Víctor F. Vásquez Sánchez1 y Teresa Rosales Tham2

1Centro de Investigaciones Arqueobiológicas y Paleoecológicas Andinas-“ARQUEOBIOS”, Trujillo (Peru)Apartado Postal 595, Trujillo, E-mail: vivasa2401@yahoo.com; 2 Director del Laboratorio

de Arqueobiología de la Facultad de Ciencias Socialesde la Universidad Nacional de Trujillo

El estudio de los granos de almidón antiguos queson aislados de diversos contextos arqueológicos,requiere de conocimientos relacionados a lacomposición bioquímica de los almidones y enespecial del uso adecuado de diversas técnicasmicroscópicas.

Nuestra experiencia con estos restosmicrobotánicos data desde 1999 a partir delestudio de una colección de fragmentos decerámica -con sedimentos orgánicos adheridos delsitio Namanchugo, que viene investigando el Dr.John Topic (Trent University) lo cual nos hapermitido en los últimos 8 años aplicar diversastécnicas microscópicas, con la cual se harescatado valiosa información sobre el uso y lapreparación de alimentos en base a tubérculos ycereales andinos en este importante sitio inca.

La aplicación y elección de algunas técnicasmicroscópicas está en relación al tipo de materialque se analiza y los datos que necesitamos

extraer de ellos. Evidencias de granos de almidónantiguo han sido identificadas de tubérculos,raíces tuberosas deshidratadas y quemadas,adheridos en los intersticios de herramientaslíticas, dentro de sedimentos orgánicos adheridosal interior de fragmentos de cerámica, dentro decoprolitos y también en suelos arqueológicos.

Los granos de almidón de plantas andinas comocereales y tuberosas, tienen tamaños que varíanentre 100 y 10 micras. Estos según los contextosy estado en que son extraídos nos permitenevaluar el tipo de técnica microscópica a utilizar.También el grado de conservación del mismograno de almidón, lleva a evaluar algunas técnicasde tinción y tipo de microscopio a usar. .

Cuando se realiza análisis de restos adheridos alinterior de fragmentos de cerámica (restos deollas, tinajas) primero se realizan observacionesutilizando microscopio estereoscopio conmagnificaciones que pueden oscilar entre 10X y

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Técnicas microscópicas ygranos de almidón

antiguos

50X para ubicarlos resi-duos queposiblementecontienen granosde almidón. Unavez aislados estosresiduos, sepueden estudiarcon unmicroscopio de luztransmitida o de

luz polarizada, con magnificaciones entre 100X y400X.

En el caso de aislar residuos adheridos aherramientas líticas que se sospecha fueronutilizados para el procesamiento de tubérculos,raíces tuberosas, cereales, es recomendableutilizar un microscopio estereoscopio con unamayor magnificación entre 50X y 100X, ademásde una fuente de luz fría con iluminación oblicuaque permita reflejar luz al pasar a lo largo de latrayectoria, una para cada ojo y así proveer unaimagen tridimensional de la muestra (Barton yFullager 2006). Se recomienda uso de la luz fríapara no alterar térmicamente a los residuosadheridos en las herramientas líticas. Nuevamenteuna vez aislados los residuos estos pueden serobservados con microscopia de luz transmitida, depolarización o microscopia confocal.

En nuestra experiencia el uso de un microscopiode luz transmitida, con un manejo adecuado delcondensador y lentes, permite obtener buenosresultados para identificar granos de almidónantiguos aislados de residuos adheridos afragmentos de cerámica, herramientas líticas ytambién de macrorestos disecados. Sin embargolos especialistas recomiendan asegurar que lamuestra tenga una buena iluminación para mejorarla resolución y contraste de la imagen, en estecaso recomiendan utilizar un microscopio quecontenga iluminación Köhler. La función deiluminación Köhler es asegurar que el espécimensea iluminado con un campo uniforme de luz y asípoder estudiar las características de las lamelas yel hilum del almidón antiguo (Barton y Fullager2006).

Otra técnica microscópica muy útil para el estudiode granos de almidón antiguos, lo constituye lamicroscopía de luz polarizada. Los filtros de luzpolarizada son también necesarios para inducircontraste en los especimenes. Dolores Piperno enun reciente trabajo indica que la forma del granoen sus tres dimensiones, contorno, característicasde superficie, forma y posición del hilum (céntricoo excéntrico), número y características de facetas,presencia y características de fisuras, y tambiéntamaño y morfología de los brazos que forman lacruz con la polarización, son los criterios a tomaren cuenta para la identificación de granos dealmidón antiguos (Piperno, 2006).

Una característica de los granos de almidón bajoluz polarizada es que ellos presentan dos bandasoscuras, las cuales forman una cruz en variasorientaciones de su superficie. Este patrón esreferido como una polarización cruzada. Elresultado de estas formas observadas bajo luzpola-rizada, es que las moléculas están arregladasperpendicular a su superficie, entonces cuando laluz atraviesa un filtro de polarización en un ángulode 90º, los granos de almidón producen una cruzoscura de polarización. Esta propiedad de losalmidones para causar birrefringencia ypolarización cruzada es el elevado orden de laestructura molecular de las capas de amilosa yamilopectina dentro de los gránulos. Por lo tantoel uso de este tipo de microscopía resultaimportante para identificar si estamos frente a ungrano de almidón, un artefacto, y luego por laposición del hilum, identificar la especie vegetalcorrespondiente.

En nuestra experiencia, la luz polarizada tambiénpermite observar el grado de daño que ha sufridoel grano dealmidón en suscapas deamilosa yamilopectina,lo cual abre laposibilidadpara interpretarsi estos fueronalterados por

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temperatura, procesos hidrolíticos o defermentación enzimática.

Las técnicas de microscopía de luz transmitida yde polarización no implican necesariamente el usode métodos de tinción para los granos de almidónantiguos, pero en el caso de la MicroscopíaConfocal, es necesario utilizar un colorante o unfluorocromo para poder observar especialmentegranos de almidón dañados y localizar esferasproteicas.

El microscopio confocal, es un microscopio ópticoque incorpora dos diafragmas: un diafragma deiluminación localizado tras la fuente luminosadenominado Pinhole de Excitación, cuya utilidades eliminar la luz proveniente de planos superiorese inferiores al plano confocal, aumentando con ellola claridad y resolución de la imagen; y undiafragma de detección, de tamaño variablesituado delante del fotodetector, denominadoPinhole de Emisión. Así, este tipo de microscopíanos permite alta precisión, velocidad de barrido,resolución de hasta 2048 por 2048 píxeles,amplificación, filtros, disminución del ruido yescaneos seriados para la realización del objetoen 3D.

Su utilidad para estudiar los granos de almidónantiguos, radica en identificar granos dañados porlos procesos de molienda y cocción, así porejemplo utilizando el fluorocromo 3-(4-carboxibenzoil) quinolina-2-carboxaldehído, sepuede observar esferas de proteínas en granos de

almidón de Solanum tuberosum (papa o patata) yen Zea mays (maíz) (Han y Hamaker 2002). Otratécnica microscópica de alta resolución, es laMicroscopía Electrónica de Barrido (MEB). Se tratade un microscopio que utiliza electrones que sonbombardeados sobre la muestra para formar unaimagen de alta resolución, lo que significa quecaracterísticas espacialmente cercanas en lamuestra, pueden ser observadas a una altamagnificación. Las muestras adecuadas parautilizar este tipo de microscopía lo constituyenfragmentos de semillas de maíz, tubérculos yraíces tuberosas disecadas y carbonizadas, y engeneral todo tipo de macroresto que contenga unabuena cantidad de almidones. En este caso soloes necesaria una pequeña fracción de la muestra,la cual es recubierta con una capa de oro (Au), encondiciones de vacío. La muestra teñida es barridacon electrones enviados desde un cañón, y undetector mide la cantidad de electrones enviadosque arroja la intensidad de la zona de muestra,siendo capaz de mostrar figuras en tresdimensiones. Además los microscopioselectrónicos de barrido, llevan incorporados undetector EDAX (Analizador de Energía Dispersivapor Rayos X) que realiza microanálisis químicosde las muestras bajo MEB, descartando lapresencia de artefactos, cuando se analizamuestras de sedimentos al interior de fragmentosde cerámica para identificar almidones.

Las técnicas anteriormente descritas han permitidorescatar información valiosa como es el caso de laidentificación de tubérculos deshidratados en sitios

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formativos del valle de Casma, donde la utilizaciónde MEB fue muy importante para la identificaciónde los macrorestos a partir de sus granos detubérculos deshidratados en sitios formativos delvalle de Casma, donde la utilización de MEB fuemuy importante para la identificación de losmacrorestos a partir de sus granos de almidón(Ugent et al, 1982).

Recientemente y mediante el estudio de losgranos de almidón antiguos, se reporta el eventode domesticación y dispersión de Capsicum spp.L. Los almidones antiguos fueron encontrados ensiete sitios que datan de 6000 años antes delpresente y tienen un rango desde las Bahamas alsur de Perú, demostrándose que el maíz y el ají sedispersaron juntos como un complejo de plantasalimenticias Neotropicales (Perry et al, 2007).

En el año 2006 hemos analizado una valiosacolección de fragmentos de cerámica del formativotemprano, medio y tardío de la costa norte. Estosfragmentos contenían sedimentos orgánicos quealbergaban diversos granos de almidón de plantascultivadas. Los resultados obtenidos utilizando trestécnicas microscópicas, están siendo evaluados ypróximamente se harán las publicacionesrespectivas con datos que renovaran yactualizaran el conocimiento del consumo de lasplantas cultivadas por las primeras culturas concerámica de la costa norte.

Agradecimientos: Esta nota queremos dedicarlaíntegramente al Dr. John Topic (Trent University) por sugran interés y apoyo para los análisis de granos dealmidón antiguo de una valiosa colección defragmentos de cerámica de Namanchugo, Palco, CerroIcchal y Chulite, de sus investigaciones durante losúltimos ocho años en el Oráculo Inca de Catequil, SanJosé de Porcón.

Referencias Bibliográficas: .

•Barton H, Fullagar R (2006): Microscopy. In: Ancient StarchResearch Edited by Robin Torrence and Huw Barton,Chapter 3, Pp. 47-52.•Han XZ, Hamaker BR (2002): Location of Starch Granule-associated Proteins Revealed by Confocal Laser ScanningMicroscopy. Journal of Cereal Science 35:109–116.• Piperno DR (2006): Identifying Manioc (Manihot esculenta

Crantz) and other crops in Pre-Columbian Tropical Americathrough Starch Grain Analysis: A Case Study from CentralPanama. In: Documenting Domestication New Genetic andArchaeological Paradigms Edited by Melinda A. Zeder,Daniel G. Bradley, Eve Emshwiller, and Bruce D. Smith.Chapter 5, Pp. 46-67.• Ugent D, Pozoroski S, Pozorski T (1982): Archaeologicalpotato tuber remains from the Casma Valley of Peru.Economic Botany 36. 182-192 pp.• Perry L, Dickau R, Zarrillo S, Holst I, Pearsall D, Piperno D,Berman MJ, Cooke R, Rademaker K, Ranere AJ, RaymondJS, Sandweiss D, Scaramelli F, Tarble K, Zeidler JA (2007):Starch Fossils and the Domestication and Dispersal of ChiliPeppers (Capsicum spp. L.) in the Americas. Science315:986-988.

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