campo abierto. Los resultados obtenidos en rendimiento indican que el efecto del porcentaje de sombra afecta en forma diferente a cada tipo de chile. La altura de la planta fue mayor en el sistema casasombra 50%. El porcentaje de frutos dañados en campo abierto fue menor al 3%, mientras que en casasombras fue menor al 1%.

Durante los primeros ciclos de estudio los rendimientos obtenidos en los cultivares establecidos sin y con protección de casasombra, son relativamente semejantes con respecto a los reportados para otras regiones. Los resultados están fuertemente influenciados por dos factores, manejo técnico, la incidencia y severidad de eventos fortuitos ambientales, pero indican que la protección con malla sombra permite la obtención de mayores rendimientos y calidad superiores en casasombra como muestra en todas y cada una de las Tablas y Figuras, véase la Tabla 1 – 9 y la Figura 1 - 5.


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Se identificó que la malla color blanco-cristal-25%-sombra que superó la producción en campo abierto en un rango del 10 al 60% y en un rango del 10 al 41% a la malla color negro 35 %, respectivamente en la mayoría de los tipos de chiles con mayor potencial comercial.

Las dificultades que se presentaron en el manejo del paquete tecnológico son las relativas a la disponibilidad de mano de obra local, además de las ráfagas de vientos y granizo que dañaron las mallas y la estructura. Esto comprobó la efectividad estructural del prototipo diseñado para las condiciones agroclimatológicas de la región Centro-sur de Chihuahua.

El parámetro diámetro y la longitud de fruto no se observa una diferencia significativa entre sistemas de producción casasombra y campo abierto. En lo relativo al peso de fruto, existe una diferencia estadísticamente superior en frutos cosechados en el sistema casasombra, excepto en el caso del chile tipo güerito que en campo abierto, Tabla 3 y Figura 3.

Respecto a la calidad en su conjunto lograda en el sistema casasombra fue notablemente superior que en campo abierto Tabla 5 y Figura 4.

La mayor calidad del fruto se aprecia en aquellos tipos de chile obtenidos bajo condiciones de sombreo, sobre todo en el caso de la casasombra 25 y 35 % respectivamente. El parámetro diámetro y la longitud en el sistema casasombra no se observa una diferencia significativa respecto al sistema campo abierto. Sin embargo en lo relativo al peso de fruto, existe una diferencia estadísticamente superior en los frutos cosechados en el sistema casasombra, excepto en el caso del chile tipo güerito que en campo abierto su producción fue mayor. El porcentaje de frutos dañados en campo abierto fue en el rango del 10 al 30%, mientras que en el sistema casasombra en todas sus variables fue menor al 10% del potencial productivo, respectivamente.

Respecto a la calidad en su conjunto lograda en el sistema casasombra fue notablemente superior que en campo abierto, en particular en condiciones de estructura mallasombra color negro al 35%.

CONCLUSIONES

Que después de generar conocimiento durante los ciclos agrícolas, 2007 – 2017, la máxima producción de chile jalapeño se logró en la casasombra color cristal al 25% durante los ciclos agrícolas 2006 al 2010 con una producción de 83 ton/ha, en contraste con campo abierto donde se logró una producción de 38.8 ton/ha., esto en ciclo 2010.

La máxima calidad fue superior en todos los casos de estudio en diferentes tipos de chile en casasombra al 25%, excepto en la malla al 35% color negra en el caso de chile Bell (Morrón).

En año 2007, la empresa Agrícola “Los Álamos” inició con una unidad de casasombra de 2.0 ha. y en consideración al éxito productivo logrado, al siguiente año (2008), implementó 14 has. mas, para completar un total de 16 has de sistema de producción protegida, única en su tipo en el estado de Chihuahua.


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Para el cultivo de chile tipo jalapeño, la rentabilidad es superior en el sistema casasombra al 25%, con el 38% con datos actualizados al año 2012. Mientras que en el sistema campo abierto rentabilidad fue del 10%.

NOTAS

Dentro de los estudios realizados, a partir del ciclo agrícola 2014 y hasta el ciclo 2017, el Ing. Arturo Rivero Liñan productor cooperante, inició el establecimiento de 5 mil metros cuadrados de casasombra y está en etapa de expiación logrando un 75% de TIR con el cultivo pimento morrón color rojo con el prototipo y manejo derivado de la presente investigación.

El productor el Ing. Arturo Rivero Liñán sugiere para mejorar su rentabilidad propone el realizar la siembra más temprana, un mes antes, aun con el riesgo de que se puedan presentar heladas tardías, que pudieran dañar el cultivo, de igual forma hace mención que el precio de venta que se tiene en esta temporada es debido al desabasto que hubo en otras zonas productoras, lo cual es otra condición aleatoria.

La producción lograda por el Ing. Arturo Rivero en los últimos ciclos agrícolas 2015, 2016 y 2017 se presentan las Tablas 7, 8 y 9.

TABLAS Y FIGURAS

Tabla 1. Resumen comparativo del rendimiento (Ton/ha) en siete tipos de chile (Capsicum annuum L.), en cuatro sistemas de producción, campo abierto, casasombra 35, 50 y 70%. Primer corte,

junio 20, 2007.

Sistema Productivo (Rendimiento Ton/ha)

Campo abierto Casasombra (%) Tipo de chile (Control) 35 50 70 Ancho 19.2 25.8 23.8 16.8 Chilaca 14.5 20.6 17.1 13.1 Pulla 12.6 17.4 16.3 10.4 Negro 13.4 18.6 16.9 9.8 Jalapeño 12.6 13.5 13.0 12.0 Morrón (Bell pepper) 15.0 20.5 27.0 19.0 Güerito 30.0 22.3 6.1 11.3

Promedios de 10 plantas por repetición, Junio 20, 2007. Rancho Santa María.


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Figura 1. Promedios de 10 plantas por repetición, Junio 20, 2007. Rancho Santa María.

Tabla 2. Rendimiento (Ton/ha) en cinco diferentes tipos de chile (Capsicum annuum L.), en campo abierto, casasombra 25, 35 y 50% en el lote 4382, Módulo 9, Mpio. de Meoqui, 2008.

Tipo de Chile (Rendimiento Ton/ha)

Ancho Morrón Güerito Chilaca Jalapeño Sistema de (Poblano) (Bell) (Amarillo) (California) (Tula) Producción Campo Abierto 30. 0 34.0 46.0 22.4 28.5 Casasombra 25% 56.0 48.6 36.0 25.0 54.4 Casasombra 35% 34. 5 24.0 29.4 15.0 42.3 Casasombra 50% 9.6 17.8 16.2 2.4 24.2

Promedios de 10 plantas por repetición, Julio 20, 2008.


41

Figura 2. Promedios de 10 plantas por repetición. Lote 4382 Modulo 9, Mpio. de Meoqui, 2009.

Tabla 3. Rendimiento total (Ton/ha) en ocho tipos de chile (Capsicum annuum

L.), en campo abierto, casasombra color blanco 25 y color negro 35%. Lote 4382 Modulo 9, Mpio. de Meoqui, 2009.

Tipo de Chile Serrano Morrón Morrón Cascabel Güerito Chilaca Jalapeño Sistema de Verde Amarillo Rojo (California) (Tula) producción Campo Abierto 8.7 16.9 20.6 20.4 6.6 15.8 18.9 Casasombra 25% 25.7 29.8 31.2 33.8 3.8 20.5 30.7 Casasombra 35% 15.0 24.5 27.3 25.3 5.4 18.3 25.2

Promedios de 10 plantas por repetición. Lote 4382 Modulo 9, Mpio. de Meoqui, 2009.


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Tabla 4. Rendimiento total (Ton/ha) en dos tipos de chile (Capsicum annuu L.), en campo abierto, casasombra color blanco 25 y color negro 35%. Lote 4382 Modulo 9, Mpio. de Meoqui, 2010.

Tipo de Chile Chilaca Jalapeño Sistema de Producción Campo Abierto 18.9 23.6 Casasombra 25% 30.7 59.2 Casasombra 35% 25.2 26.2 Promedios de 10 plantas por repetición.


Tabla 5. Comparación de promedios de las características de calidad en cuatro sistemas de producción de chile jalapeño (Capsicum annuum L.), campo abierto, casasombra 35, 50 y

70%. Primer corte, Junio 20, 2007.

Tipo de chile / Jalapeño Sistema de Producción Campo Abierto 35% Sombra 50% Sombra 70% Sombra Frutos con daño 3.0 0.0 2.0 5.0 Diámetro del fruto (cm) 2.9 3.0 2.9 3.0 Longitud (cm) 6.9 6.4 7.8 8.0 Peso del fruto (g) 24.8 29.2 29.8 30.2

Promedios de 10 frutos por planta por repetición, Junio 20, 2007.


43

Tabla 6. Resumen comparativo de peso en fruto en cinco diferentes tipos de chile (Capsicum annuum L.), en campo abierto, casasombra 25, 35 y 50% en el lote 4382 Modulo 9, Mpio. de Meoqui,

2008; Medias. Tipo de Chile Ancho Morrón Güerito Chilaca Jalapeño Sistema de (Poblano) (Bell) (Amarillo) (California) (Tula) producción Campo Abierto Longitud (cm) 10.1 9.4 8.7 21.0 6.5 Diámetro (cm) 6.0 8.5 4.3 2.6 2.8 Peso del fruto (g) 35.0 163.0 13.0 34 17.0 No. de frutos/Daño 0 6 7 5 5 Casasombra 25% Longitud (cm) 10.8 10.2 8.1 22.1 6.6 Diámetro (cm) 6.2 8.7 4.1 2.9 3.1 Peso del fruto (g) 44.2 180 11.0 31.0 33.0 No. de frutos/Daño 0 2 5 0 0 Casasombra 35% Longitud (cm) 10.7 10.6 8.2 22.7 7.6 Diámetro (cm) 6.2 8.8 4.2 2.9 3.0 Peso del fruto (g) 50.0 160 10.0 42.0 30.0 No. de frutos/Daño 0 2 6 6 4 Casasombra 50% Longitud (cm) 10.7 10.4 8.2 22.0 7.7 Diámetro (cm) 6.0 8.8 4.2 2.8 3.0 Peso del fruto (g) 46.0 148 9.0 10.0 26.0 No. de frutos/Daño 0.0 2 3 4 0

Promedios de 10 plantas por repetición, Julio 09, 2008.



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Tabla 7. Análisis comparativo entre la producción de chile Bell peper ( Capsicum annum L.) en casa sombra de la región centro sur de Chih. Septiembre 30, 2015.

Parámetro Sistema de Producción

Campo Abierto Casasombra 35%

Superficie N.D. 7, 000 m2 No. De plantas/m2 N.D. 2 plantas /m2 No. De cortes N.D. 10 No. De surcos N.D. 60 Frutos de 1era N.D. 80% Frutos de 2da N.D. 15% Frutos de 3ra N.D. 5% Costo de producción m2 N.D, $ 35.17 Costo m2 de Infraestructura N.D. $ 9.36

Tabla 8. Análisis comparativo entre la producción de chile Bell peper (Capsicum annum L.) en casa sombra de la región Centro sur de Chih. Agosto 22, 2016.

Parámetro Sistema de Producción Campo Abierto Casasombra 35% Superficie N.D. 30, 000 m2 No. De plantas/m2 N.D. 2 plantas /m2 No. De cortes N.D. 7 No. De surcos N.D. 61 Frutos de 1era N.D. 90% Frutos de 2da N.D. 10% Frutos de 3ra N.D. 0% Costo de producción m2 N.D, $ 22.17 Costo m2 de Infraestructura N.D. $6.56 Tabla 9. Análisis comparativo entre la producción de chile Bell peper (Capsicum annum L.) en casa

sombra de la región Centro sur de Chih. Agosto 08, 2017.

Parámetro Sistema de Producción Campo Abierto Casasombra 35% Superficie N.D. 20, 000 m2 No. De plantas/m2 N.D. 2 plantas /m2 No. De cortes N.D. 11 No. De surcos N.D. 61 Frutos de 1era N.D. 70% Frutos de 2da N.D. 20% Frutos de 3ra N.D. 10% Costo de producción m2 N.D, $ 22.17 Costo m2 de Infraestructura N.D. $ 6.56


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REFERENCIAS

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Frecuencia de lesiones macro y microscópicas en corazón, hígado y pulmón de bovinos durante inspección post-mortem en rastro

Héctor Olguín Arredondo Instituto de Ciencias Biomédicas, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Av. Benjamin

Franklin no. 4650, Zona PRONAF, 32310 Cd Juárez, Chih. [email protected]

Resumen

El presente trabajo tuvo como objetivo determinar la frecuencia de lesiones macro y microscópicas en corazón, hígado y pulmones de bovinos sacrificados en rastro durante inspección post-mortem. Se inspeccionaron órganos de 21,779 animales en el rastro municipal de Ciudad Juárez, Chihuahua. El órgano con mayor incidencia de lesiones o alteraciones fue el hígado (2.5%), predominando abscesos (1.81%), cirrosis (0.42%). El 0.7% de animales presentaron lesiones en pulmones, observándose problemas de neumonía (0.49%), enfisema (0.15%) y tuberculosis (0.2%). Se observó menor frecuencia de lesiones en el corazón (0.5%), sobresaliendo la presencia de lesiones como pericarditis y quistes. Esta información permitió desarrollar un catálogo de referencia de lesiones y alteraciones en bovinos durante inspección post-mortem, como una guía para la capacitación de médicos veterinarios inspectores.

Palabras clave: bovinos, rastro, inspección post-mortem, lesiones macroscópicas, lesiones microscópicas.

Abstract

The aim of this research is to determine the frequency of macro and microscopic injuries during post-mortem inspection in heart, liver and lungs of bovines slaughtered. A total of 21,779 bovines were inspected in the municipal slaughterhouse in Ciudad Juárez, Chihuahua. The organ with increased incidence of injury or alterations was the liver (2.5%), predominantly abscesses (1.81%), cirrhosis (0.42%). 0.7% of animals presented lesions in lungs, problems of pneumonia was observed (0.49%), emphysema (0.15%) and TB (0.2%). Lower frequency of injuries in the heart were observed (0.5%), protruding lesions such as pericarditis, and cysts. This information allowed to develop a reference catalogue of injuries and changes in cattle during post-mortem inspection, as a guide for the training medical veterinary inspectors.

Key words: bovine cattle, slaughterhouse, post-mortem inspection, macroscopic lesions, microscopic lesions.


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Introducción

La finalidad principal de la inspección veterinaria realizada en los rastros, es establecer una barrera de protección para el consumidor, preservando la calidad higiénico-sanitaria del producto final (NOM-009-ZOO-1994; Schöneller, 2006). El consumidor espera adquirir carne que sea producto de animales saludables bajo condiciones que aseguren la eliminación de material enfermo y libre de contaminaciones y adulteraciones, así como de enfermedades, principalmente las de naturaleza zoonótica, como los son la tuberculosis (Rivera, 2010) y la brucelosis (Aguirre, 2008); por lo cual deben ser identificadas en los animales desde antes de ser sacrificados en el rastro o durante la inspección post-mortem por el médico veterinario oficial asignado por SAGARPA (Díaz de Lezana et al., 2007). Existen pocos reportes que indiquen el tipo y frecuencia de lesiones generadas por distintas patologías en los órganos de ganado bovino sacrificado en rastros. Algunas enfermedades se distribuyen en diferentes ambientes, por lo que los animales presentarán ciertas patologías con mayor frecuencia dependiendo de la zona geográfica en que se encuentren. Por lo anterior, el presente trabajo tuvo como objetivo determinar lesiones en órganos localizados en cavidad torácica y abdominal a través de la inspección post-mortem de bovinos sacrificados en rastro.

Materiales y Métodos

El estudio se realizó en las instalaciones del Rastro Municipal de Ciudad Juárez, Chih., Méx. (31°40’ 38.43’’N; 106°24’54.54’’O). Se evaluó hígado, pulmones y corazón de 21, 779 bovinos procedentes de la región norte del Estado de Chihuahua, en el periodo comprendido de un año (entre diciembre 2012 y 2013). Los animales fueron sacrificados de acuerdo con la norma mexicana NOM-033-ZOO-1995, así los órganos evaluados fueron obtenidos post-mortem. La inspección de los órganos se hizo de acuerdo a la norma mexicana NOM-194-SSA1-2004. Durante la evaluación se realizó un registro fotográfico de las lesiones identificadas en los distintos órganos. Se calculó el porcentaje de animales con lesiones en cada uno de los órganos. Asimismo, el porcentaje de presencia de cada lesión por órgano. La información fue sometida a un análisis descriptivo de distribución de frecuencias de lesiones.

Resultados y Discusión La Gráfica 1 muestra el número de casos identificados por mes de los tipos de lesiones que se detectaron para cada órgano. El órgano con mayor frecuencia de lesiones identificadas con base en el número total de animales inspeccionados (21, 779) durante el periodo del estudio fue el hígado con 2.5%, seguido de lesiones en pulmones (0.7%) y finalmente en corazón (0.5%). En hígado predominaron lesiones causadas por abscesos (1.81%), cirrosis (0,42%), fascioliasis (0.06%), carotenosis (0.59%), telagienctasias (0.08%) y tuberculosis (0.004%); mientras que en pulmones las lesiones se relacionaron con problemas de neumonías (0.49%), enfisema (0,15%) y tuberculosis (0.02%). Por último, el corazón presentó lesiones debido a pericarditis (0.09%) y quistes de cisticercos (0.009 %).


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El Cuadro 1 muestra las frecuencias de las lesiones identificadas en los diferentes órganos por mes durante el periodo del estudio. Es importante resaltar que fueron identificadas enfermedades zoonóticas en hígado tales como la fascioliasis (0.18%), principalmente en los meses de febrero y julio, en cuyo caso pudo ser eliminada parte del órgano cuando las lesiones estaban focalizadas y cuando estaban diseminadas fue decomiso total; asimismo, se observó en un 0.06% la presencia de granulomas en hígado, cuando fueron focalizados este órgano fue decomisado y eliminado, si la tuberculosis era aguda entonces toda la canal junto con sus partes eran decomisadas. Lo mismo sucede en el caso de lesiones granulomatosas que fueron identificadas en pulmones, de las cuales solo se presentaron con una frecuencia de 0.06% en los meses diciembre, enero y junio. En cuanto a corazón, la enfermedad encontrada con mayor frecuencia fue la pericarditis (0.93%), en cuyo caso es decomiso total del órgano cuando existe pericarditis aguda o purulenta asociado con cambios sépticos. El decomiso parcial, en los casos en que la pericarditis este localizada y no exista cambios sépticos o secundarios (Figura 1).

Conclusiones

El hígado es el órgano que mayormente presentó lesiones durante la inspección post-mortem realizada en el rastro municipal de Ciudad Juárez, Chihuahua. Se recomienda capacitar a los médicos veterinarios para atender esta problemática del norte de Chihuahua para mejorar la inocuidad de los órganos que son destinados a consumo humano. Se destaca que la información generada servirá para desarrollar un catálogo de referencia de las lesiones y alteraciones que se presentan en hígado, corazón y pulmón de bovinos sacrificados en el Rastro Municipal de Ciudad Juárez, Chihuahua, como guía para la capacitación de Médicos Veterinarios Inspectores.


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Tablas y figuras

Gráfica 1. Número de casos de lesiones y enfermedades identificadas por mes en órganos de bovinos sacrificados en el periodo diciembre 2012 a diciembre 2013: a) hígado, b) pulmones y c) corazón.

Figura 1. Lesiones señaladas en los órganos con flecha. a) Fascioliasis en hígado; b) tuberculosis en pulmones; c) corazón con pericarditis.

a)

b)

c)


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Cuadro 1. Frecuencia de la presencia de lesiones en hígado, corazón y pulmones, identificadas durante la inspección post-mortem en bovinos sacrificados en el Rastro de diciembre de 2012 a diciembre de 2013 (n = 21, 779).

Los valores resaltados en color rojo representan las mayores frecuencias de las diferentes lesiones que se observaron en cada tipo

de órgano por mes.

Referencias 1. Aguirre, V. 2008. Diagnóstico rápido y efectivo de brucelosis bovina en sangre, mediante una

reacción en cadena de la polimerasa doble. Técnica Pecuaria México. pp. 148. México. 2. Díaz de Lezana L., L.L. Abadía, J. M. Escudero y A.A. Cortes. 2007. Normalización de

control oficial en mataderos de grandes especies de la C.A.P.V. Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco, España. 128 p.

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5. NOM-194-SSA1-2004. Productos y servicios. Especificaciones sanitarias en los establecimientos dedicados al sacrificio y faenado de animales para abasto, almacenamiento, transporte y expendio. Especificaciones sanitarias de productos. Publicado en el Diario Oficial de la Federación el 18 de septiembre de 2004.

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7. Schnöller, A. 2006. Pautas para los procedimientos de inspección en animales y carnes en un matadero. pp. 849-860, Buenos Aires, Argentina.


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Comportamiento reproductivo y distribución de estros en ovejas de pelo sometidas a empadres controlados con monta natural de distinta duración

Héctor Armando Olguín Arredondo [email protected]

Departamento de Ciencias Veterinarias. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

RESUMEN

Un experimento con 54 ovejas de pelo se realizó para determinar el comportamiento reproductivo y la distribución de los estros, en empadres controlados. Las ovejas fueron divididas aleatoriamente en tres grupos (18 ovejas/grupo) para dar inicio a los tratamientos de duración de empadre. El tratamiento 1 tuvo una duración de 25 días (T1), El tratamiento 2 de 35 días (T2) y el tratamiento 3 de 52 días (T3). Una vez conformados los tratamientos se procedió a dar inicio con las mediciones de las variables de estudio: distribución de estros, porcentaje de estros, porcentaje de gestación y fertilidad. La información obtenida fue analizada mediante una prueba de Ji-cuadrada con el procedimiento PROC FREQ con el programa estadístico SAS. La distribución de los estros en los tres tratamientos mostró que la mayor proporción de ovejas en estro se presentó en las primeras dos semanas, siendo más evidente el mayor porcentaje en la primera semana de introducidos los sementales: 61.2% de respuesta al estro para el T1, de 44.5% para el T2 y de 66.6% para el T3. En los tres tratamientos el porcentaje de estros fue de 100%. el tratamiento T1 fue el que mostró un mayor porcentaje de hembras gestantes (94.5%), siendo similar al T3 y significativamente diferente (P˂0.05) al T2. Se concluye que el acortar los días de empadre en ovejas de pelo el 100% de las ovejas mostraron estro en un lapso de tiempo de 21 días en los tres empadres evaluados.

Palabras clave: Empadre controlado, Ovejas de pelo, Gestación

SUMMARY

An experiment with 54 hair sheep ewes was conducted to determine the reproductive behavior and the distribution of the estrus, in controlled matings. The sheep were randomly divided into three groups (18 sheep/group) to start breeding duration treatments. Treatment 1 had 25 days (T1), treatment 2 (T2) 35 days and treatment 3 of 52 days (T3). Once formed the treatments is proceeded to begin with measurements of the variables of study: distribution of estrus, estrus, percentage of pregnancy and fertility. The information obtained was analyzed using Chi-square test with the PROC FREQ procedure with the statistical program SAS. The distribution of the estrus in the three treatments showed that the highest proportion of ewes in estrus was presented in the first two weeks, the highest percentage being most evident in the first week of introduced the rams: 61.2% of response to estrus for the T1, 44.5% for T2 and 66.6% for T3. The percentage of estrus was 100% in the three treatments. treatment T1 was which showed a higher percentage of pregnant females (94.5%), being similar to the T3 and significantly different (P˂0.05) to T2. It is concluded


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that shorten the days of mating in sheep's hair 100% sheep showed estrus in a time span of 21 days in the three evaluated breedings.

Key words: controlled breeding, hair heep ewes, pregnancy

INTRODUCCIÓN

Para lograr la producción de carne es necesario que la reproducción sea satisfactoria. Esto se logra mediante programas eficientes de manejo reproductivo como los empadres; los cuales consisten en exponer a las hembras con el semental por un tiempo determinado para que éstas conciban y posteriormente produzcan uno o más corderos. Los objetivos que persigue son el obtener los máximos parámetros reproductivos y eficientizar el uso de sementales durante la época de apareamiento, así como, establecer programas de selección y cruzamientos genéticos (Gonzales, 2002; Ramón y Sanginés, 2002).

Los empadres buscan que la mayor cantidad de hembras que son expuestas al macho queden cubiertas en un determinado tiempo y a la vez se logre un alto porcentaje de preñez en ese grupo de hembras. Para que lo anterior suceda, el tiempo mínimo que requieren estar las hembras junto a los machos es de 17 a 18 días, siendo este el periodo comprendido entre la presentación de un estro (celo) y otro. Este tiempo debería permitir al menos que cada oveja presentara un celo, pero como no se puede garantizar que lo haya tenido o que el macho lo haya detectado, lo que se hace es que al menos se le dé a cada oveja 2 oportunidades (34 a 36 días) ó 3 (52 a 54 días) para ser servida. Algunos productores manejan 45 días, casi dos celos y medio por oveja (De Lucas et al., 2009). Por lo anterior, el objetivo fue evaluar las diferencias existentes entre un protocolo de duración de empadre natural corto (T25) con respecto a los protocolos de duración de empadre de 35 (T35) y 52 días (T52) en ovejas de pelo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizó un experimento con ovejas de pelo adultas. Se utilizaron un total de 54 ovejas, con un peso vivo de 30-40 kg, una edad de 2-4 años y una condición corporal de 3 a 4, escala de 1 a 5.

El estudio se llevó a cabo durante 52 días. Antes del inicio del experimento las ovejas fueron divididas aleatoriamente en tres grupos (18 ovejas/grupo) y les fue asignado un macho a cada uno, para dar inicio a los tratamientos de duración de empadre. El primer grupo tuvo una duración de 25 días (correspondiente a un ciclo estrual y medio; T1= T25). El segundo grupo tuvo una duración de 35 días (correspondiente a 2 ciclos estruales; T2= T35). Y finalmente el tercer grupo tuvo una duración de 52 días (correspondiente a 3 ciclos estruales; T3= T52).

Las variables de estudio fueron: Distribución de estros, Porcentaje de estros, Porcentaje de gestación y Fertilidad.

Toda la información se analizó bajo un diseño completamente al azar, utilizando al protocolo de duración de empadre como tratamiento (T25, T35 y T52). Los porcentajes de hembras en estro, distribución de estros y porcentaje de preñez fueron analizados mediante una prueba de Ji-cuadrada con el procedimiento PROC FREQ. Todos los análisis se realizaron con el programa estadístico SAS.


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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El porcentaje de ovejas en estro, ovejas gestantes y de fertilidad se presentan en el Cuadro 1. En los tres tratamientos el porcentaje de estros fue de 100%, lo que indica que el total de las hembras exhibieron estro durante el tiempo que duró cada empadre. Con respecto al porcentaje de gestación, el tratamiento T1 fue el que mostró un mayor porcentaje de hembras gestantes (94.5%), siendo similar al T3 y significativamente diferente (P˂0.05) al T2. En lo que se refiere a la fertilidad, en los tres tratamientos se obtuvo una fertilidad satisfactoria, sin embargo, se observó que en el tratamiento T2, el porcentaje fue menor (80.8%) y significativamente diferente (P˂0.05) con respecto al T1 (92.7%) y al T3 (90.5%).

Tratamiento PE (%) PG (%) Fertilidad (%) Empadre 25d (T1) 100.0a 94.5a 92.7a Empadre 35d (T2) 100.0a 82.8b 80.8b Empadre 52d (T3) 100.0a 92.3a 90.5a Valores con diferente literal en columnas son diferentes entre sí (p<0.05).

Cuadro 1. Porcentaje de estros (PE), porcentaje de gestación (PG) y fertilidad de ovejas de pelo

sometidas a tres tratamientos de duración de empadres controlados con monta natural.

Al respecto, De Lucas et al. (2009), sometieron a empadre a un grupo de ovejas Columbia por un periodo de 36 días y otro de 45 días, en los cuales observaron que todas las hembras presentaron estro, lo cual coincide con los resultados del presente estudio. Además, encontraron una fertilidad de 83.9% para el grupo de empadre de 36 días y de 88.3% para el grupo de 45 días. Los resultados obtenidos en el presente estudio y los reportados por los autores antes mencionados indican que es posible establecer programas de reproducción intensiva con duración corta en ovinos de pelo (acortando hasta 10 días, con respecto a los empadres rutinarios de 35 y 45 días.

La distribución de estros para T1 (25d), T2 (35d) y T3 (52d) se presentan en las Figuras 1, 2 y 3. Se observa una presentación temprana y homogénea de los estros en cada tratamiento. En los tres tratamientos la mayor proporción de ovejas en estro se presentó en las primeras dos semanas, siendo más evidente el porcentaje de estros en la primera semana de introducidos los sementales: 61.2% para el T1, de 44.5% para el T2 y de 66.6% para el T3. Jaramillo et al. (2014), en un estudio realizado en ovejas de pelo sometidas a un empadre controlado de 28 días, encontraron una distribución del estro menor a la encontrada en el presente estudio. Observando que el 41% de las hembras, mostró estro durante los días 6 al 11, siendo menor al encontrado en este estudio, el cual fue de 57.4% en en los primeros 7 días. Además, todas las ovejas presentaron estro en un lapso no mayor a 18 días, siendo similar a lo reportado en el presente estudio, la totalidad de las hembras manifestó estro en un periodo de 21 días.


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Figura 1. Porcentaje de ovejas en estro por semana después de la introducción del semental (T1).



0

20

40

60

80

100

1 2 3 4Porc

enta

je d

e he

mbr

as e

n es

tro

(%)

Distribución del estro por semanas

Empadre 25d

020406080

100

1 2 3 4 5

Porc

enta

je d

e he

mbr

as e

n es

tro

(%)


Empadre 35 d

020406080

100

1 2 3 4 5 6 7 8

Porc

enta

je d

e he

mbr

as e

n es

tro

(%)


Empadre 52 d


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CONCLUSIONES

Se puede concluir que el acortar los días de empadre en ovejas de pelo mantiene porcentajes excelentes de hembras en estro, de gestación y de fertilidad.

En cuanto a la distribución de los estros, las ovejas mostraron estro en un lapso de tiempo de 21 días en los tres empadres evaluados.

REFERENCIAS

1. De Lucas, T. J., Zarco, Q. L. A., González, P. E., Tórtora, P. J. y Vásquez, P. C. 2009. Evaluación biológica de dos sistemas de apareamiento en ovinos de raza Columbia en producción intensiva. Vet. Méx. 40(2):105-122.

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Micronaire y grados de algodón: El caso de una clasificadora de algodón en Janos, Chihuahua.

Oscar Arturo Sánchez Carlos Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

División Multidisciplinaria de Nuevo Casas Grandes [email protected]

Resumen

Existen diferentes parámetros para medir la calidad del algodón que nos ayudan a determinar la clasificación de la fibra. Estos parámetros permiten dar a conocer indicadores para realizar contratos entre compradores y vendedores. El presente estudio se realizó con información recabada en una despepitadora de Janos Chihuahua de los años 2014-2016. Para este estudio las clases que se consideraron de alta calidad fueron: SM, M, SLMP Y MP; En el horizonte de estudio, en el año 2016 se obtuvo el 97.03% de pacas con las clases consideradas de alta calidad; En cambio en 2015 solo resultaron 56.35% debido entre otras causas a la precipitación que se presentó en los meses de octubre y noviembre de 79.8mm y 16.8mm. Por otra parte, la finura de la fibra denominada micronaire tuvo un comportamiento irregular en los años de estudio que no tuvo relación con las clases, pero se presume que está relacionado con el manejo y fertilización del cultivo tal como lo menciona Palomo (2003). De esta manera el 2015 obtuvo mejor porcentaje de pacas con micronaire entre 3.5 y 4.9 con un 74% mientras que en el 2014 solo alcanzo el 44%.

Palabras clave: Micronaire, Clases de algodón, Calidad de algodón

There are different parameters to measure the quality of the cotton that help us determine the classification of the fiber. These parameters allow to know indicators to make contracts between buyers and sellers. The present study was carried out with information collected in a ginner from Janos Chihuahua from the years 2014-2016. For this study, the classes that were considered of high quality were: SM, M, SLMP AND MP; In the study horizon, in the year 2016 97.03% of bales were obtained with the classes considered of high quality; In contrast, in 2015 only 56.35% were due, among other reasons, due to the precipitation that occurred in October and November of 79.8mm and 16.8mm. On the other hand, the fineness of the fiber denominated micronaire had an irregular behavior in the years of study that had no relation with the classes, but it is presumed that it is related to the management and fertilization of the culture as mentioned by Palomo (2003). In this way, the 2015 obtained a better percentage of bales with micronaire between 3.5 and 4.9 with 74% while in 2014 only reached 44%. Key words: Micronaire, Cotton grade, Quality cotton,


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Introducción

El algodón es producido como un cultivo del que se aprovecha la fibra, sin embargo, su papel como fuente principal de ingreso en el sustento de millones de personas esta subestimado. A nivel nacional, los estados que destacan en la producción de algodón son, Chihuahua, Baja California y Coahuila. El estado de Chihuahua es líder en la producción de algodón, y para el año 2016 obtuvo 330,765 mil toneladas. La producción de algodón en el estado de Chihuahua se concentra en cinco zonas, destacando los distritos de Buenaventura, Casas Grandes, Bajo Rio Conchos y El Carmen generado en 2016 producciones de 71,330 t, 70,703t 76,874t y 48,627t respectivamente. El municipio de Janos es de suma importancia en la producción de algodón y se refrenda aportando el 46.93% del distrito de Casas Grandes

Se sabe que para conocer la calidad le algodón se deben de tomar en cuenta diferentes parámetros de los cuales la longitud de fibra es la más importante o la que se toma más en cuenta como un parámetro de calidad. Es por eso que a través de esta investigación pretende cuantificar las diferentes clases y micronaire de la fibra producida en Janos Chihuahua, con información estadística de los 2014, 2015, y 2016 proporcionada por una importante empresa despepitadora de este municipio

La pregunta de investigación que se planteó en el presente estudio fue conocer las características de la fibra para identificar los volúmenes producidos respecto a las clasificaciones establecidas en el mercado internacional

La calidad del algodón se determina con 5 parámetros diferentes los cuales son: longitud de fibra, uniformidad de la longitud, resistencia de la fibra, micronaire, color e impurezas. La longitud de fibra es la longitud promedio de la mitad más larga de las fibras (longitud media de la mitad superior). La misma es informada en centésimas y 32 avos de pulgada. Las mediciones de Micronaire pueden ser influenciadas durante el período de crecimiento por condiciones ambientales tales como humedad, temperatura, luz solar, nutrientes de la planta y extremos en poblaciones de plantas o capullos. La finura de la fibra afecta el comportamiento del proceso y la calidad del producto final en varias formas. En los procesos de apertura, limpieza y cardado, algodones de bajo Micronaire, o fibra fina, requieren velocidades de proceso más bajas para prevenir daño a las fibras. Hilados confeccionados con fibras más finas resultan en más fibras por sección transversal, lo que a su vez produce hilados más resistentes. Retención y absorbencia de tintura varían con la madurez de las fibras. Cuanto mayor la madurez, mejor la absorbencia y retención. La madurez de la fibra es una cualidad que afecta a la apariencia del hilado y de los tejidos y se caracteriza por el aumento del espesor de la pared secundaria de la fibra. Ello depende de las condiciones de cultivo y del cultivar. Las fibras del algodón pueden ser demasiado maduras, normales, inmaduras y muertas. La madurez determina el valor del micronaire, que es el resultado del grueso de la pared y del perímetro de la fibra. La tabla siguiente puede ser usada como una guía en la interpretación de las mediciones de Micronaire.

Imagen 1. Relación de lecturas micronaire a valor de mercado.


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(Bellido, 2003)

La longitud, la resistencia y el índice de micronaire de la fibra presentan valores normalmente relacionados entre sí, es decir, los algodones de fibra más larga tienden a ser más finos y resistentes, lo que significa una correlación negativa entre longitud y micronaire y una correlación positiva entre longitud y resistencia. La clasificación del algodón se hace en salas especiales con luz de día y atmósferas controladas, de 21ºC y 65% de humedad relativa. El color del algodón es determinado por el grado de reflectancia (Rd) y amarillez (+b). La reflectancia indica cuánto brillo o apagamiento tiene una muestra y la amarillez indica el grado de pigmentación de color. El color de las fibras de algodón puede ser afectado por lluvias, heladas, insectos y hongos, y por manchado a través del contacto con el suelo, pastos, u hojas de la planta de algodón. El color también puede ser afectado por niveles excesivos de humedad y temperatura mientras el algodón está siendo almacenado, antes y después del desmote. A medida que el color del algodón se deteriora debido a condiciones ambientales, aumenta la probabilidad de reducir la eficiencia del proceso. El deterioro del color también afecta la capacidad de las fibras para absorber y retener tinturas y acabados. Cualquier coloración que se aparte del color blanco brillante característico del algodón sano será un indicativo de empeoramiento de calidad. Existen diferentes categorías para los diferentes colores que presenta el algodón. Los grupos son: White- blanco, Light spotted- ligeramente manchado, Spotted- manchado, Teñido- tinged, YellowStained- manchado de amarillo. Otras designaciones que se utilizan, comoplus, light gray, gray y barely, indican diferentes combinaciones de color y hoja que se encuentran normalmente en el grupo blanco. Los grados altos se identifican con más brillo y los bajos por su tonalidad apagada. La determinación del color también puede ser medida por medio de un colorímetro, éste instrumento es muy sensible y detecta diferencias muy sutiles de color del algodón. La impureza es una medida de cantidad de otros materiales que no sean fibra en el algodón, tales como hoja y corteza provenientes de la planta de algodón. La superficie de la muestra de algodón es explorada por una videocámara y el porcentaje de la superficie del área ocupada por partículas de impurezas es calculada. Además de las hojas existen otras impurezas como pequeños tallos, semillas enteras o partidas, arena, aceite, polvo, etc. Todo ello representa una pérdida, ya que dichos residuos deben ser separados en el proceso de fabricación e inciden directamente en la calidad final de la fibra de las partículas que no hayan podido ser eliminadas. La fibra con menos materias extrañas tiene mayor valor, lo que influye en su clasificación. Las impurezas del algodón son evaluadas por el clasificador del algodón, el cual tiene acceso a tipos o patrones que le ayudan a hacer dicha evaluación. Existen diferentes clases que marcan los estándares de grado del algodón tales son:


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Imagen 2. Good Middling (GM)- Es el algodón blanco o ligeramente crema brillante, sin impurezas.

http://textilelearner.blogspot.mx/2013/06/cotton-grading-standard-chart-of-cotton.html (Palash, 2017)

Imagen 3. Strict Middling (SM)- Algodón menos brillante con algunas impurezas.

https://www.google.com.mx/search?q=good+middling+cotton&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwifmcGY047TAhVO4GMKHcKHCxoQ_AUIBygC&biw=1366&bih=651#tbm=isch&q=strict+middli

ng+cotton&*&imgrc=g01J6XPhyGJwJM:&spf=402 (Palash, 2017) Imagen 4. Middling (M)- Algodón blanco con algunas hojas y semillas.

https://dir.indiamart.com/mumbai/raw-cotton.html (Raw cotton in Mumbai, 1996-2017)


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Imagen 5. Strict Low Middling (SLM)- Algodón con más impurezas que el procedente.

http://www.agweek.com/news/nation-and-world/4101388-welspun-scandal-follows-years-plummeting-

egyptian-cotton-output (Agweek, s.f.)

Imagen 6. Middling (LM)- Algodón con más impurezas que el procedente.

http://littledixie.net/little_dixie_cotton.htm

(Little Dixie Cotton, 2009)

Imagen 7. Strict Good Ordinary (SGO)- Algodón con más impurezas que el procedente.


61

Imagen 8. Good Ordinary (GO)- Algodón con cantidad considerable de fragmentos de hojas y otras

impurezas.

El algodón de clase más inferior es él que se denomina Below Grade. (Bellido, 2003) Esta información nos lleva a formular la siguiente hipótesis: La calidad del algodón de la región

de Casa Grandes cumple con los parámetros de calidad establecidos en el mercado internacional. Lo cual por medio de esta hipótesis se puede plantear que el objetivo de esta investigación es examinar la calidad del algodón de la región de Casas Grandes. Desarrollo Metodología

Se realizó una visita a la empresa despepitadora localizada en las Virginias para obtener los datos que ellos toman en cuenta para determinar la calidad de su algodón. Posteriormente se analizarán los datos, se armarán tablas en Excel para así poder formar gráficas que nos puedan arrojar los datos de como se ha ido comportando la calidad del algodón, si su calidad ha aumentado o los algodones sembrados han sido deficientes.

1. La base de datos fue proporcionada por la Algodonera las Virginias. 2. La base de datos contempla los datos 2014-2015-2016. 3. La información proporcionada estaba organizada por clases, numero de pacas y

micronaires. 4. Se desagrego los datos para obtener una matriz que permitiera graficar y analizar los datos. 5. Se graficaron la cantidad pacas con respecto a los tipos de clase. 6. Se realizó el análisis de característica de micronaire con respecto a la clasificación de

premio, base y castigo. 7. Se consultaron las bases datos de las precipitaciones mensuales de los años de estudio para

correlacionar esta información con la frecuencia de las pacas que evidencia la calidad de las clases.

Resultados


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Las clases que se contabilizaron en el presente estudio fueron O (Ordinary), GO (Good Ordinary), SGO (Strict Good Ordinary), LM (Low Middling), LMP (Low Middling plus), SLM (Strict Low Middling) MP (Middling Plus), SLMP (Strict Low Middling Plus), SM (Strict Middling), M (Middling); De estas clases las que se consideraron de buena calidad en el Mercado fueron: SM, M, SLMP, y MP. En el año 2014 la clasificación realizada de un total de 42,762 pacas el 77.07% correspondieron a las clases consideradas de buena calidad, mientras que el 22.93%, que si bien es cierto, son comercializados en el mercado internacional, no alcanzó lo que en este estudio se consideró como buena calidad.

La gráfica muestra la cantidad de pacas por clase producidas en el año 2014

De acuerdo a los datos recabados en el año 2015 en más de 35,000 pacas se encontró que el 56.35% correspondieron a las clases SM, M, SLMP; y MP es decir, las consideradas de buena calidad, mientras que el 43.65% correspondió a las pacas que no alcanzaron la clasificación de buena calidad.

2 63

1110 1169

3050

7328

9066 9232

12052 12412

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

2014 totalO GO SGO LM LMP SLM MP SLMP SM M


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La gráfica muestra la cantidad de pacas por clase producidas en el año 2015 Durante el año 2016 se contabilizaron 22,574 pacas de las cuales el 2.97% no alcanzo la categoría de buena calidad es decir que el 97.03% correspondieron a la clasificación de buena calidad.

La gráfica muestra la cantidad de pacas por clase producidas en el año 2016

88

19641475

3986

7851

3484

7073

3152

6131

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1O GO SGO LM LMP SLM MP SLMP SM M

1 17 75 577

4143

1478

13138

3145

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1

O GO SGO LM LMP SLM MP SLMP SM M


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En la siguiente grafica correspondiente al año 2014 se muestra el porcentaje de pacas con los parámetros establecidos de micronaire; destaca el alto porcentaje de pacas con micronaire clasificadas como castigo es decir aquellas que se encuentran entre los rangos de 3.4 e inferior y 5.0 y superior.

La gráfica muestra la distribución de pacas con los 3 parámetros de calidad de acuerdo a la característica de

micronaire 2014 Las pacas con las categorías de micronaire premio y base suman 74% lo cual manifiesta un buen resultado.

La gráfica muestra la distribución de pacas con los 3 parámetros de calidad de acuerdo a la característica de

micronaire 2015 En el resultado de micronaire durante 2016 se observa que las pacas con premio y base ascienden al 59%, es decir, las pacas con castigo corresponden al 41%.

27%

17%56%

Gráfica 4. Analísis de micronaire de 55484 pacas Algodonera las Virginias, Janos, Chih.

2014 premiobase

39%

35%

26%


2015premio


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La gráfica muestra la distribución de pacas con los 3 parámetros de calidad de acuerdo con la característica

de micronaire 2016

Conclusiones

Es importante hacer notar que el año de mayor porcentaje de clases consideradas como de buena calidad fue 2016 mientras que el año de calidad de pacas con clases de menor calidad fue 2015 esta información obedece una correlación que durante los meses de octubre y noviembre hubo una precipitación pluvial de 79.8 mm mientras que las pacas evaluadas con mejor calidad fue en el año 2016 de debió a que en ese año en los meses de octubre y noviembre solamente hubo 16.8mm de precipitación. Esto indica claramente que las clases de la fibra se ve afectada por la humedad generando que disminuya su grado de blancura.

Los resultados reflejan una variabilidad importante con respecto a los micronaires ya que esta característica obedece al manejo y nutrición del cultivo, es decir a las características agronómicas desde el pre siembra hasta la cosecha. Debido a que las pacas provienen de muchos agricultores y cada uno de ellos tiene diferentes prácticas de cultivo y paquetes tecnológicos para obtener la cosecha deseada.

Las características de calidad del algodón están determinadas por múltiples factores entre ellos podemos citar los ambientales, precipitación, tipo de suelo, nutrición, calibración de equipos de cosecha, resistencia a adoptar nuevas tecnologías etc.

Bibliografía

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Learner: http://textilelearner.blogspot.mx/2013/06/cotton-grading-standard-chart-of-cotton.html

32%

27%

41%


2016

Premio


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Raw cotton in Mumbai. (1996-2017). Retrieved from Indiamart: https://dir.indiamart.com/mumbai/raw-cotton.html

Palomo-Gil, Arturo; Gaytán-Mascorro, Arturo; Faz-Contreras, Rodolfo; Reta-Sánchez, David G.; Gutiérrez-del Río, Emiliano; (2004). Rendimiento y calidad de fibra de algodón en respuesta al número de riegos y dosis de nitrógeno. Terra Latinoamericana, Julio-Septiembre, 299-305.


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Elaboración de un aditivo alimentario conservador con base de Alicina extraída de ajo

Verónica Graciela García Cano Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico de Cd. Cuauhtémoc [email protected]

Olalla Sánchez Ortiz

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Cd. Cuauhtémoc

[email protected]

Mariano Castillo Loya Tecnológico Nacional de México


Lesly Dianney Mendoza González Instituto Tecnológico de Cd. Cuauhtémoc

[email protected] Marisol Murillo Bejarano


Resumen

El ajo es ampliamente conocido por sus beneficios para la salud y sus propiedades bacterianas, por sus características sensoriales y su efecto en diversos alimentos. Además de su consumo en fresco, son utilizadas una gran variedad de subproductos industriales, entre ellos la utilización de sus principios activos como conservador, plaguicida y fertilizante. Se diseña un aditivo alimentario con base en la Alicina, compuesto extraído del ajo y mezclada en un vehículo estabilizante que permita su empleo tanto para aditivo conservador de alimentos procesados como para spray conservador de alimentos en fresco, y como protector de productos agroalimentarios previa su cosecha.

Garantiza este fin la presencia de los fitoquímicos presentes en el ajo, los cuales son compuestos organoazufrados y el más importante y representativo del grupo es la Alicina. El objetivo del presente trabajo fue extraer la Alicina por un método más económico y que garantice la estabilidad


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de la Alicina para poder ser utilizado como aditivo alimentario en diversos procesos, situación comprobada por métodos microbiológicos donde ser mide el efecto inhibidor de la Alicina tras el contacto con diversas bacterias presentes en la descomposición de los alimentos.

Palabras clave: Alicina, ajo, extracción, aditivo, conservador alimentario.

Abstract

Garlic is widely known for its health benefits and its bacterial properties, for its sensory characteristics and its effect on various foods. In addition to its fresh consumption, a wide variety of industrial by-products are used, including the use of its active ingredients as a preservative, pesticide and fertilizer. A food additive based on Allicin, a compound extracted from garlic and mixed in a stabilizing vehicle, is designed for use both as a preserving additive for processed foods and for preserving fresh food spray, and as a protector of agri-food products prior to harvesting .

This guarantees the presence of phytochemicals present in garlic, which are organo-sulfur compounds and the most important and representative of the group is Allicin. The aim of the present work was to extract Allicin by a more economical method and to guarantee the stability of Allicin in order to be able to be used as food additive in different processes, a situation verified by microbiological methods where the inhibitory effect of Allicin after contact with various bacteria present in the decomposition of food.

Key words: Allicin, garlic, extraction, additive, food preservative.

1. Introducción

El ajo Allium satium desde tiempos ancestrales ha sido ampliamente utilizado por sus características particulares por el sector alimentario, farmacéutico, y cosmético entre otros. Dentro de sus peculiaridades podemos encontrar que ya sea en fresco o deshidratado posee distintos componentes entre los que se destacan los carbohidratos, como la fructosa, compuestos azufrados, proteínas, fibras y aminoácidos libres. Tiene altos niveles de fósforo, potasio, azufre, zinc, moderados niveles de selenio y vitaminas A y C y bajos niveles de calcio, magnesio, sodio, hierro, manganeso y vitaminas del complejo B. De igual forma el ajo posee un alto contenido de compuestos fenólicos, polifenoles y fitoesteroles. Todos ellos solubles en agua, excepto una pequeña cantidad es liposoluble (Rahman, 2003). La composición del ajo considerada en el estudio de todos sus beneficios se encuentra descrita en la tabla 1 mostrada a continuación.


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Tabla1. Composición del ajo fresco. (Adaptado USDA 2013)

Sus aplicaciones van desde la aplicación culinaria hasta sus más estudiados efectos en la medicina natural como: su acción antioxidante, hipolipemiante, antiaterogénica, antitrombótica, hipotensora, antimicrobiana y antifúngica. Los componentes responsables de las propiedades benéficas en el ámbito de la salud son precisamente estos fitoquímicos. Entre los cuales se pueden mencionar a los fructanos, flavonoides y los compuestos organoazufrados, mismos que son los responsables del olor y la pungencia que lo caracteriza.

Diferentes investigaciones han demostrado su efecto antimicrobiano, el cual se le atribuye además a la importancia de algunas sapogeninas como la β-clorogenina, que además de actividad antimicrobiana mostró actividad antinflamatoria (Krejci y Pacurar, 2010). Posee compuestos biológicos como la Alicina, considerado el más activo, que se genera mediante la reacción enzimática cuando el ajo se tritura o se corta. Este compuesto se forma cuando la Aliína (aminoácido azufrado) que se encuentra en el citoplasma de las células de ajo intacto, entra en contacto con la alinasa, enzima presente en la vacuola por consecuencia del corte o ruptura. La reacción anterior ocurre extremadamente rápido y consume hasta el 80% de la Aliína metabolizándola en cuestión de minutos. (Kyung y Lee 2001). La alicina es un componente muy volátil e inestable, con vida media muy corta incluso a temperatura ambiente, descomponiéndose


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en muchos tipos de tiosulfinatos. Esta reacción es explicada en la reacción mostrada en la figura 1, en el cuál se muestran a su vez los compuestos en que se descompone la alicina.

Figura 1. Reacción enzimática de la Aliína. Kyung y Lee (2001).

A la Alicina se le han atribuido propiedades tales como ser un potente antibiótico, idóneo para la inhibición del desarrollo de gérmenes patógenos, inhibiendo a más de 300 bacterias, tanto Gram-positivas como negativas, entre las que podemos encontrar a Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus sphaericus, Bacillus polymyxya, Staphylococcus aureus, Escherichia coli entre otros. (Kumar y Jain 2010). El ajo tiene una capacidad antioxidante muy potente, debido a que muchos de sus componentes son eficaces para inhibir la formación de radicales libres (López, 2007). Además refuerzan el mecanismo de captación de radicales endógenos, aumentan las enzimas antioxidantes celulares como la superóxido dismutasa, catalasa y glutatión peroxidasa.

2. Desarrollo

Dadas las propiedades químicas del ajo anteriormente expuestas, como lo son su poder bactericida y antioxidante, se elabora un producto enfocado al sector alimentario, dirigido específicamente a la conservación de los alimentos mediante productos de origen natural, ya que la tendencia en este sector, es notablemente el incremento en el uso de los alimentos funcionales, que puedan promocionarse como “naturales”.


71

Diversas compañías han tratado de utilizar estas propiedades del ajo generando productos de uso agrícola y alimentario, tales como extractos utilizados en fertilizantes, repelentes e insecticidas orgánicos, ajo deshidratado usado como aditivo saborizante y conservador alimentario, entre otros. Actualmente la Alicina extraída del ajo se produce en pocos países, siendo baja su venta ya que industrialmente puede tener una vida útil media corta, por el riesgo que presenta su inestabilidad, encontrándola liofilizada, en capsulas, o polvo.

Para el presente proyecto se realiza la extracción de la Alicina con un proceso controlado de tal forma que garantice la estabilidad de Alicina, utilizando equipo de fácil manejo y adquisición, lo que permitirá garantizar la disponibilidad y factibilidad del proyecto.

2.1 Proceso de producción.

Para llevar a cabo la producción del aditivo alimentario de Alicina se aplicó el siguiente proceso:

a) El proceso inicia con la selección de la materia prima, donde se seleccionan ajos que no se encuentren con ningún tipo de perforaciones, golpes o en estado de descomposición, lo anterior para evitar que la enzima Alinasa haya empezado a actuar sobre la Aliína.

b) Limpieza y descascarillado. En esta etapa el pelado es llevado a cabo de forma manual, se tiene especial cuidado de no romper el “diente” del ajo retirando cuidadosamente cada uno de los folículos que forma el bulbo.

c) Cortado. Se lleva a cabo de forma manual y con especial rapidez para reducir el tamaño de partícula y a su vez dar inicio a la activación de la Alinasa.

d) Macerado. Este se lleva a cabo con la finalidad de exponer en su totalidad a la Aliína para obtención de la Alicina. Para el proceso experimental se llevó a cabo en mortero, haciendo también pruebas en molino helicoidal.

e) Extracción en soxhlet, en esta fase se lleva a cabo la separación de la Alicina mediante este equipo con la ayuda de un solvente orgánico, y cuidadosamente del efecto que puede ocasionar la temperatura. Esta etapa es una de las más importantes del proceso, ya que impacta directamente en el rendimiento y la efectividad del producto final. Uno de los aspectos que pueden elevar el costo del proyecto es la utilización del solvente orgánico, situación que se controla mediante la efectiva recuperación del mismo.

f) Separación de Alicina y solvente. Para llevar a cabo este proceso se hace uso de un evaporador rotatorio cuidando la temperatura del baño y aplicando vacío para evitar que se pierda la Alicina transformándose en otros componentes. Este proceso se lleva a cabo controlando el giro del evaporador para evitar mezclado de fases.


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g) Deodorización. Para este proceso se lleva a cabo el uso de arcillas para minimizar el aroma característico del ajo. Son utilizados filtros de arcillas y posteriormente el filtrado por membrana de porosidad controlada.

h) Mezclado con vehículos conservadores. En esta etapa se llevaron a cabo las pruebas de los vehículos que habrían de contener a la Alicina con la finalidad de preservarla y mantenerla estable. Se llevó a cabo incluso a manera experimental la combinación de Alicina con extractos de canela y compuestos formadores de películas.

i) Envasado. Se conserva en envase con varias aplicaciones frasco de plástico con tapa hermética y frasco con atomizador para aplicación en fresco.

2.2 Mercado potencial

El mercado potencial para este aditivo son todas aquellas empresas productoras de alimentos que utilizan conservadores químicos en sus formulaciones. Son todas las empresas que procesan alimentos para el consumo humano, ya que la efectividad probada del aditivo de extracto de Alicina haría de un producto más natural haciendo los productos más saludables, sustituyendo los químicos que en la mayoría de los casos resultan ser cancerígenos, por un producto que tras su consumo continuo no afecte la salud del usuario. Actualmente existen un gran variedad de empresas que se encuentran en territorio nacional que por todo el territorio tienen plantas procesadoras donde se pudiera utilizar la Alicina en la conservación de sus alimentos procesados.

2.3 Mercado meta

El proceso va dirigido al sector de alimentos como aditivo y conservador de ellos, mediante la investigación de la efectividad de la Alicina como agente bactericida que garantizan su utilización en productos de consumo humano sin referir riesgo a la salud, se generan dos presentaciones del producto, una de las cuales puede ser utilizada por todas aquellas personas encargadas de sus hogares, que puedan rociar el producto sobre los alimentos frescos prolongan do así su vida de anaquel, conservándolos por mucho más tiempo. Otro de los mercados al que puede dirigirse el producto es para el cuidado de los productos del campo, los cultivos antes de su cosecha, ya que la Alicina es repelente de algunas plagas.

2.4 Barreras de mercado

Al analizar la factibilidad de la empresa productora de aditivo en base de Alicina para definir el estado FODA y tener claro las barreras que se puedan presentar al momento de establecerla, la principal fortalezas radica en la tendencia de la alimentación natural, orgánica y de incremento


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en uso de aquellas sustancias no toxicas. Una de las debilidades el poco o nulo conocimiento por parte de las empresas sobre los beneficios del producto, o que por ser un derivado del ajo pueda ser de olor fuerte para determinados productos o influir en los sabores de los productos finales.

2.5 Cadena de Subministro.

La cadena de suministro para el producto es pequeña ya que por el momento la empresa se proyecta a iniciar como pyme, se han seleccionado proveedores cercanos a la región, México es uno de los principales países productores y exportadores de ajo en el mundo, con una superficie estimada de 7,300 hectáreas y una producción superior a las 55 mil toneladas, lo que favorece la adquisición de la materia prima. La productividad promedio en el país es de 7.6 toneladas por hectárea por lo cual es materia prima suficiente como para cubrir la demanda a los clientes. En la trasportación de la materia prima dependiendo el contrato realizado con el proveedor se establecería si el trasporte es por ellos o contratar a una empresa externa para que nos lleven la mercancía al local de la empresa de la misma manera y por la cuestión que la empresa no tiene por el momento los recursos para comprar un vehículo de trasporte se tendrá que hacer un contrato con una empresa de confianza para que ellos lleven la mercancía a su destino.

3. Conclusiones

Se lleva a cabo la extracción de Alicina presente en ajo, mediante el método de Soxhlet con la ayuda de solventes orgánicos, y conservada mediante vehículos estabilizadores de la formulación, que permite crear un aditivo alimentario cuyas características principales son el poder antibacteriano y conservador de alimentos y productos en fresco. Logrando un producto que pueda ser comercializado a nivel regional, nacional e incluso internacional, ya que cumple con la normatividad vigente para su exportación, comercialización y utilización en una gran variedad de procesos.

Se lleva a cabo la prueba de la afectividad de la Alicina en el producto final ya acondicionado para probar su estabilidad y efectividad como conservador mediante la técnica del antibiograma. Mostrando los resultados de halos de inhibición en los discos impregnados con el extracto de Alicina. Dicho efecto es mostrado en la figura 2.


74

Figura 2. Halos de inhibición en antibiograma con extracto de Alicina.

4. Imágenes

Proceso de extracción de Alicina.

Recepción de materia prima

Limpieza y descascarillado

Picado

Macerado

Instalación del equipo sohlet


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5. Referencias

Krejci, G. y Pacurar, M. 2010. Garlic Consumption and Health. Nova Science Publishers. Nueva York, E.E.U.U. 60 p. Lopez Luengo, M.T. (2007). El ajo: Propiedades farmacologicas e indicaciones terapeuticas.Offarm 26(1):78-81.

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Memorias Congreso Internacional de Investigación ... · Elaboración de una cerveza tipo...

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