| El Norte Chico de Chile (Regiones de Atacama y Coquimbo) es una zona de extrema riqueza en plantas vasculares y de elevado porcentaje en endemismos tanto regionales como nacionales. Muchas de estas plantas cumplen un importante rol para las comunidades que habitan las zonas áridas pues tienden a ser fuente de alimento para ellas, su ganado y la fauna silvestre del lugar. No obstante aquello, la biodiversidad de las zonas áridas y semiáridas está siendo muy afectadas por la creciente intervención humana. La sobreexplotación de dichos recursos naturales, alteración y destrucción de su hábitat y la escasa conciencia sobre la conservación del ambiente y los beneficios que ello trae a las comunidades contribuye de manera importante en acrecentar la amenaza sobre éstos. El proyecto CONAF 037/2011, “Establecimiento de protocolos de micropropagación e identificación de bioproductos en especies nativas de alto valor ecológico del norte chico”, quiso enfrentar este problema global a una escala regional, considerando tres aspectos importantes de la conservación de biodiversidad: (1) generación de conocimiento científico, (2) sensibilización y capacitación de la población local, y (3) manejo y usos alternativos de la biodiversidad. Así se plantearon los siguientes objetivos: General: promover la preservación y conservación de especies nativas que habitan las zonas áridas y semiáridas de Chile. Específicos: (1) Estandarizar protocolos de propagación por semillas, por esquejes y de tipo in vitro para Garra de Léon (Leontochir ovallei), Lucumillo (Myrcianthes coquimbensis), Algarrobo dulce (Prosopis flexuosa) y Algarrobo (Prosopis chilensis); (2) Estandarizar protocolos para identificar y cuantificar -mediante herramientas metabolómicas- compuestos biológicos naturales presentes en hojas, frutos o raíces de las cuatro plantas nativas seleccionadas; (3) Generar un registro de los metabolitos presentes en las cuatros plantas nativas seleccionadas. Metodología: Para la propagación por semillas, se utilizaron distintos métodos de estratificación, escarificación, tipos de sustratos y condiciones de germinación. Para la propagación vegetativa por esquejes se utilizó una cama caliente a 21°C y varios tipos de sustratos y hormonas enraizantes. Para la propagación in vitro se desarrollaron protocolos que incluyeron la primera etapa de desinfección, seguida por la estimulación de la brotación y la etapa final de enraizamiento. Se incluyó aclimatación a invernaderos. Para evaluar grupos nutritivos primarios e identificación y/o cuantificación de metabolitos secundarios en hojas, frutos o semillas se utilizaron técnicas gravimétricas, volumétricas, de Espectrometría de Absorción Molecular, Absorción y Emisión Atómica, Cromatografía de Gases, Cromatografía en Capa Fina y Cromatografía Líquida de Alta Resolución Resultados: En L. ovallei, la germinación de semillas fue muy difícil, muy lenta y con tasas muy bajas. Se probaron 108 metodologías distintas para estimular la germinación, siendo la desinfección de semillas con HClO, seguida por cortes superficiales sobre las semillas y siembra en agar con medio MS suplementado con sacarosa (2%), ácido giberélico (5mg/L), 6-Bencilaminopurina (BAP, 0,5 mg/L), Cloruro de Sodio (20 uM) y agar (8 g/L), la que dio mejor resultado. Una vez germinadas, las nuevas plántulas de L. ovallei fueron traspasadas a frascos de plásticos rellenados con un sustrato de arena:vermiculita (2:1) estéril, lográndose hasta la fecha la aclimatación de 98 plantas. Se ha podido establecer que después de 8 meses de crecimiento, cada planta genera en promedio cinco rizomas, lo que permite establecer un total aproximado de 490 rizomas. La propagación in vitro de L. ovallei resultó exitosa pero sólo para secciones apicales, no obteniéndose resultados positivos para secciones de tallo. En M. coquimbensis se desarrolló un protocolo que permitió obtener un 80% de germinación. Resultó relevante eliminar el mesocarpio y utilizar semillas maduras. La propagación por esquejes fue exitosa pero los esquejes requieren un tratamiento antifúngico fuerte. La utilización de Ácido Indolbutírico (AIB) a 10.000 mg/L y cultivados en cama caliente a 21°C sobre un sustrato de tierra de hoja o vermiculita, generó el porcentaje mas alto de enraizamiento (85%). La propagación in vitro fue exitosa y se obtuvo en un medio MS con Sacarosa (2%), BAP (14,1 uM) y agar (8 g/L). El enraizamiento se consiguió en un medio MS con Sacarosa (3%), Kinetina (1mg/L), 5 mg/L AIB y 1g/L Carbón activado, y alcanzó el 80%. En P. flexuosa y P. chilensis se obtuvo casi un 100% de germinación al estratificar las semillas con H2SO4. En cuanto a la propagación por esquejes, esta fue exitosa en ambas especies, recomendándose la utilización de esquejes de plantas jóvenes (6 a 18 meses). Ambas especies no tuvieron mayores problemas de contaminación y el rompimiento de yemas, en ambas, se obtuvo con una dosis de BAP de 4,4 µM. En P. flexuosa el enraizamiento se obtuvo sin necesidad de adherir enraizante (70%) mientras que en P. chilensis (70%) se necesitó AIB a 7.500 mg/L. La propagación in vitro en ambas especie se estableció sobre un medio MS con Sacarosa (2%), PVP (1,5 g/L), BAP (4,4 uM), y agar (8 g/L). El enraizamiento, en ambos, se obtuvo en medio MS con Sacarosa (3%), Kinetina (1mg/L), 1g/L carbón activado (solo para P. chilensis), y 10 mg/L IBA (P. flexuosa, 70%) y 5 mg/L IBA (P. chilensis, 30%). Respecto a los análisis fitoquímicos destacaron en las hojas de L. ovallei una gran contenido de agua 71%, con un extracto seco rico en componentes lipídicos representados por el extracto etéreo con un 5,26 %. Respecto a las semillas es importante hacer notar aun secadas en estufa hasta peso constante, en el interior de éstas quedó una humedad remanente de 15%. El contenido de agua total en la semilla finalmente fue de un 79%. La materia seca que representa un 21% del total de la semilla contiene un 2,01% de cenizas (componente mineral), siendo ricas en Hierro y Zinc, 73 y 35 mg/kg, respectivamente, mayor contenido que el encontrado en las hojas de estos dos microelementos, un 52 % de azúcares totales solubles, siendo mayoritarios los azúcares reductores con un aporte del 38 % en la materia seca. Se destaca además su alto contenido en compuestos polifenólicos (antioxidantes) con un 6,9%. El aceite de la semilla (11,7% como Extracto Etéreo) resultó rico en poliinsaturados (50,1%) y monoinsaturados (34,1%) y bajo en grasas saturadas (14,0%). En M. coquimbensis la gran riqueza polifenólica de sus hojas fue lo más destacable 19%, los extractos estudiados dieron positivo la identificación de terpenos, taninos, triterpenos, antraquinonas, flavonoides y cumarinas, corroborando el alto valor encontrado en el contenido de polifenoles. En pruebas preliminares la presencia de cumarinas gálicas se asoció a un efecto antibacteriano. Por otro lado el estudio químico del mesocarpio del fruto y de la semilla resultó rico en carbohidratos solubles totales (76%) siendo los azúcares no-reductores los mayoritarios (63%), seguido de un 9% de extracto etéreo y un aporte en proteinas de 4 a 5 %. El ácido graso mayoritario en el mesocarpio fue el ácido graso saturado Palmítico, 34%, seguido por linoleico (30%), oleico (13%) y linolénico, este último con una riqueza destacable de un 10%. La semilla sin embargo es baja en linolénico (2,5 %), y rica en oleico (36%), palmítico (27%) y linoleico (25%). En la especie P. flexuosa los resultados en las hojas, entre poblaciones, presentaron variaciones significativas en el contenido de los azúcares totales, mayoritariamente no-reductores y la fibra. Lo mismo ocurre en los microelementos Fe, Cu, Mn y B, presentando éste último la mayor variación. Las hojas destacaron en su contenido de lípidos 5,4%, un alto contenido en proteínas 17% y polifenoles totales (antioxidantes) de 1,5%. Con un contenido de 7% en cenizas, En lo que respecta al análisis químico nutricional de las vainas, éstas manifestaron una riqueza nutricional en Carbohidratos totales de 44 a 61%, proteína bruta entre 6,8 a 5,9 %, y lípidos con un 8,3 a 9% dentro del cual domina el ácido linoleico con un 35% y en segundo lugar el ácido oleico (26%). Con un aporte no menor cercano al 3 % de ácido linoleico. Respecto a P. chilensis, las hojas representan un aporte de materia seca de un 93%, con una variabilidad entre poblaciones significativa en el contenido de los azúcares totales, 34 a 40 % y fibra bruta entre 22 a 30%. El contenido de cenizas cercano al 8% y de lípidos 7,2%, no variables entre poblaciones, aportan al componente nutricional de las hojas. Respecto a las Vainas con y sin semillas, las variaciones mas significativas se presentaron en los contenidos de proteína y lípidos, siendo más ricas en estos dos grupos nutricionales las vainas con semillas, con un aporte de 5% en lípidos y 9% de proteínas frente a las vainas sin semillas de 1,8 y 6%. Las vainas sin semillas presentaron la mayor riqueza de azúcares totales, mayoritariamente no-reductores 58% respecto a las vainas con semillas de 30%. Tanto las hojas como las vainas con y sin semillas estarían aportando con un 1,5%, 2,5% y 3, 5% respectivamente con polifenoles, reconocidos por sus capacidades antioxidantes. Contribución: La generación de protocolos de propagación por vía sexual y asexual permite asegurar la conservación de las cuatro plantas nativas, pero también, posibilita que ante un nuevo uso que se les pretenda dar a estas plantas, ya sea para fines ornamentales o para extraer componentes químicos descubiertos en este proyecto, se tengan estrategias de propagación ya desarrolladas que sustenten una hipotética mayor demanda de ellos. Por las potencialidades descubiertas, consideramos que el Lucumillo podría constituirse en una nueva plataforma de desarrollo bio-económico para el Norte chico de Chile; y P. flexuosa y P. chilensis podrían enforcarse a una posible industrialización con fines alimentarios. |