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Condiciones para la precipitación de la proteína foliar a partir de la Moringa Oleifera Lam




Enviado por Josue Quintana



Partes: 1, 2

Monografía destacada

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Planteamiento del problema
  4. Justificación
  5. Marco
    de referencia
  6. Materiales y métodos
  7. Resultados
  8. Discusión
  9. Conclusiones
  10. Referencias
  11. Anexos

Resumen

El follaje de Moringa
oleífera 
Lam es una fuente nutricional en el
trópico  representado por altos niveles de
proteína, minerales y vitaminas. Esta planta presenta
buena adaptación a nuestro entorno geográfico,
fácil de cultivar, con alta producción de biomasa y
rusticidad.

El estudio permitió la obtención de un
concentrado de proteína foliar a través de una
previa extracción y precipitación a partir de la
harina de hoja de Moringa. El método consistió en
la extracción acuosa bajo condiciones de alcalinidad (pH
10,5) en la que se obtuvo un líquido o jugo cuyo pH
ajustado a   valores  4 y 5 en diferentes
temperaturas (60, 70 y 80°C) permitió la
precipitación producto de la coagulación de la
proteína.

La investigación mostró luego del
análisis de un modelo factorial de dos factores, que tanto
la temperatura como el valor de pH  inciden en el
rendimiento de precipitación de proteína foliar.
Por lo tanto, se pudo determinar que a una temperatura de
80°C y un pH de 4,0, se obtiene el mayor rendimiento de
precipitación de la proteína con un valor de 35,33%
a partir de follaje deshidratado de Moringa
oleífera 
Lam.

El análisis químico del concentrado
proteico de mayor rendimiento mostró un 12% de humedad,
58,4% de proteína, 6% de cenizas, 2,3% de fibra, lo
que permitió indicar su alto valor nutricional para
ser usado como suplemento nutricional.

La alta biodisponibilidad de proteína del
concentrado foliar es  una alternativa
para  mitigar la carencia nutricional en la
población humana y contribuir como suplemento alimenticio
a bajar las cifras de desnutrición en nuestro entorno
geográfico y el mundo.

ABSTRACT

The foliage of Moringa oleífera Lam is a
nutritional source in the tropics represented by high levels of
protein, minerals and vitamins. This plant shows good adaptation
to our geographical environment easy to grow, with high biomass
production and hardiness.

The study led to obtain a foliar protein concentrate
through a prior extraction and precipitation from the Moringa
leaf flour. The method consists in the aqueous extraction under
basic conditions (pH 10,5) and after being separated this liquid
or juice, pH value was adjusted to 4,0 and 5,0 under different
temperatures (60 ° C, 70 ° C and 80 ° C ) appearing
the precipitation product from the coagulation of the
protein.

After an analysis of a factorial model with two factors,
the research showed that for temperature at an adjusted pH level,
affects the foliar protein precipitation yield. Therefore, at a
temperature of 80°C and a pH of 4, 0 it was obtained the
highest yield of protein precipitation with a value of 35,33%
from dried leaves of Moringa oleífera
Lam.

Chemical analysis of higher-yielding protein concentrate
showed 12,0% moisture, 58,4% protein, 6,0% ash, 2,3% fiber which
indicates its high nutritional value to be used as a nutritional
supplement.

The high protein bio-availability of the foliar
concentrate can be an alternative to mitigate the nutritional
deficiency in the human population and to reduce the malnutrition
in our geographical environment and in the
world. 

Introducción

Las proteínas son el elemento formativo
estructural y esencial de las células en los seres vivos
por lo que es necesario un aporte regular y continuo al
organismo. Sin embargo las fuentes proteicas son de diversas
fuentes, calidad, costos y disponibilidad siendo su consumo muy
reducido en un gran segmento de la población
mundial.

Una de las alternativas más atractivas lo
constituye la producción y disponibilidad de recursos
foliares. Las ventajas, así como los retos y perspectivas
que en un futuro propiciarían la utilización de
estos recursos es amplio por ser un potencial económico y
abundante como fuente de proteína ya que muchas especies
con follaje en el trópico constituye una fuente
inexplotada de proteínas en condiciones
agroclimáticas locales favorables.

La hoja de la planta Moringa oleífera
Lam representa una excelente alternativa como fuente de
vitaminas, minerales y de proteínas con alto potencial
nutritivo fácil de cultivar en nuestro entorno para ser
utilizado en la obtención de concentrado foliar
facilitando la reducción de material residual y la
incorporación en nuestra alimentación, así
mismo potencializar el valor nutricional de muchos
cereales.

El concentrado proteico foliar es una alternativa como
suplemento nutricional para la solución eficaz al
desequilibrio nutricional de la población de alto riesgo y
bajos ingresos económicos que permitiría garantizar
la seguridad alimentaria gracias al alto valor nutricional
representado por macronutrientes y micronutrientes.

La innovación consiste en elaborar un concentrado
foliar a partir de hojas deshidratadas de Moringa
oleífera
Lam que se puede incluir en la dieta diaria
como suplemento y como insumo no convencional en la
formulación de productos en la industria de alimentos
humana y/o animal ajustando las condiciones óptimas de
rendimiento en la precipitación de la proteína en
condiciones de laboratorio bajo las variables de pH y
temperatura.

Planteamiento del
problema

El crecimiento de la población en el
trópico se ha incrementado, así mismo la demanda de
alimentos de origen vegetal y el suministro de proteínas
de origen animal por lo cual es necesaria la atención al
desarrollo de proteína de origen foliar ya que a partir de
una agricultura convencional no es posible abastecer las
necesidades de suplementos nutricionales.

La investigación en alimentos y nutrición
busca nuevas alternativas para cubrir las necesidades en la
seguridad alimentaria constituyéndose en uno de los
mayores retos para el 2015 para suplir la disponibilidad de
suplementos proteicos de alta calidad a la población de
baja capacidad económica con el fin de bajar las cifras de
desnutrición mundial.

Mientras que a nivel mundial alrededor de 867 millones
de personas padecen de subnutrición crónica, en el
país 5 millones de personas (12,6% de la población)
se encuentran en condiciones de desnutrición. Así
mismo, 20.000 niños con edad de 0-5 años fallecen
por hambre, padeciendo este grupo poblacional un 30% de anemia lo
que evidencia una emergencia nacional. En el departamento del
Atlántico el 15% de los niños sufren de
desnutrición crónica y en la región caribe
el 14.5% por encima del promedio nacional (13,2%). (COLOMBIA.
MINISTERIO DE PROTECCION SOCIAL, 2011; Alvarez,V y Sanchez O,
2012; FAO 2012; EL TIEMPO, 2012)

Varias son las causas de la desnutrición, pero
una nutrición adecuada en cantidad y calidad es una de las
claves para subsanar este flagelo que azota a la humanidad. Las
fuentes no convencionales han tomado fortaleza tanto en la
investigación como en la producción para suplir las
necesidades de la población humana y paliar la
desnutrición. Así también, un gran segmento
de la población a nivel mundial ha estimulado el consumo
de alimentos con proteínas de origen no animal por razones
de salud y prevención de algunas enfermedades
especialmente en países desarrollados.

Es necesario plantear el requerimiento en la
obtención de proteínas y contenido
energético de minerales y vitaminas a partir del follaje
de determinadas plantas por ser el potencial más
económico y abundante. En este estudio se plantea hacer
una investigación sobre las condiciones óptimas de
pH y temperatura para la separación por
precipitación de las proteínas
cloroplásmicas y citoplásmicas a partir del follaje
deshidratado de la especie Moringa oleífera
Lam.

Para realizar esta investigación daremos
respuesta a las siguientes preguntas.

  • ¿Qué condiciones podemos determinar
    para el mayor rendimiento en la obtención por
    precipitación de proteína foliar?

  • ¿Qué valores de pH y temperatura
    podemos estimar para un mayor rendimiento de
    precipitación de proteína foliar?

  • ¿Cuál será el perfil
    químico del concentrado obtenido?

Justificación

El proceso de la fotosíntesis es un recurso de la
fisiología de las plantas inagotable en el trópico,
fuente de proteínas y aminoácidos esenciales. Los
aminoácidos se sintetizan mediante la fotosíntesis
a partir de elementos primarios disponibles (energía
solar, dióxido de carbono y nitrógeno
atmosférico) en la biosfera.

Las hojas de varios vegetales pueden ser usadas en
fresco o en harina pero el concentrado foliar permite un mayor
porcentaje de proteínas con porcentajes bajos de fibra
brindando un suplemento de alto valor nutricional y de
fácil acceso.

Sin duda la elección del follaje de las plantas
para la obtención de un concentrado de proteína
foliar, debe tener una alta producción de biomasa por
área de superficie, rápida tasa de crecimiento y de
rebrote, buena adaptación a condiciones
agroecológicas y bajos niveles antinutricionales que
garanticen un adecuado manejo agronómico.

La especie Moringa oleífera Lam presenta
muchas ventajas en relación a otras especies de nuestro
entorno tropical, además el sabor es agradable y se pueden
consumir las hojas frescas o preparadas de diferentes maneras.
Difícilmente se puede encontrar en nuestro entorno
tropical un alimento más completo en número de
aminoácidos, minerales y vitaminas con un porcentaje
superior al 25% de proteínas en materia seca en sus
hojas.

En este estudio se
plantea una investigación sobre las condiciones
óptimas de pH y temperatura para la separación por
precipitación de las proteínas
cloroplásmicas y citoplásmicas a partir del follaje
deshidratado de Moringa oleífera
Lam.

Se hace necesario encontrar nuevas fuentes de
proteínas para satisfacer los requerimientos nutricionales
de una población que crece exponencialmente, complementar
los recursos agropecuarios clásicos y generar fuente de
insumos para la industria de alimentos pecuarios y
humanos.

En el país es mínima la experiencia en
consumo alimentario de hojas de arbustos y árboles tanto
como hoja cruda, harina y/o concentrado proteico, diferente a lo
que sucede en países asiáticos, africanos y
últimamente centroamericanos, donde hay una
diversificación de las fuentes que ayudan a un mejor
equilibrio o balance en la ingesta de proteínas, vitaminas
y minerales.

La Asociación para la promoción de
extractos foliares en la nutrición (APEF) a partir del
año 1993 logro desarrollar la extracción de los
componentes más nutritivos (proteínas, vitaminas y
oligoelementos) de la alfalfa, bajo la presentación de una
forma concentrada y seca, perfectamente digestible como un
suplemento para las personas con bajos niveles de
nutrición en África y América Latina.
(Loison, 2009; Zanin, 1998).

Entre las ventajas de la obtención del
concentrado proteico de las plantas tropicales se encuentran: la
reducción del contenido de factores antinutricionales, la
minimización del volumen en fresco o de harinas foliares,
disminución sustancial de fibra en el punto que el humano
lo pueda tolerar y entre sus desventajas, el gasto de
energía fósil para su obtención.

El cultivo de Moringa se desarrolla en
condiciones óptimas donde se encuentra el cinturón
de desnutrición mundial, por lo tanto en las condiciones
del clima tropical, es un recurso fácilmente biodisponible
de fácil adaptación y manejo agronómico
haciendo ya parte de nuestra flora en la geografía, no
siendo exigente en cuanto a condiciones nutricional de suelos y
con una larga vida productiva.

Las hojas de moringa gramo por gramo poseen 4 veces
más la cantidad de vitamina A que las zanahorias, 7 veces
más la cantidad de vitamina C que las naranjas, tres veces
más potasio que los bananos, 4 veces más calcio que
la leche, 2 veces más proteína que la leche y 4
veces más hierro que la espinaca. Mientras que las hojas
secas de moringa gramo por gramo contienen 10 veces más
vitamina A que las zanahorias, 17 veces más calcio que la
leche, 15 veces más potasio que el banano, 25 más
hierro que la espinaca y 9 veces más proteína que
el yogurt. No es muy común en una planta, pero las hojas
de moringa poseen 18 aminoácidos incluyendo los nueve
esenciales que el hombre no puede producir en su metabolismo
(Trees for life, 2005).

OBJETIVO

3.1 OBJETIVO GENERAL

Estandarizar las condiciones para la
precipitación de la proteína foliar de la hoja de
Moringa Oleífera Lam

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

  • Obtener un concentrado de proteína foliar a
    partir de hojas deshidratadas de plantas de Moringa
    Oleífera
    Lam

  • Establecer valores de pH y temperatura óptima
    para un mayor rendimiento de precipitación de
    proteína foliar.

  • Evaluar rendimiento de la precipitación de
    proteína a valores de pH y temperatura
    óptimos

  • Evaluar el perfil químico de la harina y del
    concentrado de proteína foliar precipitado de las
    hojas de Moringa oleífera Lam.

Marco de
referencia

4.1 RECURSOS FOLIARES EN LA
ALIMENTACION

Cada persona adulta debe consumir alrededor de 0.9 gr de
proteínas por kilogramo de su peso corporal por
día, asimismo, las necesidades nutricionales recomendadas
se fijan en un valor de 25% de proteína animal y un 75% de
proteína vegetal en nuestra dieta.

El trópico alberga alrededor de tres millones de
plantas, pero los valores antinutricionales especialmente de
taninos en sus tejidos, influye en la calidad nutricional de la
especie. Las hojas verdes son de gran interés por su alto
contenido de lisina, fenilalanina, treonina, leucina, isoleucina
y valina pero bajo en metionina.

El uso del follaje de los vegetales se ha destinado
tradicionalmente para la alimentación de animales
poligástricos dependiendo de su calidad proteica y
digestibilidad para incrementar su rendimiento pero ante la alta
demanda de alimentos se ha intensificado la investigación
de la apropiación de este recurso en la
alimentación humana y animales monogastricos.

Las plantas verdes son el potencial más
económico ya que requieren 8 veces menos energía
fósil para la producción de proteína en
relación a la proteína animal; poseen un buen
contenido de vitaminas y minerales y su contenido de
triptófano es tan alto como en el huevo. (Savon,
1999).

Telek, L (1983) liderando una investigación en la
Estación de Investigación de Agricultura Tropical
en Mayagüez, Puerto Rico, evaluaron 500 especies de plantas
como fuentes potenciales de obtención de concentrado
foliar donde se estudió parámetros como potencial
de rebrote, porcentaje de proteína, materia seca y
porcentaje de proteína extraída como fuente
potencial de suministro de proteínas para animales y
humanos. Entre las especies con mejor calificación se
identificaron las siguientes especies: Brassica napus,
Centrosema pubescens, Clitoria ternatea, Desmodium distortum,
Lablad purpureus, Macroptilium lathyroides, Psophocarpus
centragonolobus, Sesbania sesban, Vigna radiata, Vigna
unquiculata
. De las anteriores especies las que presentan un
mayor porcentaje de proteína una vez se obtiene su
precipitado son: Vigna inquiculata (51,9%), Clitoria
ternatea
(59,3), Psophocarpus centragonolobus
(51,9%).

Tangendjaja, et al (2004) en una investigación
realizada en Indonesia en 150 especies vegetales, concluyeron que
la especie Gliricidia y Sesbania, presentaban
una alta valoración como potenciales aportantes
nutricionales por su buen porcentaje de proteínas y bajo
porcentaje de taninos.

El centro mundial de vegetales (A.V.R.C.) con sede en
Taiwán, determino que la especie Moringa
oleífera
Lam se encuentra entre las más
promisorias dentro de un grupo de 120 plantas comestibles
investigadas por la facilidad de cultivo, su alto contenido de
micronutrientes, fitoquímicos, actividad antioxidante,
propiedades de procesamiento y palatabilidad (Ray-Yu Yang et al
2006).

La biomasa de una especie se ve influenciada por la
capacidad genética, condiciones agroecológicas,
densidad de siembra, fertilización, control de arvenses,
control de insectos y enfermedades, frecuencias de podas, edad de
la planta, relación tallo/hoja y otros. La remoción
de la proteína foliar está afectada por una serie
de factores como son: especie, tratamiento postcosecha, fibra,
suculencia de los tejidos, como también la presencia de
componentes fenólicos, relación solido-liquido,
método de extracción, método de
precipitación, pH, tiempo, solución extractante,
rango de celulosa, hemicelulosa y lignina (Franco,
1991).

Muchas plantas muestran estructuras ricas en
proteínas como la soya y los frijoles en sus semillas,
pero la Moringa se destaca sobre todas las plantas por
poseer proteínas, vitaminas y minerales de alta calidad
nutricional en sus hojas presentes todo el año tanto en
verano como en invierno.

4.2. FUENTES PROTEICAS

Las fuentes básicas originales son las plantas y
bacterias ya que el organismo animal no puede sintetizar los
aminoácidos esenciales a partir del amoníaco del
suelo. Los alimentos de origen animal presentan proteínas
cuyos aminoácidos tienen mejores equilibrios porcentuales
comparados con los alimentos de origen vegetal siendo así
los animales factorías de proteínas a partir de
insumos de origen vegetal.

Las proteínas localizadas en las hojas de las
plantas presentan un gran interés ya que en ellas se
sintetizan la mayor parte de las sustancias que integran el
vegetal. Por lo tanto la enzima Rubisco (ribulosa-1,5-bifosfato
carboxilasa-oxigenasa) es clave para la producción de
biomasa a partir del CO2. Está localizada en el estroma
del cloroplasto en donde se constituye alrededor del 50% de la
proteína total del cloroplasto y el 10-12% de la materia
seca foliar. Es la proteína más soluble en el
cloroplasto y más abundante en la biosfera ya que se
encuentra en todos los organismos que realizan
fotosíntesis, asimismo en ciertos organismos menos
complejos que las plantas (Nieto, 2008).

Las proteínas de las hojas y tallos de los
vegetales presentan dos tipos de proteína a nivel celular
los cuales corresponden a proteína cloroplasmica y
proteína citoplasmica. Las proteínas
insolubles llamadas cloroplasmicas son de color verde oscuro y
poseen un fuerte sabor a grasa. Las proteínas solubles
llamadas citoplasmicas son insaboras, inodoras y de color blanco
o crema (Ramírez, 2010).

4.3 DESNATURALIZACION DE LAS PROTEINAS

Se llama desnaturalización de las
proteínas a la pérdida de las estructuras de orden
superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la
cadena polipeptídica reducida a un polímero
estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija,
conservándose solamente la primaria. En este caso las
proteínas se transforman en filamentos lineales y delgados
que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos e insolubles
en agua, inactivación enzimática y
modificación del peso molecular por disociación en
subunidades. Varios factores pueden inducir la
desnaturalización, entre estos se encuentran: la
temperatura, pH, detergentes y otros.

El conocimiento de estas variaciones nos permite
utilizar a las proteínas en diferentes formulaciones de
alimentos por la estructura de las proteínas fibrosas en
la textura de los alimentos, la plasticidad, consistencia,
viscosidad de la preparación alimenticia y procesos de
transformaciones bioquímicas (maduración,
fermentaciones, desarrollo de aromas, etc.).

4.4 CALIDAD PROTEICA.

El valor biológico de una proteína depende
de la composición de aminoácidos y de las
proporciones entre ellos y es máximo cuando estas
proporciones son las necesarias para satisfacer las demandas de
nitrógeno para el crecimiento, la síntesis, y
reparación tisular.

Para la especie humana son esenciales ocho
aminoácidos: treonina, metionina, lisina, valina,
triptófano, leucina, isoleucina y fenilalanina
(además puede añadirse la histidina como esencial
durante el crecimiento y arginina para el adulto).

El otro factor que condiciona la utilización de
las proteínas alimenticias, modificándolas en forma
variable es la digestibilidad. La digestibilidad será
igual a 100 cuando el nitrógeno ingerido sea totalmente
absorbido.

En la actualidad el método sugerido para evaluar
la calidad proteica es la calificación del puntaje
químico de aminoácidos corregido por digestibilidad
proteica o PDCAAS y compara el perfil de aminoácidos de
una proteína en estudio con las necesidades del
niño mayor a un año que representan los
requerimientos más exigentes de los diferentes grupos
(Suarez, 2006).

4.5. PUNTO ISOELECTRICO

El punto isoeléctrico (pI) es el pH para el cual
una proteína presenta carga neta compensada (igual
número de cargas positivas que negativas)
presentándose la solubilidad de la proteína como
mínima.

En el punto isoeléctrico la proteína
presenta su máxima posibilidad para ser precipitada al
disminuir su solubilidad y facilitar su agregación por la
atracción mutua entre grupos de carga opuesta de
moléculas vecinas. La sustancia tiene una conductividad
mínima en este punto y por lo tanto coagula permitiendo
lograr la precipitación selectiva de proteínas o
aminoácidos de gran importancia en la industria
alimenticia.

La industria de alimentos obtiene la caseína,
proteína de la leche a partir de la precipitación a
un punto isoeléctrico de 4.8 utilizando ácido
acético al 1%.(Chávez, 2011).

Al probar el valor nutricional de la hoja de coca
(Erythroxylum coca Lamark var coca) se
precipitó con ácido acético glacial al 99% a
un pH 5.1 (punto isoeléctrico) y luego de ser centrifugado
se obtuvo otro precipitado a partir del sobrenadante a un pH de 4
(Cordero, 2002).

La precipitación de proteína vegetal
también se puede lograr mediante tratamiento ácido
que se puede añadir después de la extracción
por medio alcalino o puede obtenerse a través la
fermentación anaeróbica. En la técnica
de precipitación con ácido los ajustes pueden ser
hechos teniendo en cuenta su punto isoeléctrico a fin de
obtener la máxima recuperación de proteína.
La mayor parte de proteína de follaje de plantas
leguminosas puede precipitarse mediante el ajuste de pH a
alrededor de 4 (Telek, 1983).

Spell y Bressini (2011) utilizando hojas de Chaya
(Cnidoscolus aconitifolius), en su investigación
suministraron a un grupo de ratas diferentes dietas a partir de
diferentes fuentes así: hojas, precipitado, residuo del
precipitado y leche descremada como control de forma que tuvieran
10% de proteína en la dieta dando como resultado que no
hay diferencia significativa de acuerdo a la fuente para evaluar
el PER (índice de eficiencia proteica).

4.6. CONCENTRADO PROTEICO
FOLIAR.

El concentrado proteico foliar es un alimento altamente
nutritivo obtenido a través de un proceso de
precipitación proteica donde se reduce o elimina algunos
de los principales constituyentes no proteínicos (agua,
aceite, almidón y fibras) presentando una
proporción en celulosa reducida al 1-2% y desecado
contiene alrededor de 40% de proteína bruta o más,
de la cual unas tres cuartas partes son proteína pura con
un valor biológico intermedio entre la soja y la leche
(FAO).

El contenido de proteína foliar seco es elevado,
pero depende del método de extracción y
precipitación. Los métodos de obtención del
concentrado de proteína foliar están basados en la
extracción del jugo, separación del material
fibroso de la hoja y luego su desnaturalización por
tratamiento térmico y/o precipitación de acuerdo a
un ajuste al pH. El concentrado de proteína foliar puede
ser separados en dos fracciones: cloroplástica o
fracción verde y la citoplasmática o
fracción blanca.

La proteína foliar está formada de enzimas
y algunas proteínas estructurales, constituyendo entre 70
y 80% del nitrógeno total. La proteína
citoplásmica, libre de clorofila, es soluble en agua, es
de mayor digestibilidad y posee un alto valor nutricional,
mientras que la fracción cloroplasmica (proteína
verde), insoluble en agua, es una lipoproteína en estado
coloidal asociada con los cloroplastos, de menor digestibilidad y
valor nutritivo (Urribarri, Ferrer y Colina, 2004).

En los procesos tecnológicos que involucran la
extracción de aislados proteicos vegetales es el
tratamiento alcalino el que permite la ruptura celular,
liberación de la proteína contenidos en los
organelos celulares y en el jugo atrapado dentro de los poros,
mientras que la coagulación de la proteína a partir
de una precipitación acida modifica las estructuras
originales de la proteína para aumentar su
potencial.

El estudio más antiguo que se conoce sobre la
extracción de proteína de hojas es realizado por el
francés Hilaire Martín Rouelle, en 1773 el cual
demostró la formación de un coagulo colocando hojas
en mortero las cuales macero hasta formar una papilla,
filtró en un tela; calentó la parte liquida
logrando quedar un coagulo verde; volvió a calentar el
jugo y noto la formación de otro coagulo de color verde
muy pálido. De los estudios anteriores solo hasta 1901
cobró importancia cuando Winsterstein extrajo
proteína de unas hojas utilizando un álcali
diluido. En 1939, Slade y Brinkinshaw obtuvieron la patente en la
cual extraían la proteína precipitándola con
una solución ligeramente acidificada. La
investigación sobre la extracción de
proteína foliar tuvo mayor carácter investigativo a
partir de 1940 por Norman Pirie en Inglaterra usando alfalfa,
hojas de trigo, mostaza, y otras plantas. En 1943 Guha
utilizó éste proceso por la primera vez en el
Bengala durante una crisis de hambre, utilizando gramíneas
y jacintos de agua. (Zanin, 1998).

El proceso de extracción de proteínas de
alfalfa fue establecido de manera industrial piloto por los
científicos norteamericanos Kohler y Bicckof en Albania,
California con los métodos PROXAN I Y PROXAN II. En 1972,
France Luzerne (Francia) consiguió las autorizaciones
necesarias y pudo entonces empezar la explotación
industrial del concentrado de alfalfa desde 1975. Estos extractos
foliares, llamados PX1, se utilizan en Francia, desde aquella
fecha para la alimentación de animales
poligástricos (Zanin, 1986). El PRO-XAN ll consiste en
separar el material cloroplasmático entre
55°-65°C, filtrándolo y luego coagulando la
fracción citoplasmática a 85°C.

David Kennedy (1993) en su manual estimula a
investigadores a estudiar al desarrollo del concentrado foliar
como el "alimento para el futuro" y realiza un análisis
donde determina aproximadamente que en base al peso seco del
follaje de una planta aptas para su aprovechamiento: el
concentrado de hoja debe de ser 50-65% de proteína, 20-25%
lípidos 5-9% de ceniza, de 0.8 a 1.0% de beta-carotenos,
con cantidades significativas de calcio, hierro y vitamina E.
Asimismo menciona que proporciona tres veces más de
proteína por hectárea que las cosechas de granos, y
cinco a diez veces más por hectárea que la
cría de animales.

Castillo (1990) desarrolló a nivel de
laboratorio, la optimización a pequeña escala y
luego la estimación a nivel industrial de una planta de
concentrado proteico a partir del follaje de Bohemeria
nívea
con el objetivo de diseñar un proyecto a
nivel industrial para la mezcla con harina de
maíz.

La ASOCIACION SOYA DE NICARAGUA en barrios pobres de
Managua capacita a miembros de familias en la elaboración
y consumo de extractos foliares, de alfalfa, que tienen un alto
contenido en proteínas consiguiendo reducir la anemia
infantil y promoviendo la adopción de prácticas y
políticas para la seguridad alimentaria (SOYNICA,
2011).

Urribarri, et al (2004) en una investigación
establece las condiciones de precipitación y
extracción de proteínas solubles de las hojas del
pasto elefante enano para obtener un concentrado proteico foliar.
Evalúa las diferentes condiciones de pH y temperatura para
el rendimiento de precipitación y su contenido
proteico.

El concentrado de proteína foliar de alfalfa es
preparado a gran escala industrial y comercial en Europa y en los
Estados Unidos, sin embargo, en el trópico seco esta
planta no se desarrolla eficientemente por lo que se hace
necesario buscar un sustituto para la precipitación de la
proteína foliar. La unión de cooperativas de la
región Champane en Francia en su fábrica de
Aunlay-les- Planches procesa la producción de 3500
hectáreas para solo la elaboración de concentrado
foliar para alimentación humana y como insumo para plantas
de alimentos. (LOISON, 2009).

El concentrado proteico foliar es una fuente potencial
para reemplazar niveles porcentuales de proteínas
utilizadas a partir de la torta de la semilla de soya,
ingrediente básico en la elaboración de alimentos
balanceados para animales.

El concentrado foliar presenta propiedades de gran
importancia de adsorción, retención de agua,
gelificacion, emulsión, estabilización de la
espuma, retención de la grasa y estabilización de
soluciones en la industria alimentaria.

En el sector de la biotecnología la industria
busca nuevas fuentes nutricionales de una población
bacteriana o de hongos para la producción de enzimas,
aminoácidos, ácidos orgánicos y
biomoléculas (Ferri, 2006)

5 MARCO TEORICO

5.1 CLASIFICACION TAXONOMICA.

Tabla 1. Clasificación taxonómica de
Moringa oleífera Lam.

Reino:

Plantae.

Subreino:

Tracheobionta

Súper
división:

Spermatophyta

Clase:

Magnoliopsida

Sub-clase:

Dilleniidae

Orden:

Capparales

Familia:

Moringaceae.

Género:

Moringa

Especie:

Oleífera
Lam

Fuente:
http://plants.usda.gov/java/profilesymbol=mool

5.2 ORIGEN Y DISTRIBUCION

La especie es un árbol originario del sur del
Himalaya, Nordeste de la India, Bangladesh, Afganistán y
Pakistán. En América Central fue introducido en los
años 1920 como planta ornamental y para cercas vivas
(Reyes, 2004).

Hay doce especies adicionales de Moringa que
también son conocidas:

M. arbórea, M. borziana, M. concanensis, M.
drouhardii, M.hildebrandtii, M. longituba, M. ovalifolia, M.
peregrina, M. pygmaea, M. rivae, M. ruspoliana, M.
stenopetala.

Entre los más conocidos podemos
mencionar los siguientes:

M. stenopetala originaria de Kenia y Etiopia es
la especie de mayor importancia económica después
de M. oleífera, presenta tallos robustos, hojas
grandes y suaves adaptándose mejor a condiciones de menor
precipitación de lluvias; M. drouhardii,
originaria de Madagascar, tiene un follaje de olor penetrante
similar al aceite de mostaza y M. peregrina es
originaria de Arabia Saudita, presenta foliolos pequeños
en su etapa adulta.

5.3 DESCRIPCION BOTANICA.

Fam. Moringaceae. Los árboles son de tipo
desarmados, la raíz con un olor acre, la corteza con
exudado de goma; las hojas deciduas, alternas, 2-3 pinnadas,
caducifolias; estipula ninguno o reducido a las glándulas,
la flor perfecta, bastante grande, blanco o rojizo; el tubo del
cáliz corto, 5 pétalos, similar a los
sépalos, los estambres insertados en el borde del disco,
los filamentos libres, bastante espesos; los óvulos
numerosos, las semillas grandes ovaladas 3-alados áptero,
las alas membranosas, el embrión sin endospermo. (Alfaro,
2008).

Moringa oleífera Lam. El
árbol alcanza de 7 a 12 m de altura y de 20 a 40 cm de
diámetro, con una copa abierta, tipo paraguas, fuste
generalmente recto, ramas frágiles, la corteza gruesa,
blanquecina y de aspecto corchoso, el tronco generalmente es
gruesa e irregular en tamaño y forma.

Las hojas son compuestas alternas imparipinadas con una
longitud de 30 a 70 cm de un color verde claro con
glándulas en la base de los peciolos y foliolos dispuestas
en grupos de folíolos con 5 a 6 pares de estos acomodados
sobre el pecíolo principal y un folíolo en la parte
terminal. Los folíolos son láminas foliares
ovaladas de 1 a 2 cm de área foliar organizadas
frontalmente. La relación entre las fracciones hojas y
tallos se mantiene entre 45 % a 55 % en función de la
fertilización y la edad del rebrote.

Las flores blanco-amarillentas, con agradable fragancia
y bisexuales aparecen en cabillos delgados y vellosos en grupos
de flores laterales esparcidos o pendientes de 10 a 25 cm de
largo. Las flores individuales son de aproximadamente 0.7 a 1 cm
de largo y 2 cm de ancho con cinco pétalos
blanco-amarillentos de tamaño desigual y con venas
delgadas. Los pétalos son algo más grandes que los
sépalos. Los polinizadores principales son las abejas,
otros insectos y aves. Las flores aparecen principalmente en las
épocas de sequía, cuando el árbol suele
perder las hojas y presentan buen perfil melífero (Alfaro,
2008).

El fruto es una cápsula color pardo, triangular y
pendientes, con surcos longitudinales de 20 a 45 cm de largo y
1.8 cm de diámetro. Si se corta transversalmente se
observa una sección triangular con varias semillas
dispuestas a lo largo en número de 12 a 25 semillas por
fruto. Las frutas alcanzan la madurez aproximadamente 3 meses
después de la floración.

Las semillas son redondas, carnosas, cubiertas por una
cascara fina de color café claro, semipermeable poseen
tres alas blanquecinas, de 2,5 – 3 cm de largo. Al quitar la
cascara se encuentra la zona de parénquima donde las
paredes celulares tienen numerosos huecos presentando así
una apariencia reticulada. Luego aparece una región de
fibras que contiene cristales. El endospermo es una capa simple
con gotas de aceite y asociado a esta hay 2 ó 3 capas de
células aplanadas. Las semillas tienen entre 30 y 42% de
aceite y su torta contiene un 60% de proteínas. (Foidl,
Mayorga y Vázquez, 1999).

5.4 CONDICIONES AGROECOLOGICAS.

La moringa requiere de suelos arenosos, francos o
francos arcillosos con buen drenaje. (Foidl, Mayorga y
Vázquez, 1999).

La planta se desarrolla mejor en el trópico
cálido y semiárido a una altura de 0-1200 m sobre
el nivel del mar (dependiendo de la latitud) y una temperatura en
el rango 20-40ºC (Agrodesierto 2006).

Tolera un pH de 5 a 9. La planta responde muy bien a la
aplicación de riego y fertilizante mejorando la
productividad por área de superficie. Es tolerante a la
sequía y crece con lluvias de 250-1500 mm al año.
Lo ideal sería al menos 500mm bien distribuidos durante
todo el año para mantener plantas establecidas sin
necesidad de riego (Agrodesierto, 2006).

5.5 CULTIVO Y PROPAGACION.

Es una planta de rápido crecimiento y
fácil de propagar. Puede propagarse tanto por semilla como
por material vegetativo (Reyes, 2004).

Propagación por semilla. La siembra se
puede lograr por siembra previa en vivero. Las semillas pueden
sembrarse directamente en bolsas a nivel de vivero estando listas
para su trasplante alrededor de los 25 días a su sitio
definitivo en el campo.

La siembra directa se puede realizar depositando la
semilla en surcos tapándola posteriormente. Las nuevas
plantas comenzaran a florecer y dar frutos un año
después de sembradas, variando la producción entre
1.000 y 5.500 semillas por planta/año. La cantidad de
semilla a utilizar dependerá de la densidad de plantas de
acuerdo a las condiciones agroecológicas y de manejo del
cultivo (Alfaro, 2008).

Bajo condiciones ideales de calidad de semilla,
preparación de suelo, fertilización, humedad,
control de malezas y siembra en surcos y una densidad de siembra
de 350 mil plantas por hectárea, cada 45 días se
obtiene aproximadamente 29,7 Ton/ha/ de biomasa fresca que
corresponde a 5,05 Ton/ha de materia seca lo que representa 859
kg de proteína total/ha con un valor de 25-27% (Foidl et
al).

Propagación por estaca. Las estacas deben
tener un grosor mínimo de 2.5 cm. y una longitud no menor
de 30cm. Debe tenerse cuidado de realizar los cortes justamente
por debajo de una yema.

5.6 USOS DE LA PLANTA.

El contenido de proteínas, vitaminas y minerales
es sobresaliente. El sabor de las hojas es agradable y se pueden
consumir crudas o preparadas en diferentes formas.

Las hojas, los tallos tiernos, las raíces, las
vainas verdes y las flores son comestibles, tanto por humanos
como por animales y se pueden preparar y consumir en una gran
variedad de formas.

Hoja: La composición de las hojas de
Moringa se perfila como el mejor alimento, o complemento
alimenticio, tanto para personas normales, deportistas, personas
con carencias alimenticias o en recuperación, que
necesiten un aporte adicional de proteínas, minerales,
vitaminas y aminoácidos de la más alta calidad
(Agrodesierto, 2006).

Las hojas pueden comerse en ensaladas, las flores
cocinadas con huevo resultan un platillo exquisito y la
raíz puede utilizarse como sustituto del rábano
picante, ya que tiene un sabor muy similar a este, las semillas
tostadas pueden comerse como nueces. El polvo de hojas de moringa
se usa como suplemento para agregar a los alimentos como
también para fortificar harinas y pastas.

La madera, frágil y blanda apenas tiene otro
interés que la elaboración de carbón vegetal
o pulpa de papel, de excelente calidad en ambos casos. La
leña proporciona un combustible aceptable, especialmente
para cocinar con un poder calorífico de 4.600 Kcal/kg y
una densidad de 0.6. (Agrodesierto, 2006)

Semilla: contiene ciertos coagulantes naturales
que aplicados a dosis de 30-200 mg/l de suspensión de
polvo de semilla, puede aclarar diferentes tipos de aguas con
diversos grados de turbidez, acompañada de la
suspensión de las bacterias indicadoras de
contaminación fecal, siendo una tecnología de bajo
costo y fácil manejo para potabilidad del agua y mejorar
las condiciones sanitarias de las comunidades de los
países en desarrollo (Alfaro, 2008).

Las semillas contienen una o varias proteínas,
con características catiónicas, solubles en agua.
La naturaleza hidrófila de los aminoácidos
ácido aspártico, ácido glutámico,
histidina, arginina y lisina, presentes en las semillas de M.
oleífera
probablemente permite, mediante los
mecanismos de adsorción y puente químico, que
éstos puedan interactuar con las partículas
coloidales responsables de la turbiedad de las aguas,
contribuyendo así a su remoción (Campos,
2003).

La semilla de Moringa contiene un aceite de muy
alta calidad, poco viscoso y dulce, con un 73% de ácido
oleico, similar al aceite de oliva. Puede tener interesantes
aplicaciones en lubricación de mecanismos y
fabricación de jabón y
cosméticos.

El extracto obtenido de las hojas de las partes
terminales de la planta de Moringa contiene una hormona del grupo
de las citoquininas (zeatina) la cual incide para acelerar el
crecimiento de las plantas jóvenes de diversos cultivos
(Fuglie, 2000).

Partes: 1, 2

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