Prueba de Producción en Campo Abierto

El trabajo se realizó en Buenavista, Saltillo, Coahuila, bajo condiciones de campo abierto con acolchado y fertirriego, de febrero a noviembre de 2007. Se evaluaron 6 tratamientos con 3 repeticiones en un diseño de bloques completos al azar. Cada repetición consistió en un surco de 2 m de largo, plantado a doble hilera con una distancia entre plantas e hileras de 0.35 m y espacio entre surcos de 1.6 m., quedando 11 plantas por tratamiento por repetición. Los compuestos utilizados fueron; glutamato monosódico grado alimenticio marca Aji Moto^®, ácido salicílico al 98% marca Merck^® y ácido benzoico al 99% marca Sigma^®. Los tratamientos fueron: 1) testigo, 2) glutamato monosódico al 1.0%, 3) ácido salicílico 10^-4 M, 4) ácido benzoico 10^-4 M, 5) glutamato monosódico al 1.0% + ácido salicílico 10^-4 M y 6) glutamato monosódico al 1.0% + ácido benzoico 10^-4 M.

La aplicación de cada tratamiento se realizó como aspersión al follaje, el mismo día del trasplante y después se repitió la aplicación cada 20 días hasta 84 días después del trasplante. Esta frecuencia en la aplicación se basó en los resultados de un estudio previo (^{Benavides, 2004}). Para evaluar el efecto en el crecimiento, se tomaron al azar tres plantas por tratamiento de cada repetición, determinándose la altura de planta en centímetros, el diámetro de cobertura en centímetros, tomando el promedio de dos medidas en cruz. El diámetro basal del tallo en milímetros se midió con un vernier, marca Scala® precisión 0.01 mm. Para evaluar rendimiento se determinaron número y peso de frutos por planta, realizando dos cortes con intervalos entre ellos de 14 días. En cada corte se contaron y pesaron los frutos y se obtuvo el peso promedio de los frutos. El rendimiento por planta fue resultado de la suma del peso de los 2 cortes. Para el análisis de los datos se aplico un análisis de varianza (α = 0.05%) y prueba de medias Tukey con α = 0.05% (^{Zar, 1999}).

Perfil Bromatológico, Antioxidantes y Capsaicina

Para determinar estas variables, se tomó una muestra de 50 g de frutos en punto de cosecha para cada tratamiento y repetición. Se consideró punto de cosecha cuando el fruto adquirió firmeza y un color verde brillante.

Perfil bromatológico. Se tomaron 10 g de muestra y la determinación se realizó en base a la técnica de Asociación Oficial de Análisis Químicos (AOAC, 1976). Se determinó contenido de agua (mL), sodio (mg), carbohidratos totales (g), fibra (g), azúcares (g), proteína (g) y lípidos (g). A los datos obtenidos se les aplicó un análisis de varianza (α = 0.05%) y prueba de medias Tukey con α = 0.05% (^{Zar, 1999}).

Contenido de Antioxidantes. Para esta prueba se tomaron 10g de fruto de cada tratamiento por repetición. Los 10 g de fruto se maceraron en un mortero previamente congelado, de la molienda obtenida se tomaron 5 g a los que se agregaron 10 mL de buffer de fosfatos con pH 7 y se continuó moliendo, el macerado resultante se centrifugó a 734.526 gravedades durante 10 minutos en una centrífuga Clay Adams Modelo 420225, obteniéndose un sobrenadante en el cual se determinó el contenido de antioxidantes con el kit “Total Antioxidant Status Kit Assay” de Calbiochem^® (^{Miller et al., 1993}), que consta de una solución buffer (de fosfato salino); cromógeno (Metmioglobina y ABTS‚ (catión radical 2,2- Azinobis- (3-etilbenzotiazolin-6- sulfato)); sustrato (peróxido de hidrógeno estabilizado) y como estándar se utilizó el análogo de la vitamina E Trolox (6-Hidroxi-2, 5, 7,8-tetrametil croman-2-ácido carboxílico) 1.7 mM. La preparación del kit se llevó a cabo de la siguiente manera: tanto al cromógeno como al sustrato se les agregó buffer pH 7, 10 y 7.5 mL respectivamente; al estándar se le agregó 1 mL de agua destilada.

Para determinar el contenido de antioxidantes en la muestra, se tomaron 20 mL del sobrenadante de cada tratamiento y repetición, a la vez que el sustrato (H₂O₂) y el cromógeno se mantuvieron a 37 °C antes de realizar la lectura, en un espectrofotómetro Leitz modelo 340 800, calibrado a 600 nm de absorbancia (A). Para la lectura primero se preparó un blanco, agregando 20 mL de agua doblemente desionizada en una celda más 1 mL del cromógeno. En otra celda, se agregaron 20 mL del estándar (Trolox) más 1 mL de cromógeno, y se leyó la absorbancia inicial en ambas celdas. Posteriormente, se analizaron los extractos de los frutos colocando 20 mL de extracto, 1 mL de cromógeno y 200 mL del sustrato (H₂O₂) para cada muestra. La absorbancia se midió después de tres minutos del desarrollo de color. La temperatura se mantuvo a 37 °C durante toda la prueba. Para calcular los niveles de antioxidantes en las muestras se usó la concentración del estándar Trolox (1.7 mM) de acuerdo con el kit utilizado. Se calculó para las muestras, el estándar y el blanco: Δ A = A-A0. Después se calculó la capacidad antioxidante equivalente a Trolox (CAET) en cada muestra, usando la fórmula siguiente:

El resultado de cada muestra se expresó como mM de equivalente Trolox mg^-1 de peso fresco de muestra.

Concentración de capsaicina. Para esta prueba se tomaron 10 g de fruto por tratamiento por repetición. Se maceraron 5 g de fruto, tomándose 0.5 g del macerado a los que se le agregaron 5 mL de acetonitrilo grado alta resolución (HPLC) en tubos de vidrio. Los tubos permanecieron 5 h en baño de agua a 60 °C, agitando cada 30 min. El sobrenadante se llevó a temperatura ambiente y se filtró por duplicado una alicuota de 2 mL, a través de acrodiscos de 25 mm de diámetro y poro de 0.45 μm (Millipore). Los extractos filtrados se colocaron en viales de vidrio (2 mL) y se mantuvieron en la oscuridad. La cuantificación de los capcisinoides en los extractos, se llevó a cabo en un cromatógrafo de líquidos de alta resolución Hewlett Packard^® serie 1100. El aparato se calibró a 202 nm de absorbancia, ya que el análisis previo del espectro de absorbancia del estándar capsaicina (Natural Capsaicin^®, Sigma), detectó esta longitud de onda como pico máximo. El tiempo de análisis fue 5 min y la fase móvil consistió en acetonitrilo y solución amortiguadora de fosfato de potasio monobásico 35 mM en proporción 65:35, con flujo isocrático de 1.7 mL min^-1 a 28 °C. La concentración de capsaicina se transformó a unidades Scoville USP con base en la relación 1 μg de capsaicinoides totales equivalentes a 15 USP (^{AOAC, 1998}). A los datos obtenidos se les aplicó un análisis de varianza (α = 0.05%) y prueba de medias Tukey con α = 0.05% (^{Zar, 1999}).

Crecimiento

El promedio general de crecimiento de las plantas de chile piquín, cultivado en campo abierto con acolchado y fertirriego fue 44.90 cm de altura y un diámetro de cobertura de 50.78 cm a los 98 días después del trasplante. El GMS aumentó el crecimiento de la planta, expresado en un incremento en la altura, diámetro de cobertura y diámetro del tallo (Cuadro 1), se observó también una consistencia en este estímulo en las plantas tratadas con GMS.

^† Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) ^* significativo.

Cuadro 1 Media y desviación estándar del efecto del glutamato monosódico (GMS) 1% y de los ácidos salicílico 10^-4 M, ácido benzoico 10^-4 M sobre el crecimiento del cultivo de chile piquín. 

El GMS es un compuesto ampliamente conocido e investigado en la industria alimenticia, al ser considerado como el quinto saborizante o “umani” y al estar relacionado con el síndrome del restaurante chino (^{Meertens y Solano 2002}). Sin embargo, no se encontraron reportes de su uso en la agricultura. Pero existe una amplia información del rol de ácido glutámico sobre el metabolismo de las plantas, como la síntesis de energía, la formación de proteínas, clorofila, ácidos nucléicos (^{Salisbury y Ross, 1994}), la fotorespiración del nitrógeno (^{Keys et al., 1978}) y en la conversión de amonio a compuestos orgánicos (^{Oaks y Hirel, 1985}).

El AB sólo incrementó la altura de la planta y el AS disminuyó el diámetro de cobertura, se puede apreciar que el efecto de estos compuestos no tiene una tendencia clara, resultados similares reporta ^{Benavides (2004)}, quien encontró que al aplicar AS al follaje de banano aumentó la altura y el área foliar total, en cebolla aumentó la biomasa y diámetro de bulbo, en melón aumentó el diámetro de tallo y longitud de guía.

Rendimiento

En este trabajo el chile piquín produjo 433.18 ± 221.03 frutos por planta, con un peso promedio de fruto de 0.3 ± 0.02 g y un rendimiento de 130.91 ± 64.09 g por planta; resultado de la suma de las dos cosechas o cortes realizados. La aplicación de GMS y AB incrementaron el rendimiento en chile piquín, como resultado de un incremento en el número de frutos por planta. Como se mencionó anteriormente también fueron las plantas con mayor crecimiento. El AS no mostró efecto en el rendimiento (Cuadro 2), a diferencia de lo reportado por ^{López et al. (1998)} quien encontró que al aplicar AS 10^-4 M y AS 10^-6 M en trigo, aumentó el número de granos por espiga y el rendimiento.

^† Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) ^* significativo, NS = no significativo.

Cuadro 2 Media y desviación estándar del efecto del glutamato monosódico y de los ácidos salicílico 10^-4 M, benzoico 10^-4 M en el rendimiento del cultivo de chile piquín. 

Perfil Bromatológico

Sodio. El contenido de sodio en el fruto aumentó al aplicar GMS, los AS y AB no mostraron efecto.

Carbohidratos. Los AS y AB, disminuyeron el contenido de carbohidratos totales, mientras que el GMS no mostró efecto.

Fibra. El contenido de fibra en el fruto de chile piquín, disminuyó al aplicar de forma individual los ácidos orgánicos y al aplicarlos en combinación con el GMS no mostraron una tendencia definida.

Azúcar. El GMS aumentó el contenido de azúcar y los AS y AB no mostraron efecto, lo anterior difiere de lo reportado por Salazar y Rodríguez (2004), quienes encontraron que al aplicar ácido acetil-salicílico 10^-3 M se incrementó el contenido de azúcares totales en hojas de naranjo cv. Navelina.

Proteína. El AB redujo el contenido de proteína mientras el AS y GMS no mostraron efecto.

Lípidos. En las muestras evaluadas no se detectaron lípidos. El contenido de agua no fue significativo (P ≤ 0.05), y no se incluye en el Cuadro 3. En general, no se observa una tendencia obvia del efecto de los ácidos orgánicos aplicados de manera individual o en combinación sobre el perfil bromatológico del fruto de chile piquín.

^† Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). ^* Significativo.

Cuadro 3 Media y desviación estándar del efecto del glutamato monosódico (GMS) y de los ácidos salicílico (AS) 10^-4 M, ácido benzoico (AB) 10^-4 M sobre el perfil bromatológico del fruto de chile piquín. 

Antioxidantes. El promedio general de antioxidantes en el fruto de chile piquín fue de 8.58 ± 1.12 equivalentes trolox mg^-1. La aplicación individual del glutamato monosodico y de los ácidos salicílico y benzoico, no afectaron el contenido de antioxidantes en el fruto de chile piquín. Se puede observar que no hay comportamiento definido en el efecto del AS, mientras que el AB si muestra una tendencia a incrementar los antioxidantes, más aun cuando se aplicó con el GMS dio lugar a un efecto positivo y significativo (P ≤ 0.05) (Figura 1).

Figura 1 Efecto de glutamato monosódico (GMS) y los ácidos salicílico (AS) y benzoico (AB) en el contenido de antioxidantes en fruto de chile piquín. 

Los antioxidantes han sido tema de estudio en diversas disciplinas, desde la medicina, la industria, los alimentos; por lo cual se han generado alrededor de 100 métodos, lo que dificulta la comparación de resultados (^{Arnao, 2000}, ^{Kuskoski et al., 2005}). Sin embargo, el contenido de antioxidantes en frutos de chile piquín que se obtuvieron en este estudio, coinciden con los valores reportados para granada, moras, uvas, Guayaba, fresa, piña y mango medidos por el método ABTS (^{Kuskoski et al., 2005}). Así mismo ^{Ramírez et al. (2008)}, encontraron que el ácido salicílico10^-6 M, reduce el contenido de antioxidantes en brócoli y lo aumenta en acelga, el AB por su parte los disminuyó en acelga y brócoli.

Capsaicina. Los ácidos salicílico y benzoico aumentaron el contenido de capsaicina en los frutos, el GMS no mostró efecto y la mezcla de GMS con los ácidos salicílico y benzoico no mostraron una tendencia obvia al aumento del capsaicinoide (Cuadro 4). Los estudios enfocados a la manipulación o incremento del contenido de capsaicinoides, se han orientado hacia el manejo genético, buscando especies o variedades ricas en este alcaloide (^{Sathiyamurthy et al., 2002}; ^{Moran, 2008}), por ejemplo el chile habanero (C. chínense Jacq) variedad Red Savina que contiene 577 000 Unidades Scoville de Picor (USP), o la recientemente identificada variedad Naga Jolokia (C. chinense) de India, con más de 1 000 000 USP. Otros estudios se han orientado al manejo de factores ambientales; sin embargo, no se encontraron referencias sobre la manipulación a través de productos inductores o estimulantes que sirvan de comparación para los resultados obtenidos en este estudio.

^† Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

Cuadro 4 Media y desviación estándar del efecto del glutamato monosódico (GMS) al 1% y de los ácidos salicílico (AS) 10^-4 M, benzoico (AB) 10^-4 M sobre el contenido de capsaicina en frutos de chile piquín.