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III Jornadas
de la
Asociación
Española de
Leguminosas
VALLADOLID
IV Seminario
2 - 4 de septiembre de 2008
de
Judía de la
Península Ibérica
III Jornadas de la AEL
y
IV Seminario de Judías de la Península Ibérica
(Valladolid, 2-4 de Septiembre de 2008)
Actas de Asociación Española de
Leguminosas
VOL. 3 (2008)
III JORNADAS DE LA ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LEGUMINOSAS y
IV SEMINARIO DE JUDÍA DE LA PENÍNSULA IBÉRICA
Edita:
© Copyright:
Diseño de portada:
Edición electrónica:
I.S.B.N.:
Depósito legal:
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León
Gráficas Germinal, S.C.L.
84-935530-9-3
VA-828/2008
Comité Organizador
Presidenta: Carmen Asensio Vegas (Responsable del Departamento de
Hortofruticultura, ITACyL, Junta de Castilla y León)
Vicepresidente: Antonio M. de Ron Pedreira (Presidente de la AEL)
Vocales:
M. Carmen Asensio Sánchez-Manzanera (Departamento de
Hortofruticultura, ITACyL, Junta de Castilla y León)
Alberto Martín Sanz (Departamento de Producción Vegetal y
Agronomía, ITACyL, Junta de Castilla y León)
Manuel Julio Rodríguez Cachón (Departamento de Producción Vegetal y
Agronomía, ITACyL, Junta de Castilla y León)
Miguel Ángel Sanz Calvo (Laboratorio I+D Físico-Químico y Sensorial,
ITACyL, Junta de Castilla y León)
Elena Ordás Alesanco (Área de Transferencia de Tecnología, ITACyL,
Junta de Castilla y León)
Entidades Organizadoras
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Consejería de Agricultura, Junta
de Castilla y León
Asociación Española de Leguminosas
Entidades Colaboradoras
Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria
Ministerio de Educación y Ciencia
Unión Europea
Excma. Diputación Provincial de Valladolid
Excmo. Ayuntamiento de Valladolid
EMINA, Grupo Matarromera
Consejo Regulador de la IGP Lenteja de la Armuña
Consejo Regulador de la IGP Garbanzo de Fuentesaúco
Consejo Regulador de la IGP Garbanzo de Pedrosillo
Consejo Regulador de la Denominación Específica Judías de El Barco de Ávila
Consejo Regulador de la IGP Lenteja Pardina de Tierra de Campos
PROGRAMA
Día 2 Sept. 2008
20:00
Visita guiada por la ciudad de Valladolid
Día 3 Sept. 2008
8:30 - 9:00
9:00
9:30 - 10:30
10:30 - 11:30
Recepción y recogida de documentación
Ilmo. Sr. Jesús Gómez Sanz Director General del ITACyL
Inauguración de la Jornada
D. Luis Rodríguez Ruíz Subdir. de Investigación y Tecnología,
ITACyL
Estructura y Actividades en I+D+i del
ITACyL
Prf. José Ignacio Cubero
Catedrático de Genética de ETSIAM. Córdoba.
Conferencia inaugural
Prof. Diego Rubiales
Instituto de Agricultura Sostenible-CSIC, Córdoba
11:30 a 12:00
12:00 - 13:00
Pausa café y visita pósters
Prof. Alfredo Martínez
Universidad Pública de Navarra, Pamplona
Dra. Joyce Boye
13:00 - 14:00
14:00 - 15:30
Resistencia a enfermedades en leguminosas
Agriculture and Agri-Food Canada, Saint-Hyacinthe, Quebec
Beneficios del consumo de leguminosas
para la salud humana
Nuevos usos de las leguminosas
Comida
“IV Seminario de Judías de la Península Ibérica”
15:30 - 16:30
Prof. Shree P. Singh
University of Idaho , Twin Falls, USA
Situación actual de la mejora genética de
judías y estrategias para el futuro.
16:30 – 17:30
Mesa Redonda
La investigación en Judías
17:30 -18:00
18:00 - 19:30
21:00
Pausa café y visita pósters
Asamblea de la Asociación Española de Leguminosas
Cena maridada en bodega EMINA degustando platos de leguminosas enlazados con vinos del Grupo
Matarromera que patrocina el evento
Día 4 Sept. 2008
9:00 – 10:00
10:00 – 11:00
Prof. Gonzalo González-Mateos
Universidad Politécnica de Madrid
Mesa Redonda
11:00 – 11:30
11:30
12:00 – 13:00
13:00-14:00
Leguminosas y Medio Ambiente
Pausa café y visita pósters
Salida al campo: Recogida de autobuses y salida a la Finca Zamadueñas (ITACyL)
Visita de campo: Finca del ITACyL
Cata de quesos en la Consejería de Agricultura y Ganadería, dirigida por el responsable de la Estación
Tecnológica de la Leche (ITACyL)
CLAUSURA OFICIAL
14:00
Las leguminosas en la alimentación animal
Comida
CONTENIDOS
PRESENTACIÓN .............................................................................................. 13
PRÓLOGO.......................................................................................................... 15
CONFERENCIAS INVITADAS....................................................................... 17
LAS LEGUMINOSAS Y EL HOMBRE. Cubero, J.I. ............................................................... 19
MEJORA DE GUISANTES POR RESISTENCIA A ENFERMEDADES. Rubiales,
D.; Fernández-Aparicio, M.; Barilli, E.; Sillero, J.C.; Torres, A.M.; Cubero, J.I. y
Fondevilla, S......................................................................................................................... 28
PAPEL DE LAS LEGUMINOSAS EN UNA DIETA SALUDABLE. García de Diego,
L.; Guillamón, E.; García-Lafuente, A.; Villares, A.; Rostagno, M.A. y Martínez,
J.A......................................................................................................................................... 31
NEW USES OF LEGUMES. Boye, J. ........................................................................................ 52
SITUACIÓN ACTUAL DE LA MEJORA GENÉTICA DE JUDÍA Y ESTRATEGIAS
PARA EL FUTURO. Singh, S. P. y Terán, H...................................................................... 57
LAS LEGUMINOSAS DE GRANO EN ALIMENTACIÓN ANIMAL: ESTUDIO
DEL GUISANTE. Mateos G.G.; Valencia D.G.; Serrano M.P. y Lázaro R. ....................... 72
III JORNADAS DE LA AEL: RESÚMENES PANELES ............................. 95
ESTUDIO DE LA FLOR DEL GUISANTE (Pisum sativum Linnaeus, 1753) Y DE
SUS “GUÍAS DE MIEL” A TRAVÉS DE LA FOTOGRAFÍA EN EL ESPECTRO
ULTRAVIOLETA VISIBLE POR LOS INSECTOS; Y ESTUDIO DE LOS
INSECTOS POLINIZADORES. Aguado, L.O.; Ortiz-Sánchez, F.J.; García, C.A. y
Caminero, C.......................................................................................................................... 97
POLIMORFISMO ISOENZIMÁTICO DE VARIEDADES LOCALES DE LENTEJA
(Lens culinaris Medik) PROCEDENTES DE CASTILLA Y LEÓN. Cristóbal
Sánchez, M.D. .................................................................................................................... 100
VARIACIÓN GENÉTICA DE CARACTERES AGRONÓMICOS EN Vicia Faba.
Cruz-Izquierdo, S.; Torres, A.M.; Cubero, J.I.; Flores, F. y Ávila, C.M........................... .104
CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA, GENÉTICA Y PATOGÉNICA DE
AISLADOS DE Pseudomonas syringae pv. pisi. Martín, A.; Ramos, S.; Barrios,
A.; García, C.A.; Rodríguez, M.J. y Caminero, C. ............................................................. 107
DIVERSIDAD PATOGÉNICA Y GENOTÍPICA DE AISLADOS DE Pseudomonas
syringae pv. syringae PROCEDENTES DE GUISANTE. Martín, A.; Miguel, R.;
Ramos, S.; Barrios, A.; García, C.A.; y Caminero, C. ....................................................... 110
SELECCIÓN DE GENES CONTROL EN Orobanche ramosa PARA
NORMALIZACIÓN EN QRT-PCR. González-Verdejo, C.I.; Die, J.V.; Nadal, S.;
Moreno, M.T. y Román, B. ................................................................................................ 113
ANÁLISIS MOLECULAR DE LOS MECANISMOS DE DEFENSA A Orobanche
crenata EN Pisum sativum. Die, J.V.; González-Verdejo, C.I.; Nadal, S.; Dita,
M.A. y Román, B................................................................................................................ 115
BÚSQUEDA Y CARACTERIZACION DE RESISTENCIA A Uromyces pisi EN
UNA COLECCIÓN DE Pisum sativum Y ESPECIES RELACIONADAS. Barilli,
E.; Sillero, J.C. y Rubiales, D. ............................................................................................ 117
BÚSQUEDA DE FUENTES DE RESISTENCIA A BACTERIOSIS EN Pisum spp.
Martín, A.; García, C.A.; Ramos, S.; Barrios, A.; Rodríguez, M.J. y Caminero, C. .......... 119
EVALUACIÓN PRELIMINAR DE LA ADAPTACIÓN A LA DUREZ INVERNAL
DE LENTEJA (Lens culinaris Medik ) EN CASTILLA Y LEÓN E
IDENTIFICACIÓN DE QTLs. Barrios, A.; Kahraman, A.; Aparicio, T.;
Rodríguez, M.J.; Mosquera, P.; García, P.; McPhee, K.; Pérez de la Vega, M. y
Caminero, C........................................................................................................................ 122
ESTUDIO DE CARACTERES DE RESISTENCIA A LA SEQUÍA EN LA
COLECCIÓN ACTIVA DE Vicia sativa L. DEL CRF-INIA. De Andrés, E.F.;
Zambrana, E.; Cadorniga, C.; Martín, D.; Marcos, T.; De la Rosa, L. y Tenorio,
J.L. ...................................................................................................................................... 124
LEGUMINOSAS FORRAJERAS DE SECANO: PRODUCCIONES DE Hedysarum
coronarium EN LA CAMPIÑA DE CARMONA Y EN EL BAJO
GUADALQUIVIR. Córdoba, E.M.; Perea, F.; Román, B. y Nadal, S............................... 126
LEGUMINOSAS SILVESTRES DE USO MEDICINAL EN CASTILLA Y LEÓN.
Herrero, B. .......................................................................................................................... 129
ESTUDIO DE LA DIGESTIBILIDAD DE PROTEÍNAS DE LEGUMINOSAS
MEDIANTE SISTEMAS MULTIENZIMÁTICOS. Cuadrado, C.; Cabellos, B.;
Varela, A.; Muzquiz, M.; Pedrosa, M.M. y Burbano, C..................................................... 131
IV SEMINARIO DE JUDÍA DE LA PENÍNSULA IBÉRICA:
RESÚMENES PANELES .......................................................................... 133
RED ESPAÑOLA DE COLECCIONES DE JUDIAS. De la Rosa, L.; Marcos, T.; De
Ron, A.M.; Casquero, P.; Reinoso, B.; Asensio, C.; Asensio S-Manzanera, M.C.;
Ruíz de Galarreta, I.; Casañas, F.; Campa, A. y Ferreira, J.J. ............................................ 135
CARACTERIZACIÓN AGROMORFOLÓGICA DEL “CARICO MONTAÑÉS”.
García-Méndez, E.; San Miguel, B.; Fernández, S.; Gutiérrez, S.; García, J. P. y
Gutiérrez-Claramunt, M. .................................................................................................... 142
EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A MANCHA PARDA BACTERIANA DE
LA COLECCIÓN NUCLEAR DE JUDÍAS ESPAÑOLAS. Ibeas A; Santiago Y;
Asensio C y Asensio-S.-Manzanera MC. ........................................................................... 145
EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A BACTERIOSIS DE POBLACIONES DE
JUDÍAS PORTUGUESAS. Santiago Y; Ibeas A; Asensio, C y Asensio-S.Manzanera MC. .................................................................................................................. 148
MALAS HIERBAS RESERVORIOS DE LOS POTYVIRUS QUE INFECTAN
JUDÍAS. Carazo, G. y Romero, J. ...................................................................................... 151
OBTENCIÓN DE SEMILLA LIBRE DE VIRUS DE VARIEDADES DE ALUBIA
(Phaseolus vulgaris L.) DE LEÓN. Campelo, M.P.; Lorenzana, A.; Marcos, M.F.;
Gómez-Bernardo, E.M.; Boto, J.A.y Reinoso, B................................................................ 152
SELECCIÓN Y MEJORA DE LA VARIEDAD TRADICIONAL DE JUDÍA
(Phaseolus vulgaris L.) TAVELLA BRISA. Almirall, A.; Romero del Castillo, R.;
Bosch, L.; Florez, A.; Rivera, A. y Casañas, F.................................................................. 154
MEJORA GENÉTICA DE LA RESISTENCIA FISIOLÓGICA A Sclerotinia EN
JUDÍA. Lema M.; Terán H.; Otto K.; Schwartz H.F. y Singh S.P. .................................... 157
PROGRAMA DE MEJORA DE JUDÍAS DEL ITACYL ENFOCADO HACIA LA
SALUD HUMANA. Asensio, C.; Olmedilla, B.; Cuadrado, C.; Marinero, P.;
Asensio-S.-Manzanera, M.C.; Pedrosa, M.M.; Sanz, M.A.; Ibeas, A. y Santiago, Y. ....... 159
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE LA JUDÍA
GRANO DE EL BARCO DE ÁVILA (IGP). Madrid de la Fuente, C.; Díez Casal,
M. y Pérez Andueza, G....................................................................................................... 161
ACTIVIDADE ANTIOXIDANTE E COMPOSIÇÃO EM FENÓIS TOTAIS DE DEZ
VARIEDADES DE FEIJÃO DO ITACYL. Afonso, S.; Oliveira, I.; Ramalhosa, E.;
Asensio-S.-Manzanera, M.C.; Asensio, C.; Bento, A. y Pereira, J.A................................. 164
EFECTO DE DIFERENTES SISTEMAS DE COBERTURA DEL SUELO SOBRE
EL RENDIMIENTO EN DOS VARIEDADES DE JUDÍA (Phaseolus vulgaris)
EN CULTIVO ECOLÓGICO. Marcos, M.F.; Améz, M.; González-Andrés, F. y
Casquero, P.A. .................................................................................................................... 166
PLAGAS DE LA JUDÍA EN EL BARCO DE ÁVILA (IGP): INCIDENCIA,
VALORACIÓN Y CONTROL NATURAL. Pérez Andueza, G.; Saucedo Berguío,
C.; Madrid de la Fuente, C. ................................................................................................ 168
ÍNDICE DE AUTORES................................................................................... 171
PRESENTACIÓN
Las leguminosas son una excelente fuente de proteínas vegetales que tienen
ventajas adicionales para ser favorecidas en nuestro país: son autóctonas, por lo tanto
están adaptadas a las condiciones de secano y su cultivo mejora la fertilidad y estructura
del suelo, al aportar nitrógeno sintetizado directamente de la atmósfera. Incluidas en la
rotación de cultivos, aparte de requerir menores labores y gastos, rompen el ciclo de
malas hierbas, enfermedades y plagas de un casi monocultivo de cereal en los secanos
españoles, por lo que se reduce el uso de pesticidas, mejorando así la producción y,
sobre todo, la calidad de alimentos, piensos y medio ambiente. Es más, de acuerdo con
las tendencias europeas en investigación, el mayor impacto lo tendrá el tema
medioambiental, enfocado a la limitación de emisión de gases de efecto invernadero
derivados de la producción de abonos nitrogenados y la contaminación por nitratos de
acuíferos.
La composición nutritiva de las leguminosas hace de ellas un alimento adecuado
para incluirlo en una dieta saludable, ya que son una excelente fuente de hidratos de
carbono complejos, fibra, proteínas, minerales y vitaminas, y favorecen un consumo
bajo en grasas trans y saturadas. Además, la ingesta de leguminosas que contribuye al
mantenimiento de la salud y a una menor incidencia de algunas enfermedades crónicas.
Las leguminosas juegan un importante papel en la industria hostelera y la
industria de la alimentación. Ambas industrias y la sociedad en general demandan cada
vez más productos de alta calidad, saludables y seguros. Las figuras de protección de
calidad, IGPs, Denominaciones de Origen y Marcas de Garantía, juegan un importante
papel en este contexto.
La industria de preparados, envasados y embotados utiliza cada vez más
leguminosas. Hasta el momento, la mayoría de los trabajos de mejora de calidad han
estado enfocados a la calidad nutritiva, dedicándose poco esfuerzo a la calidad que
requiere la industria para la legumbre precocinada o envasada. Un valor añadido a
sumar a la rentabilidad del cultivo para el que se requieren materiales idóneos en
apariencia general, tamaño, sabor, olor y textura y con objeto final de desarrollar
variedades interesantes para el productor y para la industria, a la que se le suministraría
un producto con garantía de calidad.
En cuanto a los cultivos para la producción de energía a partir de la biomasa
agrícola como la colza para biodiesel o los cereales para bioetanol, la utilización de
leguminosas como cultivos previos o en asociación permite mejorar sustancialmente los
balances energéticos y ecobalances de estos cultivos, requisitos ineludibles para su
utilización en la producción sostenible de energías renovables.
En la industria de alimentación animal, principalmente en aditivos proteicos y
piensos compuestos, las leguminosas grano y pratenses aportan casi toda la proteína
requerida por la cabaña nacional, máxime a raíz de la crisis de las vacas locas. Estas
necesidades proteicas se cubren casi exclusivamente en nuestro país con masivas
importaciones de torta de soja, alrededor de 6 millones de Tm anuales.
13
Europa ha sufrido un déficit estructural de proteína para alimentación de su
cabaña que empeoró con la prohibición de utilizar proteína animal de despojos después
de la crisis de las vacas locas. Europa produjo, en media de los años 2003, 2004 y 2005,
840.140 Tm de leguminosas mientras que importó, solo en soja, 17.846.970 Tm cada
año. Al menos estas importaciones solían ser baratas, pero esta situación ha cambiado a
peor debido a la enorme demanda de proteína por parte de China e India, que ya parece
ser estructural. En este sentido, la industria de piensos compuestos ha reiterado
repetidamente su máximo interés en utilizar en sus formulaciones proteína de
producción nacional.
Castilla y León es una de las Comunidades Autónomas que más ha invertido en
Investigación y Desarrollo en el sector agroalimentario en los últimos años. La creación
en el año 2002 del ITACyL ha supuesto un importante impulso al desarrollo de la
agricultura y ganadería en la región, permitiendo enfocar los esfuerzos de sus
investigadores hacia las problemáticas específicas del sector agrario castellano-leonés y
realizar importantes convenios de colaboración con instituciones de referencia del
ámbito científico y tecnológico. Los trabajos relativos a las leguminosas en el ITACyL
son de un indudable interés, ya que estos cultivos tienen una gran importancia en
Castilla y León, siendo una de las principales regiones productoras y con algunas
figuras de calidad de fama mundial. Continuando con el apoyo que este organismo
siempre ha dado a las leguminosas se va a celebrar en Valladolid del 2 al 4 de
septiembre de 2008 las III Jornadas de la Asociación Española de Leguminosas y el IV
Seminario de Judías de la Península Ibérica. En este evento se presentan trabajos y
ponencias sobre los últimos avances en diversos aspectos de estas especies, para que así
el esfuerzo dedicado a la investigación e innovación sea transmitido al sector
productivo, y se puedan dar soluciones con rapidez a los principales problemas
existentes.
Como Subdirector de Investigación y Tecnología del ITACyL manifiesto mi
más sincero interés por la realización de estas jornadas en la sede del ITACyL en
Valladolid, esperando que este evento sirva de foro de discusión en todos los aspectos
relativos a las leguminosas, y que la estancia en Valladolid sea recordada tanto por la
calidad de los trabajos expuestos como por la cordialidad de su gente.
Luís Rodríguez Ruiz
Subdirector de Investigación y Tecnología del ITACyL
14
PRÓLOGO
Al los científicos nos produce especial satisfacción e ilusión percibir el progreso
de aquello en los cual nos implicamos, en este caso, la Asociación Española de
Leguminosas (AEL). Asociación que es pequeña en su dimensión pero grande en su
misión y en sus iniciativas, como las Jornadas de la AEL y el Seminario de Judía. Este
último es ya un veterano, anterior incluso a la constitución de la Asociación: nació en
Lugo en 1997 y ha recorrido Villaviciosa (Asturias), en 2000, y Lourenzá (Lugo), en
2003, en sus tres ediciones anteriores. Las Jornadas de la Asociación Española de
Leguminosas suponen el hito principal de la Asociación, habiéndose celebrado en 2003
en Córdoba y en 2006 en Cuenca. En las Jornadas nos reunimos los socios, junto con
otros profesionales, empresarios, representantes de las administraciones, agricultores,
etc. y tenemos la oportunidad de compartir ideas, experiencias y, también, intereses
comunes. Esto adquiere paulatinamente más relevancia en un entorno Europeo poco
proclive, hasta ahora, al cultivo y uso de las Leguminosas, situación que está
cambiando, en medida importante por sus acreditados beneficios para la salud humana y
para el medio ambiente.
En esta publicación se recogen los trabajos presentados en las Jornadas de la
AEL y el Seminario de Judía. Por primera vez, y gracias a una iniciativa innovadora del
equipo organizador, se ha dado formato electrónico a la publicación para una mayor
eficacia en el uso de los materiales que contiene y también para mayor comodidad en su
distribución.
Como Presidente de la AEL quiero manifestar mi gratitud, y de la Junta
Directiva de la Asociación, al equipo del Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y
León que ha organizado las Jornadas y el Seminario, así como a la Junta de Castilla y
León, a todos participantes y patrocinadores, y de modo especial a los científicos
invitados que dan esplendor a estas III Jornadas de la AEL y IV Seminario de Judía.
Todos juntos contribuiremos a la promoción de las Leguminosas con el objetivo de que
ocupen el lugar destacado que merecen en la Agricultura y la Alimentación.
En Pontevedra, a cinco de Agosto del dos mil ocho.
Antonio M. De Ron Pedreira
Presidente de la Asociación Española de Leguminosas
15
16
CONFERENCIAS INVITADAS
17
18
LAS LEGUMINOSAS Y EL HOMBRE.
José Ignacio Cubero Salmerón
Dpto. de Genética, Universidad de Córdoba
Instituto de Agricultura Sostenible, CSIC.
Córdoba.
Citase este dicho de Mahoma: si supiese mi gente
lo que tiene en las alholvas, se medicinarían con
ellas, aunque costasen a peso de oro.
Al Awam, Libro de Agricultura, 21.17
UNA FAMILIA OMNIPRESENTE
Teniendo en cuenta no sólo que gramíneas y leguminosas son dos de las más grandes
familias del Reino Vegetal sino que son posiblemente las más representadas en los
sotobosques y pastizales de todo el mundo, no es extraño que desde la más remota
antigüedad, mucho antes de la existencia del propio Homo sapiens actual, las semillas
de unas y otras hayan sido recogidas y comidas por nuestros ancestros más lejanos junto
con la de otros muchos cientos de especies, es cierto, y docenas de animales de todo
tipo.
Las dos grandes familias han sido ciertamente las más constantes en todas las
poblaciones de recolectores y cazadores. Pero si hubiera que señalar la familia más
permanentemente representada en la dieta ancestral sería la de las leguminosas como
trataré de hacer ver en las líneas que siguen.
La dieta del hombre siempre necesitó hidratos de carbono, proteínas, grasa, fibra,
oligoelementos y vitaminas. Durante los tiempos de caza y recolección, evidentemente
fue la caza, incluyendo la pesca, la suministradora principal de la proteína.
En general no hubo grandes problemas mientras las poblaciones de cazadoresrecolectores se mantuvieron pequeñas y hubo abundancia de animales y se diseñaron
técnicas para su captura. No fue la proteína el problema principal de la alimentación
primitiva; es más, si faltaba, se recurría al expediente usual del canibalismo para
solventarlo.
El gran problema era lo que hoy nos causa tantos quebraderos de cabeza y obliga a
tantísimos planes de adelgazar en las sociedades desarrolladas: los hidratos de carbono.
No sólo suministran la energía requerida para vivir sino que actúan sobre centros
nerviosos para producir la doble sensación de plenitud y de placer. Pero no son
frecuentes en el mundo vegetal silvestre, en contra de lo que se podía suponer por los
ciudadanos de un mundo agrícola desarrollado. De hecho, se ha supuesto que, a lo largo
de algún de su existencia, en la especie humana (incluyendo los homínidos, claro está)
se seleccionó algún gen para mayor eficacia en la absorción de hidratos de carbono, gen
que hoy en día, a causa de la extraordinaria abundancia de los mismos, es el que nos
19
causa tantos problemas dietéticos porque facilita la absorción cuando lo que se busca es
precisamente lo contrario dada la superabundancia actual de los carbohidratos.
El caso es que nuestros antecesores buscaron hidratos de carbono allí donde se
encontraban. Pero las gramíneas no están en todas partes, al menos representadas por
especies capaces de suministrar granos; éstas sólo se encuentran en zonas templadas, de
clima estacional alternante entre seco y húmedo. En regiones tropicales y subtropicales
hay que buscarlos en otras especies no productoras de grano, especies que acumulan las
reservas hidrocarbonadas en otros órganos como raíces y tubérculos, especies no
gramíneas sino pertenecientes a muy diversos grupos: convulvuláceas (batata),
dioscoreáceas (ñames), aráceas (taros), palmáceas (el sago, la palma datilera), etc.,
grupos que, por su parte, tampoco estaban presentes en regiones templadas.
Pues bien, a los hidratos de carbono, fueran cuales fueran, en grano o en raíces y
tubérculos, siempre los acompañaron las leguminosas, pues ellas sí que estuvieron
representadas en todas las regiones del mundo, tropicales y templadas. Siempre
presentes pero siempre, eso sí, asociadas al alimento principal, el carbohidrato, al que
luego los pueblos agrícolas el concedieron el honor de encarnar a los dioses. Nunca
hicieron tal con las leguminosas, pero las utilizaron en los cinco continentes como
complemento indispensable de la dieta, sobre todo cuando la caza disminuyó por efecto
de la sobreexplotación, llegando a desaparecer en no pocos lugares de la Tierra, o bien
cuando por motivos religiosos se prescinde del alimento animal. La combinación cereal
(u otra fuente de energía)-leguminosa se convierte, entonces, en un alimento completo
en sí mismo.
La digestibilidad de la combinación es ciertamente menor que la de la proteína de
origen animal, pero es este un razonamiento que no debe llevarnos muy lejos. En primer
lugar, porque la abundancia de los vegetales es infinitamente superior a la de los
animales; éstos, incluso, se llegan a extinguir. Además, el rendimiento biológico, es
decir, la energía necesaria para producir carne es muy superior a la correspondiente para
producir la misma cantidad de proteína a base de vegetales. Y, finalmente (aunque
caben muchos más argumentos), si llevamos la preferencia del consumo de proteína
animal sobre la vegetal en base a su mayor digestibilidad y eficacia biológica,
entonces… deberíamos consumir carne humana, la mejor, la más eficaz biológicamente
para el propio hombre.
Hay que decir que muchas veces se ha llegado a dicho consumo a lo largo de la
Historia, pero nunca con la justificación de la eficacia en la digestión de la proteína sino
a causa de la dura carencia de otra fuente de alimentos. Hubiera bastado una buena
representación de cereales (y análogos alimenticios) y leguminosas en la vegetación
natural para solventar el problema, pero no siempre se han dado las condiciones idóneas
por extensamente distribuidas que han estado ambas familias; el mal manejo de los
ambientes naturales y, luego, agrícolas ha modificado enormemente el ambiente en el
que se han desarrollado las poblaciones humanas. Una carga humana mayor de la
posible sobre un determinado lugar modifica drásticamente la estructura vegetal,
desaparece el equilibrio biológico y, a continuación el del suelo, equilibrio en el que,
asimismo, la adecuada proporción entre especies vegetales, es básica, y la presencia de
leguminosas esencial por cuanto, en la práctica, representan la mayor fuente de
20
fertilizante nitrogenado natural. Cuando desaparecen, el suelo se empobrece física y
químicamente. Y así no sólo se acaba con el alimento sino, a causa del deterioro del
suelo, con la posibilidad de producirlo.
LA LLEGADA DE LA AGRICULTURA
La llegada de la agricultura permitió la domesticación de leguminosas en todos los
lugares en que se inició el nuevo sistema económico. Como en el caso de otras plantas,
la domesticación fue consecuencia del uso previo, de su presencia constante en la dieta,
de la necesidad de disponer de ellas en cantidades predecibles que aseguraran su
consumo constante. También como en el caso de otros cultivos, algunas leguminosas
adquirieron el grado máximo de especie cultivada, otras apenas una cierta atención y
entre los dos extremos, toda la gama de grados de domesticación. Pero visto
retrospectivamente, el número de grupos que dieron origen a especies cultivadas es muy
corto teniendo en cuenta que pertenecen a una familia de enormes dimensiones.
Por tribus, en efecto, sólo seis ofrecieron especies de interés agrícola: vicieas, cicereas,
faseoleas, trifolieas, genisteas y esquinomeneas. La importancia relativa es muy
diferente entre ellas, habiendo tribus, como las cicereas y esquinomeneas, en las que
sólo se domesticó una especie y otras, en cambio, como las faseoleas, en las que se
domesticaron muchas y en todos los continentes. La domesticación, por otra parte, fue
realizada de forma muy puntual en algunos casos (garbanzo, cacahuete) y en enormes
extensiones en otros, como en el caso de la judía. Salvo en algún caso excepcional en
que se buscaron tubérculos, en todos los demás la domesticación tuvo por excusa
asegurar la producción de grano.
Todas las domesticadas son herbáceas, aunque en algunas, como en el garbanzo, el
origen leñoso es perceptible. Porque el origen de la familia se encuentra en árboles
tropicales de venerable antigüedad, unos sesenta millones de años. Es tan antiguo el
origen botánico que hay secciones entras de la familia en las que no se produjo la
beneficiosa asociación con bacterias radicícolas (los rizobios) que se da por supuesta
hoy en día por todo el mundo relacionado con la agricultura. Es un hecho comprobado
que, en las regiones tropicales, semillas y frutos de leguminosas leñosas se utilizan por
pueblos cazadores-recolectores, a veces con elaboraciones complejas para eliminar las
sustancias antinutritivas que poseen como defensa frente a predadores.
Puede sorprender, por ello, que no se domesticaran especies leñosas más que en fechas
tardías, como el algarrobo entre las leguminosas, pero es bien sabido que éstas pasaron a
la agricultura en una segunda fase y que tan sólo en unos cuantos lugares en el mundo
se dio el paso del antiguo régimen de caza-recolección al nuevo agrícola-ganadero. De
ahí que, aunque entre las leñosas primitivas existen especies de gran interés (todo el
inmenso grupo de las acacias, por ejemplo), en general, las especies arbóreas y
arbustivas están aún por estudiar. Es casi imposible que géneros como Acacia, Prosopis,
Cassia, Astragalus, etc. hayan suministrado tan escaso número de especies de interés
económico, casi ninguna auténticamente domesticada (el "casi" lo representan algunas
ornamentales) y ninguna por su función alimenticia. Hay, pues, un inmenso mundo de
posibilidades.
21
LAS LEGUMINOSAS EN LA MESA
Tanto los pueblos primitivos actuales como los escritos de los antiguos nos ofrecen un
panorama de uso que se reconoce aún hoy día en países plenamente desarrollados. Es
evidente que el uso en una economía de cazadores-recolectores fue el grano molido y
mezclado con todo tipo de alimentos vegetales y animales. La pasta así amasada, con
agua o grasa de semillas o, más comúnmente, de animales (todo tipo de animales,
incluyendo insectos como langostas), se calentaba (y calienta aún) sobre piedras para
dar un pan ácimo que debe ser enormemente nutritivo pero quizá escasamente apreciado
por los paladares modernos.
En tiempos ya netamente agrícolas, el pan (ácimo, no fermentado) se siguió haciendo
con mezclas de cereales y leguminosas. Muchos de ellos son los que se ofrecen en
restaurantes de cocina india, pues, como buenos vegetarianos, los practicantes de la
religión hindú supieron combinar maravillosamente los ingredientes vegetales para
producir dietas perfectas. Los tratadistas nos recogen estas maneras de hacer el pan. He
aquí lo que dice Al Awam (Libro de Agricultura, 21.14):
El pan de garbanzos, dice Rasis, es de digestión muy tarda que apenas hace
asiento. Pero esto se remedia, si echándole mucha cantidad de sal lo come en
esta disposición el que se hallare en tal necesidad, y con cierta vianda compuesta
de carne, cebolla, aceite, manteca, y queso seco. Abén Zahrah dice, que del pan
de legumbres es este el mejor después del de trigo y cebada, y que es de mucho
alimento.
Pero la manera más usual de comerlas era en forma de platos que han llegado hasta
nosotros con toda plenitud: los potajes. Eran platos de economía de subsistencia en los
que se echaba de todo,o mejor dicho, todo lo que se podía: hortalizas, leguminosas,
cereales, raíces feculentas, castañas donde había, huesos con o sin carne, tocino… De
ahí salen el cocido de garbanzos, la fabada, las lentejas, las judías con chorizo…
También, en otras cocinas, el cuscús, el arroz con frijoles o alubias, etc.
Las gachas y sus variantes entran dentro de este apartado, salvo en la utilización de
harinas (la de almortas ha sido la favorita en España a pesar del latirismo) en lugar de
semilla entera.
Los productos de verdeo son mucho más recientes. Posiblemente surgieran en la mesa
romana tardía, pues hacia el siglo V dC ya existen habas grandes de tipo major, pero la
explosión de guisantes, y es de suponer que luego habas y judías, fue obra de la
sofisticada mesa del XVII. En particular, se cita el placer de Luis XIV por los guisantes
verdes, lo que motivó una proliferación de variedades que repercutió indirectamente en
otro campo muy distinto: Mendel, en efecto eligió el guisante entre otras cosas por la
enorme cantidad de variantes que tenía a su disposición. No obstante, hay que decir que
en algunas regiones del mundo como en la India siempre ha habido un consumo de
garbanzo verde desconocido en otras partes.
Plato fundamental antiguo, plato de placer luego, como en la mesa del Rey Sol, las
leguminosas se vieron desplazadas en la mesa moderna a ser meros acompañantes que
22
ni se llegan a comer. Algunos “aventureros” de la mesa han sabido rescatar productos
de primera calidad, como las habas “baby” o las soberbias fabes asturianas por ejemplo.
Es preciso seguir por esa línea, que es la de la calidad.
LAS LEGUMINOSAS EN LAS COSTUMBRES
Se ha dicho antes que los cereales terminaron siendo deificados en cierto sentido,
encarnando al propio Dios; la misa católica es una buena reminiscencia, pero tal cosa
ocurrió en todas las culturas (en general sucedió con las fuentes de hidratos de carbono,
aunque en menor grado en cultivos no cereales como el taro). Las leguminosas no
siguieron ese camino: eran complementos, no “el” alimento.
Pero hubo una al menos que tuvo un roce con los estratos superiores: las habas. No se
ha llegado a descubrir la razón, pero los tabúes sobre las habas de egipcios y griegos
influidos por su cultura como Pitágoras indican que en ellas se veía algo más que un
simple vegetal. La prohibición de comer habas que regía sobre los sacerdotes egipcios
(no parece que fuera sobre el pueblo) se le ha atribuido con frecuencia al efecto del
fabismo, pero, aparte de una poco creíble relación de causa a efecto, las prohibiciones
religiosas rara vez, si alguna, tienen una causa física. En ese había que haber prohibido
un enorme número de plantas y no fue ese el caso.
Por otra parte, no eran los egipcios los únicos en tener las habas como algo distinto. Los
romanos pensaban que en un grano de habas se refugiaba el alma, y tenían una
festividad, las Fabaria, durante la cual se arrojaba una semilla de habas hacia atrás por
encima del hombro. Son actos cuyas justificaciones se perdieron ya en tiempos remotos.
En todo caso, vale la pena reseñar que en latín existen varias palabras relacionadas con
Las habas, y una de ellas (fabarius) sólo significa “vendedor de habas”.
Por si fuera poco, algunos textos antiguos nos introducen en un mundo en el que a las
habas se les atribuían propiedades extrañas. He aquí algunos ejemplos:
Geopónica, 2.35. Ten la precaución de poner simiente de habas junto a la raíz
de un árbol, para que el árbol no se seque… Los filósofos de la naturaleza dicen
que las habas embotan el corazón de los que las comen. Por eso creen que
también estorban los sueños verídicos, porque son flatulentas. Afirman que
incluso las gallinas domésticas quedan estériles si las comen habitualmente.
Pitágoras sostiene que no se debe comer habas porque hasta en su flor se
encuentran signos funestos. Dicen que un haba roída recupera de nuevo su forma
en luna creciente… El primero que prescindió de las habas fue Anfiarao, a causa
de la adivinación onírica. Se citan también estos versos de Orfeo: Desdichados,
mantened las manos lejos de las habas y Comer habas y la cabeza de los padres
es lo mismo en verdad.
Al Awam, 21.3. Las habas quitan de la boca el olor del ajo comidas
inmediatamente después. Las gallinas que comen mucho de ellas, dejan de poner
huevos; pero las ovejas, a quienes dieres este pasto, se hacen muy lecheras, y
también son útiles a las cabras y los bueyes si las comieren. Ya se dijo en el
23
capítulo XVIII ser conveniente sembrar las habas temprano en la tierra suculenta
y húmeda. Son ellas (según la Agricultura Nabatea) plantas invernizas, y se
siembran desde principios hasta fines de invierno; y les conviene la mayor parte
de las tierras, exceptuando la caliente, la de sabor mordaz, la amarga, la
resudante, y la mala de este mismo género. Necesitan ser estercoladas muchas
veces desde que nacen hasta cerca del tiempo de segarlas.
Al Awam, 21. 6. …que si se pusieren cáscaras de solas habas cerca de las raíces
de cualquier género de planta, sea vid de todas especies, o árbol, los seca, o
atrasa su vegetación: que la gallina que las comiere deja absolutamente de
poner…
A veces, los garbanzos y las lentejas también merecen alguna consideración:
Al Awam, 21.13. …si se pone un cuartillo de garbanzos de noche a la luna
cuando está en creciente, y alzados luego por la mañana antes de nacer el sol se
tienen después a remojo dos horas en agua dulce, y con la misma se cuecen hasta
enternecerse, tienen la virtud de que comidos calientes o fríos alegran al que los
comiere, divierten el ánimo, hacen olvidar los cuidados, fortalecen el corazón, y
apartan los pensamientos sombríos: que también tienen la propiedad de ablandar
y ayudar a enternecer la carne con que se cocieren, quitándole algo de su mal
olor; y asimismo, la de quitar de los vestidos las manchas de sangre, lavándolos
con ellos molidos y mezclados con jabón o sal: que los garbanzos negros suelen
destinarse para medicinas, y los amarillos gordos para alimento…
Geopónica, 2.37 …Las lentejas egipcias deparan alegría a los que las comen.
Y también alguna que otra leguminosa:
Al Awam, 21.17
Dice la Agricultura Nabatea, que si se apacientan los
camellos con matas y granos de alholvas, se crían gordos y de cuerpos sanos por
serles este pasto extremamente provechoso; y que aun se logra el mismo efecto
colgando del cuello del camello un bolso con sesenta y cuatro granos de las
mismas, y atándole otro en el sitio de su pulmón con alguna cinta de lino; con lo
cual si preservan también de muchos accidentes dañosos, mediante Dios.
Quizá debamos comerlas con más cuidado del que las comemos.
UNA SITUACIÓN DE DESAMPARO
Un uso continuado durante cientos de miles, quizá algunos millones, de años, una
domesticación a la par en antigüedad que la de los cereales y fuentes de carbohidratos
más importantes y tan universal o más, puesto que no en todos los lugares hubo
gramíneas pero sí leguminosas, y sin embargo, en la agricultura moderna no son sino
secundarias o terciarias. Algunas están en mejores posiciones pero no debido a su uso
tradicional sino como cultivos oleaginosos, tal como le sucede a la soja y al cacahuete,
que en sus orígenes fueron como sus parientes cercanas.
24
Esta situación que no les corresponde por su papel en la dieta de hombres (la antigua y
la actual vía “dieta mediterránea”) y ganado es debida a un notable desamparo técnico
sufrido desde el siglo XIX cuando se impuso definitivamente una nueva agricultura, y
sobre todo a dos componentes de ésta: el uso de fertilizantes nitrogenados y la
introducción en el campo del motor de combustión. Lo primero eliminaba la necesidad
de las leguminosas para reponer la fertilidad de los suelos agrícolas y lo segundo
eliminaba la tracción animal (bueyes y mulos principalmente) y, con ella, la necesidad
de piensos en los que hasta entonces habían destacado las leguminosas.
Quedaron las utilizadas para alimento humano, y de entre ellas sólo adquirieron un
status apreciable en la moderna agricultura las que se cultivaban en países
científicamente avanzados. Alguna como la soja sufrió un auténtico proceso de
redomesticación en los EEUU que la convirtió en oleaginosa y, como subproducto, en
proteaginosa, fuente de casi toda la proteína vegetal incluida en los piensos compuestos
del mundo desarrollado. Así, aunque esta nueva soja ha “barrido” literalmente un sinfín
de “parientes pobres”, sigue teniendo vigencia el hecho de que la proteína de
leguminosas es esencial en la dieta, animal en primer lugar a través de la torta se soja,
humana indirectamente por la abundancia de carne criada con soja en nuestra dieta.
Muchos cultivos, algunos de la primera ola de domesticaciones en el Oriente Próximo
(como los yeros) quedaron en situación de olvido, cercana en los últimos tiempos a la
extinción. La mayor parte permanecieron como cultivos barbecheros a los que se les
aplica una tecnología primitiva. En muchos aún se mantiene un doble o múltiple uso
(alimentación humana y animal, cultivo hortícola y extensivo, etc.) en contradicción con
las necesidades de especialización de una agricultura moderna. Faltan variedades
seleccionadas, si bien es notable el esfuerzo hecho en los últimos treinta años en
muchos países, entre ellos España, y en numerosos cultivos. Son bien conocidos los
problemas de industrialización y de comercialización, incluyendo entre éstos los
derivados de los pactos internacionales que imponen cuotas de importación de soja en
detrimento del desarrollo de leguminosas autóctonas.
Todos esos problemas y algunos más son debidos a la ausencia de una investigación
sistemática en todos los campos de la agricultura. Es cierto que no se puede olvidar
nunca que una leguminosa es una planta más una bacteria que fija nitrógeno. Es un
organismo complejo en el que cabe mejorar la planta cultivada, la bacteria o la
simbiosis entre ambas. Pero los beneficios de esta simbiosis son excepcionales tanto en
cuanto a la alimentación (mayor cantidad de proteínas) como en lo que respecta al suelo
y al equilibrio que en él debe haber en principios nutritivos.
Los bajos rendimientos que con frecuencia se arguyen para justificar una carencia de
financiación en la investigación no se deben a una debilidad intrínseca de las
leguminosas frente a otros grupos vegetales. El hecho de que las especies más
estudiadas han respondido al esfuerzo aplicado indica que sus posibilidades genéticas
no son inferiores a las de otros cultivos. El progreso, en agricultura, está en relación
directa con la cantidad de trabajo realizado.
25
Los que basan los planes agrícolas, como la PAC como claro ejemplo, en criterios
puramente económicos (los precios en el mercado internacional, por ejemplo) se olvidan
siempre del papel estratégico que tiene la agricultura, papel del que no se olvidan los
EEUU y, ahora, China, India y Brasil al menos. Una agricultura basada en los bajos
precios del petróleo en los años sesenta del pasado siglo llevó a la crisis del 73, y se
sigue sin aprender, como se puede ver por los sucesos acaecidos en este mismo año de
2008. Desde los primeros agricultores hasta los actuales, pasando por los tratadistas
griegos, romanos y árabes, se ha sabido del efecto mejorante producido por el cultivo de
leguminosas. Sólo con su uso en rotación, incluso sin necesidad de comercializar el
producto, se ahorraría más energía en forma de nitratos sintéticos que cambiando toda la
iluminación a lámparas de bajo consumo…
Por otro lado, y por último, es fascinante oír y leer tantas cosas sobre agricultura
sostenible sin que nada se plasme en práctica agrícola. Pero lo más fascinante es
considerar que los ideólogos de la sostenibilidad se olvidan, salvo pocas excepciones,
de incluir a las leguminosas en sus elucubraciones. Pero ¿es que puede ser sostenible
una dieta, un suelo, una vegetación, un ecosistema y, por tanto, una agricultura sin
leguminosas…?
EPÍLOGO. LA DIETA MEDITERRÁNEA DEL ARCIPRESTE.
Se dice que la dieta mediterránea ha sido un hallazgo de de médicos norteamericanos
que estudiaban las incidencias de enfermedades cardiovasculares en distintos países y
con distintas dietas. Es bien conocida la recomendación de incluir leguminosas (las
tradicionales) en la dieta en sustitución de la carne roja, rica en grasa.
Pero seis siglos antes que los científicos, el Arcipreste plasmó en su Libro de Buen
Amor todo un compendio de dieta mediterránea. Tras el combate entre Don Carnal y
Doña Cuaresma en el que, como no podía ser de otra manera, ésta sale victoriosa, se le
impone a aquél una penitencia que nos transmite el Arcipreste en alejandrinos:
El día de domingo, por tu codicia mortal
comerás garbanzos cochos con aceite y no ál;
irás a la iglesia y no estarás en la cal,
que no veas el mundo ni codicies el mal.
En el día del lunes, por tu soberbia mucha
Comerás de las arvejas, más no salmón ni trucha;
Irás a oír las horas, no probarás la lucha,
Ni volverás pelea, según que la has ducha.
++++++++
El jueves cenarás, por la tu mortal ira
Y porque perjuraste diciendo mentira
Lentejas con la sal: en rezar te remira;
Cuando mejor te sepan, por Dios de ti las tira.
26
++++++++
Come el día del sábado las habas y no más:
por tu envidia mucha, pescado no comerás;
como quiera que un poco en esto lastrarás,
tu alma pecadora así la salvarás.
Así pues, garbanzos, arvejas (seguramente guisantes), lentejas y habas. Añádanse las
gachas, seguramente de almortas, los martes. Si se tiene en cuenta que debía ayunar el
viernes y comer espinacas los miércoles, la proporción de leguminosas en su dieta es
absolutamente espectacular.
Todo un precursor, el Arcipreste.
27
MEJORA DE GUISANTES POR RESISTENCIA A ENFERMEDADES
D. Rubiales1, M. Fernández-Aparicio1, E. Barilli1, J.C. Sillero2, A.M. Torres2, J.I.
Cubero1,3 & S. Fondevilla3
1
Instituto Agricultura Sostenible, CSIC, Apdo 4084, 14080 Córdoba
2
IFAPA, Centro Alameda del Obispo, 14080 Córdoba
3
Departamento de Genética, Univ. Córdoba
La agricultura española necesita cultivos proteaginosos para: 1) reducir la
dependencia de las importaciones de soja; 2) diversificar las fuentes de proteína y
adaptarlas a los diferentes usos; 3) por su papel beneficioso en las rotaciones y su papel
mejorante de la fertilidad de los suelos al fijar el nitrógeno atmosférico. Estas
características convierten a estos cultivos en componentes esenciales de la denominada
agricultura sostenible. Hay un déficit crónico de un 77% de proteínas de origen vegetal
para su uso en alimentación animal, que se ha agravado con la crisis de la Encefolopatía
Espongiforme Bovina (mal de las vacas locas). Sin embargo, a pesar de estas ventajas y
de la necesidad real de cubrir el déficit de proteínas vegetales, el cultivo de las
leguminosas grano ha seguido una continua tendencia decreciente en los últimos años
en Andalucía, en España y en Europa en general, debido a la inestabilidad de los
rendimientos y la insuficiente inversión en investigación y desarrollo de variedades
adaptadas a las nuevas prácticas agrícolas. Como resultado, las leguminosas representan
sólo un 5% de la superficie cultivada, lo que contrasta con el 30% que está alcanzando
en América, Australia y Asia, con recientes incrementos espectaculares en Canadá y
Australia.
El guisante es la segunda leguminosa grano en importancia a nivel mundial, y la
primera a nivel europeo. Se han hecho grandes esfuerzos en mejora de la adaptabilidad
a distintos ambientes, calidad nutritiva, estructura de la planta, resistencia al encamado,
etc, pero sus dos factores limitantes siguen siendo la inestabilidad de los rendimientos y
la susceptibilidad a las enfermedades. Europa es el mayor productor mundial,
destacando Francia y Alemania. No obstante, su cultivo está limitado en España a pesar
de estar subvencionado por la EU, debido a problemas de adaptación y susceptibilidad a
enfermedades. El cultivo del guisante se fue imponiendo en Andalucía a principios de la
década de los 90 gracias a su potencial e interés, y a los esfuerzos de la Administración
por fomentar su cultivo a través de subvenciones a la superficie. Pero estas ayudas
económicas a los agricultores no fueron acompañadas de una inversión en I+D que
permitiera conocer el cultivo y su problemática. Al no fomentarse el uso de semilla
certificada, las empresas no consideraron rentable iniciar programas de mejora
específicos para estas condiciones, limitándose a comercializar las variedades
disponibles, obtenidas en otros países con unas condiciones distintas a las nuestras. En
Andalucía, al igual que en el resto de los países de la cuenca Mediterránea el principal
problema del cultivo del guisante es el jopo (Orobanche crenata), seguido del estrés
hídrico, la ascoquitosis (Mycosphaerella pinodes), y en menor medida de oidio
28
(Erysiphe pisi) y roya (Uromyces pisi)1,2. Sin embargo, en el resto de España, al igual
que en la Europa oceánica y continental los principales problemas son la bacteriosis
(Pseudomonas syringae), la ascoquitosis, el mildiu (Peronospora pisi) y el frío.
El guisante dio unos resultados muy esperanzadores en los secanos andaluces en
los años 1992-1996 con grandes expectativas de aumento constante de superficie
cultivada. No obstante, como era previsible al no estar esa extensión del cultivo
acompañada de la necesaria labor de investigación y mejora para esas condiciones, en la
campaña 1995-96 hubo graves problemas sanitarios debidos fundamentalmente a los
ataques de jopo y ascoquitosis. Para reintroducir esta leguminosa de tanto potencial en
las rotaciones de secano, tanto en agricultura convencional como ecológica, es de vital
importancia disponer de variedades resistentes a las enfermedades e integrar la
resistencia con otras estrategias de control.
La resistencia a ascoquitosis, oidio, roya y mildiu ha sido abordada por varios
grupos internacionales, pero con una intensidad claramente insuficiente, habiéndose
dedicado más esfuerzos a hongos de suelos como Fusarium sp. y Aphanomyces
euteiches3. La labor en España es deficitaria. El grupo del ITACyL de Valladolid ha
realizado una extensa labor de agronomía y mejora clásica del guisante para sus
condiciones, y ha iniciado recientemente una meritoria labor en resistencia a frío y
bacteriosis, con una tesis doctoral recientemente defendida en la Universidad de León.
En nuestro grupo en Córdoba nos hemos centrado en los últimos años preferentemente
en el jopo (Orobanche crenata). Tras un enorme esfuerzo de búsqueda de resistencia a
jopo en colecciones de germoplasma sólo se han identificado niveles incompletos de
resistencia en alguna entrada de P. sativum y en líneas silvestres de guisante4. Como
resultado, se dispone de material con niveles aceptables de resistencia, pero que aún
dista de ser comercializable ya que la resistencia ha sido introducida desde especies
silvestres (P. fulvum) y ha ido asociada con caracteres desfavorablemente que hay que
seguir depurando. La resistencia en estas líneas está controlada por un sistema
poligénico por lo que se inició la búsqueda de QTLs asociados con la resistencia, con un
primer estudio en la población F3:2 del cruce P665 x Messire5 que se está completando
en la actualidad con RILs6, y una serie de estudios de caracterización de los mecanismos
que intervienen en la resistencia7,8.
La ascoquitosis es la enfermedad del guisante más severa y ampliamente
distribuida a nivel mundial, siendo la segunda en importancia detrás del jopo en
Andalucía. Esta enfermedad puede ser causada por diversos hongos entre los que
Mycosphaerella pinodes es el más dañino, y por eso lo hemos abordado con
anterioridad. M. pinodes ha despertado el interés de diversos grupos de investigación a
1
Rubiales et al., 2003. Crenate broomrape (Orobanche crenata) infection in field pea cultivars. Crop Protection, 22: 865-872
Rubiale et al., 1999. Broomrape (Orobanche crenata) as a major constraint for pea cultivation in southern Spain. In: Cubero et al. (eds)
Resistance to Orobanche: the state of the art., pp. 83-89,.
3
Pilet-Nayel et al., 2005. Consistent QTL in pea for partial resistance to Aphanomyces euteiches. Phytopathology, 95: 1287-1293.
4
Rubiales et al., 2005. Search for resistance to crenate broomrape (Orobanche crenata) in pea germplasm. Gen Res Crop Evol 52: 853861.
5
Valderrama., Rubiales et al. 2004. Locating QTL associated with Orobanche crenata resistance in pea. Weed Research, 44: 323-328.
6
Fondevilla, Rubiales et al. 2005. Mapping QTL for resistance to O. crenata in pea. Broomrape biology, control and management,
Reading University.
7
Pérez-de-Luque, Rubiales et al. 2005. Resistance against O. crenata in pea operates at different developmental stages. Weed Res, 45:
379-387.
8
Pérez-de-Luque, Rubiales et al., 2006. Protein cross-linking, peroxidase and β-1,3-endoglucanase ….. J. Exp. Botany, 57: 1461-1469
2
29
nivel internacional, pero a pesar de ello los niveles resistencia disponibles hasta ahora
son insuficientes para controlar la enfermedad de manera efectiva9. Nuestra búsqueda de
nuevas fuentes de resistencia a M. pinodes en una colección de líneas silvestres de
guisantes ha dado como resultado la identificación de varias líneas con niveles de
resistencia incompleta superiores a los que hasta ahora existían10. Al igual que para la
resistencia a jopo también hemos comenzado un programa de mejora con las líneas más
resistentes y hemos iniciado un estudio de herencia11 y de identificación de QTLs
asociados con la resistencia12.
Hemos encontrado resistencia también a oidio (Erysiphe pisi) en guisante13,
pero sobre todo en entradas de algunas especies silvestres, también resistentes a jopo y
M. pinodes (P. fulvum, P. elatius y P. arvense entre otros). Hemos identificado un
nuevo gen de resistencia en P. fulvum al que hemos denominado Er3, que hemos
introducido con éxito en P. sativum por cruzamiento y selección14 y hemos
identificado marcadores SCARs asociados a él para facilitar la selección15. Asimismo
hemos caracterizado histológicamente el modo de acción de los otros dos genes
conocidos hasta ese momento16 y hemos iniciado un estudio de las proteínas
expresadas en la resistencia17.
9
Timmerman-Vaughan, et al., 2004. Validation of quantitative trait loci for Ascochyta blight resistance in pea. Theor Appl Genet 109:
1620-1631.
10
Fondevilla, Rubiales et al., 2005. Response to Mycosphaerella pinodes in a germplasm collection of Pisum spp. Plant Breeding 124:
313-315.
11
Fondevilla, Rubiales et al., 2007. Inheritance of resistance to Mycospherella pinodes in two wild accessions of Pisum. Eur J Pl Path,
119: 53-58.
12
Fondevilla, Rubiales et al. , 2008. Mapping of QTL for resistance to M. pinodes in Pisum sativum subsp. syriacum. Molecular
Breeding, in press.
13
Fondevilla, Rubiales et al., 2007. Identification and characterisation of resistance to Erysiphe pisi in Pisum spp. Plant Breeding, 126:
113-119.
14
Fondevilla, Rubiales et al., 2007. Identification of a new gene for resistance to Erysiphe pisi Syd. in pea. Breeding Science, 57: 181184
15
Fondevilla, Rubiales et al., 2008. Identification and validation of RAPD and SCAR markers linked to the gene Er3 …... Molecular
Breeding, in press.
16
Fondevilla, Rubiales et al., 2006. Macroscopical and histological characterisation of genes er1 and er2 for powdery…. Eur J Pl Path,
115: 309-321.
17
Curto, Rubiales et al., 2006. A proteomic approach to study pea (Pisum sativum) responses to powdery mildew (Eysiphe pisi).
Proteomics, 6: 163-174.
30
PAPEL DE LAS LEGUMINOSAS EN UNA DIETA SALUDABLE
García de Diego1 L; Guillamón1 E; García-Lafuente1 A; Villares1 A; Rostagno1 MA;
Martínez1, 2 JA.
1
Centro para la Calidad de los Alimentos (INIA), Campus Duques de Soria. C/ José
Tudela prox.20. 42071 Soria.
2
Instituto de Ciencias de los Alimentos. Universidad de Navarra. 31008 Pamplona.
Resumen
La nutrición no se centra únicamente en el mantenimiento de la salud sino también en la
prevención de enfermedades, en muchas de las cuales su etiología se encuentra
influenciada por la calidad de la dieta y el estilo de vida. La composición nutritiva de las
leguminosas hace de ellas un alimento adecuado para incluirlo en una dieta saludable,
ya que son una excelente fuente de hidratos de carbono complejos, fibra, proteínas,
minerales y vitaminas, y favorecen un consumo bajo en grasas trans y saturadas.
Además, no sólo aportan nutrientes esenciales, sino que también contienen numerosos
compuestos fitoquímicos, que contribuyen al mantenimiento de la salud. De hecho, las
propiedades nutricionales de las leguminosas han sido investigadas ampliamente y han
sido descritos muchos efectos beneficiosos para la salud humana. Así, estudios
epidemiológicos y de intervención nutricional han confirmado una relación entre la
ingesta de leguminosas y una menor incidencia de ciertas enfermedades crónicas. En
esta revisión se consideran los efectos saludables del consumo de leguminosas sobre
trastornos metabólicos como la obesidad, diabetes mellitus y enfermedades coronarias
cardiovasculares, y se examinan los compuestos bioactivos responsables, discutiendo
los efectos beneficiosos más importantes del consumo de granos de leguminosas y
dando cuenta del conocimiento actual sobre los posibles mecanismos de actuación. Este
artículo pone de relieve que el consumo de alubias, lentejas, garbanzos y soja puede
contribuir en el tratamiento y prevención de las enfermedades crónicas.
Palabras clave: leguminosa, alimento funcional, diabetes mellitus, enfermedades
coronarias cardiovasculares, obesidad
Abstract
Current nutrition is focused not only in health maintenance, but also on the prevention
of chronic diseases, whose ethiology is influenced by diet quality and lifestyle. The
nutritional composition of legumes makes them a relevant food for a healthy diet.
Indeed, pulses are an excellent source of complex carbohydrates, fibres, proteins,
minerals and vitamins, enabling to decrease the consumption of trans fat and saturated
fat. Moreover, legumes no only provide essential nutrients, but also contain numerous
phytochemical compounds that contribute to the maintenance of optimal health. The
nutritional properties of legumes have been investigated extensively and a number of
positive effects have been reported on human health. Epidemiological research has
shown a positive association between dietary intake of legumes and the decrease of
certain chronic diseases. This review reports the healthy potential of legumes for
diseases such as obesity and diabetes mellitus, coronary heart disease, and also
examines some potential bioactive compounds involved, reporting the most relevant
putative positive effects of grain legumes on human health and giving account of the
31
current knowledge on their possible mechanisms. The consumption of beans, lentils,
chickpeas, and soybeans is currently recognized to contribute in the treatment and
prevention of chronic diseases.
Key words: legume, functional food, diabetes mellitus, coronary heart disease, obesity.
1. Introducción
El consumo humano de leguminosas en Europa es más bajo que en otras regiones
del mundo, aunque existen variaciones entre unos países y otros. El mayor consumo se
encuentra en España, Francia y Gran Bretaña , que consumen el 60% de las leguminosas
de la Unión Europea (Scheneider, 2002). Las principales legumbres que se consumen en
España son las alubias, las lentejas, los garbanzos, y los guisantes, los cuales han sido
tradicionalmente utilizados fundamentalmente porque forman parte de la cultura de la
dieta mediterránea. Otras zonas geográficas también han incluido en su dieta
leguminosas, como es el caso de Asia, India, América del sur y Méjico, en cuya
alimentación se incluye habitualmente la soja, las lentejas, las alubias negras y los
frijoles, respectivamente (Messina, 1999).
Las semillas de leguminosas, aunque varían mucho de unas a otras respecto a color,
tamaño y forma, son similares respecto a su composición y contenido nutritivo. Todas
ellas poseen un alto porcentaje de proteínas, hidratos de carbono complejos y fibra, y un
bajo contenido en grasas, excepto la soja que contiene aproximadamente un 19% de
grasa (Geil y Anderson, 1994). A lo largo de los últimos años, se han realizado muchos
estudios sobre los valores nutricionales de las leguminosas y se ha comprobado que una
dieta enriquecida con dichos alimentos es capaz de producir efectos preventivos y
terapéuticos sobre diferentes enfermedades crónicas, debido a su composición nutritiva.
En este contexto, se han descrito las siguientes propiedades de las leguminosas en
relación a la salud:
ƒ Elevado contenido en carbohidratos complejos, lo que contribuye a que las
leguminosas posean un índice glucémico bajo lo que va permitir que se
produzca un mejor control de la homeostasis de los lípidos, glucosa e insulina,
previniendo enfermedades crónicas como la diabetes, las enfermedades
cardiovasculares o la obesidad (Duranti, 2006).
ƒ Alto contenido en fibra que puede ejercer efectos protectores contra las
enfermedades cardiovasculares (Fligft y Clifton, 2006), además de encontrarse
relacionado con una reducción de riesgo de desarrollo de cáncer de colon
(Hangen y Bennink, 2002; Kushi et al, 1999).
ƒ Rica fuente de proteínas, que podrían sustituir a las proteínas animales
produciéndose beneficios protectores o restauradores en osteoporosis y diabetes
(Anderson et al, 1999; Villegas et al, 2008).
Adicionalmente, las leguminosas contienen un gran número de sustancias
fitoquímicas, tales como los fitoestrógenos, antioxidantes, flavonoles, saponinas, fitatos
e inhibidores enzimáticos, entre otros, que pueden proteger contra tumores,
aterosclerosis, osteoporosis y síntomas menopaúsicos (Anderson et al., 1999; Fligft y
Clifton, 2006; Messina, 1999; Rochfort y Panozzo, 2007; Tham et al, 1998).
Las isoflavonas se encuentran en gran variedad de plantas, incluyendo frutas y
vegetales, pero son encontradas predominantemente en leguminosas, siendo
32
especialmente abundantes en la soja (Tham et al., 1998). Las isoflavonas son capaces de
manifestar efectos favorables sobre diferentes enfermedades como el cáncer,
enfermedades cardiovasculares, obesidad, diabetes, osteoporosis y alteraciones
hormonales (Bathena y Velasquez, 2002; Fligft y Clifton, 2006; Messina, 1999).
Los compuestos flavonoides y ácidos fenólicos encontrados en las leguminosas
poseen un alto poder antioxidante, que puede participar en la prevención enfermedades
digestivas, ateroesclerosis y diferentes tipos de tumores (Anderson et al., 1999; Fligft y
Clifton, 2006).
Las saponinas se encuentran en muchas legumbres comestibles, como son los
altramuces, las lentejas, los garbanzos, las alubias y los guisantes. Las saponinas tienen
potencial anticancerígeno y son beneficiosas para la hiperlipidemia, además de reducir
la concentración de colesterol sérico (Rochfort y Panozzo, 2007).
Las legumbres poseen también fitatos que son considerados componentes
antinutricionales, ya que inhiben la absorción de minerales (Geil y Anderson, 1994). No
obstante, recientemente se ha observado que tienen propiedades anticancerígenas en
relación al cáncer de colon, cáncer de próstata, cáncer de pecho y leucemia (Rochfort y
Panozzo, 2007). Otros factores antinutricionales de las legumbres son los inhibidores
enzimáticos de amilasas, de péptidos, etc., que también se ha comprobado que tienen
efectos beneficiosos sobre la obesidad y la diabetes (Mc Carty, 2005).
En esta revisión se presta especial interés al carácter funcional, a nivel preventivo o
de tratamiento, que presenta el consumo de leguminosas en la obesidad, en la diabetes y
en las enfermedades coronarias cardiovasculares.
2. Metodología
Este artículo se ha realizado recopilando las investigaciones sobre diversas
leguminosas: alubias, lentejas, garbanzos, frijoles, guisantes, altramuces, judías y soja,
para la prevención y el tratamiento de la obesidad, diabetes mellitus, enfermedades
cardiovasculares y ateroesclerosis. Además de reunir los estudios epidemiológicos que
corroboran muchos de los resultados obtenidos en dichas investigaciones. La búsqueda
de estos estudios y de sus revisiones se realizaron mediante las siguientes bases de
datos: Pubmed, Medline, ScienceDirect, Elsevier Health Sciences y EBSCO, desde
1976 hasta el 2008. Las palabras de búsqueda fueron: leguminosa, legumbre, alubia,
lenteja, garbanzo, guisante, soja, isoflavonas, en conjunto con otros términos como:
obesidad, diabetes, índice glucémico, ateroesclerosis, trombosis, colesterol,
triglicéridos, enfermedades cardiovasculares. Una vez recopilados los artículos
originales se examinaron sus referencias para identificar nuevos estudios que fueran de
interés para esta revisión. De esta forma, se obtuvieron un gran número de estudios, de
entre los cuales se seleccionaron los más relevantes, siendo valorados tanto los estudios
epidemiológicos como los de intervención dietética.
3. Resultados y Discusión
3.1 Obesidad
Los últimos estudios realizados en España demuestran un incremento de la
prevalencia de la obesidad, lo que supone un aumento de la carga asistencial para el
sistema sanitario (Basterra-Gortari et al, 2006). Debido a este hecho es necesario
realizar medidas urgentes de prevención, ya que el incremento de la obesidad vendrá
acompañado de un aumento del riesgo de desarrollar un amplio número de
enfermedades crónicas asociadas a la misma, incluyendo el síndrome metabólico.
33
Diversos estudios de intervención nutricional confirman que las dietas que incluyen
leguminosas provocan una disminución del riesgo de desarrollar sobrepeso u obesidad
(Abete et al, 2008b; Anderson y Major, 2002; Crujeiras et al, 2007; Sichieri, 2002)
haciendo de las mismas un alimento apropiado para una dieta saludable. De hecho, un
elevado consumo de soja en mujeres caucasianas y postmenopaúsicas promovía un
menor índice de masa corporal (Maskarinec et al, 2008). Este efecto se atribuye
principalmente al contenido nutritivo de las leguminosas: hidratos de carbono
complejos, fibra soluble, proteínas y bajo contenido en grasa (Geil y Anderson, 1994).
(Figura. 1)
Figura 1. Influencia de las leguminosas sobre la obesidad.
Contenido
Proteico
Lysina:Arginina
IsoleucinaGlutaminaAsparagina
Alto contenido en fibra y
bajo índice glucémico
Componentes
antinutricionales
Inhibidores de
α-amilasas
O
B
E
S
I
D
A
D
Inhibidores
de Tripsina
El alto contenido en fibra y bajo en grasas que poseen las leguminosas hace ellas un
alimento efectivo para los regímenes de adelgazamiento (Kaline et al, 2007; KohBanerjee y Rimm, 2003), ya que ha sido comprobado que este tipo de dietas produce un
menor aumento del índice de masa corporal en mujeres y un menor aumento de la
circunferencia de cintura en ambos sexos (Newby et al, 2004). Numerosos estudios han
descrito lo beneficioso que es el consumo de fibra para el tratamiento de la obesidad, ya
que la introducción de la misma en la dieta es capaz de producir una disminución del
valor calórico, un efecto saciante, un aumento del tiempo de ingestión y del vaciado
gástrico, y una disminución en el tiempo de tránsito (Slavin, 2005). Una dieta
enriquecida en fibra mediante copos de alubias es capaz de producir un aumento en la
liberación de colecistoquinina (CCK) gastrointestinal (Bourdon et al, 2001), una
hormona que se encuentra relacionada con la saciedad en humanos, porque es capaz de
regular el vaciado gástrico (Borovicka et al, 1996). Por lo tanto, el aumento de CCK
que se produce cuando se ingieren copos de alubias en dietas bajas en grasas, puede
asociarse con una sensación de saciedad y llenado, reduciéndose de esta forma el apetito
después de cada comida.
Los alimentos con un bajo índice glucémico (IG) producen efectos beneficiosos en
el control de la obesidad, favoreciendo la pérdida de peso frente a los alimentos que
34
poseen un IG mayor (Abete et al, 2008a; Hare-Bruun et al, 2006). Las comidas con bajo
IG producen un menor incremento de la concentración de glucosa en plasma, debido a
que su absorción es más lenta, lo que va a provocar un disminución en el vaciado
gástrico (Jenkins et al, 1981). Este hallazgo hace que los alimentos con bajo IG
produzcan una mayor sensación de saciedad y, por lo tanto, una reducción en la ingesta
de comida (Sparti et al, 2000; Strik y Henry, 2005).
En este sentido, una dieta con restricción calórica enriquecida con legumbres, por lo
tanto, con un IG bajo, puede mejorar la pérdida de peso en comparación con una dieta
hipocalórica convencional (Abete et al., 2008a; Jimenez-Cruz et al, 2003). Además, las
alubias blancas son capaces de producir un vaciado gástrico más lento que las patatas
(Torsdottir et al, 1984), que poseen un IG mayor, siendo capaces de retrasar la
sensación de hambre (Leathwood y Pollet, 1988). Por lo tanto, las legumbres, gracias a
su bajo IG, pueden ser utilizadas como alimento sustitutivo de los cereales altamente
refinados dentro de una dieta hipocalórica, aunque hay que tener en cuenta que el IG
puede variar dependiendo del individuo (Khan et al, 2008).
Una dieta enriquecida en proteínas de soja es capaz de producir en pacientes obesos
una mayor disminución de peso y de masa grasa que una dieta con un menor contenido
proteico (Allison et al, 2003). Este hecho es debido, probablemente, a que las proteínas
poseen un mayor poder saciante que los hidratos de carbono (Hill y Blundell, 1986) y
que las grasas (Anderson y Moore, 2004), lo que sugiere que la ingesta de proteínas de
leguminosa podría tener efectos beneficiosos sobre la pérdida de peso (Abete et al.,
2008b). Las semillas secas son una gran fuente de proteínas vegetales, con una
composición media de 21-25% de proteína cruda, exceptuando la soja que contiene
aproximadamente un 34% de contenido proteico (Geil y Anderson, 1994), por lo que la
gran mayoría de los estudios nutricionales con leguminosas han sido realizados con
proteínas aisladas de la soja.
En los últimos años se ha dado gran importancia a las dietas que usan como fuente
proteica la soja debido a sus efectos beneficiosos sobre la obesidad (Velasquez y
Bhatena, 2007), no obstante, no en todos los estudios se observa una disminución de
peso respecto a las dietas que incluyen caseína (Tabla 1, Tabla 2). En la mayoría de los
casos cuando la proteína de soja es introducida dentro de dietas hipocalóricas, no se
produce un efecto anti-obesidad, mientras que cuando las dietas son hipercalóricas o los
animales a tratar se les ha inducido obesidad, la introducción de proteína de soja en la
dieta produce un mayor disminución de peso o un incremento de peso menor que la
caseína. Por lo tanto, los efectos beneficiosos producidos por la proteína de soja en las
dietas pueden variar dependiendo del estado nutricional de los individuos a tratar y de la
duración del experimento. Además, hay que considerar que la coingestión de hidratos de
carbono y grasas junto con las proteínas pueden variar los mecanismos fisiológicos
implicados en la saciedad postprandial que produce una proteína específica.
Los efectos beneficiosos de la proteína de soja sobre la obesidad parecen estar
relacionados con la liberación de hormonas tales como la insulina y el glucagón. Las
proteínas de soja y muchas otras proteínas vegetales son capaces de favorecer la
liberación de glucagón frente a la liberación de insulina de una forma más efectiva que
las proteínas animales debido a su alto contenido en aminoácidos no esenciales
(Mc Carty, 1999). Así, a los animales a los que se les incluía en su dieta proteínas de
soja en vez de caseína, disminuían sus concentraciones de insulina en plasma y, por lo
tanto, mejoraban la sensibilidad a esta hormona (Hurley et al, 1998). El promedio
lisina/arginina, que posee la proteína de soja es más bajo que el de la caseína, ya que el
35
contenido de arginina es más bajo en la caseína, mientras que el contenido de lisina es
más bajo en la proteína de soja (Rho et al, 2007). Este hecho podría ser parcialmente el
responsable de la reducción de insulina en plasma en dichos animales. Además, el
tripéptido Isoleucina-Glutamina-Asparagina aislado de la soja negra muestra un
potencial efecto anti-obesidad, inhibiendo la adipogénesis celular (Kim et al, 2007), lo
que supondría un beneficio adicional para la obesidad.
A pesar de todos los estudios realizados con la proteína de soja serían necesarios
más ensayos, con un mayor número de obesos y a más largo plazo, con ésta y con otras
proteínas de leguminosas, para poder confirmar que realmente estas proteínas ejercen
efectos beneficiosos en individuos que sufren obesidad.
Tabla 1. Efectos de la dieta en el desarrollo de la obesidad en animales
Modelo
Dieta/Tratamiento
Ratas macho
Sprague Dawley
Dieta alta en grasas que
usa como fuente
proteica caseína o
proteína de soja
Ratas macho
Sprague Dawley
Ratas macho
Sprague Dawley
Ratones macho
genéticamente
obesos
Ratones macho
genéticamente
obesos
Dietas altas en grasas
suplementada con
péptidos procedentes de
la soja negra o con
caseína
Dieta con alto contenido
en grasas
para inducir a los
animales sobrepeso,
seguida de una dieta
hipocalórica que
contenía proteína de
soja o caseína
Dieta con alto contenido
en grasas para inducir
sobrepeso, seguida de
una dieta hipocalórica
que contenía proteína de
soja o proteína de leche
Duración
180 días
28 días
28 días con
dieta hipocalórica
14 días con
dieta hipocalórica
Ratas hembras
genéticamente
obesas y ratas sin
modificación
genética
Dietas con diferente
contenido proteico:
proteína de soja o
caseína y mismo
contenido calórico
40 días
Ratas adultas
Dietas con diferente
contenido proteico:
proteína de soja o
caseína y mismo
contenido calórico
65 días
Efectos
Una dieta hipercalórica cuya
fuente proteica sea la soja
produce un menor incremento de
peso y una menor acumulación
de grasa corporal que cuando se
usa caseína
Los péptidos procedentes de la
soja negra son capaces de de
inhibir la ganancia de peso en
ratas que siguen una dieta
hipercalórica
Las ratas y los ratones
alimentados con proteína de soja
son capaces de recuperarse más
eficazmente del sobrepeso que
los alimentados con caseína,
cuyo contenido corporal graso es
mayor.
La dieta con proteína de soja
producía una reducción de peso
mayor, debido a que se reducía
de forma más acusada la masa
corporal grasa manteniendo la
proteica
Las dietas con proteína de soja
producen sobre las ratas obesas
un menor incremento de peso que
las dietas con caseína; dicho
efecto no es observado en los
animales no obesos.
El incremento de peso era similar
en ambas dietas, aunque los
animales en los que se les incluía
proteína de soja en su dieta
desarrollaban una menor
acumulación de grasa abdominal
Ref.
(TorreVillalvazo
et al, 2008)
(Rho et al.,
2007)
(Aoyama
et al,
2000b)
(Aoyama
et al,
2000a)
(Iritani et
al, 1996)
(Shinjo et
al, 1992)
Además de los nutrientes presentes en las leguminosas, hay que hay que considerar
los factores antinutricionales de las mismas, los cuales cuando son consumidos pueden
interferir en la biodisponibilidad de los nutrientes, produciendo en algunos casos efectos
36
beneficiosos en enfermedades crónicas como la obesidad y la diabetes. Las leguminosas
poseen, entre otros compuestos antinutricionales, inhibidores de alfa-amilasas e
inhibidores de tripsina (Geil y Anderson, 1994).
Las enzimas alfa-amilasas son secretadas por la saliva y por el páncreas siendo
responsables de transformar los almidones complejos en oligosacáridos, siendo
posteriormente otras enzimas que se encuentran en la mucosa del intestino delgado, las
que convierten los oligosacáridos en monosacáridos para que éstos sean absorbidos
(Thomas, 2006). Luego, éstos son transportados por la vía portal al hígado y
almacenados en forma de glucógeno o grasa, promocionándose potencialmente de esta
forma la obesidad. En este contexto, diversos estudios realizados, tanto en humanos
como en animales, han demostrado que los extractos de judías verdes y de alubias
blancas con actividad inhibitoria alfa-amilasa son capaces bloquear la absorción
gastrointestinal de almidones reduciéndose la ingesta energética y, por lo tanto,
produciéndose una disminución del incremento de peso corporal (Celleno et al, 2007;
Lajolo et al, 1984; Obiro et al, 2008; Udani et al, 2004).
Tabla 2. Efectos de la dieta en el desarrollo de la obesidad en humanos
Modelo
Mujeres obesas
Mujeres con
sobrepeso
IMC =
28-33 Kg./m2
Mujeres premenopáusicas
con sobrepeso u
obesidad
Individuos
obesos y con
sobrepeso
IMC =
27-40 Kg./m2
Dieta
Dietas hipocalóricas con
diferentes contenidos
proteicos: proteína de
soja o caseína
Dietas con una
reducción de 500
Kcal./día que contenían
15 g de proteína de
soja/1000 Kcal.
Dietas con una
reducción de 500
Kcal./día que contenían
720 ml de leche de soja
o su equivalente de
leche descremada
Dietas hipocalóricas
(1200 Kcal.) a las que se
les introducía 5 comidas
suplementadas con soja
o 2 comidas
suplementadas con
leche
Duración
16 semanas
12 semanas
8 semanas
12 semanas
Individuos
obesos
Dietas de muy bajo
contenido calórico
< 800 Kcal./día con y
sin soja
24 semanas
Individuos con
un IMC =
27,5-35 Kg./m2
Dieta hipocalórica con
una alto contenido
proteico
26 semanas
37
Efectos
Perdidas de peso similares
y diferencias no
significativas en la
composición corporal
La dieta no produjo
variaciones en la pérdida
de peso respecto de la
dieta control ni cambios
en el porcentaje de masa
grasa
El peso, el porcentaje de
grasa, la circunferencia
abdominal y la masa libre
de grasa presentaban
valores similares en ambos
grupos.
La suplementación con
soja disminuye
ligeramente más el peso
que la suplementación con
leche pero sin llegar a ser
significativo
Las dietas con muy bajo
contenido calórico sin soja
son más eficaces
reduciendo el peso que las
que poseen soja
Una dieta con restricción
calórica y enriquecida en
proteína de soja produce
una mayor reducción de
peso sin perder masa
muscular que una dieta
estándar
Ref.
(Anderson et
al, 2007)
(St-Onge et
al, 2007)
(Lukaszuk et
al, 2007)
(Anderson y
Hoie, 2005)
(Anderson et
al, 2004)
(Deibert et
al, 2004)
Las leguminosas son especialmente ricas en inhibidores de tripsina, los cuales
pueden interferir en la digestibilidad de las proteínas, no obstante, cuando son tratados
con calor disminuye su actividad mejorando el valor nutritivo proteico (Geil y
Anderson, 1994). El consumo de soja cruda produce una disminución de peso en ratas
provocada por un aumento de la secreción de CCK que es capaz de producir un efecto
saciante. Además se comprobó que los componentes activos de la soja que producen
este efecto son los inhibidores de tripsina (McLaughlin et al, 1983). Efectos similares
han sido comprobados en humanos, en los cuales un consumo de soja cruda produce un
incremento en la liberación de CCK (Calam et al, 1987). Cuando la soja es calentada se
inhibe parcialmente este efecto, produciéndose un ligero descenso de la liberación de
CCK inducida por la dieta debido a una inactivación de los inhibidores de tripsina (Lu
et al, 1995).
3.2 Diabetes
La diabetes mellitus es un desorden metabólico complejo, que se caracteriza por
una secreción y una actuación anormal de la insulina, por un sistema endocrino alterado,
y por un aumento en la producción de la glucosa endógena, que acaba produciendo un
deterioro progresivo de la tolerancia a la glucosa (Bathena y Velasquez, 2002). La dieta
y la nutrición juegan un papel muy importante en el desarrollo de la diabetes, ya que las
dietas con un bajo índice glucémico disminuyen el riesgo de desarrollar diabetes (Hu et
al, 2001).
Muchas leguminosas han sido relacionadas con una mejora del nivel glucémico en
individuos diabéticos e insulino-resistentes debido a su alto contenido en fibra y bajo en
grasas, a su bajo índice glucémico y por ser una excelente fuente proteica (Anderson et
al., 1999). Existen evidencias de que el consumo de leguminosas está inversamente
relacionado con el riesgo de desarrollar diabetes tipo II (Villegas et al., 2008). Además,
estudios epidemiológicos han demostrado que el consumo de las mismas disminuye el
riesgo de desarrollar intolerancia a la glucosa (Fesken et al, 1991; Fesken et al, 1995)
(Figura 2).
Diversos estudios han comprobado que la actividad hipoglucemiante postprandial
de las leguminosas es debida en parte a su estructura física, que las hace resistentes a ser
digeridas enzimáticamente y, por lo tanto, a ser absorbidas rápidamente (Jenkins et al,
1982; Jenkins et al, 1980; Karlstrom et al, 1987; Tappy et al, 1986; Torsdottir et al,
1989). Otras investigaciones realizadas en humanos y animales, que presentaban
resistencia a insulina, demostraron que la inclusión de leguminosas en su dieta
provocaba, además de una disminución de glucosa en sangre, una mejora en la
sensibilidad insulínica (Jang et al, 2001; Yang et al, 2007). La ingesta de leguminosas
en individuos sanos disminuía la insulina a corto plazo, pero este efecto no se mantenía
transcurridas 6 semanas, debido quizás a mecanismos de adaptación que no llegan
suceder en individuos enfermos (Nestel et al, 2004).
Una dieta rica en fibra es capaz de proporcionar un estado saludable, ya que es
capaz de mejorar el metabolismo de los hidratos de carbono, entre muchos otros efectos
beneficiosos. Esto ha sido comprobado en individuos diabéticos, en los que la
introducción de ciertas formas de fibra en la dieta les produjo una disminución
significativa de la concentración de glucosa postprandial en plasma (Jenkins et al,
1976).
38
Figura 2. Influencia de las leguminosas sobre diferentes dianas de la diabetes
Alto contenido
en fibra
Mejora del perfil glucémico
Picos de glucosa
Bajo índice
glucémico
Niveles de Insulina
Contenido proteico
Mejora de la intolerancia
a glucosa
Mejora de la sensibilidad
insulínica
Vitexina e
Isovitexina
Poder antioxidante
Activación PPAR
Isoflavonas
Inhibidores
de α-amilasas
Índice Glucémico
Glucosa
sérica
Mejora de la
sensibilidad
insulínica
Control
Glucémico
Las fibras dietéticas insolubles que forman parte de las leguminosas son
consideradas especialmente efectivas en la prevención de diabetes tipo II (Kaline et al.,
2007). Incluso en dietas en las que el contenido de hidratos de carbono es muy alto, el
suplemento de fibra de leguminosa es capaz de regular los niveles de glucosa para que
éstos alcancen valores similares a los de una dieta baja en hidratos de carbono (Simpson
et al, 1981). La ingesta de una mayor cantidad de fibra debida a un mayor consumo de
leguminosas, entre otros alimentos ricos en fibra, produce un efectivo control de la
glucosa en pacientes con diabetes tipo I. De esta forma, se consigue mejorar el perfil de
glucosa en suero y se reduce el número de eventos hipoglucémicos, llegándose a
producir en algunos casos una reducción muy significativa de la hemoglobina
glucosilada (Giacco et al, 2000).
Cuando se introduce en la dieta una mezcla de fibras de soja o cáscara de soja
también se produce una disminución de la glucosa postprandial, pero comparado con la
goma guar o la pectina la disminución es menor (Mahalco et al, 1984). No obstante, hay
que valorar que la fibra de soja va a producir también una disminución del ratio
glucagón:insulina, lo que significa que mejora la disponibilidad de la glucosa,
disminuyendo la producción hepática (Tsai et al, 1987). Además, la fibra de soja es más
fácil de tomarla en mayor cantidad que la goma guar o la pectina, ya que proporciona
mejor textura y palatabilidad.
A pesar de las diversas fuentes de almidones presentes en los alimentos, las
legumbres son de gran importancia para las dietas de personas diabéticas, ya que en
39
general presentan un índice glucémico bajo (Jenkins et al, 2003; Khan et al., 2008;
Leterme, 2002). Una alimentación que incluye un alto consumo de leguminosas, como
componente de una dieta de bajo índice glucémico, es capaz de producir una mejora en
el control de la glucosa en sangre en pacientes diabéticos (Jenkins et al, 1988a; Jenkins
et al, 1988b; Jimenez-Cruz et al., 2003). Además la ingesta de leguminosas produce
picos de glucosa en sangre y niveles de insulina más bajos que otros alimentos (Araya et
al, 2003; Jenkins et al, 1983; Torsdottir et al., 1984), dando a las legumbres un valor
nutricional adicional. No obstante, el consumo de legumbres no es efectivo en el control
de respuesta glucémica, ni en la insulínica cuando son incluidas en una dieta de alto
índice glucémico (Winham et al, 2007b). Por lo tanto, el consumo de leguminosas
puede servir para la prevención y el control de la diabetes siempre y cuando el resto de
los alimentos de la dieta no produzcan elevaciones excesivas de glucosa en sangre.
La inclusión de leguminosas como única fuente proteica de la dieta va a producir
una disminución de glucosa e insulina en sangre (Martínez et al, 1995). Además, las
proteínas de soja son capaces de mejorar la intolerancia a la glucosa y la sensibilidad
insulínica (Hurley et al., 1998). Esta observación significa que dietas que contengan
proteínas de origen vegetal van a producir, en ayunas, una disminución mayor de la
concentración de glucosa y de insulina sérica, que las dietas que contengan caseína
(Aoyama et al., 2000b; Baba et al, 1992), produciéndose una mejora de la sensibilidad
insulínica (Beynen et al, 1990). Por otro lado, las concentraciones de glucagón
postprandial son mayores en los animales alimentados con caseína, lo que sugiere una
mayor liberación de glucosa hepática en estos animales que en los animales alimentados
con proteína de soja (Lavigne et al, 2000).
Los mecanismos por los que las proteínas de soja pueden mejorar la intolerancia a
la glucosa no están claros, aunque probablemente pueda ser debida a su composición
aminoacídica (Hurley et al., 1998) (Figura 3). Un incremento en la ingesta de arginina
en ratas, debido a la introducción de proteína de soja en la dieta, va a producir en el
hígado y en el tejido adiposo un aumento de la expresión génica del receptor de insulina
(Iritani et al, 1997). Este proceso va a provocar una reducción de la concentración de
insulina en plasma y, por lo tanto, una mejora de la sensibilidad insulínica en los
animales alimentados con proteína de soja.
Figura 3. Influencia de la composición proteica de las leguminosas sobre la diabetes.
Contenido proteico de
las leguminosas
Alto contenido
en Arginina
Conglutina γ
Expresión génica del
receptor insulínico
Glucosa sérica
Por otra parte, las semillas de leguminosas contienen un gran número de proteínas
biológicamente activas, entre las que cabe destacar la conglutina γ que es una
glucoproteína que forma parte de las globulinas 7S del altramuz y que es capaz de
unirse a la insulina in vitro (Magni et al, 2004). Ensayos realizados en ratas han
demostrado que la administración oral de conglutina γ produce una reducción de los
niveles de glucosa, por lo que podría ser utilizada para el tratamiento de la diabetes
40
(Magni et al., 2004). No obstante, el mecanismo por el que es capaz de producir este
efecto es todavía desconocido.
Las leguminosas son recomendadas en dietas de diabéticos, además de por su
contenido en fibra, carbohidratos y proteínas, por su contenido en sustancias
fitoquímicas bioactivas. Entre dichas sustancias se incluyen los compuestos fenólicos y
los inhibidores de α-amilasas que proporcionan unos beneficios adicionales en la mejora
de la diabetes. La vitexina y la isovitexina son componentes fenólicos de las alubias
capaces de inhibir in vitro la formación de productos con terminaciones altamente
glucosiladas (AGE), cuya acumulación está relacionada con la mayoría de los procesos
patogénicos de la diabetes (Peng et al, 2008). Esta actividad antiglucosidante se produce
probablemente por la inhibición de la generación de radicales libres producidos durante
la glucosilación, gracias a la actividad antioxidante que poseen dichos compuestos
fenólicos.
Otros componentes fitoquímicos que poseen las leguminosas, principalmente la
soja, capaces de producir efectos beneficiosos en la diabetes son las isoflavonas. Una
dieta rica en isoflavonas mejora la tolerancia a la glucosa en ratas obesas (Mezei et al,
2003) mediante la activación de los receptores activados por proliferadores de
peroxisomas (PPAR), los cuales son capaces de controlar la expresión de genes
involucrados en la sensibilización insulínica y en el metabolismo de la glucosa
(Balakumar et al, 2007). Además, se ha comprobado que la suplementación de una dieta
con isoflavonas provoca una disminución de la resistencia insulínica y una mejora del
control glucémico en mujeres premenopáusicas con diabetes tipo II (Jayagopal et al,
2002), lo cual confirma, el efecto beneficioso de las isoflavonas frente a la diabetes.
Los inhibidores de α-amilasas procedentes de las leguminosas son capaces de
producir una disminución del índice glucémico de los almidones de la comida,
ofreciendo una ayuda adicional para que se produzca una absorción lenta de los hidratos
de carbono (Mc Carty, 2005). La administración oral mediante sonda estomacal de un
inhibidor de α-amilasas procedente de la alubia negra produce en las ratas un efecto
hipoglucemiante prolongado suavizando los niveles de glucosa en el suero, cuando se
suministra conjuntamente con una dosis elevada de almidón (Lajolo et al., 1984). Por lo
tanto, los inhibidores de α-amilasas pueden ser empleados como bloqueadores de los
almidones de la comida produciéndose una disminución de la hiperglucemia
postprandial y de la concentración de insulina en suero (Obiro et al., 2008). Además
estudios recientes con bloqueadores de hidratos de carbono han confirmado que son
capaces de disminuir la concentración de glucosa en sangre durante semanas (Preuss et
al, 2007). A partir de estas investigaciones puede concluirse que los inhibidores de
amilasas naturales podrían servir para el tratamiento de desórdenes crónicos asociados
con niveles anormales de insulina y de glucosa como es el caso de la diabetes.
3.3 Enfermedades cardiovasculares
Las enfermedades coronarias cardiovasculares (ECC) son la mayor causa de
mortalidad en los países industrializados, a pesar de que se han producido grandes
avances en la prevención y en el tratamiento de las mismas (Cannon, 2007). Mediante
diferentes estudios epidemiológicos y nutricionales se ha confirmado que existe una
clara relación entre las ECC y la dieta (Lichtenstein et al, 1998; Rudkowska, 2008). De
hecho, la ingesta de grandes cantidades de grasa trans y saturada esta asociada a un
aumento del riesgo de desarrollar ECC, mientras que el consumo de grasas
monoinsaturadas y poliinsaturadas no hidrogenadas disminuyen dicho riesgo (Hu y
41
Willett, 2002). Otra estrategia dietética efectiva para disminuir las enfermedades
cardiovasculares es la reducción del porcentaje de energía en forma de grasa consumida,
mejorándose de esta forma el perfil lipídico, ya que altas concentraciones de colesterol
sérico y colesterol HDL aumentan el riesgo de padecer ECC (Rivellese, 2005).
El consumo de leguminosas está asociado con una disminución del riesgo de
desarrollo de enfermedades cardiovasculares (Finley et al, 2007; Hermansen et al, 2001;
Kabagambe et al, 2005; Winham et al, 2007a), debido en muchos casos a sus
componentes nutricionales tales como las fibras solubles (Kushi et al., 1999), las
proteínas (Bazzano et al, 2001; Mc Veigh et al, 2006), los fitoestrógenos (Gilling y
Miettinen, 2005; Tham et al., 1998) y otros componentes bioactivos (Figura 4).
Figura 4. Influencia de las leguminosas sobre las enfermedades cardiovasculares.
Bajo contenido en grasas saturadas
Alto contenido
en fibra
Aporte de
saponinas
Bajo contenido
en metionina
Colesterol
endógeno
Homocisteína
E
N
F
C
A
R
D
I
O
V
A
S
C
U
L
A
R
El bajo contenido en grasa de la mayoría de las leguminosas, entre un 0,8-1,5%, las
hace especialmente recomendables para una dieta baja en grasas capaz de reducir el
riesgo de ECC (Geil y Anderson, 1994). Además en su composición predominan los
ácidos grasos insaturados con una alta presencia del ácido linolénico (Messina, 1999),
aunque este contenido puede variar entre unas y otras dependiendo de las condiciones
edafológicos y de la variedad. Respecto al contenido en grasa de las leguminosas cabe
destacar la soja, la cual es una excepción, ya que posee un 19% de grasa, pudiendo
contribuir significativamente al contenido de α-linolénico de la dieta (Messina, 1999).
Las leguminosas son capaces de producir un efecto correctivo en alteraciones de
perfil lipídico (Zulet et al, 1999). La inclusión de legumbres en la dieta es capaz de
producir en ratas una disminución de la concentración de colesterol total, de colesterolLDL, de colesterol-VLDL y de triglicéridos. Además el ratio colesterol-HDL:colesterol
total (Dabai et al, 1996; Marzolo et al, 1993; Rigotti et al, 1989; Zulet y Martinez,
1995) aumenta, indicándonos un menor riesgo de desarrollar ECC en humanos. De
hecho, estudios epidemiológicos evidencian que el consumo de legumbres disminuye el
riesgo de padecer ECC (Bazzano et al., 2001; Nagata et al, 1998). Modificaciones
42
nutricionales, en las que se incrementa el consumo de leguminosas (Duane, 1997;
Mathur et al, 1968; Pittaway et al, 2006; Pittaway et al, 2007) o que se suplementan con
alguno de sus componentes nutricionales (Anderson et al, 1995; Gardner et al, 2007;
Hermansen et al, 2005; Zhuo et al, 2004), producen una disminución del colesterol
sérico y del colesterol-LDL.
Los diferentes efectos beneficiosos que producen las leguminosas sobre el perfil
lipídico, e indirectamente, por lo tanto, sobre las ECC, son principalmente debidos a
componentes específicos de las mismas. Así, su alto contenido en fibra va a ser el
responsable de provocar una disminución de la absorción del colesterol ingerido (Chao
y Cheung, 1999). Por otro lado, las saponinas, componente que se encuentra asociado a
productos vegetales son capaces de producir un aumento de la saturación del colesterol
biliar y un incremento de los esteroles en heces (Duane, 1997; Rigotti et al., 1989). De
hecho, la diosgenina, una sapogenina esteroidal, es capaz de producir el mismo efecto
cuando es administrada en ratas (Cayen y Dvornik, 1979; Thewles et al, 1993).
El aumento del colesterol biliar y el incremento de los esteroles en heces provoca
una disminución de los ácidos biliares en la circulación enteropática, estimulándose la
síntesis de los mismos (Dabai et al., 1996). Este aumento en la síntesis de ácidos
biliares va a desestabilizar la homeostasis del colesterol, activándose la enzima 3hydroxy-3-metilglutaril-CoA reductasa (HMG-CoA) hepática (Macarulla et al, 2001;
Nagata et al, 1982), implicada en la síntesis del colesterol endógeno, y aumentándose el
número de receptores de las LDL que son capaces de captar el colesterol circundante
para que sea transportado al hígado (Marzolo et al., 1993). Tanto el colesterol endógeno
sintetizado como el colesterol-LDL transportado se podrán volver a utilizar para la
síntesis de ácidos biliares nuevos, produciéndose una disminución de los mismos.
Otra acción beneficiosa de las legumbres en la prevención de ECC es la reducción
de los niveles de homocisteína sérica, ya que niveles elevados en plasma producen un
aumento del riesgo a padecer enfermedades coronarias (Stampfer et al, 1992). Esta
reducción en los niveles de homocisteína sérica es debida probablemente a que las
proteínas de las leguminosas poseen un bajo contenido en metionina en comparación
con la caseína (Macarulla et al., 2001), ya que la homocisteína es un producto del
metabolismo de aminoácidos azufrados.
4. Conclusiones
Las leguminosas han formado parte de las dietas tradicionales de muchas culturas,
pero el desarrollo de las sociedades ha producido una disminución de su consumo. El
perfil nutritivo de las leguminosas muestra que tienen mucho que ofrecer debido a la
presencia de macro- y micronutrientes, que son capaces de aportar una función
beneficiosa en la prevención y tratamiento de diversas enfermedades crónicas.
Entre estos macronutrientes hay que destacar el papel relevante que tienen las
proteínas de las leguminosas, principalmente debido a su composición aminoacídica,
pudiendo ser utilizadas como sustitutas de las proteínas animales. Además el bajo índice
glucémico de sus hidratos de carbono junto a su alto contenido en fibra y su bajo
contenido en grasas saturadas y trans hace de las leguminosas un alimento adecuado
para las personas con un alto riesgo de desarrollar enfermedades crónicas tales como las
patologías cardiovasculares, diabetes u obesidad. Las leguminosas, además poseen
micronutrientes y sustancias fitoquímicas, entre las que cabe destacar las isoflavonas,
las saponinas, los inhibidores de α-amilasas, los inhibidores de tripsina y los grupos
fenólicos que actúan, la mayoría de la veces, de una forma sinérgica en la prevención y
43
tratamiento de enfermedades crónicas. Las isoflavonas mejoran la resistencia insulínica
y el metabolismo de la glucosa, las saponinas disminuyen la concentración de
colesterol, los inhibidores de α-amilasas bloquean la absorción de hidratos de carbono
complejos, los inhibidores de tripsina aumentan la saciedad y los grupos fenólicos son
capaces de evitar procesos patológicos relacionados con la oxidación celular.
La complejidad de los mecanismos fisiológicos en los que participan las
leguminosas, además de la variabilidad de las condiciones experimentales, y de las
diferentes composiciones de las mismas, hace a menudo difícil la comparación de unos
resultados con otros. No obstante, las leguminosas están inequívocamente involucradas
en el control del incremento de masa corporal, en la regulación del perfil lipídico y en la
homeostasis de la glucosa e insulina, lo que incide más o menos directamente sobre un
gran número de enfermedades entre las que puede destacarse la obesidad, los trastornos
cardiovasculares y la diabetes. Por lo tanto, un incremento en la compra y en el
consumo de leguminosas puede producir una serie de beneficios para el mantenimiento
de la salud, pudiendo utilizarse con fines terapéuticos en determinadas circunstancias.
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51
NEW USES OF LEGUMES
Dr. Joyce Boye
Agriculture and Agri-Food Canada, Saint-Hyacinthe, Quebec)
1. Introduction
As consumers have become increasingly discriminating and health conscious, they
are demanding food products that are not only tasty and convenient to use, but which
also provide added nutritional and health benefits. Legumes in the past have been
primarily used as food for livestock in many countries. Today, interest in the use of
legumes and their ingredients in food formulation is growing and a number of factors
are contributing to this drive. Examples of these factors include their reported
nutritional and health benefits, changes in consumer preferences, increasing demand for
variety/balance, change in demographics (age, racial diversity), rise in the incidence of
food allergies and ongoing research on production and processing technologies.
Legumes, specifically peas, chickpeas, lentils and beans (pulses), are increasingly being
recognised around the world as healthy foods providing good supplies of energy and
protein for health-conscious diets. They also contain high amounts of soluble and
insoluble fibre, vitamins and minerals. For the food and health-food sectors the two
important criteria that affect legume selection and choice are seed composition and
quality. The majority of studies conducted on seed quality in the past have, however,
focused on quality traits such as seed size and colour without paying much attention to
processing traits such as texture, flavour and organoleptic quality and the impact of seed
composition on these traits. In a relatively simple food system, interactions between
fibre, sugars, lipids, proteins and other micro-nutrients can contribute significantly to
change the texture, flavour, nutritional profile and organoelpic quality of the food.
While these quality traits may be ignored for low-income target markets, they become
critically important when the target market is an economy with a growing middle class.
In the developed world, where consumers have extremely discriminating tastes and
pulses have to compete with foods such as dairy and meat, flavour, texture and
organoleptic properties become very important. This challenge is even more daunting,
because pulses have been considered as “food for people of low income” in many
segments of the developed world. In addition to the use of whole pulses in foods, an
important trend in bioproduct development for legumes is the identification and
development of ingredients with unique, functional, nutritional and health-benefiting
properties. To sustain this trend, information on processing and functional properties as
well as the generation of data to substantiate health benefits has become essential. This
presentation will look at some of the current and novel uses of whole pulses, the
different techniques for fractionating pulses into ingredients, the functional and
nutritional properties of these pulse fractions and their novel and potential applications.
2. Overview of traditional and some novel uses of legumes
Lentils, peas, chickpeas and beans are mostly consumed whole, split or milled, and
have traditionally been used in the preparation of salads, soups, snacks and condiments.
Pulses can also be fractionated to obtain fibre, starch and protein concentrates or
isolates. These ingredients can be subsequently used in the formulation of different food
products. Techniques for fractionation of pulses include milling, air classification and
52
wet extraction. Air classification and pin milling are generally used to fractionate pulses
into a light or fine fraction (protein concentrate) and a heavy or course fraction (starch
concentrate) (Swanson, 1990). The purity of the protein fraction obtained using this
process is, however, low (38 – 65%) and further processing is often required. Alkaline
extraction followed by isolectric precipitation is mostly used for the preparation of
protein isolates. More recent research findings have shown that techniques such as
membrane separation yield protein isolates with improved functionality (Fredrikson et
al., 2001; Fuhrmeister et al., 2003). This latter technique can also be effectively used to
remove anti-nutritional components. Examples of anti-nutritional factors in peas,
chickpeas and lentils include protease and amylase inhibitors, lectins, polyphenols and
certain sugars (Singh 1988). An approximate 70% reduction in the concentration of
trypsin inhibitors has been observed in the process of extraction and precipitation of
isolated soy protein (Waggle et al., 1989). The major proteins found in pulses are
globulins and albumins. Globulins represent roughly 70% of legume seed proteins and
consist primarily of the 7S, 11S and 15S proteins; molecular weights of these proteins
range from 8000 Da to 600 000 Da. These proteins generally have a minimum solubility
at pH values between 4 – 5 (isoelectric point). By manipulating the solubility of the
proteins and using filtration techniques that take advantage of their hydrodynamic
properties, protein concentrates and isolates with varying purity can be obtained.
Selection of the appropriate technology and conditions for protein extraction is essential
as these can influence the functional and nutritional properties of the finished product
(Paredes-Lopez et al., 1991). For example, partial denaturation during extraction has
been noted in some cases; this can render the proteins more accessible to digestive
enzymes, increasing their bioavailability. Improved color of protein isolates have also
been reported by using Na2SO3 (pH 10.5) to precipitate proteins instead of NaOH (pH
12) (Sanchez-Vioque et al. 1999). New findings suggest that some of the compounds
present in legumes and oilseeds that were previously thought to be anti-nutritive might
actually have health benefits. Isoflavones found in soy, for example, have been shown
to be instrumental in preventing oxidative damage in tissue, in preventing cancer and in
blocking tumour promotion (Caragay, 1992). Subgroub B and E saponins (e.g., 2,3dihydro-2,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one (DMPP)-conjugated saponins), have
also been shown to inhibit the infectivity of a variety of viruses (Tsukamoto et al.,
1995).
3. Functional and nutritional properties of legumes and legume ingredients
Pulse fractions (proteins, fibre and starch) can provide unique functional properties
to foods. Functional properties are intrinsic physicochemical characteristics that affect
the behaviour of food systems during processing, storage and preparation (Lin et al.,
1974; Pearce and Kinsella, 1978; Quinn and Paton, 1979). Functional properties of
significant importance in food applications include solubility, water holding capacity,
fat binding, foaming, emulsifying, thickening and gel formation. These properties
influence the texture and organoleptic qualities of foods and are essential in the
manufacture of baked goods, confectioneries, desserts, beverages, salad dressings and
meat products. Understanding the physicochemical properties of whole pulse flours,
pulse fractions and their blends is vital for their successful incorporation into foods and
in determining appropriate conditions for their processing during food manufacture.
From the nutritional perspective, pulse fibres and starches may have great potential
for use in the development of functional foods because of the role they can play as
53
prebiotics and in the provision of bulk in the diet. There has been particular interest in
the processing and use of pea starch because of its high resistant starch content which
could make it interesting as a nutritional source of prebiotics. The role of dietary
proteins in human nutrition and health is extensively documented. Proteins provide
nitrogen and essential amino acids necessary for growth and tissue rebuilding. Pea,
chickpea and lentils contain 20 – 30 % protein with varying concentrations of essential
amino acids. These proteins are generally high in lysine, leucine, aspartic acid, glutamic
acid and arginine but lack methionine, cysteine and tryptophan (Swanson, 1990). In
relation to the FAO/WHO/UNO 1985 reference pattern for infants, certain pulse protein
isolates were found to have lower amounts of some amino acids than required, although
essential amino acids appeared to be at acceptable levels (Parades-Lopez et al., 1991).
Compared to the globulins, for example, pea albumins contain more of the essential
amino acids tryptophan, lysine, threonine, cysteine and methionine (Swanson, 1990).
There is potential to develop truly innovative products by judicious blending of pulse
proteins to increase their nutritional quality and their functional properties. Some work
has been done in the past on the extraction and functionality of individual pulse proteins
and the study of their nutritional properties (Kumar & Venkataraman, 1980; SanchezVioque et al., 1999; Paredes-Lòpez et al., 1991); there is, however, very little work
reported on studies that look at blending these proteins to improve their nutritional or
functional properties. Prospects for growing the pulse market lie in developing such
value-added products for domestic use as well as for export markets. These blended
products can be further complimented with proteins from cereals or other sulphur rich
proteins to increase their nutritional value.
Beyond basic nutrition, pulse legumes possess properties that improve health and
reduce risks associated with a variety of diseases. As an example the Food and Drug
Administration’s (USA) Soy Heart Health Claim was based on research findings which
linked consumption of soy proteins with reduced risk of cardiovascular disease. The
impact of the health claim on the soy industry was very positive. Peptides with various
biological activities (e.g., opiods, mineral carriers, antihypertensives, immunostimulants, antithrombotics and antigastrics) have been identified from a number of
food proteins (Smacchi & Gobbetti, 2000). Antihypertensive peptides inhibiting
angiotensin I- converting enzyme have been isolated from enzymatic hydrolysates of
various food materials (Haileselassie et al., 1999). These biological activities are often
related to the presence of specific amino acid sequences (i.e., peptides) in the proteins of
interest. Biologically active peptides are, however, often inactive within the sequence of
the precursor proteins but can be released by enzymatic proteolysis and during digestion
(Meisel, 1997). Identification and characterization of pulse proteins and a study of their
sequence to identify biologically active components as well as health benefits is a
critical step in building the case for health claims.
4. Current and future trends
The soy industry has played a dominant role in the legumes sector and much focus
has been placed in the last few decades on soybeans and soy proteins because of their
high nutritional value, bioavailability and functionality. The soy market has been
somewhat threatened by the GMO issue, its listing as a major allergen in North America
and Europe, the global dependence on US and South America, the presence of antinutritional factors and the beany flavour in some products. Food manufacturers as well
as consumers are constantly searching for alternatives that can provide functional as
54
well as nutritional benefits. This growing trend offers an opportunity to the pulse
industry to identify novel food uses for whole pulses as well as develop ingredients and
products that can be used in compliment with soy and other legumes or as alternatives
for these products. Past experiences have revealed that there is always a risk when an
industry attempts to replicate familiar foods. This is because to meet consumer
expectations the reformulated or imitation product must not be perceptibly different
from the original food; otherwise it is likely to be rejected. This would explain why use
of plant proteins in various new and reformulated traditional food products has met with
both great successes and also failures (Sipos & Foster, 1992). Increased utilisation of
pulse proteins as alternatives to soy or animal proteins will require a completely new
approach in processing and marketing because of these challenges. A high risk exists in
the development of novel whole foods from pulses as consumers often do not know
how to incorporate these in their diet and are sometimes slow to adjusting to the novel
taste. Development of ingredients from pulses (e.g., proteins, starches, fibre) for food
application lowers the risk substantially as these ingredients can be used in a wider
variety of products. Data to be presented will summarise some of the ongoing research
efforts in these different areas.
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56
SITUACIÓN ACTUAL DE LA MEJORA GENÉTICA DE JUDÍA Y
ESTRATEGIAS PARA EL FUTURO
Singh, S. P.; Terán, H.
Univ. of Idaho, 3793 North 3600 East, Kimberly, ID 833341-5076, USA
Resumen
Para avanzar en la evolución de la judía común (Phaseolus vulgaris L.) en pro del
beneficio humano es esencial entender su origen, evolución, organización de la
diversidad genética, el estado actual de los avances logrados por mejora genética y las
necesidades de producción, mercados y consumidores. Nuestros objetivos son revisar
brevemente (1) origen, evolución, domesticación y organización de la diversidad
genética en judía común; (2) estado actual de mejoras genéticas logradas; (3) discutir
estrategias de mejora genética para el futuro. La judía común es orginaria de los
continentes Americanos. Su ancestro más inmediato es la judía silvestre, la cual tiene su
origen en México, América Central y América del Sur. Durante la domesticación, la
evolución de la judía común ha sido de semilla pequeña a grande, de hábito de
crecimiento indeterminado trepador Tipo IV a determinado arbustivo Tipo I, de vainas
con fibras (dehiscente) a sin fibras (no dehiscente) y de semillas con cáscara
impermeable al agua con dormancia larga a germinación inmediata después de madurez
fisiológica y cosecha. Hay dos acervos genéticos, Andino y Mesoamericano en judía
silvestres, igual que en judía cultivada. Además, en cada acervo genético existen razas:
Mesoamerica, Guatemala, Durango y Jalisco dentro del acervo Mesoamericano y Nueva
Granada, Perú y Chile en el acervo Andino. Cada acervo y sus razas tienen
características especiales y conjuntos de genes y QTL (quantitative trait loci) deseables
e indeseables. Así que es de suma importancia saber dónde se encuentran los genes y
QTL útiles para cada carácter de valor agronómico y tomar en cuenta la habilidad
combinatoria entre germoplasma de diferentes razas y acervos genéticos. Conocemos la
base genética y la posición de los genes y QTL en el genoma para algunos caracteres,
como por ejemplo: resistencia a mosaico común, mosaico dorado, esclerotinia, roya,
antracnosis, mancha angular, bacteriosis común y añublo de halo entre otros. Además,
existen marcadores moleculares disponibles para muchos genes útiles y QTL para
facilitar su selección indirecta. Sin embargo la base genética para muchos caracteres
útiles sigue siendo estrecha y los avances logrados por mejora genética para todos los
caracteres y cultivares de diferentes razas no son iguales. Por ejemplo, hay más logros
para cultivares de razas Mesoamerica, Durango y Nueva Granada que para cultivares de
razas Jalisco, Guatemala, Perú y Chile, siendo estos imperceptibles o nulos. Para mejora
genética hacia el futuro hay que tener en cuenta los logros alcanzados; efectos adversos
de pesticidas y productos químicos sobre la salud humana, flora y fauna y
contaminación del ambiente y del agua. Hay que conservar los recursos no renovables.
Además, la demanda para productos orgánicos de alta calidad a bajos costos de
producción sigue aumentando. Así que para el futuro la estrategia de mejora genética
debe ser integrada, lo cual comprende (1) ampliar la base genética de caracteres útiles
haciendo máximo uso de la diversidad genética; (2) mejoramiento para comportamiento
total a través de selección para un máximo número de caracteres a la vez; (3) usar
métodos de mejora genética convencionales y biotecnologia; (4) aumentar rendimiento
57
y calidad; (5) reducir uso de agua, fertilizantes, pesticidas y otros productos químicos
para bajar los costos de producción; (6) conservar los recursos no renovables para
asegurar y fortalecer la agricultura sostenible y (7) practicar mejora genética
participativa. Discutiremos la mejora genética integrada para judía Alubia, blanco
grande.
1. Introducción
La separación del género Phaseolus (de origen Americano) de Vigna (de origen
Africano/Asiático) ocurrió en la década de 1970 (Lackey, 1977; Maréchal et al., 1978;
Westphal, 1974) y fue uno de los mayores logros científicos. De más de 30 especies del
género Phaseolus, en América fueron domesticadas cinco especies, de las cuales P.
vulgaris (judía común) es la mas importante y difundida a nivel mundial. Además de
judía común fueron domesticadas P. coccineus, P. polyanthus (sinonimo P. dumosus),
P. acutifolius y P. lunatus (Debouck, 1999). El ancestro inmediato de judía común es la
judía silvestre la cual está distribuida desde Argentina (San Luis) hasta el norte de
México (Chihuahua) (Gepts et al., 1986). La diversidad genética en judía común y judía
silvestre está principalmente organizada en los acervos Andino y Mesoamericano. Por la
facilidad para cruzarse y el grado de incompatibilidad entre los cruzamientos con judía
común, las especies de Phaseolus fueron clasificadas en acervo primario (judía común
cultivada y silvestre), secundario (P. coccineus, P. polyanthus, P. costaricensis),
terciario (P. acutifolius y P. parvifolius) y cuaternario (P. lunatus, P. filiformis y otros)
(Gepts y Debouck, 1991; Debouck, 1999). Dentro de cada acervo genético cultivado de
judía común existen razas (Beebe et al., 2000; Singh et al., 1991). Por ejemplo, en el
acervo Andino estan las razas Chile, Perú y Nueva Granada. De igual manera en el
acervo Mesoamericano se encuentran las razas Mesoamerica, Guatemala, Jalisco y
Durango.
La evolución en judía común durante la domesticación ha sido desde judía de
hábito indeterminado trepador (Tipo IV, Singh, 1982) hacia hábito determinado
arbustivo (Tipo I); de semilla pequeña hacia grande; de cáscara de semilla impermeable
al agua con dormancia prolongada hacia cáscara permeable con germinación inmediata
después de madurez fisiológica y cosecha (Debouck, 1999; Gepts y Debouck, 1991).
Además, la evolución ha sido desde alta sensibilidad a fotoperíodo hacia insensibilidad,
lo cual ha permitido la distribución y adaptación de la judía común desde el trópico y
sub-trópico de América Latina hasta latitudes superiores a 52o norte y 35o al sur del
Ecuador en los continentes Americano, Africano, Asiático y Europeo.
Cada acervo genético y sus razas de judía común tienen sus conjuntos de caracteres
deseables e indeseables. Por ejemplo, el germoplasma de raza Nueva Granada posee
hábito de crecimiento Tipo I, precocidad, gen I para resistencia a mosaico común y
tolerancia parcial a esclerotinia y mosaico dorado. El germoplasma de raza
Mesoamerica muestra hábito de crecimiento erecto indeterminado Tipo II, gen I y
resistencia/tolerancia a mosaico dorado, pudriciones radiculares, roya, antracnosis,
mancha angular y altas temperaturas. Los genotipos de la raza Durango poseen genes y
QTL para precocidad y alto rendimiento, índice de cosecha y resistencia para mosaico
común, mosaico amarillo, mosaico dorado (e.g., Garrapato), mosaico enano (e.g.,
Yolano), mosaico clorótico (BCTV) y sequía (e.g., Common Red Mexican). En general,
el germoplasma del acervo Andino es fisiológicamente menos eficiente que el del
acervo Mesoamericano. Por esta razón, existe en promedio 1000 a 1500 kg ha-1 de
diferencia en el rendimiento de semilla entre Andinos y Mesoamericanos, siendo
58
favorecido el último por los genotipos de hábito Tipo II y Tipo III. En la raza
Mesoamerica, el potencial de rendimiento aumenta significativamente desde el Tipo I al
Tipo II, Tipo III y Tipo IV, siempre y cuando existan las condiciones requeridas para
crecer y trepar. Además, existe habilidad combinatoria positiva para rendimiento entre
las razas del acervo Mesoamericano y una incompatibilidad negativa entre el
germoplasma Andino y Mesoamericano. La judía silvestre tiene resistencia a gorgojos
la cual no existe en judía cultivada. En las especies del acervo segundario se encuentran
resistencias al frio, mosaico dorado, esclerotinia, antracnosis, mancha angular, roya y
ascoquita. El germoplasma del acervo terciario es conocido por su alta resistencia para
sequía, bacteriosis común, salta-hojas (Empoasca kraemeri Ross and Moore) y
gorgojos.
Hay aproximadamente 30.000 accesiones de judía común. La caracterización y
estudios genéticos para algunos caracteres agronómicos, morfológicos y resistencias a
enfermedades, plagas y estreses abióticos fueron realizados en los últimos 50-60 años.
Además, los marcadores moleculares ligados a genes y QTL de resistencias a roya,
mosaico común, mosaico dorado, antracnosis, mancha angular, mosaico clorótico,
bacteriosis común, añublo de halo, macrophomina, esclerotinia y sequía entre otros,
fueron identificados en los últimos 20 años (ver artículos de Kelly y Miklas, 1999;
Kelly et al., 2003; Miklas y Singh, 2006, entre otros). El uso de marcadores moleculares
ha permitido seleccionar para resistencias a bacteriosis común (Duncan et al., 2006; Yu
et al., 2000), antracnosis (Miklas et al., 2003) y esclerotinia (Miklas, 2007), entre otros
caracteres. La transformación de judía común también se ha logrado (Aragão et al.,
1998, 2002; Dillen et al., 1995), sin embargo su uso no es muy popular hoy en día,
dadas las dificultades para obtener resultados seguros y la baja frecuencia de plantas
transformadas.
2. Logros de la mejora genética
La mejora genética de judía común se inició a finales del siglo IXX y al inicio del
siglo XX. La estrategia más usada fue la mejora genética de uno o dos caracteres a la
vez, dando importancia a la resistencia a enfermedades, por ejemplo mosaico común.
Para caracteres morfológicos el mayor cambio fue el del hábito de crecimiento de
determinado Tipo I a erecto Tipo II en grano blanco pequeño (judía navy); de hábito
postrado Tipo III a hábito erecto Tipo II para judía carioca, mulatiño y rojo
Centroamericano de raza Mesoamerica (ver Singh, 1999b); de hábito Tipo III a Tipo II
para great northern y pinto de raza Durango. Para enfermedades y plagas los logros más
marcados fueron el desarrollo de cultivares con resistencia a mosaico común en razas
Mesoamerica, Durango, Jalisco, Nueva Granada y Chile. Además, las resistencias a
mosaico clorótico y roya fueron incorporadas en raza Durango. Resistencia a roya,
bacteriosis común, antracnosis, mancha angular, salta-hojas, picudo de la vaina y
mosaico dorado fueron incorporadas en raza Mesoamerica. También fueron realizados
avances significativos para mejora genética en fijación de nitrógeno y resistencia a
sequía, altas temperaturas y baja fertilidad del suelo. Para revisión de estos logros
alcanzados a través de la mejora genética ver artículos de Beaver (1999), Beaver et al.
(2003), Brick y Grafton (1999), Miklas (2000), Miklas et al. (2006), Kelly et al. (2003)
y Singh (1992, 1999b, 2001) entre otros. Sin embargo, no es común encontrar cultivares
con resistencias a tres o más enfermedades y plagas y otros caracteres deseables después
de más de 100 años de mejora genética.
59
3. Estrategia futura de mejora genética de judía: Mejora Genética Integrada
Los países consumidores de judía han tenido una marcada reducción en la
producción de judía común. Hoy en día existe una gran preocupación por la salud
humana, la flora y la fauna; por conservar los recursos no renovables y por mantener
una agricultura sostenible. Además, esta aumentando la demanda de productos
orgánicos. Por su valor nutricional y capacidad de reducir colesterol, diabetes y cáncer,
la demanda de judía de alta calidad también sigue aumentando. Todo esto exije
incrementar el rendimiento y la calidad de la judía, reduciendo el uso de fertilizantes
químicos, herbicidas, pesticidas, mano de obra y energía. De aproximadamente 30.000
accesiones de germoplasma de judía común, hemos utilizado menos del 5% para mejora
genética en más de 100 años, consecuentemente la base genética de cultivares para
resistencias a algunas enfermedades (e.g., bacteriosis común, esclerotinia, mosaico
dorado) y plagas (e.g., gorgojos) sigue siendo muy estrecha.
Para ampliar la base genética de los cultivares y lograr los objetivos ya
mencionados es obligatorio practicar mejora genética integrada (Singh, 1999a, 2001).
Mejora genética integrada comprende comportamiento total de la judía común desde su
emergencia o germinación hasta la cosecha, comercialización y consumo humano. Este
método abarca la mejora genética simultánea del máximo número de caracteres a la vez,
usando métodos convencionales y de biotecnología. La mejora genética integrada
permite aprovechar los genes y QTL útiles de judía común (cultivado y silvestre) y los
acervos secundarios y terciarios (ver Figura 1). La mejora genética integrada es también
participativa, asegurando así la participación de los productores, procesadores,
vendedores, consumidores e investigadores.
El desarollo de cultivares se realiza en tres fases: (1) introgresión de genes y QTL
de germoplasma lejano para cada carácter; (2) piramidación de genes y QTL útiles de
todas las fuentes disponibles para mejorar cada carácter; (3) mejora genética del
máximo número de caracteres a la vez para obtener nuevos cultivares. Para la
introgresión de genes y QTL de germoplasma distante se utilizan retrocruzamientos o
sus modificaciones. Para piramidación de genes y QTL útiles de todas las fuentes, se
utilizan cruzas múltiples con selección gametica y/o recurrente. De igual manera, para
mejora genética del máximo número de caracteres a la vez con el fin de obtener nuevos
cultivares, también se puede utilizar cruzas múltiples con selección gamética.
Para explicar con detalle la mejora genética integrada, tomaremos como ejemplo la
judía Alubia, riñón o blanco grande. Los mayores consumidores de estas judías son
España, Africa del Norte y el Medio Oriente. Sin embargo, Argentina es el mayor
productor y exportador. En el noroeste de Argentina, las enfermedades como mosaico
común, mosaico dorado, bacteriosis común y esclerotinia son las más importantes.
Además, los estreses abióticos como compactación del suelo por siembra continua de
judía durante 25 a 30 años sin rotación, estrés hídrico y baja fertilidad del suelo,
también estan afectando adversamente la producción de la judía. La alubia tradicional es
altamente susceptible a mosaico común, mosaico dorado, bacteriosis común,
esclerotinia, estrés hídrico, compactación de suelo y baja fertilidad.
3.1 Herencia de caracteres deseables
Mosaico común. Debemos brevemente anotar que la resistencia para mosaico
común está controlada por un gen dominante (gen I) y cuatro genes recesivos (e.g.; bc,
bc-1, bc-2 y bc-3) de los cuales bc-1 y bc-2 tienen otros alelos (Drijfhout, 1978;
60
Drijfhout et al., 1978 ). De todos ellos, el gen I es el más utilizado y confiere resistencia
a todas las cepas de BCMV (Bean common mosaic virus). Sin embargo, genotipos con
gen I exhiben necrosis cuando son infectados con cepas de BCMNV (Bean common
mosaic necrosis virus). Existen genotipos de semillas blancas que combinan gen I con
gen recesivo (e.g.; Wilk 2, Beryl).
Mosaico dorado. El mosaico dorado produce tres síntomas distintos:
achaparramiento o enanismo de la planta, clorosis o dorado de las hojas y deformación
de las vainas (Morales y Niessen, 1988). Morales y Singh (1991) reportaron herencia
cuantitativa para el conjunto de los tres síntomas. Sin embargo, los estudios posteriores
indicaron que los tres síntomas son controlados por genes/QTL diferentes. Por ejemplo,
la resistencia a enanismo es controlada por un gen dominante (Blair et al., 1993),
mientras que el dorado de las hojas es controlado por tres o cuatro genes recesivos [de
los cuales uno viene de pinto ‘Garrapato’ a través de A 429 (gen bgm –1; Blair y Beaver,
1993) y dos vienen de P. Coccineus G 35172 (bgm-2 y bgm –3, Osorno et al., 2007)] y
uno de DOR 303 (Velez et al., 1998) el cual puede ser de origen Andino. Además, dos
QTL mayores de ‘Porrillo Sintetico’ a través de DOR 364 (o Dorado), DOR 390 ó DOR
500 (Miklas et al., 1996) los cuales controlan el síntoma dorado de las hojas infectadas.
Además, las judías PR9771-3-2, PR0247-49 y PR0157-4-1 portan los genes bgm–3 y
bgm–2 introgresados de P. coccineus G 35172 (Beaver et al., 2005). La resistencia para
deformación de vainas está determinada por un gen dominante, Bpg. Existen líneas
mejoradas (Singh et al., 2000) y cultivares como ‘Morales’y ‘Tío Canela 75’ con bgm–1
y algunos otros genes y QTL piramidados.
Bacteriosis común. La judía común tiene muy baja resistencia para bacteriosis
común. A pesar de que existen diferencias en la agresividad del patógeno (Mutlu et al.,
2008), la presencia de razas distintas no ha sido demostrada (Lema et al., 2007). Alta
resistencia se encuentra en P. acutifolius del acervo terciario. La resistencia en P.
acutifolius es controlada por genes mayores y de forma cuantitiva (Urrea et al., 1999).
Sin embargo, la resistencia introgresada en judía común es controlada por más de 20
QTL con mayores y menores efectos aditivos. De P. acutifolius la resistencia fue
transferida a judía común (McElroy, 1985; Scott y Michaels, 1992; Singh y Muñoz,
1999). Además, Singh y Muñoz (1999), S.R. Temple (no publicado) y R.E. Wilkinson
(no publicado) piramidaron resistencia de judía común (P. coccineus) con la de P.
acutifolius (e.g., Wilk 2, VAX 3, VAX 6 y XAN 309). Dos QTL (ligados a los
marcadores moleculares SU91 y LG5) derivados de P. acutifolius también confieren
alta resistencia. Yu et al. (2000) reportaron que la selección indirecta usando
marcadores moleculares fué más económica y efectiva que la selección directa usando
el patógeno. Sin embargo, Duncan et al. (2006) reportaron resultados contrarios; ellos
pudieron seleccionar genotipos con alta resistencia sin y con SU91 y LG5.
Esclerotinia. Para esclerotinia existe resistencia parcial en germoplasma Andino
como G 122 y A 195, Mesoamericano como ICA Bunsi y P. coccineus como G 35172.
La resistencia está controlada por genes mayores dominantes y recesivos (Genchev y
Kiryakov, 2002; Schwartz et al., 2006) y por más de 10 QTL. De G 35172 y otras
accesiones de P. coccineus la resistencia a esclerotinia fue introgresada en judía común,
como por ejemplo 92BG-7 e I9365-20 (Miklas et al., 1998) y VCW 54 y VCW 55
(Singh et al., 2007). Sin embargo, no existen cultivares o líneas mejoradas con
resistencia piramidada.
Otros caracteres. El control genético de tolerancia a estrés hídrico, compactación
del suelo y baja fertilidad, en general es cuantitativo. También el rendimiento y calidad
61
de semilla son heredados mediante genes cuantitativos. Para más detalles sobre base
genética, ubicación de genes y QTL útiles en el mapa genético y disponibilidad de
marcadores moleculares para facilitar selección indirecta, los interesados deben
consultar Blair et al. (2003), Gepts (1999), Gepts et al. (2008), Kelly y Miklas (1999),
Kelly et al. (2003), Miklas y Singh (2006) y Tar’an (2002) entre otros.
3.2 Antecedentes de mejora genética de judía alubia
La resistencia para mosaico común fue fácilmente incorporada a través del uso del
gen I por fitomejoradores de Argentina, España, EEUU y CIAT (Cali, Colombia).
Algunos cultivares de Argentina (e.g., 91-9 y Paloma) tienen resistencia parcial para
achaparramiento y clorosis causada por mosaico dorado. La resistencia piramidada para
bacteriosis común (incluyendo P. acutifolius) fue lograda usando el método de
selección gamética por Asensio-Manzanera et al. (2005, 2006). Al momento estamos
incorporando resistencias a estos y otros factores en cultivares de judía Alubia lo cual
discutiremos a continuación. Considerando los problemas principales de producción y
avances genéticos ya logrados, debe quedar claro que se necesita por lo menos varios
programas separados de mejora genética para esclerotinia y mosaico dorado. Además,
para desarollar líneas mejoradas con todos los caracteres deseables será necesario un
programa de mejora de caracteres múltiples simultáneamente.
3.3 Mejora genética de resistencia para esclerotinia.
Como fue resaltado anteriormente, la resistencia para esclerotinia fue introgresada
de P. coccineus a judía común (Miklas et al., 1998; Singh et al., 2007). Por el momento
estamos combinado o piramidando las resistencias de P. vulgaris Mesoamericano (ICA
Bunsi) y Andino (A 195, G 122) con la introgresada de P. coccineus (92BG-7, I936520, VA 19, VCW 54 y VCW 55). Estamos utilizando cruzas dobles y múltiples, por
ejemplo AX2-74 x [(A 195 x VCW 54) x (ICA Bunsi x G 122)] y cruza ME21 en Tabla
1 con selección gamética y recurrente. Al tiempo de realizar cruzas múltiples, las
plantas del F1 de cruzas dobles [(A 195 x VCW 54) x (ICA Bunsi x G 122)] son
inoculadas con esclerotinia y únicamente las plantas resistentes son usadas como
progenitor macho para cruzar con el genotipo élite AX2-74 como hembra. El objetivo es
combinar las más altas resistencias a esclerotinia con hábito de crecimiento determinado
Tipo I y semilla blanca grande de Alubia para adaptación a zonas productoras de
Argentina. A pesar de que existen marcadores moleculares ligados con algunos QTL de
resistencia, Miklas et al. (2001) y Miklas (2007) incorporó resistencia parcial usando
marcadores, nosotros usamos selección directa inoculando con el patógeno en los
invernaderos. La razón simple es que existen marcadores moleculares únicamente para
menos del 25% de QTL que controlan la resistencia a esclerotinia. Además, la
efectividad de la mayoría de los marcadores moleculares todavía no está probada y es
muy probable que la selección directa también sea más rápida, económica y segura.
3.4 Mejora genética de resistencia a mosaico dorado
En un proyecto separado, similar al de esclerotinia, estamos combinando
resistencias para los tres síntomas producidos por mosaico dorado. Estamos
combinando los dos QTL provenientes de Porrillo Sintético y los tres genes recesivos
(bgm –1; bgm-2 y bgm –3) para resistencia al dorado de las hojas, con genes dominantes
de resistencias para enanismo y deformación de vainas. Los genotipos usados en cruzas
dobles (e.g., cruza DD16 en Tabla 1) y múltiples son PR9771-3-2, PR0247-49, PR0157-
62
4-1, Morales, Tío Canela 75 y GMR 5. Por no disponer de un método de selección
directa en invernadero, por el momento estamos usando el marcador molecular OR2570
(Urrea et al., 1996) para el gen bgm –1 de resistencia en la F1 de cada cruza doble y
múltiple.
Si existe la necesidad para introgresar y piramidar genes y QTL útiles para
resistencias a otros estreses bióticos y abióticos y caracteres deseables presentes en
germoplasma lejano, entonces se llevan programas separados de mejora genética para
cada carácter de la misma forma que el de esclerotinia y mosaico dorado. En todos los
casos, el objetivo principal es obtener genotipos o líneas élites mejoradas para cada
carácter en grano blanco grande similar a Alubia para hábito de crecimiento, adaptación,
madurez, rendimiento y calidad de semilla.
4. Mejora genética simultánea del máximo número de caracteres a la vez para
desarrollo de cultivares alubia
4.1 Producción y selección en F1 de cruzamientos dobles y múltiples
Para mejora genética simultánea del máximo número de caracteres a la vez para
comportamiento total con el fin de desarrollar cultivares de Alubia, se usan genotipos
élites mejorados previamente a través de piramidación de genes/QTL útiles para cada
carácter incluyendo resistencia a bacteriosis común, esclerotinia, mosaico común y
mosaico dorado. Se realizan cruzas simples combinando dos o más caracteres deseables.
Partiendo de cruzas simples se desarrollan las cruzas dobles. Posteriormente, se evalúa
la F1 de cruzas dobles para caracteres dominantes y co-dominantes, usando selección
directa y marcadores moleculares. Por ejemplo, en la F1 de la cruza múltiple, AX2-82 x
[(Wilk 2 x A 195) x (RCS53-1 x Morales)], la cruza doble se inocula con los patógenos
causantes de mosaico común, bacteriosis común y esclerotinia. Antes de inocular las
plantas, se toma una muestra pequeña de la hoja primaria para determinar la presencia o
ausencia del marcador OR2570 para el gen bgm-1de resistencia para mosaico dorado.
También se puede determinar la presencia o ausencia de los marcadores ligados a
genes/QTL de resistencias para las otras tres enfermedades siempre y cuando existan los
recursos necesarios y el tiempo lo permita. Sin embargo la selección directa para cada
una de las cuatro enfermedades es más efectiva que la selección a través de los
marcadores moleculares.
En la práctica se inocula una hoja primaria con el virus del mosaico común (e.g.,
cepa US-6) y la otra hoja con Xanthomonas campestris pv. phaseoli (Xcp, agente causal
de la bacteriosis común). Además, los tres foliolos de la primera hoja trifoliada se
inoculan otra vez con Xcp. Cuatro o cinco semanas después de la germinación, se
inocula el tallo a la altura del cuarto o quinto entrenudo con esclerotinia. Así, al tiempo
de floración se seleccionan únicamente las plantas resistentes a las cuatro enfermedades
para polinizar o cruzar con un genotipo élite y mejorado (e.g., AX2-82, una línea de
semilla blanca grande con resistencia intermedia a bacteriosis común, con gen I para
BCMV y de hábito de crecimiento Tipo I) para producir la cruza múltiple. Por ejemplo,
para la cruza DM14 (Tabla 1) cada una de las 160 plantas F1 fueron inoculadas con
patógenos causantes de mosaico común, bacteriosis común y esclerotinia. Antes de
inocular se tomó una muestra de la hoja primaria para determinar la ausencia o
presencia del marcador OR2570 para resistencia a mosaico dorado. Las 32 plantas
seleccionadas fueron utilizadas como macho para cruzar con genotipos élites y producir
cruzas múltiples (cruzas de cinco o más genotipos). Una vez más se repiten las
63
evaluaciones de las plantas F1 de las cruzas múltiples finales para caracteres dominantes
y co-dominantes en la misma manera como se hizo en las cruzas dobles. En promedio
se deben producir 50 semillas de cada cruza simple, 200 de cada cruza doble y más de
250 semillas de las cruzas múltiples. Así, en F1 únicamente se cosechan en forma
separada cada planta resistente a las cuatro enfermedades.
Vale la pena aclarar que si se justifica y existe la disponibilidad de recursos y
tiempo, es aconsejable combinar marcadores moleculares dominantes y codominantes
con selección o evaluación convencional usando patógenos en la F1 de cruzas triples,
dobles, múltiples y retrocruzas, ya que la población de plantas es pequeña y se ahorrarán
recursos en las generaciones subsequentes (Singh, 1994). En generaciones F2 a F5 el uso
de marcadores moleculares será factible únicamente en métodos de mejora genética
tales como descendencia de semilla única y retrocruzamiento, los cuales se caracterizan
por poseer poblaciones pequeñas lo que impide la selección simultánea para
rendimiento y estreses abióticos y bióticos en ambientes y sistemas de producción
contrastantes.
4.2 Evaluación y selección desde F2 a F5 e identificación de familias promisorias
Las familias F2 derivadas de cada planta F1 selecciónada (F1:2) se siembran en un
surco separado en el campo, por ejemplo en baja fertilidad (Figura 2). Todas las plantas
de cada familia/surco selecciónada se cosechan masalmente. Se realizan ensayos de
rendimiento en F3, F4 y/o F5 en ambientes contrastantes, como suelos con baja
fertilidad, suelos compactados, sequía, sistemas de producción orgánica (para tolerancia
y competencia con malezas) y sin estrés con el objeto de seleccionar por resistencias a
estos estreses y para alto rendimiento respectivamente. En caso que sea factible y
permitido los ensayos de rendimiento pueden ser inoculados con patógenos causantes de
enfermedades como bacteriosis común y/o esclerotinia, o realizar los ensayos donde el
mosaico dorado se presenta con severidad en forma natural, como es el caso de
Argentina.
Debemos anotar que la mayoría de estos ensayos se realizan en campos de
productores usando sus sistemas de producción, prácticas de manejo e insumos,
asegurando su participación para el desarrollo de cultivares exitosos. Cuando la semilla
cosechada de las familias F2 no es suficiente para realizar los siguientes ensayos, se usan
viveros que estan fuera de la época (Septiembre a Abril) en Puerto Rico (también
pueden hacerse en Chile, México, Nueva Zelanda, etc.) para aumentar la semilla,
avanzar la generación y así también incrementar el grado de homozigosidad y poder
fijar las varianzas aditivas. Una vez que esto ocurre, en F5 se realizan simultáneamente
ensayos separados de rendimiento en ambientes y sistemas de producción contrastantes
como los ya mencionados. Antes de realizar los ensayos en F5 se eliminan las semillas
no comerciales de cada familia. Con base en el rendimiento y comportamiento general y
específico en ambientes y sistemas de producción contrastantes, se indentifican las
familias mas promisorias para derivar las líneas mejoradas.
4.3 Desarrollo de líneas mejoradas
Una vez más y antes de sembrar las familias F6, se eliminan las semillas no
comerciales de cada familia seleccionada en F5. Luego se realizan siembras espaciadas
en surcos separados por cada una de las familias F6. Se cosechan separadamente un
promedio de 10 plantas de cada familia seleccionada. Cuando la semilla este seca (14%
humedad) se revisa para seleccionar por tipo comercial y se eliminan las no
64
comerciales. Posteriormente se toman entre 6 a 12 semillas de cada planta seleccionada
para evaluarlas con las cuatro enfermedades y determinar la presencia o ausencia de los
marcadores moleculares. De las familias que combinan las resistencias necesarias, se
realizan pruebas de progenie para verificar su uniformidad para hábito de crecimiento,
color de flor, días a floración, días a cosecha y otras características de semilla. Se
cosechan todas las plantas masalmente de las parcelas o surcos uniformes para los
caracteres ya mencionados con el propósito de obtener líneas mejoradas. Se aumenta la
semilla de todas las líneas mejoradas en viveros fuera de época.
4.4 Evaluación de líneas mejoradas para identificación y liberación de nuevos
cultivares
Después del aumento de semilla, nuevamente se evalúan todas las líneas mejoradas
separadamente para las cuatro enfermedades y determinar así la presencia o ausencia de
los marcadores moleculares ligados con las resistencias. Se realizan entonces viveros de
adaptación, ensayos de rendimiento y ensayos en franjas (strip-plots) con productores
en ambientes y sistemas de producción contrastantes y representativos del área de
interés, para identificar las líneas mejoradas más promisorias (Figura 3). Además, se
realizan pruebas destinadas a detectar las posibilidades de venta en mercados nacionales
e internacionales, calidad culinaria, enlatado y aceptación por los consumidores. Así,
finalmente se identifican nuevos cultivares de Alubia para liberarlos y destinarlos a la
producción comercial y venta a los consumidores. Además, es necesario medir la
ganancia genética después de cada ciclo de mejora genética, registrar y publicar los
nuevos cultivares.
En la parte final del proceso se produce semilla de Base (‘Breeder’ o ‘Stock’ seed),
Fundacion, Registrada y Certificada siguiendo las normas establecidas por el estado o
país para la producción comercial y venta al consumidor. Singh et al. (1998) utilizaron
cruzamientos múltiples y selección gametica para cambiar el hábito de crecimiento
postrado Tipo III a erecto Tipo II y combinar con alto rendimiento, resistencias a
mosaico común, mosaico dorado, bacteriosis común, antracnosis, mancha angular y
salta-hojas en judía Carioca para Brasil. Duncan et al. (2008) también utilizaron esta
misma estrategia (cruzamientos múltiples y selección gametica) de mejora genética
integrada para combinar resistencia a mosaico común, pudriciones radiculares,
bacteriosis común y esclerotinia con alto rendimiento y calidad de semilla para enlatado
y mercadeo en judía Dark Red Kidney para EEUU. Al momento estamos utilizando esta
estrategia para el desarrollo de cultivares de judía común Pinto y Cranberry.
5. Perspectivas futuras
La caracterización de germoplasma, estudios genéticos e identificación y uso de
marcadores moleculares ligados con genes y QTL útiles estan avanzando día a día. Con
los avances en biotecnología la estructura genética, función y expresión de genes y QTL
útiles se seguirá aclarando, lo cual permitirá y acelerará la selección genotípica en
accesiones de germoplasma, F1 de cruzamientos con más de dos padres, retrocuzas y
generaciones tempranas al igual que entre líneas mejoradas y cultivares. La
combinación de selección genotípica masiva y fenotípica a través de metodologías
convencionales facilitará y asegurará la ganancia genética mediante mejora genética
integrada. La transformación fácil y repetible de judía común también permitirá la
introducción de genes y QTL útiles del acervo cuaternario de Phaseolus y otros géneros
y organismos aún más lejanos.
65
Agradecimientos
Shree Singh expresa su más sincero agradecimiento a los organizadores y
patrocinadores de las III Jornadas de la Asociación Española de Leguminosas y del IV
Seminario de Judía de la Península Ibérica y especialmente a la Dra. Carmen Asensio
Vegas por la invitación a participar y por cubrir los gastos.
Referencias
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69
Tabla 1. Cruzas dobles y múltiples evaluadas y seleccionadas para mejora genética
integrada de judía Alubia.
Código
Genealogía
DD16
Número de plantas F1
Evaluadas
Seleccionadas
(AXS4 x PR 0247-49) x (Morales x PR 9920-171)
160
-
DX20
(AXS2 x 02-216) x (USWK-CBB-16 x 95-19)
66
6
ME21
AXS3 x [[A195 x (NY6020-4 x 92BG-7)] x
[(MO162 x I9365-25) x (ICA Bunsi x G122)]]
36
16
DM14
(AXS4 x AXS10) x (Morales x A 195)
160
32
Figura 1. Estrategia futura de mejora genética integrada de judía común, Phaseolus
vulgaris L.
Mesoamérica
(G1320, XAN 91)
Mejora Genética Integrada
De Judia Alubia
Mesoamérica
(ICA Bunsi)
Otros estreses
Bióticos y Abióticos
Resistencia a
Mosaico dorado
(Morales, Tío Canela 75)
Resistencia a
Esclerotinia
P. coccineus
(G35172)
P. acutifolius
(VAX1, XAN 159)
Resistencia a Bacteriosis Común
(RCS53-1, Wilk2, VAX3)
Resistencia a Mosaico Común
(91-9, Beluga, Wilk 2)
Rendimiento, calidad
Y otros caracteres
P. coccineus
(92BG-7)
Nueva Granada
(A195, G122)
Durango
(A 429)
Nueva Granada
(G122, Royal Red)
70
P. Coccineus
(G35172)
Mesoamérica
(Porrillo sintético)
Figura 2. Mejora genética integrada de judía común, Phaseolus vulgaris L.: selección
simultánea de máximo número de caracteres a la vez y desarrollo de líneas mejoradas.
F1
Uso de genotipos elites para cruzamientos múltiples y selección gametica en F1
usando marcadores moleculares e inoculación con patógenos causantes de
Enfermedades. Cosecha individual de plantas seleccionadas
F2
Evaluación de familias F2 derivadas de plantas seleccionadas en F1 en baja
fertilidad en campos de productores
F3
Ensayos de rendimiento en baja fertilidad en campos de productores y
selección de familias promisorias
F4
Ensayos de rendimiento en estrés hídrico en campos de productores y
selección de familias promisorias
F5
Ensayos de rendimiento en suelos compactados y sistemas de producción
orgánica en campos de productores. Selección de familias promisorias
F6
Siembra espaciada y cosecha de plantas individuales con semilla comercial
F7
Prueba de progenie para verificar uniformidad de caracteres mejorados y
hábito de crecimiento, color de flor, madurez y características de semilla.
Cosecha masal de plantas de parcelas seleccionadas para obtener líneas
mejoradas
Figura 3. Mejora genética integrada de judía común, Phaseolus vulgaris L.: evaluación
de líneas mejoradas para identificar nuevos cultivares.
1 año
Viveros de adaptación en ambientes y sistemas de producción
contrastantes y complementarios en campos de productores para
cada carácter mejorado y comportamiento total.
3 años
Ensayos de rendimiento en ambientes y sistemas de producción
contrastantes en campos de productores y prueba de calidad,
de enlatado y venta en mercados nacionales e internacionales
2 a 3 años
Ensayos en franjas semi-comerciales con productores en ambientes
y sistemas de producción contrastantes para comportamiento total
e identificación de nuevos cultivares
3 a 5 años
Producción de semillas Base (Breeder ó stock), Fundación, Registrada
y Certificada para venta comercial. Medida de ganancia genética,
registro de cultivares y publicación.
71
LAS LEGUMINOSAS DE GRANO EN ALIMENTACIÓN ANIMAL:
ESTUDIO DEL GUISANTE
Mateos G.G.; Valencia D.G.; Serrano M.P.; Lázaro R.
Departamento de Producción Animal. Universidad Politécnica de Madrid. Ciudad
Universitaria, 28040 Madrid.
RESUMEN
Las leguminosas de grano constituyen una fuente importante de proteína y
energía en alimentación humana en países en desarrollo. Sin embargo, en producción de
piensos su importancia en alimentación animal queda desdibujada debido a la
preponderancia de la harina de soja como fuente de proteina. El contenido en ciertos
principios antinutritivos reduce el potencial de utilización de las leguminosas de grano
en piensos para monogástricos de rápido crecimiento o alta productividad. A nivel
europeo la leguminosa más utilizada es el guisante que se caracteriza por su alto
contenido energético y proteico con un perfil en aminoácidos digestibles aceptable
aunque deficiente en metionina, triptófano y posiblemente treonina. El guisante contiene
niveles reducidos de inhibidores de la tripsina, oligosacáridos, lectinas y saponinas.
Ninguno de estos principios antinutricionales supone un problema grave en
alimentación animal aunque limita su uso en piensos especiales para animales jóvenes.
Diversos métodos permiten reducir los inconvenientes del uso de guisantes y potenciar
su incorporación en los piensos. Entre ellos destacan 1) el procesado por calor que
reduce a niveles tolerables los principios antinutritivos termolábiles tales como los
inhibidores de la tripsina y las saponinas, 2) la inclusión de enzimas que facilita la
utilización de la fracción proteica y mineral y 3) el fraccionamiento de la semilla que
permite separar los distintos componentes de la misma (fracción fibrosa, fracción
almidón y fracción proteica) adaptando mejor su utilización en las diversas especies
animales. En cualquier caso, la mejora genética es clave para potenciar el uso futuro de
las semillas en alimentación animal. En producción de piensos interesa reducir el
contenido en principios antinutricionales y mejorar los procesos de separación de los
diversos constituyentes. En el caso del guisante y otras leguminosas podría interesar
conseguir semillas de mayor tamaño lo que conlleva una menor proporción de cáscara
(y en su caso de taninos y otros principios antinutritivos) y mayor de almidón y proteína
lo que permite aumentar su valor nutricional y los niveles de utilización en formulación.
INTRODUCCIÓN
Las leguminosas de grano son una fuente importante de energía y proteína en
alimentación animal. Son buenos complementos de los cereales, especialmente cuando
se incluye harina de girasol como fuente proteica adicional. Sin embargo, su
importancia en formulación de piensos ha quedado eclipsada por el papel preponderante
de la harina de soja y otras fuentes proteicas tales como la harina de colza. En su
conjunto, estos 2 ingredientes constituyen más del 90% del total de fuentes proteicas
utilizadas por las fábricas de pienso en la UE-25 (Cesfac, 2008). En general todas las
leguminosas de grano contienen cantidades medibles de factores antinutricionales tales
como oligosacáridos, fitatos, taninos, lectinas, saponinas e inhibidores de la tripsina
(Altschul, 1958; Arora, 1983; GRDC, 1997). En las tablas 1 y 2 se detalla la
72
composición química y el contenido en factores antinutricionales de las leguminosas de
grano más utilizadas en el mercado nacional y en general en el europeo. Todos ellos se
caracterizan por su contenido medio-alto en proteína (20 a 30%) y bajo en grasa y fibra
a excepción del altramuz (5,4% de grasa y 25,1% de FND). Además, esta semilla se
caracteriza por no contener almidón que queda reemplazado por galactanas, un
polisacárido no amiláceo rico en galactosa, arabinosa, ramnosa y ácido galacturónico.
Este hidrato de carbono complejo no es digestible en monogástricos, de aquí que el
contenido energético de los altramuces sea bajo en aves (2.050 kcal EMAn/kg) y alto en
rumiantes (1,06 UFL). El perfil en ácidos grasos de las leguminosas es muy variable
con predominio de los de 18 carbonos (Tabla 3). En todos los casos el ácido linoleico es
el ácido graso predominante, excepto en el caso del Lupinus albus (altramuz blanco)
que cuyo contenido en ácido oleico puede superar el 50% (INRA, 2006). En las tablas 4
a 7 se detalla el contenido medio y la variabilidad en principios nutricionales y
antinutricionales de las semillas de guisantes (Pisum sativum), altramuz (Lupinus albus
y angustifolius), judías (Phaseolus vulgaris), haba caballar (Vicia faba) y otras
leguminosas (veza; Vicia sativa, garbanzos; Cicer arietinum y lenteja; Lens culinaris)
según datos recogidos por el GRDC (1997) en Australia. En los lupinos amargos no
seleccionados el contenido en alcaloides puede encontrarse entre 0.5 y 1.9 g/kg.
Informaciones publicadas (Mateos y Puchal, 1981; Gatel, 1993; Gabert et al., 1996;
Grosjean et al., 2000) indican que inhibidores de la tripsina (IT) en guisantes,
alcaloides en altramuces, lectinas en judías, taninos, vicina y convicinina en habas y
glucósidos cianogénicos y derivados de la cyanolanina (factores del latirismo) en vezas,
son los principios antinutritivos a considerar. Por otro lado las leguminosas de grano se
caracterizan por su cutícula fibrosa que les hace muy resistentes a la contaminación y a
los fenómenos oxidativos que podrían afectar al consumo.
La leguminosa más utilizada a nivel europeo es el guisante que en Francia (cerca
del 30% del consumo total de la UE-25) supone hasta un 10% del pienso de aves y hasta
un 20% del pienso de porcino (Crevieu-Gabriel, 1999). Se caracteriza por su alto
contenido en proteína y almidón y bajo en lignina (< 1%) y otros principios
antinutricionales (Fedna, 2003). Otras leguminosas de uso común, aunque en menor
proporción, son las habas (caso de Inglaterra) y los altramuces (caso de Francia con el
Lupinus albus y España con el Lupinus angustifolius). La cantidad de leguminosas
utilizadas en piensos a nivel nacional es limitada y en su mayoría procede de
importaciones de terceros países. La semilla de uso más común es el guisante
procedente de Francia o de países extracomunitarios tales como Canadá, Australia y
Ucrania. El atramuz (L. angustifolius) procedente de Australia (cuando la sequía lo
permite), es otra leguminosa utilizada aunque de menor relevancia. Por último
cantidades muy limitadas de vezas, habas, judías de estrío, almortas y yeros de origen
nacional, encuentran su lugar en ciertos tipos de piensos destinados fundamentalmente a
rumiantes.
EL GUISANTE EN ALIMENTACIÓN ANIMAL
El guisante es la leguminosa de grano más utilizada en alimentación animal en la
Unión Europea. Sus rendimientos por Ha son aceptables y el cultivo se adapta bien a
condiciones de secano de amplias zonas del interior de la Península Ibérica. Además, es
una materia prima con buena imagen ante el consumidor, fácil de manejar y de buena
73
conservación durante períodos largos de almacenaje. Por todo ello constituye una
materia prima de elección en fabricación de piensos compuestos. El grano se caracteriza
por su alto contenido proteico (18 a 28% en función de la variedad y origen) y
energético (35 a 48% de almidón) y bajo contenido en fibra bruta (4 a 8% en función
primordialmente del tamaño de la semilla). Además, la fibra está poco lignificada (< 1%
lignina) lo que mejora su contenido energético y facilita su utilización en rumiantes.
Niveles altos de guisantes en dietas equilibradas, no presenta problema alguno ni en
relación con la productividad en granja ni en cuanto a las características cualitativas y
organolépticas de las canales de los animales que los consumen (Stein et al., 2006; Stein
y Bohlke, 2007). En las tablas 8 y 9 se detalla la composición proximal y el contenido
mineral de la semilla de guisante y en las tablas 10 y 11 la composición proteica y el
valor energético del grano según tablas nutricionales de uso común en el sector de
piensos. En la tabla 12 se presentan datos sobre la variabilidad química (principios
inmediatos y aminoácidos) de un alto número de muestras de guisante recolectadas en
Australia.
En Europa se cultivan 2 tipos o subespecies de guisantes, la arvense (flores
coloreadas, semillas oscuras) que se utiliza para forraje y la hortense (flores blancas,
semillas verdes o amarillas y de superficie lisa o rugosa). La subespecie hortense se
cultiva en climas moderados estando disponibles cultivares bien de primavera o de
invierno para su utilización en alimentación humana o animal. En general los cultivares
lisos contienen menos IT que los cultivares rugosos (Gatel, 1994). En general, se admite
que los guisantes de invierno presentan un mayor contenido en principios antinutritivos
(entre 2 y 4 veces más IT) y un menor valor nutricional que los guisantes de invierno
(Leterme et al., 1990; Crevieu-Gabriel, 2000) aunque no todos los autores están de
acuerdo (Grosjean et al., 1993, 2000). Además, la disponibilidad de guisantes de
invierno es escasa y su utilización en fabricación de piensos es prácticamente nula. Los
guisantes más utilizados en la práctica se corresponden con variedades de tipo liso
(Crevieu-Gabriel, 1999) que se caracterizan por su mayor contenido en almidón y
menor en IT y taninos que las variedades rugosas.
El valor nutricional de los guisantes ha sido ampliamente estudiado en las
diversas especies domésticas (Carrouee y Gatel, 1995; Castell et al., 1996; Bastianelli et
al., 1998; Grosjean et al., 2000; Stein et al., 2006; Nalle et al., 2007). En alimentación
práctica la inclusión de guisantes en el pienso de monogástricos viene limitada por sus
efectos negativos sobre el consumo y la digestibilidad de los nutrientes. Christison y
Parra de Solano (1982) observaron una reducción del consumo del 13% en lechones
alimentados con un 10% de concentrado proteico de guisante en sustitución de
cantidades equivalentes de proteína de harina de soja y Moran et al. (1968) observaron
una reducción del consumo en pollitos con dietas con un 35% de guisantes sin procesar.
A menudo, niveles elevados de guisantes en el pienso dan lugar a valores de
digestibilidad de la energía y la proteína inferiores a los obtenidos con la harina de soja.
Así, en el cerdo la digestibilidad fecal aparente varió entre 74 y 89% (Pérez y Bourdon,
1997) y en el pollo broiler entre 67 y 83% (Carré y Conan, 1989). Existen numerosas
hipótesis que ayudan a explicar estas diferencias en digestibilidad entre los que destacan
la naturaleza de la fracción proteica, la composición de la fracción almidón y la
presencia de IT y otros factores antinutricionales.
74
La fracción proteica del guisante, como la de todas las leguminosas, está
formada por tres tipos de proteínas; globulinas (50-65%), albúminas (20-25%) y
glutelinas (15-20%). La digestibilidad de la proteína de las diversas variedades de
guisantes depende en gran medida de las concentraciones relativas de estas tres
fracciones proteicas, con las albúminas en general siendo menos digestibles que las
globuinas (Gdala et al., 1992; Le Gall et al., 2007). Las dos primeras fracciones se
caracterizan por su alta solubilidad, bien en medio acuoso o en medio salino (Casey y
Domoney, 1999; Crevieu-Gabriel, 1999) mientras que las glutelinas se caracterizan por
ser insolubles. Las globulinas son las principales proteínas de reserva del grano y se
dividen en dos grandes grupos en función de su velocidad de sedimentación; legumina o
fracción 11S (20 a 30%) y vicilina (más algo de convicilina) o fracción 7S (20 a 40%).
La fracción albúmina está constituida por moléculas con un papel metabólico y
funcional importante (enzimas, mecanismos de defensa de la planta, etc) e incluye
cantidades limitadas pero muy variables, de IT y lectinas (Crevieu-Gabriel, 1999). Las
proteínas insolubles han sido muy poco estudiadas, probablemente debido a su escasa
solubilidad. La fracción globulina es más pobres en Lys (6,4 vs 9,3%) y aminoácidos
azufrados (1,5 vs 4,5%) que la fracción albúmina, con la fracción glutelina en una
posición intermedia. Por tanto, el contenido en aminoácidos y la digestibilidad de los
mismos va a depender de la proporción existente entre los diversos tipos de proteína
(Crevieu et al., 1997; Le Gall et al., 2007).
La proteína del guisante destaca por ser bien digerida excepto en el caso de los
aminoácidos azufrados (Igbasan et al., 1997). La fracción vicilina y convicilina del
guisante es hidrolizada en el aparato digestivo sin problemas, en contra de lo que ocurre
con la faseolina de las judías que es también una proteína tipo 7S (Crevieu-Gabriel,
1999). Asimismo, la fracción globulina presenta una digestibilidad fecal aparente
elevada y superior a la media de las proteínas del guisante (87 vs. 78%; Crevieu et al.,
1997).
Los hidratos de carbono son los principales componentes de los piensos para
alimentación animal. Se clasifican en tres grupos fundamentales, almidón, polisacáridos
no amiláceos (PNA) y azúcares. El almidón es el principal componente del guisante y se
encuentra constituido por cadenas de amilosa y amilopectina. En base a la cristalinidad
(difracción por rayos X) el almidón se clasifica en tipo A (predominante en los
cereales), B (predominante en los tubérculos) y C (predominante en las leguminosas).
La digestibilidad de todos los almidones en monogástricos es elevada pero superior para
el tipo A que para el C con el tipo B en una posición intermedia (Englyst et al., 1996).
Por tanto, la digestibilidad del almidón de las leguminosas, incluída la del guisante es
elevada pero inferior a la del almidón de maíz (Everts et al., 1996) o de la cebada (Sun
et al., 2006). Sin embargo, tanto el proceso por calor (Zhang et al., 2003) como la
molienda fina (Paredes et al., 2008) mejoran su utilización, especialmente en porcino.
Por otro lado, Gdala et al. (1992) observaron una relación inversa entre el contenido en
fibra de la semilla del guisante y la digestibilidad de su proteína, resultados que no han
sido confirmados por Grosjean et al. (2000). Probablemente los diferentes resultados
pueden explicarse en base al tipo (flores blancas vs. coloreadas) y al rango de contenido
en fibra de las semillas evaluadas. Los guisantes contienen porcentajes relativamente
elevados de oligosacáridos (estaquiosa, verbascosa y rafinosa) que son indigestibles
para monogástricos, pero de gran utilidad en rumiantes ya que en esas especies son
75
totalmente fermentados en el rumen. Un exceso de oligosacáridos aumenta la retención
de agua en el lumen intestinal pudiendo incidir en la presentación de diarreas. El
contenido en oligosacáridos del guisante es muy variable y en torno a 5g/kg MS en
cultivares de flores blancas y de 6g/kg MS en cultivares de flores coloreadas. En aves y
porcino, sobre todo pollitos jóvenes, el exceso de oligosacáridos y otros principios
antinutritivos reduce la digestibilidad de los nutrientes, incluidos el almidón y la
fracción proteica (Huisman y Le Guen, 1991; Le Guen et al., 1995). Por último tiene
importancia el contenido en sacarosa ya que su digestibilidad es en general elevada. En
guisantes los valores encontrados varían entre 3 y 3.5 g/kg MS.
El valor nutricional de los guisantes depende en gran medida de su contenido en
principios antinutritivos. El guisante se caracteriza por su contenido medio en
oligosacáridos (en torno al 2.8-4,2%) e IT (entre 1,7 y 5,5 mg/g semilla) y bajo en
taninos (>0.5%), lectinas (1 a 4 mg/g) y saponinas (0,7 a 1,9 mg/g). Sin embargo, la
variedad y el origen afectan de forma considerable estos valores. Los IT son péptidos de
pequeño tamaño (7 a 8 kDa) con numerosos enlaces disulfuros que inhiben las proteasas
digestivas pancreáticas. Forman enlaces irreversibles con los enzimas endógenos,
inactivándolos, lo que reduce la digestibilidad de los aminoácidos. Además, son ricos
en aminoácidos azufrados por lo que la digestibilidad de este aminoácido se reduce en
su presencia (Valencia et al., 2008a). En aves y cobayas la presencia de IT aumenta el
tamaño del páncreas debido a hipersecreción de enzimas endógenas lo que afecta a la
digestibilidad aparente de la proteína. Sin embargo, los IT no tienen efecto alguno sobre
el tamaño del páncreas en porcino (Crevieu-Gabriel, 1999; Valencia et al., 2008a).
Los efectos negativos de los IT sobre la digestibilidad de la proteína han sido
muy estudiados tanto en el caso de la harina de soja como del guisante. De hecho, en
habas de soja es necesaria su inactivación mediante la aplicación de calor previo a su
utilización en piensos para monogástricos y rumiantes de alta producción. En la tabla 13
se ofrecen datos de Fasina et al. (2003) sobre el contenido en IT y lectinas de diversos
productos de soja previo al procesado y bajo distintas condiciones del mismo. Un buen
procesado térmico (presión, molienda, humedad, tiempo y temperatura) deberá reducir a
menos del 10% el contenido inicial en IT del haba. En cualquier caso, el procesado debe
evitar la formación de reacciones de Maillard ya que reducen la disponibilidad de la Lys
debido a la formación de complejos entre el grupo épsilon libre de este aminoácido y los
azúcares reductores presentes en el haba. En el guisante, la presencia de IT es muy
reducida en comparación con la semilla de soja e incluso de la harina de soja bien
procesada (3-10 vs. 20-40 vs. 3-5 mg/kg semilla). Además, los IT del guisante son de
distinta naturaleza (Bowman-Birk) que los IT de la soja (Kunitz, principalmente) por lo
que sus efectos sobre la digestibilidad de los aminoácidos y la utilización de la energía
no son estrictamente comparables (Van Amerongen et al., 1998; Lalles y Jansman,
1998). De hecho, Al Wesali et al. (1995) indicaron que los IT del guisante son menos
efectivos inhibiendo la acción de la tripsina que los de las habas de soja. En cualquier
caso, la presencia de IT es probablemente el principal factor que limita el uso de
guisantes en alimentación animal (Huisman et al., 1992; Grosjean et al., 2000).
Grosjean et al. (2000) compararon 13 variedades de guisantes libres de taninos que
variaban en la actividad de los IT por unidad de proteína bruta entre 2,3 y 11,8 en
cerdos de 50 a 100 kg de peso vivo. Observaron que la digestibilidad ileal de la
proteína, estandarizada se reducía de forma lineal con el nivel de IT del guisante y que
76
no se vio afectada por el nivel de fibra. En este trabajo, la digestibilidad (%) de la
proteína bruta y de la lisina se redujo en -0,1975 y -0,1617 por unidad de IT (por mg de
proteína bruta). Los autores no encontraron relación alguna entre el contenido en IT y el
tipo de guisante (Invierno vs. Primavera).
Los taninos son compuestos polifenólicos con un peso molecular comprendido
entre 500 y 3000 presentes en numerosos cereales y leguminosas. Los taninos se
concentran en los tegumentos y protegen la semilla contra ataques de hongos, insectos y
pájaros. En base a su estructura, existen 2 tipos de taninos con acciones fisiológicas
totalmente diferentes; taninos hidrolizables y taninos condensados, siendo estos últimos
los que se concentran en la piel externa. Los taninos condensados forman complejos con
los enzimas endógenos y con la proteína y los hidratos de carbono de la dieta
reduciendo de esta forma la disponibilidad de los aminoácidos tanto en aves (Longstaff
y McNab, 1991) como en cerdos (Perez y Bourdon, 1992). Son pues, los taninos
condensados los que más pueden afectar al consumo y a la digestibilidad de los
nutrientes (Jansman et al., 1994). En cualquier caso, la mayor parte de los guisantes
comercializados en Europa pertenecen a la variedad de flores blancas y por tanto, están
desprovistos de taninos.
Los fitatos constituyen la forma de reserva del P de la planta y representa un 0,4
a 0,6% de la semilla (Rebollar y Mateos, 1999; Fedna, 2003). Los fitatos quelan el P y
otros minerales, en particular el Ca y el Zn, y evitan su utilización por el animal
monogástrico. Hoy día, la presencia de fitatos en el pienso no supone un problema
grave ya que la mayoría de los piensos para monogástricos incorporan fitasas que
permiten la utilización de gran parte del P fítico presente en la semilla.
Las lectinas son albúminas de carácter protector capaces de unirse a los
azúcares. Se fijan sobre la mucosa intestinal favoreciendo la proliferación de células
intestinales y la secreción de mucina lo que conlleva unas mayores pérdidas endógenas
y una reducción de la absorción de nutrientes. Además, las lectinas modifican la
estructura de la mucosa favoreciendo la fijación a la misma de bacterias patógenas y el
desarrollo de procesos patológicos de tipo entérico. El contenido en lectinas del guisante
es muy limitado. Además, en el caso del guisante, estas moléculas están formadas por
proteínas sensibles a la hidrólisis en el tracto digestivo (Pustzai et al., 1993). De aquí,
que no se haya demostrado efecto negativo alguno de este factor antinutricional del
guisante ni en pollos ni en porcino.
Las saponinas se caracterizan por dar un sabor amargo a las semillas de ciertas
leguminosas tales como habas de soja, guisantes, lentejas y lupinos (Lasztity et al.,
1998). Las saponinas reducen el consumo e incrementan la permeabilidad de la mucosa
intestinal, facilitando la absorción de componentes que el digestivo normalmente no
aceptaría. Los guisantes tienen un alto contenido en saponinas (0,7 a 1,9 g/kg)
responsables en parte de su sabor amargo (Price et al., 1985; Heng et al., 2006). En el
guisante se han aislado 2 tipos de saponinas: la saponina B y la 2,3-dihidro-2,5
dihidroxi-6 mitil-4H-pirano (DDMP) (Daveby et al., 1998) que se concentra
preferentemente en la cáscara y en la fracción proteica (Curl et al., 1985; Bighnoi y
Khetarpaul, 1994). Ambos tipos de saponina, B y DDMP dan sabor amargo pero el
efecto es más acentuado con la saponina B. La saponina DDMP se convierte fácilmente
77
en saponina B bajo la acción del calor y pH (Okube y Yoshiky, 1996). La saponina B es
la saponina principal presente en productos de soja y guisantes procesados lo que indica
que la DDMP es más lábil al calor. Price et al. (1985) indican que niveles de saponina
en exceso de 2 g/kg originan problemas sensoriales relacionados con la mayor
astringencia y amargor de las legumbres. Sin embargo, el efecto de las saponinas ha
sido poco estudiado en lechones pero se cree que son responsables del rechazo por el
animal a piensos que contienen altos niveles de leguminosas (Valencia et al., 2008a).
Probablemente las aves sean más sensibles a las saponinas que el resto de especies
monogástricas (Birk y Peri, 1980).
Desafortunadamente, existen muy pocos datos que nos permitan tipificar las
distintas variedades de guisantes existentes en el mercado español. De hecho, el número
de análisis realizados con guisantes nacionales es muy limitado por lo que es difícil
saber cuál es su contenido en principios antinutricionales. De aquí la necesidad de
incidir en su estudio en pruebas de laboratorio.
TECNOLOGÍAS APLICADAS PARA MEJORAR EL VALOR
NUTRICIONAL DE LOS GUISANTES
Entre las tecnologías más utilizadas para mejorar el valor nutricional de los
guisantes se incluyen 1) el descascarillado de la semilla, 2) el procesamiento por calor
que desactiva los principios antinutritivos termolábiles, 3) la adición de enzimas
(amilasas, fitasas y galactomananasas entre otras) y 4) la micronización (molienda fina)
del grano seguido de la separación por aire de las fracciones del mismo.
El descascarillado reduce el nivel de fibra y taninos del grano y por tanto mejora
su valor nutricional, especialmente en monogástricos. Sin embargo, el proceso conlleva
un coste económico que no siempre la hace rentable en animales de abasto (Igbasan y
Guenter, 1996). Estos mismos autores en un trabajo posterior (Igbasan y Guenter, 1997)
no observaron beneficio alguno del descascarillado del guisante sobre la productividad
en ponedoras. Sin embargo, el descascarillado mejora la digestibilidad y permite la
utilización de cantidades superiores de guisantes en piensos para acuicultura (Tyler y
Racz, 2005).
Numerosos estudios europeos han demostrado que la digestibilidad de los
aminoácidos y de la energía contenida en los guisantes mejora con el procesado por
calor (Canibe y Eggum, 1997; Mariscal-Landin et al., 2002). Igbasan y Guenter (1996)
encontraron que pollitos alimentados con guisantes micronizados (115ºC durante 90
segundos) crecían más rápido y tenían mejores conversiones que pollitos alimentados
con dietas similares basadas en guisantes crudos o en harina de soja y trigo. Asímismo,
Nyacchoti et al. (2006) estudiaron el efecto de la micronización del guisante (115 ºC
durante 90 segundos) sobre la digestibilidad fecal de dietas para cerdos en crecimiento.
La micronización aumentó la digestibilidad ileal aparente de la mayoría de los
aminoácidos pero no afectó a la digestibilidad de la materia seca. Recientemente (Stein
y Bohlke, 2007) observaron que la extrusión de guisantes a temperaturas de 115 ºC ó
155 ºC mejoraba de forma consistente la digestibilidad ileal aparente de la proteína
bruta, de los aminoácidos y del almidón y que todo ello resultó en una mejora del
contenido energético del pienso (tabla 14). Sun et al. (2006) estudiaron la digestibilidad
78
in vitro, así como la digestibilidad ileal y fecal de cerdos en crecimiento de diversas
fuentes de almidón bien crudas bien extrusionadas. Los autores observaron que la
extrusión mejoró de forma consistente la digestibilidad ileal de la materia seca (74 vs
62%), del almidón (92 vs. 80%) y de la proteína bruta (81 vs. 73%). Resultados
similares, aunque de menor entidad, fueron observados para el coeficiente de
digestibilidad fecal.
La semilla de guisantes, al igual que otras leguminosas, se caracteriza por su alto
contenido en almidón de digestibilidad lenta y por la alta solubilidad de la fracción
proteica. Foncant et al. (1990) observaron que la extrusión de las semillas disminuía la
solubilidad de la proteína a la vez que mejoraba el grado de gelatinización y utilización
del almidón. Una menor solubilidad de la proteína aumenta la proporción de proteína
by-pass lo que podría ser beneficioso en animales de alta producción. Sin embargo, en
este mismo trabajo, el procesado por vapor seguido de rolado, no tuvo efecto alguno
sobre las características del guisante.
La granulación de los piensos destinados a porcino parece mejorar la utilización
energética de los guisantes (INRA, 2006) lo que podría deberse a las menores mermas
en comedero con gránulo que con harina (Medel et al., 2004) pero también a una mayor
digestibilidad del almidón, a la liberación de la grasa intracelular, o a una mejor
utilización de los ingredientes finamente molidos. Sin embargo, a efectos prácticos este
efecto positivo de la granulación parece ser mínimo ya que las temperaturas aplicadas
durante el proceso de granulación son reducidas (<70-75 ºC) lo que difícilmente podría
mejorar el grado de gelatinización del almidón o reducir el nivel de factores
antinutricionales lábiles de la semilla. De hecho, Stein y Bohlke (2007) no observaron
mejora alguna sobre la digestibilidad ileal de los nutrientes al granular un pienso de
cerdos cebo que contenía un 85% de guisantes a 75 ºC aunque mejoró el coeficiente de
digestibilidad fecal de la energía (tabla 14).
La suplementación enzimática es una práctica común en piensos de
monogástricos que incluyen cereales ricos en PNA tales como cebada, tigo y centeno o
que contengan cantidades medibles de fósforo fítico (<0.25%). Sin embargo, la
utilización de enzimas específicos para las leguminosas no están tan desarrollado y de
hecho, sus efectos sobre la productividad animal son contradictorios. Así, la inclusión
de enzimas con actividad amilásica y xylanásica mejoró la digestibilidad de los
aminoácidos de guisantes canadienses en lechones (Owusu-Asiedu et al., 2002). Sin
embargo, Igbasan y Guenter (1997) no encontraron beneficio alguno al suplementar un
pienso para ponedoras que incluía un 60% de guisantes con pectinasas. Asímismo,
Nyachoti et al. (2006) observaron que la adición de fitasas a un pienso de cerdos en
crecimiento que contenía un 45% de guisantes mejoraba la utilización del fósforo. Sin
embargo, no se observó mejora alguna en productividad cuando se añadió un complejo
enzimático con actividad beta-glucanásica, pectinásica, amilásica, protásica y celulásica
El descascarado seguido de micronización (molienda muy fina mediante la
utilización de molinos especiales de alta tecnología) y sometimiento de la harina a
corriente de aire, permite separar las 3 fracciones más importantes del guisante; fibra,
almidón y proteína. La fracción fibra contiene cantidades variables de almidón y
proteína en función de la minuciosidad de la técnica aplicada. En su estado más puro
79
esta fracción encuentra un buen canal de comercialización en alimentación humana por
sus efectos positivos sobre la motilidad del digestivo y la salud intestinal. Además, la
fracción fibrosa es un buen alimento para rumiantes ya que el contenido en lignina es
limitado mientras que el contenido en proteína y almidón que permanece en esta
porción, beneficia al animal. Trabajos realizados por nuestro equipo en ovino indican
que la cáscara de guisante tal y como se obtiene en el proceso de descascarado, es un
producto de alta palatabilidad que permite mantener el peso de las ovejas en pastoreo en
verano mejor que productos fibrosos convencionales. Su uso en alimentación de
corderos a niveles de hasta el 20-30% es aceptable, siempre en función del precio
relativo. La fracción almidón (>80% almidón) contiene también cantidades apreciables
de proteína (10-15%) y reducidos de fibra. Encuentra aplicación en humana en procesos
que precisen fermentación, así como para fabricación de plásticos biodegradables o
como aglomerante. Debido a su alta digestibilidad también se utiliza para la fabricación
de sopas especiales y otros productos para humana.
El descascarillado seguido por la clasificación por aire concentra la proteína del
guisante en la fracción ligera y el almidón en la fracción más pesada. La fracción
proteica (fracción fina) contiene aproximadamente un 54% de proteína (función del
proceso y del contenido en proteína del guisante original), cantidades apreciables de
almidón (5-12%) y escasa cantidad de fibra (Tabla 15). Debido a su naturaleza proteica,
las saponinas (Price et al., 1985) y los IT (Owusu-Ansah y McCurdy, 1991) también se
concentran en esta fracción, así como los oligosacáridos (Vose et al., 1976). Por tanto,
los concentrados de proteína de guisante podrían afectar de forma negativa el consumo
voluntario y la digestibilidad de los nutrientes si se utilizan sin procesado previo a altas
concentraciones en el pienso.
Los trabajos publicados en relación con la utilización de guisantes micronizados
(molienda muy fina) o con las diversas fracciones resultantes del fraccionamiento del
guisante son muy limitadas. Hess et al. (1998) observaron que la micronización de los
guisantes (tamaño de partícula inferior a 25 μm) mejoraba en 10 puntos la digestibilidad
del guisante en relación con moliendas más groseras (2,5 mm). Sin embargo, Valencia
et al. (2008b) no han encontrado mejora alguna al micronizar (50 μm) la harina de soja
o la soja integral en piensos para lechones. En un reciente ensayo realizado en nuestro
departamento, Paredes et al. (2008) utilizaron un total de 36 réplicas de 6 lechones
recién destetados en una prueba que duró 28 días. Hubo 6 piensos experimentales
isonutritivos que formaban un factorial con 3 fuentes de energía al 60% de la dieta
(maíz cocido, arroz cocido y almidón de guisante micronizado) y dos fuentes proteicas
aproximadamente al 15% de la dieta (concentrado de proteína de soja o concentrado de
proteína de guisante). Se observó que la utilización de almidón de guisante daba los
mismos resultados productivos que el maíz cocido y ambos peores en cuanto a consumo
y crecimientos que el arroz cocido (Tabla 16). Asimismo, no se detectaron diferencias
entre el concentrado proteico de soja y de guisante por ninguno de los parámetros
estudiados (Tabla 17).
En un ensayo posterior, Valencia et al. (2008a) utilizaron un total de 36 réplicas
de lechones individuales para estudiar la digestibilidad ileal estandarizada de los
aminoácidos de cuatro fuentes proteicas; harina de soja, soja integral, concentrado de
proteína de soja y concentrado de proteína de guisante. No observaron efecto alguno del
80
tratamiento sobre la proteína bruta o los aminoácidos (Tabla 18). En el caso de la Cys se
observó una menor digestibilidad (64,9 vs. 68,8%) con la utilización de concentrado de
proteína de guisante con respecto al concentrado de proteína de soja pero las diferencias
no fueron significativas. Asimismo, el tratamiento no afectó a la digestibilidad fecal del
extracto etéreo de la materia orgánica o de la energía bruta (Tabla 19). En un segundo
ensayo utilizando 216 lechones en 36 réplicas y los mismos tratamientos experimentales
estos mismos autores observan que los lechones que consumieron concentrado de
proteína de guisante crecieron menos de 26 a 36 d de edad que los que consumían
harina o concentrado de proteína de guisante, pero los animales se recuperaron en el
período siguiente (37 a 48 d de vida) probablemente para acostumbrarse a este sabor
amargo ya que en este segundo período el consumo no se vio afectado (Tabla 20). De
hecho, en este segundo período el mejor índice de conversión se obtuvo con el
tratamiento en base a concentrado proteico de guisante (1,09 vs. 1,13, 1,19 y 1,16 para
concentrado de guisante y concentrado, harina y semilla procesada de soja,
respectivamente (P < 0,01). Además, en este trabajo, al igual que en el de Paredes et al.
(2008) se observó una reducción no significativa del índice de diarreas con la utilización
del concentrado proteico de guisante. En un tercer ensayo realizado con pollos de 21 d
de edad se estudió la digestibilidad ileal verdadera de la proteína y de los aminoácidos
del concentrado de guisante en relación con las otras 3 fuentes de proteína de soja
(Valencia et al., 2008c). No se observaron diferencias entre tratamientos para la
mayoría de los nutrientes estudiados. De hecho, el coeficiente de digestibilidad de la
proteína fue superior para la proteína de guisante que para el concentrado de proteína de
soja (90,0 vs. 89,4%). Por el contrario, la digestibilidad de la metionina fue superior
para este último (92,7 vs. 88,7%).
El concentrado de proteína de soja es un ingrediente de elección en alimentación
de peces donde sustituye con ventaja económica otras fuentes proteicas de origen
animal (Tyler and Racz, 2005). En las tablas 21 y 22 se ofrecen detalles a este
particular. Se observa la buena digestibilidad de la materia orgánica y la proteína del
concentrado de guisante tanto en tilapia como en trucha en relación con el guisante
entero, crudo o descascarado.
Las leguminosas de grano son pues buenas fuentes de energía y proteína en
alimentación animal. Su uso dependerá del coste de oportunidad de las mismas en
relación con la harina de soja y los cereales. Se precisa mejorar el valor nutritivo de las
mismas bien mediante mejora genética de las diversas semillas bien mediante
tecnologías adecuadas que permitan una mejor valorización de los componentes del
grano en humana o en alimentación animal.
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86
Tabla 1.- Composición química (%) de diversas leguminosas utilizadas en el mercado
nacional (Fedna, 2003)
Humedad
Cenizas
Proteína bruta
Extracto etéreo
Fibra bruta
FND
LAD
Almidón
Azúcares
EN porcino, Kcal/kg
EMAn aves, Kcal/kg
UFL
Guisante de
Primavera
12,3
2,8
20,5
1,5
5,7
12,1
0,7
40,5
3,5
2200
2650
1,02
Lupinus
angustifolus
9,2
2,8
30,7
5,4
14,5
25,1
0,5
1,3
3,0
2125
2050
1,06
Haba
caballar
11,5
3,4
25,1
1,3
8,5
13,3
1,3
35
3,7
2050
2410
1,02
Veza
común
10,0
3,5
26,5
1,7
6,5
14,3
1,4
37,4
4,3
1950
2600
0,99
Hna soja
47%
11,9
6,0
46,9
1,6
4,6
10,0
0,2
0,5
7,0
2000
2290
1,02
Tabla 2.- Factores antinutricionales de las semillas de leguminosas (GRDC, 1997)
Guisante
primavera
Oligosacáridos, %
3,5
Fitatos, %
0,6
Taninos totales, %
0,4
1,3
I. tripsina1, mg/g
Lectinas, dil.
4,0
Saponinas, mg/kg
Alcaloides, %
Vicina+convicina, mg/g
1
Actividad inhibidores de la tripsina
Altramuz
Altramuz
albus
angustifolium
6,6
4,1
0,6
0,5
0,4
0,3
0,08
0,12
573
0,01
0,02
-
Judía
común
3,0
1,3
0,6
5,6
-
Haba
caballar
2,7
1,0
0,14
6,4
Veza
común
3,4
0,7
0,6
2,4
-
Tabla 3.- Composición de la fracción grasa (%) de las principales leguminosas de grano
Grasa total, %
Ácidos grasos1, %
GRDC INRA Fedna
C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3
1997
2006
2003
Guisante
1,1
1,0
1,5
12,5
1,2
25,1
42,3
9,7
Altramuz albus
9,4
8,4
7,8
1,6
50,0
17,2
9,5
Altramuz angustif.
5,9
5,3
5,4
11,0
3,7
33,5
37,1
5,3
Haba caballar
1,2
1,1
1,3
14,0
2,3
21,1
45,0
4,7
Soja integral
17,9
20,0
10,5
3,8
21,7
53,1
7,4
1
Datos del GRDC (1997) excepto para soja integral (INRA, 2006). En C18:1 sólo se
incluye el ácido oleico.
87
Tabla 4.- Factores antinutricionales de la semilla de guisante (GRDC, 1997)
Nº muestras
Oligosacáridos, %
81
Fitatos, %
110
Taninos totales, %
117
Taninos condensados, %
444
I. tripsina1, mg/g
288
Lectinas
5
1
Actividad inhibidores de la tripsina
Media
3,5
0,6
0,4
0,02
1,3
4,0
Rango
2,4-5,8
0,2-1,0
0-1,0
0-0,1
0,4-2,1
4,0-4,0
Tabla 5.- Factores antinutricionales de la semilla de altramuz (GRDC, 1997)
L. albus
Nº
muestras Media
Oligosacáridos, %
17
6,6
Fitatos, %
16
0,6
Taninos totales, %
13
0,4
Taninos condens., %
14
0,02
I. tripsina1, mg/g
9
0,08
Alcaloides, %
96
0,01
Saponinas, mg/g
1
Actividad inhibidores de la tripsina
L. angustifolius
Rango
5,2-7,8
0,4-0,9
0,2-0,5
0,001-0,005
0,05-0,10
0-0,02
Nº
muestras
202
254
208
236
148
1316
11
Media
4,1
0,5
0,3
0,01
0,12
0,02
573
Tabla 6.- Factores antinutricionales de la semilla de haba caballar (GRDC, 1997)
Nº muestras
Oligosacáridos, %
22
Fitatos, %
Taninos totales, %
23
Taninos condensados, %
28
I. tripsina1, mg/g
24
Vicina, mg/g
9
Convicina, m/g
9
1
Actividad inhibidores de la tripsina
88
Media
2,7
1,0
0,22
0,14
4,1
2,2
Rango
2,2-3,2
0,7-1,1
0,1-0,3
0,05-0,2
3,2-5,1
1,5-2,7
Rango
2,9-5,2
0,3-0,8
0,2-0,5
0-0,11
0,05-0,24
0-0,04
442-740
Tabla 7.- Factores antinturicionales de la semilla de veza, garbanzo1 y lenteja. Valores
medios (GRDC, 1997)
Veza común
3,5
0,7
0,6
0,2
2,4
-
Oligosacáridos, %
Fitatos, %
Taninos totales, %
Taninos condensados, %
I. tripsina2, mg/g
Lectinas, dilut.
1
Número reducido de muestras
2
Tipo Kabuli
3
Actividad inhibidores de la tripsina
Garbanzo
2,1
0,7
0,3
0,01
3,0
-
Lenteja
2,5
0,5
0,8
0,3
0,6
24
Tabla 8.- Análisis proximal del guisante según diversas fuentes (%)
Fedna
GRDC
2003
1997
Materia seca
12,3
90,3
Proteína bruta
20,5
23,2
Almidón
40,5
42,0
Azúcares totales
3,5
Cenizas
2,8
2,5
Extracto etéreo
1,5
1,1
Fibra bruta
5,7
5,9
FND
12,1
13,3
0,7
0,5
LAD2
1
1994 para fibra bruta y 1982 para cenizas.
2
Lignina ácido detergente
CIGI
2003
90,0
23,0
46,0
4,6
3,3
1,4
5,5
16,7
0,5
NRC
19981
89,0
22,8
3,9
3,0
1,2
5,5
12,7
-
INRA
2006
86,4
20,7
44,6
4,6
3,0
1,0
5,2
12,0
0,3
PN, UK
2008
86,0
20,5
44,0
4,0
3,0
1,2
6,0
12,0
-
Tabla 9.- Composición de la fracción mineral (%) del guisante según diversas fuentes
Fedna
2003
0,1
0,4
0,12
1,05
0,02
0,04
0,18
8
82
Calcio
Fósforo
Magnesio
Potasio
Sodio
Cloro
Azufre
Cobre, mg
Hierro, mg
Manganeso, mg
Zinc, mg
1
45% en forma de P fítico
NRC
1998
0,11
0,39
0,12
1,02
0,04
0,05
0,2
9
65
23
23
GRDC
1997
0,07
0,40
0,12
0,82
0,01
0,2
6
53
16
30
89
INRA
2006
0,11
0,40
0,14
0,98
0,01
0,08
0,2
7
92
9
32
CIGI
2003
0,11
0,39
0,12
1,02
0,04
0,05
0,2
9
65
23
23
PN, UK
2008
0,09
0,40
0,13
0,95
0,02
0,1
0,2
7
80
10
31
Tabla 10.- Composición nutricional de la fracción proteica (g/16 g N) del guisante
según diversas fuentes (%)
Lys
Met
Met + cys
Thr
Trp
Ile
Fedna
2003
7,2
1,1
2,6
3,8
0,9
4,2
GRDC
1997
6,9
0,9
2,5
3,4
0,8
3,9
CIGI
2003
7,3
1,2
2,2
3,6
0,8
4,8
INRA
2006
7,3
1,0
2,3
3,8
0,9
4,2
NRC
1998
6,6
0,9
2,3
3,4
0,8
3,8
PN, UK
2008
7,1
0,9
2,3
3,7
0,9
4,1
Tabla 11.- Valoración energética del guisante según diversas fuentes, Kcal/kg
Fedna
GRDC
2003
1997
ED porcino
3300
3490
EN porcino
2200
EMAn aves
2650
2486
ED conejos
3240
UFL
1,02
UFC
1,02
1
3440 kcal para cerdas en lactación.
2
2690 en piensos granulados
CIGI
2003
3485
2450
2600
1,05
-
INRA
2006
33201
2320
24301
3090
1,04
1,05
PN, UK
2008
3322
2325
2724
-
NRC
1998
3435
2195
2570
-
Tabla 12.- Variabilidad en la composición química (%) del guisante (GRDC, 1997)
Materia seca
Proteína bruta
Cenizas
Extracto etéreo
Fibra bruta
FND
Lignina
Aminoácidos (g/16 g N)
Lys
Met
Cys + met
Thr
Trp
Peso, mg/semilla
Nº muestras
409
3.788
78
14,1
12,1
49
24
Media
90,3
23,2
2,5
1,1
5,9
13,3
0,5
Rango
88,9-91,8
19,3-27,3
2,1-3,3
0,7-2,4
4,5-7,9
7,1-24,5
0,1-1,0
185
184
126
181
8
415
6,87
0,85
2,46
3,44
0,78
191
4,28-8,27
0,35-1,19
1,93-3,09
1,90-4,13
0,56-0,93
156-252
90
Tabla 13.- Efecto de la temperatura sobre la calidad soja (Fasina et al., 2003)
1
Ureasa
Sol. KOH, %
I. tripsina2
Lectinas3
1
Cambio pH
2
mg/g harina
3
totales, mg/g harina
Hna soja
cruda
2,37
90,0
46,6
2,7
Hna soja procesada, 5 min.
90 ºC
100 ºC
2,05
0,09
91,2
84,1
11,1
4,9
1,5
0,1
Aceptac.
0-0,2
75-85
<5
?
Tabla 14.- Digestibilidad ileal aparente (%) del almidón y la energía y digestibilidad
ileal estandarizada (%) de la proteína en guisantes procesados1 (Stein y Bohlke, 2007)
Almidón
Energía
Control
crudo
89,8
71,5
Extrusionado, ºC
75º
115º
155º
92,1
94,7
95,9
76,4
79,3
79,0
Granulado
75º
90,1
69,1
Proteína bruta
81,4
88,8
93,5
92,2
83,0
Lys
91,1
95,3
97,1
96,4
91,7
Met
84,0
92,9
92,6
92,4
82,5
Cys
72,5
84,4
89,7
87,9
71,6
1
Dietas basadas en dextrosa, aceite de soja y 85% de guisantes.
L
***
***
Q
NS
0,10
***
***
***
***
*
***
***
***
Tabla 15.- Composición del concentrado proteico de guisante (aminoácidos en % sobre
PB)
Concentrado proteico
Guisante
Canadá
España1
Entero2
Humedad
9,0
7,1
12,3
Proteína bruta
54,5
52,5
20,5
Almidón
13,0
11,0
40,5
Cenizas
4,0
5,1
2,8
Grasa
4,4
2,0
1,5
Sodio
0,02
0,04
0,02
Potasio
2,36
1,90
1,05
Calcio
0,10
0,16
0,10
Fósforo
0,98
0,75
0,40
Lys
7,38
7,20
7,20
Met + cys
2,77
2,60
2,60
Thr
4,30
3,90
3,80
Trp
1,56
1,05
0,90
1
Pruebas experimentales realizadas en el Departamento de Producción Animal (UP
Madrid)
2
Fedna, 2003
91
Tabla 16.- Influencia del tipo de almidón sobre la productividad en lechones de 29 a 36
días de vida (Paredes et al., 2008)
Arroz
Maíz
1
Grano1
grano
GMD, g
229
292
CMD, g
228
260
IC
1,03
0,89
7,4
8,9
ID3
1
Cocido y laminado
2
Micronizado (50 μ) y con un 15% PB
3
Días con diarrea: días totales en prueba
Almidón
guisante2
220
234
1,07
6,0
S.E.M.
n=6
17,81
14,43
0,057
P
**
NS
**
NS
Tabla 17.- Influencia de la fuente proteica sobre la productividad en lechones de 29 a 60
días de vida (Paredes et al., 2008)
C. guisante
54% PB1
435
456
1,05
8,2
C. soja
56% PB1
433
458
1,05
8,3
GMD, g
CMD, g
IC
ID3
1
Concentrado proteico
2
Días con diarrea: días totales en prueba
S.E.M.
n=6
16,51
21,73
0,024
Tabla 18.- Influencia de la dieta sobre el coeficiente de digestibilidad ileal aparente (%)
de los aminoácidos en lechones a 48 días de edad (Valencia et al., 2008a)
E.E.M.
n=6
Lisina
80,3
79,6
80,8
78,7
1,540
Metionina
82,9
81,9
82,5
80,9
1,056
Cistina
64,9
68,8
68,6
69,3
1,581
Treonina
75,3
78,4
76,2
76,2
1,146
Valina
79,0
80,0
79,7
78,4
1,670
1
2
Concentrado de proteína de guisante. Concentrado de proteína de soja.
3
Harina de soja. 4 Haba de soja cocida.
NS= No significativo.
Dieta
CPG1
CPS2
SBM3
92
FFSB4
P
NS
NS
NS
NS
NS
Tabla 19.- Influencia de la edad y de la dieta sobre el coeficiente de digestibilidad fecal
aparente (%) en lechones de 36 y 48 días de edad (Valencia et al., 2008a )
Fuente proteica
CPG1
CPS2
SBM3
FFSB4
E.E.M.5
n = 20
Edad
Dieta
ExD
Materia orgánica
36 d
89,3
90,3
90,8
89,8
0,208
48 d
90,7
90,9
90,6
89,9
0,216
Media
90,0
90,6
90,7
89,9
*
NS
+
Energía bruta
36 d
87,3
88,7
89,3
88,3
0,274
48 d
88,5
89,1
89,0
88,4
0,270
Media
87,9
88,9
89,2
88,4
NS
NS
NS
Extracto etéreo
36 d
86,6
86,2
85,9
85,0
0,623
48 d
88,7
87,1
87,9
85,1
0,414
Media
87,7
86,7
86,9
85,1
NS
NS
NS
1
Concentrado de proteína de guisante. 2 Concentrado de proteína de soja. 3 Harina de
soja. 4 Haba de soja cocida.
5
E.S.M. (n = 5) de los valores medios de 0,375, 0,50 y 0,951 para MO, EB y EE,
respectivamente.
NS= No significativo; + P<0,10; * P<0,05.
Tabla 20.- Influencia de la fuente proteica sobre los rendimientos productivos de
lechones de 26 a 48 d de edad (Valencia et al., 2008a)
CPG1
CPS2
SBM3
FFSB4
E.E.M.
N=5
P
DIETA
26 A 36 D DE
EDAD
GMD, G
212C
271AB
286A
244BC
13,5
**
CMD, G
207
234
232
230
10,1
NS
I. CONVERSIÓN
0,98A
0,87BC
0,81C
0,94AB
0,0281
**
5
0,67
2,00
2,33
3,00
NS
ID
37 A 48 D DE
EDAD
GMD, G
530A
546A
517AB
477B
17,7
*
AB
A
A
B
613
614
551
15,9
*
CMD, G
580
I. CONVERSIÓN
1,09B
1,13AB
1,19A
1,16AB
0,0219
**
ID
0,83
1,07
0,28
2,50
NS
1
2
3
Concentrado de proteína de guisante. Concentrado de proteína de soja. Harina de
soja. 4 Haba de soja cocida. 5 Incidencia de diarreas (proporción de días en los cuales los
credos mostraron síntomas clínicos de diarrea, con respecto al número total de días del
ensayo).
NS= No significativo; * P<0,05; ** P<0,01.
a, b, c: Medias dentro de la misma fila con diferente superíndice son significativamente
diferentes.
93
Tabla 21.- Efecto del procesado sobre la digestibilidad del guisante en acuicultura
(Tyler y Racz, 2005)
Guisantes crudos
Guisantes descascarados
Guisantes desc. extrusionados
Concentrado proteica guisante
Proteína bruta
Trucha
Tilapia
0,91
0,85
0,91
NS
0,94
0,97
0,95
0,95
Energía bruta
Trucha
Tilapia
0,55
0,58
0,57
ND
0,78
0,89
0,87
0,95
Tabla 22.- Digestibilidad aparente (%) del guisante en truchas (Thiessen y Campbell,
2001; ver Tyler y Racz, 2007)
Guisantes enteros
Guisantes descascarados
Guisantes desc. y extrusionados
Concentrado proteína guisante
Materia
seca
42,1c
46,6c
73,7b
84,0a
94
Proteína
bruta
90,9b
91,4b
93,5ab
94,6a
Energía
bruta
54,6c
56,8c
78,4b
87,0a
Fósforo
64,9
54,1
51,5
61,2
III JORNADAS DE LA AEL: RESÚMENES PANELES
95
96
ESTUDIO DE LA FLOR DEL GUISANTE (Pisum sativum Linnaeus,
1753) Y DE SUS “GUÍAS DE MIEL” A TRAVÉS DE LA
FOTOGRAFÍA EN EL ESPECTRO ULTRAVIOLETA VISIBLE
POR LOS INSECTOS; Y ESTUDIO DE LOS INSECTOS
POLINIZADORES
Aguado, L.O.1; Ortiz-Sánchez, F.J.2; García, C.A.1; Caminero, C.1*
1
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL). Dpto. Producción Vegetal
y Agronomía. Ctra Burgos Km 119, Finca Zamadueñas, 47071 Valladolid.
(E-mail:camsalco@itacyl.es)
2
Grupo de Investigación “Transferencia de I+D en el Área de Recursos Naturales”.
Universidad de Almería. Ctra. de Sacramento, 04120 La Cañada San Urbano (Almería).
Resumen: Durante el presente año 2008 se han estudiado las “guías de miel” presentes
en las flores del guisante Pisum sativum L. mediante la fotografía ultravioleta en color y
se ha profundizado en el conocimiento de sus polinizadores.
Palabras clave: flor guisante, Pisum sativum, guías de miel, ultravioleta, polinizadores.
1. Introducción
La flor del guisante (Pisum sativum) está definida como cleistógama, produciéndose su
apertura aproximadamente 24 horas después de su polinización. Este hecho hacen que
se considere al guisante como una planta de fecundación autógama. Sin embargo,
diversos estudios han demostrado porcentajes de fecundación cruzada de hasta el 30%
bajo determinados condicionantes, lo que podría ser significativo y debería tenerse en
cuenta, caso de confirmarse en los ambientes de trabajo, en tareas relativas a
conservación, regeneración y multiplicación de germoplasma, programas de
mantenimiento varietal o, incluso, para los posibles riesgos ecológicos ocasionados por
la migración de transgenes vía polen a especies silvestres afines o a otros cultivares,
caso de liberar en un futuro guisantes transformados genéticamente.
Desde el año 2005 al 2008 se ha estudiado en la Finca Zamadueñas (Valladolid), la
existencia e identificación de posibles insectos polinizadores primarios y secundarios en
el cultivo de guisante y sus requerimientos, habiéndose iniciado un esfuerzo por conocer
“las guías de néctar o miel” que presentan las flores del guisante y su posible atracción
sobre dichos insectos polinizadores.
2. Materiales y Métodos
Para la observación y caracterización de los polinizadores primarios y secundarios de
la flor del guisante, se estableció la siguiente metodología:
1) Realización de visitas regulares a las parcelas con guisante durante la época de
floración, en diferentes intervalos horarios, así como en días soleados y nublados.
2) Para la observación y estudio de polinizadores en las parcelas, sólo se visitaron
aquellas parcelas donde las variedades de guisante están perfectamente controladas y
caracterizadas. En las mismas se procedió a la observación de la actividad de los
diferentes insectos que acudían a las flores del guisante, tomando fotografías y
procediendo a la captura en campo de los diferentes polinizadores, para su posterior
determinación en laboratorio.
97
Durante el presente 2008, y desde el 20 de mayo hasta el 7 de julio en las parcelas del
ITACyL ubicadas en la Finca Zamadueñas (Valladolid) se ha procedido a realizar
diferentes tomas fotográficas de flores blancas y moradas de guisantes, tanto en el
espectro visible por el ser humano como en el ultravioleta en color percibido por las
abejas. La mayoría de estas fotos se han realizado en estudio fotográfico, utilizando
una cámara Nikon D70, con un filtro HOYA UV para recoger la luz ultravioleta.
Ambas imágenes se han superpuesto en el laboratorio, mediante el programa
fotográfico Photoshop, y en la imagen visual percibida por el ser humano además de
incluir la imagen ultravioleta, se han realizado las correspondientes traslaciones de
color adecuadas al actual conocimiento de la visión tricromática ultravioleta de las
abejas. Posteriormente se han tomado algunas imágenes en exterior utilizando un
trípode.
3. Resultados y Discusión
Se han estudiado un importante número de polinizadores primarios, destacando
algunas especies por su tamaño y su capacidad para realizar numerosas visitas
ininterrupidas como es el caso de Xylocopa iris uclesiensis Pérez, 1901, X. valga
Gerstaecker, 1872, X. violacea (Linnaeus, 1758), Bombus terrestris (Linnaeus, 1758) y
Bombus lucorum (Linnaeus, 1761); mientras otras especies de menor tamaño son
sumamente importantes por el elevado número de individuos que visitan y polinizan la
flor del guisante, destacando Eucera caspica Morawitz, 1873, E. codinai Dusmet,
1926, E. graeca Radoszkowski, 1876 y E. pulveracea Dours, 1873. En primaveras
muy lluviosas, como la que hemos tenido este año, el número de polinizadores
primarios aumenta, pues algunas especies de abejas que habitualmente eclosionan más
tarde, han coincidido con la floración de este cultivo, como es el caso de Eucera
nigrilabris Lepeletier, 1841, Anthophora plumipes (Pallas, 1772), A. senescens
Lepeletier, 1841, A. crinipes Smith, 1854 y A. agama Radoszkowski, 1879.
A lo largo de este estudio se ha podido conocer y comprobar la importante efectividad
visual de “las guías de miel ultravioleta” de la flor del guisante durante el período de
floración. Además debemos destacar la mayor efectividad visual ultravioleta de las
flores blancas en los días despejados; frente a la mayor efectividad visual ultravioleta
de las flores moradas los días nublados. También es notable la variación en las guías de
miel, ligada a las diferentes variedades de guisante.
Asimismo, no sólo parece existir una variación en la atracción de insectos debida al
diseño cromático ultravioleta entre flores blancas y moradas, sino también dependiente
en función del clima y de la mayor o menor intensidad luminosa ultravioleta de los
días, que varía notablemente entre zonas mesetarias y de montaña. Aún no está clara la
verdadera incidencia de las “guías de miel” ligada al color de la flor y sería necesario
realizar más estudios en diferentes áreas geograficas. El clima, así como la temperatura
y la humedad son factores determinantes en la eclosión de los insectos polinizadores,
de modo que parece fundamental realizar estudios similares en diferentes zonas de la
Península Ibérica para comprobar si los polinizadores primarios son las mismas
especies o varían en función de la geografía y de los condicionantes ambientales.
98
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el Plan de Experimentación Agraria del ITACyL.
Referencias
Janvier, H. 1977. Graellsia 32 [1976]: 193-214.
Mackie, W.W. & Smith, L. 1935. American Society of Agronomy Journal, 27:903-909.
Razem, F. A. & Davis, A. R. 1999. Protoplasma, 206: 57-72.
Rebolledo, R.; Martínez, H.; Palma, R; Aguilera, A. & Klein, K. 2004. Agricultura
Técnica 64 (3) : 245-250.
Warnock, S. J., & Hagedorn, D. J. 1954. Agronomy Journal, 46: 274.
99
POLIMORFISMO ISOENZIMÁTICO DE VARIEDADES LOCALES
DE LENTEJA (Lens culinaris Medik) PROCEDENTES DE
CASTILLA Y LEÓN
Cristóbal Sánchez M.D.
Dpto. de Producción Vegetal y Recursos Forestales. ETSIIAA. Universidad de
Valladolid.
Resumen
La caracterización de recursos genéticos mantenidos en un banco de germoplasma tiene
una aplicación importante para la futura utilización de los mismos. El objetivo de este
trabajo fue el estudio de los niveles de diversidad genética en dichas poblaciones y la
distancia genética entre las mismas, utilizando como marcador isoenzimas.
Palabras clave: variabilidad genética, frecuencias alélicas, distancia genética, análisis de
componentes principales.
1. Introducción
Los estudios de variación isoenzimática han aportado mucha información acerca de
aspectos como la diversidad genética de las poblaciones, debido a su variabilidad, su
expresión codominante, ausencia de epistasias e influencias ambientales (Brown &
Weir, 1983) y su carácter más económico frente a los marcadores moleculares.
La utilización de isoenzimas en el estudio de diversos aspectos genéticos en el
género Lens ha sido muy abundante: Pinkas al (1985); Hoffman et al (1986); de la Rosa
et al (1992), Ferguson et al (1996, 1998); Ehtishan et al (2001) han estimado por este
método diversidad genética, se han encontrado relaciones filogenéticas, estructuras
poblacionales y sistemas reproducción.
Barulina (1930) clasificó las lentejas en función del tipo de semillas y otros
caracteres morfológicos en macrospermas y microspermas. En la comunidad de Castilla
y León se cultivan lentejas pertenecientes a ambos tipos incluyendo las de tipo
microsperma dos variedades, variedad variabilis (lenteja pardina) y variedad dupuyensis
(lenteja verdina).
2. Materiales y Métodos
Para la realización del estudio se han utilizado 25 variedades locales de lenteja (23
de ellas pertenecientes al Banco de Germoplasma del INIA).
Para el análisis electroforético se germinaron semillas de cada población
manteniéndose las plántulas a 22º C y 16 horas de luz. La extracción de enzimas se hizo
mediante macerado de 2 o 3 foliolos y como soporte de la electroforesis se utilizaron
geles de almidón al 11%. En la tabla 1 se encuentran los sistemas de tampones
empleados y las isoenzimas analizadas en cada uno de ellos.
Se realizó una interpretación genética de los patrones de bandas y los datos
obtenidos fueron analizados con el programa POPGEN 3.0 para hallar parámetros de
diversidad genética y la distancia genética de Nei, Nei (1978) que ha permitido dibujar
un dendrograma utilizando el procedimiento UPGMA, y el programa SPSS 11.0 para
realizar un análisis de componentes principales para conocer aquellas enzimas que más
100
habían contribuido a la variabilidad con el fin de limitar el número de análisis y enzimas
a realizar en el futuro.
Tabla1. Sistemas enzimáticos analizados, sistemas de tampones y condiciones de
electroforesis
Sistemas enzimáticos
Abreviatura
Leucinaminopeptidase
Glutamato
oxaloacetico
transaminasa
Peroxidasa catódicas
Enzima málico
Fosfoglucomutasa
Fosfoglucoisomerasa
Shikimate dehidrogenasa
6-Fosfogluconate
dehidrogenasa
LAP
Código
E.C.
3.4.11.1
GOT
2.6.1.1.
PRXc
1.11.1.7.
ME
1.1.1.40.
PGM
PGI
SKDH
5.4.2.2.
5.3.1.9.
1.1.1.25
6PGD
1.1.1.44
Sistema de tampón
Condiciones
electroforesis
Tris citrato-litio borato
pH 8.3
V = 380 V
I= 75 mA
Morfolina-citrato
6.7
V= 210 v
I= 60 mA
pH
de
3. Resultados y Discusión
A partir de las frecuencias alélicas se calcularon parámetros de diversidad como el
porcentaje de loci polimórficos, el número medio de alelos por locus, la diversidad
genética de Nei. Para todos ellos se encontraron valores superiores a los mostrados en
otros trabajos similares con variedades locales de la misma especie y distintas
procedencias, utilizando marcadores bioquímicos (Ferguson et al 1998; Erskine et al
1991; Pinkas et al 1985; Sultana et al, 2006) que resultaron ser similares a los valores
medios que para plantas autógamas calcularon Hamrick et al (1997). Utilizando
marcadores moleculares (ISSR), Edossa et al (2007) y Sonante et al (2007) obtuvieron
valores superiores para dichos parámetros.
En la figura 1 se muestra el dendrograma obtenido tras aplicar la distancia genética
de Nei.
Dendrogram
600
Distance
500
400
300
200
100
2058 P
8701 P
16344 P
22154 P
4245 P
11083 P
BAUII P
16345 P
11081 P
BAUI P
4244 P
8698 P
11075 P
16346 P
4246 V
8697 V
8688 V
11076 V
11074 M
11079 M
11082 V
19696 M
22153 V
11078 M
11080 M
0
Figura 1. Dendrograma de las 25 variedades locales de lentejas, P (pardina), V
(verdina) M (macrosperma) basado en las frecuencias alélicas isoenzimáticas.
Se observa un grupo constituido por semilla microsperma de la variedad pardina,
sin embargo y al igual que en estudios de otros autores no existe una separación neta
entre los tipos macrosperma y microsperma, ya que el grupo 2 esta formado por ambos.
Estos resultados también han sido obtenidos por otros autores en trabajos realizados con
marcadores moleculares (Abo- elwalfa, A. et al , 1995). Sin embargo es de destacar que
este grupo engloba a la variedad verdina de semilla pequeña con aquellas de semilla
101
grande que por lo tanto, estarían más cerca genéticamente, existiendo por lo tanto una
continuidad entre ambos tipos de lentejas.
El análisis de componentes principales pone de manifiesto que los tres primeros
componentes explican el 46% de la varianza y que estarían formados por los loci GOT 3
PGM2, GOT 2, PGI2 y SKDH1, habiendo resultado los dos primeros determinantes en
la formación de los grupos del dendrograma, tal y como anteriormente encontraron
Rodríguez et al (1999)
Referencias
ABO-ELWAFA A.; MURAI K.; SHIMADA T. (1995). Intra and interspecific
variations in Lens revealed by RAPD markers. Theor.Appl. Genet. 90: 335-340.
BARUKINA H. (1930) Lentil of the URss and of the other contries. Bull. APPL. Bot.
PL. breed. SUPPL. 40. 1-319
BROWN A.H.D.; WEIR B.S. (1983). Measuring genetic variability in plant
population,In: S.D. Tanksley and T.J. Orton (Editors), Isozymes in Plant Genetic
and Breeding, Part A: 219-239 Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam
DE LA ROSA L.; JOUVE N. (1992). Genetic variation for isozyme genes and proteins
in Spanish primitive cultivars and wild subspecies of Lens. Euphytica 59:181-187.
EDOSSA F.; KASSAHUN T.; ENDASHAW B. (2007) Genetic diversity and
population structure of Ethiopean lentil (Lens culinaris Medik. ) landraces as
revealed by ISSR marker. African Journal of Biotechnology 6 (12): 1460-1468
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103
VARIACIÓN GENÉTICA DE CARACTERES AGRONÓMICOS EN
VICIA FABA
S. Cruz-Izquierdo1,2*, A.M. Torres1, J.I. Cubero3 , F. Flores4, C.M. Ávila2
1
IFAPA, Centro“Alameda del Obispo”, Área de Mejora y Biotecnología; Apdo. 3092,
14080 Córdoba. Spain.
2
Universidad de Córdoba. Dpto. Genética, Edificio Mendel, Campus Rabanales, 14071
Córdoba.
3
IAS-CSIC. Apdo. 4080, 14080 Córdoba, Spain.
4
Universidad de Huelva. E.P.S. La Rábida. Ciencias Agroforestales, 21819 Palos de la
Frontera. Huelva, Spain.
*
serafin.cruz.ext@juntadeandalucia.es
1. Introducción
La adaptación de las plantas a ambientes modificados por el hombre determina cambios
en la composición genética de la población original. Estos cambios producen un
continuo desde formas primitivas a cultivares modernos con diferentes grados
intermedios de domesticación (Suso y Cubero, 1986). En los programas de mejora de
cualquier cultivo es imprescindible manejar una amplia base genética para poder aplicar
diferentes metodologías de mejora y ser más eficientes en el proceso. La selección
implica el manejo de múltiples caracteres altamente influenciados por el ambiente, por
lo que es necesario hacer uso de técnicas de análisis que faciliten su interpretación y
ayuden a la discriminación de las mejores variables. Yan y Rajcan (2002) usaron el
genotipo por caracter ó GT-biplot, una ampliación del genotipo por ambiente ó GGEbiplot (Yan et al, 2000), para analizar la interacción genotipo x ambiente. El GT-biplot
muestra gráficamente las interrelaciones entre caracteres y facilita la comparación visual
de las accessiones y su selección. Particularmente, el análisis discriminante podría
detectar en un espacio multidimensional variaciones entre diferentes niveles de
caracteres mediante combinaciones de las variables observadas y determinar la
segregación dentro de los diferentes niveles y el grupo de características que más
contribuye a la separación o agrupación. Con la finalidad de estudiar la variación
genética y la interrelación entre caracteres relacionados con el rendimiento y la
domesticación en Vicia faba se ha realizado un análisis GT-biplot para el primer año de
evaluación de una población de 115 líneas recombinantes (RILs) F6 derivadas entre
parentales con gran variabilidad para dichos caracteres.
2. Material y Métodos
Material vegetal y toma de datos
Se evaluaron 115 líneas recombinantes (RILs) provenientes del cruzamiento intraespecífico entre las líneas Vf6 (var. equina) y Vf27 (var. paucijuga con semilla pequeña
y redonda) en Córdoba durante la campaña 2006-2007. El ensayo incluyó los 2
parentales y 2 testigos (T1=Vf172, T2=Alameda). El ensayo se realizó bajo diseño de
bloques al azar con dos repeticiones. La unidad experimental consistió en un surco de 1
m de longitud por 0.8 m de separación. Se realizó la toma de datos de 27 variables
(Tabla 1) en 5 plantas de cada unidad experimental. Este ensayo se ha repetido durante
la campaña 2007/2008. Los caracteres evaluados se sometieron a un análisis
multivariado utilizando la el GT-biplot (Yan y Rajcan, 2002), una técnica útil para
104
analizar datos de muchos caracteres y facilitar su selección ya que muestra gráficamente
el perfil y la asociación del carácter entre genotipos.
3. Resultados y discusión
El análisis GT-biplot, explicó un 37% del total de la variación de los datos
estandarizados un porcentaje, relativamente bajo que refleja la complejidad de las
relaciones entre los caracteres considerados (Yan y Rajcan, 2002; Rubio et al. 2004).
Los caracteres discriminantes con mayor variación entre las 115 líneas fueron en un
primer nivel IF, IFV y FF y en un segundo nivel MF, NFI, NNF, NNV, LV, PGP, DR y
DS, como indica la longitud relativa de sus vectores. La interrelación mostrada entre
estos caracteres sugiere la importancia de los mismos para ser considerados en el
proceso de selección y mejora. El análisis revela: i) una positiva y fuerte asociación
entre IF, IFV, FF, NTP, NPE y NJPP (Grupo 1) entre MF, con NFI, NNF, NGNVP,
NFH y APNV (Grupo 2), entre PGP con LV, NNV, NGP, NVNT, TF, NVN, NVP,
NOFP y APNF (Grupo 3) y entre DR con DS y NGAVP (Grupo 4), ii) una correlación
cercana a cero entre el Grupo 1 y el Grupo 4 y entre el Grupo 3 y los Grupos 2 y 4,
como se indica por la cercanía perpendicular de los vectores, y iii) una fuerte y negativa
asociación entre el Grupo 4 y el Grupo2, como indican los ángulos obtusos entre sus
vectores (Fig. 1). En contraste, otros caracteres como NGAVP, NOFP, NOIP, APNF,
NJPP, NTP y NGNVP mostraron vectores cortos, sugiriendo poca asociación con otros
caracteres o una mínima variación entre las líneas para estas características. El
comportamiento observado coincide con el obtenido por Suso y Cubero (1986). La
segregación es evidente de los diferentes caracteres evaluados en la población RIL, lo
cual la hace posible como modelo para el estudio de la herencia de caracteres
implicados en el rendimiento y la domesticación en Vicia faba.
Tabla 1. Caracteres evaluados.
APNF
APNV
DR
DS
FF
IF
IFV
LV
MF
NFH
NFI
NGP
NGV
NJPP
NNF
NNV
NOFV
NOIV
NPE
NTP
NVN
NVP
NVTP
P100G
PGP
TF
V
Carácter
Altura primer nudo con flor (cm)
Altura primer nudo con vaina (cm)
Daño por roya (%)
Dehiscencia de vainas
Fin de floración(días)
Inicio de floración (dias)
Inicio de formación de vainas (días)
Longitud de vaina (cm)
Madurez fisiológica (días)
No. de foliolos por hoja
No. de flores por inflorescencia
No. de granos por planta
No. de granos por vaina
No. de jopos por parcela
No. de nudos con flor
No. de nudos con vaina
No. de óvulos fértiles por vaina
No. de óvulos infértiles por vaina
Número de plantas emergidas
No. de tallos por planta
No. de vainas por nudo
No. de vainas por planta
No. de vainas de tallo principal
Peso de 100 granos (g)
Peso de grano por planta (g)
Tamaño de flor (cm)
Variación de la parcela
Figura 1. Representación del análisis GT-biplot.
105
Referencias
Suso M.J. and J.I. Cubero. (1986). Theor Appl Genet. 72:364-372.
Yan W., Hunt L.A., Sheng Q. and Slavnics Z. (2000). Crop Sci. 40:597-605.
Yan W, and Rajcan I. (2002). Crop Sci. 42:11-20.
Rubio J, Cubero J.I. Martín L.M., Suso M.J. Flores F. (2004). Euphytica 135:217-224.
106
CARACTERIZACIÓN
BIOQUÍMICA,
GENÉTICA
PATOGÉNICA DE AISLADOS DE Pseudomonas syringae pv. pisi
Y
Martín, A.; Ramos, S.; Barrios, A.; García, C.A.; Rodríguez, M.J. y Caminero, C.
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Dpto. de Producción Vegetal y
Agronomía. Ctra. Burgos km 119, Finca Zamadueñas, 47071, Valladolid
(E-mail: camsalco@itacyl.es)
Abstract
The genetic structure of Pseudomonas syringae pv. pisi and the variability of Spanish
strains were studied. The race structure and the results to some biochemical probes were
related to the genetic data.
Keywords: pea, Pseudomonas syringae pv. pisi, race, rep-PCR
Resumen
Se ha obtenido una primera aproximación sobre la estructura genética de Pseudomonas
syringae pv. pisi,y la variabilidad de las poblaciones existentes en España. Se ha
relacionado esta información con la estructura en razas del patógeno y con el resultado a
varias pruebas bioquímicas.
Palabras clave: guisante, Pseudomonas syringae pv. pisi, raza, rep-PCR
1. Introducción
El cultivo del guisante ha cobrado en los últimos años un gran interés en España,
siendo Castilla y León la principal región productora. En esta zona se están realizando
mayoritariamente siembras otoño-invernales, que permiten incrementar los
rendimientos del cultivo. Sin embargo, este tipo de siembra favorece la aparición de
algunos patógenos bacterianos como Pseudomonas syringae pv. pisi (Psp) (Martín y
col., 2006). El conocimiento acerca de la variabilidad de los patógenos de un cultivo es
una tarea muy importante, siendo hasta el momento muy limitados los relativos a Psp.
En este estudio se plantea una caracterización de cepas de Psp aisladas en España para
conocer su variabilidad, y compararla con la de otros aislados de diversos países.
2. Materiales y Métodos
Se utilizó una colección de 91 aislados de Psp procedentes de guisante compuesta por
53 cepas aisladas en España (Castilla y León y Navarra) y 38 de diferentes orígenes
geográficos (14 países de los cinco continentes). En esta colección de cepas se incluían
los aislados tipo de cada raza. La identidad de los aislados fue comprobada mediante
pruebas bioquímicas, y con diagnóstico molecular (Schaad y col., 2001). También se
comprobó a qué raza pertenecían las cepas de trabajos mediante inoculación en
cultivares diferenciales (Bevan y col., 1995). La caracterización bioquímica se realizó
evaluando la capacidad de las cepas de trabajo para asimilar 53 compuestos. La
caracterización molecular se realizó mediante rep-PCR con los cebadores REP, ERIC y
BOX. Con las bandas de ADN polimórficas se estudió la similitud genética y se elaboró
un dendrograma UPGMA con 2000 remuestreos.
107
3. Resultados y Discusión
Todas las cepas evaluadas presentaron perfil bioquímico clásico de Psp, y amplificaron
alguno de los marcadores descritos para el diagnóstico molecular de esta patovar. En
este diagnóstico por PCR se emplean 2 pares de cebadores, amplificándose una banda
de 132 pb (marcador AN3) u otra de 272 pb (marcador AN7). Se ha descrito que en Psp
puede haber dos grupos filogenéticos y que la amplificación de estos marcadores puede
relacionarse con la asignación a los mismos.
Todas las cepas se mostraron patógenas en Kelvendon Wonder (susceptible universal),
excepto una procedente de Ucrania. Se identificó a qué raza pertenecían los aislados de
trabajo apareciendo representadas las 7 razas del patógeno.
En la caracterización bioquímica se encontró variabilidad en las siguientes pruebas:
fluorescencia en KB, gelatina, esculina, betaína, L-lactato, D-tartrato, glicerol, eritritol,
D-arabinosa y celobiosa. El dendrograma elaborado con esta información mostró una
tendencia de agrupación en dos grupos, relacionado cada uno de ellos con la
amplificación del marcador de diagnóstico AN3 o del AN7, observándose que los
aislados españoles estaban distribuidos a lo largo de todo árbol.
En la caracterización genética mediante rep-PCR se identificaron 46 bandas
polimórficas. Se observó que mediante BOX-PCR y REP-PCR las cepas que
amplificaron AN7 presentaban perfiles de bandas distintos de las AN3, sin ser posible
identificar bandas polimórficas entre estos últimos aislados. Por el contrario, mediante
ERIC-PCR no se obtuvo una asociación tan clara entre aislados AN3 y AN7, generando
esta metodología polimorfismos en cepas AN3. El dendrograma elaborado muestra una
clara existencia de dos grandes grupos, perteneciendo uno de ellos a cepas que
amplifican AN3 y otro a AN7. De este modo, cuando se ha utilizado una gran colección
de aislados, se corrobora lo descrito inicialmente sobre la posible existencia de dos
grupos filogenéticos. Además, se ha encontrado asociación entre estos grupos genéticos
y dos pruebas bioquímicas (fluorescencia en medio King’s B y asimilación de eritritol),
presentándose respuestas diferentes en cada grupo. Los aislados procedentes de España
estaban distribuidos a los largo de todo el dendrograma por lo que muestran una gran
diversidad. Teniendo en cuenta que estas cepas han sido aisladas en tres años (20042006), que la mayoría de variedades de guisante empleadas son de origen foráneo y que
Psp es un patógeno transmitido por semilla, sería muy probable plantear que el
patógeno haya sido introducido en España en los últimos años en multitud de ocasiones
para que así aparezca tanta variabilidad. Por último se ha observado una asociación de
tres subgrupos en el dendrograma con las razas 2, 4 y 6, respectivamente.
4. Conclusiones
Los resultados obtenidos demuestran que en Psp hay dos grupos filogenéticos. Se han
detectado indicios de asociación entre los perfiles genéticos obtenidos con la estructura
en razas de Psp. La gran variabilidad genética encontrada entre los aislados de
procedencia española podría indicar su introducción en España en multitud de eventos
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por los proyectos ITACyL 2004/845 e INIA RTA200600077-00-00
108
Referencias
Bevan, J.R., Taylor, J.D., Crute, I.R., Hunter, P.J. y Vivian, A. 1995. Plant Pathology
44: 98-108.
Martín, A., Palomo, J.L., García, A. y Caminero, C. 2006. Identificación de los
patógenos que ocasionan la bacteriosis del guisante en Castilla y León. XIII
Congreso de la Sociedad Española de Fitopatología. Pp: 55
Schaad, N.W., Jones, J.B. y Chun, W. 2001. Laboratory guide for identification of plant
pathogenic bacteria (Third Edition). APS Press, St. Paul, Minnesota.
109
DIVERSIDAD PATOGÉNICA Y GENOTÍPICA DE AISLADOS DE
Pseudomonas syringae pv. syringae PROCEDENTES DE GUISANTE
Martín, A.; Miguel, R.; Ramos, S.; Barrios, A.; García, C.A.; y Caminero, C.
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Dpto. de Producción Vegetal y
Agronomía. Ctra. Burgos km 119, Finca Zamadueñas, 47071, Valladolid
(E-mail: camsalco@itacyl.es)
Abstract
Genetic variability of Pseudomonas syringae pv. syringae strains from pea was studied
and compared to strains isolated in other plant species. This information was related to
the virulence of the strains evaluated in the inoculations performed in some hosts.
Keywords: bacterial diseases, pathogenesis, rep-PCR, virulence
Resumen
Se ha estudiado la variabilidad genética de una colección de cepas de Pseudomonas
syringae pv. syringae procedentes de guisante y se ha comparado con aislados de este
patovar procedentes de otras especies vegetales. Se ha relacionado esta información con
la virulencia de las cepas evaluadas en las inoculaciones realizadas en varios huéspedes.
Palabras clave: bacteriosis, patogénesis, rep-PCR, virulencia
1. Introducción
Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) es uno de los agentes causales de bacteriosis
en guisante que está originando graves pérdidas en cultivos de guisante de siembra
temprana en los secanos de Castilla y León (Martín y col., 2006). Pss es un patógeno
polífago que presenta una gran diversidad (Scortichini y col., 2003), por lo que el
conocimiento de las poblaciones de este patógeno que están afectando al guisante en
España es una tarea fundamental.
El objetivo de este trabajo fue estudiar la variabilidad genotípica y patogénica de cepas
de Pss aisladas en guisante en España, y compararla con la de otros aislados de este
patovar, procedentes tanto de guisante como de otros hospedadores, originarios de
varios países.
2. Materiales y Métodos
La colección de cepas de trabajo estaba compuesta por 79 aislados de Pss, de las que 41
fueron aisladas en guisante, procediendo 29 de ellas de España (Castilla y León,
Navarra y Aragón). El resto de cepas tenían diversos orígenes geográficos y fueron
aisladas tanto en cultivos herbáceos como en leñosos. La identidad de los aislados se
realizó mediante pruebas bioquímicas, y también se determinó la presencia de syrB
como criterio de producción de siringotoxinas (Schaad y col., 2001). La caracterización
patogénica se realizó mediante inoculación en: (1) vainas de judía, (2) vainas de
guisante, (3) limones, y (4) en el tallo de 2 variedades de guisante. La caracterización
genética se realizó mediante rep-PCR con el cebador BOX. Con las bandas de ADN
polimórficas se estudió la similitud genética y se elaboró un dendrograma UPGMA con
2000 remuestreos.
110
3. Resultados y Discusión
Todos los aislados presentaron perfil bioquímico típico de Pss. El 87,3% de los mismos
amplificaron syrB por lo que son productores potenciales de toxinas de tipo
lipodepsinonapéptido, que provocan necrosis en los tejidos vegetales y son uno de los
principales factores de virulencia de este patovar.
En las inoculaciones en vainas de judía y guisante se observó que algunas cepas no
fueron patógenas, otras provocaron reacciones necróticas progresivas y otras causaron
reacciones de “grasa” o remojado. Esta última respuesta, para las inoculaciones en
vainas de guisante, se produjo únicamente en algunas cepas aisladas en guisante, por lo
que podría existir una especialización patogénica en este huésped. En las inoculaciones
en limones algunas cepas no se han mostrado patógenas, y al considerar las que sí que
lo han hecho se han diferenciado dos niveles de agresividad. En las inoculaciones en
tallo en las variedades de guisante Gracia e Iceberg se ha observado que, en las cepas
que causaron patogénesis, las respuestas aparecidas en el primer cultivar fueron más
virulentas que en el segundo, mostrándose de este modo variabilidad en la agresividad
de estos aislados.
En la caracterización genética se han identificado 26 perfiles genéticos que
representaban la colección de cepas de trabajo. Ha aparecido una gran variabilidad en
las cepas procedentes de guisante, distribuyéndose en 15 de esos patrones. Se
identificaron 58 bandas polimórficas con las que se construyó el dendrograma,
estableciéndose 3 grupos. Dos de ellos eran los que mejor representaban tanto el global
de cepas de Pss como las aisladas en guisante. El grupo 1 representaba el 34,2% de las
cepas de Pss y el 27% de las de guisante. El grupo 2 estaba formado por el 53,1% de
aislados de Pss y el 66% de los de guisante. Dentro de este grupo 2, el perfil genético 1
representó el 24% del total de aislados evaluados y estaba formado casi exclusivamente
por aislamientos de guisante. Estos dos grupos se diferenciaban porque, considerando
las inoculaciones realizadas, el grupo 1 se componía de aislados poco virulentos
mientras que en el 2 eran muy virulentos. El grupo 3 (12,7% de cepas de Pss) estaba
formado por perfiles genéticos muy diferenciados de los otros dos grupos y, en general,
de ellos mismos. Aquí se incluían la mayoría de cepas no patógenas, syrB negativas y
solamente el 7% de aislamientos de guisante.
4. Conclusiones
Se ha detectado una gran variabilidad genética entre las cepas de Pss procedentes de
guisante aisladas en España, que se distribuye fundamentalmente en dos grupos del
dendrograma, diferenciados por su virulencia. El denominado perfil genético 1 fue el
que mejor representó las cepas de Pss aisladas en guisante, tanto de España como de
otros orígenes geográficos.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por los proyectos ITACyL 2004/845 e INIA RTA200600077-00-00
111
Referencias
Martín, A., Palomo, J.L., García, A. y Caminero, C. 2006. Identificación de los
patógenos que ocasionan la bacteriosis del guisante en Castilla y León. XIII
Congreso de la Sociedad Española de Fitopatología. Pp: 55
Scortichini, M., Marchesi, U., Dettori, M.T y Rossi, M.P. 2003. Genetic diversity,
presence of the syrB gene, host preference and virulence of Pseudomonas syringae
pv. syringae strains from woody and herbaceous host plants. Plant Pathology 52:
277-286.
Schaad, N.W., Jones, J.B. y Chun, W. 2001. Laboratory guide for identification of plant
pathogenic bacteria (Third Edition). APS Press, St. Paul, Minnesota.
112
SELECCIÓN DE GENES CONTROL EN Orobanche ramosa PARA
NORMALIZACIÓN EN QRT-PCR
González-Verdejo CI, Die JV, Nadal S, Moreno MT y Román B
Área de Mejora y Biotecnología I.F.A.P.A-C.I.C.E (Junta de Andalucía). C.I.F.A.
“Alameda del Obispo”, 14080 Córdoba.
Palabras clave: Planta parásita, qRT-PCR, genes control.
Resumen
La técnica de la qRT-PCR es elegida para gran cantidad de estudios transcriptómicos
por ser muy precisa y permitir cuantificar con elevada fiabilidad la expresión de genes
de interés. Para evitar errores en el proceso, se utilizan genes control que son genes
constitutivos que no deben fluctuar entre diferentes tratamientos y estadios. Hasta el
momento, no han sido descritos genes control apropiados para estudios de expresión
génica en la planta parásita Orobanche ramosa. Por este motivo, hemos llevado a cabo
un examen exhaustivo de cuatro genes (18S rRNA, Or-act1, Or-tub1 y Or-ubq-1) para
determinar su estabilidad en cuanto a expresión se refiere. Para ello utilizamos el
programa Bestkeeper según el cual los genes Or-act1 y Or-ubq-1 fueron los más
estables en las muestras de O. ramosa probadas.
1. Introducción
La expresión de genes proporciona una vista de la actividad y la regulación
transcripcional, que es útil como indicador de la probable presencia de la proteína y la
función potencial. La PCR cuantitativa a tiempo real (qRT-PCR) permite la evaluación
cuantitativa de la expresión génica siendo capaz de detectar mRNAs específicos en
niveles tan bajos como 1 ejemplar por cada 5000 células (1 copia en 10 ng de RNA
total).
Para llevar a cabo experimentos de expresión génica fiables utilizando qRT-PCR
necesitan ser controladas ciertas variables (Vandesompele et al., 2002; Peters et al.,
2004). Para minimizar dichas variables, en la cuantificación relativa se emplean genes
control que se seleccionan en base a su supuesta expresión constante en cada tejido y
bajo diferentes tratamientos.
Orobanche es un holoparásito de raíz que para obtener los nutrientes necesarios
para llevar a cabo su ciclo de vida infecta a otras plantas, entre las que se incluyen
leguminosas. El estudio de los posibles transcritos implicados en la patogénesis de este
parásito es interesante ya que podría conducir a nuevos métodos de control.
El objetivo del presente estudio es evaluar la estabilidad de una serie de genes
constitutivos de Orobanche ramosa para seleccionar controles internos apropiados para
estudios de qRT-PCR en esta planta parásita.
2. Materiales y métodos
La tecnología de qRT-PCR se llevó a cabo usando SYBR Green en un
termociclador Stratagene (González-Verdejo et al. 2008). Para determinar los mejores
controles, se utilizó el programa Bestkeeper.
113
3. Resultados y discusión
Para analizar los niveles de transcritos de cada posible gen control durante
diferentes estadios del ciclo de vida de O. ramosa, el ARN total fue aislado de semillas
germinadas, semillas con apresorio, tubérculos, flores y semillas tratadas con sacarosa.
Los perfiles de expresión de los cuatro genes para cada muestra de ARN indicaron que
los valores de Ct (número de ciclos necesarios para que se produzca un aumento de
fluorescencia significativo con respecto a la señal de base, y es inversamente
proporcional a la cantidad inicial de moléculas molde) obtenidos para Or-ubq-1 fueron
mayores que para los otros genes, indicando que es el gen que presenta los niveles de
expresión más bajos. Por el contrario, 18S rRNA presentó los valores más altos mientras
que Or-act1 y Or-tub1 mostraron valores intermedios.
El programa Bestkeeper claramente identificó Or-tub1, Or-ubq-1y Or-act1 como
los más estables en una estimación inicial basándose en los valores de desviación
estándar (DS) y coeficiente de variación (CV). Sin embargo, y a pesar de su alta
estabilidad, Or-tub1 presentó una correlación baja con los otros dos genes, motivo por
el cual este gen fue rechazado. En conclusión, se estableció el índice específico para la
combinación de Or-ubq-1 y Or-act1 como el más apropiado para la normalización de
genes en O. ramosa.
Referencias
González-Verdejo CI, Die JV, Nadal S, Jiménez-Marín A, Moreno MT , B. Román.
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of Or-MYB1 gene expression in Orobanche ramosa development, Analytical
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Vandesompele J, De Preter K, Pattyn F, Poppe B, Van Roy N, De Paepe A, Speleman
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114
ANÁLISIS MOLECULAR DE LOS MECANISMOS DE DEFENSA
A Orobanche crenata EN Pisum sativum
J.V. Die1, C.I. González-Verdejo1, S. Nadal1, M.A. Dita2, B. Román1
1
IFAPA “Alameda del Obispo”, Mejora y Biotecnología. Apdo. 4084, 14080 Córdoba, Spain.
Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, Caixa Postal 007, 44380-000, Cruz das Almas,
Bahia, Brazil
2
Abstract
The parasitic plant Orobanche crenata is a severe constraint to the cultivation of
legumes. Breeding for resistance is a difficult task. Understanding the mechanisms
underlying host resistance is a fundamental issue for the genetic improvement of
legumes. In the present work, the temporal expression pattern of some defence-genes
was investigated in Pisum sativum. Gene expression changes involving pathogenesisrelated proteins, peroxidase activity, dehydration stress-responsive signalling combined
with high constitutive genes mediating-phenylpropanoid pathway were assessed.
Transferring the insights generated in model systems will be helpful to characterize the
defence molecular against O. crenata in economically important grain legume crops.
Keywords: gene expression, parasitic plants, plant defence, real-time PCR
1. Introducción
La planta parásita Orobanche crenata Forsk es el principal limitante para el cultivo
de Pisum sativum L. en la región mediterránea debido a la falta de resistencia de los
cultivares comerciales. La resistencia genética a Orobanche, aunque es uno de los
componentes más deseables en un sistema de control sostenible, representa una tarea
difícil y costosa por la falta de un criterio de selección efectivo. Para impulsar los
programas de mejora es necesario un conocimiento de los mecanismos moleculares que
subyacen a la resistencia durante la interacción con el parásito. Sin embargo, los
estudios sobre los cambios en la expresión génica de las plantas parasitadas son escasos
y el conocimiento sobre las bases moleculares de la resistencia se encuentra aún en fases
iniciales. En este sentido, el uso de plantas modelo en estudios transcriptómicos tiene un
papel importante para comprender las bases moleculares de la resistencia y está
permitiendo la identificación de varios genes específicamente regulados durante la
interacción con Orobanche spp. (Vieira Dos Santos et al., 2003; Die et al., 2007). El
objetivo de este trabajo ha sido analizar el perfil de expresión de varios genes de
defensa identificados en plantas modelo, en guisante a lo largo del proceso de infección,
desde los primeros contactos con el parásito hasta la formación y el desarrollo completo
de los tubérculos de Orobanche.
2. Material y Métodos
2.1 Material vegetal y toma de muestras
Se seleccionó el accesion de resistencia incompleta ‘Ps624’ y el cv. susceptible
‘Messire’ basado en previos trabajos (Rubiales et al., 2005). Las plántulas
pregerminadas se colocaron en placas Petri (12cm x12cm) y se inocularon con semillas
de O. crenata. Se realizaron dos series experimentales usando en cada una de ellas 30
plantas por genotipo, de las cuales 15 fueron inoculadas y 15 plantas control. Se
115
tomaron muestras de raíces infectadas y plantas control a los 15 días (contacto inicial de
la semilla germinada de Orobanche con raíz huésped), 21 días (formación inicial del
tubérculo) y 35 días (tubérculo desarrollado y aparición de raíces secundarias) después
de la inoculación. Las muestras se mantuvieron en nitrógeno líquido.
2.2 Extracción ARN y PCR cuantitativa
La extracción de ARN se realizó empleando TRIZOL (Invitrogen) según las
recomendaciones del fabricante. Para la síntesis de cDNA se empleó QuantiTec Reverse
Transcription Kit (Quiagen) siguiendo el protocolo del fabricante. Las reacciones de
PCR se llevaron a cabo en el equipo Mx3000P Real-Time PCR System (Stratagen) y se
empleó el software de la firma comercial version 3.00 para el análisis de los datos.
3. Resultados y discusión
Los resultados obtenidos confirman la complejidad de la resistencia en
leguminosas a las plantas parásitas, consecuencia de la inducción coordinada de varios
mecanismos. En la respuesta de defensa se ha demostrado la acumulación de transcritos
implicados en el engrosamiento de la pared celular, activación de proteinas PR y de
genes que participan en la síntesis de compuestos fenólicos. La rápida inducción de
estos mecanismos combinada con niveles de expresión elevados de modo constitutivo
proporciona a la planta un método más eficaz en la defensa contra el parásito.
Referencias
Die J.V., Dita M.A., Krajinski F., González-Verdejo C.I., Rubiales D., Moreno M.T.
and Roman B. 2007. Identification by suppression subtractive hybridization and
expression analysis of Medicago truncatula putative defence genes in response to
Orobanche crenata parasitization. Physiological and Molecular Plant Pathology,
70:49-59.
Rubiales D., Moreno M.T. and Sillero J.C. (2005). Search for resistance to crenate
broomrape (Orobanche crenata Forsk.) in pea germplasm. Genetic Resources and
Crop Evolution, 52, 853-861
Vieira Dos Santos C., Delavault P., Letousey P. and Thalouarn P. 2003. Identification
by suppression subtractive hybridization and expression analysis of Arabidopsis
thaliana putative defence genes during Orobanche ramosa infection. Physiological
and Molecular Plant Pathology, 62: 297-303.
116
BÚSQUEDA Y CARACTERIZACION DE RESISTENCIA A
Uromyces pisi EN UNA COLECCIÓN DE Pisum sativum Y ESPECIES
RELACIONADAS
E. Barilli1, J.C. Sillero2, D. Rubiales1
1
Instituto de Agricultura Sostenible, CSIC, Apdo. 4084, E-14080 Córdoba, España
Área Mejora y Biotecnología IFAPA-Centro Alameda del Obispo, Junta de Andalucía ,
Apdo. 3092, E-14080 Córdoba, España
2
Palabras clave: roya, resistencia parcial, resistencia pre-haustorial.
1. Introducción
La roya del guisante es una enfermedad ampliamente distribuida a nivel mundial y
causa importantes disminuciones en el rendimiento del cultivo. Las condiciones
ambientales influyen en su desarrollo, habiendo mayores problemas en zonas con
primaveras templadas y húmedas. Ambos Uromyces viciae-fabae y U. pisi pueden ser
los causantes de dicha enfermedad en guisante, aunque recientemente U. pisi ha sido
descrito como el principal responsable de la enfermedad en España (Emeran, 2003;
Emeran et al., 2005). Hasta ahora, no se han descrito fuentes de resistencia genética
completamente eficaces contra dicho patógeno, por lo tanto se llevó a cabo un amplio
proceso de selección en una colección de Pisum spp. tanto bajo condiciones de cámara
climática como de campo. Las entradas seleccionadas para resistencia a U. pisi se
estudiaron mediante la evaluación de parámetros macroscópicos y microscópicos para
así poder definir el tipo de resistencia hallado.
2. Material y Métodos
En este trabajo se ha estudiado por primera vez la resistencia a U. pisi presente en
una colección de 2759 entradas de Pisum spp. procedente de diferentes continentes.
Dicha colección se compuso por 2690 entradas de P. sativum var. sativum, 5 entradas de
P. sativum var. abyssinicum, 18 entradas de P. sativum var. elatius, 26 entradas de P.
sativum var. arvense, 1 línea de P. sativum var. thebaicum, 3 entradas de P. sativum var.
jornadii y 16 entradas de P. fulvum. La variedad comercial “Messire” de P. sativum var.
sativum se utilizó como testigo susceptible. La colección se evaluó bajo condiciones
controladas midiendo el tipo de infección (TI) (siguiendo la escala de Stakman et al.,
1962) y el porcentaje de tejido vegetal cubierto por pústulas y denominado severidad
final (SF). En campo se evaluaron estos mismos parámetros durante tres campañas
agrícolas sucesivas (2002/2003-2004/2005), además del valor de área bajo la curva del
proceso de infección (AUDPC) que se evaluó durante la campaña 2004/2005.
Dentro de nuestra colección de partida, destacaron las entradas PI347321,
PI347336, PI347347, PI343935, PI343965, PI347310 (Pisum sativum ssp. sativum) y
IFPI3260 (Pisum fulvum) las cuales presentaron distintos niveles de resistencia parcial
con bajos valores de SF, de AUDPC y tipo de infección compatible (TI 4). Estas
entradas fueron utilizadas para el estudio de componentes de resistencia macroscópicos
(TI, SF, periodo de latencia (PL) considerado como el número de horas desde la
inoculación hasta el momento en que aparecieron el 50% de las pústulas, y frecuencia
de infección (FI) como el número de pústulas por cm2) y microscópicos (componentes
117
tempranos de la resistencia, medidos 2 días después la inoculación (DDI) y
componentes tardíos de la resistencia, medidos 6 DDI).
3. Resultados y Discusión
En la colección estudiada se identificó solo resistencia incompleta. De hecho, en
nuestra búsqueda ninguno de los genotipos estudiados mostró ser inmune a la
enfermedad. En todas las entradas se encontró un TI compatible (= 4) descartando de
este modo la presencia, en planta adulta, de resistencia total y/o hipersensible. Se
seleccionaron las entradas que a lo largo de las distintas campañas mostraron valores
más bajos de SF y AUDPC. Su resistencia, al estar basada en una ralentización del
progreso epidémico a pesar de TI alto, cumple los requisitos de resistencia parcial sensu
Parlevliet (1979). En todas las entradas seleccionadas, una baja SF acompañada por
bajos valores de AUDPC es el resultado de una baja FI y de un aumento del PL. Los
valores medidos en el envés de las hojas tienden a ser superiores a los medidos en el
haz. Esto podría ser explicado por la forma típicamente vertical de la vesícula
subestomática de U. pisi, la cual penetra en profundidad en el mesófilo de la hoja,
haciendo aparecer de esta forma los síntomas antes y en mayor medida en el envés
(Emeran et al., 2005).
A nivel microscópico, el número de hifas por colonia varió según las entradas, pero
en todas fue sensiblemente inferior respecto al testigo susceptible. Esto sugiere que la
resistencia se basa en la disminución del crecimiento intercelular de las hifas de
infección. Todas las entradas, además, permiten la formación de escasos haustorios por
colonia, todos inferiores a los formados en el testigo susceptible. Esto sugiere que, en
las entradas seleccionadas, la resistencia post-haustorial es importante no solo por el
freno inicial de la infección debido a una aborto temprano de colonias que algunas de
ellas presentan, sino por los continuos retrasos del crecimiento de las colonias y el
consiguiente impedimento en la formación de haustorios (aumento del PL y
disminución del TC). Las colonias medidas a los 2 y a los 6 DDI se presentaron, en la
mayoría de los casos, sin asociación con células necróticas, lo que descartaría la
presencia de un mecanismo de hipersensibilidad.
Las entradas PI347321 e IFPI3260 han sido cruzadas por la variedad comercial
“Messire” y por la entrada de P. fulvum P651 respectivamente para incorporarlas en los
programas de mejora del cultivo desarrollados por nuestro equipo.
Referencias
Emeran A.A. 2003. Estudios de la resistencia genética y métodos alternativos de control
de la roya de las habas, 183 pp. Universidad de Córdoba, Departamento de
Genética. Tesis Doctoral.
Emeran A.A., Sillero J.C., Niks R.E. y Rubiales D. 2005. Infection structures of hostspecialized isolates of Uromyces viciae-fabae and of others Uromyces infecting
leguminous crops. Plant Disease 89: 17-22.
Stackman E.C., Stewart D.M. y Loegering W.Q. 1962. Identification of physiologic
races of Puccinia graminis var. tritici. USDA, Agricultural Research Service. E617.
Washington, EE.UU.
118
BÚSQUEDA DE FUENTES DE RESISTENCIA A BACTERIOSIS
EN Pisum spp.
Martín, A.; García, C.A.; Ramos, S.; Barrios, A.; Rodríguez, M.J. y Caminero, C.
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Dpto. de Producción Vegetal y
Agronomía. Ctra. Burgos km 119, Finca Zamadueñas, 47071, Valladolid
(E-mail: camsalco@itacyl.es)
Resumen
Se ha estudiado la resistencia a Pseudomonas syringae, tanto al pv. pisi (Psp) como al
pv. syringae (Pss), en una colección de Pisum spp. interesante para la mejora genética
del cultivo en Castilla y León. Se ha encontrado resistencia a todas las razas de Psp,
aunque no se han detectado genotipos con características agronómicas para su uso como
cultivar comercial en España resistentes conjuntamente a todas las razas de este
patógeno. Se han identificado 9 entradas con interesantes niveles de resistencia a Pss,
siendo una de ellas también resistente a todas las razas de Psp, por lo que podría
utilizarse como donante de resistencia a ambas enfermedades en el plan de mejora
genética de guisante proteaginoso del ITACyL.
Palabras clave: guisante, Pseudomonas syringae pv. pisi, Pseudomonas syringae pv.
syringae, hipersensibilidad, resistencia incompleta.
1. Introducción
Los ataques de bacteriosis están ocasionando graves pérdidas económicas en los
cultivos de guisante en Castilla y León. Se ha descrito a Pseudomonas syringae pv. pisi
(Psp) y a Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) como los principales agentes
causales de bacteriosis en guisante en esta región (Martín, 2008). El control de esta
enfermedad es muy complejo, siendo la resistencia genética una de las medidas más
importantes para minimizar los daños causados. Sin embargo, son escasos los estudios
relativos a la identificación de fuentes de resistencia a Psp y prácticamente inexistentes
en el caso de Pss en guisante.
El objetivo de este trabajo fue conocer la resistencia a Psp y a Pss en una colección de
germoplasma de Pisum spp. con interés para el plan de mejora genética de guisante
proteaginoso del ITACyL.
2. Materiales y Métodos
Se evaluó en ambiente controlado una colección de 242 accesiones de Pisum spp.
(variedades comerciales, líneas de mejora, variedades locales y entradas silvestres),
incluyendo los cultivares de guisante proteaginoso más utilizados en España, por
resistencia las siete razas de Psp descritas hasta el momento. De esta colección, se
seleccionaron 52 accesiones con diferentes perfiles de resistencia a Psp que fueron
evaluadas por resistencia a Pss. La metodología de inoculación y de evaluación fue la
descrita en Elvira-Recuenco y col. (2003). Las cepas empleadas en las inoculaciones
fueron aislamientos altamente virulentos obtenidos en España y las cepas tipo.
119
3. Resultados y Discusión
La resistencia a todas las razas de Psp excepto a la 6 ha estado, en general, ampliamente
distribuida en la colección evaluada, manifestándose como resistencias completas
mediante reacción hipersensible. Sin embargo, la resistencia a la raza 6 ha aparecido en
muy pocas accesiones (1 variedad comercial, 11 variedades locales españolas y 2
entradas de P. abyssinicum) y se ha mostrado mayoritariamente de forma intermedia.
Se han identificado 15 perfiles de resistencia/susceptibilidad a las siete razas de Psp. Un
total de 11 de ellos han podido ser explicados siguiendo el modelo gen-a-gen descrito
por Bevan y col. (1995). Otros tres perfiles no se han podido explicar según este
modelo, por lo que podrían corresponder a nuevos genes de resistencia específicos de
raza. El último perfil presentaba resistencia a todas las razas del patógeno, por lo que en
las accesiones que lo componen (9 variedades locales española y 2 accesiones de P.
abyssinicum) podría haber acumulación de varios genes específicos de resistencia y/o
resistencia no específica de raza.
No se ha encontrado ninguna variedad comercial ni línea de mejora con características
agronómicas recomendables para su uso como cultivar de guisante proteaginoso en
Castilla y León que sea resistente a todas las razas de Psp, ni tampoco resistente
conjuntamente a razas 2, 4 y 6, que son las mayoritarias en esta región (Martín, 2008).
En lo relativo a las inoculaciones realizadas con Pss, se observó que el 13,5% de las
accesiones evaluadas mostraban una infección restringida a los puntos de inoculación,
por lo que se han considerado a estos genotipos como resistentes. Estas entradas fueron
7 variedades comerciales (Arthur, Attika, Cherokee, Iceberg, Kelvendon Wonder,
Messire y Windham) y una variedad local española (ZP0168). El cultivar Cherokee
expresó además resistencia por hipersensibilidad a todas las razas de Psp salvo a la 6.
La variedad local ZP0168 también presentó este mismo patrón de resistencia teniendo
además resistencia intermedia a la raza 6. De este modo, Cherokee y ZP0168 se
muestran como fuentes de resistencia conjunta frente a Psp y Pss, por lo que serán
empleados como donantes de resistencia a estas enfermedades.
En la actualidad nuestros trabajos futuros están orientados a una caracterización más
profunda de estas resistencias, comprobar su efectividad bajo condiciones de campo,
estudiar la herencia de la resistencia y mapear los genes involucrados.
4. Conclusiones
Considerando las variedades comerciales disponibles en el mercado no es posible
realizar una elección varietal que minimice los daños causados por Psp y Pss, por lo que
se hace necesario desarrollar un programa de mejora para resistencia a estos patógenos.
Se ha encontrado una variedad local española resistente conjuntamente a Pss y a todas
las razas de Psp.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por los proyectos ITACyL 2004/845 e INIA RTA200600077-00-00
Referencias
Bevan, J.R.; Taylor, J.D.; Crute, I.R.; Hunter, P.J. y Vivian, A. 1995. Plant Pathology
44: 98-108.
Elvira Recuenco, M., Bevan, J.R., y Taylor, J.D. 2003. European Journal of Plant
Pathology 109: 555-564.
120
Martín, A. 2008. Bacteriosis en guisante (Pisum sativum L.): situación en Castilla y
León, caracterización de los patógenos implicados y búsqueda de fuentes de
resistencia. Tesis Doctoral. Universidad de León.
121
EVALUCIÓN PRELIMINAR DE LA ADAPTACIÓN A LA DUREZA
INVERNAL DE LENTEJA (Lens culinaris Medik ) EN CASTILLA Y
LEÓN E IDENTIFICACIÓN DE QTLs
Barrios, A.1; Kahraman, A.2; Aparicio, T.1; Rodríguez, M.J.1; Mosquera, P.3; Martín, A.
; Ramos, S. 1; García, P. 3; McPhee, K.2; Pérez de la Vega, M. 3 y Caminero, C1.
1
Departamento de Producción Vegetal y Agronomía, Instituto Tecnológico Agrario de
Castilla y León, Valladolid, España, 2 USDA-ARS, Pullman, WA, USA, 3 y Área de
Genética, Universidad de León, España.
(E-mail: camsalco@itacyl.es)
1
Abstract
A preliminary evaluation in field and environmentally controlled chamber of one RILs
lentil populations for studying yield, winter adaptation and frost tolerance, as well as
detection of QTLs involved in this mechanisms are here presented.
Key words: winter hardiness, RIL population, linkage group.
Resumen
Se ha realizado una evaluación preliminar en campo y cámara de ambiente controlado
de una población RIL de lenteja para estudiar la adaptación a la siembra invernal y la
tolerancia a las heladas así como la detección de posibles QTLs implicados. Se han
encontrado varios QTLs que parecen estar relacionados con caracteres fenológicos y
rendimiento.
Palabras clave: dureza invernal, poblaciones RIL, grupo de ligamiento.
1. Introducción
La lenteja es una leguminosa de gran valor nutricional tradicionalmente cultivada en
Castilla y León. Sin embargo su superficie cultivada ha ido descendiendo con el tiempo
debido, entre otros factores, a los bajos rendimientos obtenidos. Una mejora de tipo
agronómico que se puede aplicar en este cultivo es el adelanto de la fecha de siembra,
es decir, si se realizan siembras otoñales en vez de siembras primaverales, los
rendimientos pueden llegar a incluso a duplicarse, debido a que la planta aprovecha
mejor las lluvias caídas durante el otoño e invierno, presentando, un desarrollo
fenológico más favorable que favorece el escape a la sequía terminal durante la
floración y desarrollo de la semilla (Muelhbauer, 2004). Para que la siembra otoñal
tenga el éxito esperado es necesario que la planta pueda tolerar condiciones invernales
como bajas temperaturas, heladas, encharcamientos, ciclos de congelación y
descongelación, y enfermedades. Por ello el complemento ideal al adelanto de la fecha
de siembra es la aplicación de la mejora genética para conferir esa tolerancia a la dureza
invernal a germoplasma adaptado a las condiciones de la meseta castellano leonesa para
generar cultivares de lenteja de siembra otoñal con aceptables rendimientos y calidad.
Sin embargo esta tarea es complicada porque las evaluaciones en campo son a menudo
imprecisas e inconsistentes debido a las variables condiciones invernales. Estamos
estableciendo un nuevo programa de investigación para identificar el ideotipo de lenteja
para siembras otoñales en nuestra región.
122
2. Materiales y métodos
Se ha evaluado tolerancia a las heladas bajo condiciones de campo en la finca
Zamadueñas (Valladolid), con dos fechas de siembra, otoñal y primaveral en una
población RIL (F6:7) del cruzamiento WA8649090/Precoz compuesta por 106 líneas.
Además se ha evaluado el mismo material bajo condiciones controladas en cuanto a su
supervivencia a tres niveles diferentes de heladas, -3, -6 y -9 ºC (Caminero, 2004). Los
datos asociados se han relacionado con el mapa genético establecido por Kahraman y
col. (2004) en esta misma población.
3. Resultados
Se han establecido 12 niveles de tolerancia a heladas en función de las temperaturas de
heladas. Hay evidencias de tres QTLs relacionados con el rendimiento en siembra
invernal (Grupo de Ligamiento I, III y VI) y dos con el rendimiento en siembra
primaveral (LG III y VIII), siendo solo uno (LG III) común a ambos ambientes.
Nuestros resultados detectan QTL (LG I) relacionado con la fecha de floración cerca de
otro relacionado con el rendimiento en siembra invernal, sin aparente influencia en el
rendimiento en siembra primaveral.
El grupo de ligamiento (LG) III parece estar relacionado con la supervivencia invernal
en campo con tres posibles QTLs. Uno de ellos parece ser común con el del rendimiento
en ambos ambientes.
En cuanto a tolerancia a heladas en cámara de ambiente controlado parece haber
envueltos cuatro QTLs (LG I, III, IV y VIII). El QTL del LG VIII está relacionado
también con el rendimiento.
Considerando los datos de campo y de mapeo que aparecen en Kahraman et al (2004)
con la misma población, algunos QTLs para los niveles de tolerancia a heladas aquí
expuestos, están asociados a QTLs relacionados con la supervivencia invernal y daños
por frío (LG I y III, respectivamente) evaluados en Haynama (Turquía). El único que
figura en el LG III parece estar cerca de los QTLs relacionados con el rendimiento de
ambos ambientes y supervivencia invernal evaluados en Valladolid.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto DGICYT AGL2005-01464/AGR. Abel
Barrios agradece al ITACyL la concesión de su beca predoctoral.
Referencias
Caminero, C. et al. (2004). Fenotipado de lenteja (Lens culinaris Medik) para tolerancia
a heladas en cámara de ambiente controlado. Actas de Horticultura, II Congreso de
Mejora Genética de Plantas, pp 271-274. Universidad de León (Spain).
Kahraman, A. et al. (2004). QTL Mapping of Winter Hardiness Genes in Lentil (Lens
culinaris Medik) Crop Science, 44:13-22.
Muehlbauer, F. J. et al. (2004). A molecular marker map of the lentil genome and
location of quantitative trait loci for tolerance to winter injury. Actas de “5th
European Conference on Grain Legumes” 7-11 Junio Dijon (France) Pp: 143-146.
123
ESTUDIO DE CARACTERES DE RESISTENCIA A LA SEQUÍA EN
LA COLECCIÓN ACTIVA DE VICIA SATIVA L. DEL CRF-INIA
E.F. de Andrés1; E. Zambrana1; C. Cadorniga1; D. Martín1; T. Marcos2; L. de la Rosa2;
J.L. Tenorio1
1
2
INIA, Dpto. Medio Ambiente, Apdo. 8111, 28080-Madrid
INIA, Centro de Recursos Fitogenéticos, Apdo. 1045, 28800-Alcalá de Henares
Abstract
In this work different traits, previously associated with the tolerance to the drought in
other legumes, have been evaluated in the Spanish collection of vetch. These characters
are: epicuticular wax content, residual transpiration, relative water content, specific
weight, SPAD index, leaf colour, canopy temperature, and date of flowering.
Accessions that show a high expression level of these characters can be an interesting
departure material in breeding programs.
Resumen
En este trabajo se han evaluado distintos caracteres, que se habían asociado previamente
con la tolerancia a la sequía en otras leguminosas, en la colección activa española de
vezas. Estos caracteres son: contenido en ceras epicuticulares, transpiración residual,
contenido hídrico relativo, peso específico, índice SPAD, color de la hoja, temperatura
de la cubierta, y fecha de floración. Las accesiones que muestren un alto nivel de
expresión de estos caracteres pueden ser un interesante material de partida en programas
de mejora.
Palabras clave: recursos fitogenéticos, estrés hídrico
1. Introducción
La veza común (Vicia sativa L.) tiene doble aprovechamiento, como pienso o
forraje y se siembra en monocultivo o en cultivo asociado con cereales, principalmente
avena. El cultivo de la veza es muy interesante en una agricultura de bajos insumos y
respetuosa con el medio ambiente. Así, el uso de leguminosas, como la veza, en las
rotaciones de cultivos es una de las prácticas agrícolas más antiguas, fundamentalmente
para el mantenimiento de la fertilidad del suelo. Además, esta práctica en condiciones
semiáridas da como resultado una mejor eficiencia en el uso del agua y en la producción
de otros cultivos. La importancia nutritiva de este cultivo se centra en su alto contenido
en proteínas, que se sitúa en torno al 25%, con un 22% de proteína digestible. Los
objetivos de la mejora de veza son la búsqueda de líneas con bajo contenido en vicina y
la tolerancia a condiciones ambientales adversas, principalmente sequía. El Centro de
Recursos Fitogenéticos (CRF) del INIA conserva la colección activa española de Vicia
sativa L., siendo la falta de información uno de los argumentos por los que se justifica
el poco uso de las colecciones de recursos fitogenéticos. La caracterización y evaluación
de la colección de vezas son el punto de partida para medir la variabilidad genética.
2. Material y Métodos
Se ha estudiado la expresión de distintos caracteres fisiológicos relacionados con la
resistencia a la sequía en 50 variedades de la colección activa española de Vicia sativa
124
L. que se conserva en el Centro de Recursos Fitogenéticos (CRF) del INIA, y en las
variedades comerciales Prontivesa, Verdor y Vereda.
Las distintas accesiones se sembraron el 29 de octubre de 2007 en la finca La
Canaleja, en Alcalá de Henares(Madrid) en parcelas de 4 surcos de 2 m de ancho y a
una densidad de siembra de 33 semillas por metro lineal. Entre las parcelas contiguas se
dejaron dos surcos libres. Las malas hierbas se eliminaron de forma manual.
Cuando las plantas de cada parcela estuvieron al 50% de floración, se tomaron
muestras de la primera hoja completamente expandida para determinar la transpiración
residual (McCaig & Romagosa, 1989), el contenido en ceras epicuticulares por reacción
con dicromato potásico (Ebercom et al., 1977), el contenido hídrico relativo, el peso
específico (PE = Peso Seco/superficie) y el índice SPAD. Además, se determinó para
cada accesión el color de las hojas tomando como referencia la escala Munsell (Munsell
C., 1977) y la temperatura de la cubierta.
3. Resultados y Discusión
Se ha observado una gran variabilidad en los caracteres estudiados entre las
distintas accesiones de veza. El contenido en ceras epicuticulares parecer ser uno de los
factores que contribuyen a la tolerancia a la sequía. En las condiciones climáticas de
esta temporada, con lluvias abundantes al final de primavera, ha hecho que se observe
una mayor acumulación de ceras epicuticulares en las accesiones más precoces que en
las tardías. Esta mayor acumulación de ceras epicuticulares no parece estar relacionado
con una reducción en la pérdida de agua por la hoja, ya que se observa una correlación
positiva entre el contenido en ceras de la hoja y la transpiración residual (pérdida de
agua de la hoja en condiciones de máximo cierre estomático). Las accesiones con un
nivel de expresión alto en estos dos caracteres muestran una menor temperatura de la
cubierta, por un efecto de las ceras aumentando la luz incidente que es reflejada y por
una mayor capacidad de refrigerar las hojas al mantener una alta transpiración residual.
Hojas con alto peso específico pueden acumular y retener más agua (tienen una mayor
relación superficie/volumen), lo que puede resultar beneficioso en condiciones de
sequía. Accesiones con valores altos de PE mostraron una alta transpiración residual y
una menor temperatura de la cubierta. El índice SPAD está relacionado con el contenido
en clorofilas de la hoja y con el estado nutrición nitrogenada de la planta. Se ha
observado una correlación positiva entre el índice SPAD y el contenido en ceras
epicuticulares y con el peso específico de las hojas. Además, accesiones con altos
índices SPAD muestran una menor temperatura de la cubierta.
Agradecimientos
Este trabajo ha podido ser realizado gracias a la financiación del MEC-INIA (RF200700005-00-00)
Referencias
Ebercon, A, Blum, A, & Jordan, WR (1977) A rapid colorimetric method for
epicuticular wax content of sorghum leaves. Crop Sci. 17:179-180
McCaig, TN & Romagosa, I (1989) Measurement and use of excise leaf water status in
wheat. Crop Sci. 29:1140-1145
Munsell, C. (1997). Munsell Color Charts of Plant Tissues. Kollmorgen Instruments,
USA
125
LEGUMINOSAS FORRAJERAS DE SECANO: PRODUCCIONES
DE Hedysarum coronarium EN LA CAMPIÑA DE CARMONA Y EN
EL BAJO GUADALQUIVIR.
E. M. Córdoba1; F. Perea2, B. Román1 y S. Nadal1
1
Área de Mejora y Biotecnología Vegetal. IFAPA Centro “Alameda del Obispo“ Avda.
Menéndez Pidal s/n. Apdo. 14004 Córdoba.
2
Área de Producción Agraria. IFAPA Centro “Las Torres-Tomejil” Ctra. SevillaCazalla km 12,2 Apdo. 41200 Alcalá del Río, Sevilla.
Abstract
Three commercial ecotypes of sulla (Hedysarum coronarium L) were studied for fodder
yielding, dry matter and protein content under two dryland conditions in Southern
Spain. Up to 70.000 kg per hectare were obtained for fresh fodder, and differences in
dry matter and protein percentage were found among lines. Based in our results, sulla
could be a good alternative for fodder production under rainfed agricultural systems.
Keywords: sustainable agriculture, green fodder, dry matter, protein content, sulla.
Resumen
Evaluación de la producción de forraje verde, materia seca y proteína de ecotipos
comerciales de zulla, mediante un diseño de parcelas divididas, en condiciones de
secano mediterráneo.
Palabras clave: forraje verde, materia seca, proteína, zulla
1. Introducción
La zulla (Hedysarum coronarium L.) es una leguminosa herbácea perenne (Valdes,
2000) originaria del W de la cuenca mediterránea, utilizada desde antiguo como planta
forrajera (Talamucci, 1998; Valente et al., 1999). Su profundo sistema radicular ha
hecho que se adapte perfectamente a condiciones de secano mediterráneas con
producciones medias de forraje superiores a 30.000 Kg/ha (MAPA, 2006).
Actualmente, el cultivo de alfalfa está siendo cuestionado por su alto consumo de agua,
recurso cada vez más preciado.
En nuestro trabajo se evaluaron para su comportamiento agronómico tres ecotipos
de zulla en condiciones de secano.
2. Material y Métodos
En la campaña 2006-2007 tres ecotipos de zulla, Carmen, Del País y Grimaldi,
fueron sembradas en condiciones de secano, siguiendo un diseño de parcelas divididas
(3 repeticiones) en las localidades de Carmona y de Los Palacios-Villafranca (Sevilla).
La densidad de siembra fue de 25 kg/ha de semilla descascarillada. En la campaña
siguiente se evaluó su rendimiento en forraje verde, materia seca y proteína, tanto en un
solo corte, como en dos cortes, en las localidades de Carmona y Los Palacios,
respectivamente.
126
3. Resultados y Discusión
En las tablas 1 y 2 se muestran los valores medios obtenidos de producción de
forraje verde, materia seca y proteína de los ecotipos evaluados. Tanto para un corte
como para dos cortes, la producción de forraje verde estuvo en torno a 70.000 kg/ha,
8.000 kg/ha de materia seca y alrededor de 10.000 kg/ha de proteína.
Ecotipos
Carmen
Tabla 1: Producción forrajera (Kg/ha) en Los Palacios
Forraje verde
Materia seca
1er corte
2do corte
2do corte
11.260
60.133
7694.4
Proteína
2do corte
12042(a)
Del País
12.020
54.993
7642.1
9373.2(b)
Grimaldi
9.700
61.107
7382.9
11010(ab)
Las poblaciones con distinta letra son estadísticamente diferentes para P<0,05 (Test de
Tukey´s)
Tabla 2: Producción forrajera (Kg/ha) en Carmona
Ecotipos
Forraje verde
Materia seca
82080
10433(a)
Carmen
Del País
73573
8932.1(b)
Grimaldi
77315
10441(a)
Las poblaciones con distinta letra son estadísticamente diferentes para P<0,05 (Test de
Tukey´s)
Conclusiones
A vista de los resultados expuestos, con valores superiores a 9000 kg/ha de materia
seca (presumible umbral crítico en la viabilidad económica) y con valores proteicos
entre el 17-19%, la zulla sería un cultivo a incluir en la alternativa de estos agrosistemas
de secano andaluces.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Proyecto INIA RF2004-00029-00-00 “Prospección,
recolección, multiplicación, caracterización y documentación de poblaciones autóctonas
de zulla (Hedysarum coronarium L.) para su puesta en valor en una agricultura
multifuncional” la financiación necesaria para la realización de este trabajo.
Referencias
MAPA, 2006. Anuario de Estadística Agroalimentaria. Ministerio de Agricultura, Pesca
y Alimentación.
Valdés, B. 2000. Hedysarum in Castroviejo, S. (coor.), Flora Ibérica Vol. VII: 943-955.
Real Jardín Botánico, CSIC. Madrid
Valente M.E.; Peiretti, P.G.; Borreani, G.; Roggero, P.P.; Ladetto, G. y Ciotti, A. 1999.
Influence of D.M. content on silage fermentation of sulla (Hedysarum coronarium
L.) out at two stages of maturity. P. 119-120. In T. Pauly (ed.) Silage production in
relation to animal performance, animal health, meat and milk quality. Proc. Int.
Silage Conf. 12th. Uppsella, Sweden 5-7 July 1999. Swedish Univ. of Agric. Sci.,
Uppsella.
127
Talamucci, P. 1998. The role of sulla in Italian forage crops. P. 1-21. en P. Talamucci,
P; Stagliano, N.; Y Sabatini. S (ed.) La sulla: Possibili ruoli nella foreggicoltura
mediterranea (In Italian). Accademia dei Georgofili. Quaderni, 1998-I, Florencia,
Italia.
128
LEGUMINOSAS SILVESTRES
CASTILLA Y LEÓN
DE
USO
MEDICINAL
EN
Herrero B.
Departamento de Ciencias Agroforestales, Universidad de Valladolid, Avenida de
Madrid, 57, 34004 Palencia (España)
Resumen
Se presentan los resultados de las leguminosas silvestres que se han usado
tradicionalmente con fines medicinales en Castilla y León, según bibliografía específica
revisada. Las referencias bibliográficas consultadas han sido publicadas entre 1893 y
2001. Se han empleado 27 especies (tabla 1). Esta familia, a pesar de ocupar el tercer
lugar en cuanto a número de especies de angiospermas descritas, su uso medicinal es
discreto, tanto en número de especies usadas como medicinales como en su frecuencia
de uso. Ninguna leguminosa se encuentra entre las 50 especies más usadas en Castilla y
León (Herrero & Santos, 2007). Las familias que mayor número de especies de uso
medicinal albergan son: Compuestas, Labiadas, Leguminosas y Ranunculáceas (Santos,
2003). En Castilla y León aproximadamente el 18% de las leguminosas que aparecen de
forma espontánea tienen uso medicinal. Entre los usos mayoritarios destacan su empleo
con fines digestivos (52%) (astringentes, laxantes y tónicos estomacales), su margen
terapéutico es escaso, encontrando especies con heterósidos y alcaloides tóxicos como
en Cytisus scoparius, Melilotus officinalis, Retama sphaerocarpa o Spartium jumceum.
En el caso de las loncejas (Lathyrus tuberosus) sus raíces se consumen cocidas,
eliminado el agua de hervirlas para que su sabor no sea tan dulce (Macho Tomé, 1983),
este dato es recogido por Font Quer en el Dioscórides renovado. El 30% de las
leguminosas se usan para tratamientos demartológicos, generalmente como cicatrizantes
y en tercer lugar estaría su uso terapéutico como diurético y afecciones de vías urinarias
(18,5%). La farmacopea española hace uso muy frecuente de dos leguminosas como son
la alhova (Trigonella foenum-graecum) y el regaliz (Glycyrrhiza glabra) (Vanaclocha
& Cañigueral, 2003) que no se recoge su uso medicinal en esta región, en ambos casos
por su escasa distribución en este área, tan solo hay citas botánicas de estas especies en
la provincia de Burgos, y Segovia respectivamente. Trifolium pratense es la especie más
versátil en cuanto a sistemas orgánicos sobre los que ejerce acción terapéutica. También
hay que destacar la importancia de las leguminosas de uso veterinario, para el
tratamiento de cataratas ovinas y cólicos en animales. Su valor supersticioso (18,5%) se
relaciona mayoritariamente con la eliminación de diviesos o bien por la morfología de
frutos u hojas se asocia al tratamiento contra picaduras de animales o manchas oculares.
Mayoritariamente se usan como droga las flores (55,5%) seguido por las semillas
(44,4%). La forma más común de elaborar estos preparados farmacéuticos es mediante
infusión y decocción. Como caso curioso de preparación, podemos citar el uso de
sahumerios, quemando ramas de Cytisus multiflorus para curar los sabañones que se
referencia en la comarca de Sayazo (Zamora).
Referencias
Herrero B.; Santos L. 2007. Medicinal plants of traditional use in Castilla y León
(Spain). Abstract I International Medicinal and Aromatic Plants Conference on
Culinary Herbs, pp. 87, Antalya. Turquía.
129
Macho Tomé A. 1893. Reseña de los productos naturales y más especialmente de las
plantas medicinales y espontáneas en el partido judicial de Saldaña.
Establecimiento tipográfico de hijos de J. Pastor, Valladolid. España.
Santos L. 2003. Aproximación al atlas de la flora medicinal de Castilla y León, según
bibliografía específica. Trabajo Fin de Carrera, ETS de Ingenierías Agrarias,
Palencia. España.
Vanaclocha B.; Cañigueral S. 2003. Fitoterapia, vademécum de prescripción. Ed.
Masson, 4ª edición, Barcelona. España.
Tabla 1. Relación de leguminosas usadas como medicinales en Castilla y León, y
sistema anatómico correlacionado con su actividad terapéutica.
Ant. Dig. Loc. Met. Ner. Car. Uri. Der. Gin. Hep. Res.
Anthyllis vulneraria L
Chamaespartium sagittale (L.) P.E.
Gibbs
Coronilla scorpioides (L.) W.D.J.
Koch
Cytisus cantabricus (Willk.) Rchb. &
Beck
x
x
x
x
x
Cytisus scoparius (L.) Link
x
x
x
x
x
x
Genista scorpius (L.) DC.
x
Lathyrus tuberosus L.
x
Lotus corniculatus L.
x
x
x
x
x
x
Lotus pedunculatus Cav.
x
Medicago sativa L.
x
Medicago orbicularis (L.) Bartal.
x
Medicago lupulina L.
x
Melilotus officinalis (L.) Pall.
x
Ononis natrix L.
x
x
Ononis spinosa L.
x
Pterospartum tridentatum (L.) Willk.
x
Retama sphaerocarpa (L.) Boiss.
x
Spartium junceum L.
x
Trifolium arvense L.
x
Trifolium pratense L.
x
Trifolium repens L
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Ulex europaeus L.
Vicia cracca L.
x
x
Cytisus multiflorus (L’Hér.) Sweet
Cytisus oromediterraneus Rivas-M.
& al.
Galega officinalis L.
x
x
x
x
x
Vicia onobrychioides L.
x
Ant. (antiparasitario); Dig. (digestivo); Loc. (locomotor); Met. (metabolismo); Ner. (nervioso); Car.
(cardiovascular); Uri. (urinario); Der. (dermatología); Gin. (ginecología); Hep. (hepatobiliar); Res.
(respiratorio)
130
ESTUDIO DE LA DIGESTIBILIDAD DE PROTEÍNAS DE
LEGUMINOSAS MEDIANTE SISTEMAS MULTIENZIMÁTICOS.
Cuadrado, C., Cabellos, B., Varela, A., Muzquiz, M., Pedrosa, MM., Burbano, C.
Departamento Tecnología de Alimentos. SGIT-INIA. Carretera de La Coruña, Km. 7,5.
28040 Madrid.
1. Introducción
Las leguminosas son una buena fuente de proteína cuya calidad viene determinada
por su composición aminoacídica y su digestibilidad (1) siendo la estructura primaria y
su conformación responsables de su baja digestibilidad (2). Además, la presencia de
factores no nutritivos, como por ejemplo inhibidores de tripsina, taninos, fitatos, etc.,
disminuyen la digestibilidad proteica (3). Las técnicas de procesado convencionales
mejoran la digestibilidad proteica de leguminosas, bien por inactivación de los
inhibidores de proteasas o por cambios conformacionales. La hidrólisis enzimática de
aislados proteicos permite obtener productos con mejores características funcionales y
nutritivas que pueden ser empleados en la preparación de diferentes formulaciones
dietéticas (4).
El objetivo de este estudio fue analizar la digestibilidad in vitro de la proteína de
diferentes leguminosas (cacahuete tostado, garbanzo y lenteja) utilizando un sistema
multienzimático que combina endo- y exopeptidasas. La digestibilidad se valoró
mediante la estimación del grado de hidrólisis y el estudio del patrón electroforético de
las proteínas.
2. Material y Métodos
2.1 Obtención de aislados proteicos
Los aislados proteicos se obtuvieron a partir de harina desengrasada. En el caso de
cacahuete se utilizó como medio de extracción tampón 0.05 M Tris-HCl, pH 8.0 + 0.5 N
NaCl (1/10 p/v). Para lenteja y garbanzo se usó tampón 0.1 M PBS, pH 7.4 + 0.15 M
NaCl. Los extractos obtenidos se dializaron y liofilizaron.
2.2 Hidrólisis enzimática
El aislado proteico fue hidrolizado utilizando una endoproteasa (Alcalasa) durante 3
horas y una exoproteasa (Flavourzyme) durante 5 horas, bien de forma individual o bien
secuencial. La concentración de sustrato, en todos los ensayos, fue del 2%, mientras que
la relación enzima/sustrato fue variable. Para estudiar el progreso de la hidrólisis
enzimática se tomaron muestras cada 30 minutos en las que se estimó el grado de
hidrólisis y se llevó a cabo el análisis electroforético.
2.3 Grado de hidrólisis (% GH)
Fue estimado mediante el método de Adler-Nissen (5). Se define como el
porcentaje de uniones peptídicas hidrolizadas (aminoácidos libres que reaccionan con
TNBS).
2.4 SDS-PAGE Electroforesis
Se realizó la electroforesis en condiciones desnaturalizantes, utilizando geles SDSPAGE Criterium XT (12%) en sistema discontinuo de acuerdo con Laemmli (6). Los
131
perfiles electroforéticos de los geles teñidos con Coomasie se determinaron utilizando el
software Quantity One.
3. Resultados
La hidrólisis de los aislados proteicos de cacahuete tostado con las enzimas
individuales fue muy rápida en la primera media hora, si bien fue aumentando de
manera continua durante todo el tiempo de ensayo. El grado de hidrólisis alcanzado con
Alcalasa (E/S=0,2 AU/g proteína) fue del 17% y con Flavourzyme (E/S= 50 LAPU/g
proteína) fue del 20%. Cuando la hidrólisis se realizó de forma secuencial (Alcalasa
(E/S=0.4 AU/g proteína) + Flavourzyme (E/S= 100 LAPU/g proteína) se obtuvo un
71%. Los perfiles electroforéticos obtenidos muestran que a los 30 min de tratamiento
con Alcalasa (15% de GH) solo se observan bandas por debajo de los 14 KDa. Esto
confirmó la rápida tasa de hidrólisis de las proteínas de cacahuete. El tratamiento con
exopeptidasa sola produce pocos cambios en el perfil electroforético en comparación
con la endopeptidasa.
TRATAMIENTO ENZIMATICO CACAHUETE tostado
(alcalasa 0.4AU/G+flavourzyme 100 LAPU/G) (48μg prot/carril)
TRATAMIENTO ENZIMATICO CACAHUETE tostado
(alcalasa 0.2AU/G-flavourzyme 50 LAPU/G)(24 μg prot/carril)
205 -
205 -
116 116 -
97 -
97 -
66 66 -
45 36 -
45 36 -
29 24 HMW LMW Tostado
A01
A02
A15
A30
A60
A90
A120
A150
A180
Tost
F01
F15
F300
HMW
LMW Tostado
A01
A02
A15
A30
A60
A90
A120
A180
F0
F15
F30
F60
Los resultados obtenidos en garbanzo y lenteja mostraron porcentajes de hidrólisis
superiores a los obtenidos en cacahuete. Los perfiles electroforéticos obtenidos a partir
de hidrólisis con Alcalasa y con diferentes relaciones E/S también muestran una
hidrólisis muy rápida.
Se puede concluir que los tratamientos enzimáticos combinados de endo- y
exopeptidasas son muy efectivos para obtener hidrolizados proteicos en las tres
leguminosas estudiadas. Estos resultados forman parte de un proyecto más amplio en el
que se determinará la efectividad de estos tratamientos para reducir la alergenicidad de
leguminosas.
Referencias
(1) Hsu et al., 1977. J. Food Sci. 42, 1269-1273.
(2) Carbonaro et al., 2000. J. Agric. Food Chem. 48, 742-749 .
(3) Carbonaro et al., 1997. J. Agric. Food Chem. 45, 3387-3394.
(4) Clemente et al., 1999. J. Agric. Food Chem. 47, 3776-3781.
(5) Adler-Nissen .J. 1979. J. Agric. Food Chem. 27, 1256-1262.
(6) Laemmli. K. 1970. Nature 277, 680-685.
132
F90
F120
F150
IV SEMINARIO DE JUDÍA DE LA PENÍNSULA IBÉRICA:
RESÚMENES PANELES
133
134
RED ESPAÑOLA DE COLECCIONES DE JUDIAS
De la Rosa, L.1, Marcos, T1., De Ron, A.M.2, Casquero, P.3, Reinoso, B3., Asensio, C.4,
Asensio S-Manzanera, M.C.4, Ruíz de Galarreta, I. 5, Casañas, F. 6, Campa, A. 7,
Ferreira, J.J. 7
1
CRF-INIA. Finca La Canaleja, 28800 Alcalá de Henares, Madrid
MBG-CSIC. El Palacio-Salcedo, 36143 Pontevedra
3
ESTIA- ULE. Avda. de Portugal 41, 24071 León
4
ITACyL. Ctra. Burgos Km 117, 47071 Valladolid
5
NEIKER. Granja Modelo Arkaute, E01080 Vitoria-Gasteiz
6
ESAB-UPC. Campus del Baix Llobregat. Edificio D4, UPC, 08080 Castelldefels.
7
SERIDA. Carretera de Oviedo s/n, 33300 Villaviciosa. Asturias.
2
Palabras clave: Phaseolus vulgaris,
caracterización, mejora genética.
recursos
fitogenéticos,
multiplicación,
1. Introducción
La judía común (Phaseolus vulgaris L.) ha sido domesticada en Latinoamérica,
siendo incorporada a la agricultura española en el siglo XVI. En España se ha
constatado la presencia de una amplia diversidad en la especie a nivel morfológico y
molecular (Puerta Romero, 1961; Santalla et al, 2002), consecuencia tanto de sucesivas
introducciones como de la adaptación a las condiciones locales de cultivo y selección
por parte de los agricultores.
El Centro Nacional de Recursos Fitogenéticos (CRF-INIA, Alcalá de Henares,
Madrid) es el responsable del mantenimiento del Inventario Nacional y de la
conservación de la colección base de semillas ortodoxas de la Red Española de
Recursos Fitogenéticos (O.M. de 23 de Abril de 1993; BOE del 7/05/1993). Así mismo,
el CRF dispone de una colección activa en diferentes especies, principalmente cereales
de invierno y leguminosas grano, entre las que se incluye la judía común. La
conservación de colecciones activas implica el establecimiento de unas condiciones que
permitan su uso e intercambio; esta situación se traduce en que de cada entrada tiene
que conservarse un número suficiente de semillas con un mínimo de viabilidad. En
función de estos requisitos, se considera que una muestra está disponible para su
intercambio cuando se conservan al menos 1500 semillas, con una germinación igual o
superior al 85%.
EL CRF ha organizado y organiza expediciones multicultivo con el objetivo de
recolectar y conservar la diversidad genética de las variedades locales de plantas
cultivadas que están en grave riesgo de desaparición. Una de las especies que se colecta
de forma sistemática es la judía, mantenida tradicionalmente en huertos de autoconsumo
y en pequeñas explotaciones de carácter local y que se utiliza como judía verde, judía
seca o judía semi-seca (pocha). Esta actividad de recolección se ha realizado también a
nivel más local por parte de otros grupos con interés en la conservación de recursos
genéticos o con interés en estos materiales para su incorporación en programas de
mejora. De este modo, en España existen actualmente varias colecciones de semillas
que incluyen entradas locales de judía común (Tabla 1).
En la actualidad (Mayo de 2008), el Inventario Nacional de Recursos Fitogenéticos
dispone de información de pasaporte de 4.637 entradas de Phaseolus, principalmente de
135
las especies vulgaris, coccineus y lunatus. De ellas, 3.066 están en la colección activa
del CRF; dentro de este grupo, el número de muestras de procedencia nacional es de
2.665 entradas, la mayoría de ellas obtenidas en viajes de recolección. La cantidad de
semillas entregada por los donantes es, en la mayoría de los casos, insuficiente para su
incorporación directa en la colección activa y/o base. Además, la correcta gestión de la
colección activa nacional exige realizar constantes multiplicaciones para reponer la
semilla utilizada en intercambios, y en algunos casos, regenerar muestra para mantener
los niveles de viabilidad exigidos por la normativa internacional. Por otra parte, el CRF
alberga la colección base, donde debería mantenerse un duplicado de las entradas
conservadas en la propia colección activa y en el resto de colecciones. El volumen de
trabajo que esta colección genera, junto con las condiciones que presenta la finca La
Canaleja (Alcalá de Henares) en la que está emplazado el CRF, no permiten abordar el
trabajo de multiplicación y caracterización de judías de una forma eficaz y efectiva. Es
por ello que el desarrollo de estos trabajos se ha realizado en colaboración con una serie
de instituciones y grupos con intereses en esta especie, generalmente implicados en
trabajos de mejora. Este conjunto de colecciones integran la Red Española de
Colecciones de Judía cuyo principal fin es contribuir a la conservación y conocimiento
de la diversidad genética local
Tabla 1. Instituciones que conservan colecciones de germoplasma de Phaseolus spp.
(CRF: Centro Nacional de Recursos Fitogenéticos, Instituto Nacional de Investigación y Tecnología
Agraria y Alimentaria; SERIDA: Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario;
MBG-CSIC: Misión Biológica de Galicia, Consejo Superior de Investigaciones Científicas; ITACyL:
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, ULE: Escuela Superior y Técnica de Ingeniería
Agraria, Universidad de León; UPC, Dpto. de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología, Universidad
Politécnica de Cataluña; NEIKER: Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario; COMAVUPM: Centro de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana, Universidad Politécnica de
Valencia; CITA: Centro de Investigación y Tecnología Alimentaria de Aragón, CCBAT: Centro de
Conservación de la Biodiversidad Agrícola de Tenerife)
Institución
Tipo colección
Nº accesiones
Ambito geográfico
CRF
Activa/Base
3066/1296
Internacional
SERIDA
Activa
381
Cornisa Cantábrica
MBG-CSIC
De trabajo
2297(1)
Internacional
ITACyL
De trabajo
1240
Internacional
ULE
De trabajo
200
León
UPC
De trabajo
458
Cataluña
NEIKER
De trabajo
160
País Vasco
COMAV-UPV
Activa
298(2)
Cuenca Mediterránea
874(3)
CITA
Activa
Aragón
67(4)
Tenerife
CCBAT
De trabajo
(1)
(2)
(3)
De Ron et al, 2008; www.comav.upv.es/comav.html; Mallor y Carravedo, 2007
(4)
Dorta-Esteve et al, 2008
En esta comunicación se pretende resumir el trabajo desarrollado en la conservación de
esta especie dentro de la Red Española de Colecciones de Judía, en la que se integran
diferentes instituciones españolas.
136
2. Materiales y Métodos
El material objeto de los trabajos que aquí se presentan es la colección activa de
judías del CRF y las colecciones activas y de trabajo del resto de las instituciones.
En cada campaña agrícola, las necesidades de multiplicación y regeneración de la
colección del CRF se han establecido en función de la información disponible en las
bases de datos del Centro en cuanto al número de semillas, calculado utilizando la
información de peso de la muestra y de peso de 100 semillas, así como del nivel de
germinación, seleccionándose las entradas con menos de 1.500 semillas en colección
activa y con una germinación inferior al 85%, siempre que este dato estuviera
disponible. En otros casos el criterio de selección ha sido la necesidad de duplicar
material de la colección activa en colección base. En todos los casos se han tratado de
sembrar 80 semillas de cada entrada para intentar mantener la integridad genética de la
población inicial. El diseño de los ensayos de cada grupo se ha realizado en función de
variables como la disponibilidad de espacio o de estructuras de riego.
Terminado el ciclo de cultivo, en el caso de haberse obtenido la cantidad suficiente
de semilla, la muestra se devuelve al CRF. En los casos en los que no se llega a este
nivel, el material obtenido se reserva para un nuevo ciclo de multiplicación.
Posteriormente el material es sometido a una última limpieza manual, desecación y
germinación. Cuando el resultado de esta última prueba indica niveles adecuados de
viabilidad, el material se incluye en colección activa o base dependiendo de las
circunstancias específicas de cada entrada.
En todos los casos posibles, las entradas que se multiplican también se caracterizan.
Las variables consideradas se indican en la Tabla 2. En el CRF se realiza la
caracterización de semillas de todas las muestras.
Tabla 2. Descriptores utilizados en la caracterización de judía tomando como base la
lista de descriptores IBPGR (1982)
Código
Descriptor
NUMCAT
Número de la entrada en el Inventario Nacional
NUMBAN
Número de la entrada en la colección del CRF
FECCAR
Fecha de caracterización
FECSIE
Fecha de siembra (AAAMMDD)
P_HAB
Hábito de crecimiento de la planta.
H_FOR
Forma del foliolo central de la hoja trifoliada
D_FLO
Días desde la siembra hasta que el 50% de las plantas tienen flores
F_ES_COL
Color del estandarte de la flor
F_AL_COL
Color de las alas de la flor
ES_VEN
Venas del estandarte
V_INM_COL Color de la vaina inmadura
V_M_COL
Color de la vaina madura
V_HEB
Hebra de la vaina.
S100_P
Peso de 100 semillas
S_LON
Longitud de la semilla
S_FOR
Forma de la semilla
S_COL
Color de la semilla.
S_COL_P
Color mayoritario de la cubierta de la semilla en semillas bi y tri color
S_COL_S
Color o colores minoritarios de la semilla en las semillas bi y tri color
S_D_FOR
Forma del dibujo de la semilla
137
3. Resultados y Discusión
Los inicios de las actividades de recolección y caracterización para esta especie en
España pueden situarse los años 50 del siglo XX (Puerta Romero, 1961), si bien los
trabajos sistemáticos de conservación de la diversidad local se inician en los años 70 del
siglo XX con el inicio de las actividades de recolección de las principales leguminosas
grano. En 1995, con las convocatorias públicas para la financiación de proyectos de
recursos fitogenéticos, se pone en marcha una red de instituciones nacionales con el
objeto genérico de contribuir a la conservación y caracterización de la diversidad
genética local de judías y con objetivos particulares como:
- colaborar en la regeneración de la colección del CRF
- multiplicar y conservar las colecciones activas y de trabajo incluidas dentro de
esta red
- duplicar las colecciones incluidas en la red en la colección nacional del CRF
- conocer el material para su utilización y racionalizar su conservación
Desde 1995 el INIA ha financiado cuatro proyectos con el objetivo general de
recolectar, multiplicar y caracterizar las variedades locales españolas de judía. Los
trabajos realizados en cada una de las instituciones colaboradoras se resumen en la
Tabla 3 y se describen a continuación:
CRF. La actividad principal del Centro es la selección y distribución del material de la
colección activa a las instituciones que colaboran en el proyecto. Como trabajo más
específico hay que indicar que es responsable de la caracterización de la colección,
centrándose en la descripción de las semillas, que se realiza utilizando un total de 14
variables. En la actualidad se dispone de esta información de 2.967 entradas. La
descripción de las variedades se está acompañando con soporte fotográfico,
disponiéndose en la actualidad de fotografías de semillas de 901.
En el CRF la disponibilidad de medios para realizar la multiplicación de plantas
hortícolas es escasa, no obstante, en los últimos años se han realizado multiplicaciones
de especies de este grupo, centrándose los trabajos en las entradas procedentes de los
viajes de recolección más recientes, que presentaban un mayor riesgo de pérdida por la
escasez o el deterioro de la muestra obtenida. Así, desde el año 2004 hasta la campaña
2008 (el material está actualmente en el campo) se han sembrado para su multiplicación
45 entradas en el CRF y 21 en las instalaciones de la Dirección Técnica de Evaluación
de Variedades de Aranjuez. También es importante mencionar que en algunos casos se
han buscado colaboraciones puntuales para efectuar estas labores: en 2004 se enviaron
24 muestras a la empresa Rijk-Zwaan de Almería, en 2007, 23 al CETAEX de
Extremadura, en 2006 se enviaron 2 muestras al Parque Regional del Curso Medio del
rio Guadarrama y en 2007 se enviaron 10 entradas de Canarias al CCBAT.
SERIDA. En el periodo 1997-2007 se han multiplicado y remitido al CRF un total de
466 entradas. La cantidad media enviada por entrada fue de 728 g., si bien en 17
entradas consideradas en riesgo, la cantidad remitida no superó los 150 g. La
procedencia geográfica del material multiplicado es, principalmente, del norte de
España. De las 466 entradas remitidas, 77 estaban conservadas en la colección SERIDA
pero no en la colección del CRF. Así mismo, las multiplicaciones realizadas permitieron
incorporar (duplicar) a la colección del SERIDA un total de 209 entradas inicialmente
sólo mantenidas en la Colección CRF, de modo que en este periodo se han duplicado
283 entradas, pasando a estar conservadas en ambas colecciones. Finalmente, indicar
138
que desde el 2003 el SERIDA mantiene como colección de trabajo la colección nuclear
de judías del CRF constituida por 201 accesiones recolectadas en todo el territorio
nacional (De la Rosa et al., 2000).
ITACyL. En este Instituto se lleva trabajando en proyectos de multiplicación,
caracterización y mejora genética de judías, desde 1987, colaborando habitualmente con
el CRF y el resto de los grupos. Inicialmente se realizó una multiplicación y
caracterización completa de 285 entradas del CRF. Posteriormente los trabajos se han
centrado en la evaluación de unas 468 entradas, incluyendo toda la colección nuclear de
judías, por su resistencia a bacteriosis (causadas por los patógenos Pseudomonas
syringae pv. phaseolicola, utilizando diversas razas fisiológicas, y Xanthomonas
campestris pv. phaseoli) en hoja y en vaina. Paralelamente se ha evaluado la incidencia
de virosis en todas las entradas evaluadas, en particular la sintomatología típica del
BCMV (Virus del Mosaico Común de la Judía) y la del BCNMV (Virus Necrótico de la
Judía) en aquellos cultivares que presuntamente portan el gen I de resistencia a BCMV.
Esta información está disponible en www.inia.es. Las plantas seleccionadas con
diferentes niveles de resistencia a alguna de las enfermedades, se han evaluado también
por su adaptación a condiciones locales y otras características morfológicas.
Además de estas evaluaciones el ITACyL ha caracterizado 577 entradas de
procedencia internacional, conservados en la colección propia, por su
resistencia/susceptibilidad a todas las enfermedades mencionadas, para su uso en el
Programa de Mejora Genética de Judías (Asensio et al., 2006).
MBG-CSIC. En esta institución se trabaja desde 1987 en programas de recolección y
conservación de distintas leguminosas grano, entre ellas, y de forma muy destacada, la
judía, colaborando habitualmente con el CRF. Entre los años 1998 y 2008 la MBG ha
multiplicado y/o caracterizado un total de 821 entradas distintas de judía de la colección
del CRF. En algunas muestras ha sido necesario enviar material en varias ocasiones
debido principalmente a problemas de viabilidad. Teniendo en cuenta este hecho, se
sembraron un total de 1.020 parcelas con material de la colección del CRF. Además de
este trabajo, en la MBG se han multiplicado y caracterizado 1400 entradas de la
colección propia.
Universidad de León. Esta institución ha participado en dos proyectos, multiplicando y
caracterizando un total de 223 entradas de la colección del CRF. Respecto a los trabajos
en la colección propia, se ha multiplicado y enviado un duplicado al CRF de 208
entradas y se han multiplicado 50 muestras más de la colección activa del Departamento
de Ingeniería y Ciencias Agrarias de la Universidad de León para uso propio.
Universidad Politécnica de Cataluña. Entre 2004 y 2007 se han multiplicado,
caracterizado y reenviado 200 entradas procedentes del CRF. En el mismo periodo de
tiempo se han recolectado 79 entradas del tipo varietal Ganxet y 89 entradas de otros
tipos varietales catalanes. Las entradas Ganxet recolectadas, junto con las 229 ya
existentes en la colección se están caracterizando desde el punto de vista agromorfológico y molecular. También se están realizando estos trabajos con las 89 entradas
de las otras variedades. El objetivo final es depurar la colección y decidir qué entradas
pasan a formar parte de la colección nuclear del CRF. Paralelamente se han utilizado las
entradas del tipo varietal Ganxet y el tipo varietal Tavella Brisa para seleccionar líneas
139
que destaquen por su valor sensorial y difieran en aspectos agro-morfológicos de interés
(precocidad, tamaño, etc). Una está registrada (Montcau) y 2 líneas Ganxet y una
Tavella Brisa están en ensayos precomerciales.
NEIKER. Desde el año 2000 hasta el 2006 se ha realizado la multiplicación y
caracterización de 184 entradas procedentes de la colección CRF-INIA originarias de
Guipúzcoa, Rioja, Navarra, Soria, Ávila, Álava, Sevilla y Burgos. Por otra, parte se han
multiplicado y caracterizado un total de 188 entradas procedentes de la provincia de
Guipúzcoa, Alava y Vizcaya pertenecientes al Banco de Germoplasma de NEIKER.
Tabla 3. Número de entradas multiplicadas y/o caracterizadas por las instituciones
integrantes de la Red Española de Colecciones de Judía. Dentro de las multiplicaciones
de colecciones propias se incluyen también entradas duplicadas, es decir, también
mantenidas en la colección del CRF
Institución Periodo
CRF
2004-2008
SERIDA
1997-2007
MBG
1998-2008
NEIKER
2000-2006
ITACyL
1987-2007
ULE
2000-2006
UPC
2004-2007
Colección
CRF
106
466
821
184
468
223
200
2468
Colecciones
propias
604
1400
188
577
258
397
3424
Los resultados descritos han permitido un significativo avance en la mejora de la
colección nacional; sin embargo, los trabajos de conservación continúan, dado que la
regeneración de la colección activa es una tarea continua, parte de las entradas no se
encuentran en colección base y no se ha concluido la duplicación de las colecciones
activas incluidas en la red. Desde el año 2007 se está desarrollando un proyecto (RF070014-CO4) entre cuyos objetivos está continuar esta labor de regeneración de la
diversidad genética local de la especie y en el que participan las siguientes instituciones
SERIDA, con la participación de un investigador del CRF, ULE, ITACyL y UPC.
Además, dentro de este proyecto se abordan nuevos objetivos como la racionalización
de colecciones en los tipos comerciales Fabada y Ganxet y la actualización de la
colección nuclear del CRF.
Para terminar, es preciso mencionar el trabajo de tipificación de judías de la Sierra
Norte de la Comunidad Autónoma de Madrid que está desarrollando el IMIDRA
(Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario) a
través de un proyecto financiado por el INIA (RF2006-00018) entre cuyos objetivos
está la inclusión de material representativo de la zona de estudio en la colección del
CRF. En el Centro de Agrodiversidad de La Palma se trabaja en la promoción y
conservación de variedades locales de esta isla, entre las que se incluyen variedades de
judía. Estas nuevas aportaciones contribuirán a mejorar la diversidad reunida en la
colección del CRF y la conservación de la diversidad genética local, objeto prioritario
de la Red de Colecciones de Judías Españolas.
140
Agradecimientos
Estos trabajos han sido financiados por los proyectos RF95-008-C4-2, RF99-003-C5-2,
RF2003-008-C4 y RF2007-00014-C4 del Programa Nacional sobre Conservación y
Utilización de Recursos Fitogenéticos del INIA-MCI
Referencias
Asensio Vegas C., Asensio-S-Manzanera M. C., López Pérez R., Fernández Lobato S.,
Ibeas García A. 2006. Catálogo de variedades de Judías-grano del ITACyL, 2ª
edición. Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León. VA-633/2006
De la Rosa L., Lázaro A., Varela F. 2000. Racionalización de la colección española de
Phaseolus vulgaris L. En: II Seminario de judías de la Península Ibérica. I Actas de
la Asociación Española de Leguminosas. 55-62.
De Ron, A.M., Rodiño, A.P., De la Fuente, M., Santalla, M. 2008. Diversidad genética
de judía común (Phaseolus vulgaris L.) en Europa. En: D. Rios y J. Hdez Abreu
(eds), La Biodiversidad agrícola. Conservación, Caracterización y Políticas.
CCBAT, Tenerife
Dorta-Estévez, C.E., Afonso-González, M., Tascón-Rodríguez, C., Rios-Mesa, D. 2008.
Caracterización preliminar de la colección de judías (Phaseolus sp.) del CCBAT. .
En: D. Rios y J. Hdez Abreu (eds), La Biodiversidad agrícola. Conservación,
Caracterización y Políticas. CCBAT, Tenerife
Ferreira J.J., Campa A., Pérez-Vega E. 2005. Conservación y utilización de variedades
tradicionales de faba en Asturias: Colección Activa de Judías del Principado de
Asturias. Ediciones SERIDA – KRK. 91 pp.
IBPGR. 1982. Descriptors for Phaseolus vulgaris L. IBPGR, Roma, Italia. 32 pp.
Mallor, C., Carravedo, M. 2007 The legumes in the Spanish Vegetable Germplasm
Bank of Zaragoza (BGHZ). Book of Abstracts 6th European Conference Grain
Legumes p. 124.
Puerta-Romero J. 1961. Variedades de judía cultivadas en España. Monografía Nº 11,
Ministerio de Agricultura, Madrid. 798 pp.
Santalla M., Rodino P., De Ron A. 2002. Allozyme evidences supporting southwestern
Europe as a secondary center of genetic diversity for the common bean. Theor Appl
Genet 104: 934-944.
141
CARACTERIZACIÓN AGROMORFOLÓGICA DEL “CARICO
MONTAÑÉS”
García-Méndez, E., San Miguel, B., Fernández, S., Gutiérrez, S., García, J. P.,
Gutiérrez-Claramunt, M.
Centro de Investigación y Formación Agrarias (C.I.F.A.), Consejería de Desarrollo
Rural, Ganadería, Pesca y Biodiversidad. C/ Héroes dos de Mayo, 27. 39600 Cantabria.
Resumen
Una de las características de las variedades tradicionales es su gran diversidad, ya que
son consideradas como mezclas heterogéneas de genotipos. Este hecho tiene
consecuencias positivas, ya que la variabilidad genética puede mitigar los efectos de
daños producidos por plagas, enfermedades o acciones climatológicas, pero sin embargo
puede aportar una heterogeneidad no siempre deseada cuando se tiene en cuenta el
rendimiento. El objetivo de este trabajo ha sido evaluar desde el punto de vista
morfológico y agronómico diferentes ecotipos de judía grano de la variedad local de
Cantabria conocida como “Carico Montañés” bajo diferentes sistemas de cultivo. Los
resultados obtenidos mostraron la existencia de diferencias significativas en el
rendimiento, tanto entre los ecotipos estudiados como entre los diferentes sistemas de
cultivo ensayados.
Palabras clave: recursos fitogenéticos, Phaseolus vulgaris, variedad tradicional.
1. Introducción
La judía grano (Phaseolus vulgaris L.) conocida en Cantabria como “Carico” junto
a otras variedades blancas y pintas, constituyó, en el siglo XVII, junto al maíz, las habas
y las castañas, la base alimenticia de los habitantes de la zona del litoral y la zona
intermedia, aunque a partir del siglo XVIII se cultivó también en zonas más altas de la
región. Su cultivo se viene realizando tradicionalmente como complemento a otras
orientaciones productivas, constituyendo un suplemento de los ingresos derivados
fundamentalmente de las explotaciones ganaderas y hortícolas (Gutierrez-Claramunt y
Mallavia, 2004). Tradicionalmente se ha cultivado junto al maíz, si bien en los últimos
años cada vez es más frecuente verla en cultivo único.
Esta leguminosa está considerada como tradicional de Cantabria por el tiempo que
se viene cultivando ininterrumpidamente, unos 200 años y se caracteriza por poseer un
hábito de crecimiento trepador indeterminado, una semilla color burdeos, forma redonda
y con un peso medio aproximado de 66 g/100 semillas.
El objetivo principal de este trabajo ha sido la evaluación morfológica y
agronómica de diferentes ecotipos de “Carico Montañés” prospectados en distintos
municipios de Cantabria.
2. Material y Métodos
El material vegetal empleado fueron cuatro ecotipos procedentes de los municipios
de Isla, Ampuero, Gama y Cabezón. Los ensayos se realizaron en el año 2007, en las
instalaciones del C. I. F. A., bajo dos sistemas de cultivo: invernadero y aire libre. Las
siembras se realizaron a principios de Marzo y a finales del mes de Mayo
respectivamente, siendo el marco de plantación en ambos ensayos, de 1,00 m entre
142
líneas con golpes de 4 semillas por cada 0,35 m. Los tratamientos fitosanitarios, el
abonado de fondo y la fertirrigación a lo largo del cultivo fueron los tradicionales de la
zona. Para estudiar los caracteres morfológicos se emplearon algunos de los descriptores
empleados por el SERIDA (Ferreira y col., 2005).
El diseño experimental utilizado fue de bloques completos al azar con cuatro
repeticiones, con una superficie total de 640 m2 (360 m2 en invernadero y 280 m2 al aire
libre). El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SAS.
3. Resultados y Discusión
Los días a nascencia, floración y maduración fueron ligeramente superiores en el
cultivo al aire libre, con una diferencia media con respecto al cultivo en invernadero de
7, 5 y 8 días respectivamente. En estos índices no se observaron diferencias entre los
ecotipos estudiados. En la tabla 1 se muestran algunos de los descriptores de vaina y
semilla observados.
Tabla 1. Descriptores de vaina y semilla para cada una de los ecotipos estudiados.
Ecotipo Longitud Ancho Cuerda Peso Número Longitud Ancho
Peso
vaina
(cm) vaina semillas semilla semilla 100 gr
vaina
(cm)
(cm)
(gr)
vaina
(cm)
(cm) semillas
Isla
10,70
1,24
10,71 4,68
5,76
1,28
1,01
73,75
Ampuero
11,05
1,24
11,87 4,33
6,03
1,21
0,96
66,75
Gama
10,58
1,16
11,33 4,25
5,58
1,20
0,93
62,75
Cabezón
10,55
1,27
11,32 4,35
5,85
1,24
0,98
63,25
Descriptores estimados a partir de una muestra representativa de 20 vainas
El análisis de varianza realizado para el rendimiento mostró la existencia de
diferencias significativas entre los diferentes sistemas de cultivo y entre las distintas
procedencias. En la tabla 2 se muestran la separación de medias llevado a cabo por el
test de Duncan con un nivel de significación del 5%.
Tabla 2. Separación de medias obtenidas para cada ecotipo y sistema de cultivo
Ecotipo
Invernadero (Kg/ha)
Aire libre (Kg/ha)
5.764 ab
601 b
Isla
6.365 a
713 a
Ampuero
5.617 b
602 b
Gama
5.463 b
515 c
Cabezón
4. Conclusiones
Aunque la producción del cultivo fue muy superior en invernadero, las
características diferenciales del ecotipo “Ampuero” relacionadas con el rendimiento, en
ambos sistemas de cultivo, puede hacer posible utilizar dicho material como punto de
partida para un futuro programa de mejora del “Carico Montañés”.
Referencias
Ferreira, J. J., Pérez, E., Campa, A. (2005). Conservación y utilización de variedades
tradicionales de faba en Asturias. Colección Activa del Principado de Asturias
Ediciones Serida-KRK. 91 pp.
143
Gutiérrez-Claramunt, M., Mallavia, H. (2004). Alubias autóctonas en Cantabria “El
Carico Montañes” Editorial Centro de Investigación y Formación Agrarias. 120 pp.
144
EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A MANCHA PARDA
BACTERIANA DE LA COLECCIÓN NUCLEAR DE JUDÍAS
ESPAÑOLAS
Ibeas A; Santiago Y; Asensio C y Asensio-S.-Manzanera MC
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Dpto. de Hortofruticultura, Ctra. Burgos
km 119, Finca Zamadueñas, 47071 Valladolid asesanmr@itacyl.es
1. Introducción
Las bacteriosis constituyen uno de los principales factores limitantes del rendimiento
del cultivo de judía-grano. De acuerdo a estudios previos, dichas bacteriosis están
causadas, mayoritariamente, por los patógenos Pseudomonas syringae pv. phaseolicola
(P. s. pv. phaseolicola) y Xanthomonas campestris pv. phaseoli (X. c. pv. phaseoli)
(Asensio 1995). Sin embargo existen evidencias de que pueden existir otros patógenos
también implicados como Pseudomonas viridiflava (González et al., 2003) o
Pseudomonas syringae pv. syringae (P. s. pv. syringae) (Rico et al., 2003).
En el ITACyL se comenzó a trabajar hace años con las bacteriosis de judías. La
experiencia acumulada desde entonces indica que P. s. pv. phaseolicola es un patógeno
de relevancia. Sin embargo, y dependiendo de las condiciones climáticas de cada año, es
muy frecuente que el agente causal de las bacteriosis de judía sea X. c. pv. phaseoli,
bien solo o en combinación con P. s. pv. phaseolicola (Asensio et al., 1993). Como
resultado del trabajo publicado por Rico et al. (2003), se examinaron un total de 152
aislados presuntamente de P. s. pv. phaseolicola de los que un 9,2 % fueron finalmente
identificados como P. s. pv. syringae. Trabajos de prospección de bacteriosis de judía
llevados a cabo por el SERIDA en el Principado de Asturias han puesto de manifiesto
que, en aquella Comunidad, el patógeno de mayor relevancia es precisamente P. s. pv.
syringae (González et al., 1998). Estos datos estarían poniendo de manifiesto que la
importancia relativa de este patógeno (P. s. pv. syringae) podría ser mayor de la que
inicialmente se suponía.
Por otra parte, dentro del proyecto RF03-024-C6 “Multiplicación, caracterización y
evaluación de las colecciones españolas de judías”, se contemplaba la caracterización de
la colección nuclear de judías española por su resistencia a P. s. pv. phaseolicola, X. c.
pv. phaseoli y P. s. pv. syringae. El trabajo que aquí se presenta muestra los resultados
de la evaluación de la resistencia a P. s. pv. syringae de la colección nuclear de judías
española.
2. Material y métodos
La colección nuclear de judías española consta de 201 accesiones basada en datos
de pasaporte y descriptores de semilla (de la Rosa et al., 2000), sin embargo, por falta de
semillas sólo han sido evaluadas 194 entradas. La semilla fue proporcionada por el CRF
y el SERIDA.
El experimento fue realizado con un diseño completamente aleatorizado de 3
repeticiones consecutivas. Una cuarta repetición fue realizada en invernadero. Se
sembraron 5 plantas por repetición y plantas de testigos susceptibles. El aislado
utilizado fue el nº 566 recogido en Valdelubiel (Soria).
Las plantas fueron sembradas en pots individuales en turba, se colocaron en cámara
de crecimiento con condiciones controladas (22ºC, 12 h de luz y 80% humedad
145
relativa). Las plantas fueron inoculadas en hoja primaria justo después de expandirse.
Tras la inoculación se colocaron en la cámara a las mismas condiciones. Se realizó una
evaluación a los 15 días de la inoculación.
En la repetición de invernadero, las semillas se colocaron en macetas y se
mantuvieron a 22ºC, 12 h de luz. Las plantas fueron inoculadas en hoja primaria y
evaluadas a los 10 días de la inoculación.
La escala de evaluación fue de 1 a 9 (1 = resistente y 9 = susceptible).
3. Resultados y Discusión
En el análisis de los datos se observan diferencias significativas entre las
repeticiones, siendo las tres realizadas en la cámara de cultivo significativamente
diferentes, y la de invernadero similar a la primera de ellas en cuanto a la agresividad
mostrada por la infección.
Dentro del marco del proyecto RF03-024-C6 se llevó a cabo la caracterización de
175 entradas de la colección nuclear de judías por su resistencia a P. s. pv. phaseolicola
y X. c. pv. phaseoli. El 12% de las accesiones resultaron con niveles moderados de
resistencia en hoja a P. s. pv. phaseolicola y sólo el 2% presentó nivel intermedio de
resistencia a X. c. pv. phaseoli. En cuanto a los resultados obtenidos en la inoculación
con P. s. pv. syringae, el 15% de ellas mostraron un nivel de resistencia intermedio.
Esta proporción se corresponde con la obtenida para la evaluación de la resistencia a P.
s. pv. phaseolicola, lo cual podría significar que son patógenos menos agresivos, o bien
que ambos patógenos han co-evolucionado con las poblaciones de judías españolas
durante más tiempo, ya que X. c. pv. phaseoli podría haber sido introducida
posteriormente, procedente de otras zonas productoras. Sólo 3 entradas de las 30
seleccionadas como portadoras de resistencia intermedia a P. s. pv. syringae mostraron
también resistencia intermedia a P. s. pv. phaseolicola.
4. Conclusiones
Como conclusión podemos decir que la proporción de poblaciones resistentes a P.
s. pv. syringae es pequeña, y en ningún caso se trata de una resistencia completa. Sólo 3
de las poblaciones resistentes, poseen también resistencia intermedia a P. s. pv.
phaseolicola.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto RF03-024-C6. Agradecemos la
colaboración de Lucía de la Rosa y Juan José Ferreira por proporcionar la semilla
necesaria para este estudio.
Referencias
Asensio, C. (1995). Bacteriosis de judías en Castilla y León: identificación de la
variación patogénica de Pseudomonas syringae pv. phaseolicola y factores que influyen
en su desarrollo. Estudio de la herencia de la resistencia a la raza 1 de P. s. pv.
phaseolicola. Tesis doctoral, Universidad de León.
Asensio C., Martín E., Montoya J.L. (1993). Inheritance of resistance to race 1 of
Pseudomonas syringae pv. phaseolicola in some varieties of beans. Investigación
Agraria, Producción y Protección Vegetales, 8(3):445-456.
146
De la Rosa L., Lázaro A., Varela F. (2000). Racionalización de la colección
española de Phaseolus vulgaris L. En: II Seminario de judías de la Península Ibérica. I
Actas de la Asociación Española de Leguminosas. 55-62.
González A.J., Rodicio M.R., Mendoza M.C. (2003). Identification of an emergent
and atypical Pseudomonas viridiflava lineage causing bacteriosis in plants of agronomic
importance in a spanish region. Applied and Environmental Microbiology 69(5): 29362941.
Rico A., López R., Asensio C., Aizpún M., Asensio S.-Manzanera M.C., Murillo
(2003). Non toxigenic strains of Pseudomonas syringae pv. phaseolicola are the main
cause of halo blights of beans in Spain and escape current detection methods.
Phytopathology 93(12): 1553-1559.
147
EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A BACTERIOSIS DE
POBLACIONES DE JUDÍAS PORTUGUESAS
Santiago Y; Ibeas A; Asensio C y Asensio-S.-Manzanera MC
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Dpto. de Hortofruticultura, Ctra. Burgos
km 119, Finca Zamadueñas, 47071 Valladolid asesanmr@itacyl.es
1. Introducción
Las bacteriosis constituyen uno de los problemas sanitarios más importantes a nivel
mundial en muchas zonas productoras de judías, principalmente porque se trasmiten por
semilla. Dichas bacteriosis están causadas, mayoritariamente, por los patógenos
Pseudomonas syringae pv. phaseolicola (P. s. pv. phaseolicola) y Xanthomonas
campestris pv. phaseoli (X. c. pv. phaseoli) (Asensio 1995). P. s. pv. phaseolicola es el
patógeno más extendido, sin embargo, y dependiendo de las condiciones climáticas de
cada año, es frecuente que el agente causal de las bacteriosis de judía sea X. c. pv.
phaseoli, bien solo o en combinación con P. s. pv. phaseolicola (Asensio et al., 1993).
Entre 1999 y 2005 se han evaluado en el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y
León (ITACyL) 468 entradas de judías por su resistencia a P. s. pv. phaseolicola y X. c.
pv. phaseoli, procedentes del Centro de Recursos Fitogenéticos (CRF), dentro de varios
proyectos financiados por las Acciones Complementarias de apoyo a la “Conservación
de los Recursos Genéticos de interés agroalimentario” del Instituto Nacional de
Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). El 8,2% de las accesiones
resultaron con niveles moderados de resistencia en hoja y el 10,6% mostraron
resistencia envaina a P. s. pv. phaseolicola. Sólo el 4,6% presentó ciertos niveles de
resistencia a X. c. pv. phaseoli en hoja y el 5,6% en vaina. La procedencia de estas
accesiones fue fundamentalmente española aunque también se evaluaron algunas
accesiones de Portugal.
En el año 2007 se solicitaron al Centro de Recursos Fitogenéticos (CRF) de Madrid
89 accesiones de judía-grano procedentes de Portugal para evaluar su resistencia a
bacteriosis común y a bacteriosis de halo. Con este estudio se completa la parte
portuguesa del estudio realizado hasta ahora con las judías procedentes de la parte
española.
2. Material y Métodos
Se sembraron dos ensayos diferentes, uno para su inoculación con P. s. pv. phaseolicola
y otro para su inoculación con X. c. pv. phaseoli. La caracterización del material vegetal
se llevó a cabo en campo mediante inoculación artificial, utilizando el método de
aspersión a presión. Para la inoculación con P. s. pv. phaseolicola se utilizaron dos
aislados pertenecientes a las razas 6 y 7, ya que son las dos razas más abundantes en las
principales zonas de cultivo de la región. En el caso de X. c. pv. phaseoli, dado que
hasta la fecha no se han definido razas fisiológicas en este patovar, se utilizó un único
aislado. La inoculación se realizó mediante aspersión a presión del inóculo resuspendido
en agua, utilizando un atomizador diseñado especialmente para ello. La escala de
evaluación fue de 1 a 9 (1 = resistente y 9 = susceptible) (Schoonhoven y PastorCorrales, 1987).
148
3. Resultados y Discusión
19 entradas (21,35%) mostraron resistencia o resistencia intermedia a P. s. pv.
phaseolicola en hoja y 12 entradas (13,48%) en vaina. En cuanto a la resistencia a X. c.
pv. phaseoli, ninguna entrada presentó resistencia (ni siquiera intermedia) a este
patógeno en hoja y 5 mostraron resistencia intermedia en vaina. 6 entradas mostraron
resistencia y/o resistencia intermedia a P. s. pv. phaseolicola en hoja y vaina
simultáneamente, pero ninguna de ellas demostró resistencia intermedia a X. c. pv.
phaseoli. Los resultados obtenidos por dichas entradas figuran en la tabla 1, así como
sus características morfológicas.
La mayoría de las entradas que mostraron algún nivel de resistencia a cualquiera de
ambos patógenos en hoja o en vaina tienen en general hábito de crecimiento
indeterminado, y granos pequeños y de colores.
4. Conclusiones
Los datos de esta caracterización podrían ser útiles en la elaboración de la colección
nuclear de judías de la Península Ibérica.
Las entradas resistentes podrían ser útiles en programas de mejora específicos para
cada tipo comercial. No obstante, sólo las de grano blanco y grande (una entrada
BGE004516) serían interesantes para mejorar el tipo comercial más consumido en
Europa.
Tabla 1. Evaluación de la resistencia a P. s. pv. phaseolicola (Psp) y X. c. pv. phaseoli (Xcp) en hoja y
vaina, y caracterización morfológica de entradas de judía seca procedentes de Portugal.
Entrada
BGE004516
BGE004520
BGE004521
BGE004525
BGE004601
BGE005320
(1)
(2)
Nombre
Local
Feijao
fidalgo
Cazula
branca
Feijao
manteiga
Feijao
manteiga
Feijao verde
Feijao
manteiga
Semilla(2)
Psp
Hoja
Psp
Vaina
Xcp
Hoja
Xcp
Vaina
Hab
Crec(1)
Color
5
4
7
9
III
Blanco
6
6
7
7
III
Crema
Normal
Cuboide
4
3
8
9
III
Blanco
Normal
Cuboide
5
5
8
9
III
Blanco
Normal
Cuboide
3
5
7
9
III
Marrón
Normal
Truncada
6
6
8
8
III
Blanco
Mediana
Oval
Tamaño
Muy
grande
Forma
Cuboide
Hábito de crecimiento: I=determinado, II=indeterminado erecto, III=indeterminado postrado.
Los datos de semilla han sido proporcionados por el CRF.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el Proyecto PIREFI (Interreg IIIA Cooperación
Transfronteriza España-Portugal).
Referencias
Asensio, C. (1995). Bacteriosis de judías en Castilla y León: identificación de la
variación patogénica de Pseudomonas syringae pv. phaseolicola y factores que
influyen en su desarrollo. Estudio de la herencia de la resistencia a la raza 1 de P. s.
pv. phaseolicola. Tesis doctoral, Universidad de León.
Asensio C., Martín E., Montoya J.L. (1993). Inheritance of resistance to race 1 of
Pseudomonas syringae pv. phaseolicola in some varieties of beans. Investigación
Agraria, Producción y Protección Vegetales, 8(3):445-456.
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Schoonhoven A. van, Pastor-Corrales M.A. (1987). Sistema estándar para la evaluación
de germoplasma de fríjol. CIAT, Cali, Colombia, p.55. ISBN: 84-89206-73-2.
150
MALAS HIERBAS RESERVORIOS DE LOS POTYVIRUS QUE
INFECTAN JUDÍAS
Carazo, G., Romero, J.
Departamento de Protección Vegetal, INIA, Carretera de La Coruña Km. 7,0 28040Madrid. Email. Romero@inia.es
El control de las enfermedades virales depende de la eliminación de las fuentes de
inoculo y de la limitación de la multiplicación y dispersión del inoculo, de esta manera
es importante conocer la ecología de los virus que infectan las plantas cultivadas,
especialmente las fuentes de inoculo donde sobreviven en ausencia del cultivo. Los
potyvirus del mosaico común de la judía (Bean common mosaic virus, BCMV) y del
mosaico común necrótico de la judía (Bean common mosaic necrotic virus, BCMNV)
son los principales patógenos virales de la judía grano (Phaseolus vulgaris L.) en
España, su gama de huéspedes está limitada a plantas de la familia Fabaceae y algunas
especies de las subfamilia Chenopodioideae en ensayos de laboratorio. El cultivo de la
judía grano en la región de Castilla-León se realiza sólo durante los meses de verano
(Mayo – Septiembre) no existiendo siembras de judías en otras épocas del año. BCMV
y BCMNV son eficientemente transmitidos por pulgones de manera no persistente y en
diversos porcentajes por semilla, sin embargo, se desconocen las malas hierbas que
podrían actuar como reservorios de estos virus en España. Con la finalidad de resolver
esta incógnita hemos realizado durante cuatro años prospecciones, tendientes a
encontrar las posibles plantas reservorios de estos virus en los valles de Cepeda y de La
Valduerna en la provincia de León, zonas de gran tradición en el cultivo de la judía
grano. Las prospecciones la realizamos en primavera, antes de las primeras siembras de
judía y en el otoño al finalizar la campaña agrícola. Plantas cultivadas y malas hierbas,
que crecen en lugares cercanos a los campos donde se siembran judías, mostrando
síntomas de clorosis o mosaicos fueron recolectadas y analizadas en el laboratorio
mediante ELISA usando un anticuerpo monoclonal comercial Anti-poty (ADGIA,
USA) y los anticuerpos monoclonales anti-BCMV y anti-BCMNV (generosamente
donados por el Dr. J.H. Vetten, BBA, Alemania). Quince especies diferentes dieron una
reacción positiva con los tres anticuerpos, demostrando que los virus en estudio eran
capaces de infectar estas plantas y probablemente servían como plantas reservorios
donde los virus podrían pasar el invierno. Una de las especies estudiadas el espino
(Rubus sp.) mostraba síntomas claros de clorosis, mas pronunciados en la primavera y
una concentración de virus más abundante que en otras plantas analizadas, al ser una
especie perenne, tolerante a las bajas temperaturas, constituye un buen candidato para
ser el principal reservorio de estos virus en el valle de Cepeda. La gran diversidad de
especies infectadas entre las que figuran, algunas muy diferentes a las fabaceaes podrían
explicar el porqué estos virus se dispersan con gran facilidad en los cultivos de judías en
años con climas favorables al vuelo de los pulgones.
151
OBTENCIÓN DE SEMILLA LIBRE DE VIRUS DE VARIEDADES
DE ALUBIA (Phaseolus vulgaris L.) DE LEÓN
Campelo, M.P.1; Lorenzana, A.1; Marcos, M.F.1; Gómez-Bernardo, E.M.1, Boto, J.A.2;
Reinoso, B.2
1
Laboratorio de Diagnóstico. Fundación Chicarro-Canseco-Banciella. E.S.T.I.Agraria.
Avda. Portugal, 41; 24071 León
2
Dpto. Ingeniería y Ciencias Agrarias.Universidad de León. Avda/. Portugal, 41; 24070
León
Abstract
The preliminary results of a program to produce seed of bean landraces free of
Potyvirus are presented.
Keywords: Bean, Potyvirus, BCMV, transmission, healthy seed.
Resumen
Se presentan los resultados obtenidos en los ensayos realizados para la obtención de
semilla de alubia de variedades locales libre de Potyvirus.
Palabras clave: Alubia, Potyvirus, BCMV, transmisión, semilla sana.
1. Introducción
La alubia (Phaseolus vulgaris L.) fue reconocida en el año 2005 mediante la
Indicación Geográfica Protegida (I.G.P.) “Alubia de La Bañeza-León”, figura de calidad
que protege cuatro de las variedades locales más apreciadas: Riñón menudo, Canela,
Pinta y Plancheta. Uno de los principales problemas sanitarios en este cultivo es la
incidencia de los virus BCMV (Bean common mosaic potyvirus), detectado en campo
en las tres primeras variedades mencionadas, y el BCMNV (Bean common mosaic
necrotic potyvirus). Además de ser dispersados por áfidos, estos patógenos se
transmiten por semilla, originando un grave problema sanitario. En el control de estas
enfermedades sólo los métodos preventivos presentan cierta eficacia y, entre ellos, la
obtención de semilla libre de virus. Entre los años 2004 y 2006 se inició un plan de
saneamiento encaminado a la obtención de semilla de alubia libre de Potyvirus de las
variedades tradicionales con mayor importancia económica, en las que no se plantea la
introducción de resistencia genética.
2. Material y Métodos
La semilla de partida de estos estudios, cedida por el Departamento de Ingeniería y
Ciencias Agrarias, procedía de plantas visualmente sanas seleccionadas durante años
por su buen comportamiento agronómico y organoléptico. Los ensayos se realizaron en
módulos de invernadero estancos y dotados de automatismos de control ambiental y
barreras para dificultar la entrada de parásitos exteriores. En el año 2004 se ensayó la
variedad Riñón menudo, en el 2005 Riñón menudo y Canela y en el 2006 Canela y
Pinta. En mayo se sembraron sin desinfectar 100 semillas por variedad en macetas
numeradas. A lo largo del cultivo se realizó un minucioso seguimiento del ensayo con
varias visitas semanales, vigilando la posible presencia de insectos mediante el uso de
152
trampas cromotrópicas. Coincidiendo con el estado fenológico V3, se realizó un primer
muestreo recogiendo en bolsitas individualizadas una porción de hoja de cada una de las
plantas. Se analizaron mediante ELISA-Indirecto utilizando anticuerpos monoclonales
anti-Poty y anti-BCMV, retirándose las plantas positivas, procedentes de semillas
infectadas por Potyvirus y foco de infección para el resto de plantas. Se realizó un
segundo análisis de forma similar en el estado fenológico R9. Desde mediados de
septiembre se recogieron individualizadamente las vainas maduras de las plantas sanas,
procediéndose al recuento y conservación de las semillas producidas.
3. Resultados y Discusión
De las 500 plantas analizadas sólo cinco dieron resultado positivo para BCMV,
todas ellas en estado fenológico V3, obtenidas en el año 2005 y de la variedad Canela.
El análisis de este porcentaje de infección en plantas obtenidas a partir de semilla
seleccionada permite decir, por un lado, que las semillas infectadas son visualmente
asintomáticas y, por otro, que la selección visual de plantas no reduce totalmente las
posibilidades de contaminación de los lotes de semilla. En esta línea, Cifuentes et al.
(2000) describen que la siembra de semillas de esta variedad con una tasa de infección
del 4% se corresponde con una incidencia del 100% de plantas infectadas testadas estas
al final del ciclo de cultivo. Además, se cita que las pérdidas de rendimiento en plantas
de esta variedad infectadas naturalmente por BCMV se aproximan al 40% (Campelo et
al., 2006). A lo largo de los años de ensayo se han obtenido alrededor de 8.500 semillas
de Riñón menudo, 7.500 de Canela y 4.500 de Pinta libres de Potyvirus.
4. Conclusiones
Como conclusión puede decirse que las semillas producidas con este trabajo serán
destinadas a completar el proceso de obtención de semilla “pre-base” libre de virus y
otros patógenos importantes. De forma paralela, se estudia también la viabilidad de dos
procedimientos para la multiplicación masal de esta semilla: cultivo bajo mallas textiles
y aplicación de tratamientos aficidas sistemáticos, si bien, hasta la fecha, los resultados
obtenidos no han sido del todo satisfactorios.
Agradecimientos
A la Diputación de León y a Blanca Ramírez, Marta Ámez y Sara Lorenzana.
Referencias
Campelo, M.P., Reinoso, B. y González, A.J. 2006. Incidencia y transmisión de
Potyvirus en semillas de judía de la I.G.P. “Alubia de la Bañeza-León”. En: Actas
XIII Congreso Nacional de la Sociedad Española de Fitopatología, 261. España.
Cifuentes, G., Castro, S. y Romero, J. 2000. Los Potyvirus de judía transmitidos por
semilla: incidencia de la enfermedad y su efecto en los rendimientos. En: Actas II
Seminario de Judía de la Península Ibérica, 157-163. España.
153
SELECCIÓN Y MEJORA DE LA VARIEDAD TRADICIONAL DE
JUDÍA (Phaseolus vulgaris L.) TAVELLA BRISA
A. Almirall, R. Romero del Castillo, L. Bosch, A. Florez, A. Rivera, F. Casañas
Departament d’Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia. UPC. ESAB. Campus del
Baix Llobregat. Avda. Canal Olimpic 15. 08860 Castelldefels.
Resumen
Se ha efectuado un programa de selección para corregir los defectos de la variedad
tradicional Tavella Brisa, cultivada en la zona volcánica de Santa Pau (Comarca de la
Garrotxa, provincia de Girona). Al final del proceso se han elegido las líneas P171 y
P155 como las mejores, ya que tienen un porte 27% y 14 % más erecto respectivamente
que la población de partida y una producción del 21% y 16 % superior. Se ha iniciado
además un programa de introducción de genes resistencia a Colletotrichum
lindemutianum (gen Co2) y al virus del mosaico (gen I) en estas líneas superiores.
Palabras clave: variedad tradicional, Tavella Brisa, selección, líneas mejoradas, judía.
1. Introducción
En la zona volcánica de Santa Pau, comarca de la Garrotxa (Gerona), se cultiva la
variedad tradicional de judía Tavella Brisa. Tiene buena reputación por su calidad
organoléptica y forma parte de preparados gastronómicos locales. Presenta sin embargo
problemas de tipo agronómico, pues se encama con facilidad, lo cual dificulta la
recolección y favorece la pudrición de vainas y semillas. Desde hace unos 10 años los
agricultores han empezado a sustituir Tavella Brisa por otras variedades Navy
mejoradas, procedentes de EEUU y Canadá, de porte erecto y con resistencias a virosis
y hongos. Sin embargo en el mercado persiste la demanda de Tavella Brisa. Por ello se
ha efectuado un programa de selección y se ha iniciado uno de mejora para obtener
líneas puras competitivas de esta variedad tradicional.
2. Material y métodos
Partiendo de la población Tavella Brisa constituida con una mezcla de la semilla
recogida de los agricultores de la zona, se ha realizado un proceso de selección durante
cuatro campañas (2004-2007), poniendo especial énfasis en buscar una arquitectura de
la planta más erecta, mayor resistencia a enfermedades y elevada producción, sin perder
la característica diferencial de esta variedad que es el color de la vaina (el nombre
Tavella Brisa se refiere al color vinoso que adquiere la vaina durante la maduración,
antes de alcanzar el color amarillo definitivo). Todos los ensayos de campo se
efectuaron en condiciones de secano tal como es costumbre en la zona.
En el primer año se sembraron 12.000 plantas de la variedad Tavella Brisa a baja
densidad, efectuándose sobre ellas una primera selección individual referente al vigor
inicial y a la resistencia a hongos de raíz (especialmente importantes en la zona). Sobre
las 3000 plantas elegidas de esta primera selección se efectuaron sucesivos descartes
durante el cultivo, recogiéndose finalmente datos individuales de unas 300 plantas. A
partir de la información recogida se eligieron 20 plantas (presuntas líneas puras) cuyas
descendencias se estudiaron durante el segundo y tercer año. Los ensayos de las
descendencias se efectuaron en tres localidades utilizando también diversas densidades
154
de siembra. Se controlaron caracteres agromorfológicos, resistencia a patologías,
producción y valor sensorial. Los ensayos precomerciales se efectuaron sobre las 5
líneas puras que se acercaban más al ideotipo propuesto para la variedad. Para
completar la información objetiva registrada sobre los ensayos se recabó anualmente la
colaboración de los agricultores de la zona con el fin de que valoraran las distintas
líneas según los criterios: a) semejanza con la variedad tradicional b) aproximación al
ideotipo desde el punto de vista del aspecto de las plantas y su presunta facilidad de
manejo.
3. Resultados y discusión
Año 2004: En las 3000 plantas preseleccionadas se observó una extraordinaria
variabilidad fenotípica. Estudios mediante marcadores revelaron que existen
introgresiones dentro de la variedad tradicional (Sánchez et al., 2007). Los datos
registrados durante el cultivo y sobre las vainas y semillas recogidas planta a planta se
filtraron para consensuar 20 lineas que pasaron al estudio de descendencias.
Año 2005: Los ensayos de descendencias efectuados en tres localidades
representativas de los microambientes de la zona pusieron de manifiesto que las
diferencias fenotípicas detectadas entre las líneas tenían base genética. También se puso
de manifiesto que los efectos ambientales entre las tres localidades eran importantes lo
mismo que algunas interacciones genotipo x localidad. Al final se eligieron 8 líneas
puras para seguir el proceso de selección.
Año 2006: Se introdujo este año el efecto densidad en los ensayos. De nuevo los
efectos variedad y localidad fueron significativos para todas las variables estudiadas. El
efecto densidad de siembra afectó especialmente a la producción, la altura de la planta y
al porcentaje de semilla rechazada por manchas de antracnosis. La producción bruta en
alta densidad de siembra (176.000 plantas/ha) fue mayor, pero no significativa, la
producción neta fue significativamente mejor en baja densidad (88.000 plantas/ha). Al
final se eligieron 5 líneas para pasar a ensayos precomerciales incluyendo como
elemento a seleccionar el valor sensorial (baja percepción de la piel y alta cremosidad).
Año 2007: Las condiciones climatológicas del verano 2007 fueron de extrema
sequía, lo cual condujo a producciones muy bajas y poco representativas. A pesar de
ello pudieron confirmarse las diferencias en la estructura de la planta y resistencias a
patologías, destacando, como ya lo venían haciendo en los años anteriores, las líneas
P171 y P155.
Año 2008: Para ampliar la información sobre la producción precomercial se ha
decidido repetir el ensayo de campo íntegramente, con instalación de riego de soporte
por si fuera necesario. Además se han efectuado los cruzamientos de las líneas
seleccionadas P171 y P155, con líneas donantes de los genes Co2 e I para iniciar el
proceso de retrocruces.
Agradecimientos
Estudio financiado por la colaboración conjunta de: Proyecto INIA RTA 2005-00115CO2-02, Parque Natural de la Zona volcánica de la Garrotxa, Diputación de Gerona,
Asociación de cultivadores de Fesols de Santa Pau, Ayuntamiento de Santa Pau y el
Consejo Comarcal de la Garrotxa.
155
Referencias
Sanchez E., Sifres A., Casañas F. and Nuez F. (2007). Common bean (Phaseolus vulgaris
L.) landraces in Catalonia, a Mesoamerican germplasm hotspot to be preserved. J.
Horticulture and Biotechnology 82:529-534.
156
MEJORA GENÉTICA DE LA RESISTENCIA FISIOLÓGICA A
Sclerotinia EN JUDÍA
Lema M.1; Terán H.2; Otto K.3; Schwartz H.F.3; Singh S.P.2
1
Misión Biológica de Galicia, Carballeira 8, 36143 Salcedo, Pontevedra
Univ. of Idaho, 3793 North 3600 East, Kimberly, ID 83341-5076, USA
3
Colorado State Univ., Fort Collins, CO 0523-1177, USA
2
1.
Introducción
El moho blanco [causado por Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) Bary] es la enfermedad
más devastadora y extendida de la judía común (Phaseolus vulgaris L.) en zonas templadohúmedas. Provoca pérdidas de rendimiento que varían entre un 40%-90%. La judía común
sólo presenta resistencia parcial (Miklas et al., 1999). Los mayores niveles de resistencia se
encuentran en el acervo genético secundario (p.ej., Phaseolus coccineus, Gilmore et al.,
2002). Según Miklas et al. (2004) la resistencia a moho blanco es cuantitativa y tiene una
heredabilidad de baja a moderada. Sin embargo, Genchev y Kiryakov (2002) encontraron
un solo gen recesivo de resistencia en invernadero y un gen dominante en campo en la línea
A 195. También Schwartz et al. (2006) encontraron un único gen dominante controlando la
resistencia a moho blanco en poblaciones interespecíficas P. vulgaris/P. coccineus. Se han
identificado y situado sobre el mapa de ligamiento de judía común (Ender and Kelly, 2005;
Miklas et al., 2004) más de una docena de QTL ligados con la resistencia fisiológica y con
caracteres de arquitectura de planta relacionados con mecanismos de evitación. El objetivo
de este trabajo fue introducir resistencia en judía desde las especies del acervo genético
secundario.
2.
Material y Métodos
Se evaluaron 423 líneas interespecíficas de mejora (IBL) derivadas de 12 poblaciones
interespecíficas entre ‘ICA Pijao’ y las tres especies de Phaseolus del acervo genético
secundario de judía común (P. coccineus, P. costaricensis y P. polyanthus) en invernadero
en Fort Collins (Colorado) y Kimberly (Idaho) y en campo en Parma (Idaho) entre 2002 y
2007. Inicialmente se utilizó el método de inoculación de Petzoldt and Dickson (1996).
Durante 2006 y 2007 se modificaron el método de inoculación y la escala de evaluación
(Terán et al., 2006).
Se utilizó un diseño de bloques completamente aleatorizados con tres repeticiones.
En invernadero, cada parcela dentro de una repetición estuvo formada por seis plantas.
Se pusieron en contacto porciones de micelio con la zona de tallo cortada hasta que se
producía la muerte o madurez de la planta. Las evaluaciones se realizaron sobre cada
planta 28 días después de la inoculación. En campo, cada parcela experimental incluía
cuatro filas de 5 m de longitud, con una separación de 56 cm entre filas y 5 cm entre
plantas. Se realizaron tres inoculaciones, utilizando una solución acuosa que contenía
micelio del hongo, durante el periodo de floración. Se tomaron los datos con la vaina
completamente desarrollada (R 8). Se determinó la media para cada genotipo, analizando
cada invernadero por separado.
3.
Resultados y Discusión
Las evaluaciones de invernadero y/o campo se iniciaron en 2002 y cada año se
fueron eliminando las líneas susceptibles y aumentando la presión de selección sobre las
157
líneas seleccionadas. Como resultado de este cribado, de las 423 líneas iniciales tan sólo
quedaron 38 en 2004 y, finalmente, tres en 2007 (datos no mostrados). Ninguna de las
IBL derivadas de P. polyanthus G 35877 y P. coccineus G 35171, que fueron
previamente resistentes (Singh et al., 2007), mostraron una resistencia uniforme bajo
una presión severa de la enfermedad en invernadero en 2007. Sólo dos IBL derivadas
del retrocruzamiento congruente entre ICA Pijao y P. coccineus G 35172 (ICA Pijao/G
35172//ICA Pijao/3/G 35172) y una del retrocruzamiento recurrente con P.
costaricensis S 33720 (ICA Pijao//ICA Pijao/S 33720) tuvieron una media para moho
blanco significativamente menor (más resistentes) que ICA Pijao (parental femenino) y
que el pinto susceptible Othello, tanto en invernadero como en campo (Tabla 1).
Agradecimientos
Este proyecto fue financiado por el USDA-Sclerotinia Initiative desde 2002. Se
agradece la colaboración de las Estaciones Experimentales de Idaho y Colorado.
Referencias
Ender, M. and J.D. Kelly. 2005. Crop. Sci. 45:2482-2490.
Genchev, D. and I. Kiryakov. 2002. Bulgarian J. Agric. Sci. 8:181-187.
Gilmore, B., J.R. Myers and D. Kean. 2002. Annu. Rpt. Bean Improv. Coop. 45:64-65.
Miklas, P.N., R. Delorme, R. Hannan and M. Dickson. 1999. Crop Sci. 39:569-573.
Miklas, P.N., D.C. Hauf, R.A. Henson, and K.F. Grafton. 2004. Crop Sci. 44:15841588.
Petzoldt, R. and M.H. Dickson. 1996. Annu. Rpt. Bean Improv. Coop. 39:142-143.
Schwartz, H.F., K. Otto, H. Terán, M. Lema and S.P. Singh. 2006. Plant Dis. 90:11671170.
Singh, S.P., H. Terán, H.F. Schwartz, K. Otto and M. Lema. 2007. Annu. Rpt. Bean
Improv. Coop. 50:135-136.
Terán, H., M. Lema, H.F. Schwartz, R. Duncan, R. Gilbertson and S.P. Singh. 2006.
Annu. Rpt. Bean Improv. Coop. 49:115-116.
Tabla 1. Valores medios para moho blanco en líneas interespecíficas derivadas de
cruzamientos entre el cultivar ICA Pijao y las especies del acervo genético secundario
de judía común, evaluadas en invernadero y/o campo en Colorado y Idaho en 2006 y
2007.
20072
20062
Peso
Color
1
Identificación HB
100I d a h o Colorado Idaho Colorado
Flor
Semilla semillas Campo
Invernadero
g
----------------------1-9---------------------VCW 54
II Escarlata Gris oscuro 26,9
3,7 3,1
5,0
4,7
3,1
VCW 55
II Variable Negro
26,6
1,0 3,5
3,8
5,6
5,6
VRW 32
II Blanco
Beige
17,9
2,7 4,0
4,6
6,1
4,8
ICA Pijao
II Púrpura
Negro
17,1
5,0 5,3
6,3
7,3
5,9
Othello
III Blanco
Pinto
38,3
9,0 7,6
7,8
9,0
7,3
LSD (0,05)
2,4
1,6
1,2
1
Hábito de crecimiento, II = indeterminado erecto con o sin guía, III = indeterminado
postrado con o sin guía.
2
Valores para moho blanco basados en una escala de 1 a 9, donde 1 = sin síntomas o
sana y 9 = muy enferma y, en ocasiones, muerta.
158
PROGRAMA DE MEJORA DE JUDÍAS DEL ITACYL ENFOCADO
HACIA LA SALUD HUMANA
Asensio, C. 1, Olmedilla, B.2, Cuadrado, C 3, Marinero, P. 1, Asensio-S.-Manzanera, M.
C.1, Pedrosa, M. M. 3, Sanz, M. A. 1, Ibeas, A1., Santiago, Y1.
1
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL). Ctra. Burgos Km. 117,
47071 Valladolid, asevegma@itacyl.es.
2
Dpto Metabolismo y Nutrición. Instituto del Frío (CSIC). C/ José Antonio Moráis, 10,
28040-Madrid
3
Departamento de Tecnología de Alimentos. SGIT-INIA. Ctra. Coruña Km. 7.5, 28040
Madrid.
Palabras clave: Phaseolus vulgaris, mejora genética, componentes bioactivos,
componentes nutricionales, diabéticos.
1. Introducción
En el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León de Valladolid (ITACyL) se
lleva trabajando en un programa de mejora genética de judías (Phaseolus vulgaris L.)
desde hace más de 20 años. Hasta ahora la mejora se ha centrado, en general, en la
resistencia a enfermedades como bacteriosis (Pseudomanas syringae pv. phaseolicola,
P. s. pv. syringae y Xanthomonas campestris pv. phaseoli) y virosis (BCMV y
BCMNV) principalmente, también en las características agronómicas (rendimiento,
ciclo de cultivo, porte de la planta, etc.), en la calidad físico-química (tamaño, forma y
peso de semilla, tiempo óptimo de cocción, porcentaje de piel, contenido en proteínas,
etc.), y en la sensorial (mantecosidad del albumen, dureza de la piel y el albumen,
harinosidad y granulosidad del albumen, etc.).
Como resultado de estos trabajos se han obtenido, hasta el momento, 23 variedades
de judías grano. Este conjunto engloba variedades mejoradas por selección de tipos
varietales españoles de interés, y variedades mejoradas por hibridación y selección en
las que ha participado, en la gran mayoría de ellas, una variedad local (Asensio y col.,
2006). El conjunto de todas ellas presenta una gran variabilidad de colores (blanco,
canela, morado, pinto, etc.), formas (arriñonada, redonda, planchada, etc.) y tamaños.
Constituyen en su conjunto una buena representación de las clases comerciales de
mayor relevancia en el consumo nacional y componen un material de trabajo de gran
valor, de cara a la recuperación del cultivo tradicional de variedades autóctonas
mejoradas y con potencial comercial.
Actualmente ante la preocupación e interés, cada vez mayor, del consumidor por su
dieta, en el ITACyL se ha planteado la necesidad de encauzar el Programa de Mejora
Genética de Judías hacía el contenido en sustancias bioactivas o nutraceúticos, que le
den un valor añadido al producto, y que pueden tener un impacto significativo a largo
plazo para la salud.
2. Materiales y Métodos
Se han comenzado los trabajos con cinco variedades del ITACyL que presentan
elevado rendimiento, resistencia a enfermedades y calidad: Almonga, variedad de judía
de grano de color blanco grande y clase comercial Planchada; Curruquilla, variedad de
grano grande de color canela y clase comercial Canela; Tropical, con grano grande de
159
color blanco y clase comercial Riñón; Corcal, con grano mediano de color blanco y
clase comercial Riñón; y Oracada, con grano pequeño de color morado y clase
comercial Morado Redondo.
Con las variedades Almonga y Curruquilla, previamente embotadas, se han
realizado estudios previos en humanos (diabéticos tipo-2), habiéndose evaluado el
efecto postprandial de su ingesta sobre el perfil glucémico, insulinémico y lipídico en
diabéticos tipo-2.
Con las cinco variedades se han analizando diversos componentes bioactivos
(oligosacáridos, lectinas PHA e inhibidores de proteasa) y nutricionales (proteína, fibra
alimentaria, almidón total y amilosa).
En este contexto se realizarán también ensayos agronómicos, en diferentes
ambientes y durante varios años, para evaluar la estabilidad ambiental de los
componentes bioactivos
3. Resultados y Discusión
Los resultados obtenidos hasta el momento en humanos son muy esperanzadores,
ya que el aumento de la glucemia tras la ingesta de judías es muy inferior al obtenido
con el control (ingesta isocalórica de pan), sin variar la respuesta insulinémica y siendo
también menor la respuesta de trigliceridemia. De los resultados obtenidos tras el
análisis de los tres componentes bioactivos en las variedades de judías, se ha podido
apreciar que la lectina PHA es el compuesto de mayor interés, ya que muestra una
variabilidad intervarietal importarte, lo que permitiría la obtención de variedades
mejoradas en estos compuestos (Olmedilla y col, 2008).
Es necesario corroborar estos datos con futuros trabajos, algunos de ellos ya en
marcha, que permitan avanzar en la obtención de nuevas variedades mejoradas de judías
con propiedades saludables y con diferentes usos respecto a su consumo, en crudo o
diferentes grados de cocción. Estos resultados tendrían gran trascendencia en el
consumo, con la consiguiente relevancia mediática y, por consiguiente, una repercusión
favorable en el sector agrario, ya que una mayor demanda del consumo de judías de
calidad con propiedades saludables o funcionales, iría acompañada de un aumento en la
superficie de cultivo.
Agradecimientos
Estos trabajos están siendo financiados a través del PEA (Plan de Investigación Agraria
del ITACYL) y Convenio de Colaboración CC06-053 entre INIA, ITACyL y RASA y
cuentan con la colaboración del Servicio de Bioquímica-Clínica del Hospital
Universitario Puerta de Hierro de Madrid
Referencias
Olmedilla-Alonso B., Asensio-Vegas C., Cuadrado C., Pedrosa MM., Sanz MA.,
Asensio S-Manzanera MC. 2008. Evaluación de la función bioactiva de dos
variedades de judías de Castilla y León (ITACYL) en diabéticos tipo-2, y
determinación de su perfil nutricional y de calidad. Alimentaria 394:80-81. 2008.
Carmen Asensio-Vegas, M.C. Asensio-S-Manzanera, R. López Pérez, S. Fernández
Lobato, A. Ibeas García. 2006. Catálogo de variedades de Judías-grano del
ITACyL, 2ª edición. Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León. VA633/200, 35pp.
160
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE LA
JUDÍA GRANO DE EL BARCO DE ÁVILA (IGP).
Madrid de la Fuente, C., Díez Casal, M., Pérez Andueza, G.
Universidad Católica Ávila. C/ Canteros, s/n. 05005 Ávila. carmen.madrid@ucavila.es
Abstract
The main object of this work was to determine the antioxidant capacity of the coloured
grain bean of El Barco de Ávila (IGP). The different methods used for evaluating the
total antioxidant capacity of the extracts of the varieties of grain bean in study reveal
that the Morada Larga y Morada Redonda varieties corresponding to the species
Phaseolus vulgaris L. present strong antiradical activity.
Keywords: Phaseolus vulgaris, common bean, Barco de Ávila, antioxidant capacity,
DPPH, reducing power.
Resumen
El objetivo principal del trabajo fue determinar la capacidad antioxidante de la judía
grano coloreada de El Barco de Ávila (IGP). Los diferentes métodos utilizados para
evaluar la Capacidad Antioxidante Total de los extractos de las variedades de judía
grano en estudio revelan que las variedades Morada Larga y Morada Redonda
correspondientes a la especie Phaseolus vulgaris L. presentan una fuerte actividad
antirradical.
1. Introducción
Muchos radicales libres producidos en el organismo se asocian a la etiología de
cánceres y otras enfermedades crónicas. Los antioxidantes de la dieta, son capaces de
atrapar a estos radicales libres, reduciendo el riesgo de contraer dichas enfermedades.
Por ello, es importante, determinar la capacidad antioxidante de la judía grano.
2. Material y Métodos
Se utilizaron para el análisis semillas de las variedades Morada Larga y Morada
Redonda correspondientes a la especie Phaseolus vulgaris L., suministradas por la
Sociedad Cooperativa “Campesina Tormes” (Barco de Ávila).
Medición del Poder Reductor. A 1,25 mL del extracto obtenido con 1g de muestra
en 10 mL de metanol durante 24 horas y a temperatura de 25ºC, se añadió 1,25 mL de
fosfato de sodio 0,2 M y pH 6,6 junto con 1,25 mL de ferricianuro potásico al 1%. La
mezcla se mantuvo en un vial cerrado durante 20 minutos a una temperatura de 50ºC. A
continuación se añadieron 1,25 mL de ác. tricloroacético al 10% y se centrifugó a 4000
rpm durante 10 minutos.
En una cubeta de espectrofotómetro se introducen 1,25 mL del sobrenadante
obtenido, 1,25 mL de agua destilada y 250 µL de cloruro férrico al 0,01%. La
absorbancia fue medida a 700 nm. (Recta de calibrado y = 15,222x + 0,069; R2 =
0,9984, con patrón de ác. ascórbico).
Capacidad Antioxidante del β-caroteno/Linolato. Se prepara una disolución de 4
mg de β-caroteno en 5 mL de cloroformo y se diluye 1:100. A continuación, se evapora
el cloroformo y se añaden 22,1 µL de ác. linoleico 200 mg de Tween 40 y 50 mL de
161
agua destilada. Se toman 2,4 mL de la disolución resultante y se mezclan con 0,5 mL
del extracto de judía y 0,1 mL de metanol. La absorbancia se midió a 470 nm.
Poder antioxidante reductor del hierro (PARH). Se tomaron 3 mL de reactivo PARH
(200 mL de tampón acetato 300 mM pH 3,6 con 20 mL de solución TPTZ 10 mM y 20
mL de solución de FeCl3. 6H2O 20 mM) y se mantuvieron a 37 ºC durante 5 minutos en
un baño caliente. Posteriormente se le añadieron 100 µL de extracto de judía y 300 µL
de agua destilada. Transcurridos 4 min se midió la absorbancia a 593 nm. (Recta de
calibrado y = 1916,5 x + 1,2592; R2 = 0,9984, con cinco concentraciones entre 0,1-1
mM de FeSO4.7H2O.
Poder de Captación del Radical Libre (DPPH). La capacidad de captación del
radical libre DPPH ha sido evaluada en los extractos de judía de acuerdo al método de
Chen y Ho (1995) con algunas modificaciones. Se añadió 0,2 mL de extracto de judía a
3,8 mL de solución 0,1 mM de DPPH en etanol. Se removió durante 1 minuto y
permaneció los 30 minutos siguientes en oscuridad. A continuación se midió la
absorbancia de la muestra a 517 nm.
3. Resultados y Discusión
El poder reductor de los extractos metanólicos está comprendido entre 0,16 – 45,54
mg AA/100 g judía grano, alcanzando los mayores valores la variedad Morada Redonda
(0,16 – 45,54 mg AA/100 g).
Los resultados obtenidos según el sistema del β-caroteno/Linolato presentan un
nivel de oxidación de 64,73 – 71,02% para la variedad Morada Redonda frente a 26,71
– 69,28% para la Morada Larga.
Las mediciones del poder antioxidante reductor del hierro presentan unos valores
de 14,48 y 43,62 mmoles Fe2+/100 g para la variedad Morada Larga y de 30,68 – 52,52
mmoles Fe2+/100 g a la variedad Morada Redonda. Encontrándose un mayor poder
reductor al de otras variedades de judía grano o de legumbres como lentejas, garbanzos,
soja y guisantes, cultivadas en diversas partes del mundo (Xu y Chang, 2007).
El porcentaje de secuestro de radicales libres (% SRL) o porcentaje de decoloración
del radical libre DPPH está comprendido entre el 73,05 – 84,08% para Morada Larga y
75,33 – 83,47% para Morada Redonda. Estos valores son superiores a los obtenidos
para alguna de las variedades de judía grano objeto de estudio (Chou et al., 2003;
Madhujith y Shahidi, 2005).
4. Conclusiones
Los diferentes métodos para evaluar la capacidad antioxidante total de los extractos
de las variedades de judía grano en estudio revelan que las variedades analizadas
presentan una fuerte actividad antirradical, siendo mayor esta actividad en la variedad
Morada Redonda que en la Morada Larga.
Agradecimientos
Cooperativa Campesina Tormes y Consejo Regulador Judía de El Barco de Ávila por la
cesión de los campos experimentales.
Referencias
CHEN, C.W., HO C.T. 1995. Antioxidant properties of polyphenols extracted from
green and black teas. J Food Lipids nº 2. Pág 35 – 46.
162
CHOU, S.T., CHAO, W.W., CHENG, Y.C. 2003. Antioxidative Activity and Safety of
50% Ethanolic Red Bean Extract (Phaseolus radiatus L. var. Aurea). Journal of
Food Science. Vol 68, nº 1. Pág 21 – 25.
MADHUJITH, T., AMAROWICZ, SHAHIDI, F. 2004. Phenolic antioxidants in beans
and their effects on inhibition of radical – induced DNA damage. JAOCS vol 81 nº
7. Pág 691 – 696.
XU, B.J., YUAN, S.H., CHANG, S.K.C. 2007. Comparative Analyses of Phenolic
Composition, Antioxidant Capacity, and Color of Cool Season Legumes and Other
Selected Food Legumes. Journal of Food Science vol 72. Nº 2. Pág S167 – S177.
163
ACTIVIDADE ANTIOXIDANTE E COMPOSIÇÃO EM FENÓIS
TOTAIS DE DEZ VARIEDADES DE FEIJÃO DO ITACYL
S. Afonso1; I. Oliveira1; E. Ramalhosa1; M.C. Asensio-S.-Manzanera2; C. Asensio2; A.
Bento1; J.A. Pereira1
1
CIMO/Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Bragança, Campus de Santa
Apolónia, Apartado 1172, 5301-855 Bragança, Portugal. jpereira@ipb.pt
2
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Ctra. de Burgos Km.119, 47071 Valladolid.
Espanha
Resumo
O feijão (Phaseolus vulgaris L.) é uma leguminosa largamente consumida no mundo,
estando-lhe associadas diferentes propriedades nutricionais. Nas últimas décadas o
Instituto Tecnológico Agrário de Castela e Leão (ITACyL) tem-se dedicado ao
desenvolvimento de novas variedades de feijão. Neste sentido, com o presente trabalho
procedeu-se à avaliação do teor em fenóis totais, e da actividade antioxidante através do
efeito bloqueador dos radicais livres de DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) em dez
variedades de feijão desenvolvidas naquele organismo (Almonga, Cárdeno, Cardina,
Casasola, Corcal, Curruquilla, Moradillo, Tañoga, Tremaya e Tropical). O teor em
fenóis totais foi muito diferente entre variedades oscilando entre 4.19±0.18 (variedade
Almonga) e 90.85±2.04 (variedade Tañoga) equivalentes de ácido cafeico/100 g de
feijão, enquanto os valores de EC50 variaram entre 0.17±0.06 (variedade Tañoga) e
20.58±3.93 (variedade Casasola) mg de extracto aquoso liofilizado de feijão/ ml. De
maneira geral as amostras com maior teor em fenóis totais conduziram a menores
valores de EC50 estando os valores significativamente correlacionados (r2 = 0.677; p =
0.003).
Palavras-chave: Feijão, variedades, fenóis totais, actividade antioxidante.
1. Introdução
O Instituto Tecnológico Agrário de Castela e Leão de Valladolid (ITACyL) vem
desenvolvendo, à mais de 20 anos, um programa de melhoramento genético de feijão
(Phaseolus vulgaris L.). Os objectivos do programa de melhoramento têm sido
principalmente a introdução de resistência a doenças como a bacteriose (Pseudomonas
syringae pv. phaseolicola, P. s. pv. syringae e Xanthomonas campestris pv. phaseoli) e
viroses (BCMV y BCMNV), de boas características agronómicas e qualidade sensorial,
tendo sido obtidas 23 variedades de feijão grão. Actualmente e perante a preocupação
crescente dos consumidores com a dieta, é de todo o interesse conhecer o teor em
compostos bioactivos e propriedades nutraceuticas com possíveis implicações na saúde.
Por outro lado, a sua avaliação nestas variedades de feijão permitirá a sua maior
valorização como alimento.
Com o presente trabalho procedeu-se à avaliação do teor em fenóis totais, e da
actividade antioxidante através do efeito bloqueador dos radicais livres de DPPH (2,2difenil-1-picrilhidrazilo) em dez variedades de feijão desenvolvidas naquele organismo.
2. Material e métodos
As variedades de feijão estudadas encontram-se descritas na tabela 1.
164
Tabela 1. Características das variedades estudadas.
Branca
Planchada
Bicolor (Creme e Pinta de Fréjol
Cárdeno
vermelha)
Rojo
Cardina
Creme
Canela
67
Perfil de
Características
qualidade
Agronómicas
Ciclo
2 Qualidade
3
HC
Rendimento
TOC
Sensorial
Cultural
Longo Bom
I
Curto
Elevado
65
Médio
I
Médio
Médio
56
Médio Muito Bom D
Curto
Médio
Casasola
Branca
Riñón
52
Curto
Bom
D
Curto
Elevado
Corcal
Branca
Riñón
44
Curto
Bom
D
Médio
Elevado
Curruquilla
Creme
Canela
54
Médio Muito Bom D
Curto
Moradillo
Vermelha
Morada Larga
66
Curto Muito Bom D
Médio
Tañoga
Vermelha
40
Longo
I
Largo
Tremaya
Branca
Morada
Redonda
Riñón
54
Médio Muito Bom D
Corto
Médio
Baixo
(instável)
Medio
(instável)
Elevado
Tropical
Branca
Riñón
54
Médio
Corto
Elevado
Variedade
Cor do grão
Tipo Local
Almonga
Peso 100
sementes (g)
Bom
Bom
Bom
D
TOC2: Tempo Óptimo de Cozedura
HC3: Hábito de Crescimento Indeterminado (I) ou Determinado (D)
De todas as variedades foram preparados extractos aquosos, determinado o
rendimento de extracção, o teor em fenóis totais e a actividade antioxidante através do
efeito bloqueador dos radicais livres de DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo).
3. Resultados e discussão
Das variedades de feijão estudadas, a Tañoga apresentou o maior teor em fenóis
totais e o menor valor de EC50 (maior poder antioxidante). A situação inversa foi obtida
para a variedade Almonga (Tabela 2). De maneira geral as amostras com maior teor em
fenóis totais conduziram a menores valores de EC50, estando os valores
significativamente correlacionados (r2 = 0.677; p = 0.003).
Tabela 2. Rendimento, teor em fenóis totais e valores de EC50.
Variedade
Almonga
Cárdeno
Rendimento
Fenóis
EC502
Variedade
extracção
totais1
7.94±0.50 4.19±0.18 19.95±0.55 Curruquilla
10.35±0.73 40.94±3.49 0.34±0.03 Moradillo
Cardina
8.97±0.55
Casasola
7.72±0.74
Rendimento
Fenóis
EC502
extracção
totais1
7.50±0.25 36.68±4.13 0.42±0.06
10.54±0.42 45.27±6.91 0.35±0.11
30.59±1.38 0.65±0.15 Tañoga
4.90±0.20 20.58±3.93 Tremaya
4.10±1.13
90.85±2.04 0.17±0.06
7.60±1.40
4.77±0.68 17.40±1.30
9.41±0.28 4.66±0.09 16.65±2.35 Tropical
Corcal
1
equivalentes ác. Cafeico/100 g de feijão
2
mg de extracto aquoso liofilizado/ml
8.89±0.54
5.44±0.88 18.68±7.32
Agradecimentos
Programa INTERREG III A, Projecto PIREFI “Estúdios sobre protección integrada y
recursos fitogenéticos en cultivos tradicionales de las regiones de Trás-os-Montes y
Castilla y León”.
165
EFECTO DE DIFERENTES SISTEMAS DE COBERTURA DEL
SUELO SOBRE EL RENDIMIENTO EN DOS VARIEDADES DE
JUDÍA (Phaseolus vulgaris) EN CULTIVO ECOLÓGICO
Marcos, M.F.1; Améz, M. 2; González-Andrés, F.2 y Casquero, P.A.2
1
Laboratorio de Diagnóstico de Plagas y Enfermedades Vegetales. Fundación ChicarroCanseco-Banciella. E.S.T.I.A. Universidad de León. Avda. Portugal, 41. 24071, León.
2
Departamento de Ingeniería y Ciencias Agrarias. Escuela Superior y Técnica de
Ingeniería Agraria, Universidad de León. Avda. Portugal, 41. 24071, León.
Abstract
This study evaluates the influence of different soil cover systems on some yield
parameters in two bean landraces (Phaseolus vulgaris, L.) in León. The results show
that the soil cover systems influence significantly in the yield crop. The better yield is
obtained with biodegradable back plastic.
Keywords: Planchada, canela, biodegradable plastic and rye mulching.
Resumen
Este trabajo permite evaluar la influencia de diferentes sistemas de cobertura del suelo
tiene sobre varios parámetros de rendimiento en dos variedades locales de judía
(Phaseolus vulgaris L.) en León. Los resultados muestran que el sistema de cobertura
del suelo influye significativamente en el rendimiento del cultivo, siendo el plástico
biodegradable negro el que proporciona una mayor producción.
Palabras clave: Planchada, canela, plástico biodegradable y acolchado de centeno.
1. Introducción
La provincia de León destaca por su importancia en el cultivo de judía grano,
siendo en la actualidad la mayor productora de España.
Desde hace ya tiempo se fomentan alternativas a la agricultura convencional, con el
fin de disminuir la erosión y la contaminación ambiental fundamentalmente. Entre otras
prácticas, la agricultura ecológica esta adquiriendo un papel importante.
Entre los diferentes materiales que se han venido utilizando en la agricultura para
cubrir el suelo y modificarle ciertas propiedades, destaca el plástico negro por aumentar
el rendimiento y conseguir una mayor precocidad en el cultivo. También se han
empleado coberturas vegetales aunque las producciones son más variables.
El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de diferentes coberturas del suelo
sobre el rendimiento en dos variedades de judía en cultivo ecológico.
2. Material y Métodos
La parcela experimental en la que se llevó a cabo el ensayo, está situada en la finca
de la Escuela de Ingeniería Agraria (León). El suelo tiene textura franca, pH de 7,6 y un
3,66 % de materia orgánica. El experimento se diseñó en parcelas divididas con tres
repeticiones.
En este ensayo el factor principal lo constituyeron los sistemas de cobertura del
suelo que fueron: Cultivo sobre láminas de plástico negro biodegradables (Mater-Bi) y
166
acolchado de centeno (Secale cereale L.). Una parcela más de judía de las mismas
características y con las mismas labores que las dos anteriores se desarrolló
paralelamente con el fin de ser utilizada como testigo.
El factor secundario de este ensayo fueron las variedades locales canela y
planchada, con un marco de plantación de 0,15 x 0,5 m2.
El conteo de los caracteres peso seco de las semillas, plantas por parcela, número de
vainas por planta y número de semillas por planta se hizo cuando el 90% de las vainas
de las subparcelas habían cambiado del color verde al amarillo propio de la variedad. El
rendimiento por subparcela se anoto cuando el 60 - 70% de las vainas estaban secas y el
resto habían cambiado de color.
Posteriormente, se realizó el análisis de varianza y la comparación de medias para
todos los caracteres antes mencionados, según el diseño experimental planteado.
3. Resultados y Discusión
Los resultados obtenidos indican que existen diferencias significativas entre los
distintos sistemas de cobertura del suelo para todos los parámetros de rendimiento
evaluados. Siempre la producción de judía es mayor en las parcelas con plástico negro
biodegradable, menor en las que se cultiva sobre el acolchado de centeno e intermedio
en las parcelas testigo. Radics y Szné, (2004) aunque no obtuvieron diferencias
significativas en el rendimiento para los diferentes sistemas de mantenimiento del suelo,
también observaron que bajo determinadas circunstancias en el plástico negro se
producía una mayor cantidad de judía verde. Sin embargo, Bottenberg et al. (1997)
indican que los rendimientos en judía eran menores en parcelas con cobertura de
centeno.
Con respecto a las variedades decir que existen diferencias significativas en el
número de semillas por planta, número de vainas por planta y peso seco de semillas,
correspondiéndole una mayor producción a la variedad planchada. Esta tendencia
también se observa en el rendimiento por parcela. En el caso del parámetro número de
plantas por parcela la variedad canela tiene un número significativamente mayor que la
variedad planchada.
4. Conclusiones
Los resultados muestran que el sistema de cobertura del suelo influye
significativamente en el rendimiento del cultivo, siendo el plástico negro biodegradable
el que proporciona una mayor producción.
Referencias
Bottenberg, H.; Masiunas, J. y Eastman, C. 1999. Strip tillage reduces yield loss of
snapbean planted in rye mulch. HortTechnology 9 (2), p. 235-240.
Radics, L. y Szné Bognár, E. 2004. Comparison of different mulching methods for
weed control in organic green bean and tomato. Acta Horticulturae 638: 189-196.
167
PLAGAS DE LA JUDÍA DE EL BARCO DE ÁVILA (IGP):
INCIDENCIA, VALORACIÓN Y CONTROL NATURAL
Pérez Andueza, G.; Saucedo Berguío, C.; Madrid de la Fuente, C.
Universidad Católica Ávila. C/ Canteros, s/n. 05005 Ávila. guillermo.perez@ucavila.es
Abstract:
In the producing area of common bean of El Barco de Ávila (Central Spain),
arthropod pests have been very little studied. So, the objectives have been to identify
main phytophagous insects and mites, to know their incidence, to determine their
natural enemies role and to establish their pest status. We established a field trial
growing four local varieties that were intensively sampled by suction net (D-vac
method) during the 2006 season. We have found six phytophagous species, that have
been classified by their incidence, damages and natural control in primary pests (spider
mites and leafhopper), secondary pests (thrips and mirid bug) and potential pests (aphid
and leafminer).
Keywords: Phaseolus vulgaris, common bean, Barco de Ávila, pests, natural control.
Resumen:
En la zona productora de judía de El Barco de Ávila, las plagas de artrópodos han
sido muy poco estudiadas. Por ello, los objetivos han sido identificar los principales
insectos y ácaros fitófagos, conocer su incidencia, determinar el papel de sus enemigos
naturales y realizar una valoración como plagas del cultivo. Durante la campaña de
2006 se realizó un ensayo experimental con cuatro variedades locales, que se muestreó
intensivamente con un aspirador de fauna áerea (D-vac). Se han encontrado seis
especies de fitófagos que, en función de su incidencia, daños e importancia del control
natural, se han clasificado en plagas primarias (araña roja y cigarrilla), plagas
secundarias (trips y chinche verde) y plagas potenciales (pulgón y minador).
Palabras clave: Phaseolus vulgaris, judía, Barco de Ávila, plagas, control natural.
1. Introducción:
El Barco de Ávila es una de las principales regiones españolas productoras de judía
grano (Phaseolus vulgaris L.) con sello de calidad (IGP). Entre los factores que limitan
su producción, las plagas de artrópodos juegan un papel importante, sin embargo su
conocimiento es escaso. El objetivo ha sido determinar la incidencia y la dinámica
poblacional de los principales grupos de insectos y ácaros fitófagos, y su complejo de
enemigos naturales asociado, para poder valorar su importancia como plagas.
2. Material y métodos:
Durante la campaña de 2006, se llevó a cabo un ensayo con 4 variedades de suelo
de El Barco (Blanca Riñón, Blanca Redonda, Morada Larga y Arrocina), en un diseño
estadístico de bloques completamente al azar con cuatro repeticiones. Para la captura de
artrópodos se empleó un aspirador de fauna aérea (D-Vac), con el cual se muestreó cada
10-15 días, con un total de 8 muestreos durante la campaña.
168
3. Resultados y discusión:
Se han identificado 6 fitófagos principales, lo que amplia considerablemente el
conocimiento que se tenía hasta la fecha (BOTO y REINOSO, 1996; SANTIAGO,
1983): Tetranychus urticae (araña roja; Acari, Tetranychidae), Empoasca sp. (cigarrilla
verde; Hemiptera, Cicadellidae), Thrips tabaci (trips; Thysanoptera, Thripidae), Lygus
sp. (chinche verde; Hemiptera, Miridae), Aphis fabae (pulgón negro; Hemiptera,
Aphididae) y Chromatomyia horticola (minador de hojas; Diptera, Agromyzidae). Su
incidencia, grado de control natural y valoración como plagas, se presenta en la Tabla 1.
Tabla 1. Resumen de resultados de plagas y enemigos naturales
Familia
Tetranychidae
Cicadellidae
Thripidae
Especie fitófago
(% familia)
Tetranychus
urticae (100)
Empoasca sp.
(96,2)
Thrips tabaci
(87,3)
Media por
muestreo y
variedad
Incidencia
Familia
enemigos
naturales
Control
natural
Valoración
como plaga
(daños)
288,66
Alta
Phytoseidae
Muy
bajo
Primaria (hojas)
19,55
Media
Mymaridae
Alto
8,72
Baja
Anthocoridae y
Aeolothripidae
Alto
Primaria
(savia-virosis)
Secundaria
(hojas-vainas)
Miridae
Lygus sp. (100)
2,44
Muy baja
Mymaridae
Medio
Secundaria
(savia)
Aphididae
Aphis fabae
(57,3)
1,81
Muy baja
Coccinellidae y
Chrysopidae
Bajo
Potencial
(savia-virosis)
Agromyzidae
Chromatomyia
horticola (95,2)
1,45
Muy baja
Eulophidae y
Braconidae
Muy alto
Potencial
(hojas)
Se ha detectado un variado complejo de enemigos naturales de todos los fitófagos,
excepto araña roja. Varias avispillas parasitoides de huevos (Hymenoptera, Mymaridae)
han ejercido un control destacable sobre cigarrilla y chinche verde; chinches
(Hemiptera, Anthocoridae) y trips depredadores (Thysanoptera, Aeolothripidae) han
mantenido a los trips fitófagos bajo control; mariquitas (Coleoptera, Coccinellidae) y
crisopas (Neuroptera, Chrysopidae), son depredadores de pulgones que han sido escasos
dada la poca incidencia de los fitófagos; y avispas parasitoides de minadores de hojas
(Hymenoptera, Eulophidae y Braconidae) han controlado a los agromícidos.
4. Conclusiones:
Se han identificado dos plagas primarias (araña roja y cigarrilla), dos plagas
secundarias (trips y chinche verde) y dos plagas potenciales (pulgón y minador). Las
plagas primarias podrían requerir medidas de control químico, pero dado que existe un
abundante y variado complejo de enemigos naturales, sería aconsejable adoptar una
estrategia de control integrado de las plagas de la judía en esta zona productora.
Agradecimientos: Cooperativa Campesina Tormes y Consejo Regulador Judía de El
Barco de Ávila por la cesión de los campos experimentales.
Referencias: Boto, J. A., Reinoso, B., 1996. La Judía II. En: Franco, F., Ramos, A.
(Coords.). El cultivo de las leguminosas de grano en Castilla y León, 319-355 pp.
Consejería de Agricultura y Ganadería, Junta de Castilla y León. Santiago, C., 1983.
Inventario de plagas de leguminosas-grano. En: Cubero, J. I., Moreno, M. T. (Eds.).
Leguminosas de Grano, 197-209 pp. Mundi-Prensa.
169
170
ÍNDICE DE AUTORES
Afonso, S., 164
Aguado, L.O., 97
Almirall, A., 154
Améz, M., 166
Aparicio, T., 122
Asensio, C., 135, 145, 148, 159, 164
Asensio-S.-Manzanera, M.C., 135, 145, 148, 159, 164
Ávila, C.M., 104
Barilli, E., 28, 117
Barrios, A., 107, 110, 119, 122
Bento, A., 164
Bosch, L., 154
Boto, J.A., 152
Boye, J., 52
Burbano, C., 131
Cabellos, B., 131
Cadorniga, C., 124
Caminero, C., 97, 107, 110, 119, 122
Campa, A., 135
Campelo, M.P., 152
Carazo, G., 151
Casañas, F.,135, 154
Casquero, P.A., 135, 166
Córdoba, E.M., 126
Cristóbal Sánchez, M.D., 100
Cruz-Izquierdo, S., 104
Cuadrado, C., 131, 159
Cubero, J.I., 19, 28, 104
De Andrés, E.F., 124
De la Rosa, L., 124, 135
De Ron, A.M., 135
Die, J.V., 113, 115
Díez Casal, M., 161
Dita, M.A., 115
Fernández, S., 142
Fernández-Aparicio, M., 28
Ferreira, J.J., 135
Flores, F., 104
Florez, A., 154
Fondevilla, S., 28
García de Diego, L., 31
García, C.A., 97, 107, 110, 119
García, J. P., 142
García, P., 122
García-Lafuente, A., 31
171
García-Méndez, E., 142
Gómez-Bernardo, E.M., 152
González-Andrés, F., 166
González-Verdejo, C.I., 113
González-Verdejo, C.I., 115
Guillamón, E., 31
Gutiérrez, S., 142
Gutiérrez-Claramunt, M., 142
Herrero, B., 129
Ibeas, A., 145, 148, 159
Kahraman, A., 122
Lázaro, R., 72
Lema, M., 157
Lorenzana, A., 152
Madrid de la Fuente, C., 161, 168
Marcos, M.F., 152, 166
Marcos, T., 124, 135
Marinero, P., 159
Martín, A., 107, 110, 119, 122
Martín, D., 124
Martínez, J.A., 31
Mateos, G.G., 72
McPhee, K., 122
Miguel, R., 110
Moreno, M.T., 113
Mosquera, P., 122
Muzquiz, M., 131
Nadal, S., 113, 115, 126
Oliveira, I., 164
Olmedilla, B., 159
Ortiz-Sánchez, F.J., 97
Otto, K., 157
Pedrosa, M.M., 131, 159
Perea, F., 126
Pereira, J.A., 164
Pérez Andueza, G., 161, 168
Pérez de la Vega, M., 122
Ramalhosa, E., 164
Ramos, S., 107, 110, 119, 122
Reinoso, B., 135, 152
Rivera, A., 154
Rodríguez, M.J., 107
Rodríguez, M.J., 119
Rodríguez, M.J., 122
Román, B., 113, 115, 126
Romero del Castillo, R., 154
Romero, J., 151
Rostagno, M.A., 31
172
Rubiales, D., 28, 117
Ruíz de Galarreta, I., 135
San Miguel, B., 142
Santiago, Y., 145, 148, 159
Sanz, M.A., 159
Saucedo Berguío, C., 168
Schwartz, H.F., 157
Serrano, M.P., 72
Sillero, J.C., 28, 117
Singh, S. P., 57, 157
Tenorio, J.L., 124
Terán, H., 57, 157
Torres, A.M., 28, 104
Valencia, D.G., 72
Varela, A., 131
Villares, A., 31
Zambrana, E., 124
173
Entidades Organizadoras
Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León, Consejería de Agricultura, Junta de
Castilla y León:
http://www.itacyl.es
Asociación Española de Leguminosas:
http://leguminosas.cesga.es/
Entidades Colaboradoras
Unión Europea
Ministerio de Educación y Ciencia:
http://www.mepsyd.es/index-mec.html
Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria:
http://www.inia.es/inia
Excma. Diputación Provincial de Valladolid:
http://www.diputaciondevalladolid.es
Excmo. Ayuntamiento de Valladolid:
http://www.ava.es
EMINA, Grupo Matarromera:
http://www.emina.es
http://www.matarromera.es
Consejo Regulador de la IGP Lenteja de la Armuña
http://www.legumbresdecalidad.com/
174
Consejo Regulador de la IGP Garbanzo de Fuentesaúco
http://www.legumbresdecalidad.com/
Consejo Regulador de la IGP Garbanzo de Pedrosillo
Consejo Regulador de la Denominación Específica Judías de El Barco de Ávila
Consejo Regulador de la Indicación Geográfica Protegida Lenteja Pardina de Tierra de
Campos
www.lentejapardinatierradecampos.es
175