Vainilla: aroma y sabor ancestral que hoy se tornan en oportunidades para el agro mexicano

CLARA CÓRDOVA NIETO*,JUAN CARLOS NOA CARRAZANA*, LOURDES IGLESIAS ANDREU*, NORMA FLORES ESTÉVEZ*, ALEJANDRA REYES CARRETERO*, ALMA LAURA RAMOS CASTELA*

CIENCIA UANL / AÑO 19, No. 78, MARZO-ABRIL 2016

El género Vanilla pertenece a la familia Orchidaceae y está formado por 110 especies de distribución pantropical (entre los 27° de latitud norte y sur). (1,2) En México y Centroamérica existen 15 especies de este género, la mayoría posee frutos fragantes. (3) Sin embargo, la especie más cultivada a nivel mundial es V. planifolia. Esto se debe a su gran importancia económica pues de sus frutos se extrae la vainillina, (4) una sustancia de gran valor por sus propiedades aromatizante y saborizantes. En la actualidad, se han identificado más de 200 compuestos en el extracto de vainilla, y se sabe que muchos de ellos poseen propiedades nutracéuticas, es decir, tanto nutritivas como farmaceúticas. (5) Además, este cultivo es muy apreciado en la industria de la perfumería, así como para la elaboración de los extractos de licor, las figuras artesanales y varios más (figura 1).

México ha sido considerado como el centro de domesticación de este cultivo, el cual, en la actualidad, se restringe a regiones con clima cálido y lluvia estacional, como Chiapas, Hidalgo, Oaxaca, Puebla, San Luis Potosí y Veracruz. Sin embargo, desde el siglo XVIII ha sido cultivado principalmente en la región Totonaca del norte de Veracruz y Puebla. Pese a que la producción de vainilla en México ha estado históricamente ligada a la cultura totonaca, esta región contribuye sólo con aproximadamente uno por ciento de la producción de vainilla beneficiada a nivel mundial.6 Hoy en día los mayores productores de este cultivo son Indonesia y Madagascar, con una producción anual de 2,390 y 1,240 toneladas respectivamente. (5)

En México, los productores mantienen las áreas vainilleras con escasa o nula rentabilidad. Se caracterizan por tener pequeñas superficies, las cuales oscilan entre un cuarto y media hectárea, dedicadas a este cultivo. (6) En la figura 2 se muestra un área vainillera en Calle Grande, San Rafael, Veracruz. En muchos casos, esto se debe a la poca confianza que tiene el productor en que el precio de la vainilla verde aumente, como ocurrió en 2004, cuando el precio llegó a $400 el kilogramo debido a la caída de la producción mundial por los desastres naturales que ocurrieron en los países productores líderes como Madagascar e Indonesia.

En México, este cultivo se encuentra afectado por factores tanto bióticos como abióticos. Al respecto, se ha indicado la importancia de algunos factores bióticos como la susceptibilidad del cultivo a algunos factores fungosos como Fusarium oxysporum. De acuerdo con HernándezHernández, (7) este patógeno puede ocasionar pérdidas de hasta 67.4% de la producción en México y hoy en día es una de las causas por las cuales se está abandonando el cultivo. No menos importante son los factores abióticos como el déficit hídrico, que afecta la producción de este cultivo. Como se sabe, este cultivo requiere de agua, sobre todo en los meses de abril y junio, justamente en las etapas fenológicas de crecimiento y desarrollo del fruto.

Los cambios climáticos que se han presentado en los últimos años han contribuido a la manifestación de problemáticas como la caída prematura del fruto el cultivo. (8) Se ha indicado que la retención de los frutos se reduce hasta en 50% por la baja disponibilidad hídrica durante su desarrollo. Por ello se considera que el agua es uno de los factores más importantes, por lo que su carencia puede afectar grandemente la producción. Por ello es preocupante que un gran número de las parcelas de vainilla carezcan de infraestructura de riego, sólo 8% de los productores cuenta con los recursos económicos para regar por aspersión, ya que gran parte de la producción de vainilla se localiza en aéreas marginadas. (9) De igual forma, no se dispone hoy en día de suficientes fuentes de agua superficial o subterránea para riego.

De acuerdo con Sánchez et al., (9) los sistemas de producción más comunes en el Totonacapan son: sistema de cultivo asociado de temporal (tutor de naranjo), sistema tradicional (acahual) y el sistema intensivo de riego. Barrera-Rodríguez et al. (6) reportan que 83% de los vainillales muestreados se encuentra bajo temporal y 17% posee riego.

Por lo antes expuesto, resulta de crucial importancia emprender trabajos relacionados con la obtención de genotipos con mayor tolerancia al déficit hídrico. (10) Una alternativa viable para ello es mediante el mejoramiento biotecnológico que permite explotar la variación somaclonal potenciada con el uso de agentes mutágenos químicos y físicos. (11) En el Inbioteca de la Universidad Veracruzana se están desarrollando diversos trabajos sobre el particular, para lo cual se emplean radiaciones ionizantes y agentes químicos para generar variación genética y así poder seleccionar in vitro genotipos tolerantes a este estrés abiótico.

Los resultados obtenidos en nuestros trabajos han permitido determinar el efecto de diferentes dosis de rayos gamma sobre explantes de V. planifolia. Sobre esta base se ha podido determinar las dosis: letal media e inhibitoria en esta especie. A partir de estos resultados se cuenta con avances para generar, in vitro, variación sin comprometer fisiológicamente la planta y brindar las bases para seleccionar genotipos promisorios al déficit hídrico. A la par se investiga el posible efecto hormético de las dosis de radiación empleadas. Resultados preliminares han permitido constatar la estimulación de la producción de brotes in vitro y la mayor altura de las vitroplantas utilizando bajas dosis de esta radiación ionizante.

La aplicación de agentes químicos, como el dimetil sulfato, es un método útil para aumentar el contenido endógeno de algunos osmolitos como la prolina y glicina betaína en las plantas de vainilla. Estas sustancias son consideradas indicadores para la evaluación de la tolerancia ante el déficit hídrico. Los tratamientos mutagénicos químicos evaluados han mostrado un efecto importante en el aumento de la longitud de las vitroplántulas, así como en el número de hojas y de raíces (figura 3).

Estos resultados forman parte de los trabajos de mejora genética que el Inbioteca desarrolla como parte de la Red de Mejoramiento Genético en V. planifolia, los cuales contribuirán a la obtención de genotipos promisorios en este valioso cultivo.

Agradecimientos

El presente trabajo se realizó en el Laboratorio de Biotecnlogía, Área de Cultivos de Tejidos Vegetales del Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (Inbioteca) de la Universidad Veracruzana bajo la dirección de los doctores Juan Carlos Noa Carrazana y Lourdes Georgina Iglesias Andreu. Se contó con el apoyo del Conacyt y el financiamiento otorgado al proyecto: “Bases biotecnoló- gicas para el mejoramiento genético de Vanilla planifolia”, que integra el cuerpo académico UV-CA-234, dentro de la Red: “Conservación, Manejo y Mejoramiento Genético de Plantas”.

* Universidad Veracruzana.

Contacto: ccordovanieto@gmail.com

Referencias

1. Bory, S., et al. Evolutionary processes and diversification in the genus Vanilla, in Vainilla, E. Odoux and M. Grisoni, Editors. 2010, CRC press: Florida, US. p. 15-29.

2. Gigant, R., et al. Biodiversity and evolution in the Vanilla genus. En: O. Grillo, y G. Venora(eds.), The dynamical processes of biodiversity – case studies of evolution and spatial distribution, in The dynamical processes of biodiversity – case studies of evolution and spatial distribution, O. Grillo and G. Venora, Editors. 2001: Tech, Fr. p. 1-6.

3. Soto Arenas, M. and D.R. L., A revision of the mexican and central american species of Vanilla plumier ex Miller with a characterizacion of their its region of the nuclear ribosomal DNA. LANKESTERIANA, 2010. 9(3): p. 285-354.

4. Minoo, D., et al. Genetic variations and interrelationships in Vanilla planifolia and few related species as expressed by RAPD polymorphism. Genet. Resour. Crop Evol. 2007. 55(3): p. 459-470.

5. Anuradha, K., B.N. Shyamala, and M.M. Naidu, Vanillaits science of cultivation, curing, chemistry, and nutraceutical properties. Crit Rev Food Sci Nutr, 2013. 53(12): p. 1250-76.

6. Barrera-Rodríguez, A., et al. Caracterización de los sistemas de producción de Vainilla (Vanilla planifolia A.) bajo naranjo y en malla sombra en el Totonacapan. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 2009. 10: p. 199-212.

7. Hernández-Hernández, J., Vanilla Diseases, in Handbook of vanilla science and technology., D. Havkin-Frenkel and F.C. Belanger, Editors. 2011.

8. Mata, G.B., et al., Agricultura con sabor cítrico y aroma de vainilla en la región del Totonacapan. 2007.

9. Sánchez, S., et al. Crecimiento y desarrollo de vainilla en tres sistemas de producción de Papantla, Veracruz. Rev. Fitotec. Mex., 2001. 24: p. 49-56.

10. Moreno, L.P. Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión. Agronomía Colombiana, 2009. 2: p. 179-191.

11. Iglesias-Andreu, L.G., et al. Establecimiento de las bases biotecnológicas y ecológicas en la mejora genética de Vanilla planifolia Jacks. (Orchidaceae). Cuadernos de biodiversidad, 2014. 45: p. 1-6.