Mauricio Bermudez Mendez 720445 Seminario de Botánica 12 Prof.Ana Margarita Silva Benavides. Proyecto escrito abril 2021. ● a) Título, Nostoc ● b) descripción taxonómica En la base de datos de Global Biodiversity Information Facility (GBIF, 2019) se define el género Nostoc como: Reino Bacteria Phylum Cyanobacteria Clase Cyanobacteriia Orden Cyanobacteriales Familia Nostocaceae Genero Nostoc Vaucher ex Bornet & Flahault, 1886 Especies 1. Nostoc alatosporum Sant'Anna et al. 2. Nostoc caeruleum Lyngbye ex Bornet & Flahault 3. Nostoc calcicola Bréb. ex Bornet & Flahault 4. Nostoc carneum C.Agardh ex Bornet & Flahault 5. Nostoc commune Vaucher ex Bornet & Flahault 6. Nostoc edaphicum N.V.Kondrat. 7. Nostoc ellipsosporum Rabenhorst ex Bornet & Flahault 8. Nostoc flagelliforme Harvey ex Molinari-Novoa, Calvo-Pérez & Guiry 9. Nostoc foliaceum Moug. ex Bornet & Flahault 10. Nostoc humifusum Carmich. ex Bornet & Flahault 11. Nostoc interbryum Sant'Anna et al. 12. Nostoc kihlmanii Lemmerm. 13. Nostoc linckia B 14. Nostoc maculiforme Bornet & Flahault, 1888 15. Nostoc microscopicum Carmich. ex Bornet & Flahault 16. Nostoc minutissimum Kütz. ex Bornet & Flahault
17. Nostoc minutum Desm. ex Bornet & Flahault 18. Nostoc muscorum Schw. 19. Nostoc paludosum Kütz. ex Bornet & Flahault 20. Nostoc parmelioides Kütz. ex Bornet & Flahault 21. Nostoc pruniforme C.Agardh ex Bornet & Flahault 22. Nostoc punctiforme A 23. Nostoc sphaericum Vaucher ex Bornet & Flahault 24. Nostoc sphaeroides Kütz. ex Bornet & Flahault 25. Nostoc verrucosum Vaucher ex Bornet & Flahault 26. Nostoc viride Sant'Anna et al. 27. Nostoc zetterstedtii Aresch. ex Bornet & Flahault De estas especies las de mayor ocurrencia en GBIF, incluyendo las cultivadas, son: ● Nostocaceae
12,276
○ Nostoc
12,276
■ Nostoc commune
6,703
■ Nostoc pruniforme
319
■ Nostoc linckia
273
■ Nostoc parmelioides
215
■ Nostoc sphaericum
212
■ Nostoc zetterstedtii
200
y por localidades: United States of America 4272 Sweden
828
Norway
503
Australia
474
France
434
En la base de datos del Missouri Botanical Garden solo se reseña Nostoc commune Vaucher ex Bornet & Flahault para el genero (Tropicos, 2021)
● Descripción Morfológica: De formas esféricas, aspecto gelatinoso, verde, tamaño más o menos de una avellana. Las colonias formadas por filamentos, constituidos por células más o menos esféricas, que se reúnen a manera de cuentas de rosario, formando tricomas sencillos. (Neyra,2014)
Fig. 1. Nostoc commune Vaucher ex Bornet & Flahault observed in United States of America by elvapaulson (licensed under http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)
Son cianobacterias que forman colonias macroscópicas, esféricas o amorfas, pardo amarillentas, irregularmente lobadas de viejas, con la superficie lisa o verrugosa, de aspecto filamentoso o gelatinoso, normalmente con un periderma diferenciado en la superficie. Los filamentos de la colonia están unidos de forma irregular, más o menos densamente agregados, a veces más unidos en las capas periféricas; están rodeados de una vaina ancha que sólo es visible en los filamentos de la periferia de las colonias jóvenes y que se mezcla con el mucílago de la colonia. Los tricomas tienen la misma anchura en toda su longitud, siendo las células apicales similares a las restantes, cilíndricas, con forma desde barril a casi esféricas (formando filamentos moniliformes). (Neyra,2014) Se caracterizan como tricomas (filamentos de células aproximadamente esféricas o en forma de barril de 3 a 6 μm de ancho) en forma de pelo. Las células son similares a las de Anabaena, pero están incrustadas en un mucílago firme y extenso que puede ser de textura coriácea y de color pajizo o marrón. Crece en superficies con aguas poco profundas. Puede flotar libremente o fijarse. (Bellinger, E & Sigee, D. 2010.)
Los heterocitos (células especializadas que fijan nitrógeno) son de forma esférica u ovalada y generalmente solitarios. Las acinetos (células de supervivencia inactivas, no móviles, de pared gruesa) son aproximadamente 2 veces el tamaño de la célula vegetativa y se pueden encontrar en filas, generalmente ovaladas o elipsoidales, pero raramente presentes (Laughinghouse, HD et al . 2019)
Fig 2. Detalle de la colonia con filamentos embebidos en un mucílago globoso. (Bellinger, E & Sigee, D. 2010.) Son comunes la forma esférica (Nostoc sphaericum) y la forma lechuga (Nostoc commune). (Jurado, B. et al. 2014.)
Fig 4. Nostoc forma esféricas y forma lechugas
● c) características del hábitat donde se encuentra, El Nostoc es una cianobacteria de fácil observación que crece en terrenos húmedos, lagos, lagunas y riachuelos de poca profundidad. Constituye masas gelatinosas, redondeadas, hidratadas, informes y blandas de algunos centímetros, de color verde oliváceo o marrón, que crece sobre el suelo o las rocas. (Neyra,2014)
Fig 5. Registros georeferenciados https://www.gbif.org/species/3219414 Las condiciones ambientales de las partes altas de la cordillera andina a màs de 3000 msnm pueden ser extremas en cuanto a cambios de temperatura y radiaciòn solar. En cuanto a la temperatura, en condiciones naturales presentan variadas adaptaciones a las diferentes condiciones de temperatura de su entorno. Como la mayoría de las bacterias son mesófilas, con tasas máximas de crecimiento entre los 20 y 42 °C. Por su parte, el nivel de acidez pH presenta condiciones ligeramente alcalinas en un rango de pH entre 8 y 10. Se cultiva y desarrolla a pH alcalino como condición
óptima
de
crecimiento.(Neyra,
2014).
Su
rápido crecimiento y
adaptabilidad la puede convertir en plaga (Laughinghouse, HD et al . 2019.). ● d) usos biotecnológicos del alga. El consumo humano de microalgas silvestres se limita a pocas especies debido al estricto control sobre seguridad alimentaria, factores comerciales, demanda del mercado y preparación específica. Los 3 géneros más destacados son Chlorella, Spirulina y Dunaliella. (Hernández-Pérez, 2014). Sin embargo, el consumo cultural incluye la ingesta de algas presentes en los ambientes donde se desarrollan los pueblos locales, tal es el caso de Japòn donde forman parte de la cultura gastronòmica.
El alga Nostoc es utilizada en la alimentación humana por su alto valor nutritivo desde épocas precolombinas, principalmente en zonas andinas. En los países sudamericanos donde es nativo se le conoce como cushuro, murmunta, llullucha o llayta. (Neyra, 2014) Principalmente está en la dieta de pueblos de Ecuador, Perú y Bolivia. Es de muy bajo coste, cada año es recolectado durante la épocas de lluvias, diciembre a marzo, se vende seco en mercados populares de estos tres países, incluyendo el Norte de Chile. (Neyra, 2014) El análisis fisicoquímico, microbiológico y toxicológico garantiza su inocuidad y seguridad para el consumo humano. En el análisis microbiológico se encontró ausencia de microorganismos patógenos (Jurado, B. et al. 2014.), por lo que su potencial como fuente de alimentaciòn humana no tiene inconvenientes. Contienen de 35 a 42 % de proteínas, grasas, minerales (Ca, P, Fe, Na, K). Contiene todos los aminoácidos esenciales. Es también rico en vitaminas B1, B2, B5. Se menciona como fuente de macronutrientes como carbohidratos, grasas y proteínas, así como micronutrientes en el caso de minerales como Calcio y vitaminas. Se reportan sus niveles de proteínas, calcio y vitamina A. Es de mencionar además el reporte de neurotóxicos. (Ponce, 2014) Es resaltado el valor del género Nostoc como fuente de diversos químicos como carotenos y antioxidantes, así como
compuestos
elementos inhibidores del
cáncer (Mostafa, 2012). En el análisis del valor nutricional del extruido con nostoc (Neyra, 2014) en 100 gramos al 10-15% el aporte en energía es de cerca de 300 Kcal, el aporte de proteínas alrededor de 5g y el aporte en grasas es de casi 8g, el aporte en carbohidratos es 60g y el aporte de calcio es del orden de 100 mg. El nostoc es motivo tanto de promoción general a nivel informativo, como foco de estudio académico (González, & Sulluchuco, 2018.) como fuente de alimento válida para combatir la desnutrición infantil mediante barras energéticas. (Chasquibol, et al 2020.)
También se menciona como producto industrial para obtener un aditivo viscoso de manera natural y económica de bajo costo para la industria alimentaria y farmacéutica mediante transformación industrial.(Jurado, B. et al. 2014.) Además como fertilizante natural y tiene usos medicinales diversos (Ponce, 2014), incluyendo con propiedades hipoglucemiante como antidiabètico (Inocente, 2019).
Destacar el posible uso de esta alga como biofertilizante para hortalizas, almàcigos o cultivos que tengan mayor rendimiento econòmico. (Irisarri, P, Gonnet, S y Monza, J. 2008)(Ortiz, G. 2015 ) por su capacidad de fijar N o favorecer la absorción de fertilizantes. ● e) bibliografía. ➢ Bellinger, E y Sigee, D. 2010. Freshwater algae. Identification and use as bioindicators. Wiley-Blackwell. Oxford, USA. 285p. ➢ Chasquibol, N. et al. 2020. Estudio y caracterización de proteínas y polisacáridos de cushuro (Nostoc commune) de la laguna de Cotaparaco Recuay, Ancash para el desarrollo de alimentos funcionales y contribuir con la disminución de la desnutrición Infantil. Universidad de Lima. Perú. Proyecto Investigación activo. ➢ Chuquilin, R. y Rosales, D. 2016. Estudio de la biosorción de Cd (II) Y Pb (II) usando como adsorbente Nostoc sphaericum Vaucher. Rev. Soc. Quím. Perú [online]. , vol.82, n.1 ➢ GBIF Secretariat (2019). GBIF Backbone Taxonomy. Checklist dataset https://doi.org/10.15468/39omei accessed via GBIF.org on 2021-04-20. ➢ González, C y Sulluchuco, P. 2018. Evaluación de la aceptabilidad del cushuro (Nostoc sphaericum) en preparaciones culinarias saladas y dulces, por estudiantes universitarios, Lima – 2018. Universidad Peruana Unión. 177p ➢ Hernández-Pérez, A y Labbé, J. 2014 .Microalgas, cultivo y beneficios. Revista de Biología Marina y Oceanografía Vol. 49, Nº2: 157-173. 18p ➢ Irisarri, P, Gonnet, S y
Monza, J. 2008 : Fijación de nitrógeno por
cianobacterias y fertilización en arroz. Serie: FPTA Nº 21 © , INIA. 30p.
➢ Inocente, M.A. et al. 2019 Actividad hipoglucemiante in vitro de los polisacáridos digeridos de Nostoc sphaericum Vaucher ex Bornet & Flahault (cushuro). Horiz. Med. [online]. , vol.19, n.1. pp.26-31 ➢ Jurado, B. et al. 2014. Estudio fisicoquímico, microbiológico y toxicológico de los polisacáridos del nostoc commune y nostoc sphaericum. Rev. Per. Quím. Ing. Quím.: Vol. 17 N.1 . Págs. 15-22 ➢ Laughinghouse,
HD
et
al
.
2019.
Biología y Manejo de Nostoc
(Cyanobacteria) en Viveros e Invernaderos.(UF/IFAS Extension) Universidad de la Florida, USA. 4p ➢ Ortiz, G. 2015 Evaluación del valor como biofertilizantes de Nostoc sp. y Anabaena sp. en plántulas de menta (Mentha spicata) . UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL BOGOTÁ, D.C. 73p ➢ Mostafa, S. 2012. Microalgal Biotechnology: Prospects and Applications Chapter from the book Plant Science Edited by Nabin Kumar Dhal. INTECH. 41p ➢ Neyra, F.Á. 2014. Calidad nutricional y aceptabilidad de un producto extruido a base de nostoc (nostoc commune) Puno – Perú, diciembre 2013 - marzo 2014. Universidad Nacional del Altiplano Facultad de Ciencias de la Salud Escuela Profesional de Nutrición Humana. Puno, Perù. 93p. ➢ Ponce, E. 2014. Nostoc: A different food and their presence in the precordillera of Arica. Idesia: vol.32, n.2 ➢ sn Cushuro tiene más calcio que la leche y más hierro que la lenteja. 2020. Agronoticias. Perú. ➢ Tropicos.org.
Missouri
Botanical
http://www.tropicos.org/Name/100386847
Garden.
20
Apr
2021
