Jatropha

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Jatropha

Jatropha curcas

Clasificación científica

Reino:	Plantae
División:	Magnoliophyta
Clase:	Magnoliopsida
Orden:	Malpighiales
Familia:	Euphorbiaceae
Subfamilia:	Crotonoideae
Tribu:	Jatropheae
Género:	Jatropha

Especies

Aproximadamente 175.

Jatropha es un género de aproximadamente 175 suculentas, arbustos y árboles (algunos son de hojas caducas, como Jatropha curcas L.), de la familia Euforbiáceas.

Las plantas de este género crecen de forma nativa en África, Norteamérica, y el Caribe.

El Arbol Jatropha

La planta Jatropha puede desarrollarse en suelos pobres y en regiones con alta o baja precipitación pluvial, pero los mejores rendimientos se obtienen en suelos arenosos de fertilidad media a escasa, no adecuados para cultivo de alimentos en zonas tropicales y subtropicales del mundo.

Variedades:

De acuerdo con investigación y colección en herbarios de Mexico se han encontrado dos especies adicionales de Jatropha además de la Jatropha Curcas y son:

Jatropha Pereziea con presencia en la region del rio Balsas en el Estado de Michoacan. Jatropha Dehganii con presencia en lomerios del rio Armeria en el Estado de Jalisco. Ambas especies pertenecientes a la sub-sección (Cav.) Muell. Fuente: Instituto de Ecología and Herbario de la Facultad de Ciencias UNAM –Jaime Jiménez Ramírez.

Toxicidad

Investigaciones en ratas y peces establecieron que la harina de semillas de la planta Jatropha en estado salvaje originaria de Mexico no mostro toxicidad como alimento. El contenido de proteína, energía, lípidos y aminoacidos en Jatropha Curcas fue similar al de variedades toxicas de Jatropha. La harina mostro niveles significativos de lecitina, fitatos e inhibidor de la tripsina similares a los de la variedad toxica.

La ausencia de esteres de forbol en las semillas de Jatropha Curcas originaria de Mexico sugiere que uno de los principios de toxicidad en la variedades toxicas de Jatropha puede estar relacionado con la presencia de esteres de forbol.

El fitato en las harinas constituye el mayor componente anti-nutritivo que no se destruye con el calor y que puede tener efecto adversos, mientras que otros factores anti-nutricionales como los inhibidores de la tripsina y lecitinas pueden ser destruidos mediante calor. Fuente: N. Foidl, G. Oliver, B. Schmook, T. N. Bhandare, J. B. Pandey, M. Sujatha.

Floracion

La Floracion en la planta Jatropha puede presentarse entre los 12 y 24 meses en condiciones muy favorables, pero normalmente toma más tiempo. La producción de semilla se estabiliza a partir del 4° y 5° años. El desarrollo del fruto toma alrededor de 90 días desde la floracion hasta la madurez de la semilla. Puede florear nuevamente después de producir frutos cuando las condiciones permanecen favorables por otros 90 días, pero después de esta 2a floracion, la planta no florea nuevamente, sino que se desarrolla vegetativamente.

1. Patrones en la producción vegetal

C.L. Aker, Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, León, Nicaragua

Acciones:

Investigación para detectar patrones en la producción de flores, frutos y semillas en plantas Jatropha Curcas (Euphorbiaceae) de un año de edad con relación a la variabilidad en la fertilidad y humedad de los suelos durante un período de doce meses en Nicaragua.

Resultados:

a) La conformación de la planta se ajusta al modelo Leeuwenberg.

b) La floración tiende a ser episódica y responde a la variación en la precipitación pluvial.

c) La deficiencia de nutrientes en plantas pequeñas ocasiona que lar reproducción y el desarrollo terminen mucho antes del final del período de lluvias.

d) El tamaño de las inflorescencias y la proporción de flores femeninas varían de acuerdo al vigor en los módulos de las plantaciones.

e) El desarrollo de los frutos se presenta frecuentemente disparejo y, el crecimiento de los frutos tardíos comienza hasta después de la maduración de los frutos tempranos.

2. Biotecnología para el mejoramiento de Jatropha Curcas

A. da Câmara Machado, N.S. Frick, R. Kremen, H. Katinger, M. Laimer da Câmara Machado. Institute of Applied Microbiology, University of Agricultural Sciences, Vienna, Austria.

Resumen:

El cultivo de tejidos para la propagación rápida y mejoramiento genético en genotipos seleccionados de Jatropha Curcas resulta altamente deseable. Esto permite proveer rápidamente material para nuevas plantaciones, considerando genotipos seleccionados de acuerdo a sus propiedades como productividad, resistencia, etc.

El inicio de cultivos asépticos provenientes de semillas que fueron almacenadas entre uno y tres años, así como la fase de reproducción han sido optimizados a partir de distintos genotipos provenientes de regiones geográficas como Nicaragua, México, Cabo Verde, Santa Lucia (Nicaragua) y Madagascar. Además de la composición en los medios de cultivo, un factor esencial fue la técnica de corte durante el proceso de propagación. Experimentos para optimizar el enraizamiento y la resistencia a los efectos climáticos están en proceso. Paralelamente se están llevando a cabo experimentos para inducir la embriogénesis somática a partir de brotes, hojas, pecíolos y tallos. Esto representa las bases necesarias para el mejoramiento genético a partir de la transformación o mutagénesis.

3. Plagas Asociadas a Jatropha Curcas en Nicaragua

C. Grimm, J.-M. Maes. Institute of Forest Entomology, Forest Pathology and Forest Protection, Universität für Bodenkultur, Vienna, Austria, Entomological Museum S.E.A., León, Nicaragua

Resumen:

Plagas y artrópodos benéficos se encontraron en plantaciones de Jatropha curcas L. (Euphorbiaceae) en Nicaragua. La plaga principal: Pachycoris klugii Burmeister (Heteroptera: Scutelleridae) que daña los frutos en desarrollo. La segunda plaga más frecuente fue: Leptoglossus zonatus (Dallas) (Het.: Coreidae). Además, doce especies de insectos se alimentan de esta planta. Entre otras plagas se incluyen: el perforador de tallos Lagocheirus undatus (Voet) (Coleoptera: Cerambycidae), grillos, comedros de hojas y orugas. Entre los insectos benéficos se encontraron polinizadores, predadores y parásitos. El potencial de los insectos benéficos está en estudio.

4. Potencial de los hongos entomopatógenos para el control biológico de plagas

C. Grimm, F. Guharay, Institute of Forest Entomology, Forest Pathology and Forest Protection, Universität für Bodenkultur, Vienna, Austria. Proyecto CATIE/INTA-MIP (NORAD), Managua, Nicaragua

Resumen:

Las plagas principales en Jatropha Curcas L. (Euphorbiaceae) que causan abortos en frutos y malformaciones en las semillas en Nicaragua son: Pachycoris klugii Burmeister (Heteroptera: Scutelleridae) and Leptoglossus zonatus (Dallas) (Heteroptera: Coreidae).

El control biológico potencial sobre estas plagas mediante los hongos entomopatógenos Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. y Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok y (Deuteromycotina: Hyphomycetes) mostró en laboratorio hasta 99% de mortandad en Leptoglossus zonatus y 64 % en Pachycoris klugii. Ambas especies de hongos son producidos masivamente en Nicaragua mediante dos etapas en los sistemas de producción sobre arroz esterilizado en bolsas de polipropileno. Fórmulas en aceite y agua fueron probadas exitosamente en las plantaciones utilizando aspersores.

5. Actividad de la Lecitina en Variedades Tóxicas y No Tóxicas

E.M. Aregheore, H.P.S. Makkar, K. Becker, Department of Agricultural Sciences, College of Education, Warri, Delta State, Nigeria. Institute for Animal Production in the Tropics and Subtropics, University of Hohenheim, Germany

Resumen:

La actividad de la lecitina en la harina de semillas de variedades tóxicas y no tóxicas de Jatropha Curcas fue investigada mediante el método de aglutinación de látex.

No hubo diferencia significativa en la actividad de la lecitina en variedades tóxicas y no tóxicas. Ambas fueron sometidas a tratamientos en calor seco a 130°C y 160°C durante 20, 40 y 60 minutos, y en calor húmedo con 60% de humedad a 100°C y 121°C durante 20, 40 y 60 y 10, 20 30 minutos. Los tratamientos en calor húmedo a 100°C, y en calor seco a 130°C y 160°C durante 60 minutos, no inactivaron la lecitina en ninguna de las dos variedades. La aglutinación del látex se presentó a los 10 y 20 minutos en calor húmedo a 121 °C. Sin embargo la aglutinación no se presentó después de 30 minutos. Esto sugiere que: el tratamiento con calor húmedo es más efectivo que con calor seco para inactivar las lecitinas; las lecitinas pueden ser inactivadas mediante calor húmedo a 121°C durante 30 minutos; las lecitinas probablemente no son el principio tóxico en la harina de semillas de Jatropha. La prueba de aglutinación fue llevada a cabo en presencia de iones de Ca2+, Mn2+ y Mg2+. El ion Mn2+ fue el mejor. Una concentración de 0.286 mM de Mn2+ fue mantenida en la mezcla del ensayo.

6. Toxicidad de las semillas de Jatropha Curcas

M. Trabi, G.M. Gübitz, W. Steiner, N. Foidl, Institute of Biotechnology, Graz University of Technology, Graz, Austria, Proyecto Biomasa, Universidad Nacional de Ingeniería, Managua, Nicaragua.

Resumen:

Las semillas de Jatropha Curcas pueden contener hasta 60% de ácidos grasos en patrones similares a los aceites comestibles. La composición de los aminoácidos; el porcentaje de aminoácidos esenciales; y el contenido mineral de la pasta resultante de la extracción de aceite, puede ser comparada con pastas similares utilizadas como forraje. Pero, debido a diversos principios tóxicos en la Jatropha Curcas, incluyendo lecitina( curcina); ésteres de forbol; saponinas; inhibidores de proteasas; y fitatos, el aceite, la semilla o la pasta resultante de la extracción de aceite de Jatropha Curcas puede ser utilizada en la nutrición animal o humana.

Se realizaron experimentos en peces para determinar la toxicidad de las diferentes fracciones, así como la influencia del calor y de la alcalinidad en la pasta resultante de la extracción de aceite. Los resultados mostraron que la pasta resultante de la extracción de aceite proveniente de semillas y/o harina de semillas tratadas con calor fue menos tóxica que aquella sin tratamiento previo mediante calor en las semillas, mientras que la toxicidad del extracto oleoso alcohólico no cambió después del tratamiento con álcali caliente.

7. Detoxificación del aceite y de la pasta resultante de la extracción de aceite

H. Gross, G. Foidl, N. Foidl, Universidad Nacional de Ingeniería, Departamento de Biomasa, Managua, Nicaragua, Sucher & Holzer Austria

Resumen:

En laboratorio se efectuaron tratamientos para detoxificar el aceite y de la pasta resultante de la extracción de aceite de Jatropha Curcas, a fin de remover elementos tóxicos como los ésteres de forbol y la curcina.

Los peces alimentados únicamente con la pasta resultante de la extracción de aceite previamente tratada con calor presentaron una mortandad de 100%. Sin embargo, la extracción de aceite con etanol al 92% (o éter etílico) dio como resultado una pasta resultante de la extracción de aceite de Jatropha Curcas con la que se alimentó a los peces que se desarrollaron sin problemas y no presentaron síntomas de intoxicación. Las misma pasta resultante de la extracción de aceite con etanol o éter etílico fue suministrada a un grupo de ratones que se desarrolló más lentamente que aquellos alimentados con soya. Los ratones tampoco presentaron síntomas de intoxicación.

8. Producción de Biogás con Cascarilla de Frutos

O. López, G. Foidl, N. Foidl, Universidad Nacional de Ingeniería, Departamento de Biomasa, Managua, Nicaragua. Sucher & Holzer, Austria.

Resumen:

Digestión anaeróbica mediante cascarilla de frutos de Jatropha Curcas fue realizada en laboratorio. El experimento se llevó a cabo en un filtro anaeróbico de flujo vertical con volumen de 23.8 litros. El reactor trabajando a temperatura ambiental. Reteniendo la masa 3 días y añadiendo NAOH únicamente al inicio de la reacción para estabilizar el pH. Se obtuvieron 2.5 litros de biogás por día (70% metano). La degradación del material fue entre 70 y 80%. Las cascarillas de los frutos se sometieron a un pre-tratamiento para separar las fibras a fin de evitar la obstrucción del reactor.

9. Biogás con la pasta resultante de la extracción de aceite

R. Staubmann, G. Foidl, N. Foidl, G.M. Gübitz, R.M. Lafferty, V.M. Valencia Arbizu, W. Steiner, Institute of Biotechnology, Graz Technical University, Austria, Proyecto Biomasa, Universidad Nacional de Ingeniería, Managua, Nicaragua

Resumen:

Entre 50% y 60% del peso de las semillas de Jatropha Curcas queda como pasta resultante de la extracción del aceite conteniendo proteína, carbohidratos y compuestos tóxicos. Se requiere tratamiento posterior para alimentar a animales con esta pasta resultante de la extracción de aceite que es un buen sustrato para la producción de biogás. Se han utilizado biodigestores de flujo vertical para obtener biogás con filtros en cada reactor para la obtención de metano.

10. Hexano, agua y enzima proteasa en la extracción de aceite

E. Winkler, G.M. Gübitz, N. Foidl, R. Staubmann, W. Steiner, Institute of Biotechnology, Graz University of Technology, Austria. Proyecto Biomasa, Managua University of Technology (UNI), Nicaragua.

Resumen:

Extracción de aceite con: Hexano 98%; Agua 38%; Proteasa Alcalina 86%.

11. Fermentación de la pasta resultante de la extracción de aceite

Trabi, G.M. Gübitz, W. Steiner, N. Foidl, Institute of Biotechnology, Graz University of Technology, Graz, Austria. Proyecto Biomasa, Universidad Nacional de Ingeniería, Managua, Nicaragua.

Resumen:

Un hongo fue aislado de la semillas de Jatropha Curcas en Nicaragua e identificado como Rhizopus oryzae (Went & Prinsen Geerlings). harina de semillas y pasta resultante de la extracción de aceite fueron utilizadas como sustratos para fermentaciones con el hongo Rhizopus oryzae. El hongo se desarrolló bien en ambos sustratos sin añadir levaduras, pero la cascarilla de las semillas sin adición de levaduras no fue un buen sustrato. El hongo produjo un amplio espectro de enzimas hidrolíticas apropiadas para incrementar la extracción de aceite. Incluso la fermentación de las semillas o de la pasta resultante de la extracción de aceite mediante el hongo Rhizopus oryzae podría ser factible para degradar las sustancias tóxicas. Los experimentos mostraron que utilizar la pasta resultante de la extracción de aceite como sustrato para el hongo Rhizopus oryzae y producir más aceite, podría ser mejor que usarla como forraje, particularmente porque no existe una forma práctica y económica para su detoxificación.

12. Harina de semillas como suplemento proteico para el ganado

H.P.S. Makkar, K. Becker, Institute for Animal Production in the Tropics and Subtropics (480), University of Hohenheim, D-70593 Stuttgart, Germany.

Resumen

Estudios en laboratorio mostraron que la harina de semilla de Jatropha Curcas conteniendo 1% a 2% de residuos de aceite presentó niveles de proteína cruda entre 58% y 64% de los cuales el 90% fue proteína verdadera. Los niveles de aminoácidos esenciales, excepto lisina, fueron altos. Sin embargo, la harina de semilla de variedades en Cabo Verde y Nicaragua fue altamente tóxica en la alimentación de peces, ratas y pollos, mientras que la harina de semillas de la variedad Mexicana no resultó tóxica.

Durante 7 días se suministró harina de semillas de la variedad no tóxica a peces, en proporción al 50% con harina de pescado. Se observó mucosidad en las heces, y los rendimientos en el desarrollo de los peces no tuvieron variación comparados con el grupo de peces al que no se le suministró harina de semillas de Jatropha Curcas.

El contenido de proteína y aminoácidos esenciales en la variedad no tóxica fue similar al de las variedades tóxicas, de Cabo Verde y Nicaragua. Adicionalmente, en experimentos con ratas el índice de eficiencia de la proteína en la harina de semillas de la variedad no tóxica fue alrededor de 86% comparada con proteína proveniente de la caseína. Esto sugiere que ambas variedades, tóxica y no tóxica, son buenas fuentes de proteína. Pero la harina de semillas debe ser detoxificada antes de suministrarla como alimento a los animales.

La alimentación con harina de semillas de la variedad no tóxica, sin tratamiento previo con calor, puede tener efectos subclínicos negativos en el desempeño de los animales a largo y mediano plazos. Los factores que restringen la utilización óptima de la harina de semillas proveniente de ambas variedades, tóxica y no tóxica, son: Altos niveles de inhibidor de la actividad de la Tripsina (21 a 27 mg. de tripsina inhibida por cada gramo de materia seca); Lecitina (51 a 102 expresado como el inverso del la concentración mínima en miligramos de harina de semillas de Jatropha por milímetro en el ensayo que produjo hema-aglutinación); Fitato (concentración entre 9% y 10%); Saponinas (en niveles entre 2.6% y 3.4%); Esteres de Forbol presente en la pulpa de las semillas de la variedad tóxica (2.2% a 2.7% miligramos por gramo, virtualmente ausentes en la variedad Mexicana 0.11 miligramos por gramo).

Taninos, cianógenos, inhibidores de amilasa y glucosinolatos no fueren detectados en ninguna de las variedades. Los inhibidores de tripsina, y la lecitina, pueden ser destruidos mediante tratamiento con calor. La harina de semillas, de las variedades tóxicas y no tóxicas, no tratada previamente con calor mostró bajos niveles de degradación del nitrógeno en rumen. La harina de semillas tratada con calor mostró un incremento en la degradación de nitrógeno en el rumen entre 38% y 65%. La harina de semillas, de la variedad Mexicana, tratada con calor y químicos como NaOH y NaOCl, o extrayendo el aceite con 80% a 90% de etanol, metanol o éter etílico, mostró posibilidades para detoxificar la harina de semillas en variedades tóxicas.

Referencias adicionales

G. M. Gübitz, Graz, University of Technology, Austria. M. Mittelbach, Karl-Franzens, University Graz, Austria. M. Trabi, Graz University of Technology, Austria.. Symposium "Jatropha 97", Managua, Nicaragua, Febrero 23 al 27, 1997, patrocinado por el Ministerio Austriaco de Asuntos Exteriores y Sucher & Holzer Graz Dbv-Verlag für die Technische Universität Graz Uhlandgasse 8, A-8010 Graz, Austria.

j.delavegal@gmail.com

La planta Jatropha Curcas L. pertenece a la familia Euphorbiaceae. Al parecer es originaria de Mexico y America Central, se cultiva en otras partes del mundo.

Es un arbol de corteza grisacea que exuda latex blanquecino no muy espeso cuando su tallo o ramas son cortadas. Normalmente crece a una altura entre tres y cinco metros, y en ocasiones su altura puede llegar a los ocho o diez metros. Sus hojas son grandes, alternadas de color verde a verde pálido. En sus flores, el peciolo mide entre seis y veintitres milimetros. La inflorescencia se forma en la axila de las hojas. Los frutos se producen en invierno cuando el arbol queda sin hojas. Las semillas maduran cuando su caparazón cambia de color verde a amarillo, dos o tres meses después de la floracion. La floracion ocurre en la época de lluvia, y la muda de hojas en la estación seca. Las flores son polinizadas por insectos, especialmente abejas del tipo europeo.

[editar] Especies aprovechadas

Jatropha cuneata es usada para hacer canastos, por el pueblo indígena Seri en Sonora, México, quienes la llaman haat [ʔaat]. Las varas son sometidas a un proceso de calentamiento, división y lavado. El rojo de las canastas se logra con un colorante extraído de la planta Krameria grayi.
Jatropha curcas, usada desde hace mucho tiempo para extraer de sus semillas el "aceite de Jatropha", no comestible, materia prima para fabricar jabón o velas. En la actualidad se desarrollan en la India, Ghana, Madagascar, Filipinas y otros lugares, grandes planes para la producción de biodiesel a partir de las semillas de esta especie de jatrofa, cuyo contenido de aceite es de 40 %. La cáscara exterior del fruto es de color verde, pero cuando comienza a volverse amarillenta, las semillas están listas para ser recolectadas. Grupos de autoayuda de mujeres y de microcrédito han impulsado por años el cultivo de la jatropha y han publicitado sus aplicaciones medicinales como la aplicación del aceite en el tratamiento de tumores o de la savia e infusiones de las hojas como antipiréticos.
Jatropha integerrima planta ornamental con hermosas flores rojas.
Jatropha multifida, el árbol coral. Sus hojas tiernas son comestibles y se consumen como verduras en México .
Jatropha podagrica fue usada para producir un tinte rojo en Mexico y el suroccidente de Estados Unidos. Puede ser usada como planta casera ornamental.

[editar] Sinónimos

Adenorhopium, Adenoropium, Castiglionia, Collenucia, Curcas, Jatropa, Loureira, Mesandrinia, Mozinna, Zimapania
http://biopl-a-181.plantbio.cornell.edu/