Botánica PLANTAS QUE SE UTILIZAN COMO ALIMENTO

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1 Botánica PLANTAS QUE SE UTILIZAN COMO ALIMENTO Hoy en día se han descrito aproximadamente 250,000 especies de plantas con flores o fanerógamas. De éstas solamente 20 especies suplen sobre el 90% del alimento al humano. El trigo, arroz, maíz y papas constituyen el 60%. El depender de un limitado número de especies de plantas para la alimentación puede dar lugar a un desastre y pérdida del cultivo, ya sea debido a las condiciones del tiempo, epidemias y pestes producidas por diferentes organismos. Para que estos cultivos puedan ser más productivos requieren una gran cantidad de cuidados además de añadirles: herbicidas, pesticidas y fertilizantes. Estos cultivos deben ser irrigados lo que ocasiona erosión y por ende una reducción en la capacidad del suelo en retener agua. Para solucionar este problema y obtener mayor productividad en la agricultura debemos tener diversidad de cultivos y que el cultivo tenga un "pool" genético grande. ALIMENTO se define como sustancia orgánica que provee energía y nutrientes sin intoxicamiento. Hay 3 categorías de comida: carbohidratos (CH 2 O), grasas (C,H,O) y proteínas (C,H,O,N,S). Hay 20 amino ácidos, de éstos 12 son sintetizados por el cuerpo humano, el resto deben ser suplidos por la dieta, a estos amino ácidos se les llama esenciales. Con una combinación de arroz y habichuelas o maíz y habichuelas usted obtiene una comida completa, balanceada y con los aminoácidos esenciales. I. CEREALES La familia Poaceae es la mayor fuente de alimento para humanos. El arroz, el trigo y el maíz proveen el alimento para la mitad de la dieta mundial. Lo que comemos es la semilla (grano), éste contiene vitaminas, minerales, fibra y proteínas. Sin embargo cuando se procesa como por ejemplo el arroz, se le remueve la cubierta y el embrión eliminando así la vitamina tiamina. Una deficiencia de tiamina causa beri-beri. A. Arroz (Oriza sativa) Es el alimento más consumido en el mundo. Este posee 2 subespecies O. indica que crece en los trópicos y O. japonica que crece en subtrópico. Los chinos y vietnamitas han desarrollado una práctica en el cultivo del arroz, ya que utilizan el helecho acuático Azolla que posee una asociación simbiótica con la bacteria Anabaena azolla, esta última fija N 2 atmosférico. B. Trigo (Triticum sativum) Es una de las plantas más cultivadas en el mundo. Normalmente crece en áreas templadas con lluvia moderada. Hay varios tipos que difieren en la cantidad de gluten (proteína). C. Maíz (Zea mays) Es nativo de América. Aparentemente evolucionó de 2 especies de Zea perennes y salvajes encontradas en México y Guatemala. El maíz era el principal cereal de los indios americanos, y fue primeramente domesticado en México (5,000 años A.C.) El cultivo de maíz es vulnerable a las enfermedades debido a su limitado "pool" genético y a la amplia distribución del monocultivo de unos pocos híbridos. D. Otros cereales 1. Avena (Avena sativa)

2 2. Cebada (Hordeum vulgare) 3. Digitaria spp. II. LEGUMBRES Familia Fabaceae o Leguminosae tiene semillas que contienen 2 ó 3 veces más proteínas que las semillas de los cereales. En este grupo la cantidad de proteínas es entre 30 y 45%. La cantidad de proteínas en los cereales es de 6 a 15%. Las legumbres poseen el amino ácido esencial lisina. Este grupo también es importante para fertilizar el suelo ya que posee una relación simbiótica con el género bacterial Rhizobium, esto da lugar a la práctica de rotación de cultivos ya que al sembrar legumbres se fertiliza el suelo naturalmente. A. Soya (Glycine max) Esta es la más consumida de las legumbres. Es anual y nativa de China. Ésta junto en el arroz han sido cultivadas por miles de años en China, Japón e India. Ésta posee aproximadamente un 45% de proteínas además de aceites valiosos (18 a 20%) que se utilizan para hacer margarina y aceite de ensalada o para cocinar. Entre los productos de la soya tenemos los siguientes: tofú, tempe (producto fermentado por un moho que ha su a vez sintetiza vitamina B 12), miso y tamari. B. Otras leguminosas 1. Lentejas (Lens esculenta) son nativa del sureste de Asia. 2. Habas (Vicia faba) son nativa de África. 3. Frijol (Pisum sativum) 4. Habichuelas rojas (Phaseolus vulgaris) Probablemente se cultivó primero en México Central y es la más ampliamente cultivada. III. NUECES Nuez es un fruto o semilla con una parte comestible (embrión más el endospermo) y que posee una cubierta dura. Éstas son muy nutritivas, ricas en proteínas y grasas. Las nueces con importancia económica en Estados Unidos son: A. Maní (Arachis hypogaea) es nativo de Sur América, es anual y contiene de 36 a 45% de aceite y 20 a 27% de proteínas. B. Nuez de nogal- aquí se incluyen varios tipos, algunos originarios de Norte América y otros de Irán. Contienen gran cantidad de ácidos grasos insaturados. C. Avellana- originaria de México y Estados Unidos. Contiene más de un 70% de aceite. D. Almendra es nativa del Mediterráneo. Contiene 21% de proteínas y también vitaminas y minerales. IV. SEMILLAS A. Girasol y calabazas- hoy en día está aumentando la producción de estas semillas. B. Cashew (Anacardium occidentale)- nativo de Brazil e Indias Occidentales

3 C. Coco- probablemente se originó en la Polinesia. Hoy día se encuentra ampliamente distribuido. La palma posee una vida productiva de hasta 60 años y en un año pueden producir hasta 400 cocos y hasta 90Kg. de "carne", además se puede obtener hasta 35 a 40 litros de aceite. El aceite del coco es saturado. V. FRUTAS CARNOSAS Las frutas carnosas anuales vienen principalmente de 2 familias la Cucurbitácea y Solanácea. A. Anuales 1. Cucurbitaceae a. Pepinillos (Cucumis sativa) probablemente se originó en Asia. b. Calabazas (Cucurbita pepo) se cree comenzó su cultivo aproximadamente 9,000 anos A.C. en México. Sus semillas también son comestibles. c. Melón (Citrullus vulgaris) probablemente nativo de África. Se cultivó en Egipto 4,000 años A.C.. Se consume la cáscara y la semilla. Es una buena fuente de vitamina A. 2. Solanaceae a. Tomate es una planta anual cultivada en regiones templadas, y perennes en trópicos. Es nativa del Nuevo Mundo (Los Andes y Sur América). b. Berenjena es originaria del Asia tropical. c. Pimiento B. Perennes (frutas carnosas) Una familia muy importante es la Rosaceae. 1. Manzana es el árbol frutal más importante en las regiones templadas, éste puede durar hasta 100 años. 2. Pera es nativa de Asia. 3. Melocotón (Prunus persica) es probablemente nativa de China. 4. Ciruelas 5. Cerezas 6. Fresas 7. Uvas pertenecen a la familia Vitaceae C. Tropicales (frutas carnosas) 1. Cítricas la mayoría originaria de Asia. Este es un grupo muy importante. 2. Banana pertenecen a la familia Musaceae. Es una planta herbáceae, no un árbol. Sus cultivos son 3n. Y son ricos en carbohidratos, vitaminas, minerales, aceites y proteínas. 3. Piña (Ananas comosus) es una planta bianual nativa de Sur América.

4 4. Aguacate (Persea americana) es nativo del Nuevo Mundo tropical. Contiene hasta un 60% de aceite, tiene vitaminas y hierro. 5. Aceitunas (Olea europea) su aceite se usa en la fabricación de jabón y lubricantes. 6. Higos (Ficus carica) son del Mediterráneo y se conocen dos tipos comerciales. 7. Dátil es una palma dioica subtropical nativo de las regiones áridas del sureste de Asia. Es una fuente concentrada de nutrientes donde el 70% es carbohidratos, 2% de proteínas y 2.5% de aceite. 8. Papaya es nativa de Sur América. El árbol vive de 3 a 4 años y produce hasta 100 frutos en ese periodo. Posee vitamina A y papaína. 9. Mangó (Mangifera indica) es nativo de Asia, siendo la India uno de los mayores productores del mundo. 10. Pana (Altocarpus altilis) esta posee de 30 a 40% de carbohidratos. Se introdujo en Puerto Rico para alimentar a los negros esclavos. VI. RAICES, TALLOS Y BASES DE HOJAS MODIFICADAS BAJO TIERRA A. Raíces 1. Batata dulce es nativa del Nuevo Mundo. Es rica en hierro, calcio y vitamina A. 2. Zanahoria es bianual ya que completa su ciclo de vida en 2 anos. B. Tallos 1. Papa (Solanum tuberosum) probablemente originaria de los Andes, Perú hace aproximadamente 2,000 anos. Se llevó a Europa para el siglo Ñame (tubérculo) su tamaño varía de 100g a 45 kg. Contiene 20% de almidón. También alcaloides y saponinas que son útiles en la medicina. C. Hojas modificadas bajo tierra 1. Cebollas y ajos pertenecen a la familia Liliaceae género Allium. Cada bulbo consiste de un tallo rodeado de hojas que almacenan alimento. Muchas cebollas no son atacadas por hongos ya que poseen substancias fungicidas. También poseen compuestos que funcionan como insecticidas. El ajo posee compuestos con acción bactericidas. Es una planta perenne. Los "dientes" son hojas modificadas. VII. HOJAS E INFLORESCENCIAS A. Hojas 1. Celery (apio) 2. Lechuga (Lactuca sativa) 3. Espinacas son hojas ricas en hierro, calcio y vitamina A. B. Inflorescencias 1. Coliflor (Brassica oleraceae) 2. Brécol es una buena fuente de vitamina A y C.

5 VIII.PLANTAS QUE PRODUCEN AZUCAR A. Caña de azúcar (Saccharum spp.) B. Remolacha de azúcar (Beta vulgaris) C. Maple se obtiene el azúcar de la savia celular que se extrae del tronco. IX. ESPECIAS Son plantas aromáticas que se utilizan para mejorar el sabor de las comidas. A. Pimienta es nativa de Asia y se obtiene del fruto seco. B. Canela se obtiene de la corteza del tronco y es nativa de Sri Lanka e India C. Genjibre D. Azafrán es una de las especias más caras del mundo. Se obtiene de los estigmas secos de la flor de esta planta. E. Menta Haz un listado de frutos comestibles que hay en Puerto Rico y no se han discutido en el resumen anterior. PLANTAS MEDICINALES, PSICOACTIVAS Y VENENOSAS I. Plantas medicinales A. Chinchona officinalis originalmente utilizada por los indios de los Andes que la usaban para curar la malaria. Hasta ahora se han encontrado 30 alcaloides en esta planta, 4 de los cuales poseen propiedades antimalaria, aquí se incluye la quinina. B. Digitalis purpurea es una planta silvestre nativa de Europa. De esta planta se han descubierto sobre 30 glicósidos de los cuales digitoxina y digoxina son los más activos. Estos son estimulantes cardíacos que nunca han sido sintetizados en el laboratorio. C. Dioscorea spp. Este es el género de los names. Estos son tubérculos subterráneos que contienen gran cantidad de almidón. También contienen diferentes esteroides que sirven de precursores a otras substancias como cortisona. Se utilizan aproximadamente 60,000 toneladas de ñames al año para producir cortisona y otras drogas incluyendo el estrógeno, progesterona y testosterona. D. Papaver somniferum (opio) De aquí se obtiene la morfina y la codeína. La morfina se obtiene del látex de la fruta, la cual se seca y forma una bola llamada opio crudo. Esta planta contiene por lo menos 25 alcaloides de los cuales la morfina es el más abundante e importante. La morfina afecta el sistema nervioso central y es adictivo. La heroína es un derivado de la morfina, es más adictivo y no se encuentra en la naturaleza. La codeína tiene propiedades analgésicas. Se cultivan al año 10,000 toneladas de esta planta, 400 de las cuales son para propósitos medicinales. E. Erythroxylon coca es una arbusto nativo de los Andes (Bolivia y Perú). Es la planta divina de la civilización Inca. De aquí se obtiene la cocaína que nunca ha sido sintetizada. Las hojas

6 de coca suprimen el hambre y la fatiga. Esta planta se usa en la medicina como anestésico espinal para operaciones de los ojos y anestésico local en los consultorios de dentistas. F. Panax ginseng y P. quinquefolium son herbáceas perenne representada por P. ginseng nativo de Manchuria y Corea y P. quinquefolium nativo de Norte América. De aquí se obtiene el ginseng. Por siglos se han utilizado como afrodisíaco, para aumentar la eficiencia física y mental y combatir el estrés. Los indios americanos lo utilizaban para aliviar el dolor y prolongar la vida. Una libra fresca de ginseng cuesta 100 dólares. G. Cannabis sativa es una hierba anual con hojas compuestas palmeadas y de donde se obtiene la marihuana. El compuesto activo es THC. El hashish se deriva de la resina de la planta de marihuana siendo una forma más concentrada de THC. La marihuana se usa con fines medicinales como: analgésico, para curar las úlceras gástricas, migranas, estimulantes del apetito, para dolor de parto y otros. Entre los riesgos para aquellas personas que consumen marihuana están los siguientes: disminución en el número de espermatozoides, disminución en productividad y síndrome de amotivación. II. Plantas que contienen cafeína Éste es un alcaloide estimulante que se encuentra en el café, té, cacao y otros. El café es nativo de Etiopía mientras que el té es nativo de China e India. El cacao es nativo desde el sur de México hasta el norte de Sur América. III. Plantas psicoactivas Son aquellas que distorsionan los sentidos y va acompañado de alucinaciones visuales y auditivas. A. Cactaceae- Peyote o mescal. Este fue usado por los aztecas en ceremonias religiosas. El principal compuesto psicoactivo es una alcaloide llamado mescalino. En esta planta se han encontrado por lo menos 30 compuestos psicoactivos. B. Amanita muscaria (es un hongo) causa temblores, entumecimiento de los miembros y alucinaciones. Su ingestión puede ser letal. C. Claviceps purpúrea (hongo) Se conoce como el hongo ergot. Este es un parásito de los granos de cebada. En Europa se observó envenenamiento de la población con granos contaminados cuyos síntomas incluían espasmos, calambres, intoxicación y hasta muerte. Este hongo produce varios de alcaloides. D. Datura, Belladona, Mandrake y henbana (familia Solanaceae) todas contienen componentes alucinógenos. Estos fueron usados por las brujas medievales, dando la sensación de volar y visión de demonios. IV. Plantas venenosas Contienen substancias con efectos nocivos sobre humanos y animales. Algunos de los compuestos responsables de estos efectos son alcaloides, glicósidos, oxalatos, resinas y ciertos minerales en altas concentraciones. A. Oxalatos Dieffenbachia spp. (rábanos incluyendo el ornamental) Monstera deliciosa (ornamental) Philodendron spp. (ornamental) B. Resinas Cicuta maculata

7 C. Concentración de elementos Astragulus spp. ("loco weed") concentra selenio PLANTAS USADAS PARA FIBRA, MADERA, PAPEL Y ENERGIA I. Plantas usadas para fibra Las fibras son hileras de células individuales o grupo de células que tienen varias texturas y grados de tensión. Las fibras de plantas son diferentes a la de los animales y sintéticas. Los humanos han obtenido fibra de diferentes plantas por miles de años. Entre estos encontramos el Agave y el algodón. Se ha encontrado ropa del algodón de aproximadamente 3,000 años en India. En China se ha utilizado el Cannabis para obtener fibra desde hace 4,000 años. Algunas plantas que producen fibra Parte de la planta producto Algodón semilla tela Hibiscus tallo Tela, cordón bambú tallo papel Palma de coco fruto relleno Tetrapanax papyriferus tallo Papel de arroz II. Plantas usadas para madera Importancia de la reforestación (discusión) Árboles de importancia maderera en Estados Unidos Taxodium distichum (ciprés) Pinus ponderosa Thuja plicata (cedro) Prunus spp. Juglans spp. (nogal) III. Plantas usadas para papel Para hacer 1,000 toneladas de papel de baja calidad se utilizan 1,700 árboles, 24 millones de galones de agua, 17 millones de BTU y 42 toneladas de contaminantes. Deben de buscar que países son los primeros productores de papel.