Gossypium sp. Malvaceae. El algodón
Introducción.
Gossypium herbaceum, es la especie más conocida del algodón, algodonero, algodonero herbáceo o xylon. Pertenece a la familia Malvaceae. De origen asiático, probablemente de la India, en la actualidad se cultiva en todas las zonas cálidas del mundo.
Existen muchas variedades de la planta silvestre de algodonero y las variedades cultivadas que se han creado presentan muchas diferencias.
Las características generales de la planta son las siguientes: planta herbácea, bienal o trienal, llega a medir de 15 a 25 dm de altura, su raíz es fusiforme con numerosas radículas, tallo ramificado, hojas velludas palmeadas con cinco lóbulos. Sus flores son de color amarillo en el caso del Gossypium herbaceum, su cáliz de forma de copa rodeada por tres brácteas, su fruto es una cápsula ovoide que al madurar produce una lanosidad que envuelve a las semillas.
El fruto se encuentra constituido por tres partes: la cáscara; de la que se obtiene fibra, la lanosidad o borra de algodón que se utiliza para la elaboración de algodón en hebra y la semilla también conocida como pepita de la cual se obtiene aceite y harina. El embrión produce un pigmento denominado gosipol que es empleado en la industria farmacéutica.
Del algodón se obtiene: Semillas enteras India o Egipto, torta de algodón Bombay o Egipcio, torta oleaginosa con cáscara, (extracción mecánica Israel, Uganda, Zimbabwe), torta oleaginosa sin cáscara (extracción mecánica Israel), harina de aceite sin cáscara (extracción con disolvente Iraq), harina de aceite sin cáscara (extracción por prensado previo con disolvente Estados Unidos), cáscara de semilla de algodón Antillas, leño algodonero Venezuela, semillas variedad India y variedad Egipcia.
Obtención del Aceite
El aceite de algodón de alta calidad, se encuentran disponibles durante todo el año. El aceite se extrae del grano, es decir de la semilla de algodón que en cierta manera es muy parecida a la semilla de girasol, puesto que en las dos, el grano productor de aceite se encuentra dentro de una cáscara dura. El aceite de algodón no tiene colesterol por ser un aceite vegetal, una vez refinado y desodorizado, es uno de los productos alimenticios disponibles más puros, después de ser altamente purificados y refinados, retiene su calidad nutricional.
El aceite de algodón aumenta el sabor natural de las comidas en lugar de ocultarlo sumado al hecho de que no cambia de sabor aunque sea añejo ya que su alto contenido en Vitamina E y antioxidantes, permite que pueda ser almacenado por mucho tiempo.
En ocasiones la cáscara se separa de la pepita antes de triturarla, pero, con frecuencia, se extrae la pepita entera para obtener aceite. Cuando esto ocurre se forma lo que se denomina la torta de aceite con corteza y se considera que así es más rica en fibra y que contiene menos proteína.
Existen dos tipos de tortas, la del algodonero Egipcio y la de algodón de Bombay, la primera se refiere a la torta con cáscara obtenida de las semillas negras, mientras que la segunda es de semillas blancas. De una tonelada de semilla se pueden obtener alrededor de 200 Kg de aceite, 500 Kg de harina.
Existen dos formar de obtener el aceite: el aceite residual de la torta prensada hidráulicamente suele ser de 4-8% y el de la torta prensada a tomillo de 3-5% .
El Gosipol
El gosipol C30H30O8 es un aldehído polifenólico que permeabiliza las células y actúa como un inhibidor de varias de las enzimas deshidrogenasas.
El gosipol puede extraerse con acetona acuosa, es fisiológicamente activo y tóxico, se presenta en la semilla del algodón así como también en lo que se denomina la torta prensada, cuando se elabora el aceite y la harina.
El gosipol es un pigmento amarillo que produce un efecto inhibidor en las enzimas digestivas, considerado como un antioxidante biológico que disminuye el apetito y produce estreñimiento, se encuentra en sí, en toda la planta del algodón, lo cual le da resistencia contra insectos, por lo que ha sido utilizado como pesticida, es considerada también como una sustancia aleloquímica por su composición, formada de aldehídos y terpenos, capaz de reducir el establecimiento de larvas, además de provocar disminución de su peso así como también el de las pupas, por añadidura evita que sobrevivan los insectos la fase adulta.
Por su alto contenido en proteínas, la harina se emplea como pienso apropiado para bovinos. En la harina del algodón se encuentra presente el gosipol y otro grupo de sustancias como ácidos graso ciclopropenoicos, que pueden alterar la estructura de las yemas de los huevos, por lo que no es muy apropiado dársela a gallinas ponedoras. La presencia del gosipol en la harina puede ser tóxico para los animales monogástricos si se suministra en cantidades excesivas. Tanto los conejos como los cerdos son de los más sensibles, las aves son tolerantes hasta cierto punto y los bovinos jóvenes son más susceptibles, a diferencia de los rumiantes adultos que toleran el gosipol.
El gosipol ha sido probado como anticonceptivo oral masculino en China, y se le reconoce también como una droga con propiedades antimaláricas y anticancerígenos, también como una sustancia proapoptóticas que dirige la muerte celular programada, posiblemente debido a la regulación de las proteínas Bax y Bcl2, inhibe reversiblemente la calcineurina y la transforma
en calmodulina.
Ha sido considerado como un inhibidor de la replicación del virus VIH-1, así como un inhibidor efectivo de la proteína kinasa C, modula los niveles de potasio y puede ser causante de parálisis, una alternativa para evitar el efecto tóxico del gosipol, es añadiendo hierro como sulfato férrico.
El gosipol como anticonceptivo
El aceite de gosipol es considerado por la OMS como una de las 170 sustancias vegetales con efecto anticonceptivo. En China se descubrió la posibilidad de una correlación existente entre la baja fertilidad de machos y el uso del aceite de algodón crudo utilizado en la cocina. Fue así que hacia el año de 1970, que el gobierno Chino decidió realizar una investigación del uso del gosipol como un posible anticonceptivo. Durante una década se estudiaron a 10,000 individuos donde se demostró que el gosipol tenía la posibilidad de ser un anticonceptivo confiable, incluso llegó a considerarse el elaborar una tableta que podría ser tomada vía oral que no afectaría el balance hormonal masculino, sin embargo estudios posteriores demostraron que el gosipol, a la larga causa un efecto de infertilidad permanente, además de causar otros efectos secundarios como hipopostasemia, efectos en el sistema digestivo y fatiga, logrando contrarrestarse estos efectos con suplementos de potasio.
El gosipol puede causar azoospermia y entre más tiempo se ingiere a la larga más prevalece este efecto, así que los investigadores concluyen que el uso del gosipol puede ser sugerido como un tratamiento alternativo a la cirugía de vasectomía.[]
Suplemento de Forraje
La semilla de algodón puede utilizarse como pienso para los bovinos adultos. Las semillas suelen remojarse en agua y suministrarse en pequeñas cantidades como suplemento del forraje verde. No debe suministrarse una cantidad excesiva, ya que el elevado contenido aceitoso puede causar diarrea.
En el caso de los cerdos, si se suplementa con un 5% de sulfato férrico puede hacerse posible que el gosipol sea inocuo para estos animales.
Para los bovinos y ovinos, puede utilizarse también las cáscaras de semilla de algodón y leño de algodonero. Las cáscaras se extienden en el suelo de los corrales de engorda a fin de aumentar su valor nutritivo, también pueden molerse finamente de forma que el 50%, aproximadamente, pase a través de una malla, se considera que la fracción fina utilizada para pienso tiene dos veces más de contenido graso y 1.7 veces más de contenido proteico que las cáscaras originales.
El leño del algodonero también se puede emplear como forraje para los bovinos. Los tallos, las ramas y las hojas se han utilizado para el bovino de carne, bien sea molidas, ensiladas o hidrolizadas con hidróxido de sodio.
La harina del algodón
La harina de semilla de algodón, también es un excelente suplemento proteico para los bovinos, para los cerdos y aves de corral existen limitaciones que hay que considerar para la utilización eficaz de este producto.
El gosipol en concentraciones normales, no tiene efectos tóxicos para los bovinos, pero se ha demostrado que la ganancia de peso de los bovinos de carne disminuye cuando aumenta el contenido de gosipol, como se mencionó anteriormente, este efecto puede neutralizarse añadiendo sulfato férrico.
Cuando se produce la harina, las cáscaras de algodón o cascabillo abundan en los molinos, se pueden comprar mezclas de harina y cascabillo y mezclarla a fin de hacer una ración de engorde económica para los bovinos, un excedente puede causar estreñimiento, por lo que tiene valor cuando se mezcla en los piensos que contienen grandes proporciones de melaza. Los terneros son propensos a sufrir los efectos dañinos del gosipol a causa del desarrollo incompleto del rumen; por lo tanto, se ha recomendado que los concentrados para los terneros de menos de 5 meses de edad contengan un porcentaje bajo de harina de semilla de algodón.
La harina de semilla de algodón puede utilizarse con seguridad y provecho en las raciones para los cerdos, sin necesidad de añadir sales férricas. También se puede utilizar la harina de semilla de algodón en las raciones para los pollos en crecimiento, el hierro contrarrestará por completo el efecto depresivo. La semilla de algodón es pobre en lisina, y tal vez sea necesario corregir esta deficiencia con un suplemento de lisina. La harina prensada previamente, obtenida con disolvente, puede utilizarse perfectamente en los piensos para las ponedoras cuando se ha inactivado el gosipol con hierro.
Como para determinar la cantidad de gosipol libre que contiene una harina es necesario el uso de un laboratorio, un mecanismo es adoptar como práctica corriente la adición de sulfato férrico cuando se utilice semilla de algodón.
Envenenamiento por gosipol
La intoxicación por gosipol se puede dar como consecuencia del consumo de semillas de algodón o subproductos, como la harina de semilla de algodón, la cual se añade como pienso a fin de aumentar la materia proteica para el ganado incrementando en proteína de un 50 a 90 %.
La mayoría de los animales son sensibles a la intoxicación, siendo los monogástricos y las aves de corral los que pueden presentar los síntomas de la intoxicación con mayor frecuencia.
Síntomas y tratamiento
Existen varios síntomas de intoxicación causados por el consumo de gosipol: aumento de la fragilidad de los eritrocitos, disminución de la capacidad transportadora de oxigeno de la sangre así como de la libido y de la espermatogénesis, trastornos de la preñez, pérdida de peso, debilidad, anorexia, así como un aumento de la sensibilidad al estrés.
Todo esto causado por un suministro de harina de semilla de algodón en la dieta por períodos prolongados, que pueden llegar a causar muerte súbita o bien disnea crónica o la falta de respuesta al suministro de antibióticos.
No existe un tratamiento específico contra el efecto del gosipol, sin embargo se ha visto que la ingestión de hidróxido de calcio o sales de hierro ejercen un efecto protector en el ganado.
Tecnología reduce el gosipol en la semilla de algodón
Una tecnología genética desarrollada por científicos del Agricultural Research Service en College Station, Texas y de la Universidad de Texas A & M, sugiere que la semilla de algodón algún día pueda ser una fuente significativa de proteína de bajo costo para el mundo en vías de desarrollo.
El grupo de investigación mostró que es posible con el uso de la tecnología de RNA de interferencia y de un promotor de un gen específico para poder reducir genéticamente la cantidad de toxina natural de gosipol en la semilla de algodón sin reducir los niveles de gosipol y compuestos relacionados en el follaje, ya que como mencionamos anteriormente la presencia de estos compuestos en el follaje ayuda a proteger la planta contra el ataque por algunos depredadores como los insectos.
El gosipol es un pigmento tóxico que puede ser sólo ingerido con seguridad por animales rumiantes con estómagos complejos, la harina nutritiva producida durante el proceso de ésta semilla de algodón se vende en la actualidad principalmente como pienso para el ganado. Las semillas de algodón con el gosipol reducido son crujientes y tienen un sabor a nuez.
La investigación fue publicada en una edición reciente del Proceedings of the National Academy of Sciences por los Drs. Keerti Rathore, Robert D. Stipanovic y Lorraine S Puckhaber
DRA. MA. DOLORES GARCIA SUÁREZ 1
DR. HÉCTOR SERRANO2
Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal1
Departamento de Biología
Laboratorio de Biología Molecular2
Departamento de Ciencias de la Salud
Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
