Genética de la yuca amazónica guarda la huella cultural de los pueblos indígenas

 En los resguardos Andoque de Aduche y Villa Azul (Caquetá), La Fuga (Guaviare) y el cabildo Tikuna de Leticia (Amazonas), un análisis genético de 126 cultivares de yuca reveló que las diferencias en su ADN no dependen del territorio ni del grupo indígena sino de los usos y las prácticas culturales transmitidas por generaciones. En la Amazonía, la cultura ha sido tan determinante como la naturaleza en la evolución del cultivo más emblemático de la selva.

Esta raíz, cultivada en los 32 departamentos de Colombia y base de la dieta de millones de personas, sostiene la seguridad alimentaria de comunidades campesinas e indígenas que la siembran, transforman y conservan desde tiempos ancestrales. Resistente a los suelos pobres y a las sequías, la yuca ha sido reconocida por la FAO como uno de los cultivos estratégicos frente al cambio climático.

En la Amazonia el tubérculo significa abundancia y continuidad de la vida, y cada familia cuida sus propias variedades en la chagra. Allí nace la investigación del biólogo Andrés David Jiménez Maldonado, magíster en Ciencias – Biología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), interesado en comprender cómo el conocimiento tradicional –transmitido entre abuelas chagreras y sabedores– moldea la diversidad de un cultivo que también sostiene la identidad y la espiritualidad.

La investigación unió el trabajo científico con los conocimientos tradicionales de las comunidades. Durante varios meses, el biólogo recorrió el resguardo Andoque de Aduche, en Araracuara (Caquetá); Villa Azul, en Solano (Caquetá); La Fuga, en Calamar (Guaviare); y el cabildo indígena Tikuna, en Leticia (Amazonas), con cuyos habitantes construyó una metodología participativa que combinó entrevistas, observación y trabajo comunitario.

En las malokas conversó con los sabedores, guardianes de la historia y la medicina del territorio, y en las chagras compartió el trabajo diario con las mujeres, quienes le explicaron cómo identifican cada tipo de yuca por su textura, color o sabor, y cómo el uso que se le da determina su valor cultural.

Huella medible en los genes de la yuca

El investigador tomó pequeñas muestras de hoja de cada una de las 126 variedades, que luego analizó en el laboratorio del grupo Manihot Biotech de la UNAL, en donde extrajo el material genético para buscar sus diferencias internas.

Como en Colombia aún no existe la infraestructura para procesar miles de fragmentos genéticos al mismo tiempo, las muestras se enviaron a un laboratorio internacional especializado en genotipificación por secuenciación, técnica que permite identificar miles de pequeñas variaciones en el ADN y determinar qué tan emparentadas están unas plantas con otras.

El resultado fue un mapa con más de 47.000 diferencias genéticas en los 18 cromosomas de la planta. Al cruzar esos datos con la información recogida en los resguardos, el patrón fue claro: las plantas no se agrupan por la región ni por el pueblo que las cultiva, sino por los usos que las comunidades les dan.

Así, las variedades amarillas se emplean para elaborar fariña, alimento básico que acompaña casi todas las comidas; las blancas se destinan a la obtención de almidón, usado para preparar panes, casabes o tortillas y otros alimentos que se comparten en reuniones familiares; las dulces se consumen recién cosechadas; y las de manicuera tienen un valor simbólico y espiritual, pues se emplean en bebidas y rituales que evocan el origen de la humanidad según las narraciones indígenas.

Lo más revelador fue que estas agrupaciones coincidieron con los resultados de laboratorio. “La estructura genética de las plantas mostró el mismo patrón que la clasificación cultural, es decir que las yucas de un mismo uso compartían mayor similitud genética entre sí, aunque crecieran en regiones distantes o pertenecieran a pueblos diferentes”, destaca el magíster.

Esa significativa correspondencia entre el ADN y el conocimiento etnobotánico confirmó que las prácticas agrícolas y los intercambios entre familias han modelado la evolución del cultivo tanto como los factores naturales; en otras palabras, la cultura dejó una huella medible en los genes de la yuca.

Donde empezó la diversidad

El estudio permitió reconocer el papel de los cultivares de origen, es decir las variedades que, según las narraciones indígenas, fueron entregadas por el creador a los primeros pueblos. Estas plantas son consideradas como semillas fundacionales y guardianas de la identidad cultural. Además, los análisis genéticos mostraron que son las que presentan mayor distancia genética frente al resto de las muestras, lo que las convierte en un reservorio de diversidad única dentro del conjunto amazónico.

Para las comunidades, conservar estas yucas equivale a proteger su historia, pues ellas representan no solo la base de la alimentación, sino también la continuidad espiritual de los pueblos. “Los cultivares de origen son los que se cuidan con más esmero, los que no se intercambian fácilmente, y los que se siembran siguiendo las normas tradicionales de cada etnia. Su preservación depende de la transmisión oral de conocimientos, de la lengua y de la práctica cotidiana en la chagra”, relata el investigador.

Así mismo, mostró que los intercambios de estacas y semillas en celebraciones, matrimonios o trueques comunales han sido una fuente decisiva de diversidad. Las mujeres que migran por matrimonio suelen llevar consigo sus cultivares, lo que ha permitido que dos yucas sembradas a cientos de kilómetros puedan ser hermanas genéticamente, un reflejo del vínculo entre cultura, territorio y evolución.

De igual manera, el investigador evidenció que los procesos de intercambio, experimentación y selección cultural son tan determinantes como la adaptación ecológica. “Comprender esta relación es esencial para proteger tanto la biodiversidad como los sistemas de conocimiento que la sostienen”, señala el biólogo Jiménez.

También advierte que “la pérdida de lengua y de costumbres tradicionales amenaza directamente esa diversidad, porque en cada palabra y en cada práctica está codificado el conocimiento sobre las plantas. Si las nuevas generaciones dejan de aprender su idioma y su historia, se perderán no solo las semillas sino también la memoria genética y cultural que ellas representan”.

De la criolla a la pastusa: 22 variedades de papa mejoradas por la UNAL

 La papa es el tercer alimento más consumido en el mundo, y en Colombia es además el soporte vital de 350.000 empleos. Detrás de su historia reciente está la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), que desde 1988 ha creado 22 nuevas variedades, entre ellas la pastusa suprema, que revolucionó el cultivo al resistir la gota y reducir en 50 % el uso de fungicidas.

Desde los fríos páramos de Boyacá hasta las empinadas laderas de Nariño, durante siglos la papa ha acompañado a campesinos, cocineros y familias enteras, convirtiéndose en parte esencial de la identidad nacional.

Después del arroz y el trigo la papa es el tercer alimento más importante del mundo, y en Colombia tiene un papel que va mucho más allá de lo económico: genera alrededor de 350.000 empleos directos e indirectos, más de 100.000 familias productoras dependen de este cultivo, y hoy se cosechan más de 2,5 millones de toneladas al año, según el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA).

Aunque en los mercados y supermercados solemos ver apenas tres o cuatro variedades –pastusa, criolla o sabanera–, la realidad es que en el país se han identificado hasta 850 tipos diferentes de papa, una biodiversidad que sorprende incluso a expertos internacionales. Algunas son redondas y pequeñas como canicas doradas; otras alargadas y de piel rojiza; unas sirven para espesar caldos, otras para freír sin absorber aceite, y varias guardan en su interior colores inesperados: morados, rosados o amarillos intensos.

Antes de la década de 1970 Colombia ya había desarrollado variedades mejoradas, y desde 1988 la UNAL ha contribuido con 22 nuevas, entre ellas 13 de papa criolla, de la cual la Institución ha aportado el 72,2 % de su desarrollo. Uno de los ejemplos más significativos es la papa parda pastusa, probablemente la variedad más reconocida.

El profesor Carlos Eduardo Ñústez López, de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Bogotá, lleva décadas trabajando en el tema y recuerda que “la parda pastusa fue la primera variedad mejorada en Colombia, en 1955, convirtiéndose en un ícono y un paradigma. Con el paso de los años, especialmente entre 1955 y 2005, comenzó a perder tamaño, lo que hizo necesario un relevo genético”.

“Por ser una variedad con casi 60 años en el mercado, empezó a desadaptarse a los cambios de clima: antes se podía sembrar en la Sabana de Bogotá, pero luego quedó restringida a las zonas más altas de la cordillera; aunque mucha gente cree que aún consume pastusa, en realidad esta ha cambiado mucho”.

El investigador recalca además el aporte del ICA, con variedades como ICA Puracé, desarrollada en 1972 y cultivada en pequeñas áreas de Antioquia (en Boyacá y Cundinamarca ya no se encuentra),

o ICA Nevada, exclusiva del territorio antioqueño, con un nicho de mercado muy específico y adaptada a altitudes cercanas a los 2.100 msnm.

“El inicio del mejoramiento genético de papas en la Facultad de Ciencias Agrarias empezó en 1988 con el profesor Nelson Estrada Ramos, y en 1995 se firmó un convenio con el ICA y la Federación Colombiana de Productores de Papa para trabajar en este tema”, indica el experto Ñústez.

Ya en 2023, la UNAL –junto con Fedepapa y el Fondo Nacional de Fomento de la Papa– impulsó la creación de parcelas semicomerciales en municipios como Toca (Boyacá), en 4 fincas con 3 variedades insignia: Bachué (en honor a los muiscas), reconocida por su excelente fritura; Villa (por el municipio de Villapinzón), destacada por su resistencia a sequías; y Jacky (dedicada a la esposa del profesor Ñústez), con un gran potencial de rendimiento.

“Actualmente tenemos 38 parcelas en el país. Estamos en fase de desarrollo de semillas”, añade.

De la resistencia a la gota al rescate del patrimonio papero

Otra variedad fundamental trabajada por la Universidad es la Pastusa Suprema, que ha demostrado resistencia a la enfermedad de la gota gracias a un cruce con una variedad mexicana. “Esta papa cambió completamente el panorama del cultivo, porque en 2009 ya ocupaba 46.000 hectáreas, con el 34,3 % de toda el área sembrada del país”, señala el profesor Ñústez.

Esta innovación permitió reducir hasta en un 50 % el uso de fungicidas contra la gota (capaz de arrasar cultivos enteros en pocos días) y amplió el rango de siembra en el país, al tiempo que aumentó la productividad y la rentabilidad frente a otras variedades.

Para entender la magnitud de esta riqueza basta con viajar a Boyacá, en donde se han registrado más de 18 variedades que aún circulan en ferias y plazas locales. Allí, en pueblos como Toca o Ventaquemada, las abuelas siguen distinguiendo las papas no por un nombre científico sino por su función en la cocina. La papa criolla, por ejemplo, es tan valorada que recientemente fue destacada como una de las mejores del mundo por el ranking internacional Taste Atlas.

“La variedad Betina, adoptada en Boyacá, también es un buen ejemplo del trabajo de la Universidad, pues muestra buena resistencia al estrés hídrico; o la Esmeralda, que además tiene una forma y un color muy atractivos”, comenta el profesor.

El proceso de mejoramiento genético no ocurre en un laboratorio aislado: los campesinos participan activamente en la elección y validación de nuevas variedades. Ellos prueban la semilla en sus parcelas, observan si realmente rinde más, si resiste enfermedades, y sobre todo si la gente la acepta en la cocina. Gracias a ese trabajo conjunto, entre 2003 y 2005 se liberaron 6 variedades tetraploides –como Esmeralda, Rubí y Punto Azul– que rápidamente fueron adoptadas por los agricultores, pues asegura cosechas más estables y rentables.

El mejoramiento genético de la papa consiste en cruzar variedades con cualidades distintas, por ejemplo una de buen sabor con otra resistente a enfermedades, y seleccionar, tras varias pruebas en campo y laboratorio, aquellas plantas “hijas” que combinan lo mejor de ambas.

“Uno de los grandes retos es la variedad Diacol Capiro, que tiene gran sensibilidad a la enfermedad de la gota, pues fue desarrollada en 1961. Por eso es fundamental el relevo genético. Es necesario que estos procesos no se bloqueen, porque son para beneficio de los cultivadores, los paperos y los consumidores”, advierte el profesor Ñústez, quien presentó su conferencia en Agroexpo 2025.

Más allá de lo económico hay un componente cultural y simbólico que no se puede ignorar: cada papa lleva consigo una memoria agrícola. Al rescatar germoplasma nativo, es decir material genético de variedades locales, los investigadores también están protegiendo un patrimonio que pertenece a todos. Perder una variedad de papa significa no solo dejar de comerla, sino borrar siglos de adaptación, conocimiento campesino y biodiversidad andina.

 

Firmas hiperespectrales mejoran la agricultura colombiana con inteligencia artificial

 Por la limitada capacidad del ojo humano para observar los fenómenos de la naturaleza, históricamente el hombre ha recurrido a herramientas más sensibles a la luz, entre ellas las imágenes hiperespectrales, una técnica que aunque se usa para monitorear desde el espacio la Tierra y otros planetas, también se puede usar en contextos mucho más cercanos –por ejemplo agricultura o investigación biológica–, como ya lo hace la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira.

En Colombia, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) está implementando esta tecnología –que funciona mediante sistemas de imágenes con cámaras especializadas–, impulsada entre otros por el ingeniero agrónomo Diego Felipe Conejo Rodríguez, candidato a Doctor en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira.

En el mundo de la botánica cada planta tiene su propia “firma”, una característica única que refleja su identidad, similar a la huella dactilar en los seres humanos. Para este caso, las firmas hiperespectrales se basan en la reflectancia (cantidad de luz que un cuerpo refleja después de absorber parte de la energía que recibe) emitida por cada planta en un rango específico de longitud de onda.

“Uno puede ir al campo a tomar la firma hiperespectral, ingresar los datos al modelo, y el mismo modelo clasifica la especie sin necesidad de una valoración taxonómica”, explicó el investigador. En Colombia esta técnica se está empezando a aplicar en especies como cacao, limón, borojó y otras plantas nativas del Pacífico y la Amazonia colombiana, y ha logrado clasificar las muestras evaluadas con 96 % de precisión.

Las firmas hiperespectrales –que representan la “huella digital” de cada planta– revolucionarán la agricultura en Colombia, gracias al desarrollo de una innovadora tecnología que utiliza inteligencia artificial regenerativa para clasificar especies vegetales y animales con 96 % de precisión, y que promete mejorar el análisis de cultivos en tiempo real, reduciendo costos y maximizando eficiencia.

Esta tecnología opera en un rango extendido de 350 a 2.500 nanómetros, superando de forma significativa a los métodos tradicionales, que generalmente alcanzan niveles más limitados –entre 400 y 700 nanómetros, restringidos al espectro visible–, lo que representa un avance científico, ya que permite analizar características invisibles al ojo humano como la concentración de nutrientes o moléculas específicas, preservando las muestras sin afectar la planta mientras identifica cultivos y evalúa su composición física y química con una precisión sin precedentes.

Aunque hace 50 años la NASA desarrolló las firmas hiperespectrales para analizar y explorar planetas y estrellas respecto al contenido de hierro o minerales, hoy esta tecnología está al alcance de la agricultura gracias a equipos avanzados como el QualitySpecTech (valorado en cerca de 100.000 dólares), un dispositivo que permite recolectar datos precisos en pocos segundos, revolucionando la forma en que se monitorean los cultivos.

Inteligencia artificial y big data, la alianza perfecta

Para interpretar las firmas hiperespectrales, el investigador Conejo emplea modelos de inteligencia artificial (IA) regenerativa, la cual aprende continuamente a medida que se introducen nuevos datos, a diferencia de la IA convencional, que solo recibe cierta cantidad de datos fijos para predecir. Esto es clave en un país megadiverso como Colombia, en donde constantemente se descubren nuevas especies y variedades.

“Sin IA sería muy complejo clasificar las especies con esta tecnología, debido a la cantidad de información; por ejemplo, de 80 especies que evaluamos en Amazonas y el Pacífico tenemos un registro de más de 5 millones de datos, lo que implica tener big data y computación a la mano para poder generar la clasificación”, indica el científico.

Así, los modelos de IA regenerativa seleccionaron las 30 variables más relevantes de entre miles de plantas analizadas en las dos regiones colombianas seleccionadas, lo que permitió clasificar las especies de manera eficiente para el Banco de Germoplasma que resguarda el CIAT con el propósito de garantizar los alimentos en el futuro de la humanidad.

Estas firmas tienen aplicaciones que van más allá de la clasificación de especies; por ejemplo, pueden identificar compuestos químicos en plantas medicinales, optimizar el manejo de cultivos y monitorear su desarrollo fenológico (reacción de organismos vivos a los cambios climáticos y estacionales del entorno) sin necesidad de destruir muestras. “Es como tener un laboratorio portátil que trabaja en tiempo real”, destacó el experto Conejo.

Los retos

Uno de ellos es el elevado costo de los equipos, lo que limita su acceso a centros de investigación y productores pequeños. Otro desafío es la formación de capital humano. “En Colombia aún hay pocos ingenieros agrónomos y biólogos capacitados para utilizar estas herramientas, por lo que es esencial reducir los costos de los sensores y fomentar su uso masivo para democratizarlas”, advierte el investigador.

Esta tecnología permite no solo identificar especies vegetales y animales, sino también predecir aquellas que aún no se conocen, lo que contribuye con la preservación y el uso sostenible de la biodiversidad. “Hoy también lo están haciendo con la mosca soldado negra, que es una especie de mucho interés para la valorización de residuos orgánicos”, concluye el investigador.

Residuos de agave con potencial cosmético, vinos de frutas y colorantes naturales, innovaciones presentadas en Congreso de la UNAL

 A partir de residuos de la planta de sisal (Agave sisalana) se elaborarían productos cosméticos naturales como hidratantes, fotoprotectores y aclaradores para la piel; así mismo, con las partes que no se aprovechan de las naranjas o del café se pueden elaborar vinos cuya producción sirva como emprendimiento en regiones con alta dependencia del cultivo de coca; y del fruto del árbol de la jagua (Genipa americana) se obtiene un tinte o colorante azul con gran proyección industrial.

Los líderes de dichas iniciativas dieron a conocer los avances de estas investigaciones durante el X Congreso Internacional en Desarrollo Humano y Rural Sustentable, realizado por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Orinoquia entre el 23 y el 25 de octubre en Yopal (Casanare). En el evento se presentaron proyectos innovadores en sostenibilidad y bioprospección, así como alternativas económicas sostenibles que se adelantan en Colombia y en otros países como Brasil y México.

El profesor Roberto Bernal, director del Instituto de Estudios de la Orinoquia (IEO) de la UNAL Sede Orinoquia, señala que “la importancia de estos espacios académicos es fomentar iniciativas que aprovechan los recursos naturales de manera responsable”.

“Los aportes presentados aquí van en la línea de la bioeconomía y la sostenibilidad en territorios rurales, donde la bioprospección, que consiste en la exploración de la biodiversidad para fines comerciales, juega un papel fundamental como potencial estrategia de desarrollo para países ricos en biodiversidad como Colombia”.

De residuos a cosméticos

Uno de los proyectos más innovadores presentados fue el del profesor Marcio Ferrari, del Departamento de Farmacia de la Universidad Federal de Río Grande del Norte (Brasil), quien propone el uso de residuos del sisal o henequén (Agave sisalana) para producir productos cosméticos.

“Solo el 4 % de la hoja del sisal se utiliza para producir fibras –como cuerdas y artesanías–, mientras que el 96 % restante es desechado sin ningún tratamiento ni valor comercial”, afirmó el experto Ciencias Farmacéuticas.

La investigación que lidera ha desarrollado un proceso para convertir estos residuos en ingredientes multifuncionales para productos como hidratantes, fotoprotectores y aclaradores de piel, promoviendo así la economía circular, “donde el residuo de una industria puede generar materia prima para otra, además de ofrecer una nueva fuente de ingresos para las comunidades rurales que dependen del sisal”.

Vinos y cocina molecular ¿alternativa al cultivo de coca?

Otro proyecto destacado fue el “Laboratorio de Sabores”, una iniciativa de la Institución Educativa Técnica Domingo Belisario Gómez en Bolívar (Cauca), el cual busca reducir la dependencia del  cultivo de coca a través de emprendimientos agroindustriales liderados por los estudiantes de esta institución.

Según Samuel Sebastián Burbano, estudiante de grado 11, “hemos desarrollado productos a través de la exploración química aprendida en el colegio, como derivados lácteos, chorizos, o vinos de frutas locales que usualmente se desperdician, como la naranja que tiene temporadas de abundancia en nuestro municipio”.

Así, se ha demostrado que es posible generar ingresos de manera sostenible y legal. Esta iniciativa no solo brinda alternativas económicas a la comunidad, sino que además contribuye a la formación científica de los estudiantes.

Jorge Alberto Aguilar, biólogo y docente director del proyecto, enfatizó en que “este es un ejemplo de cómo la educación y la agroindustria pueden integrarse para ofrecer soluciones sostenibles a problemáticas como el conflicto armado y la falta de oportunidades en zonas rurales”.

“Los estudiantes aplican conocimientos de la ciencia de alimentos como la cocina molecular para encapsular sabores, y en química orgánica para transformar materias primas locales en productos innovadores, como el vino de café, de naranja, la hidromiel, etc., lo que ha generado un impacto positivo en la comunidad y ha fomentado un cambio de mentalidad entre los jóvenes”.

Color azul natural del fruto, para proteger el árbol

Por otra parte, la ingeniera agrónoma Deisy Carolina García Sánchez, representante de la empresa Ecoflora, presentó una propuesta basada en la extracción de un colorante azul natural, a partir del fruto del árbol de la jagua (Genipa americana), una especie nativa de Colombia. Este colorante, que ha sido aprobado por la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos, se ha convertido en una opción sostenible para la industria alimentaria y cosmética, debido a sus propiedades naturales y su estabilidad en condiciones ácidas.

“Este desarrollo no solo representa una alternativa a los colorantes sintéticos, sino que además contribuye a la preservación de la jagua en su hábitat natural, promoviendo la bioeconomía y la sostenibilidad en las regiones donde se cultiva, pues la producción de este colorante no solo reduce la contaminación, sino que también brinda nuevas oportunidades económicas para las comunidades rurales”, precisó.

El Congreso también sirvió como un espacio para la articulación entre la academia y el sector empresarial, por lo que profesor Bernal señala que “eventos como este son esenciales para promover el desarrollo de productos que aprovechen de manera sostenible la biodiversidad local, al tiempo que se generan oportunidades económicas para la comunidad; en la Orinoquia abundan los recursos naturales que pueden ser utilizados de manera responsable”.

La participación de estudiantes y jóvenes investigadores también fue un aspecto central del Congreso. El profesor Marcio Ferrari expresó su satisfacción por la diversidad de participantes, que incluyó no solo a científicos sino también a emprendedores y representantes de comunidades rurales. “El intercambio de conocimientos entre diferentes sectores ha enriquecido mucho las discusiones y ha abierto nuevas oportunidades de colaboración”, concluyó el académico.

Polvo instantáneo de uchuva, fresa y mora: dosis de vitaminas C y A

 El producto tiene propiedades antioxidantes y potencialmente anticancerígenas, y una vida útil de alrededor de 6 meses, en comparación con los 5 días que dura la fruta fresca. Sus usos irían desde la preparación de un “jugo” instantáneo hasta su uso como materia prima de cremas cosméticas, helados o yogures.

Según la Sociedad de Agricultores de Colombia, el país es uno de los mayores productores de frutas en el mundo, una actividad que genera 765.000 empleos directos y 1,8 millones de empleos indirectos.

Manuela Gallón Bedoya, doctora en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, afirma que “estas cifras podrían mejorar si reconocemos que no somos un gran exportador y buscamos alternativas que agreguen valor a estos productos, que aumenten su vida útil y faciliten su transporte y distribución a otros países”.

Por eso, y con el fin de hacer un aporte a la competitividad en el sector agroindustrial y agroalimentario, la investigadora seleccionó tres frutas con altos índices de producción, sobre todo en Antioquia: fresa, mora de Castilla y uchuva, que además tienen buenas propiedades sensoriales y una alta cantidad de compuestos antioxidantes.

“Estas frutas duran alrededor de 5 días en etapa poscosecha, y si no se consumen se tienen que descartar. Por eso el proyecto que formulamos también pretende alargar su tiempo de utilidad sin que pierdan vitaminas ni minerales. Para lograrlo pensamos en una metodología que se llama secado por aspersión, que básicamente consiste en retirarle toda el agua a la fruta, que es uno de los factores más críticos para su deterioro”, agrega.

Para esto, primero determinó la cantidad de cada fruta que debía utilizar, y concluyó que la más abundante debía ser la uchuva, pues era la que más sólidos aportaba y una de las más económicas según el análisis de costos.

“Así, la uchuva aportó un 50 % de los sólidos, seguida de la fresa con el 18 %, y lo demás en mora. Otro punto interesante es que como ‘material de pared’ para proteger el producto durante el secado, que se hace a muy altas temperaturas, elegimos la maltodextrina con un 6,3 % y la goma arábiga con un 0,6 %, cantidades muy bajas frente a productos comerciales similares, que tienen más aditivos que fruta”, explica.

Más duradero que una fruta en estado natural

A partir del secado por aspersión, la investigadora obtuvo un polvo ligero que, por el alto contenido de fructosa que absorbe agua, se volvía pegajoso y se adhería a las superficies del equipo y el empaque.

“Este fue uno de los principales retos que afrontamos. Por eso optamos por una técnica adicional que aglomera, con la que se hacen productos como el café instantáneo y algunas bebidas achocolatadas, pues convierte el polvo en gránulos más grandes, evitando que se pegue y permitiendo que se disuelva en líquidos”, explica.

Después evaluó otras características como el tiempo que dura el producto en buen estado, y encontró que mantiene sus propiedades hasta 6 meses. “Para saberlo, almacenamos el producto en unas bolsas con características similares a las que se le ofrecerían al consumidor final, que garantizan una barrera a elementos como el oxígeno y el vapor de agua, y las sometemos a distintas condiciones, por ejemplo a temperaturas de 15, 25 y 35 °C”.

Luego de monitorear cada mes las bolsitas, comprobó que aunque a 35 °C había más deterioro que a 15 °C, durante 6 meses se mantenía una estabilidad total. “Un estudio futuro sería muy valioso en ese sentido, para encontrar alternativas de durabilidad a altas temperaturas”.

Antioxidante y con potencial anticancerígeno

El producto final aporta el 90 % del valor diario recomendado de vitamina C y el 15 % de vitamina A, además de que tiene una alta proporción de antioxidantes. “Como la mayoría de los productos que tienen esta última cualidad también suelen ser anticancerígenos, aprovechamos la oportunidad de evaluarlo, gracias a una beca de la Universidad de Almería (España), en donde tienen un línea celular de cáncer de colon”, continúa la investigadora Gallón.

Este tipo de experimentos se llevan a cabo para determinar la “viabilidad celular”. Así, si un producto arroja una baja viabilidad celular en cierto tiempo o según cierta concentración de antioxidantes, se considera con capacidad anticancerígena. Así, se encontró que con una concentración de antioxidantes de 170 microgramos por mililitro se disminuía un 50 % de las células viables de cáncer de colon.

Otro punto destacable es que la metodología también se probó a escala industrial, en convenio con Proexcar, de manera que se procesaron de manera exitosa 100 kg de fruta y se obtuvo el registro sanitario del Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (Invima).

“Entre las formas de consumirlo sugerimos una porción de 40 gramos de polvo en 200 mililitros de agua, lo que nos da un ‘jugo’ de estas tres frutas. No obstante, el aglomerado también sirve como materia prima para la industria cosmética y de alimentos, para elaborar cremas, helados, yogures, etc., facilitando el manejo de la fruta, pues no habría que almacenarla en frío ni desinfectarla”, finaliza.

La tesis se desarrolló gracias al Sistema Nacional de Regalías y tuvo la asesoría de los profesores Misael Cortés Rodríguez y Jesús Humberto Gil González, ambos adscritos a la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Medellín.

Con tiamina se combatiría la principal enfermedad de los cultivos de clavel

 La vitamina B1 sería efectiva para combatir el hongo Fusarium oxysporum, causante de la marchitez vascular, una de las principales amenazas de la flor de mayor exportación nacional. Los resultados de una investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) evidencian que la tiamina se podría utilizar como alternativa para controlar esta enfermedad.

El investigador Walter Hernando Pérez Mora, químico y estudiante del Doctorado en Ciencias - Química de la UNAL, centró su investigación en el estudio de alternativas al control integral a este patógeno, trabajo dirigido por los profesores Luz Marina Melgarejo y Harold Duván Ardila Barrantes, en colaboración con académicos de la Universidad Militar Nueva Granada y de la Universidad de Córdoba (España).

Una alternativa al uso de plaguicidas

El hongo Fusarium oxysporum es uno de los principales desafíos para los cultivadores de claveles en Colombia, ya que puede causar pérdidas del 50 o 60 % de la producción. Este hongo se propaga por el suelo y se activa desde las raíces interrumpiendo el paso de agua y nutrientes a la flor, lo que puede causar la marchitez vascular y la pudrición basal, es decir que afecta tanto el tallo como las hojas de la planta.

Según Asocolflores, Colombia es líder mundial en la exportación de claveles. En 2023 se exportaron más de 48.000 toneladas a países como Estados Unidos, Japón, Holanda, Polonia y España, que representaron 285 millones de dólares para el país.

Tradicionalmente el control de este patógeno se ha basado en el uso intensivo de plaguicidas, una práctica no solo costosa, sino que además presenta riesgos significativos para el medioambiente y la salud humana.

La investigación del químico Pérez se enfoca en una solución más sostenible: activar el sistema inmunológico de la planta mediante el uso de tiamina, una vitamina comúnmente consumida por los humanos que ha demostrado ser efectiva en la inducción de resistencia en los claveles, y es toxicológicamente segura.

“En fitopatología la enfermedad no es lo normal, la enfermedad es una excepción a la regla, esto se da porque las plantas tienen un sistema inmunológico tan efectivo que solo los patógenos que han tenido un proceso de evolución junto con la planta logran realmente afectarla. Es el caso de F. oxysporum contra clavel, si se da la interacción puede ser devastador para el cultivo”, sostiene el investigador Pérez.

Resultados alentadores y proyecciones futuras

Mediante técnicas avanzadas como la proteómica –que estudia las proteínas a gran escala– y la metabolómica, que hace referencia al análisis de las pequeñas moléculas encargadas de los procesos bioquímicos en la célula, conocidas como metabolitos, el equipo de investigación comprobó que la tiamina no solo aumenta las defensas naturales de la planta con proteínas, sino que además promueve la producción de compuestos antioxidantes como los flavonoides, que protegen las células vegetales del daño.

Aunque los ensayos iniciales se han realizado en condiciones controladas de vivero, el siguiente paso es ampliar las pruebas a cultivos en campo. Los hallazgos representan un avance hacia un manejo más responsable y efectivo de los patógenos en la agricultura, alineado con los objetivos de sostenibilidad.

Además, esta vitamina ofrecería una alternativa más económica y segura que los plaguicidas y contribuye a generar propuestas de un manejo integral de la enfermedad con un enfoque en la sostenibilidad ambiental, ya que minimiza la contaminación del aire, el suelo, y el agua, lo que representa un beneficio para las comunidades rurales que dependen de la producción de claveles en Colombia, incluyendo a miles de mujeres campesinas.

Este hallazgo ha despertado un gran interés en el sector floricultor, pues un cultivo se podría perder completamente si es afectado por la enfermedad, que desde hace décadas se busca cómo combatirla.

Analizan los cromosomas del maíz criollo colombiano para preservar su diversidad

 El maíz, uno de los cultivos más antiguos de América y fundamentales para la alimentación, presenta una vasta diversidad genética que durante décadas ha sido objeto de estudios; el más reciente adelantado en Colombia analizó los genes de 3 variedades, lo que permitió identificar cómo se adaptan a enfermedades y condiciones climáticas, un dato relevante para conservar este alimento.

Los científicos del Grupo de Investigación en Recursos Fitogenéticos Neotropicales (GIRFIN) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, en conjunto con la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, de la Universidad de São Paulo en Piracicaba (Brasil), querían evaluar si existían diferencias cromosómicas entre 3 razas de maíz criollas: Cariaco, Costeño y Pira.

Los maíces de la raza Cariaco tienen un tamaño total de cromosomas de 53,10 μm, físicamente presentan mazorcas de gran tamaño con granos de color amarillo y una textura lisa. Son conocidos por su adaptabilidad y uso versátil en diferentes condiciones agrícolas.

Por su parte, la raza Costeño se caracteriza por sus granos de color amarillo a dorado; su estructura incluye cromosomas con un par metacéntrico, que contribuye a una apariencia robusta. Es apreciado por su resistencia y capacidad de crecimiento productiva en zonas costeras como la región Caribe.

La raza Pira tiene mazorcas con granos que pueden variar entre amarillo y rojo. Físicamente, son más pequeñas y a menudo tienen una textura rugosa. Es una de las razas más antiguas de Colombia, representa una conexión con las variedades ancestrales manteniendo características originales vitales para la diversidad genética del maíz colombiano.

En Colombia, por ejemplo, se cultivan 42 razas de maíz criollo, cada una con características morfológicas y genéticas que las distinguen, entre ellas el tamaño de la mazorca, el color y la textura de los granos, así como su adaptabilidad a diferentes altitudes y condiciones climáticas. Sin embargo, su caracterización ha sido tradicionalmente limitada a estudios morfológicos y moleculares.

En este estudio pionero se analizaron las características cromosómicas de estas 3 razas de maíz colombiano y se revelaron diferencias importantes para proponer una nueva alternativa de clasificación para este tipo de razas: el lote haploide, que mide el tamaño total de los cromosomas en células, mostró que la raza Cariaco tiene un lote de 53,10 μm, el Costeño de 53,77 μm, y el Pira de 49,27 μm.

Para abordar este estudio, los investigadores emplearon técnicas de citogenética tanto clásica como molecular. La citogenética es una rama de la genética que se enfoca en el estudio de los cromosomas, su estructura, función y comportamiento durante la división celular.

Esta técnica se utiliza con más frecuencia en animales y humanos para determinar, por ejemplo, alteraciones como el síndrome de Down, observar directamente los cromosomas bajo el microscopio y analizar su morfología, por lo que demostró resultados prometedores en la investigación, abriendo nuevas posibilidades para el estudio de la biodiversidad vegetal.

El proceso inició en el Laboratorio de Citogenética de la UNAL Sede Palmira, en donde se utilizaron técnicas de citogenética clásica, “el análisis incluyó la observación de cromosomas en células de raíz de maíz criollo, utilizando sustancias como la 8-hidroxiquinoleina para detener la división celular en la fase de metafase, momento en el cual los cromosomas son más visibles y fáciles de analizar”, explica el ingeniero agrónomo José Rene Jiménez Cardona, investigador del GIRFIN.

Posteriormente el estudio avanzó hacia la citogenética molecular, en colaboración con la Universidad de São Paulo. Esta técnica permitió combinar la observación directa de los cromosomas con la identificación de secuencias genéticas específicas mediante el uso de sondas de ADN, además de identificar y clasificar la estructura de los cromosomas individuales, e identificar genes específicos asociados con características importantes como la resistencia a factores bióticos (enfermedades) y abióticos (estrés por temperatura, inundaciones, etc.).

Los resultados revelaron diferencias significativas en la morfología cromosómica entre las 3 razas de maíz analizadas, las cuales se manifestaron en variaciones en el tamaño, la forma, el número y tipo de cromosomas, así como en la presencia de anormalidades y su distribución. A diferencia de los estudios tradicionales, que se limitan a observar características físicas o a secuenciar el ADN, este estudio proporcionó una visión más completa de la diversidad genética.

Según el investigador Jiménez, “al identificar diferencias cromosómicas entre las razas es posible desarrollar estrategias de conservación más efectivas que preserven la diversidad genética existente para su prospección”. Además, la caracterización citogenética se puede utilizar para seleccionar razas con características deseables y cruzarlas para obtener híbridos con mejor rendimiento y mayor resistencia a condiciones adversas.

El trabajo estuvo dirigido por los profesores Creuci María Caetano, desde la UNAL Sede Palmira, y Mateus Mondin desde la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz en Brasil.

Como parte de los eventos previos a la COP16, este jueves la UNAL Sede Palmira abre sus puertas a investigadores y ciudadanía en general interesada en conocer la rica diversidad de maíces criollos colombianos en una exhibición especial de su colección, muestra central del evento “Acciones y retos para la conservación de la diversidad biológica”del Seminario Nacional Sentipensares y Pluriversos, que se lleva a cabo en el auditorio Hernando Patiño Cruz de la UNAL Sede Palmira, que también puede seguir en vivo

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Floreciendo en la urbe, invernaderos del campus de la UNAL en Bogotá

 Maíz, tomate, feijoa, frijol y curuba, entre otras tantas variedades de flores, frutos, hortalizas y plantas, se cultivan en los 9 invernaderos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, pertenecientes a la Facultad de Ciencias Agrarias. Allí no solo se cultiva sino que también se adelantan proyectos de investigación, y se espera no solo ser los productores de la materia prima utilizada en los restaurantes universitarios, sino también convertirse en una huerta urbana que beneficie a toda la ciudad.

Recorriendo la transitada calle 26 de la capital del país es imposible pasar por alto las imponentes estructuras de los 9 invernaderos que conforman el epicentro de innovación agrícola de la UNAL, dedicados a la producción y la investigación. Actualmente están en reestructuración, proceso que incluye inversiones tanto de una empresa que donó plásticos como de recursos propios de la Facultad para mejorar su recubrimiento.

En uno de los invernaderos más activos se están cultivando dos variedades de tomate: cherri y San Marzano; esta nave está destinada a un curso llamado Ciclo 2, donde los estudiantes de Agronomía aplican sus conocimientos en producción agrícola como parte de su formación final. También hay cultivo de gulupa, durazno y aguacate.

El enfoque principal del proyecto es la producción de alimentos, alineado con la iniciativa “Campus a tu mesa”, con la que la Universidad busca producir parte de los alimentos que se utilizan en los restaurantes universitarios. La financiación para esta iniciativa provino del Área de Bienestar de la Sede Bogotá, interesada en fomentar la producción agrícola dentro de la Institución.

Vale la pena destacar que esta producción no busca reemplazar completamente las necesidades alimenticias de la Universidad en su sede capitalina, sino más bien complementarla y llevar productos frescos a los platos de los estudiantes.

Laboratorios vivos para los estudiantes

La idea es proporcionarles una referencia dentro del campus sobre cómo se lleva a cabo la producción agrícola, contrastándola con las prácticas de los productores externos. Para ello es fundamental la colaboración entre diferentes Facultades, como Ingeniería (carrera de Ingeniería Agrícola) y Ciencias (carrera de Química).

Se busca utilizar los invernaderos no solo para cultivar plantas, sino también para investigar las propiedades físicas y químicas de los sustratos en los que crecen. Esto convierte los invernaderos en un espacio articulador entre diversas disciplinas dentro de la Universidad.

En cuanto a la producción, se espera cosechar tomates maduros en planta, lo que mejora su sabor. Se plantea la posibilidad de cosechar aproximadamente 50 días después de la siembra, con la primera cosecha prevista para el 7 de mayo. Sin embargo, una preocupación es el control de plagas, para lo cual se emplean métodos ecológicos como las bandas amarillas para capturar insectos. Este enfoque busca reducir la necesidad de aplicar productos químicos sintéticos para el control de plagas.

Además, no todos los invernaderos funcionan para los mismos propósitos, por ejemplo el 2 se destina principalmente a la investigación. Se planea llevar a cabo estudios sobre cannabis, hongos y papas, así como investigaciones en entomología. También se encuentra un proyecto de la Sede que se enfoca en recrear el cultivo de plantas en ambientes tropicales.

Investigaciones Max Planck

En estos espacios se encuentran también las investigaciones del proyecto Max Planck que se centran en el estudio de solanáceas, tales como papas, ajíes y tomates. Su labor implica la recolección y propagación de semillas y material vegetal de diversas regiones para luego realizar estudios genómicos, obtener extractos antimicrobianos y llevar a cabo análisis bioquímicos.

Max Planck es una iniciativa de los institutos Max Planck de Alemania, establecidos en varias universidades del país, incluyendo la UNAL. La Institución cuenta con tres grupos de investigación liderados por Federico Roda y Alejandro Caro, profesores del Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias, y Daniel Restrepo Montoya, líder del grupo tándem Max Planck.

Por ejemplo, el grupo del profesor Roda se enfoca en solanáceas con propósitos terapéuticos, mientras que el grupo del experto Restrepo trabaja específicamente en especies con metabolitos antimicrobianos. Además cultivan plantas como ñame silvestre, que posee propiedades antimicrobianas. También estudian compuestos como los alcaloides presentes en algunas plantas y con propiedades diversas, como el alcaloide de la escopolamina, presente en las daturas.

Se cuenta también con el Jardín de Polinizadores, en donde abejas, mariposas, moscas y colibríes buscan su alimento transfiriendo el polen de una planta a otra permitiendo que se produzcan frutos y semillas fundamentales para una alimentación sana y para seguir manteniendo las comunidades de plantas que proveen múltiples servicios como regulación climática y agua.

El propósito del profesor Nicolás Duarte Cano, responsable de los invernaderos, es transformar estos espacios en áreas útiles y productivas para toda la comunidad, ya sea en términos de extensión, academia o investigación. Su misión es erradicar el estado de abandono y uso inapropiado de estos lugares, encaminándolos hacia un futuro como huerta urbana. Así, busca que tanto la comunidad universitaria como la ciudadanía en general se beneficien de la productividad y los recursos ofrecidos en estos espacios.