Colección Selecciones de Investigación No. 6
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante del sistema inmunológico en aves
José Agustín Gómez Corzo Leonor Yamile Vargas Méndez Fernando Sanabria Naranjo
B U C A R A M A N G A
2013
Gómez Corzo, José Agustín Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante en el sistema inmunológico en aves / José Agustín Gómez Corzo, Leonor Yamile Vargas Méndez, Fernando Sanabria Naranjo ; Prólogo Álvaro Ramírez Suarez. - - Bucaramanga : Ediciones USTA, 2013. 107 p. : il., Gráficos, tablas ; 24 cm. - - (Colección Selecciones de Investigación; 6). ISBN 978-958-631-835-8 Incluye referencias bibliográficas (p 105-107) Contenido: Fase agronómica. - - Fase química. - - Fase médico veterinaria. - - Resultados. - Conclusiones. - - Recomendaciones. 1. AJÍ – APLICACIONES INDUSTRIALES 2. AVES – ASPECTOS INMUNOLÓGICOS 3. AVES – MEJORAMIENTO DE LA ESPECIE 4. AVES – ALIMENTOS I. Vargas Méndez, Leonor Yamile II. Sanabria Naranjo, Fernando III. Universidad Santo Tomás IV. Serie V. Tít. 633.84 CDD21
Hecho el depósito que establece la ley © Universidad Santo Tomás, 2013 ISBN: 978-958-631-835-8 Primera Edición, 2013 UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS Bucaramanga Directivos Fray Faustino CORCHUELO ALFARO, O.P. Rector Seccional Fray Diego Orlando SERNA SALAZAR, O.P. Vicerrector Académico Fray Rubén Darío LÓPEZ GARCÍA, O.P. Vicerrector Administrativo Financiero
Diseño y producción gráfica Universidad Santo Tomás - Bucaramanga Departamento de Publicaciones C.P. Luz Marina Manrique Cáceres Directora Ciro Antonio Rozo Gauta Corrector de Estilo Dis. Graf. Olga Lucía Solano Avellaneda Diseño y Diagramación Ediciones USTA Carrera 18 n.º 9 -27 Bucaramanga, Santander Teléfonos: 6800801 - 1312 - 1309
[email protected] Bucaramanga, noviembre 2013 Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin la autorización expresa del titular de los derechos.
DEDICATORIA
En memoria del Doctor Alfonso Maldonado Cerón, por su inmensurable apoyo para la realización del proyecto. Y, para todos los hombres del campo, empresarios avícolas pequeños y medianos que vislumbran un desarrollo sostenible del sector agropecuario de nuestro país.
AGRADECIMIENTOS
Al Grupo de Investigación USTAGRI, adscrito a la Facultad de Administración de Empresas Agropecuarias, Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, por sus aportes en la elaboración del documento final y por el análisis estadístico del proyecto. Al Grupo de Investigaciones Ambientales para el Desarrollo Sostenible GIADS, de la Facultad de Química Ambiental de la Universidad Santo Tomás, Bucaramanga por el desarrollo de los diferentes procesos analíticos a nivel de laboratorio para la obtención de las Oleorresinas. A la dirección y personal administrativo del Centro de Investigaciones de la Universidad Santo Tomás, Bucaramanga. Al Doctor Ciro Antonio Rozo Gauta, por su revisión y corrección del documento. A las entidades involucradas en el proyecto: • COLCIENCIAS, financiadora del proyecto • ECOPETROL, por su colaboración económica • GOBERNACIÓN DE SANTANDER, por la financiación del proyecto
6
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
• A la Universidad Santo Tomás, Bucaramanga. Ejecutora del proyecto • A la Universidad Industrial de Santander, supervisora y auditora del proyecto • A Vetécnicos Ltda., por la valiosa colaboración en los procesos analíticos de Medicina Veterinaria y Zootecnia necesarios en el proyecto.
CONTENIDO
DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS LISTA DE TABLAS LISTA DE FIGURAS PRÓLOGO INTRODUCCIÓN 1. FASE AGRONÓMICA 1.1 Aspectos socio- económicos 1.2 Aspectos Agronómicos 1.3 Sitio experimental 1.4 Diseño experimental 1.5 Labores y prácticas culturales de campo 1.6 Prácticas de manejo del experimento 1.7 Resultados Principales
3 5 9 11 15 17 21 21 37 42 42 44 49 54
2.
FASE QUÍMICA 2.1 Materiales utilizados en el proyecto 2.2 Equipos 2.3 Reactivos 2.4 Procedimientos analíticos del proyecto
61 61 61 62 62
3.
FASE MÉDICO VETERINARIA 3.1 Antecedentes de la avicultura en el mundo y en el país 3.2 Materiales y métodos
69 69 77
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
8
3.3 Manejo zootécnico
79
3.4 Tratamiento de datos
80
4.
RESULTADOS
81
4.1 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones de capsaicinoides sobre el incremento de peso
81
4.2 Efecto del tratamiento T1 vs. T2 respecto a la conversión alimenticia en aves machos
84
4.3 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones decapsaicinoides sobre la mortalidad en las aves experimentales
85
4.4 Efecto de la concentración de capsaicinoides sobre el peso de los órganos inmunológicos
86
4.5 Efecto de los diferentes tratamientos sobre los anticuerpos en sangre de las aves experimentales
88
5.
CONCLUSIONES
93
5.1 Fase agronómica
93
5.2 Fase química
93
5.3 Fase médico veterinaria zootécnica
94
6.
RECOMENDACIONES
97
GLOSARIO
99
BIBILIOGRAFÍA
105
ANEXO
109
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Departamentos productores de ají en Colombia
24
Tabla 2 Países de destino de las exportaciones colombianas de ají
25
Tabla 3 Países importadores de ají
26
Tabla 4 Países exportadores de ají
27
Tabla 5 Requerimiento agro ecológico del cultivo del ají
29
Tabla 6 Enfermedades y plagas del ají
34
Tabla 7 Condiciones de conservación en cámaras refrigeradas
35
Tabla 8 Composición nutritiva 100 gr. de parte comestible del fruto
36
Tabla 9 Ubicación geográfica de las especies de ají picante seleccionadas
37
Tabla 10 Descripción taxonómica de las especies de ají picante identificadas 38 Tabla 11 Materiales de ají identificados y seleccionados para el experimento 40 Tabla 12 Poder pungente de algunas variedades de ají
41
Tabla 13 Interpretación del análisis químico de suelos del lote experimental
44
Tabla 14 Análisis de Varianza de Kruskall – Wallis para medir las diferencias en producción de fruto por variedad y semanas (gramos por parcela-cosecha semana) 55 Tabla 15 Algunas características morfológicas del fruto y la semilla de Capsicum chinense tipo Habanero
57
10
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Tabla 16 Algunas características morfológicas del fruto y la semilla de Capsicum annuum variedad bremisculum
58
Tabla 17 Algunas características morfológicas del fruto y la semilla de Capsicum annuum variedad aviculare
58
Tabla 18 Fenología de los materiales de ají estudiados
60
Tabla 19 Porcentajes de humedad de las muestras de ají
63
Tabla 20 Métodos creados para la determinación de capsaicina
64
Tabla 21 Curva de calibración
65
Tabla 22 Concentración de capsaicina y dihidrocapsaicina en tres variedades de ají
66
Tabla 23 Encasetamiento y porcentaje de crecimiento de pollo en el país
71
Tabla 24 Diseño experimental
78
Tabla 25 Peso de las aves experimentales para el día 39 de vida
82
Tabla 26 Conversiones alimenticias semanales de machos y hembras experimentales con y sin vacuna a las diferentes concentraciones de capsaicinoides administradas
85
Tabla 27 Mortalidad de las aves experimentales
85
Tabla 28 Descripción de las aves muertas durante el experimento
86
Tabla 29 Efecto del tratamiento y concentración de capsaicinoides sobre el peso de órganos relevantes en el levante de pollos
87
Tabla 30 Contraste múltiple de rangos según la concentración de capsaicinoides suministrada en la dieta de las aves hembras
89
Tabla 31 Contraste múltiple de rangos según la concentración de capsaicinoides suministrada en la dieta de las aves macho
90
LISTA DE FIGURAS
Figura 1
Participación de los países productores de ají
22
Figura 2
Participación de los departamentos productores de ají
24
Figura 3
Principales destinos de las exportaciones de ají de Colombia
25
Figura 4
Principales países importadores
26
Figura 5
Principales países exportadores
27
Figura 6 Canales de comercialización del ají en Colombia
28
Figura 7 Rotación y alternativas de producción
33
Figura 8 Diseño experimental de campo
43
Figura 9 Sistema de tutorado de las parcelas T1
50
Figura 10 Flores y frutos de Capsicum annuum variedad bremisculum
50
Figura 11 Flores y frutos de Capsicumchinense tipo habanero
51
Figura 12 Flor y fruto de Capsicum annuum variedad aviculare
51
Figura 13 Fruto maduro Capsicum chinense tipo habanero
51
Figura 14 Fruto maduro Capsicum annuum variedad bremisculum
52
Figura 15 Fruto maduro Capsicum annuum variedad aviculare
52
Figura 16 Instalación de mallas para el control de aves en el T3
53
Figura 17 Empacado Capsicum annuum variedad bremisculum
53
12
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Figura 18 Empacado Capsicum chinense tipo Habanero
54
Figura 19 Evolución de la producción promedia para los diferentes materiales de ají estudiados en el experimento (gramos por cosecha-semana)
56
Figura 20 Dimensiones del Capsicum chinense tipo Habanero
59
Figura 21 Dimensiones del Capsicum annuum variedad bremisculum
59
Figura 22 Dimensiones del Capsicum annuum variedad aviculare
59
Figura 23 Cromatograma con 90 ppm de capsaicina
64
Figura 24 Curva de calibración para la cuantificación de la capsaicina
65
Figura 25 Cromatograma obtenido para Capsicum annuum variedad Bremisculum con una dilución 1:90
66
Figura 26 Cromatograma obtenido para el Capsicum annuum variedad Aviculare con una dilución 1:20
67
Figura 27 Dinámica de la actividad científica (artículos) relacionados con el estudio de la capsaicina y capsaicinoides, en el periodo 1980-2011
72
Figura 28 Áreas de interés con el estudio de la capsaicina y capsaicinoides 73 Figura 29 Distribución por países de trabajos de investigación relacionados de la capsaicina y compuestos capsacinoides aplicados en el sistema inmunológico, durante el período 1980 – 2011 A. Países a nivel mundial. B. Países Latinoamericanos.
74
Figura 30 Dinámica de la actividad científica (artículos) relacionados con el estudio de la capsaicina y compuestos capsaicinoides aplicados en el sistema inmunológico, durante el período 1980 – 2011
75
Figura 31 Modelo de jaula experimental
78
Figura 32 Incremento de peso durante 39 días de aves macho experimental con y sin vacuna alimentadas a diferentes concentraciones de capsaicinoides
83
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13
Figura 33 Conversión de alimento de las aves experimentales
84
Figura 34 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa, para la enfermedad del Newcastle tanto para aves machos como para aves hembras
89
Figura 35 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad Bronquitis tanto para aves macho como para aves hembra
91
Figura 36 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad Bronquitis con relación a la concentración de capsaicinoides suministrado en la dieta de las aves macho y aves hembra
91
Figura 37 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad de Gumboro tanto para aves macho como aves hembra
92
PRÓLOGO
Este documento constituye un compendio de metodologías y resultados de investigación experimental, aplicados a la evaluación exploratoria del potencial de producción y uso de los capsaicinoides derivados del ají (Capsicum spp) como biocidas en la producción de pollos de engorde. Los autores presentan los procesos y resultados de la investigación en tres fases evaluativas integradas: agronómica, química y médicoveterinaria. La fase agronómica hace una evaluación comparativa del comportamiento agronómico bajo condiciones de campo abierto, de tres materiales genéticos con características de tener un alto potencial de producción de ají fresco, sobre los cuales se desconocía su potencial de producción de fruto fresco y de capsaicina bajo condiciones de manejo agronómico mejorado de cultivo bajo las condiciones de la zona de Piedecuesta Santander. La fase química describe, estudia e identifica nuevas técnicas analíticas de laboratorio para la extracción y medición del contenido de flavonoides y capsaicinoides en los materiales genéticos evaluados en campo durante la primera fase.
16
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
La fase medico-veterinaria emplea y mide el efecto de diferentes concentraciones de capsaicinoides sobre la incidencia de enfermedades aviares como New-Castle, Bronquitis y Gumboro en aves experimentales compuesto por machos y hembras vacunadas y no vacunadas. Por último, los autores presentan una síntesis de los hallazgos más destacados de la investigación los cuales confirman resultados de estudios realizados en otros países que los capsaicinoides tienen potencial para constituirse como biocidas para el control de enfermedades aviares en el próximo futuro pues reducen los efectos sobre la salud humana del residuo de antibióticos en la carne de pollo. No obstante se requiere validar y extrapolar estos resultados con nuevas investigaciones cuyos lineamientos son presentados por los autores en sus recomendaciones.
Álvaro Ramírez Suárez Economista PhD
INTRODUCCIÓN
Buscar nuevas alternativas en los diferentes procesos de producción del sector agropecuario como política de Estado y dentro de los planes de desarrollo del Departamento, es función básica de los entes públicos y privados lograr estos objetivos en el corto y mediano plazo; es así como el cultivo del ají y sus usos agroindustriales se perfilan como un gran potencial y de impacto socioeconómico para la región y el país. Los costos de la avicultura en la época actual son de gran importancia ya que si los desglosamos el alimento hace parte del 75% del total de ellos. Los problemas sanitarios más graves que suceden en las aves industrializadas utilizadas para el engorde, se presentan a partir de la quinta semana de vida, cuando el pollo ha recibido una inversión superior al 80% de los costos totales y ocasionan, por lo tanto, una gran pérdida económica, debido a las enfermedades especialmente de tipo respiratorio y digestivo. Para contrarrestarlas es necesario el suministro de productos químicos tipo antibiótico que, además de aumentar el costo del kilo de carne producido, puede influir en forma negativa en el consumidor final, por los residuos fijados y hay que seguir la tendencia mundial de producción en cuanto a la trazabilidad e inmunidad de los alimentos.
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Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Con este proyecto se trata de probar la parte positiva que tiene la Capsaicina, sustancia proveniente del ají que al suministrársela a los pollos tienda a mejorar en forma natural el comportamiento del sistema inmunológico del ave y dé una mejor respuesta a las vacunas aplicadas y un mejor aprovechamiento de la parte fisiológica del ave, al reemplazar el uso de controladores químicos. Colombia reporta alta diversidad genética en ají que favorece su producción a bajo costo, ya se cuenta con genotipos resistentes a virus la principal limitante del cultivo. Igualmente estos genotipos contienen diferentes niveles de capsaicina que pueden ser explotados por la Industria y que pueden ser adaptadas a la región santandereana. El análisis químico determina la concentración de oleorresinas, específicamente los capsaicinoides presentes en frutos maduros secos de ají, la caracterización se lleva a cabo al aplicar metodologías analíticas específicas para hacer una evaluación de las diferentes relaciones de ajísolvente en diferentes tiempos de contacto y determinar los efectos de estas variables sobre la recuperación de capsaicinoides totales. Al aumentar el consumo del ají con los diferentes usos a nivel mundial, específicamente en la Agroindustria y dietas alimentarias, se hace manifiesto el gran potencial de este cultivo, por dicha razón, uno de los objetivos es aprovechar las especies nativas para dar valor agregado al ají mediante la aplicación de una tecnología de extracción selectiva y eficiente para la obtención de oleorresinas usadas en diferentes concentraciones en la dieta de aves de engorde para elevar el sistema inmunológico en ellas y lograr un producto, libre de cualquier residuo químico, inocuo y que ofrezca una mayor funcionalidad en el consumidor.
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El impacto socioeconómico político y ambiental que puede ofrecer este estudio será la voluntad de los entes del sector agropecuario y agroindustrial públicos y privados para apostarle a este tipo de proyectos y consolidar un desarrollo integral a todos los agentes involucrados en el proceso de producción agrícola y avícola del contexto regional y nacional.
1. FASE AGRONÓMICA
1.1. Aspectos socio- económicos 1.1.1 Antecedentes de la producción del ají en el mundo El ají tiene su centro de origen en las regiones tropicales y subtropicales de América1. El género Capsicum que contiene 20 o 30 especies entre las cuales cinco son cultivadas en mayor o menor grado a nivel mundial; estas especies son: Capsicum frutescens, Capsicum pubescens, Capsicum chinense, Capsicum baccatum y Capsicum annuum. La producción y el mercado de ají en el mundo han manifestado incrementos anuales representativos tanto en volumen como en ingresos de los países productores exportadores. El aumento se debe a la demanda creciente de este producto en todas sus presentaciones (fresco, seco, preservado). Datos de la FAO, 2004, indican que la producción mundial alcanza 22 millones de toneladas en un área aproximada de 1,5 millones de hectáreas, la especie Capsicum annuum es la más cultivada en el mundo e incluye tanto frutos picantes como no picantes.
1
Arias, J y Melgarejo L M. 2000. Ají: Historia, diversidad y usos. Instituto Amazónico de Investigaciones. Sinchi, MINAMBIENTE y COLCIENCIAS. 29 p.
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22
Figura 1 Participación de los países productores de ají 43% 26% 7% 5% 5% 4% 26%
26% MÉXICO 43% CHINA
4% NIGERIA
5% EE.UU 5% ESPAÑA
7% TURQUIA 26% OTROS
Fuente: CCI, Ministerio de Agricultura, 2008
Como se puede observar en la Figura 1, China participa en la producción mundial con el 43%, seguido de México, Turquía, España, EEUU y Nigeria respectivamente. 1.1.2 Antecedentes de la producción del ají en Colombia En Colombia el pimentón y el ají son cultivos relativamente recientes y comienzan a expandirse en vista de su buena rentabilidad, producción y posibilidad de exportación. Actualmente las zonas de producción comercial se ubican en los departamentos de Santander, Valle del Cauca y la Costa Atlántica. Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2008), el cultivo de ají alcanzó un área de 1.720 hectáreas para una producción de 16.603 toneladas en el año 2006 y en el año siguiente el cultivo registró 1.456 hectáreas con una producción total de 16.456 toneladas con un promedio de producción de 9,6 y 11,3 toneladas por hectárea.
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Los cultivos hortofrutícolas son intensivos en el uso de mano de obra, tanto en la producción como en la poscosecha y comercialización. Es el mayor generador de empleo rural, cerca de 1.700.000 personas en el campo colombiano derivan su sustento de esta actividad agrícola productiva, los frutos y hortalizas son nichos que se encuentran principalmente en zonas de economía campesina, donde la producción y comercialización de hortalizas y frutas se presentan como alternativa de empleo familiar y fuente de ingresos en el contexto nacional, en promedio los lotes destinados a su producción son minifundios2. En Colombia, el negocio del ají inició 30 años atrás, cuando dos empresas fueron contratadas por la McIlhenny Company, para ser proveedoras de ají tabasco para la marca Tabasco de salsa picante, lo que propició la adaptación de la variedad Tabasco en el país y el desarrollo de procesos relacionados con la industrialización del ají como materia prima para empresas procesadoras de salsas picantes en los mercados internacionales. En Colombia se registra, de manera afortunada, una tendencia hacia la especialización territorial y produce 4 variedades comerciales de ají: Tabasco, Cayenne, Habanero y Jalapeño. El Valle del Cauca y la Costa Atlántica por sus condiciones edafoclimáticas, favorecen en forma eficiente la viabilidad técnica económica de proyectos empresariales del cultivo de ají y la cercanía a los principales puertos. En la Tabla 1 se relaciona los principales departamentos productores de de ají en Colombia en cuanto al área sembrada, producción y rendimiento promedio es liderada por el departamento del Valle del Cauca, seguido por algunos departamentos de la Costa Atlántica.
2
Asohofrucol. Sociedad de Agricultores y Ganaderos del Valle del Cauca. Sag. Cali, noviembre de 2006. Ministerio de Agricultura.
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24
Tabla 1 Departamentos productores de ají en Colombia Área sembrada
Producción
Rendimiento
(Ha)
(Ton)
(Ton/Ha)
Valle del Cauca
450
5679
13,5
Sucre
132
935
7,1
Córdoba
112
487
4,3
Otros Departamentos
108
634
11,9
Departamento
Fuente: Encuesta Nacional Agropecuaria. ENA 2006. CCI. Min. Agricultura 2000-2004
En la Figura 2, se observa los principales departamentos productores, 56% se 17% destaca la participación del Valle del Cauca con el 56%, seguido por 14% 13% y Córdoba respectivamente. Sucre Figura 2 Participación de los departamentos productores de ají 13% OTROS DEPARTAMENTOS
14% CORDOBA
17% SUCRE
56% VALLE DEL CAUCA
Fuente: Encuesta Nacional Agropecuaria. ENA 2006. CCI. Min. Agricultura 2000-2004
Las tendencias en la producción de ají nacional tanto en volumen como en área se incrementarán si se atiende la política de las locomotoras del desarrollo agropecuario. En la Tabla 2 se evidencia los valores porcentuales de los principales países importadores de ají, EEUU es el principal destino seguido de Arabia Saudita, Canadá y Antillas Holandesas.
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25
Tabla 2 Países de destino de las exportaciones colombianas de ají Países
%
EEUU
52
Arabia Saudita
46
Canadá
1
Fuente: Corporación Colombia Internacional, Min. Agricultura, 2004
En la Figura 3 se observan los principales países destino de las exportaciones de ají de nuestro país, EEUU es nuestro principal cliente, seguido52%de Arabia Saudita, Canadá y algunas islas del Caribe. Figura 3
46% 1% 1% Principales
destinos de las exportaciones de ají de Colombia
52% EE.UU
60%
46% ARABIA SAUDITA
50%
40%
30%
20% 1% CANADA
10%
0%
1
2
3
1% ANTILLAS HOLANDESAS
4
Fuente: Corporación Colombia Internacional, Min. Agricultura, 2004
En la Tabla 3, se evidencia el volumen en toneladas de ají importado por los principales países del mundo que es liderado por EEUU y Alemania respectivamente.
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
26
Tabla 3 Países importadores de ají
47% 22% 12% 11% 8%
Países
Ton
EEUU
585.000
Alemania
277.000
Reino Unido
147.000
Francia
135.000
Canadá
107.000
Fuente: Corporación Colombia Internacional, Min. Agricultura, 2004
Figura 4 Principales países importadores de ají 8% CANADA 11% FRANCIA 47% EE.UU
12% REINO UNIDO
22% ALEMANIA
Fuente: Corporación Colombia Internacional, Min. Agricultura, 2004
En la Figura 4 se observa los principales países importadores y su participación porcentual, EEUU y Alemania son los principales con una demanda aproximada del 70% del ají que se comercializa mundialmente. En la Tabla 4 se muestra los valores porcentuales de participación en el mercado mundial del ají, donde los países Bajos son los mayores exportadores, seguidos de España y México.
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Tabla 4 Principales países exportadores de ají PAÍSES
%
Países Bajos
29
España
25
México
24
EEUU
5
Canadá
3
Israel
3
Otros
11%
29%
25% Fuente: Corporación Colombia Internacional, Min. Agricultura, 2004 24% 5% 5% Figura 3% 11%
5 Principales países exportadores de ají 11% OTROS 3% ISRAEL 5% CANADA
29% PAISES BAJOS
5% EE.UU
24% MEXICO
25% ESPAÑA
Fuente: Corporación Colombia Internacional, Min. Agricultura, 2004
En la Figura 5 se observa los principales países exportadores. Se nota que los Países Bajos y España que satisfacen el mercado europeo mientras que México atiende gran parte de la demanda de los EEUU.
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28
En la Figura 6 se observa un canal de comercialización tradicional donde el productor entrega el producto a un tipo de acopiador en su gran volumen y una mínima cantidad a la industria. De igual manera, los acopiadores comercializan a las cadenas de supermercados, centrales mayoristas y mercados minoristas. La agroindustria brinda valor agregado al producto y lo exporta de acuerdo a contratos previos de comercialización. Figura 6 Canales de comercialización del ají en Colombia
Fuente: Tomado y adaptado de Análisis de agro negocios alianza productiva y comercial ají.
CORPOCAUCA: 2005
Normalmente el productor distribuye su producto bajo las exigencias del cliente, en cuanto al producto libre de daños mecánicos, físicos y fisiológicos, así mismo en sus condiciones organolépticas sabor, olor, aroma, tamaño y frescura inherentes a la especie comercializada. 1.1.3 Manejo técnico del cultivo Un aspecto considerado en la producción del cultivo del ají es el manejo técnico al relacionar la genética y las diferentes prácticas que requiere el cultivo de forma eficiente y efectiva en el uso de la mano de obra y de los materiales de insumos para viabilizar económicamente la empresa agrícola.
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En la Tabla 5 se observa las condiciones óptimas del cultivo de ají en cuanto a clima y específicamente con temperaturas y humedad relativa que en condiciones extremas de máxima y mínima, repercute en la fisiología del cultivo y afecta notablemente su desarrollo, productividad y calidad. Tabla 5 Requerimientos agroecológicos del cultivo del ají Mínima 16ºC Temperatura
Máxima 30ºC Óptima 20-28ºC
Humedad relativa
55-90% Franco-arcilloso Franco- arenoso
Requerimientos de suelo
Buena profundidad
PH
5, 8-7
Altitud
0-1000 msnm
Buen drenaje
1.1.4 Prácticas y labores culturales Las labores culturales son aquellas consideradas de uso común dentro del ciclo productivo, son todo tipo de labores que permiten la óptima germinación, plantación, desarrollo y cosecha del producto final hasta el manejo post-cosecha que involucra la selección, la clasificación y la comercialización. Si bien, en teoría, todo este tipo de labores debería ser totalmente ventajoso, para el cultivo no siempre es así, ya que muchas veces las labores traen aparejadas desventajas que no se tienen en cuenta al momento de realizarlas (por ejemplo: regar con agua de alta concentración salina o excesivo control de arvenses, entre otras). Por este tipo de factores las personas que vayan a realizar la labor deben estar técnicamente capacitadas para la misma.
30
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Preparación y adecuación del terreno. Se recomienda métodos de labranza y prácticas de conservación para el control de la erosión en áreas críticas como es el caso de cero labranza donde se prepara sólo el área para siembra, abrir surcos estrechos con la cuchilla del arado, arado de discos o cincel, o se ahoya individualmente y luego se siembra o, asimismo una labranza de cobertura donde se deja más de una tercera parte del terreno con vegetación o residuos de plantas luego de arar3. En la preparación del terreno debe controlarse la calidad del trabajo mediante la medición de parámetros como la profundidad, estructura y contenido de humedad, entre otros. Normalmente una preparación completa incluye subsolada, arada, rastreada, acamado y otras labores especiales como roturación de terrones, nivelada de cama y demás4. Es muy importante un manejo sostenible del suelo con equipos y aperos que, al brindar una buena cama para las nuevas plantas, no alteren las condiciones físicas del terreno. Generalmente una labor de arada y rastrillada son suficientes, además muy importante en este momento, incorporar los materiales orgánicos (compost) y las enmiendas agrícolas, arar a una profundidad de 30 a 40cm en suelos sueltos con un solo corte de arado es suficiente; según el tipo de textura del suelo es recomendable dar dos o tres pases de rastra, si se ara y rastrilla debidamente se logra un desmenuzado satisfactorio5. Germinadores y formación de plántulas. Es muy importante contar con semillas certificadas que reúnan condiciones mínimas de calidad en cuanto a pureza, % de germinación y vigor, entre otras. La germinación se produce entre las 2 o 3 semanas de siembra y la etapa de plantulación entre 45-60 días después de la siembra.
3 4 5
FDA. Cultivo del ají. Boletín Técnico No. 20. República Dominicana. 1994 Landazábal, R. et al. USAID-RED. Manual práctico para la producción de cultivos. Honduras, 2006. Essau, O. S. et al. Conjunto Tecnológico para la producción de ají dulce. Estación Experimental Dos piedras. Puerto Rico, 2002.
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El uso de una plántula de buena calidad es parte fundamental en el éxito de una producción hortícola, es importante estimar la cantidad de semilla basado en la población final requerida en el campo y el porcentaje de germinación. A este ajuste hay que agregar alrededor del 10% por las pérdidas que se dan en el proceso de crecimiento de trasplante. Existen varios tipos de bandejas entre tamaños y formas de celda así como el material de fabricación. Las celdas de las bandejas en su mayoría tienen forma piramidal o cónica, prefiriéndose la de forma piramidal ya que la adaptación de las plántulas al suelo después de trasplantada es más rápida que la de forma cónica o redonda, a las cuales se les dificulta que las raíces salgan del pilón6 Trasplante. Se realiza cuando las plantas alcancen unos 45cm de altura y tengan de 4 o 5 foliolos. Se seleccionan plantas vigorosas, sanas, exentas de cualquier daño físico o fisiológico. Densidad de siembra. Generalmente se establecen surcos sencillos, con marcos de plantación de 0,8-1m la distancia entre calles o surcos y la distancia entre las plantas oscila entre 0,3 y 0,8m de acuerdo a la variedad. Las diferentes prácticas o labores culturales se realizan con la finalidad de aumentar la productividad y calidad del producto y mantener un buen estado fitosanitario tanto de plagas como enfermedades. El tutorado. El tutorado inherente a la variedad permite guiar y mantener erecta la planta sobre la superficie del suelo para evitar problema en ramas bajeras y frutos, así mismo mantener la arquitectura de la planta de tal forma que reciba una mejor distribución de luz y ventilación de la misma.
6
Essau, O.S. et al. Conjunto Tecnológico para la producción de ají dulce. Estación Experimental Dos Piedras. Puerto Rico, 2002.
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Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
El control de arvenses. Plantas ecológicamente adaptadas para crecer en las condiciones que se siembran los cultivos y que no son objeto directo de las actividades agrícolas, compiten en los cultivos por agua, luz y nutrientes, son alelopáticas y crecen espontáneamente en los terrenos agrícolas. Existen 3 momentos críticos o de competencia para controlarlas: etapas de desarrollo vegetativo, prefloración y maduración de frutos. Nutrición. Se debe considerar que la mayor absorción de nutrientes ocurre en las primeras 8 a 14 semanas de crecimiento y nuevamente después de la primera cosecha. Por eso, altos niveles de nitrógeno son requeridos durante el estado inicial de crecimiento de la planta, con aplicaciones suplementarias después del estado inicial de fructificación. La misma tendencia ocurre también con el potasio, por ello, el fraccionamiento del mismo es adecuado para lograr un abastecimiento constante de estos nutrientes7. La extracción de nutrientes del suelo de una hectárea de ají con un rendimiento de 20 toneladas es: 160kg de nitrógeno, 30kg de fósforo y 160kg de potasio8. Es importante la aplicación de abonos químicos, igualmente, la incorporación de abonos orgánicos en momentos oportunos y cantidades adecuadas para mejorar la productividad y calidad de la cosecha. Riego. El agua de riego que debe aportarse a un cultivo para asegurar que satisfaga la totalidad de sus necesidades hídricas durante las etapas fenológicas, es imprescindible conocer las características del cultivo, las propiedades físicas del suelo y las condiciones climáticas de la zona9. La selección del mejor criterio para el establecimiento del riego será el que considere el mayor número de factores dentro del sistema continuo suelo-planta-atmósfera10
7 8 9 10
Ramírez, F. 2000. Manejo Nutricional y Fertilización Balanceada en el Cultivo de Paprika. Arequipa, Perú. Nuez, Gil, Ortega, et al. 1996. El cultivo del pimiento. Chiles y ajíes. Ediciones Mundiprensa. Madrid, España Razuri, L. et al. 2009. Manejo del agua en el cultivo del ají a través de tensiómetro y tina de evaporación con riego localizado. CSDIAT-ULA. Venezuela. Azevedo, J. A. de, et al. 1995. Tensiómetro. Dispositivo práctico para el control de irrigación. EMBRAPA/CNPAF.
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El género Capsicum puede tolerar el estrés hídrico, pero si éste dura mucho tiempo puede resultar en daños irreversibles tales como la caída de las hojas, flores y, por último, de los frutos11. El cultivo del ají es exigente en agua, por lo tanto, si las lluvias en la zona no son bien reguladas es importante establecer un sistema de riego con el fin de lograr la minimización del riesgo de la producción y mantener una viabilidad económica del cultivo. Se presentan algunos desórdenes fisiológicos relacionados con el clima, específicamente el golpe de sol, en aquellos frutos expuestos la radiación, genera degradación y ablandamiento del tejido, otro desorden fisiológico que se presenta con regularidad es la pudrición en el ápice del fruto síntoma típico de deficiencia de minerales y pH bajo. Normalmente el 100% de absorción tiene lugar en las primeras capas de suelo (de 0.30 a 0.80m de profundidad). En la práctica, debido a la desuniforme distribución y a la superficialidad de las raíces de la mayoría de las hortalizas, se recomienda regar cuando se ha consumido del 50% al 60% del agua disponible del suelo, en la profundidad de raíces del cultivo considerado12. En la Figura 7 se analiza la importancia de la rotación y alternativa de producción hortícola, se busca rebajar la incidencia de plagas y enfermedades que atentan con la productividad y calidad de producción. Así mismo, con el nivel de fertilidad del recurso suelo. Figura 7 Rotación y alternativas de producción
11 12
CICLO 1
CICLO 2
CICLO 3
CICLO 4
Ají
Fríjol
Maíz
Ahuyama
TATTERSALI, 2007. Disponible en http: www.tatterial.cl. Consultado Octubre de 2012 Generalidades en el cultivo de hortalizas. Montes L. A. Escuela Panamericana El Zamorano, 1997. Pág. 68-75
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Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Se recomienda que al cabo de 3 o 4 años el cultivo de ají se repita en el mismo lugar, sin embargo, razones económicas obligan a nuestros agricultores esperar sólo 1 año, lo que se ve traducido en el incremento de problemas fitosanitarios. Las especies que se prestan mejor para una rotación son las leguminosas, maíz, sorgo y algunas cucurbitáceas: ahuyama, melón, patilla y pepino. En la Tabla 6 se enumera en forma general las principales plagas y enfermedades del cultivo del ají que redundan en un mayor o menor nivel de daño económico de acuerdo a las condiciones ambientales y especies. Tabla 6 Enfermedades y plagas del ají ENFERMEDADES
PLAGAS
Cercospora sp.
Mosca blanca
Phytophthora sp.
Trips
Fusarium sp.
Minadores
Virus (Varios)
Ácaros
Fuente: tomado y adaptado del “Manejo de Plagas y Enfermedades en ají, pimiento y paprika”
de Peter Coaguilla Rodríguez - Comercial Agroveterinaria S.A. - Comavesa - Tingo María Huánuco – Perú, 2004.
El manejo y control se realiza basado en la asesoría técnica y con productos de síntesis de baja categoría toxicológica y con criterios sostenibles y amigables con el medio ambiente. Cosecha. La germinación del ají se produce entre los 15 y 17 días después de la siembra. El trasplante se realiza de 45 a 60 días después, la floración se produce de 60 a 120 días después de trasplante y las épocas de producción alrededor de 120, 150 y 210 días después de trasplante y la máxima fructificación se produce entre 160 a 240 días después de trasplante según la variedad13.
13
Villachica, H. 1996. Frutales y Hortalizas Promisorias del Perú, Lima. Pp. 301 al 314
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Sin embargo, en esta zona geográfica el comportamiento de los materiales genéticos muestran ser más precoces, lo que pueden ser dados por factores ambientales como humedad relativa, intensidad de radiación solar y condiciones edáficas entre otros, lo que permite que las plantas adelanten su pico de máxima producción, condiciones que favorecen a los productores ya que se pueden realizar siembras escalonadas con el fin de mantener una producción constante en corto tiempo. Post-cosecha. Se inicia desde el momento de la recolección hasta llegar al consumidor final para conservar su característica organoléptica y, aún más importante, la funcionalidad y el valor nutritivo del fruto. En la Tabla 7 se evidencia las condiciones óptimas de humedad y temperatura en cámara refrigerada para la conservación en fresco del fruto y prolongar así su vida útil, se busca regular la demanda en un mercado dado. Tabla 7 Condiciones de conservación en cámaras refrigeradas TEMPERATURA ( °C)
HUMEDAD RELATIVA
VIDA ÚTIL
7-10
90-95
2-3 semanas
Fuente: Tomado y adaptado Gallo P. Fernando: Manual de fisiología Patología post-cosecha y
Control de calidad de Frutas y Hortalizas. Convenio SENA-Reino Unido. Bogotá. 1988.
En las condiciones de almacenamiento es muy importante tener en cuenta los daños por el frío en el producto con temperaturas inferiores a 7 °C. En Colombia se cultiva ají para mercado fresco todo el año, sin embargo, la producción varía de acuerdo con las épocas de lluvias o sequías.
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
36
1.1.5 Composición Nutritiva El ají como cualquier especie vegetal contiene su composición bromatológica y su riqueza principalmente en vitaminas y minerales que aportan, dentro de la dieta alimentaria humana, nutrientes esenciales para su equilibrio fisiológico. En la Tabla 8 se puede observar la composición nutritiva por 100g de parte comestible del fruto donde gran parte de su componente es agua, su valor energético es bastante bajo y su apreciable presencia de vitaminas y minerales. Tabla 8 Composición nutritiva por 100g. de parte comestible del fruto COMPONENTES
UNIDAD
VALOR
Agua
G
85
a
89
Valor energético
Cal
40
a
60
Proteína
G
0,9
a
2,5
Grasa
G
0,7
a
0,8
Carbohidratos
G
8,8
a
12,4
Fibra
G
2,4
a
2,9
Calcio
mg
21
a
31
Fosforo
mg
21
a
58
Hierro
mg
0,9
a
1,3
Caroteno
mg
2,5
a
2,9
Riboflavina
mg
0,11
a
0,58
Niacina
mg
1,24
a
1,47
Acido ascórbico
mg
48
a
60
Fuente: Enciclopedia Terranova, 2005
El ají se caracteriza por su alto contenido de ácido ascórbico y Vitaminas A y B, además, por su elevado grado de pungencia (pique), característica propia de estas especies se mide en unidades Scoville (medida del picor o pungencia en los ajíes).
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1.2 Aspectos Agronómicos Selección de materiales de ají para el experimento 1.2.1. Ubicación de Materiales Se localizaron materiales de ají nativos en los municipios de las provincias Guanentina y Comunera, específicamente en la zona rural de los municipios de Simacota, Villanueva y San Gil (Tabla 9). Una vez recolectados los materiales y según el protocolo en lo relacionado con la identificación botánica de las especies se tomaron muestras de ramas, flores y frutos. Tales materiales se enviaron al Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional de Palmira, Valle, que es la entidad rectora en la taxonomía de especies de ají picante nativos a nivel nacional. Cada material de ají se identificó como Nativo 1, Nativo 2, Nativo 3 y Nativo 4, respectivamente. Así mismo se anexó información pertinente a cada material en lo relacionado con ubicación geográfica y nombre común del ají en la región señalada. Tabla 9 Ubicación geográfica de las especies de ají picante seleccionadas
ESPECIE
ZONA GEOGRÁFICA MUNICIPIO
VEREDA
NATIVO 1
Villanueva
El Choro
NATIVO 2
San Gil
Montecitos
NATIVO 3
Simacota
NATIVO 4
Curití
COORDENADAS 6 grados 40’N 73 grados 11’W 6 grados 33’N 78 grados 8’W
Santa Ana
6 grados 26’N
del Olvido
73 grados 20’W
La Laja
6 grados 37’N 73 grados 04’W
DEPARTAMENTO
Santander
Santander
Santander
Santander
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
38
1.2.2 Identificación de los materiales El Banco de Germoplasma de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Palmira, Valle, cuenta con más de 600 especies de ají nativos recolectados e identificados en las Cuencas Amazónica y Andina colombianas. En la Tabla 10 se hace la descripción taxonómica y botánica de las diferentes especies nativas seleccionadas por esta investigación en las zonas del Departamento de Santander e identificadas con la colaboración del Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional.
Tabla 10 Descripción taxonómica de las especies de ají picante identificadas GRUPO TAXONÓMICO
DESCRIPCIÓN
Reino
Plantae
Subreino
Tracheobionta
División
Magnoliophyta
Clase
Magnoliopsida
Orden
Solanales
Familia
Solanaceae
Tribu
Capsiceae
Género
Capsicum
Especie
Capsicum spp. Capsicum annuum var. aviculare
Especies identificadas para el experimento
Capsicum annuum var. Bremisculum Capsicum annuum tipo ornamental Capsicum annuum tipo ornamental
Fuente: Banco de Germoplasma, Universidad Nacional, Palmira. Valle. 2010
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1.2.3 Selección de Semilla Las semillas nativas seleccionadas para validar su comportamiento agronómico bajo las condiciones agroecológicas de la Granja El Limonal, fueron el Nativo 1 (Capsicum annuum variedad aviculare) y Nativo 2 (Capsicum annuum variedad bremisculum). Para la selección de las semillas se tuvo en cuenta el componente físico (poder de germinación, pureza, vigor y longevidad) y el componente genético o información implícita sobre los atributos del material que se va a propagar. Aspectos fundamentales en la determinación de la calidad de las semillas. Usualmente las semillas de ají presentan un comportamiento ortodoxo, en cuanto a tolerancia de condiciones de desecación (hasta niveles de 5% de contenido de humedad), así como de capacidad para soportar bajas temperaturas de conservación (+ 10 y – 20°C) que se corroboran en la viabilidad de la semilla con índices superiores al 90%. Se seleccionaron frutos maduros de las especies nativas identificadas botánicamente y mediante procesos físicos se procedió a retirar las semillas del interior de estos; se lavaron y desinfectaron con hipoclorito de sodio al 3%.Inmediatamente se colocaron sobre superficie seca y limpia, bajo sombra por un espacio de tiempo de 48 horas. Una vez secas se retiraron los materiales extraños como: semillas oscuras y rotas, residuos de materiales orgánicos y otros. Luego se seleccionaron y empacaron en sobres de manila para ser enviadas a las zonas de plantulación. 1.2.4 Germinación de la semilla El material que se utilizó como cama para la germinación de la semilla fue un material orgánico de características físicas ideales para favorecer el proceso de germinación conocido como turba. Otras características del medio que se tuvieron en cuenta para estimular el
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
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proceso de germinación fueron la humedad, la temperatura del sustrato, oxigenación y luz. Elementos que fueron controlados y manejados. La germinación duró aproximadamente una semana y toda la etapa de semillero entre 6 y 7 semanas lográndose un material con un vigor y desarrollo que favoreció su comportamiento al momento de plantar las semillas en el sitio definitivo. Se dio un margen de seguridad en la siembra a fin de obtener material suficiente para llevarlo a campo con base al marco de plantación y diseño de campo. 1.2.5 Especies de ají sembradas Como se muestra en la Tabla 11 adicionalmente a los materiales nativos 1 y 2 identificados, se seleccionó un material comercial de ají de amplia distribución en los trópicos conocido como ají habanero por sus buenas características agronómicas y comportamiento en la zona de Santander, además de su alto contenido de Capsaicina (Tabla 12). Tabla 11 Materiales de ají identificados y seleccionados para el experimento NOMBRE COMERCIAL
NOMBRE CIENTÍFICO
Híbrido Comercial
Capsicum chinense cv habanero
Nativo 1
Capsicum annuum variedad aviculare
Nativo 2
Capsicum annuum variedad bremisculum
La Tabla 12 compara el contenido o concentración de Capsaicina de algunos de los materiales vegetales comerciales de ají picante más extendidos medido de acuerdo a la escala de unidades Scoville (uS). Con base en este parámetro se seleccionó el material híbrido tipo habanero para la realización del proyecto en las pruebas de campo.
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Tabla 12 Poder pungente de algunas variedades de ají ESPECIE
UNIDADES SCOVILLE (US)
Capsaicina pura
16.000.000
Habanero
150.000-325.000
Piquín
50.000-100.000
Tabasco
30.000-60.000
Serrano
10.000-20.000
Jalapeño
2.500-10.000
Pimentón
0-100
Fuente: Chilli La Especie del Nuevo Mundo www.ejournal.unam.mx/cns/no69/CNS60908/ Consultado agosto de 2012.
El poder picante de todos los ajíes se indica en niveles de concentración del capsaicinoide expresado en (ppm), determinado por el método de cromatografía líquida de alta definición que ofrece un análisis concreto y preciso del contenido y tipo del capsaicinoide presente en el fruto del ají. También se utiliza la prueba organoléptica Scoville, que expresa el poder picante en “Unidades Scoville de Picante SHU” (estas últimas siglas por su nombre en inglés de “Scoville Heat Units”14. Una práctica comúnmente usada en la actualidad para hacer equivalente la concentración en partes por millón de capsaicinoide a unidades Scoville de picante-SHU, es multiplicar la concentración en partes por millón por 15 para obtener SHU. La capsaicina es producida por las glándulas localizadas cerca de la placenta en las paredes del fruto, empieza a acumularse a partir de los 8 o 10 días después de la antesis, se aumenta a medida que transcurre la maduración de los frutos para llegar a un máximo cuando estos se tornan completamente maduros (rojo, naranja o amarillo), y se cae en la
14
ICONTEC: NTC 1486. Quinta actualización.
42
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
senescencia. La pungencia es la característica propia de los ajíes que al ser consumido les confiere la sensación de ardor y quemazón15, puede llegar a ser dolorosa; sensación producida por la activación del canal no selectivo VR1 sobre las terminaciones nerviosas16. Se ha evidenciado que la pungencia es una respuesta afectada por la interacción genotipo ambiente17 1.3
Sitio experimental
El lugar donde se desarrolló el experimento con el cultivo del Ají, se localiza en la Granja El Limonal de la Universidad Santo Tomás, ubicada en el municipio de Piedecuesta, Santander, a una altura de 1020msnm (Plan de ordenamiento territorial del municipio de Piedecuesta, POT). Las coordenadas de la Granja son: latitud: 7°00´28.99” N y longitud: 73°03´14.47”. A su vez, las coordenadas del sitio son: 6°59´16.38”N y longitud: 73°03´51.85”O respectivamente. La temperatura media del sitio experimental es de 21oC con una precipitación promedia anual de1800mm y 70% de humedad relativa promedio. 1.4 Diseño experimental El diseño de campo correspondió a un sistema de bloques completamente al azar, con tres tratamientos y tres replicaciones. Los tratamientos fueron los tres materiales de ají seleccionados para el estudio así: Tratamiento T1: Capsicumchinense cv habanero; T2: Capsicum annuum variedad bremisculum, y T3: Capsicum annuum variedad aviculare (Ver Figura 8). Los materiales se monitorearon periódicamente para medir las variables: precocidad, productividad y características morfológicas de los frutos.
15 16 17
Harvelle y Bosland, 1997. The Environment produces a significent effect on progeney of chiles. Hort Sciencie Jord, S.E y Julius D, 2002. Molecula basis por species-specific sensivity to “hot” chilipepeers. González et at. 2002. Variedades de pimentón cultivadas en el valle del Ebro.
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Preparación de suelo. Se realizó una labranza mecánica al suelo con una arada y una rastrillada, se buscó de esta manera una mejor condición física para el desarrollo de las plántulas de ají. Posteriormente se hizo el trazado y construcción de las parcelas según los diseños experimental y de campo establecidos. Figura 8 Diseño experimental de campo
c c
d
d
T1= Capsicum chinense cv habanero T1 = Capsicum chinense cv habanero
T1= Capsicum chinense cv habanero T2 = T2= Capsicum annuum var bremisculum Capsicum annuum var bremisculum T= Capsicum annuum var aviculare T3 = Capsicum annuum var aviculare T2= Capsicum annuum var bremisculum aa : distancia entre platas , 0.35m : distancia entre platas, 0.35 m T= Capsicum annuum var aviculare bb : distancia entre surcos , 1.00m : distancia entre surcos, 1.00 m a : distancia entre platas , 0.35m cxdcxd : Area total parcela , 5.0m x 4.0m : Área total parcela, 5.0m x 4.0 m b : distancia entre surcos , 1.00m Área efectiva siembra Area efectiva siembra. cxd : Area total parcela , 5.0m x 4.0m Area efectiva siembra.
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
44
1.5
Labores y prácticas culturales de campo 1.5.1 Trasplante
El experimento se inició durante la primera semana de Junio del año 2010, mediante el trasplante de los materiales de ají seleccionados. Las principales características del diseño de campo del experimento de bloques completos al azar se describen en la Gráfica 8. 1.5.2 Fertilización y Abonado Fertilización en pre-siembra o pre-trasplante. Con base en el análisis físico-químico de suelos que se resume en la Tabla 13, se elaboró el plan de fertilización. Como fertilización de síntesis química en presiembra o pre-trasplante que consiste en aplicar en la parcela la primera fertilización como abonada de fondo una parte de nitrógeno, fósforo y potasio en la dosis que se va aplicar al cultivo, luego se cubre con una capa de suelo. Se aplicó por parcela 1.8kg de una mezcla del fertilizante compuesto comercial de grado 10-20-20, más un fertilizante nitrogenado simple de nombre comercial UREA de grado 46-0-0 en una proporción 4:1.
Tabla 13 Interpretación del análisis químico de suelos del lote experimental
No Lab
PH Unidad
RESULTADO DEL ANALISIS DE SUELO
%C
9105
6.2
1.81
Modera mente Ácido
Bajo
P (ppm) BrayII 107 Alto
Ca
Mg
Na
K
meg/100g Suelos 8.8
2.41
Alto Medio
0.09 Bajo
0.2 Bajo
Al
% Arena
% Limo
52
32
% TEXTURA Arcilla 16
Franco Arenosa
CIC CE meg/ mmhos/ 100g cm 14 Bajo
0.09
S
B
Fe
Mn
Cu
Zu
2
7.64
(ppm) 7.73
0.2
102
No Bajo Salino
Bajo
Alto Bajo Bajo Alto
Fuente: Laboratorio de Suelos de la Universidad Industrial de Santander
2.2
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Fertilización post-trasplante. En forma de cobertura consistió en la aplicación del producto comercial Abimgra (abonos integrales Mi Granja) abono orgánico mineral de rápida asimilación en la solución del suelo, en buena capacidad de campo, de gran poder de absorción radicular enriquecido con sustancias que facilitan la tras-locación de nutrientes por el sistema vascular vegetal, en la cantidad de 50kg por parcela en forma de banda al lado de la línea de siembra del ají. Aplicación de 20g por sitio de siembra de la mezcla física de un fertilizante compuesto (10-20-20) y un fertilizante nitrogenado simple urea (46-0-0) en una proporción 4.5:1, en la etapa de desarrollo vegetativo de la planta. Se realizó una última aplicación al suelo de una mezcla física del fertilizante comercial 10-20-20 más el fertilizante comercial urea en la relación 4:1, en una dosis de 5g por planta en la etapa de floración del cultivo. Fertilización foliar. Las aplicaciones de nutrientes foliares sirven como complemento de la fertilización aplicada al suelo. Es importante considerar la etapa del desarrollo del cultivo para estas aplicaciones específicamente en la fase de crecimiento vegetativo y etapa de prefloración. Se realizan aplicaciones foliares con productos de nombres comerciales Nutrimins y Nutrifoliar, distribuidos por la empresa Colinagro. Nutrimins es un complemento nutritivo en estado líquido, formulado para su empleo para aplicaciones foliares, concentrado soluble. Es una fórmula balanceada de nutrientes complementada con quelatos orgánicos naturales y ANA (Ácido nafta acético), todos de fácil absorción por la planta cuya función es prevenir y corregir deficiencias específicas o limitaciones en la absorción de nutrientes, además contribuye a mejorar la productividad y calidad.
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Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Nutrifoliar es un fertilizante líquido quelatado, concentrado, rico en elementos mayores: nitrógeno, fósforo y potasio; además aporta elementos menores y fitohormonas. Una primera aplicación en dosis de 25cm3 del producto comercial Nutrimins más 25cm3 del producto comercial Nutrifoliar disueltos en 10L de agua, se realizó en la fase de crecimiento vegetativo de la planta. Una segunda aplicación en dosis de 30cm3del producto comercial Nutrimins más 30cm3 del producto comercial Nutrifoliar disueltos en 15L de agua se realizó en la etapa de prefloración. 1.5.3 Control Fitosanitario Igualmente se preparó un plan de control de arvenses, plagas y enfermedades mediante técnicas de un manejo integrado del cultivo consistente con el empleo de buenas prácticas agrícolas como: a)
Insecticidas. Uso restringido para el control de gusanos tierreros e insectos chupadores y comedores de follaje en poblaciones que sobrepasaran el umbral de daño económico establecido.
Tenido en cuenta el anterior criterio en el momento de la siembra se aplicó un insecticida en forma de polvo mojable de uso agrícola que actúa por contacto e ingestión de nombre comercial Sevin 80 WP, distribuido por la empresa Bayer Corp. Science S.A, en dosis de 2g por litro de agua en forma de drench dirigido a la base de la planta en el momento de plantación en sitio definitivo.
Igualmente se vio la necesidad de aplicar un insecticida piretroide que actúa por contacto e ingestión, con un gran efecto de choque y también de repelencia en muy bajas dosis de nombre comercial Karate, distribuido por la empresa Syngenta en dosis de 0.5cm3/1L de agua, en la fase de crecimiento vegetativo del cultivo. Es importante tener en cuenta la compatibilidad con otros productos de síntesis química para lograr una mayor eficiencia económica en los costos de producción.
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b)
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Fungicidas. El cultivo del ají es propenso al ataque de varias enfermedades que redundan en la productividad y calidad del producto, así con base a los niveles de daño se hacen los controles preventivos y curativos.
Momento de plantación. Para la prevención y control de agentes patógenos del suelo al cultivo se aplican los productos biológicos comerciales: Bacthon sc y Trichobiol WP.
Bacthon sc, es un inoculante biológico que contiene microorganismos benéficos del suelo. Actúa como biofertilizante después de la fertilización para mejorar la asimilación de los abonos orgánicos, químicos y minerales. Facilita los procesos de nitrificación, solubilización del fósforo y es promotor del crecimiento radicular, distribuido por Orius biotecnología. La dosis de aplicación de 5cm3 por litro de agua, aspersión dirigida al suelo en el sitio de siembra al momento del trasplante.
Trichobiol WP, es un bio-regulador que actúa en el suelo como fungicida preventivo y como antagonista de los principales fitopatógenos, distribuidos por Orius biotecnología. La dosis de aplicación de 5cm3/L de agua, aspersión dirigida al suelo en el sitio de siembra al momento del trasplante. Así mismo se utilizó el producto biológico de nombre comercial: Fitotripen WP, producto con base a una mezcla de diferentes especies de hongos antagonistas Trichoderma spp, los cuales inhiben el crecimiento de hongos patógenos del suelo. Distribuido por Agro biológicos Safer. En el lote experimental se utilizó una dosis total de 150g en 40L de agua, aspersión dirigida a la base de la planta en forma de drench (aplicación con alto volumen de agua).
Dentro de las aplicaciones en el desarrollo del cultivo con productos de síntesis se realizó con los productos comerciales Vertimec más Validacin más Neofact en dosis de 15cm3, más 30cm3, más 20cm3 en 20L de agua respectivamente.
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Vertimec es un insecticida-acaricida, producto de origen natural procedente de la fermentación de la bacteria Streptomyces avermititis, distribuido por la casa comercial Syngenta.
Validacin, fungicida y bactericida sistémico de origen biológico formulado por Agroz S.A
Neofact, concentrado emulsionable que potencializa y protege el producto de los rayos ultravioleta mediante el encapsulado, es un aceite natural que protege y potencializa la acción de moléculas biológicas y químicas del 10 al 20%. Actúa colateralmente como insecticida de algunas plagas.
En la utilización de los productos anteriores es muy importante tener en cuenta el orden de mezcla: • Productos químicos, realice la pre-mezcla del Neofact con el insecticida, a ella adicione agua y luego agréguela al tanque final. • Productos biológicos, (hongos, bacterias y virus), realice la pre mezcla del agua con el Neofact y adicione el microorganismo, luego agréguela al tanque final.
Otra de las aplicaciones de síntesis química en la fase de cosecha se realizó con productos comerciales de nombre: Score más Proaxis en dosis de 25cm3 más 25cm3 en 20L de agua respectivamente.
Score, fungicida antibiótico de acción protectante y curativa de amplio espectro, distribuido por Syngenta.
Proaxis, insecticida del grupo de los piretroides con acción de contacto e ingestión, distribuido por Dow Agrosciences.
Una última aplicación de los productos comerciales Kasugamicina más Avoid en dosis de 40cm3, más 10cm3 en 20L de agua respectivamente.
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Kasugamicina, fungicida antibiótico de acción protectante y curativa de amplio espectro, distribuido por DVA Colombia. Avoid, es un acaricida-insecticida de alto desempeño y gran efectividad en todos los estados biológicos de los ácaros, distribuido por Tecnoquímicas. c)
Herbicidas. En el experimento no se usó control químico de malezas. El control de plantas fuera de tipo se realizó en forma mecánica (guadaña) y en forma manual (azadón y machete). La frecuencia de control y manejo de las especies arvenses se realizó con base a la competencia por espacio vital que ofrecían al cultivo de ají.
1.6 Prácticas de manejo del experimento Debido a pérdidas de algunas plántulas trasplantadas se hizo necesario hacer resiembras de los diferentes materiales de ají en el lote experimental. En ese momento, se hizo la primera fertilización de cobertura del lote experimental en la cantidad de 20g por sitio de una mezcla física de 9kg del fertilizante compuesto 10-20-20 más 2kg del fertilizante nitrogenado urea. A mediados del mes de agosto se hizo el tutorado de las parcelas correspondientes a T1 (Figura 9). Para las parcelas T2 y T3 no fue necesario hacer el tutorado seguido de un nuevo control de arvenses de forma manual en la totalidad del lote. Posteriormente se monitoreó el crecimiento y desarrollo de frutos de las parcelas T3. Para esta misma fecha se dio inicio a la primera cosecha en las parcelas T1 y T2.
50
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Figura 9 Sistema de tutorado de las parcelas T1
El ají es un cultivo semipermanente con periodos secuenciales de floración, fructificación y maduración, por lo tanto, la recolección manual de los frutos maduros se adelantó con intervalos de una semana. Se observó que, a partir de la semana 7 la producción declinó drásticamente en todos los materiales estudiados, razón por la cual el periodo de cosecha se extendió a 8 semanas en cada uno de los tratamientos. Las Figuras 10 a 15 ilustran algunas de las principales características morfológicas de los materiales de ají evaluados en sus fases de floración y fructificación. Es evidente que estos materiales presentan diferencias morfológicas de tallos, hojas, ramas, flores y frutos bien diferenciados por su color y tamaño, entre otras. Figura 10 Flores y frutos de Capsicum annuum variedad Bremisculum
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
Figura 11 Flores y frutos de Capsicum chinense tipo habanero
Figura 12 Flor y fruto de Capsicum annuum variedad aviculare
Figura 13 Fruto maduro Capsicum chinense tipo habanero
51
52
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Figura 14 Fruto maduro Capsicum annuum variedad bremisculum
Figura 15 Fruto maduro Capsicum annuum variedad aviculare
Al inicio del mes de Septiembre y de acuerdo al monitoreo del mes anterior en las parcelas T3 se determinó que se había iniciado la producción con un rezago de 20 días respecto a los materiales T1 y T2 lo cual amplió el periodo de cosecha a 11 semanas en total. Los frutos maduros de T3 fueron atacados por aves. Para garantizar el control experimental se procedió a instalar malla plástica en forma de carpa, a fin de evitar pérdidas de producción en este tratamiento (Figura 16).
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
53
Figura 16 Instalación de mallas para el control de aves en el T3
El fruto cosechado se empacó en bolsas plásticas de acuerdo a la producción por parcelas y cosechas en cada tratamiento (T1, T2, T3), como se muestra en las Figuras 17 y 18. La producción de las áreas experimentales efectivas fue separada de la producción de los bordes, se registró el peso y las muestras se enviaron al laboratorio de QuímicaAmbiental de la Universidad Santo Tomás para la medición y análisis de los contenidos de Capsaicina (Capsaicinoides). Ilustración del sistema de empaque de los frutos de los materiales de ají estudiados Figura 17 Empacado Capsicum annuum variedad bremisculum
54
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Figura 18 Empacado Capsicum chinense tipo habanero
1.7 Resultados Principales 1.7.1 Producción de ají en las parcelas del campo En el Anexo 1 se registra los datos del peso en gramos de los frutos cosechados en el experimento discriminados por tratamientos, repeticiones, secciones del lote Experimental (área de bordes y efectiva) y cosechas. Debido al reducido número de observaciones entre tratamientos que no permite hacer un análisis convencional de varianza para determinar el efecto de las distintas variedades sobre la producción de ají, se realizó un análisis de varianza no paramétrico de una clasificación por rangos de Kruskal – Wallis como se observa en la Tabla 14.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
55
Tabla 14 Análisis de Varianza de Kruskall – Wallis para medir las diferencias en producción de fruto por variedad y semanas (gramos por parcela-cosecha semana) Variedad
Parcela Bloque
Producción por Semana 1
2
3
4
5
6
7
8
Capsicum
1
1
272
236
1296
2670
3540
3400
14330
4665
chinense
6
2
545
685
1458
3570
5000
5500
9505
7235
cv habanero
8
3
205
635
1497
5490
6110
6110
11390
6245
Capsicum
3
1
100
257
270
660
770
770
6080
5720
annuum variedad
5
2
407
482
960
1490
1660
1660
2800
5640
bremisculum
7
3
197
269
685
960
1230
1230
7015
6450
Capsicum
2
1
70
115
74
175
545
545
485
410
annuum variedad
4
2
115
130
76
270
360
360
285
205
aviculare
9
3
110
260
482
520
540
540
420
315
NS
NS
*
*
*
*
*
NS
Nota: NS No significativo, P≥0,05; *=Significativo 17%) en la producción de semilla por fruto. Es decir, que la producción de semilla por fruto fue bastante variable.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
57
1.7.4 Longitud y diámetro del fruto El ají de mayor longitud fue el de la variedad bremisculum (56.4mm) seguido por el tipo Habanero (43.1mm) y el cultivar aviculare (9.9mm). El Ají tipo Habanero fue el de mayor diámetro de fruto con un promedio de 27.4mm, mientras que el cultivar aviculare registró el menor diámetro (8.5mm). 1.7.5 Longitud y diámetro de la semilla No se encontraron mayores diferencias en el tamaño de las semillas entre los materiales estudiados. La longitud promedia de las semillas fue de 1.2mm, con un coeficiente de variación inferior al 7.6%. Tampoco se encontraron diferencias en el diámetro de las semillas con un promedio de 0.6mm. No obstante, en esta característica existía un alto grado de variabilidad (CV > 14.8%). Tabla 15 Algunas características morfológicas del fruto y la semilla de Capsicum chinense tipo Habanero
Observación
Número semillas por fruto
Longitud
Diámetro
Longitud
Diámetro
1
50
50
11
1,1
0,5
2
32
60
12
1,2
0,6
3
41
52
10
1,25
0,7
4
56
49
13
1,1
0,6
5
24
56
11
1,16
0,5
6
45
61
11
1,21
0,4
7
42
58
11
1,09
0,5
8
49
51
10
1,1
0,5
9
36
62
12
1,22
0,5
10
48
65
11
1,17
0,7
Promedio
42,3
56,4
11,2
1,2
0,6
Desviación Estándar Coeficiente Variación
9,5
5,6
0,9
0,1
0,1
22,5
10
8,2
5,1
17,7
Fruto del ají (mm)
Semilla del ají (mm)
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
58
Tabla 16 Algunas características morfológicas del fruto y la semilla de Capsicum annuum variedad bremisculum Fruto del ají (mm)
Semilla del ají (mm)
Observación
Número semillas por fruto
Longitud
Diámetro
Longitud
Diámetro
1
64
45
24
1,2
0,6
2
73
43
30
1,3
0,6
3
62
40
25
1,1
0,7
4
53
45
25
1,3
0,6
5
50
43
27,8
1
0,4
6
36
46
26,9
1,2
0,7
7
41
45
31,5
1,15
0,6
8
58
41
26
1,2
0,5
9
53
39
28
1,2
0,6
10
51
44
29,6
1,16
0,6
Promedio
54,1
43,1
27,4
1,2
0,6
Desviación Estándar Coeficiente Variación
10,9
2,4
2,5
0,1
0,1
20,1
5,5
9
7,5
14,8
Tabla 17 Algunas características morfológicas del fruto y la semilla de Capsicum annuum variedad aviculare Fruto del ají (mm)
Semilla del ají (mm)
Observación
Número semillas por fruto
Longitud
Diámetro
Longitud
Diámetro
1
7
9
8
0,9
0,8
2
8
10
9
1
0,5
3
6
11
8
1,1
0,6
4
5
8,5
8
1,03
0,6
5
7
9,5
8
0,96
0,5
6
6
9
8,6
1,02
0,8
7
9
9,8
7,9
1,05
0,5
8
6
11,2
8,6
1,09
0,5
9
7
10,4
9,6
0,89
0,6
10
6
10,6
8,8
0,92
0,5
Promedio
6,7
9,9
8,5
1
0,6
Desviación Estándar
1,2
0,9
0,6
0,1
0,1
Coeficiente Variación
17,3
9,2
6,7
7,6
20,3
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
59
Ilustración de las dimensiones de los frutos de los materiales tipo habanero, variedad aviculare y bremisculum Figura 20 Dimensiones del Capsicum chinense tipo Habanero
Figura 21 Dimensiones del Capsicum annuum variedad bremisculum
Figura 22 Dimensiones del Capsicum annuum variedad aviculare
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
60
1.7.6 Comportamiento fenológico Como se observa en la Tabla 18el ají tipo habanero mostró una mayor rapidez en su fase vegetativa que cubre desde el momento del trasplante hasta la formación de los primeros botones florales con una duración de 24 días, o la variedad bresmiculum mostró en el mismo ciclo de cultivo una duración de 26 a 30 días después del trasplante, la variedad aviculare es la más tardía para la fase de crecimiento vegetativo. La fase reproductiva que comprende desde la flor abierta, polinización, fecundación, desarrollo y maduración del fruto e inicio de cosecha para el cultivar habanero tuvo una duración de 45 a 50 días, seguido de la variedad bremisculum con un tiempo de 45 a 50 días, la más tardía es el aviculare con 65 a70 días después de la plantación en sitio definitivo. La cosecha se limitó a 60 días dada la drástica reducción de los rendimientos después de la cosecha 7. Los cultivares habanero y bremisculum mostraron una etapa de crecimiento más precoz que la registrada para el cultivar aviculare, el más precoces el material habanero y el más tardío el aviculare. Tabla 18 Fenología de los materiales de ají estudiados. Duración fases del cultivo MATERIAL
FASE VEGETATIVA
FASE REPRODUCTIVA
TOTAL
Capsicum chinense cv habanero
24 ddt
45 - 50 ddt
69 - 74 ddt
Capsicum annuum var bremisculum
26 - 30 ddt
45 - 50 ddt
71 - 80 ddt
Capsicum annuum var aviculare
35 ddt
65 - 70 ddt
95 - 105 ddt
Nota 1: La fase reproductiva comprende desde flor abierta - polinización - fecundación y
maduración del fruto
ddt: Días después del trasplante
2. FASE QUÍMICA
Para realizar los diferentes experimentos en la determinación de la capsaicina se emplearon los siguientes materiales, equipos y reactivos: 2.1 Materiales utilizados en el proyecto • Balones aforados de 100, 50, 25, 20, 10mL • Balones fondo redondo de 250mL • Desecador • Equipos de extracción Soxlhet de 250mL • Filtros para HPLC PVDF 0.45μm • Jeringas • Probetas de 100mL • Transfer pipeta 100-1000μL Brand • Vasos de precipitado de 600mL • Termómetro de -10 a 250° Celsius 2.2 Equipos • Balanza OHAUS±0.0001gr • Horno INDUMEGAS • Equipo de cromatografía líquida de alta eficiencia, HPLC, Agilent technologies
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
62
• 1200, con detector de arreglo de diodos • Columna cromatográfica Zorbax SB-C18 4.6x250mm • Procesador de alimentos • Ultrasonido Marca Elma 2.3 Reactivos • Etanol J.T Baker • Acetonitrilo grado HPLC Honey well • Agua grado HPLC Honey well • Ácido acético Merck • Patrón de Capsaicinoides, Marca Sigma-Aldrich (50.5% de capsaicina, 38.1% dedihidrocapsaicina) 2.4 Procedimientos analíticos del proyecto La determinación de humedad y la cuantificación de los capsaicinoides se realizaron según las normas internacionales de la AOAC (Official Methods of Analysis,18th editión, 2005). Para la cuantificación la 995.03 y para la humedad la 925.04 y se corroboró mediante la evaporación del contenido de agua por el Método de estufa al aire. 2.4.1 Secado y molienda del ají A las diferentes especies a las cuales se les realizó el estudio sobre el contenido de capsaicinoides, se les efectuó un proceso de secado y molienda para facilitar y hacer eficiente el proceso de extracción. Todo el material vegetal recolectado de los cultivos en las parcelas experimentales de la finca El Limonal- Piedecuesta, Santander fue trasladado al laboratorio y lavado exhaustivamente con agua corriente para retirarle los residuos de tierra, hojas y los frutos en mal estado. Se secaron los frutos uno a uno con toallas de algodón limpias para eliminar el agua del lavado.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
63
2.4.2 Porcentaje de humedad El porcentaje de humedad fue determinado por el Método por destilación con disolventes no miscibles (Destilación con tolueno, AOAC Official Method 925.04). El % de humedad fue corroborado al secar las muestras de ají en un horno a una Temperatura de 37°C hasta peso constante. Los dos análisis se realizaron por Triplicado. En la Tabla 19 se recogen los resultados. Tabla 19 Porcentajes de humedad de las muestras ají Especie
Humedad
Capsicum annuum var. bremisculum Capsicum annuum var. aviculare Capsicum chinense cv habanero
80.11±0.35 46.10±1.42 83.66±2.63
2.4.3 Molienda Se colocaron en un procesador de alimentos, por separado, cada una de las variedades de ají secas, y se trituraron hasta obtener un producto en forma de polvo homogéneo. 2.4.4 Extracción La extracción se realizó con un equipo Soxlhet. Se pesaron 10g de ají y se adicionaron 300mL de etanol y se extrajo durante 12 horas. Las extracciones se realizaron por triplicado para cada una de las muestras. Posteriormente los extractos se concentraron en un roto-evaporador para la realización de las cuantificaciones de capsaicinoides. 2.4.5 Cuantificación de la capsaicina y dihidrocapsaicina A partir del reactivo comercial de capsaicinoides sigma referencia 21750, se preparó un patrón que contenía 10ppm de capsaicina para realizar diferentes pruebas con el objetivo de establecer las condiciones
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
64
óptimas para la determinación de los capsaicinoides. Se crearon diferentes métodos en el equipo de cromatografía (HPLC), modificadas las variables como se muestra en la Tabla 20. Tabla 20 Métodos creados para la determinación de capsaicina
Método Cap. 1
Flujo de la bomba
Tiempo de parada
(ml/min)
(min)
1.00
20
Cap. 2
1.00
10
Cap. 3
1.00
10
Cap. 4
1.00
10
Disolventes
Volúmenes de inyección (µl)
100% acetonitrilo
10
60% agua 40% acetonitrilo 60% agua + acido acetico 100% acetonitrilo
10 10 5
Según los resultados obtenidos el método que permite una mejor determinación de capsaicina es el capítulo 4, porque las señales en los cromatogramas HPLC, se encontraban con tiempo de retención bastante diferentes y se lograba la total separación de la capsaicina y la dihidrocapsaicina. Ver Figura 23. Figura 23 Cromatograma con 90 ppm de capsaicina
Fuente: Laboratorio de cromatografía. Facultad Química Ambiental, Universidad Santo
Tomás, Bucaramanga (Colombia)
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
65
A partir del reactivo de capsaicina se prepara una curva de calibración entre 0 y100ppm con etanol como disolvente. Los resultados de la curva de calibración de la capsaicina se presentan en la Tabla 21. Tabla 21 Curva de calibración ppm (mg/L)
Tiempo(min)
Área(mAU)
10
3,049
20,9073
20
3,054
35,7736
30
3,057
51,2452
40
3,058
66,9043
50
3,06
82,75203
60
3,061
99,6142
70
3,061
114,94415
80
3,062
132,36861
90
3,062
146,63156
100
3,062
171,23166
La curva de calibración (Gráfica 13) se encuentra con un coeficiente de correlación lineal R2= 0.997 Figura 24 Curva de calibración para la cuantificación de la capsaicina
2.4.6 Análisis de muestras Para el análisis de las tres especies de ají, fue necesario disolver con etanol los extractos obtenidos con ayuda de ultrasonido, se aforó a 20mL y realizó
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
66
diferentes factores de dilución según la especie de ají los resultados de los análisis de cuantificación se presentan en la Tabla 22. Tabla 22 Concentración de capsaicina y dihidrocapsaicina en tres variedades de ají (Capsicum spp) Variedad de ají Capsicum chínense cv Habanero Capsicum annuum var. bremisculum Capsicum annuum var. aviculare
Concentración de capsaicina en μg/g de ají (en peso seco)
CV (%)
Concentración de dihidrocapsaicina en μg/g de ají (en peso seco)
CV (%)
12649,99±29,44
0,23
6948,08±22,89
0,33
11241,84±32,67
0,29
2582,62±24,73
0,94
7037,71±37,21
0,53
2213,54±83,26
3,96
*Para n=3 (3 réplicas)
A continuación se muestra un ejemplo de los cromatogramas obtenidos durante los procesos analíticos. El cromatograma mostrado en la Figura 25 se emplea un equipo serie 1200 de Agilent technologies y mediante un detector W-Vis con foto arreglo de diodos serie DE64261563 a una longitud de 210nm (nanómetros), donde el pico de 3,060 corresponde a la capsaicina. Figura 25 Cromatograma obtenido para Capsicum annuum variedad Bremisculum con una dilución 1:90
Fuente: Laboratorio de cromatografía. Facultad de Química Ambiental, Universidad Santo
Tomás, Bucaramanga (Colombia).
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
67
En la Figura 26 se muestra el cromatograma para el extracto Capsicum annuum variedad aviculare donde la capsaicina corresponde al pico con tiempo de retención de 3.059 Figura 26 Cromatograma obtenido para el Capsicum annuum variedad aviculare con una dilución 1:20
Fuente: Laboratorio de cromatografía. Facultad de Química Ambiental, Universidad Santo
Tomás, Bucaramanga (Colombia).
3. FASE MÉDICO VETERINARIA
3.1 Antecedentes de la avicultura en el mundo y en el país El crecimiento demográfico en el mundo ha presentado un aumento permanente, igualmente, se incrementa la necesidad de alimento para este número de personas por lo que se ofrece la industria avícola como una fuente de comida de excelente calidad proteica y a un bajo costo. Este crecimiento ha hecho que las aves industrial y comercialmente se críen en forma intensiva, pero se busca tener un bienestar animal y suministrar al consumidor un alimento de excelente calidad, junto con la conservación del medio ambiente.18 El consumo de proteína proveniente del pollo presenta ventajas en comparación con otro tipo de proteínas de origen animal ya que brinda proteínas con alto valor biológico, baja cantidad de grasa y purinas, mayor contenido en hierro y ácido fólico protectores de la anemia, complejo B que favorece el funcionamiento del sistema nervioso; potasio, magnesio y fósforo que contribuyen al buen estado neuromuscular en el ser humano que la consume. Mientras que la proteína proveniente
18
FAO. Alimentos y población: la FAO anticipa. Disponible en http://ww.fao.org/ NOTICIAS/2000/000704-s.htm.2000 [2012]. Consultado en septiembre de 2011.
70
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
de la carne de res responsable de un mayor trabajo digestivo y mayor contenido en ácidos grasos saturados19 En la avicultura, tecnología significa tener en cuenta los factores de la productividad como son la genética, el manejo, la alimentación y la sanidad, que bien manejados conlleva a una mejor utilidad económica; además goza esta industria de una ley inexorable “cuando baja el precio de un bien sube la demanda”. En América Latina la industria avícola creció entre los años 1990 al 2010 en un porcentaje del 300% al pasar de 5.7 millones de toneladas a más de 21 millones; actualmente posee el 26% de la producción mundial y de acuerdo con datos de la FAO para el año 2030 llegará al 30%, es decir, 30 millones de toneladas de carne de pollo al año20. En Colombia y otros países se conoce que para el desarrollo industrial de producción de carne de pollo se utilizan antibióticos promotores de crecimiento y que su uso ha hecho posible el desarrollo de sistemas intensivos de producción de pollos de engorde ya que se ha demostrado que contribuyen al mejoramiento del crecimiento y la eficiencia de producción de las aves21. La industria avícola en Colombia ha tenido un crecimiento permanente, en el año 2011, pese a ser un año complejo por los efectos desbastadores ocasionados por la ola invernal, el incremento sufrido en las materias primas y la situación económica mundial, presentó un incremento del 3.8% con relación al año anterior, involucrándose en este dato tanto el pollo como el huevo y las ramas anexas de la industria, dato reportado
19 20 21
Torres C. Antibióticos como promotores del crecimiento en animales: ¿Vamos por el buen camino? España: Gaceta Sanitaria - Ediciones Doyma, S.L.; 2004. FENAVI, Revista Avicultores 2012. Peterson RA, Carpenter GH, Jones WT, Kula JA. Research note: effect of tetracycline hydrochloride and oxytetracycline hydrochloride given via drinking water on early mortality of broiler chicks from twenty-eight-week-old dams. Poultry science. 1991;70(4):1040-1042.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
71
por la Revista Avicultores de la federación nacional de avicultores de Colombia FENAVI 2012. Para el año 2011 el encasetamiento de pollo en nuestro país llegó a una cifra de 614.7 millones de unidades, para el año 2012 se espera un crecimiento calculado del 2,4% para obtenerse una cifra de 626.6 millones de aves. En la Tabla 23 se puede encontrar las unidades encasetadas desde el año 2000 hasta el valor proyectado para el año 2012. Tabla 23 Encasetamiento y porcentaje de crecimiento de pollo en el país AÑO
POLLITO UNIDADES
CRECIMIENTO (%)
2000
339.334.844
5,1
2001
364.035.811
7,3
2002
393.728.030
8,2
2003
415.986.317
5,7
2004
424.320.997
2
2005
45.871.725
7,4
2006
507.769.995
1,4
2007
560.228.389
10,3
2008
577.745.031
3,1
2009
586.354.045
1,5
2010
609.865.014
4
2011
614.691.090
0,8
2012 Py
629.984.913
2
Fuente: FENAVI- Avicultores 2012
El mercado de carne total en Colombia es de 49kg per cápita año, la carne de pollo contribuye con el 49% en el consumo, esto es, 23.8kg por habitante año y en los últimos años esta carne muestra la mayor preferencia, especialmente por el costo más bajo. Los costos de producción del pollo en el año 2011 fueron en promedio $2.900.oo/kilo, es decir, US$ 1,07 altos con relación a los obtenidos en otros países como Brasil y Estados Unidos. El rubro más alto dentro de los costos es la alimentación con nutrientes balanceados que corresponde en promedio al 75% su reducción es difícil ya que Colombia tiene que importar la mayoría de los granos.
72
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
Para el desarrollo industrial de producción de carne de pollo en nuestro país se utilizan los promotores de crecimiento en el alimento con el fin de optimizar los resultados zootécnicos, pero la utilización de estos promotores puede traer una acumulación de residuos en la carne o en los huevos, por lo que se han indicado como responsables de la aparición en humanos de bacterias resistentes a ciertos antibióticos o sus metabolitos. Por eso muchos países, especialmente los de la Unión Europea ha dictado medidas para su prohibición y el remplazo especialmente para fármacos utilizados como promotores de crecimiento y anticoccidiales (Unión Europea, 2003) esta ley entró en vigencia a partir del 1 de Enero del 2006 y la tendencia mundial es aplicarla, por lo tanto, se ha incrementado una serie de productos de origen natural que optimizan la defensa de las aves para ser administrados como aditivos alternativos y poder alcanzar la producción óptima que se tenía al utilizar los promotores de crecimiento, una de las sustancias naturales en estudio son los capsaicinoides y, entre ellos, la capsaicina, según lo demuestra el estudio realizado mediante la base de datos Scopus desde el año 1980 al 12 de octubre del año 2012. (Figura 27) Figura 27 Dinámica de la actividad científica (artículos) relacionados con el estudio de la capsaicina y capsaicinoides, durante el periodo 1980-2011
Fuente: Base de datos Scopus (Elsevier, B.V. 2011). Datos analizados con Microsoft Excel.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
73
Entre las áreas científicas de interés la que mayor le ha dado énfasis ha sido la medicina donde aparecen 4.600 artículos publicados, 3.538 artículos en la parte de química, genética y biología molecular; con relación a la neurociencia se publicaron 3.502 artículos y en veterinaria 47. (Ver Figura 28) Figura
28 Áreas de interés con el estudio de la capsaicina y capsaicinoides Número de registros, Immunology and Microbiology , 324, 2% Número de registros, Chemistry , 544, 3%
Número de registros, Agricultural and Biological Sciences , 690, 4%
Número de registros, Dentistry , 94, 1% Número de registros, Veterinary, 47, 0% Número de registros, Medicine , 4613, 28%
Número de registros, Pharmacology, Toxicology and Pharmaceutics , 3222, 20%
Número de registros, Neuroscience, 3502, 21% Número de registros, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology , 3538, 21%
Fuente: Base de datos Scopus (Elsevier, B.V. 2011). Datos analizados con Microsoft Excel.
Igualmente se puede encontrar que el interés científico sobre la capsaicina se ha llevado a cabo en todo el mundo como lo demuestra la base de datos de Scopus. (Ver Figura 29)
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
74
Figura 29 Dinámica de la actividad científica (artículos) relacionada con el estudio de la capsaicina y compuestos capsacinoides aplicados en el sistema inmunológico, durante el período 1980 – 2011. A. Países a nivel mundial. B. Países latinoamericanos.
Peru
1
Países
Países Latinoamericanos
Cuba
112 120 175 179 197 214 253 268 277 283 318 321 325 399 491 563
Netherlands Poland Taiwan Austria Denmark India Spain France Brazil Hungary South Korea China Australia Canada Sweden Germany Italy United Kingdom Japan United States
2
Venezuela
4
Uruguay
B
4
Puerto Rico
5
Bolivia
8
Colombia
9
Argentina Chile
25
27
Mexico Brazil 0
50
717
100 100
150
200
Número de registros
250
277
300
A
1130 1335
3520 0
500
1000
1500
2000
2500
Número de registros (n> 100)
3000
3500
4000
Fuente: Base de datos Scopus (Elsevier, B.V. 2011). Datos analizados con Microsoft Excel
Habida cuenta de la aplicación de la capsaicina con relación al sistema inmunológico aparecen artículos en forma constante con un incremento hacia los últimos años y el país que más ha incrementado la presentación ha sido los Estados Unidos.(Ver Figura 30)
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
Figura 30 Dinámica de la actividad científica (artículos) relacionada con el estudio de la capsaicina y compuestos capsacinoides aplicados en el sistema inmunológico, durante el período 1980 – 2011
4
Dinámica cientí6ica (artículos)
75
3
4
3
3
2
2
1
0
3
1
2
1
1
1
2
1
2
1
1987 1989 1991 1992 1994 1996 1998 1999 2000 2002 2003 2004 2005 2010
Fuente: Base de datos Scopus (Elsevier, B.V. 2011). Datos analizados con Microsoft Excel.
En los ajíes picantes el capsaicinoide que se encuentra en mayor cantidad es la capsaicina, el cual se puede encontrar, incluso, hasta el 1% del peso seco del pimiento22 (Fernández B, 2007). La capsaicina ha sido estudiada en humanos por poseer efectos anti cancerígenos,23 (Unnikrishnan, 1990) y antiinflamatorios desde hace mucho, y es así, como en 1919 se dieron los primeros datos del primer procedimiento de la síntesis de los capsaicinoides.24 (E.K.Nelson, 1919).
22 23 24
FERNÁNDEZ B, G. (2007). Extracción, Análisis, Estabilidad y Síntesis de Capsaicinoides. Cádiz, España: Universidad de Cádiz UNNIKRISHNAN, M. (1990). Tumor reducing and anticarcinogenic activity of selected spices, citado por Fernandez B. Cancer Letters, 51: 85-89 E. K. NELSON. (1919). Vanillyl-acyl amides. Journal of the American Chemical Society 41, 21212130
76
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
En 1990 aparecen estudios científicos donde señalan sus efectos antimutagénicos y antitumorales25 (Y.J. Surh, 1996), aunque no existe uniformidad en los resultados y promueven su uso como quimio prevención26 (Unnikrishnan, 1990). También se conocen propiedades antioxidantes que impiden la peroxidación lipídica catalizada por cationes hierro, igualmente, impide la oxidación de lipoproteínas de baja densidad producidas por cationes cobre; previene, además, la oxidación del ácido oleico a altas temperaturas; la oxidación de hidroperóxidos lipídicos provenientes de la oxidación de ácido linoleico27 (D.E.Henderson, 1992). Un inconveniente en su uso en el humano es ser limitado por su marcado carácter picante y sus consiguientes propiedades molestas pero este factor no afecta a las aves pues ellas no tienen problema al ingerir sustancias picantes. Dentro de sus propiedades están las de usarse como analgésico ya que reduce la transmisión del impulso nervioso del dolor por su efecto selectivo sobre la neurona aferente primaria; (Y.J. Surh S. L., 1996) antiinflamatorio y también posee propiedades antibacteriales y anti fúngicas28 (R.H. Cichewicz, 1996). La capsaicina en pollos de engorde se ha podido demostrar que la administración profiláctica o terapéutica mezclada en el alimento afecta de manera variable la susceptibilidad a la salmonella29 (B.W.Orndorff, 2005). De acuerdo con las afirmaciones encontradas en estudios realizados se pregunta si la capsaicina encontrada en ajíes nativos de la región de
25 26 27 28 29
Y.J. Surh, S. L. (1996). Capsaicin in hot Chili Pepper: carcinogen, co-carcinogen or Anticarcinogen?” Food and Chemical Toxicology, 34: 313 - 316 UNNIKRISHNAN, M. (1990). Tumor reducing and anticarcinogenic activity of selected spices, citado por Fernández B. Cancer Letters, 51: 85-89 D.E. Henderson, S.H. (1992). “Termal decomposition of capsaicin. 1. Interactions with oleic acid at high temperatures. Journal of Agricultural and Food Chemistry,40: 2263-2268 R.H. Cichewicz, P.T. (1996). The antimicrobial properties of Chile peppers (Capsicum species) and their uses in Mayan medicine. Journal of Ethno pharmacology, 52: 61-70 B.W.Orndorff, C. (2005). Comparison of prophylactic or therapeutic dietaryadministration of capsaicin for reduction of salmonella in Broyler chickens. Avian Disseases Vol. 49 No. 4: 527-533
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
77
Santander sería capaz de estimular el sistema inmunológico de las aves de engorde raza Ross. 3.2. Materiales y métodos La tercera fase del proyecto se realizó por medio de una investigación exploratoria con el fin de observar los efectos de diferentes concentraciones de capsaicinoides (10, 30 y 50 ppm) suministrada en la dieta alimenticia de aves de engorde raza Ross durante los primeros 16 días de vida. Para esta fase se utilizaron 256 aves de la raza Ross de un día de edad, 128 hembras y 128 machos, adquiridos a la empresa Avifonce, de la ciudad de Bucaramanga. Del ají seleccionado Capsicum annuum variedad Bremisculum ya deshidratado se tomaron 312,5 g de Capsaicinoides para ser mezclado en 38.690 g de alimento propio para las aves preparado por la empresa Nutrimax- Bucaramanga, Colombia. 3.2.1 Ubicación de la granja experimental El sitio seleccionado para realizar el proyecto fue la granja experimental El Limonal de propiedad de la Universidad Santo Tomás, localizada en el municipio de Piedecuesta a 17 km de la ciudad de Bucaramanga, con un clima promedio de 24°C y una altitud de 1005 msnm. 3.2.2 Construcción de jaula experimental Por parte del grupo de investigación se diseñaron jaulas que cumplen con todas las condiciones de bioseguridad y bienestar animal óptimas para el desarrollo del engorde de las aves. En la Figura 31 se pueden observar el aspecto de las jaulas experimentales utilizadas.
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
78
Figura 31 Modelo de jaula experimental
Igualmente se adquirieron los equipos necesarios para llevar a cabo la cría y el engorde de las aves, como son, criadoras a gas, comederos tubulares, bebederos de volteo y de campana automáticos, se utilizó tamo de arroz como material de la cama. 3.2.3 Diseño experimental se utiliza un diseño experimental de bloques con selección de elementos al azar, dividiéndose en cuatro lotes y dos tratamientos; T1: aves vacunadas contra la enfermedad de New castle, bronquitis infecciosa y gumboro. T2: aves no vacunadas. Cada tratamiento incluye un total de 128 aves distribuidas en lotes de 64 hembras y 64 machos; además se realizó el estudio comparando las diferentes concentraciones de capsaicinoides C0, C10, C30, C50. Estos tratamientos y concentraciones fueron evaluados durante 39 días de engorde de las aves. En la tabla 24 se puede observar el diseño de campo. Tabla 24 Modelo de diseño experimental SEXO
LOTE
Machos (M)
1
Hembras (H)
2
Machos (M)
3
Hembras (H)
4
TRATAMIENTO Vacunado (T1)
No Vacunado (T2)
CAPSAICINOIDES (PPM)
TIEMPO (DÍAS)
C0 C10 C30 C50
AVES EVALUADAS 64
39
64 64 64
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
79
3.2.4 Preparación de alimento con diferentes concentraciones de capsaicinoides Para lograr la concentración de capsaicinoides en la dieta, se mezcló parte del ají deshidratado obtenido de la siembra experimental con alimento propio para las aves de engorde fórmula comercial. Para obtener las 10ppm de capsaicinoides en la dieta alimenticia se tomaron 34,73g de la muestra obtenida del de ají Capsicum annuum variedad bremisculum deshidratado y se llevó a una mezcladora horizontal junto con 38.690g de alimento, cantidad que es consumida por 64 aves en los primeros dieciséis días de vida. Para la concentración de 30ppm se agregaron a 38.930g de alimento 104,19g de ají deshidratado y para obtener 50ppm se agregó a 38.930g de alimento 173,6g de ají deshidratado. Estas mezclas fueron marcadas en sacos aparte para llevar a cabo el experimento. 3.3 Manejo zootécnico Durante los 39 días del experimento se realizó un manejo similar a los dos tratamientos suministrándose el alimento de acuerdo a la tabla de consumo sugerida por AVIAGEN para la raza Ross. Semanalmente se realizó un pesaje del total de los animales para su evaluación, al igual que para observar la conversión alimenticia. De la mortalidad presentada se realizó necropsia adjuntándose en un cuadro el diagnóstico de su muerte. 128 aves: 64 machos y 64 hembras no consumieron capsaicinoides en el alimento y fueron tomadas como testigo con relación al consumo de capsaicinoides (lote 1). Los lotes 2,3 y 4 recibieron capsaicinoides a concentración de 10, 30 y 50 ppm. Con relación a la medición de anti cuerpos se compararon los lotes 1 y 2 que recibieron los antígenos contra New castle, bronquitis infecciosa y gumboro y se analizan entre los lotes 3 y 4 que no recibieron la vacuna. )
80
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
3.4 Tratamiento de datos Los análisis estadísticos de los resultados se realizaron con el paquete informático Statgraphics Plus 5.1 para Windows (Manusgistics Inc., Rockville, MD, USA). Mediante análisis de la varianza (ANOVA) simple y multifactoriales, para evaluar el efecto causado por uno o más factores durante el estudio. Las diferencias mínimas entre las medias se establecieron mediante intervalos LSD (Fisher), y contraste múltiple de rangos con un nivel de confianza entre el 90 y 95%.
4. RESULTADOS
Es muy importante enfatizar que ningún ave del experimento presentó rechazo a las diferentes mezclas de alimento con relación a las concentraciones de capsaicionoides. 4.1 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones de capsaicinoides sobre el incremento de peso El incremento de peso de las aves hembras tanto sin vacuna como con vacuna no presentó diferencia significativa. Sin embargo, respecto a la concentración de los capsaicinoides si hubo diferencias significativas a un nivel de confianza del 95% mediante el procedimiento de las menores diferencias significativas de Fisher (LSD) encontrándose que las aves hembras que fueron alimentados con capsaicinoides a 10ppm obtuvieron un mayor aumento de peso con un valor promedio de 1.896,72g; así mismo se pudo comprobar que las hembras que obtuvieron el menor peso fueron las que consumieron 50ppm alcanzando un valor promedio de 1.784,16g. En la Tabla 25 se pueden observar los pesos y sus diferencias tanto para aves machos como para aves hembras según tratamiento y concentración de capsaicinoides.
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
82
Tabla 25 Peso de las aves experimentales para el día 39 de vida Concentración
Peso aves machos
Peso aves hembras
capsaicinoides
(g)
(g)
1
C0
1885±198 Bab
1844±239 A
2
C10
1777±165 Ba
1853±154 A
T1
3
C30
1847±208Bab
1782±446 A
T1
4
C50
1806±223 Bbc
1808±301 A
T2
1
C0
1733±154 Aab
1879±212 A
T2
2
C10
1894±222 Aa
1938±179 A
T2
3
C30
1784±127Aab
1796±193 A
T2
4
C50
1740±273 Abc
1762±191 A
Tratamiento
LOTE
T1 T1
Letras mayúsculas por cada columna significa diferencia estadísticamente significativa respecto al tratamiento T1 vs. T2. Letras minúsculas en cada columna significa diferencia significativa respecto a la concentración de capsaicinoides. El tratamiento más alto fue T2 no vacunado que está representado con la letra (A) y el tratamiento vacunado está representado con la letra (B). La concentración que dio mayor resultado en la ganancia de peso fue C10ppm representada (a), la concentración C30 y C0. La posible diferencia de peso entre las aves machos vacunadas y las no vacunadas fue debido al estrés ocasionado por la manipulación y los efectos de los antígenos suministrados. Se puede observar que la media del peso en las aves vacunadas y alimentadas con 50ppm disminuyó drásticamente debido a la muerte de un ave en el último día y la causa fue diagnosticada por infarto cardiaco. Respecto a las aves machos y el efecto de tratamiento se encontraron diferencias significativas respecto al tratamiento donde las aves sin vacuna (T2) presentaron un peso promedio de 1.859,5g respecto a las aves con vacuna (T1) con un peso promedio de 1.790g. Esto debido posiblemente a que las aves vacunadas (T2) presentaron un stress por el manejo y por la acción de los antígenos aplicados.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
83
Respecto al efecto de la concentración de capsaicinoides sobre la evolución de peso en aves macho se encontraron diferencias significativas. Los animales alimentados con capsaicinoides a 10ppm fueron los que tuvieron un mayor aumento de peso con un valor promedio de 1.900,1g. Los que menor ganancia de peso obtuvieron fueron las aves macho alimentadas con 50ppm de capsaicinoides con un valor promedio de 1.772,5g. Este dato se observa en la Tabla 24. Aparentemente en el experimento se puede concluir que la dosis que dio mejor resultado en cuanto a la ganancia de peso tanto de machos como de hembras fueron las aves que consumieron los capsaicinoides a 10ppm. La evolución de peso de las aves macho y hembras con vacuna y sin vacuna se puede observar en la Figura 32. Figura 32 Incremento de peso durante 39 días de aves macho y hembra experimental con y sin vacuna alimentadas a diferentes concentraciones de capsaicinoides
84
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
4.2 Efecto del tratamiento T1 vs. T2 respecto a la conversión alimenticia en aves machos Las aves hembra y macho tanto sin vacuna (T1) como con vacuna (T2) después de realizado el análisis estadístico se encontró que no presentan diferencias significativas. En la Figura 33, se puede analizar las diferentes conversiones alimenticias obtenidas durante el ensayo, se puede demostrar que la menor y mejor conversión alimenticia al finalizar el experimento fue obtenida por las aves tanto macho como hembra no vacunadas que consumieron 10ppm de capsaicinoides, pues para obtener un kilo de carne fue necesario consumir 1.830g de alimento los machos y las hembras 1.750g de alimento. Figura 33 Conversión de alimento de las aves experimentales
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
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Tabla 26 Conversiones alimenticias semanales de machos y hembras experimentales con y sin vacuna a las diferentes concentraciones de capsaicinoides administradas
Vacun.
Fecha Concentración
Pesaje 26-03-11 Pesaje 02-04-11 Pesaje 09-04-11 Pesaje 16-04-11 Pesaje 23-04-11 Pesaje 28-04-11 Hora Hora Hora Hora Hora Hora
S1
S1
S2
S2
S3
S3
S4
S4
S5
S5
S6
S6
M
H
M
H
M
H
M
H
H
M
M
H
T1
C0
0,98
1,02
1,37
1,4
1,56
1,58
1,64
1,65
1,92
1,82
1,96
1,81
T1
C10
1,01
0,99
1,42
1,4
1,56
1,57
1,56
1,63
1,76
1,79
1,83
1,75
T1
C30
0,97
1,02
1,38
1,38
1,58
1,58
1,71
1,66
1,92
1,71
1,99
1,89
T1
C50
0,97
1,05
1,41
1,46
1,56
1,56
1,66
1,64
1,82
1,74
2
2,11
T2
C0
0,88
1
1,29
1,4
1,49
1,99
1,64
1,66
1,75
1,84
1,91
1,84
T2
C10
0,97
1,02
1,38
1,43
1,58
1,6
1,71
1,66
1,92
1,9
1,99
1,84
T2
C30
0,96
1,04
1,34
1,49
1,53
1,58
1,63
1,64
1,82
1,93
1,93
1,9
T2
C50
1,02
1,03
1,44
1,45
1,61
1,62
1,71
1,73
1,82
1,94
1,92
1,88
4.3 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones decapsaicinoides sobre la mortalidad en las aves experimentales En la Tabla 27 se puede apreciar el número de aves que murieron durante todo el experimento de acuerdo a la semana y con referencia a los diferentes tratamientos y concentración de capsaicinoides suministrados en la dieta. Tabla 27 Mortalidad de las aves experimentales
Semana
Semana
C0
C10
C30
C50
T1
T2
T1
T2
T1
T2
T1
T2
1
0
3
1
2
0
1
0
0
2
0
0
0
1
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
1
0
0
0
0
6
0
0
0
0
0
0
1
0
TOTAL
0
3
1
4
0
1
1
0
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
86
Durante todo el experimento se presentó una mortalidad de 10 aves en total el 3.9%. De este porcentaje el mayor número ocurrió durante la primera semana de vida (7 aves). También se puede observar que independientemente de la concentración de capsaicinoides el tratamiento T2 (aves sin vacuna) presentó el mayor número de aves muertas (7 aves); mientras que el tratamientoT1 presentó el menor número de aves muertas. En la Tabla 28 se puede observar el número de aves muertas y su correspondiente diagnóstico veterinario. El diagnóstico fue emitido por el profesional médico veterinario encargado del desarrollo del experimento. La causa de la muerte se debió a procesos de incubación y se concluye que las diferentes concentraciones de capsaicinoides no tuvieron nada que ver con esta mortalidad. Tabla 28 Descripción de las aves muertas durante el experimento Fecha
Tratamiento
Concentraciones
Sexo
Diagnóstico
Edad muerte (días)
Marzo 20
T2
C0
Macho
Nefritis y deshidratación
1
Marzo 20
T2
C10
Macho
Nefritis y deshidratación
1
Marzo 21
T1
C10
Macho
Onfalitis
2
Marzo 22
T2
C0
Macho
Onfalitis
3
Marzo 22
T2
C0
Macho
Onfalitis
3
Marzo 22
T2
C10
Hembra
Onfalitis
3
Marzo 22
T2
C30
Macho
Onfalitis
3
Marzo 28
T2
C10
Hembra
Septicemia
9
Abril 22
T2
C10
Macho
Infarto
34
Abril 29
T1
C50
Hembra
Infarto
39
4.4 Efecto de la concentración de capsaicinoides sobre el peso de los órganos inmunológicos En la Tabla 29 se observa la media de los pesos de los órganos según tratamiento y concentración de capsaicinoides.
Colección Selecciones de Investigación Nº 6
87
No se encontraron diferencias significativas respecto al efecto del tratamiento T1 yT2 ni tampoco respecto a las diferentes concentraciones de capsaicinoides para los pesos de los órganos: bazo, bolsa de Fabricio y timo de las aves experimentales al día 39 de vida. Tabla 29 Efecto del tratamiento y concentración de capsaicinoides sobre el peso de órganos relevantes en el levante de pollos
Hígado
Bazo
Molleja
Intestino
Bolsa
Timo
Capsaicinoides
(g)
(g)
(g)
(g)
Fabricio(g)
(g)
T1
C0
37,9±8,0
2,1±07
44,8±8,9
58,9±7,3
1,8±0,1
3,1±0,9
T1
C10
44,1±5,6
2,2±1,2
50,7±12,2
88,0±5,5
2,4±1,3
2,7±0,5
T1
C30
47,5±1,8
3,4±0,5
58,3±1,0
68,7±10,7
3,4±0,7
3,5±0,3
T1
C50
44,2±2,6
2,0±0,0
40,8±7,4
71,9±11,7
2,1±0,1
3,5±0,1
T2
C0
28,6±1,1
1,6±0,4
39,9±0,5
56,5±4,3
2,4±0,6
3,5±0,5
T2
C10
35,5±3,4
1,6±0,6
53,9±11,1
66,0±16,8
2,4±0,3
2,7±0,3
T2
C30
40,4±0,8
2,4±1,6
43,6±6,9
63,2±10,8
2,1±0,0
3,3±0,2
T2
C50
32,9±5,8
1,8±0,2
37,0±7,9
54,5±5,3
1,9±0,6
3,0±0,5
Tto
Para el caso del hígado se puede observar los valores medios del efecto del tratamiento con y sin vacuna donde se observan diferencias estadísticamente significativas respecto al peso de este órgano para el tratamiento T1 (aves vacunadas) con relación al hígado más pesado en las aves del T2 sin vacuna. Al comparar las diferentes concentraciones de capsaicinoides usados en las dietas se puede encontrar que existe una diferencia significativa entre el grupo de aves de la concentración de 30ppm (C30) en relación al peso del hígado comparadas con los otros tratamientos. Esta diferencia puede deberse a la estimulación de los capsaicinoides encontrados en la dieta que consumieron las aves a esta concentración y que hacen que haya una respuesta del órgano. Respecto al peso de intestino se encontraron diferencias significativas, cuando lasaves estaban vacunadas, con un mayor peso. Al comparar las
88
Los capsaicinoides presentes en el cultivo de ají como estimulante...
diferentes mconcentraciones de capsaicinoides usados en la dietas se puede encontrar que existe una diferencia significativa entre el grupo de aves alimentadas con concentración de 10ppm (C10) en relación al peso del intestino comparadas con los otros tratamientos. Esta se puede deber a que existe una mejor composición del intestino y permite un mayor crecimiento al igual que una mejor absorción de nutrientes. Respecto al peso de la molleja no se encontraron diferencias estadísticamente significativas cuando se analizaron los tratamientos con y sin vacuna. Nos indica que la función de este órgano es meramente triturador del alimento y no interfiere en procesos inmunitarios. En cuanto al peso de los órganos inmunológicos no se observa una diferencia estadísticamente significativa.
4.5 Efecto de los diferentes tratamientos sobre los anticuerpos en sangre de las aves experimentales Al finalizar el periodo de 39 días se tomaron todas las aves experimentales (246) y a cada una de ellas se les extrajo 1cc de sangre proveniente de la vena Alar. Con estas muestras de sangre se procedió a realizar las pruebas de Elisa en el laboratorio Vetécnicos Ltda., para determinar las diferentes concentraciones de anticuerpos contra las enfermedades New Castle, Bronquitis y Gumboro según los diferentes tratamientos utilizados. 4.5.1 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones de capsaicinoides sobre resultados de examen de ELISA de anticuerpos contra la enfermedad de New Castle, Bronquitis infecciosa y Gumboro. 4.5.1.1 Para el caso de la evaluación de anticuerpos contra la enfermedad Newcastle, se puede observar que hubo diferencias estadísticamente significativas, tanto para aves hembras como para aves machos respecto a los tratamientos T1 y T2 como se ve en la Figura 34.
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Figura 34 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad del Newcastle tanto para aves machos como para aves hembras
Este comportamiento es debido y fundamentado a que las aves vacunadas (T1) deben mostrar mayor cantidad de anticuerpos con referencia a las aves no vacunadas, por haber recibido el antígeno o vacuna. Respecto al efecto de las diferentes concentraciones de capsaicinoides suministrados a las aves hembras en la dieta para los títulos del examen Elisa de la enfermedad del Newcastle, se puede observar que al aumentar la concentración de capsaicinoides aumentan los títulos de los anticuerpos, demostrándonos que existe una estimulación del sistema inmunológico al recibir los capsaicinoides en la dieta a mayores concentraciones. En la Tabla 30 se puede observar el contraste múltiple de rangos según la concentración de capsaicinoides suministrado en la dieta de las aves hembras. Se observa claramente dos grupos (C0, C10 y C30) son homogéneos y presentan diferencias entre C30 y C50. Tabla 30 Contraste múltiple de rangos según la concentración de capsaicinoides suministrados en la dieta de las aves hembra
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Sorprendentemente este comportamiento no fue similar para las aves macho, donde los títulos de anticuerpos disminuyeron conforme a que aumentaba la concentración de capsaicinoides, como se observa en la Tabla 31. Tabla 31 Contraste múltiple de rangos según la concentración de capsaicinoides suministrado en la dieta de las aves macho
4.5.1.2 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones de capsaicinoides sobre resultados de examen Bronquitis infecciosa Para el caso de los títulos contra la enfermedad de Bronquitis infecciosa, se puede observar que hubo diferencias estadísticamente significativas, tanto para aves hembra como para aves macho respecto a los tratamientos T1 y T2. Las aves no vacunadas (T2) fueron las que presentaron mayores títulos. (Ver Figura 35)
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Figura 35 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad del Bronquitis tanto para aves macho como para aves hembra
Respecto al efecto de las diferentes concentraciones de capsaicinoides suministradas a las aves macho en la dieta para los títulos del examen Elisa de la enfermedad de Bronquitis infecciosa, se puede observar que al aumentar la concentración de capsaicinoides aumentaron los títulos de los anticuerpos. (Ver Figura 36) Figura 36 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad Bronquitis con relación a la concentración de capsaicinoides suministrado en la dieta de las aves macho y aves hembra (H)
4.5.1.3 Efecto del tratamiento con y sin vacuna a diferentes concentraciones de capsaicinoides sobre resultados de examen de Gumboro Para el caso de la evaluación de anticuerpos contra la enfermedad de Gumboro o enfermedad infecciosa de la bolsa se puede observar que hubo diferencias estadísticamente significativas, tanto para aves hembra
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como para aves macho respecto a los tratamientos T1 y T2, los títulos más altos son para las aves que no recibieron vacuna. (Ver Figura 37) Figura 37 Comparación de medias de los títulos del examen Elisa para la enfermedad del Gumboro tanto para aves macho como aves hembra.
Respecto al efecto de las diferentes concentraciones de capsaicinoides suministrados a las aves hembras en la dieta para los títulos del examen Elisa de la enfermedad de Gumboro, se observa que no existe diferencia significativa con relación a las diversas concentraciones aplicadas. Para las aves macho en cuanto al suministro de las diferentes concentraciones de capsaicinoides, se observa que las aves macho que no consumieron capsaicinoides presentaron mayores títulos a la enfermedad de Gumboro. Aparentemente existe una sinergia entre alimentar con capsaicinoides al ave macho con el descenso de los títulos de la enfermedad de Gumboro
5. CONCLUSIONES
5.1 Fase agronómica • El híbrido comercial de ají: Capsicum chinense cv habanero, presentó un buen comportamiento agronómico e igualmente, el rendimiento y la calidad en los frutos superó a las especies nativas de ají utilizadas en el proyecto. • La alta susceptibilidad de todos los materiales de ají utilizados en la investigación a problemas fitosanitarios, específicamente de tipo viral, la cual influyó en la reducción del ciclo productivo. • Días después del trasplante, el material más precoz, al inicio de la cosecha, correspondió al híbrido comercial: Capsicum chinense cv habanero y el más tardío al Capsicum annuum variedad aviculare.
5.2 Fase química • Los niveles de concentración de flavonoides presentes en los materiales de ají fueron diferentes y el mayor grado de concentración se manifestó en el híbrido Capsicum chinense cv habanero y el de menor grado Capsicum annuum variedad aviculare.
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• El disolvente ideal para la elusión de los extractos fue el acetonitrilo 100%. Con él se obtuvieron las señales de la capsaicina y la dihidrocapsaicina suficientemente resueltas para realizar las determinaciones de los capsaicinoides en las tres variedades de ajíes.
5.3 Fase médico veterinaria zootécnica • Es muy importante enfatizar que ningún ave del experimento presentó rechazo a las diferentes mezclas de alimento con relación a concentraciones de capsaicinoides • Las aves experimentales no presentaron diferencia significativa entre el lote T1 y T2 con relación al incremento de peso • Aunque no presentaron diferencia estadística significativa en cuanto al peso obtenido, se encontró que las aves macho obtuvieron el mejor peso y las hembras las de menor peso que consumieron alimento con 50 ppm de capsaicinoides • Las conversiones alimenticias de ambos lotes experimentales no presentaron diferencias estadísticamente significativas • La mortalidad del lote en general estuvo dentro de los parámetros normales con un promedio del 3.9%. El mayor porcentaje de muertos (7 de 10) se presentó en la primera semana de vida y el diagnóstico obtenido fue onfalitis y deshidratación, que indica que los capsaicinoides no incidieron sobre ella. Igualmente el porcentaje fue mayor en aves T2 (no vacunadas) comparadas con la T1 (vacunadas) • En cuanto al peso del hígado el mayor peso se encontró en el lote T1vacunado comparado con el lote T2 sin vacuna. Y el mayor peso se halló en aves que consumieron 30 ppm de capsaicinoides. • Los intestinos más pesados se encontraron en el lote de aves que recibieron vacuna (T1). Igualmente, las que presentaron el mejor
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peso en este órgano fueron las aves que consumieron alimento con 10 ppm de capsaicinoides. • En cuanto a la molleja, timo y bolsa de Fabricio no hubo diferencia significativa entre los dos tratamientos. • De acuerdo a los resultados obtenidos en los análisis de sangre por la prueba ELISA. (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay) para la enfermedad de New Castle, las aves que presentaron un mayor titulo corresponden tanto a machos como a hembras del lote T1 vacunados frente a las aves del lote T2 que no recibieron vacuna. Al aumentarse la concentración de capsaicinoides también se halló un aumento de los títulos contra esta enfermedad en las aves hembra, pero caso contrario se obtuvo en los machos donde los títulos disminuyeron. • Para la enfermedad de Bronquitis Infecciosa los mayores títulos se obtuvieron en las aves que no recibieron vacunación (T2) tanto en hembras como en machos. En los machos al aumentar la concentración de capsaicinoides del mismo modo se vio un incremento en los títulos. En las hembras al suministrarse diferentes concentraciones de capsaicinoides se puede observar que hay una homogeneidad entre las aves testigo y el grupo que consumió 30 ppm; y una diferencia significativa entre los grupos que consumieron 30 ppm y los que consumieron 50 ppm. • Para la enfermedad de Gumboro se mostraron diferencias significativas entre machos y hembras del lote no vacunado T2, observándose títulos más altos para las aves que no recibieron la vacuna. No se presentaron diferencias significativas de acuerdo a la concentración de capsaicinoides en hembras. Los machos testigos que no consumieron capsaicinoides fueron los que presentaron títulos más altos, igualmente se observa una sinergia entre el alimento con capsaicinoides en los machos con el descenso de sus títulos.
6. RECOMENDACIONES
Evaluar el ciclo productivo de los materiales de ají bajo condiciones de invernadero a fin de conocer el potencial de producción real de estos materiales. Continuar la evaluación agronómica con los materiales estudiados y otros híbridos comerciales con énfasis en temas fitosanitarios, marco de plantación, época de siembra y de manejo nutricional, factores limitantes del potencial de rendimiento. La técnica de análisis estandarizada para la extracción de flavonoides en el ají debe complementarse con la técnica de análisis de las dietas enriquecidas con capsaicinoides para garantizar niveles de concentración adecuados y efectivos para lograr la estimulación del sistema inmune de los animales. Realizar nuevamente el ensayo para poder validar los resultados, utilizar los capsaicinoides por más tiempo en las aves y observar los resultados y si vuelven a ser satisfactorios incorporarlos en las dietas alimentarias como una fuente natural para estimular el sistema inmunológico de las aves de engorde y poder obtener carne de mejor calidad y libre de sustancias químicas como residuos de antibióticos.
GLOSARIO
Ají. Especie originaria de América y perteneciente a la familia Solanácea. También conocido como chile, constituye el condimento más popular de América. Contiene un aceite esencial y un alcaloide, la capsaicina, que le da un sabor picante. Antesis. Fase de expansión de una flor, durante la cual ocurre la polinización. También se llama así a todo el desarrollo floral, desde la aparición del capullo hasta la marchitez de la flor. Arvenses. Especies de plantas que aparecen en la sucesión secundaria con perturbaciones continuas para fines agrícolas. “plantas que el hombre ha sabido emplear”. Algunas han sido útiles en algunos momentos, cayendo en desuso posteriormente, quedan como infectantes de los cultivos. Biofertilizante. Fertilizante orgánico natural que ayuda a proporcionar a las plantas todos los nutrientes que necesitan y a mejorar la calidad del suelo al crear un entorno microbiológico natural. Por ejemplo, se propone producir y utilizar biofertilizante para mejorar el rendimiento de los cultivos mediante bacterias nitrificantes (rizobios), hongos micorrizos y otros microorganismos capaces de aumentar la accesibilidad de los nutrientes de las plantas presentes en el suelo.
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Biorregulador. Los organismos heterotróficos, principalmente bacterias y hongos, que destruyen los cuerpos de animales o partes de plantas muertas y absorben algunos de los productos de descomposición y liberan productos más simples utilizables por los organismos productores. Capsaicina. Sustancia no soluble en agua, incolora e inodora que da a los ajíes, chiles, guindillas y pimientos de la familia de las solanáceas su característico ardor picante y fabrican algunas plantas como medio defensivo para protegerse de los animales herbívoros. Concentrado. Sustancia densa, a la que se ha retirado parte del líquido para disminuir su volumen. Alimento combinado con otro para mejorar el balance nutritivo del producto y que será posteriormente diluido y mezclado para producir un suplemento o un alimento completo. Desinfectante. Sustancia que juega un papel importante para mantener ambientes, alimentos, químicos y agua seguros. La fuerza antiséptica de los desinfectantes varía y está determinada por las organizaciones de salud y gubernamentales mediante pruebas estandarizadas. Existen muchos beneficios para la salud de los desinfectantes, tales como la prevención de la contaminación del equipo quirúrgico, la eliminación de las pestes en los cultivos y el mantenimiento de la potabilidad del agua. Sin embargo, usar desinfectantes más allá del nivel de seguridad establecido también puede acarrear efectos no deseados debido a que los desinfectantes son sustancias químicas que destruyen organismos celulares Dieta alimenticia. Una dieta equilibrada es aquella formada por los alimentos que aportan una cantidad adecuada de todos y cada uno de los nutrientes que se necesitan para tener una salud óptima. La dieta ha de ser variada, consumir sobre todo productos frescos y de temporada. Ingredientes o mezcla de ingredientes alimentarios, incluido el agua, que son consumidos por animales.
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Disolvente. Sustancia que es capaz de destruir la agregación de las moléculas de un cuerpo soluble. Un significado más amplio de la palabra es aquel componente que se halla en mayor proporción en una mezcla homogénea. Enfermedad. En una planta puede definirse como cualquier alteración ocasionada por un agente patógeno que la afecta: la síntesis y la utilización de alimentos, los nutrientes minerales y el agua, de tal forma que la planta afectada cambia de apariencia y tiene una producción menor que una planta sana de la misma variedad. Extracto. Se define como extracto vegetal el producto líquido obtenido a partir de plantas o parte de ellas con varios procedimientos y con varios solventes. Los extractos son preparaciones de consistencia líquida (extractos fluidos y tinturas) o semisólida (extractos blandos o densos), o sólida (extractos secos), obtenidos a partir de drogas vegetales o tejidos animales en estado generalmente seco Flavonoides. Son pigmentos vegetales con un marcado poder antioxidante, que previenen el envejecimiento celular y los procesos degenerativos. Su estructura química es variada: fenoles, índoles, alilsulfuros y otros. Hormona. Sustancia que el cuerpo vierte en el torrente sanguíneo mediante glándulas endocrinas a fin de regular su funcionamiento. Los médicos especialistas de temas hormonales son los endocrinólogos. Inocuidad. La garantía de no hacer daño como una responsabilidad compartida, que agregue valor tanto al productor como al consumidor para que sea sostenible en el tiempo. Oleorresinas. Jugo líquido, o casi líquido, procedente de varias plantas, formado por resina disuelta en aceite volátil. Paprika. Viene del húngaro y significa pimiento. En Chile y en otros países se utiliza con un significado igual que la palabra pimentón, para
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designar el producto industrial de pimiento deshidratado y molido. Este es un producto dulce (no pungente) que se ha producido en Chile por muchos años a partir de cultivares como Húngaro y UF. Piretroide. Grupo de pesticidas artificiales desarrollados para controlar preponderantemente las poblaciones de insectos y plagas . Plaga. Todo ente biótico (insecto, artrópodo, hongo, virus, viroide, bacteria, maleza, micoplasma y otros) capaz de causar daño morfológico, químico y/o fisiológico en las plantas de tal forma que afecten su productividad individual o su producción colectiva (XIV Congreso de Protección Vegetal, 1991, Londres, Río de Janeiro). Proteína. Macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I). Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados aminoácidos, que se podrían considerar como los “ladrillos de los edificios moleculares proteicos”. Pungencia. Picor es la sensación de ardor agudo, captada por el sentido del gusto al contacto con algunas sustancias. La medición de su nivel respecto a los pimientos picantes se lleva a cabo a través de la escala Scoville. Quelato. Compuesto de coordinación en el que el átomo central está unido mediante enlaces covalentes a dos o más átomos de una o más moléculas o iones. Raza. Una subdivisión de una especie de la biología que se forma a partir de ciertas características que diferencian a sus individuos de otros. Dichas particularidades se transmiten mediante los genes que se heredan.
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Umbral de daño económico. Densidad de la plaga estimada con base en datos biológicos provenientes de experimentos de campo, así como de datos de la naturaleza económica. Vacuna. Preparado que se basa en microorganismos (muertos, debilitados o vivos) como bacterias, hongos, parásitos y, en forma más limitada, virus o rikketsias; que se administra para prevenir, atenuar o tratar las enfermedades infecciosas. La vacuna se administra para producir en el receptor inmunidad contra un microorganismo en particular. Vigor. El conjunto de propiedades que determinan el nivel de actividad y capacidad de las semillas durante la germinación y posterior emergencia de las plántulas. Las semillas con buen comportamiento se consideran semillas de alto vigor. Vitamina. Sustancia orgánica que existe en los alimentos y que, en cantidades pequeñísimas, son necesarias para el perfecto equilibrio de las diferentes funciones vitales. Existen varios tipos, designados con las letras A, B, C, y siguientes.
BIBILIOGRAFÍA
Casaca, Ángel D. (2005). El Cultivo Chile Tabasco 10 (Capsicum frutescens). En: No hay ninguna fuente en el documento actual. Guía Tecnológica Frutas y Vegetales, 17 p. Cichewicz, R. H. and Thorpe, P. A. (1996) The antimicrobial properties of Chile peppers (Capsicum species) and their uses in Mayan medicine. Journal of Ethno pharmacology: June 1996, 52(2), pp. 61 - 70 Nelson E. K, (1919). Vanillyl-acyl amides. Journal of the American Chemical Society 41: December 1919, pp. 2121-2130 Fernández Barbero, G. (2007) Extracción, Análisis, Estabilidad y Síntesis de Capsaicinoides. Cádiz, España: Universidad de Cádiz: Julio 2007 Henderson, D. E. and Henderson, S. K. (1992) Thermal decomposition of capsaicin. 1. Interactions with oleic acid at high temperatures, Journal of Agricultural and Food Chemistry: November 1992, pp. 2263-2268 Hernández, F. Madrid, J. García, V. Orengo, J. and Megías, M. D. (2004) Influence of two plant extracts on broilers performance, digestibility, and digestive organ size. Poultry science. 83(2), pp.169-174.
106
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Leopold, A. A. and Kriedemann, P. E. (1975) Plant Growth and development. 2a. Ed. McGraw Hill Publishing Co. New Delhi, pp. 270280. Ligarreto, Gustavo A. Espinosa, Natalia y Méndez, Mario A. (2004) Recursos genéticos y cultivo de ají y pimentón. UNAL. Facultad de Agronomía. López Riquelme, Germán O. (2003) Chilli La especia del Nuevo Mundo: Marzo 2003 Ciencias 69, pp. 66-75. Montes, L. A. (1997) Generalidades en el cultivo de hortalizas. Escuela Agrícola Panamericana El Zamorano, Honduras, pp.68-75. Nuez, Fernando. Gil, Ramiro y Costa, Joaquìn. (1996) El cultivo de pimientos, chiles y ajíes. Mundi Prensa. España. Mayo 1996, pp. 2452-363. Orndorff, B. W. Novak, C. L. Pierson, F. W. Caldwell, D. J. and McElroy A. P. (2005) Comparison of Prophylactic or Therapeutic Dietary Administration of Capsaicin for Reduction of Salmonella in Broiler Chickens. Avian Diseases: December 2005, Vol. 49, No. 4, pp. 527-533. Peterson, R. A, Carpenter, G. H and Jones, W. T. (1990) Research note: effect of tetracycline hydrochloride and oxytetracycline hydrochloride given via drinking water on early mortality of broiler chicks from twenty-eight-week-old dams. Poultry science. October 1990, 70(4), pp. 1040-2. Rosen, G. D. (1995) Antibacterials in poultry and pig nutrition In: Wallace RJC, A, editor. Biotechnology in Animal Feeds and Feeding. Weinheim, Germany, pp. 143-172. Seymour, G. B. Taylor, J. and Tucker. G. (1993). Biochemistry of fruit ripening. Ed. Chapman & hall. London. Pp. 1-43.
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107
Surh, Y. J. and Lee, S. S (1996) Capsaicin in hot Chili Pepper: carcinogen, cocarcinogen or Anticarcinogen, Food and chemical toxicology, April 1996, 34(3), pp. 313-316. Terranova, Editores. (2001). Enciclopedia agropecuaria Terranova: Producción agrícola 2, Vol. 3, de Enciclopedia agropecuaria Terranova. Bogotá, pp. 406-407. Torres, C. (2002) Antibióticos como promotores de crecimiento en animales ¿Vamos por el buen camino? España Gaceta sanitaria Mar./ Abr. 2002, Vol. 16 No. 2, Ediciones Doyma, pp. 35-37. Trujillo, Enrique. Sustratos para germinación - el semillero. www. elsemillero.net Unnikrishnan, M. C. and Kuttan, R. (1990) Tumor reducing and anticarcinogenic activity of selected spices, Cancer Letters, 51(1), pp. 85-89. Vallejo, Franco A. García, Mario A. Duran, Tania M. y Pardey, Catherine. (2006) Caracterización morfo-agronómica de 195 introducciones de Capsicum del Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira. 260 p. Wills, R. McGlasson, B. Graham, D. and Joyce. D. (1998) Postharvest: An introduction to the Physiology and Handling of fruit, vegetables, and ornamentals. CAB International, Wallingford, UK, Ed. 4th, 262 p.
ANEXO
CONTROL DE PESOS EN COSECHA
1
2
3
4
5
R1
Bordes
141 gr
302 gr
1096 gr
2820 gr
3600 gr
2900 gr 11260 gr 4340 gr
R1
Efectivo
272 gr
236 gr
1296 gr
2670 gr
3540 gr
3400 gr 14330 gr 4665 gr
R2
Bordes
272 gr
733 gr
1561 gr
3230 gr
5500 gr
4600 gr
9580 gr
5640 gr
R2
Efectivo
545 gr
685 gr
1458 gr
3570 gr
5000 gr
5500 gr
9505 gr
7235 gr
R3
Bordes
166 gr
639 gr
931 gr
2990 gr
5880 gr
5230 gr 11175 gr 4160 gr
R3
Efectivo
205 gr
635 gr
1497 gr
5490 gr
5910 gr
6110 gr 11390 gr 6245 gr
R1
Bordes
192 gr
185 gr
340 gr
980 gr
910 gr
640 gr
2755 gr
1235 gr
R1
Efectivo
100 gr
257 gr
270 gr
660 gr
1170 gr
770 gr
6080 gr
5720 gr
R2
Bordes
194 gr
316 gr
753 gr
1460 gr
2360 gr
1610 gr
5235 gr
3185 gr
R2
Efectivo
407 gr
482 gr
960 gr
1490 gr
1620 gr
1660 gr
2800 gr
5640 gr
R3
Bordes
301 gr
372 gr
1026 gr
2100 gr
2600 gr
2000 gr
5110 gr
4685 gr
R3
Efectivo
197 gr
269 gr
685 gr
960 gr
1530 gr
1230 gr
7015 gr
6450 gr
R1
Bordes
140 gr
155 gr
145 gr
195 gr
725 gr
505 gr
450 gr
395 gr
R1
Efectivo
70 gr
115 gr
74 gr
175 gr
740 gr
545 gr
485 gr
410 gr
R2
Bordes
70 gr
80 gr
152 gr
245 gr
770 gr
485 gr
340 gr
280 gr
T1
T2
T3
Agosto
Septiembre
Octubre 6
7
8
R2
Efectivo
115 gr
130gr
76 gr
270 gr
620 gr
360 gr
285 gr
285 gr
R3
Bordes
60 gr
230 gr
274 gr
335 gr
820 gr
780 gr
390 gr
345 gr
R3
Efectivo
110 gr
260 gr
482 gr
520 gr
685 gr
540 gr
420 gr
315 gr
Fuente: Autores del Proyecto
Este libro se termino de imprimir en noviembre de 2013 en la Universidad Santo Tomás, Bucaramanga