Indicadores de madurez fisiológica, calidad fisiológica y perfil químico en semilla de Jatropha curcas L

Abstract

Jatropha curcas L. ha adquirido gran importancia debido a su uso potencial en la elaboración de biodiesel; no obstante, no existe un paquete tecnológico para la producción de semilla. En este estudio se cuantificaron indicadores de madurez fisiológica, la calidad fisiológica y perfil químico durante el desarrollo de semilla de J. curcas. En una plantación de cuatro años de edad, se evaluaron dos periodos de fructificación y diferentes fechas de cosecha bajo un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones. Se marcaron flores femeninas en antesis para cosechar cada 7 días hasta que el exocarpo presentó dehiscencia. En fruto y semilla se midió el diámetro, longitud, peso fresco y relación diámetro/longitud. Además en semilla se cuantificó peso seco y contenido de humedad, así como lípidos totales, proteína cruda, cenizas y perfil de ácidos grasos, y en semillas desecadas a la sombra el peso volumétrico, el peso de mil semillas, viabilidad, germinación, índice de velocidad de emergencia; adicionalmente en el fruto se registró cambios en coloración. La madurez fisiológica o máximo peso seco (654.1 y 639.2 mg/semilla) ocurrió 75 y 78 días después de antesis (dda), con un contenido de humedad de 42.70 y 36.38 %, para el primer y segundo periodo de fructificación. En el fruto el diámetro aumentó hasta 68 y 57 dda, la longitud 75 y 64 dda y peso fresco 75 y 68 dda. En semilla el diámetro aumento hasta 75 y 64 dda, la longitud, peso fresco y peso de mil semillas hasta 75 y 68 dda, y peso volumétrico hasta 75 dda. La máxima calidad fisiológica se alcanzó a los 75 dda, con viabilidad de 95 y 97 %, germinación de 92 y 97 % e índice de velocidad de emergencia de 3.08 y 2.80, para el primer y segundo periodo de fructificación, respectivamente. Estas variables mostraron una alta correlación con la madurez fisiológica de la semilla. A los 75 y 78 dda se alcanza el máximo contenido de lípidos totales (54.67 y 61.78 %) y proteína cruda (24.24 y 23.11 %) para el primer y segundo periodo de fructificación, respectivamente. Los ácidos grasos saturados de mayor concentración en esas fechas de cosecha son palmítico (14.89 y 13.36 %) y esteárico (8.91 y 13.28 %), y los insaturados oleico (34.59 y 36.21 %) y linoleico (39.37 y 35.07 %). El ácido palmítico tiende a disminuir, mientras el oleico y linoleico a incrementar conforme la semilla se cosecha en un estado de madurez más avanzado. Los caracteres de semilla mostraron una alta correlación con la madurez fisiológica (75 dda), que coinciden con el color amarillo del fruto, y en consecuencia pueden considerarse indicadores de dicho estado fisiológico. La máxima calidad fisiológica, contenido de lípidos totales y ácido oleico y linoleico de la semilla ocurre en madurez fisiológica. _______________ INDICATORS OF PHYSIOLOGICAL MATURITY, PHYSIOLOGICAL QUALITY, AND CHEMICAL PROFILE ON Jatropha curcas L. SEED. ABSTRACT: Jatropha curcas L. has become important due to its potential use in the elaboration of biodiesel; however, there is not a technological procedure for seed production. In this study, physiological maturity indicators, physiological quality, and seed chemical profile were quantified. In a four-year-old plantation were evaluated two flowering periods and several harvest stages under a complete block design, with three replications. Female flowers were labeled at anthesis and then harvested at different developmental stages (every 7 days) until the fruit became dehiscent. In fruit and seed, diameter, length, relationship diameter/length, and fresh weight were measured. In addition, in seed was quantified dry weight and moisture content, total lipids, crude protein, ashes, and fatty acid profile. Furthermore, changes in fruit color was recorded. In dry seed, volumetric weight, thousand seed weight, viability, germination, and emergence rate index were determined. Physiological maturity or maximum dry matter (654.1 and 639.2 mg/seed) occurred 75 and 78 days after anthesis (daa), with 42.70 and 36.38 % seed moisture content, for the first and second flowering period. In the fruit, the diameter increased up to 68 and 57 daa, the length 75 and 64 daa, and the fresh weight 75 and 68 daa. In seed, the diameter increased up to 75 and 64 daa, the diameter, length, fresh weight, and 1000 seed weight up to 75 and 68 daa, and the weight volume up to 75 daa. The maximum physiological quality was reached at 75 daa, with viability of 95 and 97 %, germination 92 and 97 %, emergence rate index of 3.08 and 2.80, for the first and second fruiting period respectively; these variables showed a high correlation with seed physiological maturity. The maximum concentration of total lipids (54.67 y 61.78 %) and proteins (24.24 y 23.11 %) was achieved 75 and 78 daa, for the first and second fruiting period, respectively. The saturated fatty acid with highest concentration at these harvest date were palmitic (14.89 y 13.36 %) and stearic (8.91 y 13.28 %), while on unsaturated were oleic (34.59 y 36.21 %) and linoleic (39.37 y 35.07 %). The palmitic acid trend to decrease while oleic and linoleic to increase as the seed advanced in maturation. Seed characters had a high correlation with physiological maturity (75 daa), that coincide with the yellow color of the fruit, and therefore all of them can be regarded as an indicator of this physiological stage. Maximum seed physiological quality, total lipid content and oleic and linoleic acids are achieved at physiological maturity.