Estudos fitoquímicos e avaliação do potencial anti-helmíntico da opuntia ficus-indica

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Dinámica poblacional de planococcus ficus sign. (Hemiptera-Pseudcoccidae) en viñedos : Mendoza (Argentina)

Planococcus ficus Signoret es un insecto perteneciente al orden Hemiptera, familia Pseudococcidae, cuya población ha aumentado en los últimos años en Mendoza. Ataca gran variedad de hospederos y está distribuido en las principales zonas vitícolas del mundo. Su acción disminuye el vigor general de las plantas, perjudica la calidad de los frutos y las características organolépticas de los vinos elaborados con racimos infestados. El objetivo de este trabajo fue realizar estudios bioecológicos durante la temporada 2004-2005, analizando la forma de pasaje invernal y el número de generaciones anuales. Se marcaron y muestrearon plantas con los signos característicos del ataque. Se recolectó quincenalmente material vegetal infestado. En invierno: trozos de corteza. En primavera-verano: brotes, hojas y racimos. Los resultados indicaron que pasa el invierno principalmente como huevos agrupados en masas algodonosas, bajo la corteza. Se distinguieron seis generaciones, movilizándose conforme al aumento de las temperaturas hacia los brotes y hojas y, a partir de la tercera generación, a los racimos, permaneciendo en todas las partes aéreas de la planta el resto de la temporada hasta la caída de hojas. Con la disminución de las temperaturas retornó hacia la corteza del tronco para invernar.

Elaboración artesanal de mermeladas de tres ecotipos de tuna (Opuntia ficus indica f. inerme) roja, anaranjada y verde

La tuna es una fruta presente principalmente en zonas áridas y semiáridas. Su aporte nutricional podría aprovecharse consumiéndola en forma directa, como así también a través de productos elaborados en forma artesanal. Dichos productos podrían incorporarse a la economía del mercado de consumo interno y eventualmente externo. Por tal motivo, se evalúa la posibilidad de desarrollar mermeladas con tres ecotipos de tuna de la misma variedad, considerando la aceptación del producto. Se trabajó con tunas (Opuntia ficus indica f. inerme), cultivadas en el Centro Regional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CRICYT) ubicado en el Parque General San Martín, Capital, Mendoza. El objetivo general del trabajo estuvo dirigido a la elaboración de mermeladas de tres ecotipos de tuna: tuna roja o morada, tuna anaranjada o amarilla y tuna verde o blanca acorde a la legislación vigente. Los ítems específicos estuvieron conducidos hacia el desarrollo de una mermelada utilizando una fruta no convencional, para determinar el valor nutricional del mismo, y sus características fisicoquímicas, ampliar la producción de subproductos de tuna en la región árida y semiárida, para así finalmente evaluar el grado de aceptabilidad sensorial y comercial del producto. Se caracterizaron los tres ecotipos de tuna y sus respectivas mermeladas mediante determinaciones fisicoquímicas, se verificó el contenido nutricional y se realizaron los análisis microbiológicos de cada una de ellas. Dentro de las determinaciones fisicoquímicas de las mermeladas se incluyó K, P, Ca y vitamina C, teniendo en cuenta que se parte de una materia prima con buenas cantidades de estos minerales y vitamina C con respecto a otras frutas. Se llevaron a cabo pruebas de evaluación sensorial del producto terminado y se consultó el precio que estarían dispuestos a pagar los potenciales consumidores. Los jueces entrenados contribuyeron al diseño de un perfil sensorial para cada una de las mermeladas y evaluaron en forma global al producto obtenido. Los resultados obtenidos en cuanto a la caracterización de la materia prima arrojan un buen contenido en sólidos solubles, vitamina C y en minerales como el fósforo, calcio, potasio y un contenido bajo en sodio con respecto a otras frutas que se consumen habitualmente. Los análisis microbiológicos realizados para evaluar la conservación permiten expresar que se trata de un producto de bajo riesgo microbiológico, bajo las condiciones de conservación que se obtuvieron. En base a lo expuesto, se puede concluir que es técnicamente posible elaborar artesanalmente mermeladas de tres ecotipos de tuna, las cuales poseen un buen aporte nutricional, son aptas para el consumo humano desde el punto de vista bromatológico y aceptadas sensorialmente por los consumidores.

Potencial del cultivo de la chumbera (Opuntia ficus-indica (L) Miller) para la obtención de biocombustibles

El presente trabajo trata sobre el potencial del cultivo de chumbera (Opuntia ficus-indica (L) Miller) para la obtención de dos biocombustibles: bioetanol y biogás. Para lograr este objetivo se ha estudiado, por una parte, el empleo de procedimientos orientados a la producción de bioetanol no celulósico a partir de cladodios de chumbera, lo que ha dado como resultado rendimientos de entre 156 y 221 litros de etanol por cada tonelada de materia seca de biomasa, y, por otra, la obtención de biogás mediante la digestión anaeróbica de los mismos en régimen mesófilo, donde se han hallado rendimientos en torno a 198 m3 de metano por tonelada de materia seca. Una vez determinado el potencial de la materia prima se han diseñado procesos para una escala industrial que permitan la transformación de los cladodios de chumbera en ambos biocombustibles y se han determinado sus balances energéticos, los cuales han dado como resultado la autosuficiencia de ambos procesos, obteniéndose, además, un excedente térmico de 1.235 kcal L-1 de etanol producido, y en torno a 140 kep de energía total (térmica + eléctrica) por tonelada de materia seca empleada en la digestión anaeróbica. Por último se ha estimado el potencial de producción de ambos combustibles en un área apta para el cultivo de la chumbera. En concreto, este estudio se ha llevado a cabo para la provincia de Almería, elegida por tratarse de una zona con cierta tradición en el manejo de esta planta y presentar un clima semiárido mediterráneo. La superficie apta para el cultivo de la chumbera en esta provincia se ha estimado en 100.616 ha y el rendimiento medio del cultivo en 5 t MS ha-1 año-1. En el caso del bioetanol esto implicaría un potencial de producción en torno a 82.158 m3 año-1 que podrían dar lugar a la creación de dos macrodestilerías (con una producción de 100.000 L diarios) o de 49 microdestilerías (con 5.000 L diarios de producción). Si se optara por la transformación de la biomasa de chumbera en metano, podrían obtenerse 99,4 M de metros cúbicos, lo cual permitiría el establecimiento de 79 plantas de cogeneración de 500 kW cada una. ABSTRACT The present work deals with the potential of prickly pear (Opuntia ficus-indica (L) Mill.) biomass as a feedstock for bioethanol and biogas. In order to reach this objective different procedures aiming at the production of non-cellulosic bioethanol from cladodes were carried out; yields from156 to 221 litres of bioethanol per ton of dry matter were found. Mesophilic anaerobic digestion of cladodes was also studied and yields around 198 m3 of methane per ton of dry matter were reached. From these results, processes on an industrial scale were designed for both pathways of energy conversion of prickly-pear biomass and the respective energy balances were calculated. They resulted to be self-sufficient from an energetic point of view; the bioethanol pathway generated a thermal energy surplus of 1,235 kcal per litre of ethanol, while around 140 kep of total energy (heat + electricity) were obtained from the anaerobic digestion of one ton of dry cladodes. Finally, the potential production of both biofuels from prickly pear biomass was estimated for a specific area. The province of Almeria was chosen because of its climate conditions and the previous existence of prickly pear plantations. The area suitable for prickly pear cultivation in the province was estimated at a maximum of 100.616 ha, with an average yield of about 5 t DM ha-1 year-1. If prickly pear biomass were cropped for bioethanol in Almeria, the potential production of bioethanol could reach 82,158 m3 year-1, in either two macrodistilleries (100,000 L day-1) or 49 microdestilleries (5,000 L day-1). If the biogas pathway were preferred, 99. 4 Mm3 of methane could be reached and this would represent 79 CHP plants (500 kW each one).

Desenvolvimento e caracterização de nanoemulsões cosméticas contendo extrato de Opuntia ficus-indica L. Mill e avaliação in vivo da eficácia hidratante

Nanoemulsions are emulsified systems, characterized for reduced droplet size (50- 500nm), which the main characteristic are kinect stability and thermodynamic instability. These are promising systems on cosmetic area due to their droplet size that provide different advantages when compared to conventional systems, among others, larger surface area and better permeability. The Opuntia ficus-indica (L.) Mill is a plant cultivated on Caatinga Brazilian biome, which has great socioeconomic importance to region. This plant shows carbohydrates utilized for cosmetic industry as moisturizing active in their chemical composition. The aim of study was to develop, characterize, evaluate stability and moisturizing efficacy of cosmetic nanoemulsions added to Opuntia ficus-indica (L.) Mill extract. Nanoemulsions preparation was made using a low energy method. Different nanoemulsions were formulated varying the ratio of oil, water and surfactant phases beyond xanthan gum (0.5% e 1%) and Opuntia ficus-indica (L.) Mill hydroglycolic extract addition on 1% and 3%. Obtained nanoemulsions were submitted to preliminary and accelerated stability tests. The evaluated parameters monitored were: macroscopic aspect, pH value, droplet size, zeta potential and polydispersion index, during 60 days on different temperatures. Stable formulations were submitted to moisturizing efficacy assessment by capacitance and transepidermal water loss methodologies during 5 hours. Stable samples were white and showed homogeneous and fluid aspect, pH value was inside ideal range (4,5-6,0) to topical application and droplet size under 200nm characterizing these system as nanoemulsions. Developed nanoemulsions did not decrease transepidermal water loss, however increased the water content on stratum corneum, highlighting the nanoemulsions containing 0.5% of xanthan gum and 1% of hydroglycolic extract. This work presents cosmetic moisturizing nanoemulsions composed to vegetal raw material from Brazilian Caatinga with potential to be used on cosmetic area.

Plant connectivity underlies plant-pollinator-exploiter distributions in Ficus petiolaris and associated pollinating and non-pollinating fig wasps

Peer reviewed

Evaluación de nueve accesiones de higo (Ficus carica L.) en la estación experimental del austro del INIAP, cantón Gualaceo provincia del Azuay-Ecuador

La presente investigación lleva por título “Evaluación de nueve accesiones de higo (Ficus caricaL.) en la Estación Experimental del Austro del INIAP, Cantón Gualaceo, provincia del Azuay-Ecuador. El trabajo tuvo como objetivo principal disponer de un ecotipo de higo de calidad y alta productividad, adaptado a las condiciones ambientales del Cantón Guacaleo, provincia del Azuay. Para ello se utilizó el método empírico, cuyas técnicas fueron la observación, la medición, encuestas y métodos teóricos, posterior a los cuales se realizaron los respectivos análisis y síntesis de la información. Se emplearon: la toma de datos en el campo, sobre 45 plantas que fueron analizadas y estudiadas; la encuesta a la población, con la finalidad de determinar el grado de aceptación de los frutos de higo por ecotipo por parte de los consumidores; así mismo, se elaboró un test organoléptico sobre 69 personas de la ciudad de Cuenca y de los cantones Gualaceo, Paute y Guachapala de la provincia del Azuay. Como principal conclusión se evidenció que el ecotipo Guayaquil es el que posee mayor diámetro, el que genera un fruto de mayor peso, así como un mayor número de frutos; también es el más productivo, el que menos tiempo requiere para producir yemas hinchadas y para la aparición de las primeras hojas. Además, se lo identificó como el ecotipo más llamativo de acuerdo al color de la pulpa, y considerado de mayor calidad por la textura del fruto. Finalmente, es el ecotipo que genera mayor rentabilidad en relación a los demás.

Anti-hyperprolactinemic effect of Ficus pumila Linn extract in rats

Purpose: To investigate the anti-hyperprolactinemic effect of Ficus pumila Linn. extract (FPLE) in rats. Methods: Hyperprolactinemic rats were generated by subcutaneous injection of metoclopramide dihydrochloride (50 mg/kg). A high dose (800 mg/kg), moderate dose (400 mg/kg), or low dose (200 mg/kg) of FPLE was administered into the stomach of hyperprolactinemic rats for 30 days, after which serum sex hormones and pituitary prolactin-positive cell number and mRNA expression were measured. Results: FPLE had a significant effect on measures of hyperprolactinemia. Compared with hyperprolactinemic rats without FPLE treatment, hyperprolactinemic rats that received a high dose of FPLE showed altered serum estradiol, progesterone, prolactin, follicle-stimulating hormone, and luteinizing hormone levels (p < 0.05), as well as decreased pituitary prolactin-positive cell number (p < 0.05) and mRNA expression (p < 0.05). Conclusion: FPLE can potentially be used as an anti-hyperprolactinemia treatment but further studies are required to ascertain its suitability.

ABOVE-GROUND BIOMASS ESTIMATION OF OPUNTIA FICUS-INDICA (L.) MILL. FOR FORAGE CROP IN A MEDITERRANEAN ENVIRONMENT BY USING NON-DESTRUCTIVE METHODS

In marginal lands Opuntia ficus-indica (OFI) could be used as an alternative fruit and forage crop. The plant vigour and the biomass production were evaluated in Portuguese germplasm (15 individuals from 16 ecotypes) by non-destructive methods, 2 years following planting in a marginal soil and dryland conditions. Two Italian cultivars (Gialla and Bianca) were included in the study for comparison purposes. The biomass production and the plant vigour were estimated by measuring the cladodes number and area, and the fresh (FW) and dry weight (DW) per plant. We selected linear models by using the biometric data from 60 cladodes to predict the cladode area, the FW and the DW per plant. Among ecotypes, significant differences were found in the studied biomass-related parameters and several homogeneous groups were established. Four Portuguese ecotypes had higher biomass production than the others, 3.20 Mg ha−1 on average, a value not significantly different to the improved ‘Gialla’ cultivar, which averaged 3.87 Mg ha−1. Those ecotypes could be used to start a breeding program and to deploy material for animal feeding and fruit production.

Caraterização e avaliação de populações portuguesas de Opuntia ficus-indica (L.) Miller

Em solos de menor aptidão agrícola a figueira da-índia tem interesse como cultura alternativa, quer para a produção de fruto quer como espécie forrageira. Foram caracterizados e avaliados, quanto ao vigor vegetativo e produção de biomassa, por métodos não destrutivos e nos dois primeiros anos apos a plantação, 16 ecótipos portugueses e duas variedades italianas (“Gialla” e “Bianca”) de figueira-da-índia (Opuntia ficus-indica (L.) Miller). A produção de biomassa e vigor vegetativo foram aferidos através da determinação do número de cladódios, área de cladódios e peso verde por planta. Através da análise biométrica de 180 cladódios, foram estabelecidos modelos lineares para a quantificação não destrutiva da área de cladódios e do peso verde por planta. Não foi possível estabelecer um modelo linear para a quantificação não destrutiva da matéria seca.

CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DE POPULAÇÕES PORTUGUESAS DE FIGUEIRA-DA-ÍNDIA Opuntia ficus-indica (L.) Mill

A figueira-da-índia (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.) é uma espécie com interesse para alimentação humana e animal, particularmente em áreas geográficas onde a disponibilidade de água é um fator limitante na atividade agrícola. Sendo considerada uma planta forrageira alternativa, pode produzir mais de 10 toneladas de matéria seca por hectare e, em condições limitantes de disponibilidade hídrica, supera as plantas C4 e C3 (Andrade-Montemayor et al., 2011). Acrescem ainda outras utilizações como sejam o controlo de erosão de solos, a constituição de barreiras anti-incêndio e a produção de biogás (Jigar et al., 2011, Sánchez et al., 2012). No contexto atual em que, por parte de alguns agricultores, renasceu o interesse por esta espécie, consideramos ser importante a caracterização e avaliação biométrica de populações portuguesas de O. ficus-indica e a sua comparação com variedades melhoradas, quer com o objetivo da produção de fruto para alimentação humana, quer como planta forrageira. Em maio de 2012 foram plantados, na Escola Superior Agrária de Castelo Branco (39º 49' 17.00''N; 7º 27' 41.00''W), num solo de baixa aptidão agrícola, cladódios de dezasseis populações portuguesas de O. ficus-indica, provenientes de diferentes locais e duas variedades italianas (Gialla e Bianca).

Portuguese ecotypes of Opuntia ficus-indica differ in biomass production

The Opuntia ficus-indica (L.) Miller is a species from the Cactaceae family with the center of origin and domestication in central Mexico. This species introduction in the Iberia Peninsula occurred, probably, by the end of the 15th century, after the discovery of America, spreading later throughout the Mediterranean basin. In Portugal, O. ficus-indica is located, usually, with a typical ruderal behavior, at the edge of roads and paths. In Portugal, as in other Mediterranean regions, inlands areas are under severe draught during extensive summers, in particular, and global warming is expected to affect them deeply in the near future. O. ficus-indica, by its morpho-physiological characteristics and multiple economic uses, represent an alternative crop for those regions. Sixteen Portuguese O. ficus indica ecotypes and two ‘Italian’ cultivars ("Gialla" and "Bianca") were evaluated for plant vigor and biomass production, by nondestructive methods, in the two years following planting. Biomass production and plant vigor were measured by estimating cladode number, cladode area and fresh weight per plant. Linear models to predict the area of cladodes and fresh weight per plant were previously established using a biometric analysis of 180 cladodes. It was not possible to establish an accurate linear model for dry matter using non-destructive estimation. Significant differences were found among populations in the studied biomass-related parameters, and different groups were unfolded. A group of four Portuguese ecotypes outperformed in terms of biomass production, comparable with the “Gialla” cultivar. This group could be used to start a breeding program with the objective of deploy material for animal feeding, biomass and fruit production. Nevertheless, the ‘Gialla’ cultivar showed the best performance, achieving the highest biomass related parameters, not surprisingly for it is an improved plant material.

Avaliação de ecótipos de figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica L. (Miller)] para produção de fruto

A figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica (L.) Miller] é uma espécie da família Cactaceae, com centro de origem e domesticação no México. Possui características morfofisiológicas particulares que permitem uma elevada eficiência de utilização da água. Esta espécie representa uma cultura alternativa para as regiões do interior de Portugal onde se prevê que as alterações climáticas possam vir a ter maior impacto. Em Maio de 2012 foram plantados, na Escola Superior Agrária de Castelo Branco num solo de baixa aptidão agrícola, cladódios de dezasseis ecótipos portugueses de O. ficus-indica e duas variedades italianas (“Gialla” e “Bianca”). O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados completos com três repetições. O compasso foi de 2,5 x 1,5, com 15 plantas por população e um cladódio por cova. Previamente à plantação foi realizada a fertilização com adubo ternário, na proporção de 40 kg/ha de cada macronutriente (N, P e K). O ensaio foi conduzido em sequeiro nos dois primeiros anos, tendo sido fornecidos aproximadamente 70 mm de água no terceiro ano. Foi realizado o controlo mecânico de infestantes, sem mobilização do solo. As populações foram avaliadas no terceiro ano após a plantação tendo sido quantificada a produção média de frutos por planta (kg), número de frutos e classes de peso do fruto. Relativamente aos parâmetros estudados, verificou-se a existência de diferenças significativas entre as populações. As variedades “Gialla” e “Bianca” foram as mais produtivas destacando-se nitidamente dos ecótipos portugueses, o que reflete a sua origem como material vegetal melhorado. Ainda assim, entre as dezasseis populações portuguesas de O. ficus-indica, foi eleito um pequeno grupo de ecótipos com interesse para produção de fruto e que poderá constituir material de partida para iniciar um programa de melhoramento desta espécie.