ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Evaluación de los principales factores que influyen en la composición fitoquímica de Morus alba (Linn.) IV. Cumarinas totales

D.E. García y F. Ojeda
Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey"Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail:DGarcia@indio.atenas.inf.cu

RESUMEN

Con el objetivo de cuantificar el contenido de cumarinas totales (Cum) en las hojas y los tallos tiernos de cuatro variedades de morera, se llevó a cabo una investigación en un diseño de bloques al azar con arreglo factorial 4 x 4 y tres repeticiones, en una plantación sembrada en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey"y sometida a cortes continuos cada 90 días. Las Cum se encontraron en las hojas en un rango de 0,40-0,79% MS y en los tallos tiernos las concentraciones oscilaron entre 0,42 y 0,81% MS. En todos los casos la interacción variedad x fertilización fue significativa (P<0,05). No se observaron diferencias entre los niveles de las hojas y los tallos tiernos, y la época tampoco presentó una influencia importante. La combinación de los factores variedad y fertilización proporcionó diferencias marcadas entre las tendencias de las variedades. Debido a la prioridad relativa que tuvieron los factores evaluados, en cuanto al efecto en las concentraciones, las cumarinas presentes en M. alba quizás se relacionen con la posible acción de defensa frente a patógenos e insectos herbívoros, o actúen como protección interespecífica.

Palabras clave: Cumarinas, metabolitos, Morus alba.

ABSTRACT

With the objective of quantifying the content of total coumarins (Coum) in the leaves and fresh stems of four mulberry varieties, a research was carried out in a randomized block design with 4 x 4 factorial arrangement and three repetitions, in a plantation sown at the Experimental Station of Pastures and Forages «Indio Hatuey» and subject to continuous cutting every 90 days. Coum were found in the leaves ranging from 0,40 to 0,79% DM and in fresh stems the concentrations varied between 0,42 and 0,81% DM. In all cases the variety x fertilization interaction was significant (P<0,05). No differences were observed between the concentrations of leaves and fresh stems, and the season did not show an important influence either. The combination of the factors variety and fertilization provided remarkable differences among the trends of the varieties. Due to the relative priority of the factors evaluated, regarding the effect on concentrations, the coumarins present in M. alba may be related to the possible defense action against pathogens and herbivore insects, or may act as interspecific protection.

Key words: Coumarins, metabolites, Morus alba .

INTRODUCCIÓN

Independientemente de las potencialidades probadas de la morera como alimento de elevada calidad en el área tropical y sus características distintivas en cuanto a producción de biomasa, adaptabilidad y respuesta animal, esta interesante especie se distingue de las leguminosas más comunes utilizadas en la alimentación ganadera en Cuba, por presentar una amplia diversidad de metabolitos secundarios con una potente actividad biológica, en la cual las cumarinas constituyen uno de los grupos químicos de mayor interés en la actualidad por sus características antinutricionales en monogástricos y sus propiedades en la biomedicina (García, 2003).

En estudios realizados por investigadores asiáticos se ha confirmado que la propiedad antiflogística de la morera es atribuida a la Umbeliferona (Ho-Zoo y Won-Chu, 2001), una cumarina ampliamente distribuida en el reino vegetal, que constituye un marcador taxonómico de varias familias botánicas.

Por su parte, Marles y Farworth (1995) han informado la presencia de la cumarina Escopoletina y sus derivados glicosilados, los cuales presentan acción antidiabética en animales de laboratorio.

En las investigaciones realizadas por García y Ojeda (2004 a; 2004 b) se han cuantificado, en la fracción comestible de las cuatro variedades, los contenidos de polifenoles y de flavonoides, por lo que en este trabajo el objetivo fue cuantificar los contenidos de cumarinas totales y determinar la influencia de la fertilización orgánica, la variedad, la época y la parte de la fracción comestible.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se llevó a cabo en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey", situada a los 22º 48'7'' de latitud Norte y 81º 2' de longitud Oeste, a 19 msnm, en el municipio de Perico, provincia de Matanzas, Cuba. El suelo presenta una topografía plana y se clasifica como Ferralítico Rojo lixiviado, según Hernández et al. (1999).

Los muestreos se realizaron en dos períodos correspondientes al año 2002, enmarcados entre los meses de enero a abril como período poco lluvioso (PPLL) y mayo a septiembre como período lluvioso (PLL).

Se utilizó un diseño de bloques al azar con arreglo factorial 4 x 4 y tres repeticiones para las dos épocas. Los factores estudiados fueron:
-Fertilización orgánica (gallinaza) equivalente a: 100, 300 y 500 kg de N/ha/año, además de los tratamientos donde no se fertilizó (parcelas control).
-Variedad: Cubana, Indonesia, Tigreada y Acorazonada.

La evaluación de ambos factores se realizó para las dos épocas y en las dos partes de la fracción comestible.

Las características de las unidades experimentales y el manejo agronómico fueron descritos por García, Ojeda y Montejo (2003) en la detección de los metabolitos secundarios.

La biomasa de 90 días de edad, dividida en hojas-pecíolos y tallos tiernos, fue recolectada de forma manual a partir de 10 plantas por parcela seleccionadas al azar, luego de ser eliminado el efecto de borde de las unidades experimentales.

Las muestras se secaron a temperatura ambiente, en un local ventilado y oscuro, durante 12 días. Posteriormente fueron molinadas hasta un tamaño de partícula de 1 mm y se almacenaron en frascos ámbar hasta el momento del análisis.

La cuantificación de cumarinas se realizó mediante el método descrito por Mochiutti (1995), utilizando 4-Metil-Umbeliferona como patrón en las determinaciones.

Para el procesamiento de los datos se utilizó un análisis factorial, mediante la opción GLM (General Lineal Model) correspondiente al paquete estadístico SPSS versión 10.0. Se usó la dócima de comparación múltiple de SNK (Student-Newman-Keuls) y las medias fueron comparadas según P<0,05.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados correspondientes a los tratamientos no fertilizados fueron descritos por García y Ojeda (2004a) y coinciden con lo reportado por Benavides (2002), Machii (2002) y Martín, Reyes, Hernández y Milera (2002).

A modo de comparación con otra especie, que constituye una fuente clásica de cumarinas, los resultados de este experimento son similares a las informados por Urriola (1994), quien evaluó las concentraciones de estos compuestos en el follaje de cinco ecotipos de Gliricidia sepium de Costa Rica (0,55-0,66% MS) mediante el mismo método analítico empleado en esta evaluación.

En el PLL la interacción variedad x fertilización presentó valores similares a los del PPLL; hubo una tendencia al incremento de las concentraciones para el nivel de 500 kg de N/ha/año, con excepción de la variedad Cubana (tabla 1).

Estos valores numéricos también son similares a los obtenidos por López (1994), quien evaluó el contenido de cumarinas en dos procedencias de G. sepium de Guatemala establecidas en el trópico húmedo de Costa Rica, aunque este autor no comparó la concentración encontrada entre las procedencias, ni evaluó la influencia de ningún otro factor.

El rango de valores obtenido en el PPLL coincide con el encontrado por Mochiutti (1995), al determinar las concentraciones de cumarinas en G. sepium sometida a pastoreo en Costa Rica.

En el PLL la interacción variedad x fertilización mostró tendencias variables entre las variedades; la concentración más elevada la aportó la variedad Acorazonada con 100 kg de N/ha/año y el menor contenido correspondió a la Tigreada con 300 kg de N/ha/año y a la Cubana con 100 y 300 kg de N/ha/año. La heterogeneidad en los contenidos de cumarinas totales en el tejido vegetal también ha sido señalada por López (1995).

Por otra parte, la combinación de los factores variedad y fertilización presentó el mayor efecto de grupo, y las variables parte de la fracción comestible y período del año no crearon diferencias marcadas.

Contrariamente a la tendencia clásica de los fenoles en la mayoría de las especies vegetales, la parte de la planta en la morera no presentó una influencia marcada en las concentraciones de Cum, al igual que la época.

Como producto de estos resultados, las cumarinas presentes en M. alba hipotéticamente quizás se desempeñen como defensa frente a los patógenos fungosos o como protección ante los depredadores herbívoros.
La figura 1 muestra el comportamiento de las cumarinas en las partes de la fracción comestible y las épocas del año, empleando la media Grand.

· Las variedades Cubana, Indonesia, Tigreada y Acorazonada contienen, en las hojas, concentraciones de cumarinas totales que oscilan entre 0,40 y 0,79% MS y en los tallos tiernos entre 0,42 y 0,81% MS.

· En el caso de las cumarinas, la fertilización orgánica nitrogenada proporciona características distintivas en el comportamiento de las variedades de morera.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Benavides, J.E. Utilization of mulberry in animal production systems. In: Mulberry for animal producction. Animal Production and Health Paper No. 147. FAO, Rome. p. 291. 2002

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4. García, D.E. Evaluación de los principales factores que influyen en la composición fitoquímica de Morus alba (Linn.). Tesis presentada en opción al título de Máster en Pastos y Forrajes. EEPF "Indio Hatuey". Matanzas, Cuba. 97 p. 2003

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Recibido el 20 de julio del 2004
Aceptado el 20 de septiembre del 2004