NOPAL: CARACTERISTICI, REPRODUCERE, NUTRIȚIE, PROPRIETĂȚI - BIOLOGIE - 2025

Nopal (Opuntia) este un gen de cactus ale căror specii au fost folosite pentru mai mult de 100 de ani de locuitorii Mexicului, la granița dintre Statele Unite și Mexic și Statele Unite ale Americii. Acești cactusi sunt cunoscuți și sub denumirea de tună și sunt plante pentru uz ornamental.

Opuntia este cel mai divers și răspândit gen din America. În lume, sunt cunoscute circa 1600 de specii. Acest gen este puternic asociat cu polenizarea de către albine și coevoltat cu cel puțin două genuri din aceste insecte.

Nopal cu fructe. XHUANX

Exemple spectaculoase de asocieri formate de aceste cactus cunoscute sub numele de nopaleras pot fi văzute în natură. Nopalerele constau în gruparea în natură a cactusilor de diverse genuri. În cadrul acestor grupări pot exista în jur de 144 de variante ale genului Opuntia.

Florile și fructele Nopalului sunt strâns asociate cu polenizarea și diseminarea semințelor de către animale. Reproducerea sexuală și înmulțirea vegetativă prin fragmentare este comună și explică succesul reproducător al genului Opuntia.

Acest cactus a fost studiat pentru proprietățile sale hipoglicemice și pentru utilizarea potențială a acestuia pentru tratamentul diabetului de tip 2.

Originea nopalului

Mexicul este cel mai important centru de diversitate cu 669 de specii și 244 sub-specii de Opuntia. De fapt, Nopal face parte din figurile care apar pe steagul său.

Sursa: pixabay.com

Mai exact, genul Opuntia este originar din Mexicul central, iar de acolo a fost dispersat în America de Nord, America Centrală și Caraibe și, eventual, America de Sud în timpurile precolumbiene. De acolo, turiștii au transportat Nopalul din Mexic sau țări din apropiere în Europa și restul lumii.

caracteristici

Imobiliar

Radacinile cactusilor in general primesc putina atentie. Se dezvoltă atunci când areolele iau contact cu solul. Aceste tipuri de rădăcini diferă de alte plante, deoarece dezvoltă caracteristici xeromorfe care permit plantei să supraviețuiască în condiții de secetă. Aceste rădăcini pot contribui la toleranța la secetă în diferite moduri:

1. Restricția suprafeței rădăcinii și reducerea permeabilității acesteia la apă, în timp ce rădăcinile fine sunt acoperite cu un strat mai mult sau mai puțin impermeabil la apă sau au, de asemenea, un strat de vindecare pentru a evita pierderea apei în solul uscat.
2. Absorbția rapidă a cantității mici de apă furnizate de ploile ușoare, prin formarea de „rădăcini de ploaie” care se dezvoltă la câteva ore după primirea picăturilor de apă și care dispar când solul se usucă.
3. Scăderea transpirației tulpinilor datorită potențialului ridicat de apă al rădăcinilor.

Cladodio (tulpină)

Cladodii sunt tulpinile modificate cu funcție de frunze. Aceste tulpini au lăstari mici, cunoscute sub numele de areole care au păr și spini. Cladodii sunt tulpini suculente cu scoarță verde și funcție fotosintetică. Sunt de formă alungită, spatulo-oblongă, cu lungimea de aproximativ 30 până la 40 cm, uneori până la 80 cm și lățimea de 18-25 cm.

Areolele prezente în cladode produc, pe lângă coloane vertebrale, mici coloană vertebrală scurtă precum firele de păr numite mănuși. Stomatele sunt abundente și sunt prezente pe întreaga suprafață a tulpinilor și sunt distribuite uniform.

Sursa: pixabay.com

Epiderma cladodelor are mai multe funcții, cum ar fi reglarea mișcării dioxidului de carbon în plantă, cum ar fi oxigenul din plantă, reținerea apei în corpul plantei și protejarea plantei de ciuperci, insecte și lumină. solar intens.

Cactaceae au metabolism CAM (metabolizarea acidului crassulaceae) și sunt, în general, considerate rezistente la secetă, deoarece depozitează cantități mari de apă în tulpinile lor.

spini

În consecință, prezența spinii este o caracteristică particulară a cactusilor. Spinele cresc din areole și se pot distinge două tipuri de coloană vertebrală (spine și păr, aceasta din urmă mai bine cunoscută sub numele de mănuși).

Coloanele vertebrale sunt frunze modificate pentru a evita pierderea apei și servesc drept apărare împotriva prădătorilor. Ele au o mare importanță ca un caracter morfologic cu potențial taxonomic.

Flori și muguri de flori

Spre deosebire de alte cactus, în nopal, noile cladode (nopalitos) și mugurii de flori cresc din meristemele areolare. Acestea pot produce deja o floare sau un cactus. Odată produs, meristemul nu mai realizează acest proces.

De asemenea, acidul ghiberelic al fitohormonului a fost studiat pentru a promova dezvoltarea mugurilor de flori și acidul indol-butiric stimulează creșterea vegetativă a mugurilor. În acest fel, o producție florală ridicată reduce producția de nopalitos și invers. Producția de flori și nopalitos poate varia de la un an la altul de-a lungul vieții nopalului.

Sursa: pixabay.com

În regiunile subtropicale, mugurii de flori Opuntia încep atunci când temperatura medie lunară depășește 16 ° C. Aceasta este în martie-aprilie în emisfera nordică și septembrie-octombrie în emisfera sudică. Perioada florală variază între 3 și 5 săptămâni la unele specii, cum ar fi O. ficus-indica, și până la 25 de săptămâni în O. joconostle.

Morfologie florala

Axa florală arată de la baza sa în sus, un pedicel care unește floarea cu cladodul, precum și pericarpul care înconjoară ovarul inferior și receptaculul care conține periant, androecium și gnoecium. Unele specii au 24 de tepali (O. polyacantha), iar altele au 19 (O. phaeacantha)

Florile Opuntia sunt în general galbene, dar se găsesc și în portocaliu, roz, violet, roșu, alb sau pete. Florile hermafrodite sunt cele mai frecvente. De asemenea, dețin numeroase stamine, de exemplu, 265 în O. polyacantha, 358 în O. phaeacantha, 450 în O. viridirubra și 598 în O. brunneogemmia. Aceste stamine sunt de obicei galbene sau verzi cu un cerc sau spirală în stil.

Sursa: pixabay.com

Cerealele de polen sunt sferice, cubice sau dodecaedre, cu diametrul de 65-130 μm și punctate sau reticulate.

Unele specii au nectare la baza stilului. Stilul este simplu, gol, de obicei verde sau galben, deși uneori este roz, roșu sau portocaliu. Stigma apare deasupra anterelor și în centrul florii. Fiecare primordiu seminal este format din nucela, sacul embrionar, integumentele și microfilul.

fruct

Fructele Opuntia sunt uniloculare și polispermice. Există trei tipuri de fructe: cărnoase (conțin semințe cu pulpă în jurul ei și o coajă subțire), fructe uscate (semințe cu aproape fără pulpă și coajă subțire) și fructe xoconostle (semințe cu pulpă mică și o coajă groasă, acidă).

În fructele cărnoase, când acestea se maturizează pielea se îngroașă, tuberculii devin imperceptibili datorită turgorului țesutului, iar suprafața devine colorată. 90% din pulpă este formată din celule parenchimatoase originare din partea dorsală a epidermei învelișului funicular, iar restul de 10% este țesut funicular.

Sursa: pixabay.com

În O. ficus-indica, coaja verde necorespunzătoare are activitate stomatală și fotosintetică, contribuind între 8 și 10% la creșterea fructelor. Areolele fructelor au întotdeauna mănuși și pot avea spini sau fire de păr, care pot fi de la stadiul de flori.

seminte

Creșterea și maturarea semințelor apare la 30 până la 70 de zile de la antiteză. Semințele Opuntia sunt mici și ovoidale sau în formă de lentilă. O sămânță medie poate avea 0,45 cm lungime, 0,35 lățime și 0,16 cm grosime.

Semințele de mămăligă prezintă o latință, care este asociată cu impermeabilitatea integumentului și întărirea funicularului.

Taxonomie

Genul Opuntia a fost descris de Miller în anul 1754, după cum urmează:

- Regatul: Plantae.

- Superphylum: Embryophyta.

- Traheophyta Phylum.

- Clasa: Spermatopsida.

- Ordin: Caryophyllales.

- Familie: Cactaceae.

- Subfamilia: Opuntioideae.

- Gen: Opuntia P. Miller (1754).

Reproducere

Reproducere sexuală

Fructele și părțile vegetative, precum cladodele spinoase, sunt strâns legate de dispersia semințelor lor și de diseminarea vegetativă ridicată și eficientă de către animale.

Înmulțirea vegetativă pare a fi mai eficientă decât reproducerea sexuală. Cu toate acestea, ambele reproduceri (vegetative și sexuale) au contribuit posibil la succesul ecologic și la evoluția acestui gen.

anteză

Biologia reproductivă a fructelor cărnoase din specia Opuntia este legată de antiteză. În acest sens, dezvoltarea florilor necesită 21 până la 47 de zile și poate fi extinsă la 75 de zile.

În emisfera nordică, antiteza are loc între mai și iulie, iar în emisfera sudică apare între februarie și august. În nopali, înflorirea durează de obicei între 6 și 12 ore și, dacă începe târziu, se termină a doua zi.

În legătură cu reproducerea Nopalului, a fost descris sindromul albinelor. De acolo se știe că structura florală a facilitat polenizarea de către aceste insecte, fiind astfel poziția stilului care iese din stamine și o dimensiune mare a nectarului.

În acest sens, lobii stigmatului și stigmatul în sine sunt lipicioși și facilitează, de asemenea, atașarea altor insecte, care servesc ca dispersori pentru polen.

Sursa: pixabay.com

În ceea ce privește florile, nu există dovezi ale parfumului Opuntia; cu toate acestea, în fructele O. ficus-indica au fost determinate mai mult de 17 compuși volatili în legătură cu aroma sa.

polenizatori

Vizitatorii florilor Opuntia sunt variați, grupul cel mai abundent fiind Hymenoptera (84 specii și 19 identificate doar până la gen), urmată de Coleoptera (11 specii, 11 genuri), două specii Lepidopterane și până la 10 specii de păsări. .

Aceste cifre pot crește în funcție de bazele de date ale investigațiilor efectuate, pe lângă faptul că polenizatorii Opuntia au fost determinați doar pentru o parte din speciile acestui gen (aproximativ 19).

La rândul său, speciile de albine care vizitează Opuntia variază în perioada de înflorire. De exemplu, în zonele înalte din San Luis de Potosí și Zacatecas includ specii continue și abundente, specii continue și rare, specii rare prezente pentru o perioadă scurtă de timp la sfârșitul sezonului și specii casual.

Caracteristicile acestor insecte

Astfel, pentru ca o insectă în vizită să devină polenizator Opuntia, este necesar ca:

1. Că insecta este un consumator de polen și nectar și că cel puțin 50% din polenul pe care îl transportă este opunent.
2. Trebuie să coboare pe stigmat.
3. Timpul pe care îl petreci pe floare ar trebui să fie relativ scurt.
4. Trebuie să zboare de la floare la floare.
5. Măsoară aproximativ 1,4 cm lungime.

În plus, apomixul apare frecvent în Opuntia. Apomixis este producerea de semințe fără fertilizare prealabilă. În acest gen de plante, dezvoltarea embrionilor aventuroși din țesutul nucelar este foarte frecventă.

Înmulțirea vegetativă

Acest tip de reproducere apare frecvent în Opuntia. De fapt, unele specii se reproduc în principal în acest fel (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil și O. trichophora).

Sursa: pixabay.com

Unele studii au evaluat importanța reproducerii și înmulțirii în creșterea populației. Frecvența mare a înmulțirii vegetative poate păstra anumite caracteristici genetice.

Nutriție

Cactusii opuntioizi sunt specii cultivabile în zonele aride, în special datorită eficienței ridicate a transformării apei în biomasă. Din acest motiv, ele sunt recunoscute ca o cultură ideală pentru regimurile aride.

Culturile domesticite cu succes, cum ar fi O. ficus-indica, joacă un rol fundamental în economie. Fructele de miros sunt foarte comercializate la nivel mondial. De aceea, cultivarea Nopalului este la fel de importantă, deoarece cultivarea agavei este pentru tequila în economia agricolă din Mexic.

Opuntia cactus atinge o productivitate ridicată, dar numai cu fertilizarea corespunzătoare. Fertilizarea medie este de 0,9% N, 0,16% P, 2,58% K și 2,35% Ca, pentru o productivitate anuală de 20 de tone pe hectar pe an, luând în considerare alți macrocomenzi și micronutrienți.

Fructele de măceș sunt folosite ca hrană pentru furaje și ca supliment în alimentația animalelor.

Proprietăți medicinale

Nopalul are proprietăți medicinale derivate din fructele și cladodele sale. Acești cactusi sunt o sursă importantă de substanțe bioactive și constituenți chimici care cresc valoarea cactusului ca produs.

Cacterii au o activitate antioxidantă ridicată, au vitamina C, flavonoide și betalain. În plus, mai multe studii indică faptul că atât fructele, cât și cladodele au un nivel ridicat de nutrienți, minerale și vitamine.

Sursa: pixabay.com

Studii recente arată potențialul cactusului Opuntia de a inhiba carcinogeneza în culturile de linii celulare in vitro și in vivo.

În general, Nopal are o funcție medicamentoasă în tratamentul ulcerelor, anti-obezitate, antiinflamatoare, vindecare, antivirale, reducerea colesterolului, anti-cancer, neuroprotectoare și hipoglicemie.

Specie reprezentativă

Cea mai reprezentativă specie de Opuntia este O. ficus-indica. În afară de aceasta, există și un alt lucru care a fost studiat destul de mult, cum ar fi: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea și O. lindheimeri.

Referințe

1. Griffith, MP 2004. Originile unei importante culturi de cactus, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): Noi dovezi moleculare. American Journal of Botany 91 (11): 1915-1921.
2. AO. 2017. Ecologia culturilor, cultivarea și utilizările perei de cactus. 224 p.
3. Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Biologie reproductivă a Opuntiei: O revizuire. Journal of Arid Environments 64: 549-585.
4. Taxonomicon (2004-2019). Taxon: Genus Opuntia P. Miller (1754). Luat de la: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Compuși ai plantelor Opuntia (Cactaceae), activități biologice și perspective - O revizuire cuprinzătoare. Food Research International 112: 328-344.