Composición química del xilema primario y secundario de cactaceae.

Abstract

La familia Cactaceae tiene aproximadamente 2000 especies distribuidas en cuatro subfamilias que presentan diversidad de formas, tamaños y anatomía. La anatomía del xilema y la composición química del xilema secundario principalmente de especies fibrosas se han estudiado. La composición química del xilema secundario y primario de Cactaceae, el uso potencial de Opuntia en la industria y el flujo de agua a través del xilema aún no se han investigado en las especies no fibrosas. La composición química del xilema secundario de especies no fibrosas y xilema primario de Cactaceae, el uso potencial de Opuntia en la industria y el flujo de agua a través del xilema de Cactaceae no se han analizado. Se utilizaron ocho especies de plántulas, el cilindro vascular de 25 especies adultas y cladodios maduros de tres especies de Opuntia. Las muestras se secaron, molieron y extrajeron secuencialmente con disolvente con base en la norma TAPPI T-222 om-02. Lignina Klason, celulosa y hemicelulosa se cuantificaron. Espectros de infrarrojo por Transformada de Fourier se obtuvieron para calcular índices de celulosa cristalina y relación siringilo/guayacilo de lignina. Oxidación con nitrobenceno se utilizó para cuantificar la relación siringilo/guayacilo con HPLC. Mediante microscopía de fluorescencia con tres bandas de excitación se determinó la distribución de celulosa y lignina en tejidos vegetales teñidos con safranina O/verde rápido. En dos especies no fibrosas se dividió la raíz, mediante absorción por raíz se agregó fucsina ácida al 0.2 % y comparó el flujo de agua con microscopía de campo claro. La composición química de xilema primario y secundario tuvieron diferencias significativas en las variables de extraíbles y compuestos lignocelulósicos (p < 0.05). Mediante componentes principales se obtuvo que la lignina fue la variable que separa los grupos de xilema secundario y en xilema primario fueron la variable de tejido sin extraíbles y extraíbles en agua caliente. En xilema primario la proporción siringilo/guayacilo fue homogénea, en xilema secundario fue heterogénea y correspondió con la fluorescencia del tejido analizado. Los índices de cristalinidad variaron entre 60 y 93 %. El flujo de agua fue diferente entre las especies, los resultados reflejaron la heterogeneidad de Cactaceae, sus adaptaciones y uso potencial en la industria. _______________ CHEMICAL COMPOSITION OF PRIMARY AND SECONDARY XYLEM OF CACTACEAE. ABSTRACT: Cactaceae family has about 2000 species distributed in four subfamilies with different forms, sizes and anatomy. Mainly secondary xylem anatomy and chemical composition of fibrous species have been studied. Chemical composition of xylem of non-fibrous species and primary xylem of Cactaceae, the potential use of Opuntia in industry and the flow of water of Cactaceae have not been analyzed. The objectives of this study were to determine the chemical composition and anatomy of primary and secondary xylem of Cactaceae, chemical composition of Opuntia cladodes and study the water flow of two species of Cactaceae. Eight seedling species, the vascular cylinder of 25 adult plants and mature cladode species of three Opuntia species were used. The samples were dried, grounded and extracted sequentially with solvent based on the TAPPI T-222 om-02 standard. Lignin Klason, cellulose and hemicellulose were quantified. Fourier Transform Infrared spectra were obtained to calculate cellulose crystallinity index and lignin syringyl/guaiacyl ratio. Nitrobenzene oxidation was used to quantify the syringyl/guayacil ratio by HPLC. Fluorescence microscopy with three excitation bands determined the distribution of cellulose and lignin in plant tissues stained with safranine O/fast green. Two non-fibrous species with divided root, acid fuchsin 0.2% was added with absorption root and compared the water flow with light field microscopy. The chemical composition of primary and secondary xylem had significant differences in the variables of extractives and lignocellulosic compounds (p < 0.05). Through Principal Components Analysis it was obtained that lignin was the variable that separates the groups of secondary xylem and in primary xylem it was the free-extractive sample and extractives in hot water. In primary xylem the syringyl/guayacil ratio was homogeneous, in secondary xylem it was heterogeneous and corresponded to the fluorescence of the tissue analyzed. Crystallinity index varied between 60 to 93 %. The water flow was different among the species. Results reflected the heterogeneity of Cactaceae, their adaptations and potential use in the industry.