Avances de la producción vegetal y animal en el noa. 2003 - 2005 (ISBN 987 - 43 - 9145 - 6) ENSAYO DE YACÓN A ESCALA COMERCIAL EN EL PEDEMONTE TUCUMANO Alejandra Kortsarz y Alfredo Grau. Facultad de Ciencias Naturales e I. Miguel LilloLIEY-, UNT, CC 34, 4107 Yerba Buena, Tucumán, Argentina, alekor@arnet.com.ar Fuente de Financiación: CIUNT. RESUMEN El objetivo de este trabajo fue analizar la productividad potencial del yacón en el pedemonte tucumano a escala comercial (0.7 Ha). El ensayo se realizó en la localidad Sauce Huascho, Departamento Famaillá, Provincia de Tucumán (26°59’ S y 65°27’ W, 451 m s.n.m.). Secciones de rizoma de 100-200 g fueron plantadas el 4 de Octubre de 2003 en bordos de 50 cm. de alto a una distancia de 160 cm. entre líneas y 100 cm entre plantas, en un suelo de textura franco-limoso. Se realizaron dos riegos hasta capacidad de campo en los meses de Noviembre y Diciembre. Durante el ciclo el cultivo recibió además 1267 mm de lluvia. Se realizaron 9 cosechas sucesivas entre los días 87 y 272 del ciclo. La cosecha final se realizó el día 8 de Julio, con el máximo rendimiento, de 6.961 ± 813 g/planta (Peso fresco), 745 ± 91 g/planta (Peso seco). Los azúcares totales en la cosecha final fueron 728 mg/g y los Fructo-oligosacáridos 564 mg/g (Peso Seco). Palabras clave: yacón, productividad, raíces almacenadoras. SUMMARY The objective of this study was to analize the potential productivity of yacón in the piedmont area of Tucumán province in a commercial size plot (0.7 Ha). The trial was conducted at Sauce Huascho, Famaillá Department, Tucumán Province (26°59’ S y 65°27’ W, 451 m s.n.m.). Rhizome sections of 100-200 g were planted on October 4th, 2003, in 50 cm mounds separated 160 cm between lines and 100 cm between plants, in a medium-loamy texture soil. The crop was watered twice up to field capacity in November and December. Rainfall during the crop cycle was 1267 mm. Nine successive harvests were performed between days 87 and 272. The final harvest was conducted on July 8th, showing a maximum yield of 6.961 ± 813 g/plant (Fresh weight), 745 ± 91g/plant (Dry weight). At the final harvest total sugars reached 728 mg/g and fructo-oligosaccharides 564 mg/g (Dry weight). Key words: yacon, productivity, tuberous roots. INTRODUCCION El yacón, Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson es una especie herbácea perteneciente a la tribu de las Heliantheae de la familia Asteraceae cuyas raíces son comestibles y procesables en la industria y sus hojas se emplean en la preparación de té medicinal. Son sinónimos Polymnia sonchifolia Poepp.& Endl. y Polymnia edulis Wedd. El yacón es de hábito perenne, alcanza 1,5 a 3 m de altura. Su sistema radical está constituido por raíces almacenadoras que llegan a medir hasta 25 cm de longitud por 10 cm de diámetro y por un sistema de raíces delgadas fibrosas absorbentes. Las raíces se originan a partir de rizomas cortos, engrosados y ramificados, que al fragmentarse constituyen las unidades de propagación vegetativa ("semillas"). Avances de la producción vegetal y animal en el noa. 2003 - 2005 (ISBN 987 - 43 - 9145 - 6) Actualmente se cultiva en localidades andinas dispersas desde Ecuador hasta el NOA, en altitudes desde 600 m a 3500 m sobre el nivel del mar donde el cultivo se realiza empleando tecnología precolombina (Seminario et al., 2003). En los Andes su consumo se halla centrado en la población campesina indígena, quienes consideran a la raíz una fruta desde el punto de vista culinario. Comida cruda tiene sabor dulce, suave y una textura similar a la manzana. De la raíz rallada y exprimida se obtiene una bebida refrescante. En tiempos recientes se atribuyen al yacón propiedades dietéticas y medicinales. Las propiedades dietéticas de la raíz de yacón se deben al menos en parte a la acumulación fructo-oligosacáridos (FOS) como sustancias de reserva predominantes. Estos carbohidratos son polímeros de fructosa, en el caso del yacón con enlaces (21) (tipo inulina) y con un bajo grado de polimerización (de 3 a 12). Otros azúcares acumulados, aunque en menor concentración son la fructosa, glucosa y sacarosa. Los humanos carecen la capacidad de metabolizar los FOS, que son aprovechados por la flora benéfica intestinal, generando un impacto positivo (Robertfroid et al., 1997). Se ha demostrado que ratas alimentadas con una dieta suplementada con yacón tienen una marcada reducción en los triglicéridos (Genta et al. enviado a publicar). Las hojas se emplean en Japón y Brasil como té medicinal antidiabético, habiéndose demostrado una acción hipoglucemiante en ratas de laboratorio (Aybar et al., 2001). Fuera de los Andes en países como Nueva Zelanda, Japón y Brasil, se ha desarrollado una pequeña industria agrícola y el consumo de yacón apunta a sus propiedades dietéticas y medicinales. Sin embargo, estas propiedades han sido demostradas solo con animales de laboratorio, faltando aún su confirmación en estudios con humanos. La productividad alta y otras características agronómicas valiosas del yacón (Grau y Rea, 1997) sugieren que esta especie tendría un gran potencial, ya que al momento de la cosecha los FOS representan cerca del 70% del peso seco de la raíz. El ciclo de cultivo del yacón es notablemente largo, las raíces alcanzan la madurez en 6-7 meses en sitios de altitud media y hasta en 1 año en sitios más altos, ya que la tuberización se inicia unos 5 meses después de la plantación (Grau y Kortsarz, 2001). La estructura de la canopia se encuentra desarrollada a partir de los 2 meses del ciclo de cultivo. La cosecha debe realizarse cuando el cultivo ha llegado a su máxima productividad, alto contenido de sustancias de reserva y teniendo como objetivo, obtener la mayor cantidad de carbohidratos en forma de FOS. El presente trabajo tiene como objetivos analizar la productividad potencial del yacón en las condiciones del pedemonte tucumano en un ensayo de cultivo realizado a escala comercial. MATERIALES Y METODOS Ensayo de campo El trabajo experimental fue realizado en la localidad de Sauce Huascho 26°59’ S y 65°27’ W, 451 m s.n.m., Departamento Famaillá, Tucumán, Argentina., en una parcela de aproximadamente 0.7 ha. La siembra se realizó el 4 de octubre de 2002 a partir de fragmentos de rizoma del clon LIEY 97-1, con un espaciamiento de 1 m entre plantas y de 1,4 a 1,6 m entre surcos. El suelo fue preparado en bordos de 40 cm. de altura y se aplicó Avances de la producción vegetal y animal en el noa. 2003 - 2005 (ISBN 987 - 43 - 9145 - 6) fertilización (P: 40 Kg /ha y N: 60 Kg /ha) incorporada por rastra antes de la plantación. Se realizaron dos riegos durante los primeros meses de cultivo hasta la generalización de las lluvias estivales. Las precipitaciones para esta localidad indican un total de 1260 mm de lluvias caídas entre los meses de octubre de 2002 hasta julio de 2003. El 12 de diciembre se aplicó Glifosato entre líneas a fin de controlar la maleza. El cultivo mostró algúnos síntomas de toxicidad por deriva. Estos síntomas desaparecieron a las tres semanas. Los muestreos se iniciaron a los 87 días a partir de la plantación, completándose 9 hasta la cosecha final. Esta última fue realizada manualmente a los 272 días. Para cada muestreo se tomaron 10 plantas al azar en líneas diferentes. De cada planta se pesaron en forma independiente hojas, tallos, raíces y rizomas. El Peso Seco se estimó tomando alícuotas de aproximadamente el 10% del Peso Fresco de cada uno de los órganos analizados, se secó el material en estufa a 80º C hasta obtener peso constante. Preparación de muestras y extractos para medición de azúcares De cada tratamiento se seleccionaron 8 raíces por muestreo, se pelaron y se extrajo el jugo, utilizando una extractora de jugo centrífuga del que se tomó 1 cm3 y adicionado con 3 cm3 de etanol 80%, fue colocado a baño María a 80°C durante 10 min. Se centrifugó a 3500 rpm durante 20 min. y el sobrenadante fue evaporado a sequedad y retomado en 1 cm3 de agua bidestilada. Este extracto fue almacenado a –18 °C hasta su análisis. Cuantificación de azúcares totales Los extractos obtenidos fueron diluidos 1: 60 y sometidos a la cuantificación de azúcares totales utilizando la reacción de Fenol – Sulfúrico (Dubois et al 1956). Las lecturas de absorbancia se realizaron en espectrofotómetro a 490 nm. Los resultados se expresan en mg/g de peso seco. Análisis cualitativos de azúcares Alícuotas de este extracto se analizaron por medio de cromatografía líquida de alta presión (HPLC), con una columna RSO oligosaccharide Ag++ , fase móvil agua a 70°C, flujo 0,3 ml/min. RESULTADOS Y DISCUSION Los valores más altos de Peso fresco de raíces y rizomas se determinaron al final del ciclo 6,96 kg/planta y 6,36 kg/planta respectivamente. A pesar de ser un cultivo clonal, el yacón en nuestros ensayos se caracteriza por una elevada variabilidad entre plantas (Figuras 1, 2 y 3). Resultados similares han sido obtenidos en Nueva Zelandia (Douglas et al. en prensa). No hay una explicación evidente de este fenómeno, que podría estar asociado en parte a la falta de mejoramiento fitogenético de esta especie. Avances de la producción vegetal y animal en el noa. 2003 - 2005 (ISBN 987 - 43 - 9145 - 6) Peso Seco (gr) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 156 169 188 210 233 272 Días Figura 1: Aumento en Peso Seco de las raíces reservantes (g/planta ± DS) durante el ciclo de cultivo (no se muestran los datos de los tres primeros muestreos) 9000 Peso fesco ( gr/planta) 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 hojas tallos raíces rizom Figura 2: Valores finales medios de peso fresco (g/planta ± DS) de los distintos órganos (n=10) El Peso Seco, en todos los órganos representa entre el 10-15% del Peso Fresco. La tendencia del mismo es idéntica en ambos casos (Figura 2). Peso Seco (mg/g) 1200 1000 800 600 400 200 0 Hojas Tallos Raíces Rizomas Figura 3: Valores finales medios de peso seco (g/planta ± DS) de los distintos órganos (n=10). Avances de la producción vegetal y animal en el noa. 2003 - 2005 (ISBN 987 - 43 - 9145 - 6) Las raíces almacenadoras aumentaron su peso durante todo el ciclo, pero el incremento más pronunciado se produce a partir de los 188 días (abril) y continúa hasta la cosecha final (Figura 1). En ensayos previos en los que se utilizaron parcelas experimentales (Grau y Kortsarz, 1998) en dos localidades también de Tucumán, se determinaron diferencias de rendimiento final las que fueron atribuidas a la probabilidad que la altitud influyese sobre el rendimiento del cultivo (Tabla 1). En el presente ensayo, los valores de productividad potencial por hectárea se encuentran dentro de lo esperado de acuerdo a los datos de las experiencias previas en nuestra provincia, como así también a datos publicados para otros lugares de Sudamérica (Tabla 1). Lat. Santa Catalina Alt. Ton/Ha 0 3100 74 (1) 7 2600 55 (2) 13 1800 28 (3) 23 700 100 (4) 23 700 66 (5) Anta Muerta 27 1250 52 (6) El Corte 27 550 72 (6) Sauce Huascho 27 451 43 (Ecuador) Cajamarca (Perú) Ahuabamba (Perú) Capao Bonito (Brasil) Botucatú (San Pablo-Brasil) Tabla 1. Rendimiento (Toneladas/Hectárea) de raíces de yacón (Peso Fresco) en distintas localidades de Sudamérica situados a distintas latitudes (Lat.) y altitudes (alt.). Fuentes de datos: (1) Nieto, 1991; (2) Seminario, 1995; (3) Lizárraga et al. 1997; (4) Vilehna & Câmara, 1996; (5) Amaya, 2002; (6) Grau y Kortsarz (1998). Se realizaron mediciones cuantitativas los azúcares de reserva en raíces almacenadoras durante todo el ciclo, y coincidiendo con otros autores (Vilehna et al, 2003), los valores más altos se obtuvieron determinándose al final del mismo: 728 mg/g Peso Seco de azúcares totales y 564 mg/g Peso Seco de FOS, duplicando los valores iniciales. Considerando estos valores el rendimiento de FOS sería de 2.5 Ton/Ha, procesando raíces solamente y el doble de este valor si se incluyeran los rizomas, que se usan sólo en parte como material de propagación. CONCLUSIÓN El mercado de productos nutracéuticos y suplementos dietarios está aún poco desarrollado en Argentina. Más aún su estructura de costos y precios es poco conocida y transparente. Sin embargo, los altos niveles de producción obtenidos sugieren que sería posible producir comercialmente yacón como fuente de FOS en el pedemonte tucumano. Avances de la producción vegetal y animal en el noa. 2003 - 2005 (ISBN 987 - 43 - 9145 - 6) AGRADECIMIENTOS Hermanos Martínez Zuccardi S.A. cedió generosamente el sitio, recursos y personal para la realización de este ensayo. El Dr. Ricardo Fistzimons (PROIMI) realizó parte de los análisis cromatográficos (HPLC) BIBLIOGAFIA Amaya J. 2002. Desenvolvimento de yacón (Smallanthus sonchifolius Poepp. & Endl) a partir de rizoforos e de gemas axilares,em diferentes espaçamentos. Tese do titulo d e Doutor en Agronomia- Area de concentraçao em Horticultura, Universidade Estadual Paulista Julio Mesquita Filho, Brasil, 58p Aybar, M., Sanchez Riera, A., Grau ,A. and S. Sanchez. 2001."Hypoglycemic effect of the water extract of Smallanthus sonchifolius (yacón) leaves in normal and diabetic rats", Journal of Ethnopharmacology 74: 125-132. Douglas, J. A. ; Follet, J. M. and J. E. Waller (en prensa). The effect of planting material on yacon production (Smallanthus sonchifolius Poepp. & Endl. H. Robinson). New Zealand Journal of Horticultural Research. Dubois, M; Gilles K; Hamilton J. K.; Rebers, P. A. and F. Smith. 1956. Colorimetric method for determinations of sugars and related substances. Annals Chem. 28: 350-356 Genta, S.B, W.M. Cabrera, A. Grau and S.S. 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