TRABAJOS CIENTIFICOS
Plantas medicinales, aromáticas y tintóreas.

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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
IX CONGRESO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES AROMÁTICOS Y MEDICINALES
Volumen XVI - 2000 - pág 183 a 190.

DOMESTICACIÓN DE ESPECIES AROMÁTICAS ANDINAS
Resultados de Primera Etapa

Ing. Lilibeth Leigue A. *

* AGROQUIMICO, Univ. Mayor San Simón, PO box 992, Cochabamba, BOLIVIA.

RESUMEN

La necesidad de compatibilizar investigación y ciencia, con desarrollo y bienestar de una población, obliga a la búsqueda de nuevos recursos naturales generadores de actividad económica. Un adecuado manejo de estos recursos demanda trabajos de conservación de la especie y su variabilidad, preservación de áreas silvestres y domesticación. Bajo estos criterios, el Programa Agroquímico ha concluido una primera etapa de domesticación de las especies aromáticas: Acanthostyles buniifolius, Minthostachys andina, Hedeoma mandoniana y Baccharis dracunculifolia; que crecen en regiones de altura. De ellas se extraen aceites esenciales de interesante valor comercial. Su aprovechamiento constituye una potencial alternativa de diversificación agrícola.

SUMMARY

The need of compatibilization between research and science with the development and welfare of population, forcé to search new natural resources as generators of economical activity. An appropiate handle of these resources demands works of conservation for the species and their variability as well as the preservation of wild áreas and áreas of domestication. Supported on these criteria, the Agrochemical Project has just finished the first stage of the domestication of andean aromatic species such as: Acanthostyles buniifolius, Minthostachys andina, Hedeoma mandoniana and Baccharis dracunculifolia; which grow in high regions. From these species it is extracted essential oils which have an interesting commercial valué and their exploitation establish apotential alternative for the agricultural diversification.

INTRODUCCIÓN

El análisis de la problemática de desarrollo rural, ha identificado una creciente necesidad de mejorar la economía de las poblaciones de actividad agrícola, particularmente de las que por limitaciones de orden agroecológico no acceden a la diversificación. Este problema es acentuado por la escasez de recursos para mejorar la situación. Por ello, se han iniciado hace varios años, procesos de identificación de nuevos recursos vegetales destinados a cubrir diferentes necesidades del hombre, en el entendido de que las especies locales poseen ciertas ventajas comparativas en relación a las introducidas. Dentro este grupo se encuentran plantas aromáticas que abundan en las poblaciones vegetales en las regiones de altura de la faja andina; muchos de ellas son parte de la farmacopea indígena.

Desde el año 1980, el AGROQUÍMICO (Centro de Tecnología Agroindustrial), ha estado efectuando trabajos de investigación sobre varios tipos de materias primas agrícolas destinadas a procesos industriales; priorizadas inicialmente bajo tres líneas: Productos químicos básicos, productos naturales y conservación de alimentos. La intensidad de trabajo aplicada a los productos naturales ha determinado en ella una especialización, conformando un equipo multidisciplinario que formula e implementa proyectos agroindustriales sobre la base de una metodología destinada a garantizar los resultados: la investigación en todos los componentes del proceso, materia prima agrícola, planta y proceso de industrialización, productos y comercialización. En función a esta metodología el centro está dividido en 3 equipos de trabajo: Equipo de proyectos, donde se planifica y formula los mismos, ya que concentra la información generada por los otros dos: el Equipo de Laboratorio de Química, Procesos, y Cultivo de Tejidos Vegetales in vitro, y el Equipo de Planta Piloto. Todos ellos con apoyo administrativo y logístico centralizado, más una Dirección que define vinculaciones y línea de trabajo.

Durante el primer decenio se estudiaron numerosas especies, tanto nativas como introducidas, identificando las más promisorias; sean por sus aceites esenciales o sus componentes principales, extractos, o actividad biológica insecticida; todos estos productos dentro un marco definido por la abundancia de la materia prima, el proceso de extracción, la calidad, los costos de producción, y la demanda del mercado nacional e internacional. La interacción y evaluación de todos estos factores determinaron la necesidad de domesticar especies, sino era posible su aprovechamiento sostenible dentro de áreas silvestres, tal es el caso del romerillo, Acanthostyles buniifolius', la t'ola, Baccharis dracunculifolia', la muña negra, Hedeoma mandoniana y la mufla blanca, Minthostachys andina. En estudios preliminares, se pudieron extraer de la parte aérea de estas plantas, aceites de interés comercial.

Sin embargo se debe tomar en cuenta que además de evaluar las características particulares de la especie, determinantes de un proceso de domesticación, existen políticas nacionales medioambientales formuladas en resguardo de los recursos vegetales y las poblaciones naturales, con el propósito principal de mantener potenciales posibilidades para el futuro (1).

Es importante tener presente que los objetivos principales de este plan son:

  1. Suministrar a la industria material vegetal en cantidad y homogeneidad suficientes para garantizar una óptima operabilidad.
  2. Localizar geográficamente poblaciones naturales accesibles, y buscar alternativas para el aprovechamiento de las mismas y/o facilitar el repoblamiento, buscando garantizar la conservación de la variabilidad.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales

Se hará referencia particularmente a los macroelementos utilizados en esta etapa de investigación, mencionando en los casos que lo requieran, el documento correspondiente a las investigaciones específicas.

Localización: Todo el estudio, particularmente el de distribución geográfica, las colectas de biornasa para extracción en laboratorio y toma de muestras para caracterización botánica, se localizaron en el área comprendida entre los 17 y 1830' de latitud sur y los 6730' y 65 15' de longitud oeste, siguiendo las principales rutas de acceso, y cubriendo 1 km. a cada lado del camino, ello involucró 23 localidades para el romerillo, 36 para la t'ola, 12 para la muña negra y 7 para muña blanca, con una superficie efectiva de exploración de aproximadamente 5000 km2.

Terrenos de ensayo: Para fines de cultivo, y estudio de ciclos productivos, dentro de la misma área localidades de Yuraj Molino, Parque Tunari, Montesillo, Waca huasi, Vacas, y Candelaria.

Infraestructura y equipamiento: Los estudios de extracción de aceites a nivel rural se efectuaron in situ en extractores de campesinos, en Planta Piloto y en Laboratorio de Procesos; los de composición en el Laboratorio Análisis químico del Programa complementados por los efectuados en el Laboratorio de Separaciones Vegetales (LASEVE) de la Universidad de Quebec en Chicoutimi, Canadá.

Los estudios botánicos de orden morfológico y los estudios de mecanismos de multiplicación se efectuaron en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales e invernadero del Programa Agroquímico, complementados también con los realizados en el Laboratorio de Fisiología Vegetal de la Universidad de Quebec en Chicoutimi, para la micropropagación in vitro.

Material vegetal. Se utilizaron para los diferentes estudios plantas completas, hojas y tallos, semillas, plántulas de semillas, plántulas producidas in vitro, pedazos de tallo, y ejemplares herborizados de: Acanthostyles buniifolius, Baccharis dracunculifolia, Hedeoma mandoniana y Minthostachis andina.

Como parte del apoyo logístico se utilizaron vehículos del Programa, para los desplazamientos sobre terreno; equipos de la unidad de Informática para procesamiento de la información; cartas geográficas del Instituto Geográfico Militar, más el apoyo del Instituto Smithsoniano para la clasificación de los ejemplares. El tiempo de duración de esta etapa fue de 5 años.

Métodos

La escasez de información sobre las especies involucradas, y la similitud de medio geográfico al que pertenecen, permitieron formular un plan básico común a todas ellas. La metodología general establecida prioriza el requerimiento de información en tres niveles:

1. Básico. En relación a identificación de materia prima, ciclo biológico, áreas de crecimiento, rendimiento en aceite esencial y composición.

2. Intermedio. Que determina los factores que influyen en la producción tanto de biomasa como en el rendimiento de aceite y su composición como: la influencia de la altura, condiciones climáticas, requerimientos de suelo, épocas de crecimiento, influencia de la floración, regeneración natural, régimen e intensidad de corte, capacidad de rebrote, respuesta al riego, al transplante, a la fertilización, calidad de la semilla, otras formas de multiplicación, identificación de quimiotipos (2) y dinámica de las poblaciones en relación a aspectos fitosanitarios. La mayor parte de estos estudios tanto en poblaciones silvestres como en parcelas de cultivo.

Naturalmente, concluida esta etapa, se requiere tomar decisiones respecto a la mayor profundización de los trabajos, puesto que la calidad de productos obtenidos, el costo del proceso de extracción y purificación, más el de comercialización pueden determinar sus posibilidades en el mercado.

3. Avanzado . Que permite consolidar y optimizar la producción de materia prima y producto, especialmente con criterios económicos. Dentro este plan de trabajo están: la realización de estudios histológicos, la conservación de germoplasma, la producción masiva plantas para fines de repoblación o de cultivo, la identificación de las mejores regiones de desarrollo, la definición de un paquete tecnológico en caso de consolidarse los cultivos, y la definición de una estrategia de trabajo con agricultores, que sin embargo ya han sido testigos de los pasos previos.

Con fines prácticos, por la extensión y amplitud de los trabajos, se dividió esta etapa del Plan de Domesticación en tres partes:

Esta secuencia es acompañada de los respectivos controles de rendimiento en aceite crudo y determinación de la composición, especialmente para las variables de localidad que es función de altura (2), régimen de corte como función de la época del año, y en la propagación vegetativa como control de quimiotipo (3). Además de cubrir todos estos aspectos, paralelamente se efectuaron la optimización del tratamiento de la materia prima y del proceso de extracción (4).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El Mapa 1 muestra el área de trabajo de las cuatro especies. Aunque su distribución estuvo discriminada por el factor altura, se establecieron algunas localidades donde todas ellas comparten el mismo habitat, tal es el caso de Montepunco que se encuentra a 2850 msnm.

El Cuadro 1 presenta en forma resumida, los principales factores de evaluación para cada especie, en los que pueden verse las fluctuaciones de las resultados debido a las localidades y la época del año, el rendimiento en aceite, además de respuestas al laboreo y a las técnicas de propagación.

CUADRO 1 - Resultados generales de la Etapa 1
ESPECIE
A. buniifolius
B. dracunculifolia
H. mandoniana
M. andina


Tipo de estudio: DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA

Número de localidades

23

36

12

7

Altura (msnm)

2300-3300

2000-3800

2800-3700

2800-3500

Germinac. semilla Lab.

80 - 85%

30 - 40%

40 - 45%

85 - 90%

Enraizamiento de Tallos

0%

0%

0%

85%

Micropropagación

Positiva

Sin respuesta

Sin respuesta **

Positiva

Sobrevivencia plantación

96%

50%

80%

5%

Influencia del invierno Reducción de biomasa (follaje)

10 - 40%

5 - 10%

40 - 80%

100%

Intensidad de corte (25, 50 y 75%)

Muy buena

Regular

Regular

Regular


Tipo de estudio: DESARROLLO VEGETATIVO +

Invernadero

Muy bueno

Bueno

Regular

Muy bueno

Parcela de cultivo

Reg. Lento

Reg. Lento

Reg. Lento

Malo

Parcela adaptación

Malo

Malo

Regular

Malo

Pob. silvestre

Irregular

Muy bueno

Bueno

Bueno

Rend. aceite % v/w

0,35 - 0,98

0,75 - 2,50

0,54 - 1,25

0,67 - 1,20


Fuente: (4), (5)
* Con viabilidad de 76%
** Con 47 pruebas de iniciación
+ Comparaciones con su habitat natural

MAPA 1 - Departamento de Cochabamba con el área de estudio definida.
PLAN DE DOMESTICACIÓN - REGIÓN DE INFLUENCIA DEL ESTUDIO



Cada especie ha tenido una diferente velocidad de evolución en cuanto a los factores estudiados. Mientras que en el romerillo se ha iniciado la obtención de información avanzada, la muña negra ha empezado recién a dar respuestas de parcela de cultivo. Por otra parte, no siempre hay respuestas evaluables, ello significa que la variación de las condiciones climáticas y/o la mano del hombre pueden determinar la pérdida de datos de seguimiento in situ. Justamente uno de los factores de mayor incidencia en la pérdida de poblaciones vegetales es la acción del hombre, puesto que utiliza la mayor parte de las especies aromáticas de altura como combustible.

El romerillo ha dado respuesta positiva a casi todos los ensayos planteados aunque mostrando una lenta adaptación inicial, con requerimiento de acondicionamiento de plántulas antes de su establecimiento en campo. La llegada de la época húmeda le permite desarrollar muy rápidamente. Una particularidad observada en esta especie es la baja regeneración natural, lo que probablemente determinará la necesidad de efectuar repoblamientos, a pesar de una abundante producción de semilla y alto porcentaje de germinación; entre los factores que pueden causar esta condición están: la severidad de condiciones climáticas que no acompañan a los períodos de producción de semilla, los fuertes vientos que trasladan el material hacia alturas poco favorables, esta última causa junto con la topografía han determinado la distribución de la especie. Al haber respondido favorablemente a la micropropagación in vitro, (6) se espera permita favorecer procesos de selección por quimiotipo. Una otra alternativa se presenta al poder efectuar cortes en edad temprana, cuando las plantas crecen en invernadero, puesto que los rendimientos en aceite y la calidad son similares a individuos de más de cinco años de edad (6). Las áreas silvestres responden a cortes de hasta 75% del follaje, rebrotando dentro la misma temporada. Las variaciones por época para los mismos individuos, en rendimiento de aceite y en sabineno, su componente principal, no es muy significativa.

La t'ola pese a constituirse en una maleza, por su rápida incursión en terrenos de cultivo, no ha mostrado ser fácil de manejar. La semilla no germina muy bien en laboratorio, pero sí en substrato de suelo (4). Los pedazos de tallo, llegan a brotar pero no enraizan, se producen oxidaciones en forma acelerada. Hasta el presente sólo es posible reproducir planta por semilla, con bajos porcentajes de sobrevivencia al transplante (4). Las masas de vegetación nativa, resisten el corte, ya que casi no pierden el follaje en el invierno. Estas características, asociadas a la gran variabilidad en rendimientos y composición, no permiten obtener aceites de calidad similar entre dos localidades.

Un caso particular lo constituye la muña blanca, que es la única de las tres que tiene antecedentes de domesticación (7). La producción de plantas es posible al momento por semil la, por micropropagación in vitro y por enraizamiento de tallos jóvenes, sin embargo la sobrevivencia al transplante en terreno de cultivo es muy baja, siendo más favorable el crecimiento en invernadero. Por la técnica de enraizamiento y en base a colectas de semilla de zonas de alta variabilidad (9) se ha logrado clonar 13 tipos de diferente calidad de aceite, siendo de todos modos dominante el de pulegona-mentona (8).

La muña negra, se constituye en la especie con mayores dificultades de multiplicación, aún en condiciones naturales. El crecimiento es lento, la semilla tiene una maduración muy desuniforme y el invierno elimina prácticamente todo el follaje (4). El estudio por localidades ha identificadoquimiotipos pulegona-mentona. confirmando estudios previos (10).

CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados, y tomando en cuenta que ésta es la primera etapa de evaluación, se puede afirmar que el romerillo, Acanthostyles buniifolius Hooker & Arnott, ha respondido favorablemente a la manipulación con fines de cultivo. Las labores evaluadas fueron: siembra, transplante, fertilización, riego, deshierbe y cortes de colecta; habiéndose regulado también la densidad de plantación. Con fines de multiplicación se evaluó la semilla, gajos de tallos de diferente madurez, y la micropropagación. La aplicación exitosa de técnicas de cultivo de tejidos in vitro, permiten asegurar que será posible combinar la producción de plantas a partir de semilla, con fines de conservación de variabilidad en programas de repoblamiento; con la clonación a partir de plantas madre de alta producción de aceite y sabineno, para la industria.

En el caso de la t'ola, Baccharis dracunculifolia De Candolle, a pesar de que su rusticidad le permite cubrir extensas superficies, incluidas las de cultivo; la germinación de la semilla en laboratorio aún es baja, mejorando en invernadero; los gajos de tallo no forman raíces y la micropropagación no ha sido satisfactoria. Ello significa dificultades en la producción masiva de plantas para repoblamiento y también pocas posibilidades de clonación en un futuro inmediato. Se deben continuar las pruebas variando las épocas de colecta de semilla. Sin embargo ha respondido, aunque en bajos porcentajes todavía, al transplante a partir de plántulas de semilla cultivadas en invernadero. Se evaluaron como en el caso del romerillo diferentes labores culturales, siendo la respuesta de una manera generalizada bastante lenta. El crecimiento es satisfactorio sólo en época húmeda. Ello ha dificultado la obtención de biomasa suficiente para la extracción de aceite.

La muña negra, Hedeoma mandoniana Wedd., ha mostrado una relativa dificultad en la multiplicación por semilla; dependiendo de la localidad. La evaluación de labores culturales, probó una buena respuesta a transplantes, pero notorias diferencias en la producción de biomasa entre los periodos húmedo y seco.

La muña blanca, Minthostachys andina Griseb. presenta mejores posibilidades de clonación a partir de tallos jóvenes y micropropagación in vitro a partir de ápices. La germinación de la semilla es aún baja debiendo mejorarse las condiciones y época de colecta. La aplicación de fertilizante foliar da una respuesta positiva inmediata tanto en la producción de biomasa como en la de aceite.

En las cuatro especies se espera desarrollar estudios de tipo histológico, y optimización de factores de producción para la siguiente etapa.

BIBLIOGRAFÍA

  1. Plan de Acción Ambiental de Bolivia. (1992) El Camino que debemos andar. Elementos para una política ambiental boliviana. Ed. Pres. de la República. La Paz. 87 pp.
  2. Franz, Ch. (1987) II miglioramento qualitativo delle piante officinali attraverso la selezione. Economía Trentina. Anno XXXVI, 3/87.34-42
  3. Marocke, R. (1987). Influenza dell' altitudine sulle potenzialita delle piante medicinali e aromatiche. Economía Trentina. Anno XXXVI, 3/87. 12-19
  4. Programa Agroquímico. (1994). Proyecto EENEA Informe técnico I-III. Caps. Agrícolas. Fonama, Cochabamba. Pp
  5. Programa Agroquímico. (1995). Informe de Actividades Proyecto CIID-2da Fase. Cochabamba. 28-72 pp.
  6. Leigue L. (1993) Selección de material vegetal por técnicas in vitro: Especies Aromáticas de proyectos del Programa Agroquímico. Memorias 1ra. Reunion Nal. Biotecnología. Proinpa, Cochabamba.
  7. Ormachea A., E. (1979) Usos tradicionales de la "muña" (Minthostachys spp., Labiatae) en aspectos fitosanitarios de Cusco y Puno. Rev. per. Ent. 22 (1), 67-70
  8. Gagnon, H., (1993) Plants de Muñaet de T'ola semés dans les serres de l'UQAC. LASEVE, Chicoutimi. 33 pp
  9. Muñoz-Collazos, S. et al (1993) Variability in the Composition of the essential oils oí Minthostachys andina in Central Bolivia. Phytochemistry, Vol.33, No. 1, 123-127
  10. Muñoz, S. et al (1990) The Essential oils of Hedeoma mandoniana Wedd and of Minthostachys Andina (Brett) Epling. J. Ess. Oil Res., 2,61 -66, (Mar/Apr 90).


   
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