(Opuntia ficus indica) COPENA V1

REGENERACIÓN IN VITRO Y ANÁLISIS PROXIMAL DE NOPAL (Opuntia
ficus indica) COPENA V1
Alvarado-Bárcenas, Ea, Chablé-Moreno, Fb, Morán-Vázquez, Nb. Covarrubias-Prieto, Jb.
Ramírez-Pimentel, J.Gb, Mayolo-Juárez, J.c
a
Estudiante de Maestría en Semillas de la Subdirección de Investigación y Graduados Agropecuarios del
Instituto Tecnológico de Roque, [email protected]
b
Investigador de la Subdirección de Investigación y Graduados Agropecuarios del Instituto Tecnológico de
Roque.
c
Investigador Tecnológico de Celaya.
INTRODUCCIÓN. En las zonas áridas se requiere de cultivos alternativos que permita elevar la
productividad (1, 2), así como generar alimentos en zonas de escasa precipitación pluvial. El nopal no solo
es apreciado como recurso vegetal en los climas áridos y semiáridos, se encuentra ampliamente
distribuido, aproximadamente 30 millones de hectáreas en el mundo, en México se encuentran 3 millones
de ha, su consumo puede ser en fruta como tuna y verdura para consumo humano y en forraje para
consumo animal. En México durante el 2001 se contaban con 7,327 ha en producción de nopal de verdura;
mientras que para el 2005, esta superficie se ha incrementado hasta contar actualmente con 10,500 ha (11)
ésta producción se ubica principalmente en el centro del país. En Valtierrilla, Guanajuato se producen 18
mil toneladas anuales, es decir 50 toneladas por ha, se tienen 370 ha establecidas en el 2005 (12). En el
Distrito Federal la siembra de nopal se emplea ampliamente en el consumo en forma de nopalitos, además
representa una parte importante en la economía familiar de los habitantes de esa región del país. La zona
cactológica, se localiza entre los paralelos 22 y 26º de Latitud Norte y los meridianos 100 y 102 º de
Longitud Oeste en la República Mexicana, donde esta especie crece sin dificultad (8). La temperatura
media óptima para el nopal oscila entre los 18 y los 26 º C; las heladas con temperaturas muy bajas lo
afectan, sobre todo cuando la planta es joven (9). Según (7) existen tres zonas nopaleras, en las regiones
Centro y Norte de la República Mexicana: que comprende a Zacatecas y partes territoriales de
Aguascalientes, Jalisco, Durango y Guanajuato, del Noreste que corresponde al norte de Tamaulipas y
noreste de Nuevo León y la zona nopalera difusa, que incluye sólo las partes calizos de San Luis Potosí,
Zacatecas, Coahuila, Nuevo León y zonas áridas de Durango y Chihuahua. Otro de los aspectos relevantes
en la actualidad es la calidad de los productos alimenticios (3), sobre todo en aquellos donde su consumo
se le atribuyen propiedades que requieren ser demostradas su condición nutrimental, por ello se plantea
evaluar su contenido proximal de las plantas madres progenitoras y el muestreo de plantas
micropropagadas y establecidas en campo por 2 años (10), todo ello con la finalidad de establecer
parámetros comparativos entre las plantas propagadas de forma asexual y la otra tecnología que consiste en
la aplicación de reguladores de crecimiento, en la reproducción de plantas. Se conoce que el nopal contiene
presencia de antioxidantes que son útiles para el funcionamiento del corazón, músculo y sistema nerviosos
(13). El análisis proximal permite determinar componentes nutricios de los alimentos. Se divide en grandes
componentes: los más relevantes son la proteína, grasa, carbohidratos, cenizas y humedad. El principal
objetivo del presente trabajo consistió en evaluar el efecto sinergético entre BA, KN y el AIA en la
regeneración de brotes; asimismo, realizar un análisis proximal de nopal Copena V1 de plantas madres y
las regeneradas in vitro.
MATERIALES Y MÉTODOS. El presente trabajo se desarrolló en el laboratorio de Bioquímica de
semillas del Posgrado del Instituto Tecnológico de Roque, Celaya, Guanajuato. En la primera etapa de la
regeneracion in vitro, el explante inicial fueron brotes micropropagados, mantenidos por 7 años en
subcultivos de manera continua. El explante inicial fue de 20 mm, de longitud, se evaluó en los
tratamientos con BA (2.0 a 3.0 mg.L-1), AIA (0.0 a 1.0 mg.L-1) y KN (1.0 a 4.0 mg.L-1); el testigo fue con
BA 2.25 y AIB (1.0 mg.L-1) y la combinación de los niveles señalados. La siembra se estableció en el
medio (MS, 1962) (4). Los tratamientos fueron 15, con 10 repeticiones. El diseño fue completamente al
azar, se consideró cuatro semanas del establecimiento in vitro. Las variables fueron: número de raíces
primarias (NRp), número de raíces secundarias (NRs), número de brotes total (NBt), número de brotes
mayor de 1 cm (NB>1), número de brotes vigorosos (NBv), en este caso se consideró mediante
observación visual con la presencia de turgencia de la planta. Las plantas regeneradas in vitro se
establecieron en campo en junio de 2001, y la evaluación del análisis realizó en el 2003. Los cladodios de
las muestras fueron seleccionados de 10 cm de longitud, con un tiempo de 10-12 días de brotación. El
análisis fue de acuerdo a normas oficiales de (Association of Oficial Analytical Chemists). Las horas de
muestreo fueron tres (8-9:00, 11-12:00, 14-15:00 h), cada una las determinaciones en las muestras se
realizó por triplicado.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN. El mayor número de brotes totales se logró en el tratamiento cuatro
(2 mg.L-1 de BA y 1.0 mg.L-1 de AIA) donde se obtuvieron 9.5 brotes por explante (Figura 1). En el mismo
tratamiento se lograron los brotes más vigorosos, con presencia de los gloquídeos desarrollados, mismos
que se muestran en la figura 2, estos resultados fueron superiores a los obtenidos por (5). Los brotes
mayores a 1 cm fue en el tratamiento cinco con un valor promedio de 2.8 cm. Asimismo en la figura 3 se
observa las plantas adaptadas de condiciones in vitro a campo, durante su etapa juvenil e inicio de
formación de cladodios.
Figura 1. Formación de brotes con el
uso de BAP y AIA.
Figura 2. Desarrollo de
gloquídeos en los brotes.
Figura 3. Fase juvenil de
planta in vitro a campo.
En cuanto al análisis de varianza se realizó en las variables se señalan en cuadro 1, como se puede observar
tanto para Número de brotes totales (NBt) y Número de raíces secundarias (NRs) existen diferencia
altamente significativa. Al realizar la prueba de comparación de medias (Tukey α 0.05) (datos no
mostrados); se obtuvo que el tratamiento fue el 4 donde se lograron hasta 9.5 brotes en promedio; mientras
que para la variable número de raíces secundarias fue el tratamiento 5 fue el obtuvo hasta 21.5 raíces
secundarias en promedio.
Cuadro 1. Análisis de varianza para número de brotes totales y número de raíces secundarias en la
micropropagación de nopal Copena V1.
F. de V.
Tratamiento
Variable
NBt
NRs
g.l.
13
13
C.M.
81.28
598.16
F.C.
20.51
45.38
F.T.
**
**
C.V. (%)
64.23
65.05
El análisis proximal en las plantas progenitoras y a las regeneradas in vitro se muestran en el cuadro 2. Este
dato comparativo permite observar el comportamiento de las plantas provenientes de condiciones in vitro y
las plantas madres que se mantuvieron in situ.
Cuadro 2. Análisis proximal de nopal Copena V1 (O. ficus indica), los valores son porcentuales.
Variables
Humedad
Proteína
Grasa
Ceniza
Carb. total
Fibra cruda
PPCopV1¥
8-9
94.4
1.41
0.33
1.02
2.84
2.58
11-12
93.80
1.11
0.32
1.29
2.54
2.60
CopV1 in vitro
14-15
93.90
1.36
0.38
1.18
2.92
2.70
8-9
94.70
1.41
0.24
1.09
3.36
10.00
¥
11-12
94.40
1.86
0.15
1.26
2.37
8.70
14-15
92.30
2.14
0.26
1.17
4.13
9.20
= Plantas de nopal progenitoras Copena V1
En cuanto al análisis proximal los resultados de humedad, proteína y cenizas no difieren en plantas madres
y las de in vitro. El contenido de grasa de las plantas in vitro presentan valores porcentuales más bajos. En
fibra cruda se tiene que los valores más altos en las plantas regeneradas in vitro, esto puede deberse a las
condiciones de origen es decir el contenido de grasa al disminuir puede estarse convirtiendo en fibra cruda,
esto faltaría realizar las pruebas experimentales de demostración. Estos resultados en comparación con los
obtenidos por (6) difieren significativamente en cuanto al contenido de grasa y proteínas. Otro como (7)
reportan bajo contenido de grasa en comparación con resultados de este trabajo y los datos son más
cercanos porcentualmente a los reportados por (7). Es importante resaltar que existen otros componentes
como las vitaminas, carotenos, tiamina y ácido ascórbico que tienen gran relevancia en la salud humana,
por ello este cultivo representa una amplia expectativa su consumo y para ello también conocer su cultivo.
CONCLUSIONES
El efecto sinergético de la BA y el AIA permite la mayor formación de brotes.
En el análisis proximal de cladodios desarrollados de plantas madres y las plantas regeneradoras in vitro,
solo varían en el contenido de grasa y fibra cruda.
BIBLIOGRAFÍA
1. Estrada L., A. A. 1998. Tesis de M. C. C. P. Montecillos, Edo. de México.
2. Granados S., D. y A. D. P., Castañeda. 1991. 3a . reimp. Edit. Trillas. México.
3. Kirk, R. S., R. Sawyer y H. Egan. 1999. Edit. CECSA. México, D. F. pp. 1-46.
4. Murashige, T. and F. Skoog. 1962. Physiol. Plant. 15: 473-497.
5. Estrada L., A.A., Treviño R. 1991. I Congreso Regional Zona Centro, Aguascalientes, p.70.
6. Flores V., C.A. 1977. Tesis profesional. Escuela Nal. de Agric. Chap. Méx. 119 p.
7. Cantwell, M. 1995. Posty-harvest management of fruit and vegetable stems. In: Agro-ecology cultivation
and uses of cactus pear. FAO, Roma. pp. 120-143.
8. SARH. 1992. Sistema producto nopal y tuna. Datos básicos. Abril. México.
9. Maxil, S.H. 1979. Tesis de licenciatura. ITESM. Querétaro, Qro. 84 p.
10. Alvarado-Bárcenas, E. 2004. Tesis de licenciatura. Instituto Tecnológico de Celaya. 60 p.
11.
SAGARPA.
2005.
Diario
oficial
de
la
federación.
9
de
Mayo.
e-mail.
[email protected]
12. Redacción Once Noticias. 2005. El cultivo de nopal en Salamanca. e-mail.com:
[email protected]
13. Ciencia y desarrollo. 2006. Tortillas para diabéticos. Marzo.