especies utiles tomo i web

Especies tiles en la Regin Andina de Colombia Tomo I

Bogot, D. C., Colombia

Samuel Moreno Rojas Alcalde Mayor de Bogot

Herman Martnez Gmez Director Jardn Botnico Jos Celestino Mutis Julio Csar Pulido Puerto Secretario General (E) Eduardo Villegas Flrez Subdirector Cientfico Federico de Jess Bula Gutirrez Subdirector Tcnico Operativo Frank Leonardo Hernndez vila Subdirector Educativo y Cultural GrupO EDiTOr Jaime roberto Guzmn Castaeda Sergio Leonardo Crdoba Crdenas pamela Tatiana Zuiga upegi Mara Eugenia Torres Crcamo Belkys Adriana prez Martnez Laura isabel Mesa Castellanos ricardo Arturo pacheco Salamanca Claudia Crdoba LiSTADO DE AuTOrES rito Hernn Cardozo Gutirrez Sergio Leonardo Crdoba Crdenas Juan David Gonzlez Corredor Jaime roberto Guzmn Castaeda Hctor Orlando Lancheros Laura isabel Mesa Castellanos ricardo Arturo pacheco Salamanca Belkys Adriana prez Martnez Freddy Alejandro ramos Mara Eugenia Torres Crcamo pamela Tatiana Ziga upegui iSBN: 978-958-97749-2-2 Diseo e impresin: Imprenta Nacional de Colombia

C o l a b o r a d o r e sEspecies tiles en la Regin Andina de Colombia

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Preliminares

Agradecimientosos autores expresan su agradecimiento al Jardn Botnico Jos Celestino Mutis y a sus directivas por el apoyo y la financiacin de las diferentes investigaciones que hacen parte de este trabajo. A la Subdirectora Cientfica del JBJCM (2005-2007) Claudia Crdoba Garca, quien dio impulso a la idea de publicar los resultados de las investigaciones de forma condensada por especies. Al profesor Gustavo Morales, Coordinador de Colecciones del JBJCM, por aportar con su conocimiento y experiencia, brindando su apoyo desde los inicios de la investigacin y realizando valiosos aportes durante la elaboracin del manuscrito. A los diferentes investigadores que estuvieron vinculados al proyecto de uso Sostenible del Jardn botnico, a lo largo de su desarrollo: Adriana pico, Andrea pinzn reyes, Carlos Garzn vila, Catalina Arias, Claudia patricia Gonzlez, Fernel Tabares, Humberto Espinosa, Juan Carlos Linero, Natalia Molina Martnez y Nelly Forero. A los estudiantes que desarrollaron su trabajo de grado o su prctica profesional como parte del proyecto, quienes han colaborado en diferentes aspectos de la investigacin bsica desarrollada en las lneas de investigacin: Andrea Lizcano, Aura Mayerly Martnez, Csar Lpez, Cristina Martnez, Edna Arvalo, Jenny Vergara, Lizeth palacios, Mario Velandia, Nancy Carrillo, Natalia Sarmiento y Yolima Hernndez. A instituciones educativas y de investigacin como la universidad Nacional de Colombia, universidad Francisco de paula Santander, universidad Distrital Francisco Jos de Caldas, pontificia universidad Javeriana, universidad industrial de Santander, universidad pedaggica Nacional y Corporacin universidad Minuto de Dios, quienes en el marco de los convePreliminares

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nios de cooperacin interinstitucionales establecidos con el Jardn Botnico, aportaron valiosos recursos humanos y tcnicos como estudiantes tesistas y pasantes, al igual que su infraestructura y equipos para la realizacin de anlisis que permitieron obtener resultados relevantes que se divulgan en este trabajo. A las comunidades de las reas rurales del Distrito Capital, quienes prestaron colaboracin entregando informacin heredada generaciones atrs, entendiendo que este aporte es parte fundamental para el inicio del presente proyecto. De manera especial a las localidades de Sumapaz (corregimiento Nazareth, veredas Nazareth, Cedral, Animas bajas, Animas altas, Las Auras, Las palmas; Corregimiento de Betania, veredas itsmo, Laguna Verde, Betania, Tabaco y el raizal), usme (veredas Las Margaritas, El Destino, Olarte, La Argentina, Los Arrayanes, Agualinda, Chiguaza, Soches y El uval), Ciudad Bolvar (veredas Las Mercedes, Santa Barbara, pasquillita, pasquilla, Quiba Alta, Quiba Baja, Mochuelo Alto), Santa Fe (vereda Verjn Alto), Chapinero (vereda Verjn Bajo) y Suba.

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Agradecimientos

Autoresl presente trabajo fue desarrollado por los investigadores del proyecto uso sostenible de la Flora del Distrito Capital y la regin, del Jardn Botnico Jos Celestino Mutis:

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Rito Hernn Cardozo Gutierrez Botnico, Msc. en Ecologa y Nutricin Vegetal investigador en el rea de Ecofisiologa [email protected] Sergio Leonardo Crdoba Crdenas ingeniero en Agroecologa investigador en el rea de propagacin Tradicional [email protected] Juan David Gonzalez Corredor Estudiante de Biologa Auxiliar de investigacin en el rea de Etnobotnica [email protected] Jaime Roberto Guzmn Castaeda ingeniero de produccin Biotecnolgica investigador en el rea de propagacin in vitro [email protected] Hctor Orlando Lancheros Redondo Bilogo, candidato a MSc. en Fisiologa de Cultivos investigador en el rea de Ecofisiologa [email protected] Laura Isabel Mesa Castellanos Biloga, candidata a MSc. en Biodiversidad y conservacin investigadora en el rea de Etnobotnica [email protected]

Ricardo Arturo Pacheco Salamanca ingeniero Agrnomo, especialista en Fruticultura de Clima Fro Coordinador del grupo de investigacin [email protected] Belkys Adriana Prez Martnez ingeniera de produccin Biotecnolgica investigadora en el rea de propagacin in vitro [email protected] Freddy Alejandro Ramos Rodriguez Qumico, ph. D en Fitoqumica investigador en las reas de Fitoqumica y Bromatologa [email protected] Mara Eugenia Torres Crcamo Microbiloga industrial investigadora en las reas de Transformacin y Bromatologa [email protected] Pamela Tatiana Ziga Upegui Biloga, candidata a MSc. en Gestin Ambiental investigadora en el rea de propagacin Tradicional [email protected]

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Tabla de ContenidoprESENTACiN ......................................5 AGrADECiMiENTOS ...............................7 AuTOrES ...............................................9 iNTrODuCCiN ..................................17 METODOLOGA....................................21 Estudios en etnobotnica ....................21 Ecofisiologa .......................................22 propagacin tradicional ......................24 propagacin in vitro............................24 Bromatologa .....................................25 Fitoqumica ........................................26 Transformacin..................................29 AMArANTO .........................................35 QuiNuA ...............................................45 AGrACEJO............................................57 AGrAZ .................................................69 uVA CAMArONA.................................81 HiGO ....................................................95 LLANTN ...........................................105 GuAYABA DEL pEr ..........................115 pApAYuELA ........................................123 MOrTiO (Hesperomeles ferruginea) .....133 MOrTiO (Hesperomeles goudotiana) ...141 MOrA DE piEDrA ...............................151 MOrA DE CASTiLLA...........................159 MOrN..............................................169 ArrAYN ...........................................179 CuruBAS pArTE i ...............................................189 GLOSAriO ..........................................213 ABrEViATurAS ..................................223 BiBLiOGrAFA ....................................225 NDiCE DE NOMBrES CiENTFiCOS ....242 NDiCE DE NOMBrES COMuNES .......243ndice

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ndice de figuras

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Figura 1. Curva de germinacin de Amaranthus caudatus 2006 .......... 39 Figura 2. Comportamiento general de crecimiento de Amaranthus caudatus para el 2006 ...................................................................40

Figura 3. Obtencin de harina a partir de semilla de Amaranthus caudatus ............................................................................. 44 Figura 4. Curva de germinacin para Chenopodium quinoa .................. 49 Figura 5. Comportamiento general de crecimiento de Chenopodium quinoa ................................................................................. 50 Figura 6. Obtencin de extracto de saponinas de semillas amargas de Chenopodium quinoa .............................................................. 54 Figura 7. Nmero de ramas en diferente estado de desarrollo fenolgico en un individuo de Vaccinium floribundum cultivado en el JBJCM ......................................................... 61 Figura 8. Nmero de estructuras reproductivas en diferente estado de desarrollo fenolgico, en diferentes ramas de un individuo de Vaccinium floribundum ........................... 61 Figura 9. Nmero de frutos por rama en Vaccinium floribundum para los meses de julio y agosto de 2006 ............................. 62 Figura 10. Distribucin de fruto en diferente estado de maduracin en un individuo de Vaccinium floribundum ............................ 62 Figura 11. Correlacin entre peso y volumen en frutos de Vaccinium floribundum cultivado en el JBJCM ...................................... 63 Figura 12. Fluorescencia instantnea (fotosntesis) en hoja joven y hoja madura de Vaccinium floribundum ............................. 63 Figura 13. Variacin de la radiacin fotosintticamente activa incidente (pAr) y de la fluorescencia de clorofila en una hoja de vaccinium floribundum, en funcin de la hora del da ............ 64

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Figura 14. porcentaje de germinacin en funcin del tiempo en Vaccinium floribundum .......................................................65 Figura 15. Nmero de estructuras reproductivas en diferente estado de desarrollo fenolgico por rama en Vaccinium meridionale .......................................................................... 72 Figura 16. Nmero de estructuras reproductivas en diferente estado de desarrollo en ramas de segundo orden de Vaccinium meridionale cultivado en el JBJCM ....................................... 73 Figura 17. Nmero de frutos en una muestra de ramas de Vaccinium meridionale para el mes de diciembre de 2006. Los datos representan el promedio de la tercera parte de una rama ...... 73 Figura 18. relacin entre el dimetro y el peso fresco de los frutos de Vaccinium meridionale ...................................................... 74 Figura 19. porcentaje de germinacin en funcin del tiempo para Vaccinium meridionale ........................................................................75 Figura 20. Nmero de plntulas de Vaccinium meridionale por clases de altura, dos meses despus de la germinacin ................... 75 Figura 21. Estados de desarrollo fenolgico en cuatro individuos de Macleania rupestris cultivados en el JBJCM ..................... 85 Figura 22. Nmero de botones y flores por rama en un individuo de Macleania rupestris para junio de 2006 ............................ 85 Figura 23. Curvas de saturacin de fluorescencia de clorofila. ............... 86 Figura 24. Transpiracin de Macleania rupestris en funcin de la hora del da ................................................................................. 87 Figura 25. Concentracin relativa de antocianinas en frutos de Macleania rupestris con diferente estado de desarrollo .......... 91ndice

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Figura 26. porcentaje de germinacin en condiciones de luz y oscuridad en funcin del tiempo ........................................ 109 Figura 27. Biomasa total por cada combinacin de nitrgeno y fsforo ........................................................................... 109 Figura 28. Curva de germinacin de Plantago australis ....................... 111 Figura 29. Curva de germinacin de Psidium cattleyanum ................... 118 Figura 30. Comportamiento general de crecimiento de Psidium cattleyanum ....................................................................... 119 Figura 31 proceso para la obtencin de conserva de frutos de Psidium cattleyanum .................................................................. 122 Figura 32. Curva de germinacin de Vasconcellea cundinamarcensis ..... 127 Figura 33. Comportamiento general de crecimiento de Vasconcellea cundinamarcensis ............................................................... 128 Figura 34. Obtencin de productos con los frutos de Vasconcellea cundinamarcensis .............................................................. 132 Figura 35. Germinacin de semillas de Hesperomeles ferruginea en diferentes medios ......................................................... 137 Figura 36. Germinacin de embriones de Hesperomeles ferruginea en diferentes medios .......................................................... 138 Figura 37. Curvas de imbibicin para los seis tratamientos utilizados en semillas de Hesperomeles goudotiana ............... 145 Figura 38. Contenido de nutrientes en Hesperomeles ferruginea y Hesperomeles goudotiana .................................................. 148 Figura 39. Elaboracin del jabn de Hesperomeles goudotiana. .............. 150 Figura 40. Curvas de saturacin de fluorescencia de clorofila en hojas jvenes y maduras de Rubus bogotensis ..................154

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Figura 41. Elaboracin de un jabn antimicrobiano a partir de hojas de Rubus bogotensis. ............................................................... 158 Figura 42. Curvas de germinacin en Rubus glaucus utilizando como sustratos suelo y arena. ........................................... 163 Figura 43. Curvas de germinacin de Rubus nubigenus sembrado en suelo y en arena, utilizando separacin mecnica (izquierda) y manual (derecha). ......................................... 173 Figura 44. Contenido de nutrientes de tres especies pertenecientes al gnero Rubus ................................................................. 175 Figura 45. proceso de elaboracin de nctar de Rubus nubigenus........... 177 Figura 46. radiacin fotosintticamente activa y transpiracin en funcin de la hora del da, en Myrcianthes leucoxyla ...... 182 Figura 47. Germinacin en medio estril de Myrcianthes leucoxyla ....... 183 Figura 48. Comparacin del contenido nutricional de los frutos de Myrcianthes leucoxyla y Myrcianthes rhopaloides.............. 185 Figura 49. Variacin en la concentracin de algunos de los compuestos detectados por DES en las hojas y el aceite esencial de las hojas Myrcianthes leucoxyla obtenido por hidrodestilacin ........................................................186 Figura 50. Curvas de germinacin para las diferentes especies de Passiflora. ..................................................................... 202

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ndice de tablasTabla 1.

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Escala de medicin de la actividad antimicrobiana de los extractos vegetales. ............................................................. 29 Formulacin del champ de Chenopodium quinoa .................55 porcentajes de germinacin de semilla de Vaccinium floribundum en medio con y sin fitorreguladores de crecimiento. ........................................................................ 66 Nmero de flores y frutos por individuo en Macleania rupestris. .................................................................86 Composicin del tnico facial de Macleania rupestris................93 Formulacin conserva de Psidium cattleyanum. .................. 121 ingredientes del jabn de frutos de Hesperomeles goudotiana. ....................................................................... 149 Formulacin jabn lquido antimicrobiano de Rubus bogotensis ..............................................................................158 Formulacin jabn lquido antimicrobiano de Myrcianthes Leucoxyla. .......................................................................... 187

Tabla 2 Tabla 3.

Tabla 4.

Tabla 5. Tabla 6. Tabla 7.

Tabla 8.

Tabla 9.

Tabla 10. Anlisis nutricional de diferentes especies de curubas, pertenecientes a la familia passifloraceae (contenido en 100 g de pulpa de fruta sin semillas). .............................. 207 Tabla 11 Biometra de frutos de Passiflora cumbalensis...................... 207

Tabla 12. Slidos solubles totales de las pulpas y formulacin del nctar de diferentes especies de Passsiflora. .................... 210 Tabla 13. Ajuste a 22 Brix a partir de las pulpas diferentes especies de Passiflora. ..................................................................... 210

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IntroduccinLa expansin de la frontera agrcola tiene como efecto directo la reduccin de las reas disponibles para la conservacin de los recursos naturales renovables; este efecto cobra mayor relevancia en las reas estratgicas para la conservacin del recurso hdrico, como lo son las partes altas de la cordillera. La tasa de crecimiento de la poblacin rural y urbana es especialmente alta en el rea del Distrito Capital y sus alrededores; adems, esta ha crecido en forma desmesurada, debido principalmente al desplazamiento forzado que en la ltima dcada se ha incrementado aceleradamente en el pas, en consecuencia, la presin sobre la tierra se ha incrementado por la bsqueda de espacio habitable. Los procesos mencionados traen, entre otras alteraciones, la disminucin de las poblaciones de especies silvestres que cumplen un rol especfico en la estructura y funcionamiento del ecosistema, desestabilizando las interacciones a nivel de comunidades naturales de plantas, animales y otros organismos. Dentro de las especies vegetales que se encuentran afectadas existen muchas que presentan amplios potenciales de uso, lo cual incluye plantas alimenticias, medicinales, tintreas, entre otras. Estas especies han sido tradicionalmente subvaloradas o, en otros casos explotadas solo a nivel local, haciendo extraccin directa del medio, lo cual puede incrementar el deterioro de las poblaciones silvestres, llevando gradualmente a la extincin local o general. La prdida de estas especies causara un deterioro gradual del ecosistema y adems, la desaparicin de un recurso, que bien manejado podra ocupar un rengln en el mbito econmico del pas, incrementando la competitividad a nivel externo, al ofrecer nuevos productos a partir de especies autctonas. El deterioro de los ecosistemas, la disminucin y el desconocimiento del uso y aprovechamiento de las especies vegetales nativas del Distrito Capital y la regin, limita el crecimiento econmico, la elevacin de la calidad de vidaPreliminares

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y el bienestar social de las poblaciones periurbanas y rurales del Distrito Capital y la regin. Como una alternativa para disminuir este deterioro gradual, se ha planteado la necesidad de crear un enfoque hacia un desarrollo sostenible, haciendo un uso racional de los recursos vegetales. La regin Andina de Colombia cuenta con un extenso recurso fitogentico que puede ser utilizado a nivel industrial, medicinal y alimenticio, sin embargo, tambin es una de las zonas ms amenazadas actualmente debido a la fragmentacin ocasionada en su mayora por los procesos de intervencin antrpica, como es el aumento de los procesos de industrializacin, la expansin de la zona urbana y el continuo desplazamiento de pobladores desde otras reas del pas, entre otros. Dada la gran disminucin de la disponibilidad, utilizacin y aprovechamiento de especies vegetales, el uso sostenible de la flora se ha constituido en un tema de vital importancia para instituciones como el Jardn Botnico Jos Celestino Mutis, cuya accin se enmarca en los lineamientos de la Ley 29 de 1990 para el desarrollo de la Ciencia y Tecnologa, las polticas y normatividad distritales, en particular el plan de Gestin Ambiental (DAMA, 2000; pGA, 2002), ley 165 de 1994 y la Ley 99 de 1993, por la cual los Jardines Botnicos de Colombia estn llamados a ejecutar programas permanentes de investigacin bsica y aplicada, de conservacin in situ y ex situ y de educacin, que contribuyan a que la utilizacin de las especies de la flora y de los ecosistemas naturales se efecte de tal manera que permita su uso y aprovechamiento para las actuales y futuras generaciones del territorio colombiano. por otro lado, el tercer lineamiento del plan Estratgico de los Jardines Botnicos de Colombia, define que uno de los ejes de la Estrategia Nacional para la Conservacin de plantas, es el uso y manejo de las mismas. Estos incluyen sistemas de aprovechamientos caracterizados y evaluados, sistemas productivos sostenibles de flora fomentados, especies tiles y promisorias identificadas, comercio sostenible de flora fomentado y aprovechamiento controlado. Con el fin de dar cumplimiento a estas disposiciones, el Jardn Botnico de Bogot Jos Celestino Mutis ha desarrollado el proyecto uSO SOSTENiBLE DE LOS rECurSOS VEGETALES DEL DiSTriTO CApiTAL Y LA rEGiN, el cual tiene como objetivo generar y aumentar el conocimiento sobre la oferta, el uso y el aprovechamiento de especies vegetales presentes en los ecosistemas de la jurisdiccin del Distrito Capital y su rea de influencia;

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Introduccin


especies que adems de tener un valor ecolgico en los ecosistemas de los que hacen parte, presten una funcin econmica y social para las poblaciones de las zonas rurales, incentivando de esta manera su produccin para el autoconsumo y el cuidado de las reas donde se producen. Desde la investigacin sobre el uso y manejo de especies andinas bajo criterios de produccin ambientalmente sostenibles se abordan los siguientes componentes: Desde la investigacin bsica: La historia de su uso y el conocimiento tradicional, que sobre las diferentes especies vegetales guardan an los habitantes de las reas rurales de las localidades de Chapinero, Santa Fe, usme, Ciudad Bolvar y Sumapaz, del Distrito capital. El anlisis bromatolgico de sus frutos, hojas, tallos, races, el cual permite determinar el contenido nutricional de las estructuras vegetales tradicionalmente empleadas, y de productos de transformacin (harinas, conservas, mermeladas y vinos, entre otros). El anlisis fitoqumico de extractos provenientes de frutos, hojas u otras estructuras, para la identificacin de molculas qumicas con actividad especfica: antibitica (contra cepas de bacterias y de hongos), industrial (geles, aceites, extractos), entre otras. La ecofisiologa (condiciones y limitantes) de la germinacin, crecimiento y desarrollo de las especies, como conocimiento base para la domesticacin de especies no cultivadas. Desde la investigacin aplicada: La propagacin de las especies, por mtodos tradicionales o por mtodos de propagacin in vitro, estableciendo protocolos de conservacin de germoplasma a travs de su manejo en banco de semillas y en bancos plantulares ex vitro e in vitro. procesos de transformacin para obtener productos derivados de las especies, con tecnologas accesibles a la poblacin. una sntesis de estos conocimientos por especie, es lo que encontrar el lector en las pginas siguientes. Las especies presentadas en este trabajo se encuentran organizadas de acuerdo con la principal parte aprovechable, en su orden: semillas, frutos, hojas y tubrculos. Dentro del primer grupo se encuentran tres especies de lasIntroduccin

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familias plantaginaceae, Amaranthaceae y Chenopodiaceae; en el segundo grupo se presentan 21 especies distribuidas en las familias Cactaceae, Caricaceae, Myrtaceae, Ericaceae, passifloraceae, Solanaceae, Euphorbiaceae y Actinidiaceae; el tercer grupo incluye seis especies de las familias Symplocaceae, Aquifoliaceae, Lamiaceae, Valerianaceae y Asteraceae; finalmente, en el grupo de los tubrculos se incluyen tres especies, de las familias Basellaceae, Oxalidaceae y Tropaeolaceae. Los Autores

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Preliminares

Metodologainicialmente se identificaron 60 especies vegetales con potencial alimenticio, medicinal y/o industrial, de las cuales se priorizaron 40 a partir de una valoracin de acuerdo con su uso, conocimiento por parte de las comunidades rurales, grado de domesticacin, adems de factores ambientales, econmicos y sociales. Luego de la priorizacin se realizaron estudios en etnobotnia, ecofisiologa, propagacin tradicional, propagacin in vitro, transformacin y anlisis bromatolgicos y fitoqumicos, con el objetivo de desarrollar paquetes tecnolgicos para cada una de las especies, enfocados al uso ambiental y econmicamente sostenible de estas especies andinas y de pramo.

Estudios en EtnobotnicaLa etnobotnica como disciplina cientfica estudia e interpreta la historia y las interrelaciones entre los seres humanos y las plantas (Hernndez, 1982). Comprende el estudio e interpretacin del conocimiento, significado cultural, manejo y usos tradicionales de los elementos de la flora haciendo nfasis en su conservacin y en el desarrollo local de las comunidades (Alexiades,1996; Cunningham, 2001; Martn, 2000). Todas las experiencias obtenidas por el JBJCM a partir de los estudios realizados con las comunidades sobre el uso de las plantas, son recogidas por la lnea de investigacin en etnobotnica, la cual propende por el rescate del conocimiento tradicional a travs del dilogo y el acercamiento con las comunidades, permitiendo concluir sobre el estado de conservacin y uso de las especies vegetales en ecosistemas altoandinos y de pramo. La informacin relacionada con cada una de las especies seleccionadas se obtuvo a partir de entrevistas informales y encuestas semiestructuradas adaptadas de los protocolos empleados en los estudios desarrollados por Alexiades (1996), Cunningham (2001) y Martin (2001).Metodologa

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M e t o d o l o g aEspecies tiles en la Regin Andina de Colombia

Las entrevistas fueron realizadas a vendedores de las plazas de mercado y habitantes de las reas rurales de las localidades de Ciudad Bolvar, usme, Sumapaz, Chapinero y Santa Fe, pertenecientes al Distrito Capital. Simultneamente se consult la literatura disponible para recuperar la informacin existente sobre nombres comunes, morfologa, taxonoma, origen, distribucin, historia y usos de cada una de las plantas, reportados por diversos autores a travs del tiempo. para la determinacin botnica, en el momento de la entrevista y con el acompaamiento de los informantes, se colectaron ejemplares de especies consideradas tiles para su posterior determinacin. El material colectado en las salidas de campo se proces de acuerdo con lo sugerido por Forero (1977) y Alexiades (1996) y fue determinado mediante confrontacin con ejemplares de herbario y consulta de literatura especializada, para luego ser incluido en el Herbario del JBJCM. La consulta de los sinnimos se hizo en la base de datos Tropicos de Missouri Botanical Garden y se complement con los datos presentados en las monografas revisadas para cada especie.

EcofisiologaLa lnea de investigacin en ecofisiologa tiene como objetivo el conocimiento de la respuesta de las plantas a los diferentes factores ambientales en su medio natural y bajo condiciones controladas. Estos conocimientos se aplican para la produccin bajo condiciones de cultivo, planteando los parmetros de manejo necesarios para la obtencin de plantas ms vigorosas y con mejores rendimientos en produccin. Los trabajos en sta rea, desarrollados en la Subdireccin Cientfica del JBJCM, han utilizado diferentes metodologas, de acuerdo con el aspecto estudiado y la especie objeto de estudio; a continuacin se describe la metodologa utilizada en cada caso: Fenologa. Se realiz una estimacin visual de la presencia de ramas frtiles, posteriormente se tom al azar una muestra de stas. Se contaron las estructuras reproductivas en cada rama, de acuerdo con su estado de desarrollo. A partir del nmero total, se calcul el porcentaje de flores o frutos (infrutescencias) en cada estado. Este mtodo se us en las especies de los gneros Hesperomeles, Rubus y Vaccinium.

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Metodologa


para Valeriana pilosa se cont el nmero de individuos en diferente estado de desarrollo en una muestra de la poblacin. Los resultados se analizaron grficamente, utilizando grficos de barras de porcentaje de presencia de estructuras reproductivas o individuos en diferente estado fenolgico para cada mes. Germinacin y establecimiento plantular. Antes de cada montaje de germinacin se realiz una prueba de viabilidad, sumergiendo las semillas cortadas longitudinalmente en una solucin de cloruro de trifenil tetrazolio al 0,5%, durante 24 horas; se evalu la coloracin de los embriones, considerando viables los que se tieron de rojo o rosado, mientras que las semillas con embriones sin teir (blancos) o con ausencia de estos se consideraron no viables. Se elaboraron montajes en diferentes sustratos y se realizaron peridicamente los conteos de nmero de semillas germinadas. Mediciones de fotosntesis y transpiracin. Mediante el uso del fluormetro porttil pAM-2000, se realizaron las medidas de fluorescencia con intervalos de 15 minutos, ubicando la fibra ptica a un ngulo de 60 y una distancia de 1 cm. Despus de una adaptacin de las hojas a la oscuridad de 15 minutos, se tomaron en su orden las medidas de fluorescencia mnima (Fo), fluorescencia mxima (Fm), fluorescencia mnima de muestra previamente iluminada (Fo), fluorescencia mxima de muestra previamente iluminada (Fm) y radiacin fotosintticamente activa (pAr). utilizando estas medidas y el valor Ft (fluorescencia en un tiempo t), se obtendrn los siguientes valores de acuerdo con las frmulas de Schreiber y Bilger (cit. en Lttge, 1997). Fluorescencia variable mxima Potencial de rendimiento de cuantos del fotosistema II Rendimiento cuntico efectivo Rata aparente de transporte de electrones Los datos de fluorescencia y transpiracin (g cm-2 seg-1) se graficaron en funcin de la hora del da y se realizan comparaciones entre hojas deMetodologa

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la misma especie de diferentes edades y entre especies. De igual forma se elaboraron curvas de saturacin de clorofila, para comparar efectividad fotosinttica entre hojas con diferentes caractersticas.

Propagacin tradicionalEn esta lnea de investigacin se realizan estudios de la efectividad de los mtodos tradicionales de propagacin vegetal, incluyendo sexuales (semillas) y asexuales (acodos y estacas), con el fin de evaluar la factibilidad de la propagacin masiva y el establecimiento de material plantular, a partir de lo cual se procede a la evaluacin del crecimiento y la produccin. inicialmente se realizaron salidas de campo para la colecta de material vegetal; despus de esto se llev a cabo el procedimiento de limpieza y extraccin de semillas, a las cuales se le tomaron datos morfomtricos, como dimetro polar, dimetro ecuatorial y peso de frutos y semillas. una vez separado y limpio el material, se realiz el montaje de ensayos de propagacin en invernadero, variando los sustratos y las densidades de siembra. Despus de iniciado el proceso, se tomaron registros diarios de nmero de semillas germinadas, a partir de lo cual se obtuvieron los porcentajes de germinacin. Simultneamente se tomaron los registros de altura de la planta, dimetro del tallo, longitud y ancho de las hojas, con los que se elaboraron las curvas de crecimiento. A partir de los datos obtenidos se definen los mejores sustratos y densidades de siembra para propagacin de cada especie y se determinan los tiempos de trasplante.

Propagacin in vitroEl cultivo de tejidos vegetales es un grupo de tcnicas por medio de las cuales se pueden obtener plantas, a partir de una porcin vegetal con crecimiento activo de una planta donante; a esta porcin se le denomina explante; su tamao generalmente es pequeo y su manipulacin debe ser bajo condiciones de laboratorio. Los explantes son sembrados en medios de cultivo apropiados, bajo condiciones ambientales controladas.

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Metodologa


Preparacin de los medios de cultivo. El medio Murashige & Skoog (MS) fue el ms empleado en el establecimiento, propagacin y enraizamiento de diferentes especies vegetales. El medio de cultivo se suplement con sacarosa, agar y fitorreguladores. El pH del medio se ajust a 5.8 antes de esterilizar en autoclave, a 15 libras de presin por pulgada cuadrada (15lb/in2) a una temperatura de vapor aproximada de 121 C durante 15 minutos. Desinfeccin de explantes, siembra y traslado de frascos a la sala de incubacin. La semilla, lmina foliar, segmento nodal, punta radicular o cualquier otra parte de la planta que fue sembrada en el medio de cultivo para iniciar la fase de establecimiento, se desinfect previamente con agentes como el hipoclorito de sodio (0.5 a 7%), alcohol etlico (70 a 90%) y cido hipocloroso (0.5 a 2.0%). una vez sembrados los explantes y/o las plantas, los recipientes fueron sellados con papel aluminio y parafilm y llevados a la sala de incubacin, en la cual se manejaron las siguientes condiciones ambientales: intensidad lumnica entre 1500 a 5000 lux, fotoperodo natural de 12 horas luz, 12 horas oscuridad, temperatura entre 19 y 27 C y humedad relativa entre el 60 y 80%. Fase de endurecimiento. Las plantas enraizadas fueron adaptadas a condiciones ex vitro. Debido a que las plntulas dentro de los frascos se encuentran bajo condiciones de esterilidad y con alta humedad relativa, esta debi reducirse eliminando el papel parafilm y perforando el papel aluminio cinco das antes del trasplante a la matera. A continuacin se sacaron las plntulas del frasco con ayuda de una pinza larga, se retir el agar con agua microfiltrada y con papel absorbente se elimin el agua sobrante de las races; se sembraron las plantas en las materas que contenan un sustrato adecuado para cada especie, se cubrieron las materas con papel parafilm y se mantuvieron bajo las condiciones ambientales del laboratorio por un espacio de 21 das, tiempo en el cual se manej riego por capilaridad en bandejas, finalmente, las materas o bandejas fueron trasladas a condiciones de vivero donde las plantas continuaron su crecimiento.

BromatologaEn la lnea de investigacin en Bromatologa se estudia el material vegetal desde el punto de vista de su composicin nutricional, tambin su adecuada conservacin y estabilizacin, por otra parte un anlisis bromatolgico provee de informacin para formular dietas tanto para animales comoMetodologa

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para el hombre. Algunos de los anlisis de composicin qumica y aporte nutricional para las especies presentadas en este libro se realizaron a travs del convenio 410 de 2004 entre la Facultad de Ciencias de la universidad Nacional de Colombia y el Jardn Botnico de Bogot Jos Celestino Mutis. Otros de los resultados presentados fueron realizados en las instalaciones de la Subdireccin Cientfica del Jardn Botnico de Bogot. para las muestras y algunos de sus productos de transformacin se determin el contenido de humedad, slidos totales, protena total, grasa bruta, cenizas, fibra, calcio, hierro, fsforo y en algunos casos otros minerales como manganeso, magnesio, potasio, sodio, zinc cobre y cobalto. Los mtodos utilizados en el Jardn Botnico fueron adaptados de Bernal (1989) y de ramrez (1999). Los mtodos para el anlisis de la composicin qumica y el porte nutricional empleados por el Laboratorio de Nutricin del Departamento de Ciencias de produccin Animal, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, quienes prestaron el servicio a la Facultad de Ciencias de la universidad Nacional de Colombia, fueron adaptados de la AOAC, 1996.

FitoqumicaEstudia la composicin qumica de una planta, evaluada a partir de diferentes mtodos de extraccin, separacin e identificacin. En algunos casos se han empleado pruebas sencillas de coloracin para el reconocimiento de diferentes tipos de metabolitos. En otros estudios se realiza el aislamiento y la elucidacin estructural de los metabolitos presentes en los extractos, con el fin de buscar un potencial de uso. Los anlisis fitoqumicos preliminares de las especies reportadas en este libro se realizaron por medio del convenio 410 de 2004 entre el Departamento de Farmacia de la universidad Nacional de Colombia y el Jardn Botnico de Bogot Jos Celestino Mutis. La metodologa usada se describe a continuacin. Obtencin del extracto etanlico. El material vegetal se sec a 50 C por 48 horas en una estufa de aire circulante. Luego la muestra fue triturada en un molino de discos. El material seco y molido es sometido a maceracin en etanol al 96%. Despus se llev a reflujo por una hora, se dejo enfriar hasta temperatura ambiente y se filtr. El extracto fue concentrado en

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Metodologa


un evaporador rotatorio para ser usado en la determinacin cualitativa de metabolitos secundarios. Determinacin de metabolitos secundarios. Los grupos de metabolitos secundarios fueron identificados parcialmente por medio de pruebas convencionales de marchas fitoqumicas que se enumeran a continuacin (Sanabra, 1983): Alcaloides por las pruebas de Dragendorff, Valser, Mayer y con reinekato de amonio, por medio de pruebas de precipitacin y por cromatografa en capa delgada (CCD). Antraquinonas y/o Naftoquinonas por la prueba de Borntrger-Krauss. Esteroides y/o Triterpenoides por CCD revelando con Vainillina - cido o-fosfrico. Flavonoides por medio de la prueba de Shinoda, por reaccin con HCl y calentamiento y por CCD con reactivos de Godin y Np-pEG. Saponinas por la prueba de espuma y pruebas de hemlisis, Taninos por prueba de gelatina-sal y por reaccin con cloruro frrico, glicsidos cardiotnicos por CCD con revelador de Vainillina - cido o-fosfrico y con revelador de raymond. Cumarinas y lactonas terpnicas por uV, reaccin de hidroxamato frrico, y con revelador de vainillina cido o-fosfrico (Sanabria, 1983). Anlisis de aceites esenciales y voltiles libres. Los anlisis de aceites esenciales de las especies reportadas en este libro se realizaron por medio del convenio de cooperacin interinstitucional 551 de 2005 entre el laboratorio de Cromatografa de la universidad industrial de Santander y el Jardn Botnico de Bogot Jos Celestino Mutis. La metodologa usada se describe a continuacin. Extraccin: para la obtencin del aceite esencial se emplearon las tcnicas de destilacin, extraccin simultnea (DES) con diclorometano como solvente, hidrodestilacin tipo Clevenger con adaptacin para calentamiento por radiacin de microondas, y extraccin con fluidos supercrticos, empleando CO2 como solvente de extraccin. para las muestras de pulpa de fruta se emple microextraccin en fase slida (MEFS) como mtodo de extraccin de voltiles libres. Anlisis: El anlisis cromatogrfico se realiz por medio de cromatografa de gases acoplada a un detector selectivo de masas empleando una columna DB-5MS [5%-fenil-poli(dimetilsiloxano), 60m x 0.25mm x 25mm]. Los compuestos extrados de los aceites esenciales y los extractos fueron identificados con base en sus espectros de masas.

Metodologa

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Ensayos de actividad antimicrobiana. En la actualidad, el gran desafo para los pases ricos en biodiversidad es poder vincular y convertir el conocimiento proveniente de los recursos biolgicos en compuestos, procesos, mtodos, herramientas o productos tiles, como parte del aprovechamiento y la explotacin sostenible de la diversidad biolgica en beneficio de la sociedad. El Distrito Capital posee especies cuyas propiedades activas no han sido estudiadas por completo, sin embargo el JBJCM en aras de aumentar el conocimiento en cuanto a las posibles propiedades antimicrobiales de extractos etanlicos y/o metanlicos vegetales obtenidos de las especies priorizadas dentro del proyecto 318, ha se realizado ensayos de actividad biolgica frente a bacterias patgenas, hongos fitopatgenos y bacterias marinas empleando la tcnica de difusin de disco en agar de Kirby-Bauer, prueba que permitio medir la susceptibilidad in vitro de microorganismos frente a la mezcla de varias sustancias desconocidas de origen vegetal. Microorganismos patgenos. Se utilizaron las bacterias Escherichia coli, Bacillus sp., Staphylococcus aureus y las levaduras Candida albicans y Rhodotorula sp., quienes fueron seleccionados por representar diferentes grupos (bacterias Gram positivos y negativos con diferente morfologa y hongos), que estn relacinados con diferentes cuadros clnicos y a la vez crean resistencia con mucha facilidad. Microorganismos fitopatgenos. Se utiliz el hongo Alternaria sp. aislado por el laboratorio de fitosanidad a partir de especies vegetales presentes en el arbolado urbano del Distrito Capital. Bacterias marinas. Se utiliz un panel de bacterias que se encuentran involucradas en el biofouling marino y que han sido aisladas de las superficies de la esponja Aplysina lacunosa y del bivalvo de Donax sp. (Mora, 2007; Mora et al., 2007). El biofouling marino es un proceso de colonizacin de superficies marinas dado inicialmente por el asentamiento de microorganismos, seguido por el asentamiento y desarrollo de macroorganismos (Yebra, 2004). Este fenmeno genera graves problemas estructurales y de corrosin que afectan al sector productivo martimo (cascos de barcos, tuberas, plataformas, etc.). una aproximacin a la solucin de este problema es la bsqueda de extractos y compuestos de origen natural vegetal con propiedades antifouling que puedan ser incorporados a recubrimientos que generen un menor impacto ambiental respecto a los biocidas actualmente utilizados (Yebra, 2004; Fusetani, 2004).

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Metodologa


Prueba de suceptibilidad antimicrobiana. Los extractos de algunas de las especies se evaluaron en el ensayo de difusin en agar con sensidiscos frente a los microorganismos mencionados en el apartado anterior, para el caso de las bacterias se incubaron entre 18 y 24 horas en caldo de cultivo a 252 C y ajustadas al patrn 0.5 McFarland (National Committee for Clinical Laboratory Standard). Sobre placas de agar se inocularon 100 ml de bacteria y posteriormente se aplicaron discos de papel de filtro esterilizados de 5.2 mm de dimetro que contenan 300 mg del extracto a evaluar. A las 24 horas de iniciado el ensayo se leyeron los halos de inhibicin que representan una medida de la actividad antibacteriana de los extractos (tabla 1). para las levaduras el ensayo se realiz de la misma manera, pero el tiempo de lectura de los halos de inhibicin se realiz a las 72 horas, en el caso del hongo no se realiz el ajuste al patrn 0.5 McFarland, sino que se adicion a la placa con la respectiva siembra 10 ml de solucin salina y de all se utiliz 100 ml del respectivo hongo para la prueba de actividad el tiempo de lectura de inhibicin correspondi a 120 horas. Los ensayos se realizaron por triplicado (Torres, 2007) y (ramos, 2007). Tabla 1. Escala de medicin de la actividad antimicrobiana de los extractos vegetales Simbologa (-) (+) (++) (+++) Descripcin No hay actividad Actividad leve o dbil Actividad moderada Actividad fuerte Tamao del halo (mm) Dimetro entre 0 6 mm Dimetro entre 7 -10 mm Dimetro entre 11-15 mm Dimetro mayor a 16 mm

TransformacinLa lnea de transformacin de recursos fitogenticos tiene como objetivo la investigacin para generar protocolos para la generacin de productos a partir de materias primas de origen vegetal, que puedan ser utilizados a nivel alimenticio, industrial o medicinal. Los protocolos para cada especie fueron constituidos a partir de la recopilacin y anlisis de informacin secundaria sobre contenidos nutricionales y metabolitos de inters de los diferentes rganos que componen la planta, con sus respectivos usos. Con ayuda del anlisis de inforMetodologa

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macin secundaria y los datos reportados en la lnea de bromatologa y fitoqumica se determinaron las potencialidades de uso de la especie. Finalmente los frutos, semillas, hojas, tubrculos, rizomas, entre otros, se sometieron a procesos de aprovechamiento para generar extractos, aceites esenciales, pigmentos, pulpas, hojuelas, concentrados deshidratados, los cuales son materia esencial, segn sea el caso, para elaborar harinas, vinos, mermeladas, conservas, productos cosmticos, productos de aseo, colorantes, entre otros. Los protocolos de transformacin destinados a la industria alimenticia son generados para elaborar nctares, mermeladas, vinos, licores, conservas en almbar a partir de pulpas, conservas en salmuera acidificada de hortalizas, previamente caracterizadas fisicoqumicamente, determinando los slidos solubles totales (SST), pH, % de acidez, ndice de madurez y rendimiento. Los SST nos indican la concentracin de sacarosa presente en frutas y su productos derivados, su determinacin se hace a temperatura de 20 C utilizando un refractmetro expresando la concentracin respectiva en Brix. para determinar el valor del pH, se utiliza un pH-metro previamente calibrado. El porcentaje de acidez (Frmula 1) indica el contenido de cido por masa o volumen de muestra y se determin por medio de titulacin con NaOH al 0.1 N y fenolftaleina como indicador. El ndice de madurez se determina por medio de la relacin de SST y el % de acidez. Frmula 1

En donde: A = acidez, en meq/kg V = volumen (cc) de NaOH gastado N = normalidad de la solucin de NaOH m = masa (g) de la muestra para elaborar nctares, vino, mermeladas y conservas en almbar es preciso determinar las cantidades para cada ingrediente mediante la formulacin, que depende de las caractersticas fisicoqumicas de la fruta a transformar.

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Preliminares


De acuerdo con paltrinieri & Figuerola (1997) un nctar es un producto que debe tener una relacin de pulpa y agua de 1:4 y un contenido de slidos solubles de 15 Brix. para su elaboracin, se calculan las frmulas mencionadas ms adelante. primero se establece el rendimiento de la pulpa con la relacin del peso fresco procesado con el peso final obtenido. posteriormente para determinar el peso de pulpa sin semilla se utiliza la frmula 2: Frmula 2

As mismo para establecer la cantidad de agua a adicionar, se multiplica la cantidad de pulpa por 4. El nctar se ajusta a una concentracin SST de 15 Brix, para lo que es necesario fijar la cantidad de azcar determinando primero la concentracin de SST de la fruta utilizando la frmula 3: Frmula 3

Los SST de la fruta deben ser multiplicados por el peso de pulpa para determinar la cantidad de azcar aportado por la misma. Adicionalmente se multiplica la cantidad de agua por 0.15, lo que permite conocer la concentracin de azcar en el producto final. Con la diferencia entre la concentracin de azcar del producto y el azcar aportado por la fruta se determina la cantidad real de edulcorante para ajustar a 15 Brix. para verificar si los SST han sido ajustados mediante los clculos descritos anteriormente, es necesario tener el peso final del producto sumando la cantidad de azcar con la cantidad de agua y estableciendo la relacin de la frmula 4: Frmula 4

Preliminares

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En el caso de la conserva en almbar es necesario tener una proporcin de slido: lquido de 6:4 definida como fruta escaldada (parte slida) en almbar (parte lquida) ajustada con SST de 22 Brix, para lo que es necesario conocer el peso neto del producto, porque a partir de este se define la cantidad de parte slida y lquida a preparar. para ajustar los SST a 22 Brix se debe conocer la concentracin de SST del fruto y multiplicarlo por la fraccin slida. As mismo para conocer la concentracin de azcar en el almbar se utiliza la frmula 5: Frmula 5

por ltimo, para conocer la cantidad de edulcorante por envase se debe calcular la diferencia entre la concentracin de azcar en el almbar y la cantidad de azcar aportada por la fruta. para elaborar vino se utiliza un mosto (jugo) ajustado a 22 Brix con el fin de obtener un producto final con un rendimiento de alcohol mayor al 11%. para realizar los clculos respectivos se utiliza una relacin de pulpa y agua 1:4, y se determinan los ingredientes utilizando las frmulas respectivas descritas en el nctar pero se utiliza como factor de ajuste 0.22 en vez de 0.15. La conserva en salmuera acidificada es un mtodo de preservacin cuyo fundamento consiste en sumergir el producto de inters en un medio acidificado, que luego de ser envasado hermticamente debe someterse a un proceso trmico. para elaborar conservas en salmuera acidificada es necesario utilizar una proporcin de slido: lquido de 6:4 entendiendo como slido el fruto entero escaldado y como lquido la salmuera acidificada, por lo anterior para definir la cantidad de cada proporcin se debe conocer la capacidad y la cantidad de envases a preparar determinando de esta manera la cantidad de parte slida y lquida a elaborar. por otra parte la salmuera acidificada esta conformada por cloruro de sodio al 2% p/v y como agente acidificante cido actico (vinagre) al 12% v/v lo cual corresponde a las cocentraciones respectivas expresadas en la formula 6 y 7: Formula 6

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Preliminares


Formula 7

A partir del factor determinado en las frmulas anteriores la cantidad de cloruro de sodio y cido actico que componen el medio de cobertura (salmuera acidificada) se determinan con la cantidad de salmuera definida como la cuarta parte de la capacidad del envase multiplicndola por el resultado de la concentracin de cloruro de sodio (frmula 6) y el factor respectivo para la concentracin del cido actico (frmula 7). por otra parte los extractos vegetales fueron obtenidos por maceracin (solventes polares) y/o reflujo (ver fitoqumica). Son utilizados para los respectivos estudios fitoqumicos ensayos de actividad antimicrobiana y en la formulacin de productos cosmticos y de aseo como desinfectantes para superficies, los cuales se pueden preparar a manera de desinfectante utilizando 300 mg de extracto por cada ml a elaborar.

Preliminares

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M e t o d o l o g a


AmarantoAmaranthus caudatus L. Preliminares

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Orden: CARYOPHYLLALES Familia: AMARANTHACEAE Especie: Amaranthus caudatus L.Sinnimos: Amaranthus cruentus L., Amaranthus edulis Speg. Amaranthus leucospermus S. Watson, Amaranthus mantegazzianus pers., Amaranthus sanguineus L., Amaranthus alopecurus Hochst ex A. Br. De Bouch, Amaranthus cararu Hort, Amaranthus maximus Miller, Amaranthus paniculatus Wall, Amaranthus pendulus Hort. ex Moquin. Nombre comn: Ataco (Nario), bledo (Cundinamarca), abanico, amaranto, bledo, bledo blanco (Colombia). Coimi, (Bolivia). Sangorache (Ecuador). Kiwicha (per).

Amaranto

Descripcin: planta anual de 3 m de altura o ms; con ramificacin densa o simple, glabra o densamente pubescente en la parte superior, con tonalidades que van desde el verde hasta el prpura, con varios colores intermedios como el rojo, rosado y caf. Tallos jvenes suculentos, erectos y algo fibrosos y tallos maduros huecos. Hojas generalmente dispuestas en forma alterna y opuesta, romboideas, elpticas u ovaladas, glabras por ambas superficies, con nervaduras pinnadas y pronunciadas con colores desde el verde amarillento hasta el rojo intenso, generalmente con pice agudo y pecolo largo. Flores dispuestas en inflorescencias grandes, pndulas, en forma de panculas terminales de hasta 1 m de longitud, la forma, arreglo y color de estas vara entre las cultivariedades, a menudo rojas, rosadas o amarillentas; inflorescencias densamente agrupadas en espigas cortas, presentes en las axilas u hojas superiores. Las semillas son subesfricas a lenticulares, pequeas, ovaladas, glabras, brillantes y ligeramente aplanadas, blancas, blanco-amarillentas, doradas, rojas, rosadas y negras, semitransparentes y opacas, algunas veces aparecen rosadas en los bordes, debido al embrin pigmentado (adaptado de SECAB, 1989). Las semillas miden 1.33 mm de largo y 0.95 mm de ancho. El peso de 100 semillas es aproximadamente de 121.5 mg.

Amaranthaceae

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A m a r a n t oEspecies tiles en la Regin Andina de Colombia

Inflorescencia de Amaranthus caudatus

Semilla de Amaranthus caudatus

Distribucin y ecologa: Esta planta es originaria de los valles interandinos de Sudamrica, se distribuye desde el sur de Ecuador hasta el norte de Argentina, entre los 0 y 3400 m. Su empleo como alimento ha permitido la expansin de cultivos en diversos pases tropicales y subtropicales como Guatemala, Mxico, india, pakistn, China y algunos pases de frica (Oller & Arenas, 2001). En Colombia se encuentra en Boyac, Cundinamarca y Nario. Se desarrolla mejor en zonas con das cortos, aunque muestra gran adaptabilidad a diferentes ambientes, puede florecer con das de 12 a 16 horas de duracin. Los requerimientos de precipitacin varan de 400 a 800 mm/ ao, sin embargo, se obtienen producciones aceptables con 250 mm/ao; si bien requiere niveles razonables de humedad para la germinacin y floracin, puede tolerar perodos de sequa despus del establecimiento de la planta. La planta se desarrolla mejor en un rango de temperatura de 21 a 40 C, siendo su temperatura ptima de crecimiento alrededor de los 21 C. Crece preferiblemente en suelos francos, arenosos, con alto contenido de nutrientes y buen drenaje, aunque puede adaptarse a diferentes condiciones de suelo. El pH ideal es de 6 a 7, existen reportes en suelos alcalinos de pH 8,5 y en suelos cidos en donde ha mostrado tolerancia a la toxicidad de aluminio (SECAB, 1989). Propagacin tradicional: Esta especie se propaga tradicionalmente por semilla, la cual se extrae cortando las panculas maduras y transportndolas con cuidado para evitar su prdida. Las panculas deben ponerse a secar por ocho das hasta que las semillas se desprendan por s solas. una vez las panculas estn secas, se golpean sobre un lienzo, en el cual se desprendern

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Amaranthaceae


Propagacin en bandeja germinadora de Amaranthus caudatus

Propagacin en campo de Amaranthus caudatus

las semillas. El producto de este procedimiento se debe tamizar para obtener las semillas limpias, las cuales se pueden utilizar directamente para la alimentacin o con fines de propagacin. No se recomienda hacer lavados antes de su consumo o para su almacenamiento ya que las semillas inician el proceso de germinacin fcilmente. El almacenamiento se puede realizar en bolsas de sello hermtico por no ms de dos meses si se desea propagar (Ziga-upegui, 2006). Se utilizan bandejas germinadoras empleando como sustrato una mezcla de tierra y cascarilla en proporcin 2:1; la germinacin se inicia cerca del quinto da despus de la siembra (Figura 1); entre el primer y cuarto da se obtiene el 95% de la germinacin, para as dar inicio a una fase de establecimiento de la germinacin (Ziga upegui, 2006). Figura 1. Curva de germinacin de Amaranthus caudatus 2006120 100 % Germinacin 80 60 40 20 0 1 2 3 4 7 8 9 10 11 14 15 Tiempo (No. das)

Amaranthaceae

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una vez germinada, la altura de la planta, el dimetro del tallo, la longitud y el ancho de las hojas presentan una primera fase de incremento, a partir de all este es constante a travs del tiempo y las proporciones de las variables se mantienen paralelas, aunque a partir del da 35 y hasta el da 80, la longitud y el ancho de las hojas mantienen proporciones cercanas en sus magnitudes, de igual manera se presenta un nuevo incremento para todas las variables (Figura 2). Figura 2. Comportamiento general de crecimiento de Amaranthus caudatus para el 2006

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Altura

Dimetro

Lon. Hojas

Ancho hojas

ln de las dimensiones (mm)

6 5 4 3 2 1 01 4 9 15 18 23 28 32 37 42 45 51 56 59 65 70 73 78 81 86 91 94 101 106 109 114 117 123 128 131

Tiempo (No. das)

para su transplante las plantas deben tener entre 15 a 20 cm de porte y ser sembradas cada 20 cm, con una distancia entre surcos de 25 cm para que el follaje de las plantas tenga el suficiente espacio; despus del transplante se deben realizar tres a cuatro labores de fertilizacin y riego cada dos das. una vez las plantas alcanzan una altura promedio de 50 cm se deben aporcar ya que la formacin de panculas genera gran peso en la planta y su sistema radicular no soporta el peso; de igual manera, se deben realizar labores de deshierbe mientras la planta es pequea ya que altas densidades de siembra generan mortalidad por competencia (Ziga-upegui, 2006). Cuando la planta proviene de semilla sembrada directamente en campo, la densidad es ms alta por lo cual las labores culturales de aporque no deben realizarse (Oller & Arenas, 2001). Plagas y enfermedades: Las principales plagas que atacan el cultivo de amaranto son los insectos. En las primeras semanas de crecimiento las plantas pueden ser atacadas por hormigas, posteriormente el cultivo puede ser atacado por insectos fitfagos. una de las enfermedades comunes es

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Amaranthaceae


causada por Sclerotina sclerotiorium, un hongo que afecta a todos los rganos de la planta, incluida la panoja produciendo clorosis general. Tambin se presenta alternariosis (Alternaria sp.) en hojas y tallo donde se pueden observar manchas de diferente tamao y de color rojizo. Adems la roya blanca (Albugo sp.) ocasiona la aparicin de las pstulas en las hojas, aspecto que las hace menos atrayentes para su utilizacin como verdura; tambin afecta los rendimientos del grano cuando no se trata oportunamente (Oller & Arenas, 2001). Cosecha: Las panculas maduras de color rojo intenso se obtienen hacia los 200 das de cultivo, alcanzando una longitud y ancho aproximado de 136 cm y 50 cm, respectivamente. La produccin promedio estimada es de 81 g por planta, lo cual correspondera a 9840 semillas por planta, un alto nmero si las semillas fueran utilizadas con fines de propagacin pero relativamente bajo para consumo. una vez cosechadas las semillas los tallos y hojas pueden ser utilizados como forraje para diversas especies (Zigaupegui, 2006). Usos: En la poca colonial se consider que su consumo incrementaba la agilidad mental y fsica de quienes la consuman, tal vez por esto se le asoci con una posible sublevacin de los indgenas y por ende, se di la declinacin de su cultivo (Cceres, 1991, Kietz, 1992, Becerra, 2000). Sin embargo, hace algunas dcadas la especie fue redescubierta y su consumo se ha incrementado, alcanzando gran importancia en pases como Bolivia y Mxico gracias a su valor alimenticio.

Semillas aisladas de la pancula para alimentacin

Amaranthaceae

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El amaranto se emplea principalmente como alimento, frmaco y colorante natural; entre los usos alimenticios se encuentra que la forma principal de consumo es como grano cocido el cual se emplea como sustituto del pan. Otra forma de aprovechamiento es la harina, que tiene un sabor agradable y es consumida preferentemente por los nios. Los granos igualmente se utilizan para la preparacin de bebidas refrescantes y preparacin de comidas como sopas, guisos, etc., en las cuales el amaranto es el ingrediente principal y reemplaza a otros cereales en la alimentacin diaria de las familias. Las hojas tiernas son utilizadas como hortaliza y las panojas como colorante en bebidas. En Ecuador se usa como antiemenagogo, astringente y antidiarreico. Adems, la infusin de las hojas e inflorescencias se usa como antiinflamatorio de las encas y la garganta en forma de gargarismos (Gupta, 1995). Bromatologa y aporte nutricional: La semilla posee un contenido proteico del 16%, que al compararlo con cereales consumidos habitualmente como el maz, el arroz y el trigo, resulta ser superior a estos; adicionalmente, la semilla posee compuestos inorgnicos como calcio (250 a 300 mg), magnesio (110 a 130 mg), fsforo (350 a 400 mg), hierro (300 a 350 mg), potasio (8 a 12 mg), zinc y vitaminas B y E (SECAB, 1989; Oller & Arenas, 2001). Segn Collazos et al., (1975) contiene 366 caloras, agua 12.3 g, protenas 12.9 g, extracto etreo 7.2 g, carbohidratos 65.1 g, fibra 6.7 g, cenizas 2.5 g, calcio 1.79 mg, fsforo 454 mg, hierro 5.3 mg, vitaminas como tiamina 0.20 mg, riboflavina 0.57 mg, niacina 0.95 mg y cido ascrbico 3.2 mg. Contiene altas cantidades de lisina y aminocidos esenciales, por lo que se considera que tiene un contenido de protenas similar al de la leche materna la cual es digerible y demanda del organismo un pequeo gasto de energa para ser asimilado. Fitoqumica: De las semillas se han aislado cidos grasos (esterico, oleico, linoleico, palmtico), esteroles (-sitosterol), antocianinas, amilosa, amilopectinasa, junto con aminocidos esenciales, adems de productos de degradacin de la clorofila (feofitina y cido ftico) (SECAB, 1989). Adicionalmente, las semillas de dos variedades de A. caudatus (var. scar blanco y var. Victor red) han mostrado tener actividad antioxidante y antidiabtica por la inhibicin de a-amilasa; esta actividad est relacionada con los contenidos de escualeno y de compuestos de tipo fenlico (Conforti et al., 2005). De otro lado, se ha encontrado que las semillas contienen protenas del tipo lectina, como la protena antimicrobiana Ac-AMp-2, la cual es una protena bsica, pequea, con dominios tipo Heveina; este ltimo es un

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Amaranthaceae


residuo estructural de 30 a 43 aminocidos, comnmente presente en protenas de plantas como las lectinas especficas, protenas antimicrobianas, protenas inducidas por heridas y quitinasas tipo 1. Este tipo de lectinas es inhibidor de hongos o txico contra gorgojos y se considera que cumplen un papel importante en la defensa de las plantas (Muraki et al., 2000). Esta planta muestra un gran potencial agroindustrial como fuente de colorantes, ya que diversos estudios (Cai et al., 1998, Cai et al., 2003) muestran la presencia de 16 betacianinas (rojo violeta) y tres betaxantinas (amarillo) que, comparada su actividad antioxidante con el radical DppH, son tres o cuatro veces ms activas que el cido ascrbico. Aprovechamiento: para aprovechar los beneficios nutricionales se describe el proceso de obtencin de harina a partir de las semillas, la cual puede incorporase en diversas recetas culinarias (Figura 3) (Torres, 2005). Las empresas agroindustriales ya emplean el grano de esta planta para procesarlo y elaborar desde harinas en mezclas con quinua, maz, cebada, trigo, etc., hasta desayunos instantneos (Crdenas, 1969). Obtencin de harina a partir de semilla: Las semillas libres de impurezas deben pasarse por un molino de disco para obtener un granulado fino; si se desea un tamao de partcula muy fino debe pasarse varias veces por el molino y tamizarlo con un cernidor de 8 micras. La humedad final de la harina debe aproximarse al 8%. El rendimiento de la semilla para la obtencin de harina es de 90.8%. La harina debe empacarse en bolsas de plstico, etiquetarse con el nombre del producto, fecha de elaboracin y almacenarse a temperatura ambiente. El tiempo de vida til del producto es de un ao (Torres, 2005). para elaborar 100 g de brownie se debe mezclar 125 g de chocolate troceado con 220 g de mantequilla; 4 huevos con 225 g de azcar, 60 g de harina de amaranto y 10 g de harina de trigo. La harina de amaranto no posee gluten por lo que debe mezclarse con harina de trigo, en una proporcin de 6:1. Se mezclan todos los ingredientes y se colocan en un molde de aluminio. Si se utiliza horno se deja durante 10 minutos a una temperatura de 180 C; si no se tiene horno, el molde de aluminio debe calentarse sobre un soporte resistente al calor a fuego lento hasta que esponje, posteriormente voltearse para que termine la coccin por el lado inverso (Torres, 2005). Adicionalmente, se encuentran recetas para elaborar productos derivados como alfajores, galletas y pan, las cuales se encuentran en el documento de SECAB (1989).Amaranthaceae

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Figura 3. Obtencin de harina a partir de semilla de Amaranthus caudatusPANOJAS Colecta Obtencin de semilla Secado

Molienda

Limpieza

Tamizaje

Envasado Etiquetado Almacenamiento

Producto (Harina de Amaranto)

Brownie de harina de Amaranthus caudatus

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Amaranthaceae

QuinuaChenopodium quinoa Willd.

Orden: CARYOPHYLLALES Familia: CHENOPODIACEAE Especie: Chenopodium quinoa Willd.Sinnimos: Chenopodium canihua Cook, Chenopodium album (L.) ssp. quinoa (Willd.) O. Kunt., Chenopodium album L., var. quinoa (Willd.) O. Kunt., Chenopodium hircinum subsp. milleanum var. quinoa (Willd.) Aellen, Chenopodium nuttalliae Safford, Chenopodium purpurascens Jacquin var. punctulatum Moq., Chenopodiumm quinoa Willd. fo. purpureum Aellen. Nombre comn: Quinua, suba, pasca, cenizo (Colombia). Kiuna, parca (Bolivia). Quinhua (Chile). Quinoa (Ecuador). Trigo inca, liccha, jiura (per).

Q u i n u aEspecies tiles en la Regin Andina de Colombia

Quinua

Descripcin: planta anual de 0.5 a 2 m de altura. Tallo cilndrico en la base de la planta y anguloso a partir de las ramificaciones, con tonalidades verdes, rojas, amarillas, anaranjadas o prpuras, dependiendo de la variedad y el estado de desarrollo, glabro. Hojas alternas, simples, de lmina polimorfa, hojas inferiores romboidales o triangulares, hojas superiores lanceoladas o triangulares, planas u onduladas, algo carnosas, las hojas jvenes cubiertas de papilas esferoidales o globosas de 1.4 mm de dimetro, blancas, prpuras o rojas, a veces las hojas son brillantes y carentes de papilas, bordes ms o menos profundamente dentados, pecolos largos, finos, acanalados en el lado superior. La inflorescencia es una panoja, constituida por un eje central, con ejes secundarios y terciarios, los pedicelos sostienen a los glomrulos; puede ser laxa o compacta, la longitud de la panoja es variable dependiendo de las variedades. Flores terminales en panojas, con 5 ptalos amarillos, 5 estambres, pistilo con 2 o 3 estigmas. Fruto en aquenio, seco e indehiscente en la mayora de las variedades cultivadas. La semilla est adherida al pericarpio del fruto y presenta alvolos (Cern-ramrez, 2002), el peso promedio de 100 semillas es de 425 mg y cada semilla mide aproximadamente 2.21 mm de largo y 2.20 mm de ancho.

Chenopodiaceae

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Planta de Chenopodium quinoa

Inflorescencia de Chenopodium quinoa

Distribucin y ecologa: Es una especie originaria de la regin Andina, su principal centro de origen se encuentra en los alrededores del lago Titicaca, pertenecientes a Bolivia y per, se distribuye en un amplio rango altitudinal, alcanzando alturas de 3000 m. A escala mundial se encuentra en pases como Argentina, Brasil, Chile, Dinamarca, Estados unidos, Espaa, Holanda, inglaterra y otros pases europeos que han mostrado gran inters por la produccin, industrializacin y comercializacin de esta especie. En nuestro pas, se encuentra en los departamentos de Boyac, Nario, Cauca y Cundinamarca, en condiciones de subpramo y pramo. De acuerdo con prez-Arbelez (1956), la quinua es un cultivo netamente indgena americano, cuyo centro de diversificacin y dispersin fueron los Andes bolivianos. Sin embargo, pulgar-Vidal (1954) sugiere que el origen de la quinua se di en el altiplano Cundiboyacense, donde los Chibchas la usaban como fuente de alimentacin, as como tambin los Arhuacos en la Sierra Nevada de Santa Marta. Lo cierto es que el origen y la domesticacin de la quinua y otras plantas alimenticias se pierden en el tiempo y podran tener carcter multignico (Cceres, 1991). Ya que los Andes poseen una conformacin variable de acuerdo con los ambientes ecolgicos, se pueden distinguir ecotipos y razas de adaptacin especfica dada su gran variabilidad gentica y adaptacin a diferentes condiciones agroecolgicas (Bonifacio, 2006; Corredor, 2004). Se adapta a suelos francos con materia orgnica, pero puede crecer en suelos generalmente alofnicos derivados de cenizas volcnicas tpicos de los Andes, donde predominan pH cidos. Debe considerarse como un cultivo que requiere terrenos bien preparados, con textura arenosa y migajones arcillo-limosos.

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Semillas de Chenopodium quinoa

Cultivo de Chenopodium quinoa

No se deben utilizar suelos inundables y arcillosos, se recomienda el mismo tipo de suelo utilizado para la papa (Cern-ramrez, 2002). Propagacin tradicional: Las semillas no deben tener ms de un mes de cosechadas ya que pierden su viabilidad. Bajo condiciones de agricultura extensiva el sistema de siembra es al voleo. La propagacin a pequea escala se realiza en bandejas germinadoras, empleando como sustrato una mezcla de tierra y cascarilla de arroz en proporciones 1:1, con riego por aspersin; en cada alvolo se siembran dos semillas a una profundidad mxima de 1 cm. La germinacin se da 4 das despus de la siembra, con una germinacin del 97% (Figura 4). No requiere tratamientos pregerminativos (Ziga-upegui, 2006). Figura 4. Curva de germinacin para Chenopodium quinoa120 100 % Germinacin 80 60 40 20 0 1 2 3 Tiempo (No. das) 4 5 6

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Durante los primeros 20 das de desarrollo, la planta presenta un incremento significativo en altura, dimetro del tallo, longitud y ancho de las hojas, crecimiento que se mantiene continuo hasta el da 80 del cultivo, a partir del cual se presenta un nuevo incremento en las proporciones de la planta y se evidencia que las magnitudes del ancho de las hojas superan las de su largo (Figura 5). La finalizacin del cultivo se da con la cosecha ya que se deben cortar las panculas. Figura 5. Comportamiento general de crecimiento de Chenopodium quinoaLon. Hojas Altura Dimetro Ancho hojas

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ln de las dimensiones (mm)

6 5 4 3 2 1 01 4 9 15 18 23 28 32 35 40 43 49 54 57 63 68 71 76 79 84 89 92 97 102 103 108 111 117 122 125

Tiempo (No. das)

El transplante a terreno definitivo se hace cuando las plntulas alcanzan una altura promedio de 10 a 15 cm. De igual manera, conviene realizar labores frecuentes de deshierbe para reducir la competencia con arvenses. Requerimientos tcnicos: Se recomienda una densidad de 30 cm entre surcos y 40 cm entre plantas. Se puede sembrar a inicios del ao para que el proceso de formacin de panculas coincida con la finalizacin del periodo de lluvias asegurando as la humedad que el cultivo requiere y evitando la germinacin en las panculas. El ciclo de cultivo est entre ocho y diez meses en promedio, desde la germinacin hasta el tiempo de cosecha. Las panculas cuando llegan a su punto mximo de madurez dejan ver las semillas, las cuales se desprenden fcilmente al tacto (Ziga-upegui, 2006). Cuando la planta proviene de semilla sembrada directamente en campo, la densidad es ms alta por lo que las labores culturales de aporque no son necesarias. La fertilizacin nitrogenada se propone de dos maneras: al momento de la siembra y a los 60 das despus de la siembra; o en la siembra, a los 30 das y al comienzo de la floracin. Esta fertilizacin debe hacerse con urea.

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Cuando se abona con materia orgnica la aplicacin debe hacerse en el momento de la siembra (Cern-ramrez, 2002). Plagas y enfermedades: Como enfermedades principales se encuentran: el mildeo, causada por el hongo Peronospora farinosa; el dao se presenta con mayor severidad en los primeros meses de desarrollo de la planta y es ms notable en las hojas que en los tallos y ramas. En el envs de las hojas, las lesiones estn cubiertas por un polvillo de color caf plomizo con apariencia de terciopelo, en consecuencia estas se deforman, se vuelven amarillentas, luego se presenta necrosis y finalmente se caen. La mancha circular de la hoja es ocasionada por el hongo Cescospora sp., y se presenta en las hojas jvenes y adultas en forma de lesiones circulares de color caf claro de 3 a 6 mm de dimetro, rodeadas de un anillo amarillento. Las manchas se presentan en cualquier parte de la lmina foliar y cuando el ataque es severo las hojas se secan y caen (Cern-ramrez, 2002). La podredumbre marrn es producida por Phoma spp., que ataca el tallo y la panoja observndose lesiones de color marrn oscuro con los bordes de aspecto vtreo. En el interior de estas lesiones se pueden observar unos puntitos que corresponden a las picnidias del hongo. Si el ataque se presenta en el pice de la planta, impide la formacin normal de la panoja, dando origen a panojas secundarias. Tanto el tallo como la panoja suelen doblarse y/o quebrarse en los puntos de infeccin. La mancha foliar es producida por el hongo Ascochyta hylospora. Sus sntomas se notan en las hojas como manchas o lesiones de color plido, posteriormente son de color crema, presentndose en su interior puntitos negros que corresponden a las picnidias del hongo. El tamao de la lesin vara de 0.5 a 1 cm, pudiendo abarcar toda la superficie de la hoja y producir defoliacin (Cern-ramrez, 2002). Se pueden considerar como menos importantes los daos ocasionados por pegadores de las hojas (Scrobipalpula spp.), chupadores (Paratanus yusti), minadores (Liriomisa spp.) y fidos (Macrosiphum spp. y Myzus spp.). Estos insectos mediante su aparato bucal picador chupador succionan la savia de los tallos tiernos, inflorescencias y hojas. El sntoma del dao es el amarillamiento general de los rganos atacados, con cada posterior y presencia de mielecilla. Tambin el ataque de los pjaros causa muchas prdidas, con mayor incidencia en las variedades menos amargas (Cern-ramrez, 2002). Cosecha: Actualmente en el pas las principales zonas de produccin son Boyac, Cundinamarca, Cauca y Nario, siendo este ltimo el de mayor tradicin en su cultivo. En los ltimos aos se ha incrementado la siembraChenopodiaceae

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de quinua en las diferentes regiones debido al aumento de la demanda para consumo directo y por parte de la agroindustria. Ciudades como Bogot, D. C., se suplen principalmente de la quinua importada y se vende en supermercados de cadena, mientras que la producida en el pas se expende en tiendas naturistas, plazas de mercado, bodegas de cereales y directamente por los productores (Corredor, 2004). En la localidad de Sumapaz se han promovido el cultivo y la utilizacin de los granos y las hojas en los corregimientos de Betania, Nazareth y San Juan, como parte del proyecto Agricultura orgnica en Sumapaz, liderado por la Alcalda Local de Sumapaz, uLATA y DAMA (Molina, 2004). Las semillas se extraen cortando las panculas y transportndolas hasta el sitio donde se realiza su extraccin; se deben poner a secar las panculas sobre una superficie (tela) de color claro, donde posteriormente se golpean para extraer las semillas, el residuo se debe tamizar para dejarlas lo ms limpias posible. Su almacenamiento se puede hacer en bolsas de sello hermtico durante no ms de seis meses si van a ser utilizadas con fines de propagacin (Ziga-upegui, 2006). Los rendimientos por hectrea varan de acuerdo con las cultivariedades, labores de cultivo, fertilidad del suelo y empleo de abonos, entre otros. Se puede considerar un bajo rendimiento los menores de una tonelada y los superiores a tres toneladas (Cern-ramrez, 2002). Sin embargo, Franke (1992) reporta que la produccin promedio es de 5 a 10 tn/Ha y que en cuanto a produccin neta, en el per en 1955 se alcanz una produccin de 40000 tn, mientras que en 1972 la produccin conjunta entre per, Bolivia y Ecuador baj a 22000 tn. Como tratamiento poscosecha se realiza la limpieza del grano, del cual se eliminan pequeas piedrecillas, restos de cosecha, hojas, tallos pequeos y tratamientos de desaponificacin (Fontrbel, 2006). Usos: La quinua tiene mltiples aplicaciones y se pueden utilizar casi todas sus partes; el grano, las hojas y la inflorescencia se usan para la alimentacin humana; el forraje para la alimentacin animal; los subproductos de cosecha para la elaboracin de bloques multinutricionales. Algunas variedades se utilizan como plantas ornamentales por sus colores vistosos, y cumplen una doble funcin como tutor y productor en cultivos mixtos con arveja o frjol. En relacin con la alimentacin humana, sus usos son variados, el grano es sometido a coccin para la elaboracin de sopas, acompaante de arroz, ensaladas o como plato principal. Como harina compuesta

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con trigo y maz se emplea para la elaboracin de panes, galletas, arepas, pastas, cremas, coladas, entre otros productos (Molina, 2004). Medicinalmente, el fruto contiene alta cantidad de sustancias alcalinas y se usa como remedio en las torceduras, fracturas y luxaciones, haciendo un cataplasma con alcohol o aguardiente. Tambin se recomienda como diurtico y como calmante para clicos. Es especialmente usada como antiblenorrgico y en el tratamiento de tuberculosis (Garca-Barriga, 1975). Debido a sus propiedades como detergente, las saponinas son utilizadas en la industria farmacutica, de alimentos, minera y de cosmticos, en la produccin de jabones, cerveza, como precursores de hormonas esteroidales, en preparaciones de extinguidores de incendios y en la industria fotogrfica. Bromatologa y aporte nutricional: Es uno de los pocos alimentos de origen vegetal rico en protenas y posee todos los aminocidos esenciales para el ser humano. Su contenido de protena es mayor al de otros cereales como el arroz, el maz y el trigo, adems de ser fuente de vitaminas del complejo B y de minerales como calcio, hierro y fsforo. posee un aceite rico en cidos grasos esenciales (linoleico y linolnico) cuyo contenido resalta al compararlo con otros cereales (Fontrbel, 2006). Segn Collazos (1975), 100 g de quinua contienen 354 caloras, 12.5 g de agua, 10.6 g de protena, 4.5 g de grasa, 70 g de carbohidratos, 4.1 g de fibra, 2.4 g de cenizas, 118 mg de calcio, 390 mg de fsforo, 4.2 mg de hierro, 0.11 mg de tiamina, 0.16 mg de riboflavina, 1.43 mg de niacina y 1 mg de cido ascrbico. Fitoqumica: Adems de su alto contenido alimenticio, la quinua es una gran fuente de saponinas (glicsidos triterpenoidales). Dentro de los ncleos de triterpenos que componen las ms de 16 saponinas aisladas, se han encontrado esqueletos del tipo oleanano, fitolaccagenanos, hederagenanos y espergulagenanos (Woldemichael & Wink, 2001; Dini et al., 2001). Estas saponinas contienen glucosa, arabinosa, xilosa y rhamnosa como azcares, generalmente sustituyendo la aglicona en la posicin 3 y 28, ya sea como mono, di o trisacridos. Se ha determinado que algunos de estos compuestos presentan una actividad antifngica leve contra Candida albicans y una actividad hemoltica fuerte (Woldemichael & Wink, 2001). A partir de las semillas se aislaron cinco ecdiosteroides, los cuales han sido previamente reportados como hormonas que inducen la metamorfosis de insectos (Zun et al., 2001). En adicin a las saponinas y los esteroides antes mencionados, se han aislado glicsodos del flavonol kaempferol (De Simone et al., 1990).Chenopodiaceae

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Transformacin: La quinua se puede clasificar, de acuerdo con el contenido de saponinas, en variedades dulces y amargas. Estas molculas se encuentran concentradas en el epicarpio de las semillas. Las variedades amargas tienen una desventaja para el consumo por su fuerte sabor, limitando su aprovechamiento en el campo alimenticio (Fontrbel, 2006). Las semillas de las variedades amargas pueden consumirse posterior a un proceso de desaponificacin utilizando diferentes mtodos (Hernndez-royero, 1997). El proceso de desaponificacin por va hmeda es de fcil implementacin y bajos costos, permitiendo adems la utilizacin de la saponina extrada como subproducto. El extracto de saponinas se obtiene dejando las semillas en remojo durante 24 horas. La proporcin de material vegetal y agua debe ser de 1:10 p/v. Cumplido el tiempo de remojo se filtra utilizando un tamiz fino. para optimizar el proceso, el extracto se somete a un tiempo de remojo de 5 minutos y a una temperatura de 87 C bajo agitacin constante durante 15 minutos y se filtra. Las semillas hidratadas se secan a temperatura ambiente durante 24 horas para su posterior uso en productos alimenticios (Figura 6) (Torres, 2005). Figura 6. Obtencin de extracto de saponinas de semillas amargas de Chenopodium quinoaPANOJAS Colecta Secado

Remojo

Venteo

Extraccin de semillas

Calentamiento Agitacin Filtrado

Semilla desaponificada Extracto de saponinas

Productos alimenticios Elaboracin de champ

El extracto puede emplearse como agente tensoactivo y humectante en la elaboracin de champ de origen natural. para preparar este se debe utilizar el extracto diluido a una concentracin del 10% v/v y los dems ingredientes en las proporciones que se presentan en la Tabla 2. El champ se envasa en un recipiente plstico, con su respectiva etiqueta indicando nombre del producto, ingredientes, fecha de elaboracin y vencimiento. El producto obtenido con el procedimiento anterior tiene un periodo til de seis meses (Torres, 2005).

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Tabla 2.

Formulacin del champ de Chenopodium quinoaComposicin (ml) 45 50 400 5

Ingrediente Jabn base de glicerina neutra Extracto de saponinas al 10% v/v H2O destilada Esencia

para la elaboracin de confituras como chocolatinas crocantes, se utilizan semillas secas desaponificadas, que deben ser sometidas a un proceso de tostado a una temperatura entre 100 y 160 C durante 20 segundos. Las semillas previamente tostadas se mezclan con chocolate fundido y luego se vierte el contenido en moldes. Luego de 30 minutos se desmoldan los chocolates para su posterior empacado y etiquetado (Torres, 2005). La mantecada enriquecida con quinua y amaranto requiere 1 lb de harina de trigo, 2 lb de margarina, lb de harina de maz, de lb de granos de amaranto precocido, lb de harina de quinua, 14 huevos, 1 lb de azcar, la ralladura de la cscara de 2 naranjas y 1 cucharada de polvo para hornear. Se debe mezclar la margarina con el azcar, a punto de crema, agregar los huevos poco a poco, incorporar los dems ingredientes hasta formar una sola masa homognea. Se vierte el producto en un molde previamente engrasado y enharinado. Luego se lleva al horno precalentado a 350 C y finalmente se hornea durante 1 horas, se enfria, desmolda y queda lista para consumir (Torres, 2005).

Uva camarona

Sopa con semillas precocidas de Chenopodium quinoa

Frituras con semillas precocidas de Chenopodium quinoa

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Ericaceae

AgracejoVaccinium floribundum KunthEricaceae

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Orden: ERICALES Familia: ERICACEAE Especie: Vaccinium floribundum KunthSinnimos: Metagonia marginata (Dunal) Nutt., Vaccinium crenulatum Dunal, Vaccinium dasygynum Blake, Vaccinium marginatum Dunal, Vaccinium moritzianum var. ovatum Klotzsch, Vaccinium mortinia Benth., Vaccinium polystachyum Benth., Vaccinium ramosissimum Dunal, Vaccinium tatei rusby. Nombre comn: Mortio, mortio de rbol (Antioquia), agraz, agracejo, chivaco (Cundinamarca).

Agracejo

Descripcin: Arbusto de 1 a 2 m de altura, muy ramificado, ramas abundantes, glabras, angulosas, con corteza color pardo que se desprende con facilidad. Hojas alternas, coriceas, glabras, elptico-oblongas, base y pices agudos, bordes tenuemente crenulados; lmina foliar de 10 a 14 mm de largo; pecolo de 1 a 2 mm de longitud, glabro y acanalado en la cara superior. inflorescencia terminal o axilar en racimos inclinados que se encuentran hacia el pice de las ramas, con brcteas en la base del eje. Flores con pednculo rojizo, 3 a 4 mm de largo. Brctea basilar de 5 a 6 mm de longitud, anchamente elptica, cncava, glabra, pice obtuso. Cliz campanulado, glabro, porcin libre formada por 4 a 5 lbulos triangulares de pice agudo de 2.5 a 3.5 mm de alto, desde la base al pice. Corola urceolada, dilatada en el centro, 6 a 7.5 mm de largo, blanca, muy manchada de rojo o totalmente roja; la porcin libre de 4 a 5 lbulos cortos, ovados de pice obtuso, filamentos aplanados, 2 mm, largo y bordes ciliolados; anteras dorsifijas, biloculares, tan largas como los filamentos, ovoide-lanceoladas. Estilo cilndrico, glabro; estigma capitado que se halla a la altura del pice de la corola. Fruto globoso, morado en la madurez, cliz persistente en el pice, glabro, 4 a 5 carpelos que encierran numerosas semillas pequeas de 8 a 12 mm de dimetro (romero, 1991).

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A g r a c e j oEspecies tiles en la Regin Andina de Colombia

Fructificacin en Vaccinium floribundum

Planta de Vaccinium floribundum en vivero

Distribucin y ecologa: Se encuentra desde Costa rica a per. En Colombia crece en el lmite del bosque altoandino hasta pramo medio entre 2400 a 3800 m, en los claros del bosque de roble. En los departamentos de Antioquia, Boyac, Cundinamarca desde los 2900 a los 3600 m en el parque nacional Chicaque y municipio de Subachoque Vereda Tablazo y Nario. En Bogot, D. C, en las localidades de Chapinero (Verjn Alto), Sumapaz (Taquecitos, Granada, Santa rosa) y usme (Curubital) (ulloa y Jorgensen, 2004). Las ericceas son arbustos de origen holrtico, algunos taxa se localizan en los andes y en las montaas de Nueva Zelanda. En Colombia se registran cerca de 90 especies (Luteyn, 1989) distribuidas en unos 20 gneros. El gnero Vaccinium en todo el mundo cuenta con 450 especies. En los Andes, segn Gentry (1993) se hallan unas 35 especies, en los Andes colombianos se registra dos especies: Vaccinium floribundum con tres variedades (Vaccinium floribundum Kunth var floribundum, Vaccinium floribundum var moritzianum Dunal, Vaccinium floribundum. Kunth ramosissimun) y V.meridionale (rangel et al., 2000). Las ericceas se encuentran asociadas a encenillales en vegetacin abierta del ecotono del bosque con el pramo, en pajonales, matorrales, forman el cinturn de ericceas. En Colombia se localiza comnmente en el bosque alto andino (robledal), bosques de encenillo (Weinmannia microphylla H.B.K.) y subpramos a pramos propiamente dicho. Este grupo se caracteriza por su lento crecimiento y prospera en suelos cidos poco profundos y con bajo contenido de nutrientes; el crecimiento y desarrollo dependen en gran medida del sistema de micorrizas (Werner, 1987). Ecofisiologa: En las plantas cultivadas en el JBJCM se ha observado una simultaneidad de estados de desarrollo fenolgico en diferentes ramas en el mismo individuo.

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En la Figura 7 se registran resultados parciales semicuantitativos de la fenologa reproductiva de V. floribundum en el mes de mayo de 2006. En primer lugar se observa la sobreposicin de los ciclos, predominando los frutos grandes, an no maduros. Este carcter se mantiene constante en otros individuos del mismo porte, es pertinente para futuras investigaciones observar el proceso en poblaciones naturales. Figura 7. Nmero de ramas en diferente estado de desarrollo fenolgico en un individuo de Vaccinium floribundum cultivado en el JBJCM70 60 Nmero de racimos 50 40 30 20 10 0 Botn floral Flor Fruto joven Estado de desarrollo Fruto intermedio Fruto semimaduro

En junio se observa la gran disimilitud de estadios de maduracin de agraz (V. floribundum) entre las ramillas analizadas de un mismo individuo (Figura 8). Se nota la heterogeneidad del crecimiento de los frutos, fenmeno observado con frecuencia en la mayora de los individuos cultivados en el JBJCM. Figura 8. Nmero de estructuras reproductivas en diferente estado de desarrollo fenolgico, en diferentes ramas de un individuo de Vaccinium floribundumFruto pequeo Fruto medio Fruto semimaduroFruto maduro

14 Nmero de estructuras reproductivas 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 Ramilla 4 5

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En los meses de julio a agosto (Fi

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