Las legumbres [1 ed.] 8400101642, 9788400101640

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COLECCIÓNDIVULGACIÓN

Las legumbres Las legumbres

COLECCIÓNDIVULGACIÓN

Las legumbres ALFONSO CLEMENTE Y ANTONIO M. DE RON (COORDINADORES)

ALFONSO CLEMENTE Y ANTONIO M. DE RON

COORDINADORES

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A pesar de estar presentes en todas las culturas, las virtudes nutricionales, ambientales y económicas de las legumbres no son muy conocidas. Son clave para una alimentación saludable (humana y animal) por su alto contenido en proteínas, hidratos de carbono de absorción lenta, fibra, minerales, vitaminas y compuestos bioactivos. Además, las investigaciones muestran que reducen ciertos factores de riesgo para la salud como niveles elevados de colesterol, la diabetes y la disfunción cardiovascular. Por otro lado, la función medioambiental de las leguminosas se basa en la fijación biológica del nitrógeno atmosférico en sus raíces, por simbiosis con microorganismos del suelo. El nitrógeno es, después del agua, el nutriente más limitante en la agricultura y la fijación de este ayuda a evitar el uso excesivo de fertilizantes químicos (que desprenden gases de efecto invernadero) contribuyendo, por tanto, a limitar el cambio climático. Las legumbres también son una parte importante de la economía local. No puede olvidarse tampoco el papel relevante de las legumbres en la gastronomía, tradicional e innovadora, que supone un valor añadido para la sociedad y una satisfacción saludable para la ciudadanía. Gracias a la colaboración de importantes investigadores, este libro muestra la aportación de las legumbres a toda la cadena alimentaria y las cualidades que hacen que tengan un papel protagonista en la mitigación del cambio climático, la mejora de la nutrición, el desarrollo de la agricultura sostenible, la prevención de enfermedades y la lucha contra el hambre.

ISBN: 978-84-00-10164-0

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Las legumbres

Coordinadores: Alfonso Clemente Gimeno y Antonio M. de Ron Pedreira

MINISTERIO DE ECONOMêA Y COMPETITIVIDAD

Madrid, 2016

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Con la COLECCIÓN DIVULGACIÓN, el CSIC cumple uno de sus principales objetivos: proveer de materiales rigurosos y divulgativos a un amplio sector de la sociedad. Los temas que forman la colección responden a la demanda de información de los ciudadanos sobre los temas que más les afectan: salud, medio ambiente, transformaciones tecnológicas y sociales… La colección está elaborada en un lenguaje asequible, y cada volumen está coordinado por destacados especialistas de las materias abordadas. COMITÉ EDITORIAL

CONSEJO ASESOR

Pilar Tigeras Sánchez, Directora Beatriz Hernández Arcediano, Secretaria Ramón Rodríguez Martínez José Manuel Prieto Bernabé Arantza Chivite Vázquez Javier Senén García Carmen Viamonte Tortajada Manuel de León Rodríguez Isabel Varela Nieto Alberto Casas González

José Ramón Urquijo Goitia Avelino Corma Canós Ginés Morata Pérez Luis Calvo Calvo Miguel Ferrer Baena Eduardo Pardo de Guevara y Valdés Víctor Manuel Orera Clemente Pilar López Sancho Pilar Goya Laza Elena Castro Martínez

Catálogo general de publicaciones oficiales http://publicacionesoficiales.boe.es

Editorial CSIC: http://editorial.csic.es (correo: [email protected])

Rosina López-Alonso Fandiño María Victoria Moreno Arribas David Martín de Diego Susana Marcos Celestino Carlos Pedrós Alió Matilde Barón Ayala Pilar Herrero Fernández Miguel Ángel Puig-Samper Mulero Jaime Pérez del Val

MINISTERIO DE ECONOMêA Y COMPETITIVIDAD

Primera edición: 2016 © CSIC, 2016 © Alfonso Clemente Jimeno y Antonio M. de Ron Pedreira (coords.) y de cada texto, su autor, 2016 © Los Libros de la Catarata, 2016 © Fotografía de cubierta: © iStock/Thinkstock Reservados todos los derechos por la legislación en materia de Propiedad Intelectual. Ni la totalidad ni parte de este libro, incluido el diseño de la cubierta, puede reproducirse, almacenarse o transmitirse en manera alguna por medio ya sea electrónico, químico, mecánico, óptico, informático, de grabación o de fotocopia, sin permiso previo por escrito de la editorial. Las noticias, los asertos y las opiniones contenidos en esta obra son de la exclusiva responsabilidad del autor o autores. La editorial, por su parte, solo se hace responsable del interés científico de sus publicaciones. ISBN (CSIC): 978-84-00-10164-0 e-ISBN (CSIC): 978-84-00-10165-7 ISBN (Catarata): 978-84-9097-253-3 NIPO: 723-16-264-7 e-NIPO: 723-16-265-2 IBIC: PDZ Depósito legal: M-41.762-2016 En esta edición se ha utilizado papel ecológico sometido a un proceso de blanqueado ECF, cuya fibra procede de bosques gestionados de forma sostenible.

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Índice

Prólogo, por Enrique Playán Jubillar y Francisco Tomás Barberán.............. 9 1. Las legumbres en la historia, por José Ignacio Cubero Salmerón....... 11 2. Las legumbres en la cocina, por Julián Otero Rodríguez, Gema Serrano Ríos, Daniel Lasa Etxegoien e Irma Pérez Baena................... 21

3. Las legumbres en España, por Antonio M. de Ron Pedreira,

Diego Rubiales Olmedo, M. José González Bernal, M. José Suso LLamas, Juan Gil Ligero, Josefa Rubio Moreno, Eva M. Córdoba Jiménez, Salvador Nadal Moyano, Marcelino Pérez de la Vega, Javier Alonso Ponga y Eduardo de Miguel Beascoechea............................................................. 35

4. Las legumbres en una agricultura sostenible, por Lucía de la Rosa Fernández, Juan Fajardo Vizcayno, José Pío Beltrán Porter, Luis A. Cañas Clemente, José J. Pueyo Dabad, Diego Rubiales Olmedo, Eulogio J. Bedmar Gómez, David Correa-Galeote, Álvaro Peix Geldart, Martha H. Ramírez-Bahena, Iker Aranjuelo Michelena y José A. Hernández Cortés........................................................................ 79

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5. Las legumbres y su valor nutricional, por Mercedes Martín Pedrosa, Juana Frías Arevalillo, Cristina Martínez Villaluenga, Elena Peñas Pozo, Alfonso Clemente Gimeno, Pilar Rupérez Antón e Inmaculada Mateos-Aparicio................................................................... 111

6. Las legumbres en la salud humana, por José Carlos Jiménez López, Cristina Delgado Andrade, Raquel Olías Sánchez, Alfonso Clemente Gimeno, Cristina Martínez Villaluenga, Juana Frías Arevalillo, Elena Peñas Pozo y Blanca Hernández-Ledesma........ 125

7. Las legumbres en la nutrición animal, por Luis A. Rubio San Millán, David R. Yáñez Ruiz, Ignacio Martín García y Alfonso Clemente Gimeno.... 147

Sobre los autores.................................................................................... 163

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Enrique Playán Jubillar y Francisco Tomás Barberán*

Prólogo

L

designación por la Asamblea General de las Naciones Unidas de 2016 como el Año Internacional de las Legumbres dio la oportunidad al CSIC de aportar visibilidad al trabajo de las más de 130 personas que en la organización se ocupan de este tema. Más de 40 de ellas son investigadores de plantilla, repartidos entre las áreas de ciencias agrarias y de ciencia y tecnología de los alimentos. La agroalimentación tiene una contribución del 5,5% al producto interior bruto de España y representa el 16% de las exportaciones del país. Las legumbres constituyen un claro ejemplo de la cadena de valor que forman la agricultura y la alimentación, ya que estas tienen un papel muy destacado, tanto en nuestra gastronomía como en la nutrición animal. Las legumbres forman parte de la familia botánica de las leguminosas, que tienen una propiedad crítica en los días que vivimos: son capaces de cooperar con un microorganismo para fabricar su propio fertilizante nitrogenado. De esta manera, contribuyen decididamente a mitigar los efectos del cambio climático. Más allá de su importancia económica, nutricional y ambiental, las legumbres juegan un papel clave en nuestra historia y cultura. La ciencia española está a la altura de este papel, posicionándose como el sexto país en investigación sobre legumbres. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que es responsable de la tercera parte de los artículos nacionales sobre el tema, consigue a

* Enrique Playán Jubillar es coordinador de Ciencias Agrarias del CSIC. Francisco Tomás Barberán es coordinador de Tecnología de los Alimentos del CSIC.

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tres cuartas partes del impacto científico nacional. Por otro lado, se sitúa como la cuarta institución del mundo en contribuciones a la investigación sobre las legumbres. Este libro, que ha sido editado desde el CSIC, cuenta con colaboraciones de grandes investigadores de distintas instituciones españolas. No habría sido posible llevarlo a cabo sin la colaboración de la Asociación Española de Leguminosas y sin el impulso de la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica. Es preciso agradecer muy particularmente el trabajo de los editores y de todos los autores. En estos días en los que los trabajos de investigación abundan y abordan todos los rincones de la ciencia, es una excelente noticia dar la bienvenida a este volumen de divulgación. Estamos convencidos de que estos esfuerzos ayudarán a hacer nuestra agricultura más sostenible, nuestros alimentos mejores y más nutritivos y nuestra sociedad más consciente de la importancia de la investigación agroalimentaria.

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José Ignacio Cubero Salmerón

1. Las legumbres en la historia 1.1. Historia e historias Al tratar el tema que me encomendaron los editores no puedo por menos de recordar aquel soneto de Lope de Vega: “Un soneto me manda a hacer Violante…” y añadiría, como él, “que en mi vida me he visto en tal aprieto”, pues una cosa es escribir sobre “la historia de las legumbres” —para algunos datos sobre este tema, véase Cubero (2016a)—, donde se pueden traer a colación las historias más diversas, y algo muy distinto es hablar de “las legumbres en la historia”. La aparición de animales y plantas, y aun de rocas y minerales, en la historia (la de la humanidad, no hay otra) es esporádica, salvo en el uso de oro y plata para comprar bronce y acero y masacrarse unos a otros. Pero las plantas, en concreto, han jugado pocas veces un papel crucial

en la historia. No hay que creer que porque una famosa guerra se llamara “de las Dos Rosas”, la bella flor jugara más papel que el de ser flor heráldica de los York y de los Lancáster, o que los lirios hayan pintado otra cosa que el haberlo estado en el escudo de los Borbones. Se ha combatido, eso sí, y se seguirá combatiendo hasta el fin de los siglos por el alimento, y en ese alimento juegan las plantas un papel protagonista, pero individualizar alguna de ellas no es tarea fácil. Por otra parte, hablar de “historia” parece presuponer algún hecho trascendental digno de ser reflejado en las crónicas de todos los tiempos, pero la palabra tiene más connotaciones que las de las gestas heroicas; está, por un lado, las “historias”, esto es, anécdotas o sucesos variados, y la “intrahistoria”, lo que pertenece a la vida cotidiana, 11

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de apariencia intrascendente, pero esencial para el desarrollo de la humanidad, esto es, de la historia épica. Es difícil separar esos tres conceptos, pues no existirían los héroes si no comieran y su vida no estuviera hecha a base de sucesos, no siempre combates singulares. Además, la historia es un árbol con numerosas ramas a cual más importante: la de las batallas necesita las de la técnica y de la ciencia; estas se desarrollan a partir de sencillos embriones que son las historias y la intrahistoria, y todas nutren las de la escritura. Así pues, comentar en estas páginas los momentos de la humanidad en los que hayan aparecido leguminosas implica tener presente los tres planos arriba mencionados sin que normalmente se sepa dónde colocar lo que se cuenta.

1.2. En la historia 1.2.1. Las lentejas Un episodio sí que me atrevo a colocar dentro de los hechos decisivos de la más pura historia. Lo narra el Génesis (25: 29-33). Esaú, el primogénito y favorito de Isaac y heredero, por tanto, de la promesa hecha por Dios a Abraham, llegó del campo fatigado y vio y olió el guiso hecho por su hermano Jacob. “Dame de ese guiso”, le pidió, y Jacob le contestó, con bastante desahogo: “Dame a cambio

tu primogenitura”, y tan hambriento estaba Esaú, que así lo prometió. El guiso era, como es bien sabido, un plato de lentejas. Como en tantos otros momentos de la historia, no es posible saber el curso que hubieran tomado los acontecimientos, pero ni Jacob hubiera emigrado a Egipto, ni se hubieran formado las 12 tribus israelitas ni hubiera nacido Moisés… y para qué elucubrar más. Todo por un plato de lentejas, y el guiso pudo ciertamente tenerlas de materia prima. Se cultivaban en esa misma región desde la primera ola de domesticaciones hace 10 milenios, y fueron, junto a la cebada, de las pocas plantas que se podían cosechar en regiones tan áridas. Aún hoy en día, ambos cultivos son tenidos por los más “valientes” en cuanto a colonización se refiere, encontrándoselos en los límites de la aridez y del frío. Fáciles de conservar, eran un contrapunto a la monótona comida a base de cordero o, mejor, carnero. ¿Y qué tendría el plato que tanto tentó a Esaú? El condimento más probable, desde luego, debió de ser el hambre que el primogénito traía, pero como el guiso de lentejas no ha cambiado grandemente desde remotos tiempos, cabe pensar que contenía huesos de cordero con carne adherida y buenos trozos de grasa también de cordero. Puede que alguna planta aromática como condimento; conocerían

seguramente algunos exóticos como el estoraque y el lentisco (los llevaban los caravaneros ismaelitas que hacían la ruta desde el actual Yemen a Egipto), y conocerían la pimienta, pues eran pastores ricos, pero eran productos caros para un vulgar guisote de pastores. Hoy, en nuestros lares, carne y grasa serían de cerdo, pero entonces, aun sin el tabú que la ley mosaica dictó sobre este, era un animal prohibido para los pastores, pues las pozas de agua de aquellos ambientes áridos estaban reservadas para hombres y ovejas, y no hay más que observar cómo quedan cuando en ellas se bañan los cerdos para percibir que estos eran incompatibles con la vida del pastor que buscaba aguas puras para él y su ganado en tierras casi desérticas —los que siguen diciendo que es por la triquina (una elucubración francesa de mediados del XIX) no piensan por un momento, aparte de otras consideraciones puramente epidemiológicas, en que hay muchísimos más pueblos “porcófilos” que “porcófobos”, con la misma triquina en todas partes (Cubero, 2016b)—. 1.2.2. Los guisantes y sus parientes Los guisantes, conocidos en la Antigüedad como arvejas, nombre que ha persistido, como tantos otros, en la América hispana (en nuestro país se restringe a las vezas), también son un producto de la primera domesticación, y también es originario del Próximo

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Figura 1.1. Gregorio Mendel.

Oriente. Se consumían, como las lentejas y todos los granos secos de leguminosas en general, en potajes con trozos de carne, grasa, hojas y raíces variadas; se podían moler y con la harina se hacían gachas. El consumo de grano verde de guisante, al igual que el de las habas, fue introducido muy probablemente en el Bajo Imperio Romano, época decadente en todo menos en el refinamiento culinario de los potentados, y en esas mesas siguió apareciendo hasta nuestros días. Parece ser que en el siglo XVII, Luis XIV fue un apasionado de tal especialidad gastronómica y, como es lógico, la nobleza francesa y puede que por imitación toda la europea también lo fue. No tendría el asunto mayor interés si no fuera porque se originaron al menos tantas variedades de guisante de huerta como nobles y advenedizos había, y tal diversidad tuvo una consecuencia interesante tiempo después. Se dice que Gregorio Mendel, trabajando en su centro de enseñanza agrícola (eso es lo que era su monasterio), eligió cuidadosamente para sus cruzamientos un cierto número

de variedades de guisante, y es más que probable que la diversidad puesta a su disposición se debiera a la proliferación originada en el gusto del Rey Sol. Los trabajos de Mendel son los fundacionales de la genética y, si bien su arranque se inicia realmente en 1900 con el redescubrimiento de las leyes del monje, nadie podrá negar que su desarrollo ha sido y sigue siendo crucial en la historia no solo de la ciencia, sino de la humanidad. Su influencia es patente no ya en todas las ramas de la biología, incluyendo medicina y agricultura, sino en filosofía, pues ¿hubiera sido antes posible estudiar, y no solo especular, el origen de los seres vivos, del hombre y de todo lo que le concierne, y fundamentalmente la manera en cómo el hombre se ve a sí mismo? Como consecuencia, influye poderosamente en las ideas políticas y educativas: ambientalistas y eugenésicos, igualdad o desigualdad de sexos, “homófobos” y “homófilos”, etc. Es falso que los trabajos de Mendel fueran ignorados; fueron despreciados porque, decían las grandes cabezas científicas

del XIX, de una planta sin importancia como el guisante, ¿cómo se podían deducir leyes biológicas universales? Se hizo verdad el dicho evangélico: “La piedra despreciada por el arquitecto se convirtió en piedra angular”. Al mismo tiempo que Mendel, otro interesado en la herencia biológica, Francis Galton, perteneciente a la más alta elite social, económica e intelectual inglesa, eligió para sus estudios un pariente próximo del guisante de Mendel, el mal llamado guisante de olor, más cercano a las almortas que a las arvejas. Con él, Galton fue capaz de fundamentar lo que llamamos hoy genética cuantitativa, que participa lógicamente de todo lo dicho en 13

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Figura 1.2. Fruto (vaina) y semillas de guisante silvestre (Pisum sativum elatius).

el párrafo precedente. Si merece aquí un párrafo aparte es porque, al mismo tiempo, sentó las bases de la biometría, esto es, de la estadística: los conceptos de correlación y de regresión se acuñaron en dichos estudios, y significaron un punto de inflexión en el manejo de datos y en su interpretación. Se podrían mencionar otros varios casos en que las leguminosas están colocadas en puntos singulares en algunas ramas de la historia como, por ejemplo, en la de la ciencia. Baste con recordar, por un lado, la primera (y luego olvidada en los textos)

demostración de que la replicación del ADN era semiconservadora, como habían propuesto Watson y Crick, algo que se logró utilizando los grandes y fácilmente teñibles cromosomas de las habas, otro pariente cercano de las especies anteriormente citadas; eran ya un material ampliamente utilizado en los estudios de citogenética y en los de mutagénesis artificial por su facilidad de observación; de ellos se derivaron no pocas enseñanzas en cuanto a la acción y manejo de todo tipo de mutágenos. Y, finalmente, la fundación de la microbiología del suelo tras el

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aislamiento del primer rizobio de los nódulos radiculares de las leguminosas que, como consecuencia bioquímica, tuvo el ataque científico de la fijación de nitrógeno atmosférico (Orive, 1983). Si se tiene en cuenta la influencia que tiene todo ello en las ideas “conservacionistas” (¡la agricultura sostenible…!) y “explotadoras” en relación con la reposición de la fertilidad del suelo, cada cual podrá decidir si el asunto pertenece o no a la Historia con mayúscula. 1.2.3. La ‘planta milagro’ En los confines de Asia, los pueblos pastoriles que habitaban las regiones mogolas y manchúes habían domesticado una leguminosa, pariente de las alubias y judías, que hoy conocemos como soja. Aparece citada en los textos chinos de las primeras dinastías como tributo de tales pueblos al gran Imperio oriental, entonces en fase de consolidación en el norte y expansión hacia el sur. Es de suponer que ya era un material valioso. Hoy, como bien se sabe, se la emplea de mil formas: aceite, proteínas para todo uso, salsas fermentadas o no, “leche”, “queso” y derivados, etc. Es poco probable que sus domesticadores la usaran en formas tan elaboradas (leche y derivados no le faltan nunca a un pueblo pastor, y menos a aquellos, que incluso

ordeñaban a las yeguas), sino como toda leguminosa como grano y forraje, para animales y humanos en forma, para estos, de potajes o gachas, guisos bien nutritivos dado el buen contenido en proteína y grasa de la semilla. Según parece, se intentó alguna que otra vez introducirla en los aún jóvenes Estados Unidos, sin mucho éxito, hasta que a principios del siglo XX se logró, por fin, su cultivo en el valle del Misisipí; la primera intención fue utilizarla como forrajera, pero pronto se percibió que sería mucho más importante como productora de aceite y, como subproducto de su extracción, proteína para pienso. Y así se hizo. Tras un concienzudo y bien planificado trabajo de mejora genética, se convirtió pronto en la primera oleaginosa, con un aceite que inundó el mundo entero, de mejor calidad que los de palma y coco y peor que el de oliva y sésamo, pero de precio asequible. La proteína se convirtió en un pienso asimismo barato (era un subproducto, aunque había que tratarlo industrialmente para eliminar numerosos tóxicos) que eliminó prácticamente todo uso de otras leguminosas con ese fin en los países desarrollados. Por otro lado, productos variados como la “leche” (que evita el problema de la intolerancia a la lactosa por no tenerla), el “tofu”, las salsas, las fibras de proteína convertidas en las formas más variadas, etc., han inundado de soja la mesa y la farmacia de todos los países.

Más importante aún, y todavía con mayor influencia en la historia, es que, junto con el maíz, se convirtió en el pienso con el que se seleccionaron las nuevas razas de ganado de cría intensiva, en especial, pero no solo, las de gallina, que permitieron aumentar en muy poco tiempo el consumo de carne en países proteínicamente hambrientos, como entonces era la propia España. Ese fue un resultado históricamente positivo que tiene una cara negativa: al haberse realizado la selección basándose en soja y maíz, es muy difícil conseguir igualar los resultados en producción con otros piensos, por lo que, si hay que mantener un rendimiento estable, soja y maíz han de ser importados por quien no los produzca. No hay más que seguir las vicisitudes de las sucesivas “rondas” (Uruguay, Doha…) que llevaron a la creación de la Organización Mundial de Comercio (OMC) para ver que, en tanto los acuerdos sobre industria se firmaban en un abrir y cerrar de ojos, los referentes a la política agraria y en cabeza maíz y trigo duraban años, repito, años. Y sigue el asunto así en las actuales conversaciones mercantiles Estados Unidos-Unión Europea. Tan importante es la importación de soja por la UE que, a la vista de que la que se cultiva en los países exportadores (Estados Unidos, Brasil, Argentina) es soja transgénica de imposible registro en Europa, la Comisión Europea autoriza su importación, pero no el cultivo en Europa. 15

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Figura 1.3. Carta de José María Rosell a Cruz Gallástegui sobre el envío de semillas de altramuz dulce alemán, y su inoculación con bacterias simbióticas, y la posible recepción de soja alemana en la Misión Biológica de Galicia-CSIC.

1.2.4. La tríada norteamericana Entre los años 5.000 y el 3.500 a.C. aparecen en la mexicana cueva de Coxcatlán los restos más antiguos de maíz, ya no teosinte, en toda América. Los acompañan unos escasos fragmentos de calabaza y de judía, lo que sugiere la primera presencia de la tríada americana maíz-judía-calabaza (también llamadas las tres hermanas), asociación que permitió consolidar la agricultura en Mesoamérica. Tardó en consolidarse, pero se mantuvo firme y creciendo en importancia a lo largo de los milenios siguientes, difundiéndose en todo el continente norteamericano. No solo consolidó la agricultura, sino que su aceptación en lugares de caza y recolección motivaba la domesticación de otras plantas como,

por ejemplo, el girasol. No en vano perviven numerosos mitos que refieren su origen divino y el amor recíproco entre sus componentes —únicamente California, a causa de su clima mediterráneo, quedó al margen, al no poderse cultivar en un verano seco ninguno de los componentes de la tríada más que con riego—. Bien merece la judía, por esta razón, un lugar en la historia.

1.3. En las historias

dejó escrito en su diario. Nada dice de la ida, del Viaje del Descubrimiento. Pero en el de vuelta, los sorprendió una tremenda tormenta y, a pesar de ser marinos avezados, todos pensaron, Colón incluido, que iban a pique. Decidieron encomendarse a la Virgen de Guadalupe y elegir a uno de entre ellos que fuera en peregrinación a su santuario una vez sanos y salvos en España. Lo echaron a suertes tomando un puñado de garbanzos, dejando en él uno negro; le tocó al almirante. La tormenta se calmó, arribaron a puerto… pero Colón nunca fue a cumplir la promesa. Mucho garbanzo debieron embarcar en Palos de la Frontera para que les sirviera en ambos trayectos y en el tiempo que en las Antillas pasaron. No arraigó allí, aunque seguramente lo intentaron; tardó algún tiempo en adaptarse ya en tierra firme. Pero eso es ya parte de otro tipo de historias.

1.3.1. Una promesa incumplida 1.3.2. Historias sagradas Sabemos cuál fue la primera planta cultivada que fue a América e hizo, además, el viaje de regreso: el garbanzo. Lo sabemos por el propio Colón, que lo

En la antigua Roma, en el festival de las Floralia (del 28 abril al 3 de mayo), de carácter fuertemente sexual,

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al empezar los juegos en el Circo Máximo se arrojaban a los espectadores granos de vezas (quizá, o también, guisantes), habas y altramuces, que los espectadores debían morder para estimular la fertilidad. En el de las Lemuria (9 al 11 de mayo), dedicado a los muertos de la casa, el ritual consistía en que el dueño se levantaba de madrugada y caminaba descalzo escupiendo nueve habas negras, repitiendo cada vez “con estas me rescato a mí mismo y a lo mío”; y cuando el celebrante estimaba que los espíritus se las habían comido, cantaba “espíritus ancestrales, partid”. Relación extraña la de las habas con los antepasados, también observada en las Fabaria, celebradas en honor de la diosa Carna o Carnea el 1 de junio, a la que se le ofrecían tortas de harina de habas con manteca; durante el festival, se arrojaba un grano de haba por encima del hombro izquierdo. Como en tantas otras creencias antiguas, el sentido de estos rituales se ha perdido; eran demasiado antiguos incluso en la antigua Roma. En todo caso, las calendas (el día primero de cada mes) de junio se llamaron por ellas calendas fabarias en lugar de calendas junias (Ogilvie, 1969). Herodoto cuenta que las habas estaban prohibidas en Egipto, pero el tabú debía ser solo para los sacerdotes porque se conocen restos bien identificados desde la Dinastía V hacia el año 2.200 a.C. —quizá de ahí viene el dicho árabe actual: “Las habas han satisfecho incluso a los faraones”—. No habas, pero sí una cesta

llena de garbanzos (inconfundibles: “pico de halcón”, se les decía en el antiguo egipcio) se le ofreció a Tutankamen para su vida en el más allá (Maniche, 1999). La prohibición se le ha achacado al favismo, hemorragia producida cuando quien las come es homocigoto recesivo para un gen determinado, pero, como en el caso de otros tabúes (como el del cerdo), las razones hay que buscarlas en motivaciones culturales o religiosas hoy incomprendidas; basten los festivales romanos mencionados como ejemplos de relaciones ilógicas para nosotros: la lógica primitiva es muy distinta de la nuestra, y es muy improbable que los antiguos relacionaran una hemorragia con la comida y no con castigos sobrenaturales. Y no es creíble que Pitágoras fuera capturado y asesinado por los tarentinos por no atreverse a cruzar un campo de habas a causa del favismo…

1.4. En la intrahistoria Es decir, aquella historia que no merece ser escrita por ser cosa de todos los días, pero que, sin embargo, refleja la auténtica vida de los humanos.

comenzando por los Fabios, una de las más antiguas, ilustres y poderosas familias patricias, sobre todo en el siglo V a.C., durante el cual ocuparon repetidamente el consulado; muchas colonias llevaron su nombre, y su nombre genérico, Fabio, se mantuvo en la poesía clásica española como alguien a quien se considera corresponsal en la más alta estima. Así, “Estos, Fabio, ¡ay, dolor!, que ves ahora/ campos de soledad, mustio collado/ fueron un tiempo Itálica famosa… Fabio, si tú no lloras, pon atenta/la vista en luengas calles destruidas…”. Y en la Epístola moral a Fabio: “Fabio, las esperanzas cortesanas/prisiones son do el ambicioso muere/y donde al más astuto salen canas…”. No fue la gens Fabia la única en recibir nombres de leguminosas: los Pisones y Léntulos dan también noticia, y qué decir de Cicerón, de cuyo cognomen (el apellido añadido por una acción heroica o un detalle peculiar) siempre se dijo que se debía a la forma ganchuda de su nariz y hoy parece que, simplemente, era debido a que su abuelo había sido comerciante de garbanzos… 1.4.2. En la mesa

1.4.1. En la onomástica Las leguminosas han dejado un buen rastro intrahistórico. Por ejemplo, nombres de familias romanas,

Es, quizá, la intrahistoria más ignorada y, diría que desde luego, al menos para el autor de estas páginas, más importante. Los pucheros, potajes, gachas, tortas y 17

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panes han sido conocidos en todas las culturas del mundo. Granos enteros o descascarillados o molidos; granos secos o, en mesas refinadas, verdes; vainas verdes, brotes, hojas, en algunas especies exóticas, tubérculos… Todo ello se consumía mezclado con carne “valiente” o “gorda” (la pegada al hueso), grasa (“grosuras”), incluso queso, condimentos y especias según regiones y posibilidades. Comidas villanas en su origen hoy figuran en restaurantes de alta graduación estelar y, de precios caseros ínfimos al aprovecharse residuos de todo tipo, han pasado a engrosar las listas de platos con los que hay que tener cuidado a la hora de pagar. El famoso tratado de Apicio, que aunque se atribuye al famoso glotón del siglo I d.C. es un recetario que llega hasta el IV d.C., tiene en su Libro V una breve relación de recetas con leguminosas, particularmente lentejas, habas y guisantes, en ambos casos con granos secos o verdes, a veces con vaina verde, lo que indica variedades sin pergamino, una o dos de alubias (Vigna sp.) y garbanzos; algunas de dichas recetas están atribuidas a un par de emperadores (Vitelio y Cómodo) y llevan sus nombres, lo que indica que es una mesa refinada; utiliza ingredientes variados (entre ellos, miel, vinagre, mostaza, aceite de oliva para aderezar). Es curioso que la cocina judía conserve algunas de dichas recetas con pocas variantes (Vehling, 1977).

1.4.3. En la sociedad

1.4.4. Y, para finalizar, en la poesía

El rastro que han dejado en creencias y dichos populares es suficiente muestra de lo profunda que ha sido la interacción con los humanos. No es fácil adivinar por qué, en la antigua germanía, “haba” tenía la acepción de cabeza del miembro viril, y ya está en desuso echar las habas como sistema de adivinación, pero aún figuran en el habla popular las habitas de la suerte del roscón de Reyes, el garbanzo negro de la familia, lentejas… si quieres las comes y si no las dejas, tonto del haba, me importa un haba, son habas contadas, en todas partes cuecen habas… Y no nos olvidemos de Garbancito, personaje de cuentos infantiles de lejano recuerdo. No pocas creencias eran puras falsedades: que los garbanzos eran afrodisíacos, que quitaban las manchas de sangre de los vestidos, que “divierten el ánimo, hacen olvidar los cuidados, fortalecen el corazón, y apartan los pensamientos sombríos” (pero había que ponerlos en remojo de noche cuando la luna está en creciente), que las habas quitan de la boca el olor del ajo comidas inmediatamente después… El sevillano Al Awam dice que si se cuelga del cuello del camello una bolsa con 64 granos de alholva, se cría gordo y sano. Cita, además, un dicho atribuido a Mahoma: “Si supiese mi gente lo que tiene en las alholvas, se medicinarían con ellas aunque costasen a peso de oro”.

Poco inspiraron las leguminosas a los poetas. Las leyendas sobre las “tres hermanas” de la agricultura primitiva norteamericana hablan del amor que se profesaban, siendo los zarcillos de calabazas y judías (de enrame lógicamente, tan cercanas aún al ancestro silvestre) como brazos que las unían amorosamente al maíz. Pero no queda rastro escrito por aquellos precursores. Sí en cambio lo dejaron los poetas andalusíes, que trataron abundantemente de flores y jardines y que introdujeron en sus poemas términos botánicos que sorprenden a los poetas de otras lenguas (Peres, 1983). Y, junto a rosas y narcisos, las dos flores favoritas de los hispanomusulmanes, aparecen las habas. De ellas se lee: “Manjar del hombre cortés, alimento del letrado, el haba es amada por todos aquellos que son cultos y bien educados”. Es su flor la que más los inspira: “Se la escoge fresca o seca y su delicioso perfume encanta al alma”, “sus flores brillan en las hojas como corceles píos en gualdrapas de esmeraldas”; les llaman la atención especialmente las alas blancas con su mancha negra: “Se diría un lunar en la mejilla de una mujer blanca de piel fina”, “Pendientes de plata untados de almizcle”, “Almizcle en perlas blancas”, “Eclipses en medio de una noche de luna llena”, “Tinieblas en medio del alba” …

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Bibliografía Cubero, J. I. (2016a): Legumbres: el pan del pobre, Arbor (en prensa). — (2016b): Historia general de la Agricultura, Editorial Almuzara, Córdoba (en prensa). Maniche, L. (1999): An ancient egyptian herbal, British Museum Press, Londres.

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Julián Otero Rodríguez, Gema Serrano Ríos, Daniel Lasa Etxegoien e Irma Pérez Baena

2. Las legumbres en la cocina 2.1. Las legumbres en la tradición culinaria Las legumbres son, desde que el ser humano se volvió sedentario, una parte muy importante no solo de su dieta, sino de su vida. Muchas de las leguminosas tienen su origen en Oriente Medio, desde allí se domesticaron y se trasladaron a toda la cuenca mediterránea, mientras otra, como la judía, llegó de América. El nombre legumbres viene de la palabra latina legumen, que señalaba a aquellas semillas comestibles en forma de vaina y que podían consumirse en forma de puré o de gachas. Las legumbres forman parte de nuestro ecosistema alimentario y presentan ventajas a nivel productivo frente a otros alimentos considerados básicos en la cadena alimentaria. La recolección

del grano es sencilla; las vainas pueden recolectarse con las manos, quedando las legumbres (semillas) incluidas en su envoltorio natural. Además, las legumbres pueden conservarse eficientemente sin que queden mermadas sus propiedades nutricionales y organolépticas. Desde hace muchos siglos, las legumbres forman parte fundamental de nuestra alimentación. Umberto Eco llega a decir: “Cuando en el siglo X el cultivo de legumbres se empieza a extender, tiene un gran profundo efecto en Europa. La clase trabajadora tuvo la posibilidad de comer más proteína, dando como resultado que se volvieron más robustos, vivieron más tiempo, tuvieron más hijos y salvaron el continente”. Aunque Umberto Eco pueda parecer exagerado, desde el año 750 hasta el 1100 se suceden en Europa 21

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2.1.1. Los orígenes de las legumbres en la cocina

Figura 2.1. Diversidad de legumbres.

hasta 29 hambrunas generales, provocadas principalmente por inestabilidades políticas que llevaba a guerras y a un desabastecimiento general de la población ¿Fueron las legumbres una salvación en esas épocas tan difíciles? Es muy probable que el autocultivo de legumbres en terrenos minifundistas destinados no solo a la alimentación humana, sino también a la alimentación del ganado, pudiera permitir un mejor desarrollo de la sociedad en épocas de grandes dificultades y penurias.

Desde que tenemos constancia, las legumbres han sido un producto alejado de los grandes libros de cocina, estando estos hasta el siglo XIX dedicados principalmente al arte de cocinar en palacios y casas nobles. Aunque las legumbres están poco representadas como elemento principal en la alta gastronomía, han formado parte fundamental de la dieta de civilizaciones muy antiguas. La primera receta de legumbres de la que se tiene registro es una receta acadia del año 1600 a.C., recogida en una de las tres tabillas de escritura cuneiforme conservadas en la Universidad de Yale. En esta tablilla aparece una receta de lentejas donde estas se trituran, se cocinan con cerveza y se comen con carne. Dando un gran salto en el tiempo —no nos detenemos en las civilizaciones de Egipto y Grecia no porque no sean importantes en la gastronomía de las legumbres, sino por seguir avanzando por nuestro breve recorrido—, ya en la época romana donde la gastronomía se torna más importante, aparecen recetas de la que quizás es la legumbre con mayores problemas a la hora de servirse en una mesa, el haba (Vicia faba). Marco Gavio Apicio, aceptado como el primer autor culinario de la historia occidental, nacido en el año 25 a.C. bajo el gobierno de Tiberio, deja para la historia

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una receta en la que las habas se trituran después de ser cocidas y se condimentan con pimienta, jengibre y otros condimentos, mezclándose posteriormente con yema de huevo cocido, miel, garum (condimento muy apreciado en la época romana que consistía en el líquido resultante de fermentar tripas y restos de pescado azul con sal y hierbas aromáticas en grandes ánforas), vino y vinagre. Esta receta aparece en su libro De re Coquinaria con el nombre de “habas Vitellius”, en honor al emperador del mismo nombre, lo cual causa cierta extrañeza a los historiadores puesto que el haba era la comida de la clase trabajadora, no de las clases nobles. Aquí cabe destacar que el término latino faba, “haba”, presenta notable similitud etimológica con el término faber, “obrero”. La carencia de proteínas de esta clase social, que no tenía acceso a muchos productos alimentarios de origen animal, era complementada con legumbres secas, consideradas ya desde la Antigüedad como la carne del pobre. En la época romana, el uso de granos no panificables suponía un estigma de contraposición cultural. El dominio del pan suponía una barrera cultural que dividía las sociedades entre comedores y no comedores de pan. La Europa continental no tenía en su ecosistema alimentario cereales panificables, mientras que la Europa mediterránea disponía de los mismos, representados por el trigo común (Triticum aestivium).

Existen en esa época, por tanto, dos identidades culinarias, una marcada por el dominio de productos con necesidad de una gran elaboración (trigo, viña y olivos) y otra marcada por una cultura más cercana a la silvicultura. El pan, por tanto, era un instrumento de conquista cultural que permitía extender el imperio, mientras que las gachas, a menudo hechas con legumbres, se convertían en alimentos más o menos autóctonos que potenciaban la integridad alimentaria propia. 2.1.2. La mala fama de las legumbres En la historia, las legumbres están asociadas a las clases bajas y no presentan una continuidad en la gastronomía. Estas, desde la Antigüedad, han carecido de cierto prestigio, en parte por su asociación con el favismo, una enfermedad que proviene de un déficit hereditario de la enzima glucosa-6fosfato deshidrogenasa (G6PD), originada por el consumo de habas. Las personas con esa deficiencia al comer habas frescas, o inhalar el polen, sufren una anemia hemolítica. Esta deficiencia no se descubrió hasta el siglo XIX, pero permitiría deducir que había personas que no las podían consumir. Actualmente, se estima que 400 millones de personas sufren esta deficiencia y es normal pensar que en la Antigüedad varios filósofos griegos, como Pitágoras, llegasen a esa relación y fuesen contrarios

a consumir habas, pregonando los males de esta legumbre. Galeno, médico griego del siglo II, reconocía el valor energético de las habas y lo consideraba un buen alimento para los esclavos. Sin embargo, los esclavos tenían consideración de meros animales y, por tanto, podían comer lo mismo que ellos. Sabemos que, además, estas recomendaciones médiconutricionales se mantienen en el tiempo a través de la continuidad de las teorías galénicas durante la Edad Media. Así, en 1470, encontramos en el libro gastronómico De Honesta Voluptate de Bartolomeo Sacchi este comentario: “El poder de las habas es frío. Cuando están frescas tienden a ser húmedas y pueden dañar el estómago; secas, son incluso peores. En cualquier manera de consumo, causan mal insomnio. Se cree que espolvoreadas con especias son menos dañinas”. No solo las legumbres quedaban desprestigiadas desde el punto de vista nutricional, sino también desde el punto de vista social. Un ejemplo claro es Le Ménagier de Paris, libro francés del siglo XIV, en el que se describe cómo educar a una joven esposa. En él queda recogido cómo hacer que las legumbres, especialmente las habas, sean más digeribles para su futuro esposo. Otro ejemplo ocurre en Le Viander, recetario del siglo XIV atribuido a Guillaume Tirel, cocinero del rey Carlos V, que cita una receta de feves frasees; sin embargo, no se incluye receta detallada en el libro porque queda 23

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escrito: “Las mujeres son expertas con esto y cualquiera sabe cómo hacerlo”. Hasta esa fecha, todas las recetas de legumbres recogidas en esos libros de cocina pasa por la trituración de los granos cocinados. Para evitar la flatulencia asociada al consumo de legumbres, existía la creencia de que trituradas eran menos dañinas para el organismo, favoreciendo la absorción de los nutrientes y haciéndose digestiones más ligeras. Parece que de alguna forma estas creencias se mantuvieron y han llegado en formas más modernas como el ya conocido, e integrado a nuestra cultura, humus (elaboración a base de garbanzos cocidos, pasta de sésamo, limón y aceite de oliva en su forma menos condimentada). 2.1.3. La reivindicación de las legumbres La culinaria de origen hebreo, con la incorporación de la adafina, es la que modifica nuestro consumo de legumbres en la península ibérica. La adafina es un guiso de garbanzos con cordero, que puede considerarse un antecesor de nuestros cocidos, y que cuando se va produciendo la Reconquista, va sustituyéndose el cordero por productos del cerdo. Finalmente, tras la expulsión de los judíos sefardíes y la aparición de la Inquisición, el introducir elementos porcinos en los guisos se convierte en algo necesario. Es interesante destacar que la necesidad de mostrar el producto

porcino junto a las legumbres obliga a no triturar la mezcla. Empiezan a aparecer las legumbres enteras en el recetario popular, lo que llevaría a buscar variedades más mantecosas y más sabrosas cuando estas se sirven enteras. Surgen entonces nuevas variedades y nuevos platos como escudellas, pucheros andaluces, bollitos mistos italianos, garbure y pot-a-feu franceses, etc. Estos platos parten de un antecesor común, pero se transforman mediante el uso de productos locales, incluida la utilización de variedades de legumbres locales. Con el descubrimiento de América por Cristóbal Colón, en 1492, entran en escena legumbres desconocidas hasta la fecha en nuestra gastronomía, como la judía, si bien tardaría en ser reconocida como una especie diferente, en parte por confundirse entre los agricultores con las habas y las alubias. Esto llegaría ya entrada la segunda parte del siglo XVI, cuando empiezan a diferenciarse a través de estudios botánicos que la identifican como otra especie. En la gastronomía, la judía empieza con mal pie, puesto que, para empezar, tendrá todos los desprestigios del haba, y tardaremos en verla en los libros de recetas, siendo utilizada hasta finales del siglo XVIII como una vaina fresca. Este interés por las legumbres frescas es debido a una mayor apreciación por los productos vegetales. Por ejemplo, en libros como Le cuisinier François de François Pierre la Varenne,

publicado en 1651, empieza a abogarse por el producto vegetal fresco y local, abandonando el uso de especies foráneas y el consumo abusivo de carnes. En 1691, François Massialot, en su libro Le cuisinier roïal et bourgeoise, menciona a la judía verde como elemento novedoso, en este caso, en ensaladas. Además, describe dos métodos de conservación, las que serán las formas más extendidas de consumo durante los próximos siglos. El primero es un encurtido, una forma de salmuera avinagrada, y el segundo es el secado de los granos en la vaina para su consumo posterior. La mala fama del haba sigue presente, y seguirá hasta la primera receta de judías secas, publicada en 1742 en el libro francés Le Dons de Comus de François Marin. Pero es a partir del siglo XIX cuando la judía llega a su popularización debido al invento y, posterior optimización, de la appertización. Nicholas Appert inventa en 1810 un método de conserva que, mediante esterilización en tarros de cristal, alarga la vida útil de un producto. Esto permitió que productos locales se extendieran a otras zonas geográficas con mayor facilidad. Aunque el primer producto en conserva fueron las judías verdes, otras legumbres también se introdujeron en conserva, aumentando la aceptación en su consumo. Entre todas estas legumbres, existe una excepción dentro de la alta cocina, el guisante, el cual se revaloriza en el siglo XVII debido a su consumo

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en fresco, diferenciándose del consumo de guisantes y otras legumbres secas. En Francia, este aumento en el consumo de guisantes frescos comienza cuando se traen desde Génova y se presentan ante Luis XIV, y se popularizan rápidamente. Estos guisantes se denominaron “guisantes de jardín”, puesto que se cultivaban en los terrenos de las casas de los nobles, frente a los denominados “guisantes de campo”, los secos, que seguían siendo comida para las clases más empobrecidas. Los guisantes frescos se convierten rápidamente en un producto de lujo que, con la aparición de los restaurantes, se traslada a las mesas de alta restauración gastronómica. Posteriormente, esta apreciación del guisante como producto de lujo se aleja de la mente de los consumidores con la aparición de los congeladores. Estos rompen con la estacionalidad de los productos y permiten realizar grandes producciones de un alimento conservándolo con las mismas propiedades. Es el fin de los guisantes y de otros muchos productos que pierden consideración social. 2.1.4. El renacimiento de las legumbres A finales del siglo XIX y principios del XX, con el nacimiento de los movimientos nacionalistas y la aparición de una clase media aburguesada en gran parte de Europa y América Latina, nacen

las identidades gastronómicas actuales. Es en ese momento cuando los potajes de legumbres, ya autóctonos y diferenciados, se convierten en bandera culinaria de los pueblos. Despreciados por las clases pudientes e inalcanzables por las clases pobres que no tenían terrenos para cultivar legumbres, se convierte en el alimento de la clase media. Los recetarios se enfocan en enseñar una cocina casera más que profesional; aparecen recetas de elaboraciones como la fabada asturiana o productos

Figura 2.2. Fabada galaica, elaborada con fabas de Lourenzá.

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Figura 2.3. Caldo gallego.

Figura 2.4. Pote montañés.

que incluyen a variedades de legumbres autóctonas. Los cocineros en el siglo XX acogen las legumbres como una guarnición más, un complemento asociado a carnes o pescados. Esto no es de extrañar, dado que ocupan el estatus de otros productos como pueden ser el arroz, la pasta o las patatas. Escoffier, por ejemplo, en Le Guide Culinaire, publicado en 1903, incluye únicamente

siete recetas de guisantes frescos y una de lentejas como elemento principal de un total de 1.597; es decir, el 0,5% de las recetas, en uno de los libros considerados como de culto entre los cocineros de la actualidad. Las legumbres han seguido siendo en la restauración gastronómica reciente un rara avis; así, cocineros de prestigio como Michel Bras, conocido por su profusión hacia el mundo vegetal,

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Figura 2.5. Guarnición de guisante lágrima.

no tienen ninguna receta con legumbres como elemento principal. Incluso una moda que trajo la Nouvelle Cuisine de los años setenta en Francia, que fue el consumo de lentejas verdes, no tuvo mucha continuación en la cocina. En las últimas décadas, algunos cocineros han realizado aportaciones significativas más allá de la reciente tendencia del guisante lágrima, considerado el caviar verde, o del uso de la soja, que se convierte en tendencia gastronómica por influencia de las cocinas asiáticas.

2.2. Aspectos tecnológicos. Nuevos alimentos 2.2.1. Explorando más allá del cocido Como se ha mencionado en el apartado anterior, la mayoría de las nuevas recetas con legumbres siguen el mismo concepto que los tradicionales potajes o cocidos. Son pocos los restaurantes que rompen con esa tradición y buscan un verdadero cambio radical. Este cambio se trabaja desde la creatividad, que es un proceso de

trabajo intenso y metódico. En el caso de las legumbres, aparecen varios conceptos de nuevo uso, a partir de la fusión con la cocina asiática de finales del siglo XX. Entre estos conceptos cabe destacar el uso de la soja en elaboraciones fermentadas con distintos microorganismos como el miso, el tempeh o el natto. • El miso es una elaboración fermentada a base de granos de soja cocidos al vapor, donde primero se realiza una base con el hongo 27

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Figura 2.6. Longueirones condimentados con jugo de alubias negras perfumado con aceite de canela.

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Aspergillus oryzae y algún cereal, tradicionalmente el arroz, llamada koji. Esta base se junta con la soja y se fermenta durante varios meses. • El tempeh es un fermento que proviene de Indonesia hecho con dos microorganismos de origen fúngico, Rhizopus oligosporus o Rhizopus oryzae, que, junto a los granos de soja cocidos al vapor y a temperatura controlada de 30 ºC entre 24 y 36 horas, generan una red micélica. Reemplazando la soja por legumbres más comunes en la gastronomía española, tales como guisantes, habas y judías, se obtienen nuevas versiones de tempeh que proporcionan nuevos sabores y texturas. • El natto son granos de soja que, una vez cocidos al vapor, se les inocula Bacillus subtilis var. natto. Fermentan un día a 40 ºC y luego se dejan fermentando a temperatura de 8 ºC en la nevera entre 1 y 5 días. Estas tres elaboraciones clásicas en ciertas cocinas, pero innovadoras en la cocina occidental, fomentan en la restauración gastronómica nuevas formas de consumo de legumbres. Caso aparte sería el tofu, que forma ya parte de la realidad gastronómica de nuestros restaurantes. El tofu es una elaboración realizada a partir de la

leche de granos de soja que, posteriormente, se coagula. Esto genera una gran versatilidad a la hora de afrontar nuevas recetas en gastronomía, en las que la creatividad toma un papel muy importante. 2.2.2. ‘Aquafaba’, una matriz con posibilidades infinitas Este proceso creativo puede llevar a emplear los ingredientes en formas muy alejadas de la tradicional. Por ejemplo, algo tan simple como el agua de la cocción de las legumbres, que empieza a llamarse aquafaba, puede dar lugar a un amplio abanico de recetas. Este elemento es rico en proteínas, razón por la cual puede reemplazar a la clara de huevo en las elaboraciones que se muestran a continuación. Cabe destacar que estas Merengue

vegano:

recetas son aptas para gente con intolerancia al huevo y veganos. Como vemos, con la simple utilización del agua de cocción de legumbres se puede realizar muchas recetas de fácil ejecución. Además, el aquafaba adquiere nuevas perspectivas de futuro y nos enseña que las legumbres tienen mucho que darnos. No solo a nivel nutricional, sino también funcional y creativo en la gastronomía. 2.2.3. Placer y salud, una perspectiva desde la restauración La salud es un parámetro muy importante a la hora de generar nuevos conceptos en restauración. Estudios científicos estiman que hasta el 17% de la población europea podría sufrir

el merengue es un dulce elaborado con claras de huevo batidas a

punto de nieve que, junto con el azúcar, crean una estructura proteica espumosa estable en condiciones de batido continuo. La sustitución de la clara de huevo batida por el aquafaba nos permite crear una estructura similar cuando se somete a agitación. Ingredientes: • 177 ml de aquafaba. • 200 g de azúcar. Elaboración: batir el aquafaba a velocidad media. Una vez que empiece a espumar, añadir lentamente el azúcar mientras se aumenta ligeramente la velocidad. Verter e introducir en el horno a 120 ºC durante 90 minutos.

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Figura 2.7. Nuez de vieira atemperada con consomé de lentejas agrias.

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Mahonesa

la mahonesa es una emulsión

Marshmallow: es una elaboración dulce de textura esponjosa. En

formada por un aceite y agua. Debido a la inmiscibilidad

de ajo y mostaza:

esta elaboración primero se baten las claras a punto de nieve,

de estos dos compuestos, es necesario introducir un

se añade el azúcar y después la gelatina fundida. Finalmente

agente emulsionante para estabilizar la mezcla. En el

se aromatiza opcionalmente. Al bajar la temperatura de

caso de la mahonesa tradicional, es la yema de huevo

la mezcla, por acción del tiempo y del agitado, la gelatina

la que contiene ese emulsionante, llamado lecitina, que

empieza a endurecerse, sujetando la estructura aireada.

rodea las gotas de aceite e impide que se unan a otras

En esta receta alternativa, se sustituye la clara de huevo

gotas. Si se reemplaza el huevo por el agua de cocción de

por aquafaba y la gelatina por un carragenato, la Iota, una

los garbanzos, es necesario introducir un elemento que

sustancia que se encuentra en algunas algas y que tiene

haga la función de agente emulsionante, en este caso, la

propiedades gelificantes. También la sacarosa, presente en las

mostaza y el ajo. Cabe destacar que esta técnica permite

recetas tradicionales, es reemplazada por maltitol, otro azúcar

incorporar una mayor cantidad de agua, obteniéndose

que tiene una propiedad estructural muy interesante, la de

una salsa más ligera y menos calórica.

secarse más rápido facilitando estructuras aireadas más firmes.

Ingredientes:

Ingredientes:

• 1 diente de ajo.

• 112 ml aquafaba.

• 7 ml zumo de limón.

• 50 g maltitol.

• 10 ml mostaza de Dijon.

• 5 g Iota.

• 45 ml aquafaba. • 125 ml aceite de girasol.

Elaboración: primero hidratar el Iota en el aquafaba durante

• 125 ml aceite de oliva.

15 minutos. Después añadir todos los ingredientes en una olla, calentarlo hasta 80 ºC y ponerlo en una batidora y montar.

Elaboración: poner todos los ingredientes en un bol y

Guardar en el frigorífico para que se cuaje.

batir a velocidad media. Sazonar al gusto.

algún tipo de alergia o intolerancia a los alimentos, que la población de países occidentales está envejeciendo dramáticamente, o que enfermedades crónicas como la diabetes o la obesidad están haciendo estragos en nuestra sociedad. En paralelo, existe una mayor concienciación sobre la necesidad de envejecer de manera saludable y una mayor sensibilización por parte

del consumidor sobre la importancia de la nutrición en la salud, donde el proceso creativo del restaurador debe jugar un papel importante. Las cocinas tienen que adaptar sus menús, personalizándolos, para dar respuesta a estas necesidades sectoriales e individuales. Esta adaptación no solo incluye a las cocinas de comedores colectivos, sino a los propios restaurantes donde los

clientes exigen cada vez más que el placer y la salud sean considerados términos inseparables. Así, una de las estrategias en la innovación y diseño de nuevas ofertas gastronómicas es la búsqueda constante de fuentes con connotaciones saludables, unidas a cualidades tecnológicas y organolépticas. Una de estas fuentes, sin duda, son las legumbres. En esta personalización 31

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Figura 2.8. Merengue de aquafaba.

de los menús, las legumbres son ingredientes que nos permiten la innovación en desarrollos dirigidos al campo de las alergias, intolerancias, así como en patologías como la obesidad y la diabetes. Pero esto no solo incluye el uso de legumbres como tal, sino de derivados de las mismas que actualmente se comercializan y que, por sus propiedades texturizantes y nutricionales, son interesantes para el desarrollo de nuevos productos. La base para la definición de nuevos desarrollos gastronómicos personalizados es la caracterización tecnológica del ingrediente a nivel de cocina. Conocer cómo se comporta el ingrediente en diferentes medios, a diferentes temperaturas, en diferentes procesos culinarios o mezclados con otros ingredientes son algunos parámetros que aportan la base sobre sus posibles usos potenciales. Todo ello, unido al conocimiento de las necesidades que tienen determinados sectores de la población, hace que las legumbres sean un ingrediente con capacidad de generar un gran abanico de posibilidades gastronómicas personalizadas.

Tal y como se indicaba anteriormente, el agua de la cocción de las legumbres, aquafaba, permite el diseño de productos enfocados a alternativas alimentarias para vegetarianos o consumidores con alergia al huevo. Las proteínas de legumbres se pueden emplear en la elaboración de helados, en la sustitución de la leche, pudiéndose dirigir a personas con intolerancia a la lactosa o con alergias o intolerancias a la proteína de la leche de vaca. Las legumbres son también productos adecuados para las personas celiacas, al no contener gluten, pudiéndose trabajar, por ejemplo, con las proteínas y fibras de las leguminosas en desarrollos específicos para este sector de población en productos de pastelería y panadería. Por último, las personas mayores tienen necesidades específicas. Existe una clara relación entre la pérdida de masa muscular y el envejecimiento; es por ello que requieren un mayor aporte de proteínas, por lo que se pueden hacer platos enriquecidos con proteínas de legumbres y poder adaptarse a las necesidades proteicas de este sector tan importante de la población.

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Antonio M. de Ron Pedreira, Diego Rubiales Olmedo, M. José González Bernal, M. José Suso LLamas, Juan Gil Ligero, Josefa Rubio Moreno, Eva M. Córdoba Jiménez, Salvador Nadal Moyano, Marcelino Pérez de la Vega, Javier Alonso Ponga y Eduardo de Miguel Beascoechea

3. Las legumbres en España 3.1. Judía 3.1.1. Historia del cultivo La judía común (Phaseolus vulgaris L.) es un cultivo que procede del continente americano, del área comprendida entre el norte de México y el noreste de Argentina, de acuerdo con datos arqueológicos, botánicos, históricos y lingüísticos. En los Andes (Perú, Chile, Ecuador y Argentina) y en Mesoamérica (México, América Central y sureste de Estados Unidos) se han encontrado numerosos restos arqueológicos, principalmente semillas, con una antigüedad entre los años 10.000 y 8.000 a.C., en la zona central-sur de los Andes, y de 6.000 años a.C., en diversos lugares de Mesoamérica. De acuerdo con los datos que se conocen actualmente, la judía fue domesticada

por la humanidad en las dos áreas mencionadas, y en ellas se originaron los denominados acervos genéticos de dicho cultivo, por lo cual habitualmente se habla de “tipos andinos” y “tipos mesoamericanos” de judía, en referencia al origen genético de las variedades cultivadas actualmente en todo el mundo. Las primeras variedades de judía común llegaron a la península ibérica desde Centroamérica hacia 1506 (Sauer, 1966), debido al comercio que existía en aquella época con islas de América Central, y desde Sudamérica después de 1532. Es muy probable que la introducción de la judía en España tuviera lugar por medio de mercaderes que trajeron consigo las semillas como una curiosidad, por sus variadas formas y colores. Colón llamó “habas blancas” a unos granos pequeños que identificó en sus viajes a América y que 35

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A

Figura 3.1. Semillas de judía silvestre (A) y de judía domesticada primitiva (B).

B

corresponderían a variedades de judía de tipo mesoamericano, que recordaban a las semillas de otra leguminosa, el haba (Vicia faba L.), cultivada entonces en muchos lugares de España. Los agricultores comenzaron a usar las nuevas semillas de legumbre, abandonando, o reduciendo, el cultivo del haba en muchos lugares. En este proceso de sustitución de cultivos, la judía heredó el nombre de “haba”, “faba” o “habichuela”, frecuente en muchos lugares de España. Además, antes de las exploraciones colombinas, se cultivaban en la península ibérica leguminosas de grano de origen afroasiático, llegadas de la mano de la expansión árabe, y que han dejado huella en la agricultura andalusí (Álvarez de Morales, 2002). Entre estas legumbres destacaba la “alubia” (en árabe “lubiya”, nombre procedente del

griego “lobós” o “lóbia”), que es la especie Vigna unguiculata (L.), una leguminosa cuyo cultivo es hoy muy limitado, aunque sigue siendo apreciada en algunas zonas de España, y especialmente en Portugal. En España se conoce como “caupí” (nombre derivado del inglés cowpea) y también como judía o alubia carilla, mientras que en Portugal comúnmente es denominada feijão frade (Mateo Box, 1961). Es lógico suponer que, al igual que el haba, la alubia fuera sustituida por la judía en los campos españoles, heredando la recién llegada judía un nuevo nombre, “alubia”, utilizado actualmente en muchos lugares de España. En la Misión Biológica de Galicia (MBG-CSIC) se ha estudiado el proceso de evolución de la judía en el sur de Europa, especialmente en la península ibérica, identificándose

36

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A

nuevas formas genéticamente intermedias que han surgido históricamente por recombinación entre variedades de los tipos mesoamericano y andino, y que presentan características de ambos tipos. Por ello, se considera a la península ibérica como un centro secundario de diversificación de cultivo. Además, desde sus dos áreas de origen y domesticación, las diferentes variedades de judía se difundieron a otros continentes, acumulando cambios morfológicos, fisiológicos y genéticos como respuesta a la adaptación a diferentes ambientes, a las condiciones de cultivo y a las exigencias humanas. Por ello, de igual modo que la península ibérica, otras zonas podrían considerarse centros secundarios de diversificación, como Brasil, África oriental y China (De Ron et al., 2015).

B

3.1.2. Importancia mundial y en España

Figura 3.2. Semillas (A) y planta (B) de Vigna unguiculata.

La judía es actualmente la principal legumbre para consumo humano directo a escala mundial, especialmente debido al elevado contenido proteico del grano. Además, contiene vitaminas, minerales y fibra, y algunos estudios indican que el contenido en polifenoles del grano de la judía podría tener un efecto protector frente a enfermedades cardiovasculares e incluso cáncer, por su efecto antioxidante. Esta leguminosa ha sido, tradicionalmente, un componente muy importante de la dieta humana en América, especialmente en Brasil, México y más recientemente en Estados Unidos. Más tarde, se introdujo en Europa, especialmente en la zona sur, y de modo paulatino su consumo se ha extendido a África, destacando Ruanda, 37

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A

D

B

C

E

Figura 3.3. Flor (A y B), fruto o vaina (C) y planta (D) de judía y su cultivo en invernadero (E).

38

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Burundi y Uganda, países en los que es el principal aporte proteico de la dieta, y también a Asia, particularmente Japón. En los últimos años, la producción de judía en España se encuentra en franco retroceso, debido fundamentalmente al irregular rendimiento y a la baja calidad comercial del grano, por lo que la competitividad de las judías españolas, en el mercado nacional e internacional, implica la mejora de la calidad de las mismas, con mayor valor añadido de mercado. Actualmente los consumidores demandan mayor calidad en los alimentos, así como información sobre la naturaleza, los métodos de producción y las características específicas de las legumbres. Estas demandas han llevado a la producción de judías de calidad bajo la figura de Indicaciones Geográficas Protegidas (IGP) y Denominaciones de Origen Protegidas (DOP) en diversas zonas de producción de España, lo cual está suponiendo un importante apoyo a la producción y al consumo de variedades autóctonas de judía en dichas zonas. 3.1.3. Aspectos agronómicos del cultivo La judía, por su procedencia de áreas intertropicales de América, tiene particulares exigencias de temperatura (mínimo de 10-15 ºC) y disponibilidad de agua, especialmente en la época de floración y maduración de frutos-

vainas (julio-agosto), lo cual restringe su cultivo en muchas zonas. La planta de judía puede tener diferentes hábitos de crecimiento. Según el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, Cali, Colombia) se reconocen los siguientes: tipo I, crecimiento determinado arbustivo (mata baja); tipo II, crecimiento indeterminado erecto; tipo III, crecimiento indeterminado postrado y tipo IV, crecimiento indeterminado trepador (enrame), que necesita un soporte para crecer. Las variedades de tipo IV se cultivan tradicionalmente asociadas con maíz, en algunas zonas de América y de la península ibérica, lo que les proporciona soporte, y además el agricultor recibe una doble cosecha, leguminosa y cereal, en su terreno de cultivo. Respecto a la fertilización, la asociación simbiótica entre las bacterias del suelo (rizobios) y la judía debería permitir su cultivo sin abonos de nitrógeno, ya que este elemento es fijado por las bacterias a partir del aire. Sin embargo, la presencia de bacterias en los suelos de cultivo en España suele ser muy reducida, probablemente porque no han llegado desde los suelos americanos junto con la judía, por lo que es conveniente un aporte básico de nitrógeno. 3.1.4. Variedades, tipos y diversidad Las razas de judía fueron establecidas y descritas en 1991, según caracteres

morfo-agronómicos y genéticos, clasificando los tipos de judía en seis razas. En el caso del tipo andino se distinguen las razas chile, nueva granada y perú, mientras que dentro del tipo mesoamericano las razas son durango, jalisco y mesoamérica. Las variedades comerciales de mayor importancia económica pertenecen a las razas durango, mesoamérica y nueva granada. En la raza durango cabe destacar la variedad great northern, importante en Estados Unidos y Canadá y exportada a Europa. Dentro de la raza mesoamérica, en el continente americano, pueden distinguirse regiones en las que predomina un tipo de grano en particular. Así, el grano blanco se cultiva principalmente en México, Venezuela o Cuba, mientras que las variedades de grano negro son más apreciadas en Brasil. Las variedades más importantes dentro de la raza nueva granada son cranberry y canellini; esta última es la alubia blanca, cultivada sobre todo en Argentina y exportada a Europa. En España existe una serie de variedades tradicionales que reciben diferentes nombres locales como alubia, caparrón, faba, fréjol, feixón, fesol, garbanzo, haba, habichuela, mongeta, pocha, etc. El hecho de que haya preferencias locales por determinados tipos de grano ha favorecido la conservación de gran parte de la variabilidad genética original de la especie. 39

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A

B

C

D

Figura 3.4. Caparrón (A), tolosana (B), ganxet (C) y faba (D).

Como ya se ha mencionado, en la evolución de la judía, más allá de sus áreas de origen americanas, surgieron nuevas variedades en un proceso de recombinación genética natural entre los tipos andinos y mesoamericanos. Esto abre nuevas opciones de mejora, y también de estudios genéticos, ya que las variedades mesoamericanas de judía son mucho más productivas que las de

tipo andino, y la frecuencia de genes de resistencia a enfermedades, a estreses hídricos y a baja fertilidad de suelo, entre otros caracteres, es también mayor en ellas que en las andinas, que, por otra parte, tienen un grano de mayor tamaño y calidad, demandado en España y el resto de Europa. Surge, por tanto, la oportunidad para aprovechar las cualidades de estas variedades

recombinantes como material genético de un gran potencial en los programas de hibridación y mejora genética de judía. 3.1.5. Usos Ya se ha indicado que la judía es la leguminosa de mayor consumo directo, constituyendo el principal aporte

40

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Figura 3.5. Grano de la variedad verdina.

proteico vegetal a la dieta humana. Habitualmente la judía se consume cocida, tras un remojo de varias horas, y acompañada de carnes o de alimentos de origen vegetal como cereales (especialmente arroz), patata y otros tubérculos y hortalizas. En algunos lugares también se consumen los granos tiernos, como es el caso de las variedades denominadas “pochas” en algunas zonas de España y el tipo borlotto, muy popular en Italia. Un caso similar es el de la variedad verdina o flageolet, con gran tradición en el norte de España y en Francia, que se cosecha en estado inmaduro y se deja secar en la oscuridad, manteniendo el grano su apreciado color verde claro y tegumento brillante. Es un tipo muy adecuado para consumir con productos del mar como mariscos, pescados, incluso algas, recibiendo en Galicia el nombre de “faba do marisco”. Por último, debe considerarse otro tipo de judía de grano, la nuña, probablemente ancestral, originada en los Andes. La característica que

la hace diferente de otras variedades de judía de grano es que al calentar su grano seco durante 2-3 minutos este se tuesta, aumenta de tamaño y adquiere una textura comestible, por lo que puede consumirse como fruto seco. A diferencia de los productos actuales en el mercado de frutos secos, aperitivos o snacks, las nuñas tienen menor contenido en grasa y un mayor contenido en proteína, de ahí que tengan un valor añadido por su condición de alimento saludable e innovador, teniendo múltiples posibilidades de procesado, con diferentes aromas y condimentos, con sal, confitadas, en ensaladas, postres, etc.

3.2. Guisante 3.2.1. Historia del cultivo El guisante (Pisum sativum L.) es una leguminosa ampliamente cultivada en zonas templadas, aunque su centro de origen primario es Oriente Próximo,

habiéndose domesticado hace 8.0009.000 años. Desde allí se diseminó por el Mediterráneo junto al trigo y la cebada hace 7.500 años, por África hace 7.000 años e India hace 4.000. De hecho, se reconocen tres centros secundarios que son el Mediterráneo, Abisínico y Asia Central. 3.2.2. Importancia mundial y en España La superficie cultivada de guisante en el mundo alcanza los 9 millones de hectáreas, siendo el 75% de guisante seco (usado para alimentación animal) y el resto de guisante verde (para alimentación humana). La superficie de guisante seco ha disminuido drásticamente a nivel mundial durante los últimos 50 años, aunque ha habido 41

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Figuras 3.6. Nuñas sin tostar (izquierda) y tostadas (derecha).

cierta estabilización en los últimos 20 años (figura 3.7). En la actualidad, se cultivan 6,7 millones de hectáreas que producen 11,5 millones de toneladas, de los cuales el 61% se producen en Canadá, China y Rusia. Por el contrario, la superficie de guisante verde se ha triplicado en los últimos 50 años (figura 3.7), siendo en la actualidad de 2,2 millones de hectáreas. Esto, sumado al mayor rendimiento obtenido, es la causa del gran incremento en la producción

16

Millones de hectáreas

14 12 10 8 6 4 2 0 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005 2009 2013 Seco

Verde

Guisante seco País Canadá

Guisante verde

Superficie (ha)

%

1.345.400

20

País China

Superficie (ha)

%

1.300.000

57 18

Rusia

965.952

14

India

420.900

China

905.000

13

EE UU

72.156

3

India

730.000

11

Argelia

37.036

2

Figura 3.7. Superficie cultivada (en millones de hectáreas) de guisante seco y verde en el mundo en los últimos 50 años, 1963-2013 (FAOSTAT). En la tabla se muestran los países con mayor superficie cultivada de guisante seco y verde del mundo en el año 2013 y el porcentaje que representan respecto al total (MAGRAMA).

42

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18 16 Millones de toneladas

(figura 3.8), de 13 millones de toneladas más que en los años sesenta. El mayor productor mundial de guisante verde es China, con un 61% de la producción total. La superficie cultivada de guisante en España (figura 3.9) en 2013 fue de 134.000 ha, de las cuales 122.000 ha fueron de guisante seco y 12.000 ha de guisante verde, con rendimientos medios de 2.000 y 7.000 kg/ha, respectivamente. La superficie cultivada de guisante para consumo fresco ha aumentado poco en España (2.000 ha) en los últimos 50 años, pero la de guisante seco ha aumentado notablemente (casi 100.000 ha), llegándose a cultivar más de 240.000 ha en el año 2011. Aunque ha habido oscilaciones en la superficie cultivada de guisante seco debido a las distintas ayudas asociadas al cultivo, el descenso al acabarse las ayudas ha sido menor que dicho incremento durante el periodo con ayudas, con lo que observamos una tendencia general ascendente. Los datos provisionales para el año 2014 de superficie cultivada de guisante seco indican que el último descenso observado en la gráfica es un nuevo escalón, ya que se han cultivado 139.000 ha frente a las 122.000 del año 2013 comentadas anteriormente. La superficie cultivada en España está centralizada en Castilla-La Mancha, Castilla y León y Aragón (figuras 3.9 y 3.10).

14 12 10 8 6 4 2 0 0 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005 2009 2013 Seco

Verde

Guisante seco País Canadá

Guisante verde

Producción (t)

%

3.960.800

35

País

Producción (t)

%

China

10.600.000

61

4.006.200

23

China

1.566.000

14

India

Rusia

1.350.167

12

EE UU

323.004

2

708.510

6

Francia

228.987

1

EE UU

En España se importan actualmente 33.600 toneladas de guisante, lo que supone el 12% de la demanda total del país. De ese volumen de importación, 31.800 toneladas corresponden a guisante seco (16% del consumido) y 1.800 a verde (2% del consumido). La importación de guisante seco depende de las fluctuaciones del precio de la soja, al ser el principal sustituto de esta en su uso para alimentación animal. Esto explica los pronunciados picos de importación que vemos en la figura 3.11, llegando uno a superar el millón de toneladas importadas en el año 2005.

Figura 3.8. Producción (en toneladas) de guisante seco y verde en el mundo en los últimos 50 años, 1963-2013 (FAOSTAT). En la tabla se muestran los países con mayor producción de guisante seco y verde del mundo en el año 2013 y el porcentaje que representan respecto al total (MAGRAMA).

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Figura 3.9. Superficie cultivada (en hectáreas) de guisante seco y verde en España en los últimos 50 años, 1963-2013 (FAOSTAT). En la tabla se muestran las comunidades autónomas con mayor superficie cultivada de guisante seco y verde en España en el año 2013 y el porcentaje que representan respecto al total nacional (MAGRAMA).

25

x 10.000 ha

20 15 10 5 0 1965

1969

1973

1977

1981

1985

1989

1993

Seco

1997

2005

2009

2013

Verde

Guisante seco Comunidad autónoma

2001

Guisante verde

Superficie (ha)

%

Superficie (ha)

%

Castilla-La Mancha

51.518

36

Aragón

3.412

29

Castilla y León

49.937

35

Castilla-La Mancha

2.200

18

Aragón

20.509

14

Castilla y León

1.623

14

9.265

6

Navarra

1.504

13

Extremadura

3.2.3. Aspectos agronómicos del cultivo Los guisantes pertenecen a la familia Fabaceae o Leguminosae, subfamilia de Faboideae o Papilionoideae. Varios autores coinciden en la clasificación intraespecífica de Pisum sativum: • Pisum sativum L. –– Subsp. sativum. -- Var. arvense (L.) Poiret. -- Var. sativum L. -- Var. macrocarpon Ser. –– Subsp. elatius (M. Bieb) Aschers y Graebn. -- Var. elatius (M. Bieb) Alef.

Comunidad autónoma

-- Var. pumilio Meikle (P. humile Boiss, Noë). -- Var. brevepedunculatum Davis y Meikle. • Pisum abyssinicum A. Br. • Pisum fulvum Sm. El guisante cultivado pertenece a la subespecie sativum var. sativum. Es una planta herbácea anual, de germinación hipogea, con un sistema radicular poco desarrollado, posee una raíz pivotante con muchas raíces laterales finas. La parte aérea puede estar compuesta por uno o varios tallos angulares de porte variable; las hojas son compuestas, con un número de foliolos variable (1-4) con zarcillos

terminales y dotados en su base de dos estípulas de gran tamaño que abrazan el tallo. La tendencia actual es la de preferir variedades sin hojas o áfilas, en las que los foliolos están convertidos en zarcillos ya que mantienen un mejor porte de la planta hasta el final del ciclo del cultivo. Las inflorescencias son axilares con una o más flores que se autofecundan. El fruto es una legumbre o vaina, de forma y dimensiones variables, y de semillas globulosas o cúbicas, lisas o rugosas. El guisante es un cultivo que se adapta principalmente a climas templados y húmedos. Aunque la mayoría de las variedades son sensibles a heladas, algunos cultivares presentan una resistencia moderada e incluso alta. Se puede distinguir así entre variedades de invierno y primavera atendiendo a este nivel de resistencia al frío. 3.2.4. Usos El guisante es uno de los cultivos más habituales gracias a su adaptabilidad climática y resistencia a bajas temperaturas y sequía, además de ser un

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30 25 20 x 10.000 Tm

Figura 3.10. Producción (toneladas) de guisante seco y verde en España en los últimos 50 años, 1963-2013 (FAOSTAT). En la tabla se muestran las comunidades autónomas con mayor producción de guisante seco y verde de España en el año 2013 y el porcentaje que representan respecto al total nacional (MAGRAMA).

15 10 5 0 1965

1969

1973

1977

1981

1985

1989

1993

Seco

2001

2005

2009

2013

Guisante verde

Producción (t)

Castilla y León

1997

Verde

Guisante seco Comunidad autónoma

42.323

% 24

Comunidad autónoma

Producción (t)

Aragón

20.714

% 24

Castilla-La Mancha

34.150

19

Castilla-La Mancha

14.188

17

Aragón

26.477

15

Castilla y León

11.836

14

5.733

3

La Rioja

10.722

13

Extremadura

1,2 1 Millones de toneladas

alimento muy nutritivo. Solo a partir del siglo XVI empezó a ser consumido por el hombre como grano fresco, en primer lugar en Inglaterra pasando luego a Francia, ya que antes se utilizaba solamente en seco o como planta de forraje. La producción de guisantes se destina tanto a consumo humano como animal. Los guisantes verdes se emplean fundamentalmente para alimentación humana, principalmente bajo la forma de conserva o congelado. Los guisantes secos se utilizan sobre todo para alimentación animal, dado que su composición es muy adecuada para la alimentación de animales monogástricos, que es el uso principal de los piensos concentrados que contienen leguminosas. Actualmente, en España existe un gran déficit de proteínas para la alimentación animal, lo cual nos hace dependientes de las importaciones de soja para la fabricación de piensos. Gracias a su alto contenido en proteínas y su composición, el guisante se presenta como una buena alternativa frente a estas importaciones. La planta de guisante también se usa como abono verde, forraje y ensilados.

0,8 0,6 0,4 0,2 0 1965

1969

1973

1977

1981

1985 Seco

1989

1993

1997

2001

2005

2009

2013

Verde

Figura 3.11. Importación de guisante seco y verde en España en los últimos 50 años, 1963-2013 (FAOSTAT).

45

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A

Figura 3.12. Vista general del cultivo (A), vainas de garbanzo (B) y grano de garbanzo seco (C).

B

3.3. Garbanzo 3.3.1. Historia del cultivo El garbanzo (Cicer arietinum L.) tiene su origen como cultivo en el Oriente Próximo; existen hallazgos arqueológicos datados aproximadamente en 5.450 años a.C. en Hacillar (Turquía) y en 3.200 años a.C. en Jericó (Palestina) que así lo confirman. Asimismo en esta región se descubrió su ancestro silvestre (C. reticulatum Ladz.) que actualmente se distribuye por el sureste de Turquía y norte de Siria e Irak. Posiblemente desde esta región se extendió su cultivo, junto con el de otras leguminosas y cereales, hacia el este hasta llegar a la India, por el valle del Nilo hasta el este de África y por toda la cuenca mediterránea. En España no se sabe bien quiénes introdujeron su cultivo, posiblemente griegos o romanos. Según el historiador

C

Tito Livio, el general cartaginés Asdrúbal, durante la construcción de Cartago Nova (Cartagena) (siglo III a.C.), hacía sembrar garbanzos a sus soldados (Del Moral, 1998), lo que indica que su cultivo y consumo estaban ya implantados en la península ibérica en ese tiempo. Ya en el siglo II de nuestra era, Columela, romano nacido en Cádiz, habla del garbanzo en su obra De Re Rustica o los Doce libros de Agricultura, citando tres tipos de garbanzos, negros, rojos y blancos. Más tarde, en la España musulmana, donde la agricultura tuvo una gran relevancia, el sevillano Al Awan (siglos XII-XIII) en su Libro de Agricultura vuelve a citar estos tres tipos de garbanzos. Más o menos por aquella época su consumo debió de ser bastante usual también entre las clases más pobres de la España cristiana, como se puede deducir del pasaje del Libro de Buen Amor del Arcipreste de Hita (1300-1353), en el que se impone

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como penitencia a don Carnal, después de su batalla con la Cuaresma, el consumo de garbanzos un día a la semana, el domingo. Posteriormente existen otras citas como las de Alonso de Herrera (1513), que dedica un capítulo a este cultivo en su libro Agricultura General, o la de los románticos europeos en el siglo XIX que comprueban que el cocido de garbanzos era un plato muy frecuente en todas las casas españolas. Como se puede ver los garbanzos han estado presentes a lo largo de nuestra historia y forman parte de nuestra cultura, lo que viene a explicar que seamos el mayor productor y consumidor de Europa. 3.3.2. Importancia mundial y en España En el mundo hay más de 13 millones de hectáreas dedicadas al cultivo del garbanzo, distribuidas por todos los continentes. Desde hace unos años se ha expandido por Australia, Estados Unidos, Canadá y Argentina, donde la producción se dedica prácticamente a la exportación. Actualmente India es el primer productor mundial (10.740.000 ha), seguido de Pakistán (990.000 ha), con producciones de 7.425.577 y 597.291 toneladas respectivamente (FAOSTAT, 2012). La superficie mundial de cultivo se ha incrementado en los últimos años, desde 10.512.706 ha en 2005 a 13.540.398 ha

A

en 2013. Por ejemplo, en países como Argentina se pasó de una superficie cultivada de 1.300 ha en el año 2000 a 53.400 ha en el 2014. España es el mayor productor de garbanzo de la UE (aproximadamente un 80% del total); a pesar de ello, llega a importar el doble de su producción, por lo que es también el mayor consumidor. Otros países como Reino Unido, país no productor, ocupa el segundo lugar dentro de la UE como país importador de garbanzo, después de España, al que le siguen Italia y Portugal. Por lo tanto, la demanda de garbanzos por parte de la UE es mucho mayor que su producción; en este sentido, España, como país productor e importador, podría incrementar su superficie cultivada junto con otros países del sur de Europa. Andalucía con 12.039 ha es la comunidad que más superficie dedica a este cultivo, seguida de Castilla-León con 7.064 ha (MAGRAMA, 2015).

B

Figura 3.13. Lesiones de rabia en campo (A) y lesiones en tallo (B).

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Figura 3.14. Comparación entre diferentes siembras de garbanzo: siembra de invierno (al fondo) y siembra de primavera (al frente).

3.3.3. Aspectos agronómicos del cultivo El garbanzo es un cultivo de regiones áridas o semiáridas y no requiere grandes cantidades de agua; sus necesidades hídricas pueden oscilar entre los 300 y 450 mm anuales. Al igual que otras leguminosas, mejora la estructura del suelo y lo enriquece mediante la fijación de nitrógeno. Esto favorece al cultivo que lo precede, necesitando menos aportes de fertilizantes, contribuyendo a una agricultura más sostenible. En España, al igual que en la cuenca mediterránea, es un cultivo que

tradicionalmente se siembra en primavera, presentando un ciclo corto (marzo-julio). Esto implica que las plantas no desarrollan mucha biomasa, limitando así su producción de semilla, siendo este uno de los motivos fundamentales que hacen que el garbanzo presente unos bajos rendimientos (unos 900 kg/ha). Además, existen dos enfermedades fúngicas: la rabia, causada por el hongo aéreo Ascochyta rabiei (Pass.) Lab. y la marchitez o seca, provocada principalmente por el hongo del suelo Fusarium oxysporum f. sp. ciceris (Padwick) Matuto & K. Sato, que suelen causar pérdidas que pueden llegar

al 100% de la cosecha. El desarrollo de variedades de garbanzo con resistencia a rabia ha permitido la siembra invernal (en la cual se dan las condiciones adecuadas para el desarrollo del hongo), incrementando notablemente los rendimientos, llegando a duplicar o triplicar las producciones tradicionales. Es importante considerar que la resistencia a la rabia no es total, por lo tanto para que el uso de variedades resistentes sea eficaz no podemos olvidarnos de otras medidas de lucha dirigidas a evitar o reducir la infección inicial, como puede ser una buena rotación de cultivos o el uso de semillas de siembra certificadas libres de enfermedad. 3.3.4. Variedades, tipos y diversidad La variabilidad del garbanzo es muy amplia. Los mejoradores distinguen principalmente dos tipos dentro del garbanzo cultivado, el tipo kabuli y el desi. Los tipo kabuli se caracterizan por tener las flores blancas y semillas de color claro y prácticamente toda la

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Figura 3.16. Variabilidad en forma, color y tamaño de la semilla de garbanzo.

Figura 3.15. Campo y planta de garbanzo infestado de Fusarium.

producción de la cuenca mediterránea es de este tipo. Los tipo desi tienen flores rosas y semillas oscuras, centrándose su principal producción en la India, Pakistán y Etiopia. Estos dos términos, desi y kabuli, son de origen hindú: el primero se refiere a garbanzos de origen local de la India (desi = local) y el segundo hace referencia a la capital de Afganistán, desde donde se introdujeron en la India en el siglo XVIII. Existen amplias colecciones de variedades y tipos de garbanzo que se mantienen principalmente en dos centros internacionales. Uno de ellos es

el International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT) en la India, con 17.258 muestras registradas, o entradas, procedentes de casi 60 países; el segundo es el International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), situado inicialmente en Siria y ahora distribuido en varios países del norte de África, que cuenta con 12.647 tipos o muestras de semillas de garbanzo. Otras colecciones de interés son las que se encuentran en el United States Department of Agriculture (USDA); el Center for Legumes in Mediterranean Agriculture (CLIMA), en Australia; el National Bureau of Plant Genetic 49

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A

A

B

B

Figura 3.17. Color de la flor y las semillas en diferentes tipos de garbanzos: kabuli (A) y desi (B).

50

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A

Resources (NBPGR), en la India, y el Vavilov Research Institute of Plant Industry (VIR), en Rusia. En España se dispone de una colección de garbanzos en el Centro de Recursos Fitogenéticos del INIA (CRF), compuesta por 645 entradas; de ellas, 355 son españolas. Como fruto de los programas de mejora nacionales, en este momento en el catálogo de la Oficina Española de Variedades Vegetales se encuentran registradas 32 variedades comerciales, de las cuales seis son variedades protegidas: cavir, itálica, ituci, pilar, sigarra y zócalo. 3.3.5. Usos Tradicionalmente el garbanzo se ha utilizado tanto en alimentación humana como animal. Actualmente la producción se dedica casi en su totalidad al consumo humano, usándose para alimentación animal los garbanzos de desecho, si bien en España se ha registrado alguna variedad de garbanzo

B

negro para esta finalidad. Es lamentable que se haya abandonado como grano para pienso dado el alto valor biológico del grano y la práctica ausencia de compuestos antinutritivos. En España se consume fundamentalmente como grano seco y del tipo kabuli. El tamaño del grano y el color son caracteres de gran importancia y muy valorados por los consumidores. En el mercado andaluz son muy apreciados los garbanzos tipo blanco lechoso y en Castilla y León los tipo pedrosillano y fuentesauco. El garbanzo se ha consumido de forma habitual como parte del puchero o cocido, aunque también frito como ropa vieja, tostado como aperitivo o en forma de harina de garbanzo en el rebozado de pescaíto frito. Actualmente los hábitos de consumo de la población están cambiando debido al ritmo de vida y cada vez se consumen más garbanzos ya precocinados, incluso en ensaladas y germinados. En algunos países el garbanzo es la principal fuente proteica en la dieta,

C

Figura 3.18. Platos elaborados con garbanzos: cocido (A), ensalada (B) y humus (C).

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A

B

Figura 3.19. Aspecto general de las plantas de lenteja en invernadero (A) y detalle de las flores (B).

como ocurre en la India y Pakistán, donde la mayoría de la población es vegetariana. En estos países principalmente se consumen garbanzos tipo desi y de varias formas, desde el grano seco (completo, pelado y partido para producir harina), grano en verde e incluso las hojas jóvenes. En países árabes como Siria, Líbano y Jordania se consumen garbanzos tipo kabuli, principalmente en la elaboración de platos como el humus, falafel y tisquieh (Yadav et al., 2007). El consumo de garbanzo en sus diferentes formas ofrece, además, grandes beneficios medicinales, reduce el colesterol, juega un gran papel en el control de la diabetes y en la presión arterial, y también previene enfermedades digestivas (Jukanti et al., 2012).

3.4. Lenteja 3.4.1. Historia del cultivo La lenteja (Lens culinaris Medik.) forma parte del conjunto de especies vegetales domesticadas en el Creciente Fértil 52

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durante la mal llamada Revolución Neolítica. Más concretamente, el centro de domesticación debió corresponder a la zona norte de la actual Siria y sureste de Turquía. La domesticación de la lenteja se solapó en el tiempo, y probablemente en el espacio, con la de otras especies que formaron parte del complejo de especies domesticadas en Próximo Oriente: cebada, trigos, guisante, garbanzo, vezas, haba, lino, etc. Desde este centro de domesticación el cultivo de la lenteja se difundió, junto con otras especies de este grupo inicial de domesticación, hacia occidente (Europa), el sur (valle del Nilo, península arábiga, norte de África) y el este (Afganistán y más tarde el valle del Indo y el resto del subcontinente). En la península ibérica hay restos arqueológicos de lentejas desde el Neolítico temprano, correspondiendo los más antiguos al este de la península. Concretamente en la cueva “de les Cendres” (Alicante) se han datado, mediante carbono 14, restos de lentejas con una antigüedad de 7.540 ± 140 años, que se encontraron con restos de trigos, cebadas, guisantes, almortas y habas. Fueron posteriormente introducidas en América durante la época colonial y hoy día se cultivan en las zonas templadas de todos los continentes. Es un cultivo que se adapta bien a los lugares semiáridos y, salvo algunas excepciones, se cultiva en condiciones de secano, dependiendo exclusivamente de la lluvia y, las

variedades adaptadas, de la nieve (por ejemplo, en el noroeste de Estados Unidos). Por su origen y adaptación ambiental, la lenteja se incluye entre las leguminosas de clima templado (cool season grain legumes) (Pérez de la Vega et al., 2011). Hay datos de que al menos hace unos 3.000 años ya eran populares y apreciadas en Egipto, siendo ofrecidas como regalo a los dioses. Según Ateneo de Náucratis (siglo II-III d.C.), “Alejandría está llena de platos de lentejas”. Hace alrededor de 2.100 años las lentejas tenían el mismo precio que el trigo, pero después el precio se redujo, como menciona Marcial (siglo I d.C.) en uno de sus epigramas: “Recibí lentejas del Nilo, un regalo para Pelusio; son más baratas que la escanda...”. Marcial y el también escritor romano Juvenal (siglo I-II d.C.) describen un plato de lentejas comido por los más pobres, en el que las lentejas se cocinaban junto con las vainas (Cubero et al., 2009). El filósofo griego Teofrasto (siglo III a.C.) menciona “una clase blanca que es más dulce”. A los griegos les gustaban mucho las lentejas, sobre todo como sopas. Aristófanes (siglo V a.C.) dijo: “Vosotros que os atrevéis a insultar a la sopa de lentejas, la más dulce de las delicias”. Los griegos también hicieron pan de harina de lentejas. En Roma, Columela (siglo I d.C.) dijo que eran demasiado valiosas como alimento

humano para ser utilizadas como pienso para animales, aunque se usaban para alimentar a las palomas; él las colocó solo después de las habas entre las legumbres. Los romanos importaban lentejas de Egipto, donde Plinio describe su cultivo e informa de las variedades sembradas en aquel tiempo; él describió dos variedades “una más redonda y más negra y otra de forma normal”. Plinio mencionó también las propiedades medicinales de las lentejas y varias formas de hervir sus semillas para una serie de remedios. Al mismo tiempo, el naturalista Dioscórides (siglo I d.C.) menciona a las lentejas en su De materia medica, y Apicio (siglo I d.C.) da detalles de varias recetas de lentejas. En la Edad Media, la lenteja era un cultivo menor. Al Awam, escritor andalusí del siglo XII, menciona dos variedades: una de ellas “grande y blanca” que, cuando se remoja en agua, no produce un tinte negro; una segunda que es una especie “salvaje” de muy mala calidad. En el Hortus Sanitatis del siglo XV, que recoge información de Dioscórides y otras fuentes antiguas, se enumeran algunas de las propiedades medicinales de las lentejas. En España, Gabriel Alonso de Herrera escribe en 1502 “las mejores son las más grandes que [...] las que son grandes y blancas y no producen un tinte negro en agua”. También menciona que las lentejas se cultivaban 53

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120.000

Producción (toneladas)

100.000

80.000 España

60.000

UE 40.000

20.000

0 1961

1970

1980

Figura 3.20. Producción de lentejas (en toneladas) en la Unión Europea y en España, 1961-2013 (FAOSTAT).

1990

2000

2013

en suelos ligeros y secos, en lugares relativamente fríos y en general en las tierras en barbecho: “Su cultivo no es caro en absoluto, ya que es no es necesario arar para sembrarlas...”. Si se producen es porque “en algunos años se venden muy bien…”. 3.4.2. Importancia mundial y en España A nivel mundial el cultivo de la lenteja se ha incrementado, tanto en superficie como en rendimiento, de una forma continua desde mediados del siglo pasado hasta la actualidad. Según los datos de la FAO, y haciendo una media de cinco años para evitar fluctuaciones anuales, en los años sesenta del siglo pasado la superficie cultivada era de aproximadamente 1,6 millones

de hectáreas, mientras que ahora estaría alrededor de 4,2 millones. En rendimiento y producción los valores aproximados son de 562 kg/ha frente a 1.087 kg/ha y 0,94 millones de toneladas frente a 4,5 millones. No ha ocurrido así en España y en el resto de la UE, donde el cultivo ha disminuido en superficie y, aunque los rendimientos han aumentado, la producción total ha descendido dramáticamente. La lenteja está sometida a fuertes procesos de exportación-importación. Mientras que a finales del siglo XX Estados Unidos y Australia competían por ser el primer exportador de lentejas, actualmente Canadá se ha convertido en el exportador dominante. Según los últimos datos de la FAO, Canadá exportó alrededor de 1,8 millones de toneladas, seguida de Australia con unas 317.000, Estados Unidos con 211.000, Turquía con 178.000 y Emiratos Árabes con unas 43.000 toneladas (aunque las propias estadísticas de la FAO no indican que los Emiratos Árabes tengan producción de lenteja, por tanto, debe tratarse de reexportación). Los mayores importadores son países o uniones de países con un alto consumo debido a su alto número de habitantes: la India con unas 680.000 toneladas, Bangladesh unas 220.000, Turquía con casi 200.000, seguida de la UE con una cantidad ligeramente inferior, 182.000 toneladas.

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2.500.000

2.000.000 Producción (toneladas)

Según estos datos las lentejas se han convertido en una commodity sometida a fuertes y dinámicos flujos de importación-exportación. La producción de lenteja en España y Europa había mantenido un ligero aumento (aunque con grandes fluctuaciones anuales) pero sufrió una disminución dramática a finales de los ochenta, recuperándose algo en la última década. Aunque España sigue siendo el principal productor de la UE, representando aproximadamente el 50% de la producción total, esta es insuficiente para el consumo interno y, dependiendo de las fluctuaciones anuales, solo cubre entre la mitad y un tercio de la demanda. Estos datos contrastan con el espectacular aumento de la producción de lentejas en Canadá, donde la apuesta pública y privada por este cultivo ha facilitado los medios para unos programas de mejora con resultados envidiables (figura 3.21). En España la comunidad que más superficie dedica al cultivo de la lenteja es Castilla-La Mancha que, en 2012, representaba aproximadamente el 75,5% de las 36.298 ha totales, seguida de Castilla y León con el 21,7%; ninguna de las otras comunidades llega a las 1.000 ha. La diferencia en superficie se ve compensada en parte por los rendimientos que, aun siendo bajos en comparación con otros países, fueron de solo 325 kg/ha en la primera frente a 541 en la segunda, y como resultado

1.500.000

Canadá España

1.000.000 UE 500.000

0 1961

1970

1980

1990

las respectivas producciones representaron el 66% y 30% del total de España.

2000

2013

Figura 3.21. Comparación de la producción de lentejas (en toneladas) entre la Unión Europea, España y Canadá, 1961-2013 (FAOSTAT).

3.4.3. Aspectos agronómicos del cultivo Si las lentejas se han cultivado durante siglos, siendo las más pequeñas de las legumbres, muy probablemente se debe a que crecen en suelos pobres y climas duros, en condiciones casi marginales. En muchos casos, eran la única fuente significativa de proteínas disponible para los agricultores (Cubero et al., 2009). Como otros cultivos, la lenteja debe superar diversas enfermedades y plagas, aunque según Muehlbauer et al. (1995) las enfermedades que sufre la lenteja son menos devastadoras que en otras especies de legumbres. Aun así, hay diversas enfermedades que causan grandes 55

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pérdidas: la podredumbre de la raíz causada por diversas especies de hongos de los géneros Fusarium, Pythium, Rhizoctonia y Sclerotinia; la más frecuente enfermedad foliar es la rabia, causada por Ascochyta lentis, aunque otros hongos de los géneros Uromyces, Colletotrichum o Erysiphe pueden producir daños en las partes aéreas de la planta. Las lentejas pueden sufrir también enfermedades causadas por bacterias, como Pseudomonas, o virus, pero la investigación sobre ellas y su prevención es mucho menor. Otro reto al cultivo en países circunmediterráneos es la presencia de especies de plantas parásitas del género Orobanche, en particular, Orobanche crenata. Se han encontrado algunos genes de resistencia a estas enfermedades en variedades cultivadas y en especies silvestres del género Lens, tanto en el ancestro silvestre L. culinaris sp. orientalis como en otras como L. odemensis y L. ervoides. Entre las plagas se encuentran diversas especies de insectos, áfidos, chinches, cortadores de hoja (Aphis, Acyrthosiphon, Sitona, Lygus, Agrotis, etc.), pero probablemente los insectos que más pérdidas generan son los gorgojos del grano (Bruchus ervi, B. lentis, Callosobruchus chinensis y C. maculatus) por el deterioro en cantidad y calidad de la semilla producida y almacenada. Se han hecho pocos avances en la resistencia a plagas; por ejemplo, en una revisión de 2007 no se había encontrado resistencia a Sitona en la

colección de lenteja del International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA, Siria), aunque sí parece haberla en especies silvestres. La baja variabilidad genética presente en las diversas colecciones de semillas y variedades de lenteja, así como la necesidad de encontrar más genes de resistencia a factores bióticos y abióticos, determina la necesidad de recurrir a las especies silvestres como fuente de genes de resistencia y también de genes que aumenten la calidad del grano, por ejemplo, en micronutrientes y en ciertos componentes bioactivos. Por tanto, además de la caracterización y evaluación de las variedades conservadas en los bancos de germoplasma, se impone la recolección de más poblaciones de especies silvestres, particularmente de aquellas pobremente representadas en los bancos de germoplasma, como L. tomentosus y L. lamottei. De hecho, ya hay proyectos internacionales en marcha con estos fines. El uso de materiales de otras especies de Lens, excepto en el caso de L. orientalis, que generalmente hibrida bien, requiere, además de la dificultad de manejar unas flores minúsculas para hacer los cruzamientos artificiales, el rescate de embriones inmaduros y su cultivo in vitro, la micromultiplicación in vitro de las plántulas rescatadas, a veces su injerto en tallos enraizados obtenidos de semillas normales de otra especie de leguminosas de mayor porte que la lenteja y su crecimiento en cámaras de ambiente

controlado en invernadero hasta obtener, con suerte, descendencia de los híbridos. El consumo tradicional también muestra claras preferencias regionales. Mientras en Europa y otros países de tradición europea el consumo es en forma de sopa o guiso con las semillas enteras, a los que se añade alguna verdura y frecuentemente carne o embutido, en otros países se preparan usando las semillas descascarilladas (se eliminan las cubiertas y los cotiledones se separan) como en el dal o dahl de la India. Las formas de consumo se han ido ampliando hacia la ingesta en frío en forma de componentes de “ensaladas” o formando parte de barritas energéticas. 3.4.4. Variedades, tipos y diversidad Una de las consecuencias de la domesticación de las plantas ha sido la pérdida de variabilidad genética de aquellas cultivadas en comparación con la variabilidad presente en la especie silvestre original. Esto es particularmente cierto en el caso de la lenteja, en que la variabilidad retenida en el conjunto de las cultivadas es comparativamente menor que en otras especies cultivadas. Su producción ha dependido, en los países históricamente consumidores, de variedades locales, generalmente de buena calidad, pero de bajo rendimiento. La mayor intensidad en la mejora de la lenteja en búsqueda de nuevos cultivares de producción mayor y más estable ha ocurrido en los grandes

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Figura 3.22. Diversidad en tipos de semillas y colores del cotiledón en lentejas.

países exportadores, primero Estados Unidos y Australia y luego Canadá y Turquía. Uno de los mayores éxitos en la mejora de la lenteja ha sido el desarrollo de variedades adaptadas a la siembra otoñal capaces de soportar inviernos fríos (Turquía, noroeste de Estados Unidos) y/o aprovechar mejor las lluvias estacionales (por ejemplo, la zona de clima mediterráneo de Australia), que han llegado hasta duplicar los rendimientos. Otro de los retos, en muchos países con climas mediterráneo o árido-semiárido, es la respuesta a la sequía, fundamentalmente por el estrés hídrico que se puede generar al final del ciclo, durante el escalonado periodo de floración-maduración. Hay dos tipos principales de lenteja según el tamaño de la semilla. Las macrospermas, con semillas grandes de 6 a 9 mm de diámetro, en España generalmente englobadas en el tipo castellana, y las microspermas de 2 a 6 mm, a veces llamadas francesillas. Las semillas presentan una coloración externa de color crema, pardo o verdoso con o sin moteado o manchas negras (aunque en algunos países como Italia se comercializan

algunas completamente negras). El color de los cotiledones (interior del grano) puede ser crema-amarillo, verdoso o naranja. Esta última característica marca una clara diferencia en los gustos de los consumidores; mientras en el subcontinente indio las lentejas tradicionales son de cotiledón naranja, estas son en Europa prácticamente desconocidas.

Es una especie anual herbácea de crecimiento denso, con plantas generalmente erectas o semierectas de 25 a 30 cm de altura. Los tallos (cuadrangulares y estriados) y las ramas son delgados. Las hojas son pinnadas o imparipinnadas, con hasta 14 foliolos ovalados o elípticos que varían en longitud de 1 a 3 cm. Cada hoja tiene dos pequeñas estípulas y puede o no terminar en un zarcillo. La flor es 57

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Figura 3.23. Biodiversidad en el espacio, cultivos intercalados de habas y espelta.

papilionácea completa y típica de 4-8 mm de largo, el color de la flor puede ser blanco, azul pálido, púrpura o violeta. Los frutos en legumbre (vainas) son oblongos, comprimidos lateralmente, de 6 a 20 mm de largo y 3,5 a 11 mm de ancho, y por lo general contienen una, dos o raramente tres semillas. 3.4.5. Usos Las lentejas se consumen únicamente en forma de grano seco y su consumo es casi exclusivamente humano. El uso del grano como alimento animal se limita a un uso local para aves de corral. Igualmente la paja resultante de la trilla tiene un uso limitado. Las lentejas se han valorado en la nutrición humana como una fuente

de proteínas y hierro, además de por ser una de las leguminosas de “fácil digestión”. Pero son también una fuente importante de energía por su contenido en hidratos de carbono, fibra, minerales, vitaminas y antioxidantes, y un contenido en grasas muy bajo. El rango de variación de estos componentes es amplio, por ejemplo el contenido en proteínas puede oscilar entre el 21% y el 31%, y el contenido en fibra depende también de su consumo como grano completo o descascarillado, que elimina la mayor parte de la fibra no digerible. La digestibilidad de la proteína es elevada, llegando al 92% en ensayos animales in vivo. Los hidratos de carbono de la lenteja se hidrolizan más lentamente que los del guisante y el garbanzo, por lo que el índice glicémico de la lenteja está entre los más bajos de las leguminosas (y más bajo que los de cereales y sus derivados), lo que las hace interesantes para la dieta de personas diabéticas. Igualmente, algunos de los compuestos bioactivos de la lenteja pueden ayudar a prevenir algunos tipos de cáncer como el de colon (Pérez de la Vega et al., 2011).

3.5. Haba 3.5.1. Historia del cultivo El proceso de domesticación del haba (Vicia faba L.) se inició durante las primeras etapas del desarrollo de la agricultura, en el Cercano y Medio

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Oriente; a continuación, se extendió a Europa, África del Norte, a lo largo del Nilo a Etiopía, desde Mesopotamia a la India, a China y, más tarde, a América del Sur. La migración de las habas hacia América del Sur se produjo probablemente en el siglo XV, ayudada por los viajeros de barcos españoles y portugueses. Los hallazgos arqueológicos recientes indican que el inicio del cultivo fue en el año 11000 a.C. y en la península ibérica antes del año 4000 a.C. El progenitor silvestre del haba es un misterio. El proceso de domesticación, basado en la selección de las plantas con características más adecuadas para la agricultura, condujo a la pérdida de rasgos “de tipo silvestre” que aseguraban la supervivencia de la especie en su hábitat natural. Los datos sugieren que el ancestro silvestre de esta especie se ha extinguido o que aún no se ha descubierto. El haba es una especie que está representada, en las colecciones de semillas, solamente por las formas cultivadas. Consecuentemente, el papel de las colecciones de semillas, debido a la ausencia de un reservorio natural de poblaciones silvestres, es tremendamente importante. La Fundación Global para la Biodiversidad proporciona apoyo para asegurar la conservación a largo plazo y la disponibilidad de los recursos genéticos de las colecciones vegetales de importancia mundial. Para impulsar su estrategia, el principal evento que

organizó fue un taller sobre “Colaboración Global para el Desarrollo de Estrategias de Conservación de las Leguminosas”, que tuvo lugar en el ICARDA (Alepo, Siria) en 2007. En este taller, los participantes abordaron una amplia gama de temas relacionados con el aumento de la eficiencia en la conservación de las colecciones de semillas y con el fortalecimiento de vínculos con los usuarios reales y potenciales de las mismas. Se estima que las colecciones de semillas almacenan, aproximadamente, 38.000 muestras de tipos de habas (Duc et al., 2010). Con el fin de facilitar el uso del material almacenado se ha desarrollado, a través de una colaboración del ICARDA,

Figura 3.24. Biodiversidad, fauna silvestre asociada al cultivo: abeja buscando el néctar en los nectarios de las estípulas de habas.

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Figura 3.25. Abejas polinizadoras visitando la flor de las habas.

INRA (Dijon, Francia) y el Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC, Córdoba, España), financiada por el Programa del Reto de Generación del CGIAR, una minicolección mundial compuesta de 1.000 tipos.

150.000 t. España produjo 28.100 t en 18.400 ha. Sin embargo, la previsión del Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente es que la superficie de cultivo y la producción vayan aumentando.

3.5.2. Importancia en el mundo y en España

3.5.3. Aspectos agronómicos del cultivo

De acuerdo con FAOSTAT (2016), la producción mundial de haba seca en el año 2013 fue de 3,4 millones de toneladas en 2 millones de hectáreas. El principal productor es China (1,4 millones de toneladas). Los siguientes países con mayor producción son Australia (300.000 t), Francia (250.000 t), Reino Unido (200.000 t), y Egipto, Sudán y Marruecos con alrededor de

El haba es un cultivo que está ganando cada vez más atención como candidato en el desarrollo de sistemas agrícolas de bajos insumos y ecológicos. Un beneficio ambiental clave del haba es su capacidad para impulsar la biodiversidad en el agroecosistema, tanto directamente (diversidad planificada en el tiempo, a través de la rotación de cultivos y/o en el

espacio a través de cultivos intercalados —cultivo de dos o más especies simultáneamente en el mismo sitio durante una temporada de crecimiento—) como indirectamente mediante el incremento de la diversidad de la fauna silvestre asociada que pueden afectar a la sostenibilidad de los sistemas agrícolas, proporcionando un hábitat con néctar y polen para la alimentación de abejas y otros insectos beneficiosos. El haba es un cultivo polinizado por las abejas domésticas, silvestres y abejorros. En las condiciones del sur de España, el principal polinizador es una especie de abeja solitaria, (Eucera numida Lep.). Por lo tanto, cultivar habas aumenta la diversidad de los recursos florales, contribuyendo a mantener la abundancia y diversidad de las abejas polinizadoras. El interés de este servicio ambiental de las habas ha aumentado considerablemente debido a los descensos en las poblaciones de abejas. Asimismo, es considerado crucial en la producción de cultivos locales que promuevan un desarrollo sostenible

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Figura 3.26. Rasgos florales que afectan a las visitas de los polinizadores. Por ejemplo, la simetría de las flores influye en la facilidad con la que el polinizador puede obtener la recompensa mediante la especificación de la posición de las plataformas de aterrizaje y la fuerza necesaria para abrir la flor.

FLOR

PLANTA

Recompensa de néctar y polen. Aromas

basado en la biodiversidad, por la Plataforma Intergubernamental para la Biodiversidad y los Servicios de los Ecosistemas. Un objetivo importante de la agricultura de bajos insumos es usar cultivares adaptados localmente. El ambiente local de polinización específico, diversidad y abundancia de abejas y abejorros puede apoyar la adaptación. Las abejas polinizadoras, trasladando el polen de una planta a otra, contribuyen a la producción y a la estabilidad de la producción. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de cultivares amigables con los polinizadores mediante la introducción en el propio cultivo de caracteres florales de descubrimiento, atracción, adaptación mecánica y de recompensa al insecto polinizador apropiados (Suso et al., 2016). La introducción de estos caracteres florales en el cultivo no solo fomentará el alto rendimiento y la estabilidad, sino que, teniendo en cuenta las necesidades de las abejas polinizadoras, ayudará a mitigar su declive y a mantener la biodiversidad

Número de flores

Arquitectura de la inflorescencia

CULTIVO

Simetría

Diseño: plataforma y guías

en general y, por lo tanto, indirectamente beneficiará a los agricultores, que podrán obtener ingresos adicionales por su contribución al desarrollo de la “economía verde”. Para hacer frente a la complejidad de las necesidades de un modelo de agricultura basado en la biodiversidad, que requiere variedades localmente adaptadas, se propuso la mejora genética participativa, que permite un mejor ajuste al ambiente objetivo y al sistema de cultivo. En la mejora participativa, los consumidores, los agricultores y los científicos cooperan en el desarrollo de variedades específicas para la región con

Periodo de floración

un enfoque común. Así, los propios agricultores están implicados tanto en el establecimiento de objetivos y gestión del proceso de mejora como en la selección y obtención de nuevas variedades. 3.5.4. Variedades, tipos y diversidad A través del proceso de domesticación, el cultivo del haba ha sido sometido a la presión de la selección natural y de la selección humana, lo que resultó en variedades específicamente adaptadas a diferentes conjuntos de combinaciones ambientales. La propagación del cultivo 61

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Figura 3.27. Variabilidad de las semillas de haba.

en todo el mundo condujo a factores específicos de adaptación y a la selección de diferentes características agronómicas relacionadas con la arquitectura de la planta y el tamaño, el peso y la morfología de los granos. Dado que los granos son las principales partes comestibles de las habas, el peso y las dimensiones son rasgos importantes. Sobre la base de las diferencias en el peso, forma y tamaño del grano y de las características de las hojas se han reconocido cuatro grupos: V. faba paucijuga (grano muy pequeño y hojas de tamaño y número reducidos), V. faba minor (grano pequeño), V. faba equina (con grano de tamaño intermedio) y

V. faba major (con los granos más grandes y aplanados). España es uno de los principales países en diversidad de los grupos equina y major (Suso et al., 1993). Tanto el uso humano como los factores geográficos jugaron papeles importantes e interdependientes en la determinación de la diversidad de las principales variedades locales españolas. El rasgo principal para discernir entre estos grupos es el peso y forma del grano y las diferencias en este rasgo se deben principalmente a los diferentes usos. Los granos grandes, tipo major, son los preferidos para el consumo humano, mientras que las variedades tradicionales que pertenecen al grupo equina se usan principalmente para alimentación animal. Además de esta diversidad debida a los distintos usos se identifica una diversidad a nivel interregional que es el resultado de la adaptación de las variedades a las diferentes condiciones del suelo. 3.5.5. Usos La larga historia del cultivo, la distribución amplia a través de diversos ambientes climáticos y la respuesta a la selección humana ha dado lugar a un cultivo muy versátil que se utiliza como alimento, pienso, forraje y hortaliza. El haba es importante para el consumo humano y animal,

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Figura 3.28. Fotoacción de Protasia y Agripino, agricultores y artistas que participan en el desarrollo de cultivares de habas en el marco del proyecto europeo del Programa H2020, DIVERSIFOOD.

principalmente para cerdos, caballos, aves de corral y palomas, ya que sus granos son una fuente importante de proteínas y también proporciona otros nutrientes esenciales. El haba como un alimento para el consumo humano proporciona una dieta equilibrada de proteínas ricas en lisina, hidratos de carbono, fibra y, al igual que otras leguminosas, contiene numerosos nutrientes, tales como vitaminas, minerales y compuestos fenólicos. Los granos de haba se consumen secos, frescos, congelados o enlatados. Las vainas se consumen cuando son jóvenes. Los dos principales elementos antinutricionales de las habas son los taninos y la vicina-convicina. Los taninos dan un sabor amargo a la semilla y reducen la digestibilidad. La vicina y convicina son considerados factores causales de favismo, aunque la mayoría de los seres humanos pueden comer habas sin problema fisiológico alguno. El favismo, una hemólisis aguda causada por la ingestión de habas crudas, se produce solo en las personas

que son deficientes en la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PD). Una proporción de la población de los países mediterráneos es sensible a favismo debido a la falta del enzima G6PD. La mejora genética del cultivo ha dado lugar a nuevos tipos de plantas que están libres de los principales factores antinutricionales (Duc et al., 2010). El haba es una de las pocas especies de plantas capaces de producir en las vainas jóvenes y las semillas verdes una molécula importante medicinalmente (L-DOPA, L-3,4 dihidroxifenilalanina), que es el principal componente bioactivo de varios medicamentos utilizados para ayudar a controlar los síntomas de la enfermedad de Parkinson.

3.6. Yeros, vezas y leguminosas de grano infrautilizadas En este apartado se presentan dos grupos de leguminosas de grano aprovechadas principalmente para alimentación animal y que se diferencian por su importancia actual en España. Un primer grupo estaría formado por yeros (Vicia ervilia (L.) Willd) y vezas (V. sativa L.), especies que desde hace más de 15 años son, junto con el guisante seco, las leguminosas más cultivadas en España. Y un segundo grupo formado por un conjunto de especies autóctonas, que han quedado en el olvido relegadas en el mejor de los casos a agriculturas marginales. En 63

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A

B

C

Figura 3.29. Yeros (A), almortas (B) y titarros (C).

este grupo se encuentran algarrobas (Vicia articulata Hornem.) Desf.), alholvas (Trigonella foenum graecum L.), almortas (Lathyrus sativus L.), alverjones (V. narbonensis L.) y titarros (L. cicera L.). Sucesivas políticas agrarias erróneas han sido las principales responsables de esta lamentable situación. Su discriminación al no haber sido incluidas en los epígrafes de Proteaginosas ni de Leguminosas Grano, que han disfrutado de diferentes ayudas económicas, ha sido determinante para su abandono. Actualmente, en la nueva Política Agraria Comunitaria (PAC) se incorporan en el grupo de leguminosas, siendo por tanto elegibles para el cobro de las Ayudas del Pago Verde de Diversificación de Cultivos o de las Asociadas de Cultivos Proteicos. Este es un logro significativo que se debe aprovechar para fomentar su cultivo, ya que ocupan

nichos agroecológicos muy difíciles de ser sustituidos por otras especies y son parte de nuestro patrimonio genético. 3.6.1. Historia de los cultivos Las especies que conforman estos dos grupos, junto con guisantes, habas y garbanzos, fueron las primeras especies de leguminosas en cultivarse, tal y como queda reflejado por los restos Especie

Origen del cultivo

arqueológicos datados del periodo Neolítico y Edad de Bronce en Europa, Oriente Próximo y Valle del Nilo. En la tabla 3.1 se muestran las zonas de origen de cultivo de cada una de ellas, así como la principal área de distribución. De todas, posiblemente las almortas y titarros fueron las primeras en cultivarse en Europa (Refrew, 1979), sugiriéndose que el titarro fue domesticado en el sur de Francia y España. Área de distribución

Algarroba

Cuenca mediterránea

Cuenca mediterránea

Alholva

Asia occidental

Sur de Europa, norte de África, Oriente Próximo, India, Etiopía, América del Norte

Almorta

Cuenca mediterránea y Asia central

Europa central y meridional, India, Irán, América del Sur

Alverjón

Cuenca mediterránea

Europa central, cuenca mediterránea, Oriente Próximo, Etiopía, Asia central, India

Titarro

Cuenca mediterránea y Asia occidental

Sur y este de Europa, Oriente Próximo, Norte de África

Veza

Cáucaso

Europa, América del Norte, Australia

Yero

Oriente Próximo, cuenca mediterránea

Cuenca mediterránea, Turquía, América del Norte

Tabla 3.1. Orígenes y distribución de algarrobas, alholvas, almortas, alverjones, titarros, vezas y yeros.

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3.6.2. Importancia en España 250.000

Superficie cultivada (ha)

La importancia e historia reciente de todos los cultivos en la Unión Europea y en nuestro país va sin duda ligada a las directrices de la PAC, tal y como ya se ha comentado. La aprobación del Reglamento (CE) nº 1577/96 del Consejo de 30 de julio de 1996 por el que se establece una medida específica a favor de determinadas leguminosas de grano, entre las que se encuentran los yeros y las vezas, tiene como consecuencia el incremento de superficie de estas especies a la par que el abandono del cultivo de alverjones, algarrobas, almortas, titarros y alholvas. En la figura 3.30 se muestra la evolución de la superficie cultivada de las especies objeto de este apartado desde 1900 hasta nuestros días. De este conjunto de leguminosas fue la algarroba la más cultivada en España, superando las 200.000 ha en el año 1930, especie de la cual en la última publicación del Anuario de Estadística del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, correspondiente al año 2014, solo se sembraron 755 ha en Castilla y León (MAGRAMA, 2015). De todas estas especies, y en el ámbito europeo, son las vezas las que destacan con más de 250.000 ha tras guisantes (1.968.290 ha) y judías (255.240 ha), siendo España la principal productora en la Unión Europea. Etiopia, Turquía y Australia son

Alverjones Algarrobas Almortas Yeros Vezas Titarros Alholvas

200.000

150.000

100.000

50.000

0 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Años

igualmente grandes productores (FAOSTAT, 2012). Respecto a las demás, tan solo los yeros ocupan una superficie importante, quedando las demás especies como cultivos minoritarios, cultivándose en algunos casos como el del titarro solo en algunas zonas de España.

Figura 3.30. Evolución de la superficie cultivada de alverjones, algarrobas, almortas, yeros, vezas, titarros y alholvas en España desde 1900.

3.6.3. Aspectos agronómicos de los cultivos En general todas estas especies están perfectamente adaptadas a sistemas de cultivo extensivos en secano, garantizando producciones en zonas o en años donde por falta de agua o fertilidad de los suelos, o ambos supuestos, otros grupos de plantas apenas tendrían producción. La expresión común “las leguminosas son pobres pero honradas” 65

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Siembra Especie

Clima

Suelo

Dosis de semilla (kg/ha)

Época

Rendimiento del grano (kg/ha)

80-100

Otoño

800-1.500

70

Otoño

1.500

Adaptada a suelos pobres. Prefiere texturas francas con cal. Sensible a pH bajo

160-180

Otoño

1.100-1.400

Adaptado a ambientes cálidos. Precipitaciones de 250-550 mm/año

Prefiere suelos sueltos y arenosos, aunque tolera suelos arcillosos que no se encharquen

75-100

Otoño

2.000-3.500

Titarro

Tolerante a bajas temperaturas en estado de plántula y a la sequía

Adaptado a suelos pobres aunque no tolera bien encharcamientos o excesos de humedad. Preferencia por suelos pesados de pH alto con cal

125

Otoño

1.500

Veza

Sensible al frío. Precipitaciones de 325-600 mm/año

Cuenca mediterránea, Turquía, América del Norte Prefiere suelos profundos, permeables franco-limosos y de baja salinidad

30-40

Otoño

1000-2.000

Yero

Adaptado a ambientes secos y fríos. Temperaturas medias anuales de 14 ºC. Precipitaciones de 360-1.160 mm/año

Prefiere suelos neutros, tolerando suelos ligeramente ácidos. No tolera el encharcamiento

100

Otoño

300-2.500

Algarroba

Adaptada a ambientes secos y fríos. Precipitaciones de 350-1.230 mm/año

Se adapta a un amplio rango de suelos: ligeros, arenosos, graníticos, pobres en cal y en materia orgánica

Alholva

Adaptada a ambientes secos. Tolera fríos en siembra invernal. Precipitaciones mayores de 500 mm/año

Prefiere suelos profundos, bien drenados de textura franca con alto contenido en cal. Sensible al encharcamiento

Almorta

Adaptada a climas secos y cálidos. Tolera bajas temperaturas

Alverjón

Tabla 3.2. Aspectos agroecológicos de algarrobas, alholvas, almortas, alverjones, titarros, vezas y yeros para su aprovechamiento como leguminosa grano. hace hincapié a esta excelente respuesta en ambientes pobres. En la tabla 3.2 se ha recopilado información general de diferentes aspectos agronómicos y ecológicos de cada especie como sus requerimientos y preferencias en climas y suelos, la época de siembra recomendada, la dosis de semilla a utilizar por hectárea, así como una estimación del rendimiento medio esperado en sistemas de cultivo de secano con mínimos aportes. 3.6.4. Variedades, tipos y diversidad En el Registro de Variedades Comerciales se incluyen las variedades que han superado los exámenes técnicos,

y por lo tanto pueden ser comercializadas en nuestro país, extendiéndose dicha capacidad a toda la Unión Europea, al integrarse en el Catálogo Común de la Unión Europea y al Catálogo de la OCDE. Por lo tanto, las variedades que no estén Registradas no podrían ser multiplicadas, certificadas y comercializadas. Toda esta información se recopila en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales, que se puede consultar a través de la página web del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Actualmente, en el Catálogo Nacional de Variedades Comerciales se encuentran inscritas 31 variedades de veza común, 6 de yeros y 3 de

alverjones. Desgraciadamente de alholvas, algarrobas, almortas y titarros no existen variedades registradas. Ello no significa que no exista una gran variabilidad en general de materiales, tipos y formas que cada agricultor a lo largo de la historia ha ido sembrando, cultivando, cosechando, seleccionando, conservando y volviendo a sembrar, una y otra vez, desarrollando así variedades locales. Un ejemplo de ello serían las diferentes variedades locales de almortas de flor blanca y grano blanco existentes y seleccionadas específicamente por los agricultores para el consumo humano. En este sentido, queda mucho trabajo por desarrollar.

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Figura 3.31. Plantas de algarroba en fase de formación de vainas (A). Parcela de yeros en fase de vainas maduras (B).

3.6.5. Usos Estas especies, sus granos enteros o molidos se han empleado tradicionalmente en alimentación animal como fuente de proteínas en ganado ovino-caprino (algarrobas, almortas, alverjones, titarros, vezas y yeros), vacuno (alverjones, vezas y yeros), equino (vezas) o en aves (yeros y vezas). En general se han realizado pocos esfuerzos de investigación para solucionar uno de sus principales limitantes, la presencia de componentes no nutritivos (metabolitos secundarios) que afectan de una u otra manera al ganado que los consume. Son posibles diferentes estrategias, bien desde la mejora genética vegetal, con el desarrollo de nuevas variedades con bajos contenidos en tales componentes, o a través de la realización de tratamientos físicos a las semillas o harinas para su reducción o eliminación. Como ejemplos de una u otra estrategia se puede citar la obtención de variedades con bajo contenido en estas sustancias, en concreto el desarrollo de nuevas líneas

A

con bajo contenido en ácido oxalildiaminopropiónico (ODAP), un compuesto que provoca desordenes osteo-neurológicos no reversibles en humanos y animales y que se encuentran en almortas y titarros. Wassie, ratan, prateek, bari y mahateora son algunas de las variedades de almortas desarrolladas con bajos contenidos en esta sustancia, así como la variedad chalus de titarro. El tratamiento térmico en semillas de almortas puede reducir hasta el 80% de esta sustancia neurotóxica, pudiéndose utilizar estas semillas en la alimentación de lechones destetados. Además del uso como leguminosa de grano, son posibles otros aprovechamientos como productoras de forrajes para alimentación animal

B

(vezas, alholvas o titarros) y como especies recomendadas para abono verde (vezas y alverjones). Esta es una técnica agronómica que consiste en incorporarenterrar en el terreno las plantas con objeto de mejorar las propiedades físicas y químicas del suelo. Los alverjones también son excelentes candidatos de cultivo capturador, reduciendo la infestación de semilla de Orobanche crenata del suelo (el famoso jopo de las habas y enemigo común de la mayoría de leguminosas). También se puede mencionar el efecto inhibidor sobre la germinación del jopo que tienen las alholvas, recomendándose en cultivos mixtos junto a especies sensibles a esta planta parásita. Asimismo, puede destacarse el uso industrial que presenta 67

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A

B

esta última especie, las alholvas, en la producción de barnices y pinturas debido al alto porcentaje de ácidos linoleico y linolénico, así como en alimentación-farmacia-medicina por su actividad antioxidante y por sus efectos positivos en el control glicémico. No debe olvidarse el tradicional uso que muchas de estas especies han tenido y tienen en la nutrición humana, por sus granos inmaduros verdes, sus granos secos enteros o sus harinas. De mención obligada son las famosas gachas manchegas, exquisito plato a base de harina de almortas.

3.7. Las legumbres de calidad en España: Denominaciones de Origen Protegidas (DOP) e Indicaciones Geográficas Protegidas (IGP)

Figura 3.32. Sello europeo de las DOP (A) y de las IGP (B).

Las tres legumbres de consumo humano que tienen reconocida su calidad mediante una Denominación de Origen Protegida (DOP) o una Indicación Geográfica Protegida (IGP) son las alubias o judías, los garbanzos y las lentejas. Las DOP y IGP de las legumbres confirman la calidad diferenciada que proporciona el medio geográfico y las condiciones agroclimáticas de la zona donde se cultivan. Esta calidad está sustentada por el vínculo histórico y por la tradición de producción, consumo y comercialización de la legumbre a la que

se refieren cada una de las IGP o las DOP. Si nos retrotraemos al año 1666, se puede considerar que el Parlamento de Toulouse sentó las bases de las actuales DOP e IGP, pues decretó que “solo los habitantes de Roquefort tienen la exclusividad del curado del producto. Solo existe un Roquefort, y es el que se cura en Roquefort desde tiempos inmemoriales en las cuevas de este pueblo”. Esta premisa de acotar y unir calidad diferenciada con comarca o lugar de producción es el pilar que sustenta las DOP e IGP. 3.7.1. ¿Qué es una DOP y qué es una IGP? En las DOP la producción, transformación y elaboración del producto deben realizarse en una zona geográfica determinada, con unos conocimientos específicos reconocidos y comprobados. El producto demostrará tener unas características que solo son posibles gracias al entorno natural y a las habilidades de los productores de la región con la que está asociado. Todos los productos amparados por una DOP llevan el distintivo europeo. En las Indicaciones Geográficas Protegidas el vínculo del producto con el medio geográfico sigue presente en al menos una de las etapas de producción, transformación o elaboración. Cuando el producto tenga la calidad exigida en

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el correspondiente pliego de condiciones se le coloca el distintivo europeo que avala los productos amparados por las IGP. Si nos circunscribimos al ámbito de las legumbres de consumo humano, y para aquellas que se comercializan como legumbres secas, la única diferencia entre las DOP y las IGP es la ubicación de las empresas envasadoras. En una DOP, la industria envasadora tiene que estar dentro de la comarca de producción. En una IGP, la industria envasadora puede estar ubicada fuera de la zona de producción. En las legumbres secas, las cualidades organolépticas las proporciona el entorno agroclimático donde se cultivan. El envasado aporta limpieza, uniformidad de tamaño, etc., pero no modifica las cualidades organolépticas, por tanto que se envasen en la zona de producción o fuera de la zona de producción no influye para nada en la calidad de la legumbre. Basados en el nexo, demostrado históricamente, calidad-comarca de producción, la Unión Europea reconoce y avala 10 figuras de calidad en legumbres en España (2 DOP y 8 IGP). Las comarcas naturales donde se cultivan estas legumbres, amparadas por sellos europeos de calidad, están ubicadas en una o varias provincias: • DOP Fesols de Santa Pau (Girona). • DOP Mongeta del Ganxet VallèsMaresme (Barcelona).

• IGP Alubia de La Bañeza-León (León). • IGP Faba Asturiana (Asturias). • IGP Faba de Lourenzá (Lugo). • IGP Garbanzo de Escacena (Huelva y Sevilla). • IGP Garbanzo de Fuentesaúco (Zamora). • IGP Judías de El Barco de Ávila (Ávila). • IGP Lenteja de La Armuña (Salamanca). • IGP Lenteja de Tierra de Campos (León, Palencia, Valladolid, y Zamora). En todas las figuras de calidad, el Consejo Regulador es el encargado de verificar la trazabilidad del producto y de garantizar su calidad. La contraetiqueta del Consejo Regulador avala ambas cosas y solo figurará en aquellos envases que cumplan las exigencias establecidas en sus respectivos pliegos de condiciones. Las legumbres de calidad acogidas a DOP e IGP solo se venden envasadas y con la contraetiqueta del Consejo Regulador, nunca se venden a granel, pues en los graneles los consejos reguladores no pueden garantizar ni la trazabilidad ni la calidad del producto. Por tanto el consumidor, para garantizar que lo que compra es una legumbre perteneciente a una DOP o a una IGP, tiene que comprar la legumbre envasada y con la contraetiqueta numerada del correspondiente Consejo Regulador.

A continuación, se describen muy sucintamente las características de las legumbres de calidad citadas anteriormente. En cada una, figura el logotipo con el que se identifica el producto y una imagen del producto. 3.7.1.1. DOP Fesols de Santa Pau La denominación Fesols de Santa Pau ampara las judías de las variedades tradicionales tavella brisa, setsetmanera y gra petit, secas, cocidas y en conserva, producidas exclusivamente en tierras de naturaleza volcánica. Las judías son blancas, redondeadas y con un gramaje que oscila entre 18 y 30 g por 100 semillas. Se caracterizan por un elevado contenido en proteína, una baja percepción de la piel, una baja harinosidad y un sabor suave. La zona geográfica de producción y elaboración de las judías amparadas por la DOP corresponde a los municipios de Santa Pau (principal núcleo de producción), Castellfollit de la Roca, Les Planes d’Hostoles, Les Preses, Olot, Sant Feliu de Pallerols y Sant Joan les Fonts, todos pertenecientes a la comarca de la Garrotxa, en Girona. 3.7.1.2. DOP Mongeta del Ganxet Vallès-Maresme La judía Mongeta del Ganxet es fuertemente ariñonada, aplanada 69

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Figura 3.33. Logotipo de la DOP y semillas de Fesols de Santa Pau.

con forma de gancho, de ahí su nombre. Visualmente el grano tiene una ligerísima rugosidad en la piel imperceptible al paladar, de sabor suave y muy cremoso. La zona geográfica de producción de las judías amparadas por esta denominación se sitúa en cuatro comarcas de Cataluña (Vallès Occidental, Vallès Oriental, Maresme y la Selva). 3.7.1.3. IGP Alubia de La Bañeza-León Esta IGP ampara la producción de cuatro variedades de judías: canela, pinta, riñón y plancheta. Todas estas variedades una vez cocidas presentan integridad del grano, piel lisa y blanda y son muy mantecosas al paladar. La variedad canela tiene forma arriñonada y alargada, color canela uniforme y el peso de 100 semillas estará entre 50

Figura 3.34. Logotipo de la DOP y semillas de judía Mongeta del Ganxet.

y 62 g. La pinta tiene forma redondeada, color canela con pintas granates y un peso de 100 semillas entre 51 y 67 g. La variedad riñón tiene forma de riñón oval, color blanco veteado y el peso de 100 semillas varía entre 41 y 57 g. Finalmente, la variedad plancheta tiene forma ovalada, y es de color blanco y el peso de 100 semillas está entre 44 y 52 g. Estas variedades amparadas por la IGP se cultivan en los regadíos de León, principalmente en la comarca del Páramo y en las vegas de los ríos que surcan la provincia. 3.7.1.4. IGP Faba Asturiana La faba asturiana es una judía blanca, de tamaño grande y de forma arriñonada, muy suave de piel. Con el remojo previo aumenta considerablemente su volumen.

La zona de producción de la faba asturiana está constituida por los terrenos ubicados en el territorio de la Comunidad Autónoma del Principado de Asturias, situados en las riberas de los ríos o zonas llanas, situándose la mayor producción de faba asturiana en la zona centro-occidente de la región. 3.7.1.5. IGP Faba de Lourenzá Las judías galaicas comercializadas al amparo de esta indicación geográfica presentan forma de riñón, largo, semilleno; de color blanco uniforme; tamaño muy grande (80-120 g/100 semillas); humedad entre 14-17%; escasa proporción de piel, entre el 8 y el 10%; elevada capacidad de absorción de agua, superior al 100%, y excepcional comportamiento en

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Figura 3.35. Logotipo de la IGP y semillas de alubia pinta.

cocción, consiguiéndose al final del proceso granos enteros y completos, en los que destaca la pastosidad de la pulpa, exenta de grumos y escasamente diferenciada de la piel. El área de producción y de envasado de judías amparadas por la IGP abarca el territorio costero de la provincia de Lugo conocido como A Mariña Lucense, zona dividida en tres comarcas: A Mariña Occidental, A Mariña Central y A Mariña Oriental. 3.7.1.6. IGP Garbanzo de Escacena Es un garbanzo extraordinariamente fino, de textura mantecosa, muy gustoso al paladar, y resistente a la cocción sin despellejarse. Se cultiva en la comarca de Campo de Tejada, comarca ubicada geográficamente en la confluencia de los términos provinciales de Sevilla y Huelva, desde la zona del Condado en Huelva hasta el Aljarafe sevillano.

Figura 3.36. Logotipo de la IGP y semillas de faba asturiana.

3.7.1.7. IGP Garbanzo de Fuentesaúco El garbanzo de Fuentesaúco es un garbanzo de tamaño medio-grande, color crema y piel semirrugosa. Una vez cocido, presenta una buena integridad del grano, su piel es tan fina que no se percibe en el paladar, su cremosidad es inigualable y persistente. Se cultiva en la provincia de Zamora. Se trata de suelos francoarenosos, de pH neutro, con niveles bajos de calcio y muy poco salinos. Todo esto unido a una variedad de semilla autóctona y la gran experiencia en las técnicas de cultivo de los agricultores, heredados generación tras generación, dan como resultado esta maravilla gastronómica. 3.7.1.8. IGP Judías de El Barco de Ávila

Figura 3.37. Logotipo de la IGP y semillas de Faba de Lourenzá.

La calidad de las judías de El Barco de Ávila está ligada totalmente a sus atributos organolépticos, finura de la piel, alta mantecosidad, ausencia de 71

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Figura 3.38. Logotipo de la IGP y semillas de garbanzo de Escacena.

Figura 3.40. Logotipo de la IGP y semillas de judías de El Barco de Ávila.

Figura 3.39. Logotipo de la IGP y semillas de garbanzo de Fuentesaúco.

harinosidad, integridad del grano y el sabor exclusivo que proporcionan las variedades autóctonas. Se cultivan en pequeñas y fértiles huertas, situadas en las faldas y valles de la sierra de Gredos, con un clima continental acusado, suelos arenosos, ácidos, bajos en calcio y alto contenido en materia orgánica. La Indicación Geográfica Protegida ampara siete variedades distintas de judías: Blanca riñón, Blanca redonda, Blanca planchada, Judión del Barco (pertenece a la especie Phaseolus coccineus), Arrocina, Morada larga y Morada redonda. Todas ellas son de alta calidad, muy versátiles en la cocina, combinando con todo tipo de ingredientes. 3.7.1.9. IGP Lenteja de La Armuña Los parámetros en que se sustenta la calidad de la lenteja de La Armuña se definen en su perfil sensorial. Una vez cocida, los granos permanecen íntegros,

la piel es fina, la textura del albumen mantecosa y consistente y su sabor agradable e intenso. Al natural, su tamaño es mediano-grande, color verde claro con algunas semillas pigmentadas de verde oscuro y forma de lente aplanada. La lenteja de La Armuña se produce en la provincia de Salamanca, en las fértiles tierras de la comarca que lleva su nombre, La Armuña. 3.7.1.10. IGP Lenteja de Tierra de Campos La lenteja de Tierra de Campos es muy fina al paladar, su pequeño diámetro entre 3,5-4,5 mm hace que no pierdan la cubierta cuando se cocinan, es muy mantecosa. La cubierta es de color marrón o pardo con punteaduras en negro. El color del cotiledón es amarillo. Su riqueza proteica, 23%, y su alto contenido en fibra, 11%, hacen de la lenteja de Tierra de Campos un plato necesario en una dieta equilibrada. Se

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cultiva, como su nombre indica, en Tierra de Campos, comarca natural que está enclavada en las provincias de León, Palencia, Valladolid y Zamora. Es tierra de llanuras alomadas en cuya inmensidad asoman los palomares hechos de la misma tierra en la que se cultivan las lentejas. Tanto la información que figura en el texto como las fotos han sido facilitadas por las correspondientes DOP e IGP, cuyas direcciones de Internet se muestran al final del capítulo.

3.8 La biodiversidad como instrumento diferenciador en la comercialización de legumbres 3.8.1. Las estepas cerealistas de la península ibérica: último reducto europeo para las aves esteparias de Europa Occidental En España se cultivan más de seis millones de hectáreas de cereales grano. Los cereales son cultivos con alta demanda de nutrientes, por lo que se han complementado tradicionalmente con otros de leguminosas, ya sea en ciclos cortos (yeros, lentejas, garbanzos, etc.) o más largos (alfalfas de secano). A estas rotaciones se añadía el barbecho y la utilización de las rastrojeras por el ganado, principalmente ovino.

Figura 3.41. Logotipo de la IGP y semillas de lenteja de La Armuña.

Figura 3.42. Logotipo de la IGP y semillas de lenteja de Tierra de Campos.

Figura 3.43. Lathyrus sp.

Como resultado de esta gestión multifuncional y diversidad agronómica, los cultivos extensivos de cereal y leguminosas han creado un hábitat muy propicio para especies de aves esteparias ya desaparecidas prácticamente de las grandes estepas naturales centroeuropeas. Las pseudoestepas cerealistas españolas albergan, por ejemplo, el 100% de la población europea de alondra ricotí (Chersopilus duponti), más del 90% de la de ganga ibérica (Pterocles alchata) y el 50% y el 70% de la población mundial de avutarda (Otis tarda) y sisón (Tetrax tetrax), respectivamente. También sostienen entre el 25 y el 50% de la población europea de alcaraván (Burhinus oedicnemus) y el 60% de la 73

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Figura 3.44. Avutarda.

Figura 3.45. Alcaraván.

Figura 3.46. Canastera.

de cernícalo primilla (Falco naumanni). En el caso de la ganga ortega (Pterocles orientalis), aunque muy extendida por las estepas de Asia Central, su población ibérica se encuentra amenazada. Especies de interés cinegético, como es el caso de la perdiz roja (Alectoris rufa), han disminuido sus efectivos hasta en un 50%, en parte, por la desaparición de estas rotaciones en cultivos extensivos. Muchas de estas aves, como es el caso de las avutardas, utilizan de manera continua y muy selectiva los cultivos de leguminosas, especialmente alfalfas de secano, por encontrar ahí una fuente importante de proteínas. Por su valor único, buena parte de estas superficies de cultivo están declaradas como Zonas

de Especial Protección para las Aves dentro de la Red Natura 2000 promovida por la Unión Europea. La baja presión de herbicidas o plaguicidas de síntesis, junto con los sistemas de rotación de leguminosas asociados, ha conducido también a preservar una representación única de plantas arvenses, muchas de ellas amenazadas o desaparecidas en cultivos más intensivos. Los precios de mercado de los cereales se han mantenido o incrementado durante los últimos años. En paralelo, los fertilizantes nitrogenados de origen mineral están disponibles de manera amplia y competitiva en términos económicos

mientras ha caído el precio de muchas legumbres. Tampoco se cultivan leguminosas forrajeras o de grano para consumo animal dada la importación masiva de soja, gluten de maíz y otras proteínas de origen vegetal. Por tanto, los agricultores no ven ya la necesidad de rotar sus cultivos con leguminosas que incrementen de manera natural los niveles de nitrógeno en los suelos. El resultado es que las leguminosas, ya sean para consumo humano o animal, han ido desapareciendo de los cultivos herbáceos y los sistemas se han intensificado de manera global. Este proceso de simplificación e intensificación de los cultivos conlleva efectos secundarios muy negativos, como

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Figura 3.47. Diversidad de judías de la Sierra del Rincón de Madrid.

la aparición de plantas nitrófilas o enfermedades que, a su vez, requieren del uso de más herbicidas, fungicidas o insecticidas. El mosaico agrario es más monótono; desaparecen setos y linderos, como refugios para las aves, y que albergan insectos que son la base de la alimentación de los pollos de estas especies emblemáticas. 3.8.2. Crear una situación de beneficio mutuo para todos: nuevas vías de comercialización diferenciada El futuro del sector agrario depende no solo de su competitividad, sino de su capacidad de generar, cuantificar y poner en valor todos los servicios ambientales y sociales que puede y debe generar. Las entidades conservacionistas que trabajan en la protección de las aves u otras especies amenazadas son conscientes de que los agricultores viven de la agricultura, luchando por obtener

Figura 3.48. Manzanas PRO PLANET.

unos precios justos por sus productos con el menor coste posible. Por lo tanto, la implementación de medidas para recuperar una agricultura sostenible debe estar alineada con la competitividad de la explotación, las oportunidades del mercado, mayores ingresos y menor utilización de insumos. Además de las ayudas públicas que pueda percibir el agricultor, es preciso que los mercados valoren adecuadamente estos esfuerzos y compensen mediante mejores precios la biodiversidad que generan. Sin embargo, los actuales reglamentos y certificaciones de calidad no tienen en cuenta el valor de determinadas producciones y cultivos en pro de la biodiversidad. Por ejemplo, las DOP o las IGP no incluyen en sus reglamentos este aspecto. En el caso del Reglamento de Agricultura Ecológica tampoco se hace referencia a la conservación de la biodiversidad de manera explícita. En este caso se trata de una certificación enfocada a que los

alimentos sean seguros desde el punto de vista sanitario. Esto se traduce en que se pueda certificar como ecológico un cultivo bajo invernadero que utilice solo los productos autorizados por este reglamento y no pueda ser reconocido como ecológico un rebaño de vacas avileñas porque no cumple con todos los aspectos del reglamento, aunque trashume todos los años entre las montañas de Gredos y el valle del Tajo, manteniendo la biodiversidad de los pastos de altura, previniendo incendios o conservando aves carroñeras. Son ya muchas las iniciativas dispersas desde el ámbito privado que se están desarrollando como una tercera vía para salvar esta laguna, identificando, para el consumidor sensibilizado, los productos y cultivos que permiten proteger elementos de biodiversidad, especialmente los más amenazados. Un ejemplo desde el sector de la distribución es el proyecto alemán 75

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Figura 3.49. Cajas de legumbres Global Nature para el mercado alemán (A) y para el español (B).

A

B

PRO PLANET, promovido por el Grupo REWE, una de las principales cadenas de supermercados en Alemania. Trata de apoyar la comercialización de ciertos productos a través de la biodiversidad que generan, así como a las entidades sociales ligadas a su producción o que se puedan beneficiar de ella. Para conseguir la etiqueta PRO PLANET se debe cumplir un proceso estandarizado en cinco etapas. Este proceso ha sido desarrollado fruto de la colaboración entre la agencia de asesoramiento de innovación Triple Innova y el Wuppertal Institute for Climate, Environment & Energy. Cuenta con un comité consultivo de expertos de varias organizaciones y asociaciones sin ánimo de lucro pertenecientes al ámbito de la ecología,

conservación de la naturaleza, sostenibilidad o asuntos sociales y ofrece a los clientes un servicio de información por Internet sobre los diferentes aspectos de la certificación para cada producto. 3.8.3. Iniciativas pioneras en España En nuestro país, la marca “E” de España debería incorporar también la biodiversidad como distintivo de sus producciones. España alberga la mayor biodiversidad de Europa Occidental y este es un valor que también varias ONG y productores han comenzado a poner en valor. Un ejemplo pionero es el promovido por la Sociedad Española de Ornitología. En el año 2001 creó la compañía Riet Vell S.A. para promover

la producción y comercialización de productos ecológicos cuyo cultivo constituye un elemento importante para la adecuada conservación de hábitats valiosos para las aves. Comercializa arroz ecológico del Delta del Ebro, en una finca de 52 hectáreas en propiedad y en otras dos pequeñas parcelas arrendadas. Del cultivo del arroz ecológico depende la supervivencia de muchas especies como la garcilla cangrejera, el calamón, la gaviota de Audouin, la garza imperial o el fumarel cariblanco. También se comercializa pasta procedente de cultivos ecológicos de trigo duro en secano, en fincas privadas de las áreas esteparias del valle del Ebro, en la Reserva Ornitológica de El Planerón. La existencia de un mosaico de cultivos, barbechos y pastizales leñosos conforma un hábitat adecuado para especies amenazadas como la ganga ibérica, la ganga ortega, el alcaraván o la alondra ricotí.

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3.8.4. La experiencia de comercialización diferenciada de legumbres de la Fundación Global Nature La Fundación Global Nature trabaja en la conservación y restauración de humedales y áreas esteparias de las dos mesetas. Desarrolla proyectos en el entorno de 27 humedales de La Mancha (Ciudad Real, Cuenca y Toledo), tres de Tierra de Campos (Palencia) y en La Albufera de Valencia. Con el fin de lograr una actividad agropecuaria competitiva, al tiempo que generadora de dichos beneficios medioambientales, la Fundación Global Nature trabaja en el sector agrario acompañando a agricultores y ganaderos para avanzar en esta dirección. Gestiona 233 ha en propiedad, donde mantiene núcleos de razas de ganado autóctonas en peligro de extinción (vaca blanca cacereña y oveja merina negra), y efectivos de cuatro razas autóctonas de gallinas en colaboración con

el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Acompaña a 70 productores mediante acuerdos de custodia en más de 110 ha de suelo agrícola. Se ha prestado asesoramiento a 85 agricultores en la evaluación y puesta en marcha de medidas agronómicas sostenibles, plantando más de 40.000 árboles destinados a infraestructuras ecológicas o diversificación de cultivos. Se han llevado a cabo mejoras ambientales en espacios agrícolas con 25 agricultores en más de 5.700 ha. Fruto de esta colaboración con los agricultores surge la puesta en marcha en 2009 de un proyecto de comercialización diferenciada de tres variedades de legumbres producidas bajo prácticas sostenibles en producción ecológica certificada: lenteja castellana, lenteja pardina y garbanzo pedrosillano. Fue financiado como experiencia piloto por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente y se basa en la diferenciación de estas

Bibliografía Álvarez de Morales, C. (2002): “Agrónomos andalusíes y sus legados”, en F. Nuez (ed.), La herencia árabe en la agricultura y el bienestar de occidente, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia. Cubero, J. I.; Pérez de la Vega, M. y Fratini, R. (2009): “Origin, phylogeny, domestication and spread”, en W.

producciones por su beneficio para la biodiversidad. La Fundación dispone de la maquinaria de envasado y ofrece a los agricultores un precio entre un 20% y un 25% superior al de mercado por legumbres producidas en ecológico y en parcelas incluidas en la Red Natura 2000, con especial valor para la conservación de las aves esteparias. El dibujo de una avutarda representa en los paquetes este valor añadido, donde también se explica, junto con un mapa, la importancia del consumo de estas legumbres autóctonas para la conservación de las últimas poblaciones europeas de dichas aves. Hasta la fecha se ha comercializado legumbre de la comarca Tierra de Campos (provincia de Palencia) y de La Mancha, principalmente de la zona esteparia de La Mancha Norte en la provincia de Toledo y se ha comenzado la exportación, con 24 toneladas de legumbre vendidas ya en Alemania.

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Lucía de la Rosa Fernández, Juan Fajardo Vizcayno, José Pío Beltrán Porter, Luis A. Cañas Clemente, José J. Pueyo Dabad, Diego Rubiales Olmedo, Eulogio J. Bedmar Gómez, David Correa-Galeote, Álvaro Peix Geldart, Martha H. Ramírez-Bahena, Iker Aranjuelo Michelena y José A. Hernández Cortés

4. Las legumbres en una agricultura sostenible 4.1. Diversidad de leguminosas en España como un seguro para la alimentación del futuro 4.1.1. Las leguminosas, una gran familia Las plantas de la familia de las leguminosas fueron, junto con los cereales, las primeras que cultivaron las poblaciones humanas del Neolítico en los comienzos de la agricultura. Comparados con los granos de otras especies, los de las leguminosas eran nutritivos y grandes, las plantas germinaban y crecían bien, incluso en condiciones difíciles, y las semillas podían conservarse desde la recolección hasta la siguiente temporada de siembra. Durante el proceso de domesticación de las leguminosas, los agricultores

fueron seleccionando las plantas más productivas, las que germinaban, crecían y maduraban de forma más uniforme, las que tenían vainas que no se abrían al madurar, y las que daban granos más sabrosos. Por otro lado, las migraciones humanas en las diversas épocas históricas sirvieron de vehículo para la dispersión de las leguminosas por el mundo, por lo que las plantas se fueron adaptando a regiones con ambientes diferentes de los de sus centros de origen, adquiriendo, con el paso del tiempo, nuevas características. Todo este proceso de domesticación, dispersión y evolución, en el que durante miles de años han interactuado las plantas, el medio ambiente y las prácticas de manejo humanas, ha dado lugar a una enorme diversidad biológica en la familia de las leguminosas. Se estima que esta familia botánica, una de las más numerosas e importantes 79

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Figura 4.1. Diversidad en garbanzos.

del reino vegetal, comprende entre 18.000 y 20.000 especies, tanto herbáceas como arbustos y árboles, distribuidas prácticamente por todos los ecosistemas del mundo. La gran diversidad de leguminosas se ve reflejada en los múltiples usos que estas ofrecen, a pesar de que solamente una pequeña porción de la familia se ha domesticado o tiene un uso descrito. De las leguminosas se consumen las semillas secas, las vainas como hortalizas (judías verdes y tirabeques), en harina como sustituto del cacao (algarrobo), o las raíces como especias (regaliz). Otras se emplean como alimento para animales (alfalfa, veza, trébol y muchas otras) o para la producción de principios activos medicinales, aceites, tinturas y fibras, entre muchos otros productos.

El término legumbres se refiere a las semillas de leguminosas destinadas al consumo humano, normalmente como grano seco. En este grupo se encuentran, entre otras especies, judías, garbanzos, guisantes, lentejas y habas. Además hay que mencionar la soja y el cacahuete, por su importancia mundial como fuente de proteína y de aceite. Tan importante como la diversidad de especies es la abundancia de tipos o formas de cada una de ellas, que en el caso de las plantas cultivadas se llaman variedades. Las variedades de una especie se diferencian entre sí por características como el color, el tamaño o la forma de las semillas, su resistencia o vulnerabilidad a enfermedades o a condiciones climáticas adversas, o sus valores nutricionales. La diversidad de variedades desarrolladas a través de las generaciones de agricultores forma parte, junto con los conocimientos tradicionales de las comunidades rurales sobre sus características y manejo, del patrimonio biológico y cultural de los pueblos. 4.1.2. La diversidad de legumbres en España España, por sus características ecogeográficas, históricas y socioeconómicas y por representar un puente entre los continentes europeo, africano y americano, es probablemente el país más rico en agrobiodiversidad de

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Europa, de la cual las legumbres son un componente fundamental. Guisantes, lentejas, habas y almortas ya formaban parte de las dietas de los pueblos celtibéricos, y se atribuye a los cartagineses la introducción de los garbanzos en la península ibérica. En el siglo XVI se incorporaron las judías desde el continente americano. Por otro lado, hay numerosas legumbres como la algarroba, el altramuz, la carilla o la alholva, que en el pasado tuvieron mucha importancia y cuyo uso es hoy más reducido o incluso prácticamente han desaparecido de los campos de cultivo. Resulta muy difícil estimar el número de variedades de legumbres cultivadas en España. Como aproximación a las de la agricultura comercial, se puede citar el dato de variedades incluidas en el Registro de Variedades Comerciales que mantiene el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, que en mayo de 2016 incluía 147 variedades de judía, 38 de garbanzo, 43 de haba, 33 de guisante y 4 de lenteja. La importancia de las legumbres en las dietas tradicionales se ve reflejada también en los sistemas de calidad diferenciada por su origen geográfico. Pero la principal riqueza en términos de diversidad se encuentra en las numerosas variedades tradicionales que se han cultivado en huertos familiares, donde en algunos casos aún se

Figura 4.2. Diversidad en lentejas.

mantienen por sus ventajas agronómicas o la mayor calidad de los alimentos, o para preservar las tradiciones y conocimientos ancestrales. Por ejemplo, en la comarca de la Sierra Norte de Madrid se han descrito recientemente hasta 47 variedades tradicionales diferentes de judía. Finalmente, hay que mencionar que en los últimos años están recibiendo gran atención por parte de los investigadores las especies silvestres estrechamente relacionadas con las cultivadas. En España se pueden encontrar poblaciones de lentejas, garbanzos y guisantes silvestres, alguna de ellas en peligro de extinción, como la garbancera canaria. 81

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Figura 4.3. Flor de alubia carilla (Vigna unguiculata).

4.1.3. ¿Por qué es importante la diversidad? En los sistemas agrarios tradicionales, los agricultores utilizan la diversidad de especies y variedades como estrategia de adaptación ante los cambios ambientales y socioeconómicos. Cuando solamente se cultiva una especie o una variedad, las consecuencias de un evento desfavorable como una sequía, una inundación, el ataque de una plaga o la bajada del precio de un producto pueden ser desastrosas. En cambio, la diversidad representa un seguro ante las situaciones adversas, ya que no todas las especies y variedades son igualmente vulnerables y por tanto las pérdidas no afectan a la totalidad de la producción. Además, la diversidad permite organizar mejor las tareas agrícolas a lo largo del año y obtener productos durante periodos más largos. Por otro lado, la diversidad agrícola constituye el recurso básico para el desarrollo de nuevas variedades de plantas. En este contexto se considera que la diversidad de plantas cultivadas es la base del desarrollo de nuevas

variedades para la agricultura que satisfacen mejor las necesidades de los agricultores y las demandas de los consumidores y permiten responder a los retos que plantea el cambio climático, siendo, por lo tanto, un elemento clave para la seguridad alimentaria en el mundo. En las últimas décadas la incorporación de tecnologías e insumos en la agricultura ha producido un importante aumento de los rendimientos. Esto ha permitido satisfacer la creciente demanda de alimentos, aunque ha tenido como efecto indeseado una importante reducción en los niveles de diversidad de los cultivos. Por un lado, los mercados agrarios demandan uniformidad en los productos, por lo que las numerosas variedades que cultivaban los agricultores se han sustituido rápidamente por unas pocas variedades modernas. Además, debido a los cambios económicos y sociales en el mundo rural, la agricultura

familiar tradicional es actualmente una actividad marginal con riesgo de desaparición. Como consecuencia, en los campos de cultivo se han perdido numerosas especies y variedades tradicionales, algunas de ellas de forma irreversible. Las leguminosas no solamente no han sido ajenas a estos cambios, sino que es uno de los grupos de cultivos que más se ha visto afectado. A las causas ya mencionadas de la rápida pérdida de la diversidad se añaden, en el caso de las legumbres, los cambios en los hábitos alimenticios, la reducción de su uso en piensos compuestos y la falta de rentabilidad del cultivo. 4.1.4. ¿Cómo se conserva la diversidad? La pérdida de diversidad en los campos de cultivo es un problema reconocido

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Figura 4.4. Vainas y granos de judía.

en el ámbito nacional e internacional. Sin embargo, en la práctica, son muy puntuales las medidas que se han tomado desde las administraciones públicas para abordar este problema. Las subvenciones al cultivo de especies o variedades tradicionales o el fomento de su valor comercial o gastronómico son algunas de estas iniciativas. No obstante, el factor primordial para la conservación de especies y variedades tradicionales en los sistemas agrarios es la motivación de los agricultores por mantenerlas. Así, las redes de semillas y otras organizaciones de agricultores trabajan en la promoción del uso, la producción, el mantenimiento y la conservación de la diversidad agrícola en las fincas. Otro enfoque para evitar la desaparición de la agrobiodiversidad se basa en mantener estos materiales vegetales en instalaciones

específicamente creadas con este fin, como los bancos de germoplasma donde se almacena un gran número de muestras vegetales en condiciones que garantizan su pervivencia a largo plazo, y facilitan su uso a investigadores y agricultores. El método más habitual, aplicable a la mayoría de leguminosas, es la conservación de semillas en condiciones controladas y constantes de frío y baja humedad, lo que permite que mantengan su capacidad de germinar durante décadas e incluso siglos. Cuando la conservación mediante semillas no resulta posible, se mantienen las plantas vivas, como en el caso de muchas especies frutales, la vid o el olivo. Según la FAO, en los casi 2.400 bancos de germoplasma de todo el mundo se conservan cerca de 128.000 muestras, denominadas también entradas o accesiones, de judía,

69.000 de soja, 55.000 de garbanzo, 45.000 de cacahuete, 34.000 de guisante, 22.000 de lenteja y 17.000 de haba. En España, la Red de Colecciones del Programa Nacional de Recursos Fitogenéticos está formada por los bancos de germoplasma que mantienen 37 instituciones públicas de investigación agraria. Los datos del Inventario Nacional de Recursos Fitogenéticos indican que actualmente se conservan 3.698 entradas de origen español de judía, 915 de haba, 789 de garbanzo, 623 de guisante y 376 de lenteja. En conjunto, las leguminosas son, después de las hortalizas, el grupo que tiene mayor representación en los bancos de la Red. En el Año Internacional de las Legumbres no se puede olvidar la labor de los agricultores que a lo largo de los siglos ha generado una enorme diversidad de variedades. Una parte importante de este patrimonio aún se encuentra disponible para que el planeta y las generaciones futuras puedan seguir beneficiándose del patrimonio natural y cultural que constituyen estas valiosísimas especies. 83

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4.2. Arquitectura floral y diversidad de frutos 4.2.1. Introducción Hacia finales del siglo pasado el análisis genético y molecular y la aparición de técnicas de ingeniería genética permitieron diseccionar procesos como la transición floral y el desarrollo de flores y frutos. Tras la germinación de las semillas, se establece un eje tallo raíz a partir de cuyos meristemos se construyen las plantas mediante la repetición de unidades denominadas fitómeros. Inicialmente, todas las células de una planta tipo son diploides y los gametos masculinos y femeninos están ausentes. La planta adulta alcanza la madurez adecuada para iniciar su estrategia reproductiva. El programa genético propio de cada especie vegetal interacciona con condiciones ambientales como la temperatura, el fotoperiodo o la calidad de la luz favorables a la reproducción permitiendo cambios estructurales en las plantas que conllevan la transformación de los meristemos vegetativos en meristemos inflorescentes y posteriormente la formación de los meristemos florales. Cada especie vegetal se caracteriza por una arquitectura inflorescente propia y por una estructura floral que generalmente alberga los sépalos, los pétalos, los estambres y el carpelo que desarrollará en su interior las semillas.

El análisis genético y molecular del desarrollo floral en especies vegetales que se utilizan de modelos en investigación, como Antirrhinum majus y en Arabidopsis thaliana permitió descubrir, entre otros, la familia de factores de transcripción MADS-box. Los genes que codifican dichos factores actúan como reguladores maestros de los procesos de la transición desde meristemos vegetativos a meristemos inflorescentes y desde estos a meristemos florales. Este conocimiento nos brinda la oportunidad de comprender y de dirigir estos procesos en plantas de interés agronómico como las leguminosas, de tal forma que hoy es posible diseñar estrategias biotecnológicas acopladas a la mejora genética tradicional para conseguir que una leguminosa forrajera como la alfalfa (Medicago sativa L.) florezca o permanezca vegetativa o, en el caso de una leguminosa de grano como el guisante (Pisum sativum L.), para saber qué genes concretos controlan la identidad de cada órgano floral, incluyendo los frutos, lo que nos brinda la oportunidad de modificar sus características. La familia de las leguminosas, Leguminosae o Fabaceae, ha evolucionado y se ha diversificado en tres subfamilias: Caesalpinioideae, Mimosoideae y Papilionoideae. Existen especializaciones fascinantes entre los distintos grupos botánicos o taxones de las leguminosas que afectan al desarrollo

de inflorescencias y flores. Esta diversidad nos puede proporcionar claves para desentrañar el control genético del desarrollo floral de aspectos como la posición de las flores en la inflorescencia; la simetría floral; la fusión, pérdida o aumento del número de órganos florales o el carácter unisexual de algunas especies (figura 4.5). La arquitectura de las inflorescencias es una característica de las plantas muy importante, ya que condiciona la formación de flores y frutos y por tanto el rendimiento de las cosechas. Las inflorescencias de las plantas modelo Arabidopsis y Antirrhinum son sencillas y las flores se forman directamente a partir del meristemo inflorescente primario. Sin embargo, en las leguminosas la arquitectura inflorescente es compuesta y las flores se desarrollan en meristemos inflorescentes secundarios o incluso de mayor orden. La formación de inflorescencias secundarias sugiere la existencia de una función genética específica. En guisante, se ha demostrado que dicha función está controlada por el gen Vegetative1 (Veg1), ya que su pérdida de función ocasiona la sustitución de las inflorescencias secundarias por ramas vegetativas, con la consecuencia de que las plantas no pueden producir flores al no formar meristemos inflorescentes secundarios (Berbel et al., 2012). El gen Veg1 pertenece a la familia de genes MADS-box (figura 4.6).

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Figura 4.5. Diversidad morfológica de inflorescencias, flores y frutos entre las leguminosas. Subfamilia Papilionaceae: flores de Pisum sativum (A) y Medicago truncatula (B), en las que se visualizan tres tipos de pétalos de estas plantas (estandarte, alas y quilla) y ambas poseen 9 estambres fusionados en un tubo estaminal y uno libre. Subfamilia Mimosoideae: inflorescencia de Acacia dealbata (C), cuyas flores se caracterizan por tener pequeños pétalos y un número extraordinariamente grande de estambres (poliandría). Subfamilia Caesalpinoideae: inflorescencia de algarrobo (Ceratonia siliqua), especie dioica que presenta flores masculinas con cinco estambres (D) y femeninas con múltiples carpelos (E), también existen árboles con flores hermafroditas que presentan conjuntamente estambres y carpelos (F). Fruto en vaina y semillas de guisante (G). Fruto helicoidal y espinoso de M. truncatula (H). Fruto y semillas de acacia (I). Fruto de algarrobo sin madurar (J). Frutos de algarrobo maduros con semillas (K).

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forma tempranamente inmediatamente después de los de los sépalos. A partir de los primordios comunes se diferencian posteriormente los primordios de los pétalos y los estambres (Ferrándiz et al., 1999). Actualmente se desconoce el control genético que gobierna la formación de los primordios comunes, aunque es posible detectar la expresión de los genes que confieren identidad a pétalos y estambres en los territorios de los primordios comunes (figura 4.7). 4.2.2. El desarrollo de flores en las leguminosas

Figura 4.6. La formación de meristemos inflorescentes secundarios (I2) en las leguminosas está controlada por el gen Vegetative1 (Veg1). Fenotipo de una planta silvestre de guisante (WT) comparado con el de un mutante para el gen Veg1 que presenta un mayor desarrollo vegetativo al no producirse los I2 y por tanto las flores (A). Esquemas del desarrollo de una planta WT comparada con un mutante Veg1 en el momento de realizarse la transición de meristemo vegetativo (V) a floral (línea azul) (B). En el mutante se produce una sucesión de meristemos inflorescentes primarios (I1) pero no secundarios (I2) ni flores (F).

El desarrollo de flores en leguminosas también presenta características diferenciales respecto a Arabidopsis como demuestran nuestros estudios en guisante y en la especie de leguminosa modelo Medicago truncatula. Mientras que el desarrollo u ontogenia floral en Arabidopsis es centrípeta y secuencial, es decir, primero se forman los primordios de sépalos, luego los de pétalos, los de estambres y finalmente el del carpelo, en Pisum sativum y en Medicago truncatula se forman primordios comunes a pétalos y estambres y el primordio del carpelo se

El análisis genético molecular de mutaciones que tienen como consecuencia el cambio de la identidad de un órgano floral por otro de naturaleza distinta (mutaciones homeóticas) en Arabidopsis y Antirrhinum ha conducido al establecimiento del modelo ABCE para explicar la especificación de la identidad de los distintos órganos florales. El modelo, verificado experimentalmente, describe los patrones de expresión de tres tipos de actividades ejercidas por los genes de clase A, clase B y clase C. La expresión en un territorio de genes de clase A le confiere identidad de sépalo; la expresión combinada de genes de clase A y de clase B conduce a la formación de pétalos, mientras que la expresión conjunta de genes de clase B y de clase C forma estambres y la de genes de clase C

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en solitario determina la formación de carpelos. Además, las expresiones de los genes de clase A y de clase C son mutuamente excluyentes, es decir, si en un lugar de la flor se expresa un gen de clase A este impide la expresión de un gen de clase C en el mismo sitio y viceversa. Como predice el modelo, en Arabidopsis, los mutantes en genes de clase A (APETALA1 y APETALA2) muestran la conversión homeótica de sépalos en carpelos y de pétalos en estambres. Los mutantes de pérdida de función de genes de clase B (APETALA3 y PISTILLATA) desarrollan en los dos verticilos externos sépalos y carpelos en los dos verticilos internos. Hay que resaltar que, funcionalmente, las proteínas codificadas por los genes de clase B forman heterodímeros necesarios para ejercer la actividad tipo B. Los mutantes en genes de clase C (AGAMOUS) forman pétalos en lugar de estambres y sépalos en lugar de carpelos. Los genes de clase E se incorporaron al modelo una vez que se demostró que su expresión junto a los genes de clase A, B y C es necesaria para

C

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conferir las identidades florales en los cuatro verticilos. Este modelo se ha generalizado para muchas especies vegetales, aunque solo en unas pocas ha sido posible realizar experimentos de caracterización funcional de los genes ortólogos a los descritos más arriba (Hecht et al., 2005) (figura 4.8). Se han caracterizado funcionalmente los genes de clase A, B y C en Medicago truncatula. Dicha caracterización ha demostrado características evolutivas y funcionales diferenciales respecto de Arabidopsis y Antirrhinum. Evolutivamente se han producido duplicaciones génicas tanto en el gen AP3-like (MtNMH7 y MtTM6) como en el PISTILLATA-like (MtPI y MtNGL9). MtPI y MtNGL9 aparecieron por una duplicación génica que sucedió con anterioridad a la especiación de las leguminosas. Dicha duplicación se observa también en alfalfa, lotus (Lotus japonicus) y soja (Glycine max). Se ha analizado la contribución de los genes MtPI y MtNGL9 al desarrollo floral en leguminosas. Curiosamente,

E

Figura 4.7. Primordios comunes de pétalos y estambres en las leguminosas. Esquema de la formación de los primordios comunes (CP) a pétalos (P) y estambres (St) en los primeros estadios de la ontogenia floral de Medicago truncatula (E). Iniciación de los cuatro primordios comunes en una yema floral al mismo tiempo que los primordios de sépalos (S) y carpelo (C) (A). Diferenciación de los primordios de estambres (St) y pétalos (P) en el territorio que ocupaba el primordio común (B). Expresión del gen MtPISTILLATA (función B) en un primordio común en el momento en que se divide para formar los primordios de pétalos y estambres (flechas) (C). Compleja territorialidad en los cuatro primordios comunes (azul), se indican las regiones que formarán los pétalos (amarillo) en el segundo verticilo y los estambres antepétalos (naranja) y antesépalos (ocre) en el tercer verticilo (D).

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Figura 4.8. Modelo ABCE y fenotipos de pérdida de función de genes MADS-box de clase B y C en guisante y Medicago truncatula. Modelo ABCE donde se indican las distintas combinaciones de genes/ funciones que intervienen en la formación de los cuatro órganos florales (A). Fenotipo de una flor silvestre de guisante (Pisum sativum) (B). Fenotipo de una flor silvestre de Medicago truncatula (C). Fenotipo de pérdida de función B en guisante (Stamina pistilloida), los pétalos se transforman en sépalos y los estambres en carpelos (D). Fenotipo de pérdida de función B en M. truncatula (MtPISTILLATA) (E). Fenotipo de pérdida de función C en guisante (silenciamiento inducido por VIGS de los genes duplicados PsAGAMOUSa y PsAGb), pétalos extranumerarios y flor central en lugar del carpelo (F). Fenotipo de pérdida de función C en M. truncatula (silenciamiento por VIGS de los genes MtAGa y MtAGb) (G).

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estos dos genes se expresan en los pétalos y estambres durante el desarrollo floral, como era previsible. Sin embargo, MtPI presenta una expresión mucho más alta que MtNGL9 que, además, presenta una expresión restringida a la epidermis de dichos órganos. Además, si recordamos que las proteínas de clase B tienen que formar heterodímeros para ejercer su actividad, comprobamos que las proteínas MtPI y MtNGL9 son capaces de interaccionar

con las proteínas MtNMH7 y MtTM6 que están codificadas por los dos genes de clase B del tipo AP3 presentes en leguminosas. Mediante experimentos de genética reversa, que permiten silenciar la actividad de genes concretos en Medicago truncatula y de esta forma descubrir su función, hemos demostrado que MtPI es el regulador más importante para conferir identidad floral en pétalos y estambres (Roque et al., 2016). También hemos podido demostrar funcionalmente que MtNMH7 y MtTM6 difieren en el papel que ejercen como actividad B. Mientras que MtNMH7 está más implicado en conferir identidad de pétalo, MtTM6 desempeña un papel más importante en la especificación de la identidad de los estambres (Roque et al., 2013). Por otra parte, también aislamos y caracterizamos dos genes de clase C (tipo AGAMOUS) en Medicago truncatula que han aparecido como consecuencia de un evento de duplicación génica: MtAGa y MtAGb (Serwatowska et al., 2014). Los mutantes simples de pérdida de función de estos genes muestran que

individualmente cada uno de ellos contribuye poco a la función C (especificación del carpelo). Es necesaria la actividad de los dos al unísono para el correcto desarrollo del carpelo. Las duplicaciones génicas podrían conducir a la pérdida de uno de los genes duplicados; a la subfuncionalización, donde la función del gen ancestral se reparte entre los genes duplicados, y a la neofuncionalización, donde uno de los genes duplicados adquiriría una nueva función. El análisis funcional de las duplicaciones génicas en genes que controlan la identidad de los órganos florales en las leguminosas nos muestra que en las plantas modelo Antirrhinum y Arabidopsis se ha perdido evolutivamente una copia de los genes AP3/TM6, por lo que la formación de pétalos y estambres depende de AtAP3, mientras que en leguminosas se ha producido una subfuncionalización de los genes duplicados que hace posible un control independiente del desarrollo de pétalos y de estambres. Finalmente, en el caso de los genes PISTILLATA-like, la

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redundancia génica producida tras la duplicación parece haber relajado la función de uno de los duplicados (MtNGL9), en contraste con lo sucedido con los genes AGAMOUS-like donde ambos duplicados son estrictamente necesarios para la función C. En definitiva, los avances en la comprensión de la función de los genes de floración en las leguminosas, así como la disponibilidad de nuevas herramientas biotecnológicas, ofrecen un complemento a las técnicas tradicionales de mejora de las leguminosas que contribuirán a diseñar tanto el momento de la floración de las plantas como las características de los frutos cosechados.

4.3. Mejora de legumbres por resistencia a enfermedades Las leguminosas se encuentran entre los cultivos más importantes a nivel mundial, solo detrás de los cereales, para consumo animal y humano. Sin embargo, el rendimiento de la mayoría de las leguminosas es todavía relativamente bajo debido a la limitada capacidad de adaptación de las variedades disponibles para una amplia gama de condiciones ambientales y la susceptibilidad a estreses. El éxito en el desarrollo de variedades resistentes a enfermedades depende de la disponibilidad de buenas fuentes de resistencia, la disponibilidad de un

método rápido y fiable de evaluación y de la herencia del carácter. Las resistencias controladas por un solo gen suelen conferir niveles altos de resistencia y son relativamente fáciles de introducir por hibridación, siendo por tanto las preferidas por los mejoradores de plantas. Su gran inconveniente suele ser su limitada durabilidad por la adaptación de los patógenos, que desarrollan nuevas virulencias que rompen la resistencia. Por el contrario, las resistencias de herencia compleja, gobernadas por genes menores, suelen ser más duraderas, pero su expresión suele ser incompleta, influenciada por factores ambientales y más difícil de seleccionar y de manejar en mejora (Rubiales y Niks, 2004). A continuación describiremos brevemente las principales enfermedades de las legumbres (Rubiales et al., 2015). 4.3.1. Enfermedades foliares causadas por hongos biótrofos Entre las enfermedades causadas por hongos biótrofos (obtienen nutrientes de las células vivas) destacan las royas, oídios y mildius (Sillero et al., 2006). Las royas de las legumbres son causadas por diversos hongos del género Uromyces, aunque otros géneros como Phakopsora o Puccinia pueden afectar a algunas de ellas. Así, Uromyces viciae-fabae infecta no solo a habas (Vicia faba), sino también a otras legumbres, como lentejas (Lens culinaris)

y guisantes (Pisum sativum). Aunque aún no se han descrito formas especiales, es evidente que hay especialización. U. viciae-fabae infecta al guisante especialmente en las zonas subtropicales, mientras que en las regiones más frías es U. pisi la especie predominante. U. appendiculatus infecta a la judía (Phaseolus vulgaris) en todo el mundo, pero es más frecuente en las zonas tropicales y subtropicales. U. ciceris-arietini infecta al garbanzo (Cicer arietinum), que causa pérdidas significativas si la infección ocurre al comienzo de la temporada de crecimiento. La roya de la soja (Glycine max) puede ser causada tanto por Phakopsora pachyrhizi como por Ph. meibomiae. La más agresiva es Ph. pachyrhizi, conocida como la roya asiática, que ha sido recientemente introducida en África y América. La roya del cacahuete es causada por Puccinia arachidi. Se ha explotado con éxito la resistencia monogénica a roya en judía y soja, disponiéndose de marcadores moleculares que facilitan la selección de variedades resistentes. Por el contrario, la mayoría de las resistencias a las royas descritas hasta la fecha en el resto de legumbres son incompletas, desconociéndose su base genética en la mayoría de los casos. En haba la resistencia más frecuente a U. viciae-fabae es de tipo no hipersensible incompleta, aunque se ha identificado también resistencia hipersensible, habiéndose descrito hasta 89

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A

A

B

B

Figura 4.10. Ejemplo de resistencias a oídio en judía (A) y guisante (B).

Figura 4.9. Ejemplos de resistencias a royas en haba (A) y guisante (B).

la fecha un gen (UVF-1), aunque podrían ser otros genes distintos en otro germoplasma (Sillero et al., 2010). También se han descrito ambos tipos de resistencia en lenteja. En guisante y garbanzo, no obstante, se ha identificado solo resistencia incompleta, aunque en algunos casos esta podría deberse a un solo gen. Así, la resistencia parcial a U. viciae-fabae en guisante se ha descrito como asociada a un solo gen (Ruf), y la resistencia a U. pisi asociada a un gen cuantitativo (Quantitative Trait Loci, QTL) que explica el 63% de la resistencia. Del mismo modo, se ha identificado solo resistencia incompleta en garbanzo a U. ciceris-arietini, aunque podría ser monogénica, ya que un solo QTL explica el 81% de la resistencia. El oídio más importante es Erysiphe pisi, con los tipos pisi, medicaginis y vicia-sativa que infectan a guisante, alfalfa (Medicago sativa) y vezas (Vicia spp.), respectivamente. Hay otras especies que también pueden infectar a la lenteja y al guisante, como

E. baeumleri y E. trifolii. Otras especies importantes son E. diffusa, que infecta a la soja; Podosphaera phaseoli, que infecta al caupí (Vigna unguiculata), y Taurica leveillula, que infecta al garbanzo. La identidad del oídio que infecta a la judía todavía no está clara, pero parece estar próxima a E. diffusa (oídio de la soja), aunque con cierta especialización fisiológica. En guisante se han descrito tres genes de resistencia (er1, er2 y Er3) a E. pisi. Además, se dispone de diferentes niveles de resistencia incompleta de base genética desconocida aún en el guisante. La mayoría de los programas de mejora usan solo el gen er1, que proporciona una resistencia incompleta que se considera durable. También se dispone ya de variedades a las que se ha introducido el gen Er3 desde P. fulvum. El mildiu es una enfermedad muy extendida, pero es más frecuente y grave en los climas fríos (Sillero et al., 2006). Es causado por Peronospora viciae, incluyendo los tipos pisi y fabae,

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A

B

Figura 4.11. Ejemplos de resistencia a ascoquitosis en guisante (A) y garbanzo (B).

que afectan a guisante y habas, respectivamente. En guisante se ha descrito resistencia tanto raza-específica como parcial, estando involucradas una combinación de genes de resistencia dominantes, recesivos e intermedios. En habas se dispone solo de resistencia parcial y no hay ninguna información sobre su control genético. 4.3.2. Enfermedades foliares causadas por hongos necrótrofos Entre las principales enfermedades foliares causadas por hongos necrótrofos (segregan toxinas que matan las membranas y células y se alimentan de los nutrientes liberados) están las ascoquitosis. Esta enfermedad es causada por Didymella rabiei en el garbanzo, por D. fabae en habas y por D. lentis en lentejas. En guisante, es causada por un complejo de especies que incluye Ascochyta pisi, D. pinodes y Phoma

medicaginis var. pinodella, P. koolunga y P. glomerata (Tivoli et al., 2006). De entre ellas, D. pinodes es la más frecuente y dañina. Los bajos niveles de resistencia identificados hasta ahora contra las ascoquitosis y la naturaleza poligénica de la resistencia ha dificultado el desarrollo de variedades resistentes (Rubiales y Fondevilla, 2012), aunque se han logrado grandes avances tanto en garbanzo como en habas, lentejas y guisantes. Botrytis cinerea puede ser grave en garbanzos y lentejas, mientras que en habas, la mancha chocolate causada por B. fabae es la más destructiva. Se ha descrito solo resistencia incompleta a B. fabae, no conociéndose aún su base genética. La antracnosis, causada por Colletotrichum lupini en altramuz, C. truncatum en lenteja y C. trifolii en la alfalfa, también puede ser una enfermedad importante especialmente en climas cálidos y húmedos.

A

B

Figura 4.12. Ejemplos de resistencias a fusariosis en garbanzo (A) y lenteja (B).

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4.3.3. Enfermedades causadas por patógenos del suelo

trifoliorum se ha encontrado un gen confiriendo resistencia en haba.

Muchos patógenos del suelo pueden afectar a las legumbres, pudiendo causar muerte de plántulas y podredumbres de raíz (Aphanomyces euteiches, Phytophthora spp, Pythium spp., Rhizoctonia solani, y Verticillium spp.) y marchiteces vasculares (Fusarium spp. y Macrophomina phaseolina) (Infantino et al., 2006). La mayoría de estos patógenos tienen una gama de huéspedes muy amplia. En el caso de F. oxysporum se han descrito los tipos ciceri, pisi, lentis, phaseoli y medicaginis, que causan marchitez vascular en garbanzos, guisantes, lentejas, judías y alfalfa, respectivamente. En la mayoría de los casos, la resistencia conocida a podredumbres de raíz es exclusivamente cuantitativa y de herencia compleja, excepto para Phytophthora, para la cual se han descrito tanto resistencia monogénica como poligénica. Así, la resistencia a F. solani pisi y a A. euteiches en guisante se hereda cuantitativamente, con un número de QTL y sus marcadores asociados identificados. Se ha descrito resistencia a F. oxysporum en diversas leguminosas, siendo frecuente la resistencia mono- u oligogénica, aunque también se ha descrito resistencia cuantitativa en guisante, lenteja y judía. Solo se ha encontrado resistencia cuantitativa a Verticillium, mientras que a Sclerotinia

4.3.4. Enfermedades causadas por virus y bacterias Otro grupo de enfermedades son las virosis y bacteriosis. Las virosis incluyen mosaicos, moteados, enanismos, rosetas, enrollamientos de hojas, etc. Muchos de ellos son transmitidos por los pulgones u otros insectos, aunque otros pueden serlo por semillas. En algunos casos se han identificado genes de resistencia recesivos y sus marcadores asociados, como el guisante al virus del mosaico de las semillas. En otros se han descritos resistencias, pero sin conocer aún la base genética, como el enanismo del guisante, el mosaico del altramuz y de la judía. Las bacteriosis incluyen marchiteces, podredumbres, chancros o manchas en tallo y hojas, como la grasa de la judía. Estas enfermedades se deben principalmente a bacterias Gramnegativas, incluyendo Pseudomonas sp., Xanthomonas sp., Erwinia sp. y Ralstonia sp. La resistencia a Ps. syringae es una de las mejor conocidas, sobre todo en judía al pv. Phaseolicola y en guisante al pv. pisi. 4.3.5. Enfermedades causadas por nematodos Varios nematodos pueden ocasionar serios problemas en las legumbres, incluyendo los nematodos del quiste

de soja, judía y cacahuete (Heterodera glicina), de las forrajeras (H. trifolii), del guisante y habas (H. goettingiana) o los de la raíz (Meloidogyne spp.). En la mayoría de los casos se dispone de poca resistencia, aunque se ha descrito resistencia monogénica a M. hapla y M. arenaria en alfalfa y cacahuete. En soja se ha encontrado resistencia cuantitativa a M. arenaria, M. incognita y H. glicina. En judía se ha descrito resistencia a H. glicina y en guisante a H. goettingiana. En habas se ha descrito resistencia a Ditylenchus dipsaci, Pratylenchus thornei y P. neglectus aunque no se conoce su base genética. 4.3.6. Plantas parásitas Las plantas parásitas son otro grupo importante de enfermedades de las leguminosas (Rubiales y FernándezAparicio, 2012). Su peculiaridad es que son causadas por plantas, por lo que son objeto también de estudio de la “malherbología”, pero, a diferencia del resto de malas hierbas, establecen una interacción continua y permanente con la planta huésped alimentándose de ella y alterando su fisiología, lo que coincide con la definición de enfermedad. La planta parásita más importante en las leguminosas es sin duda el jopo, Orobanche crenata, que está ampliamente distribuido desde tiempos inmemoriales en toda la cuenca mediterránea y Oriente Medio, afectando a la mayoría de las leguminosas de grano y forrajeras,

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Figura 4.13. Ejemplos de resistencias a jopo en habas (A) y guisantes (B).

además de a otros cultivos como zanahoria o lechuga. O. aegyptiaca tiene una gama de huéspedes aún más amplia, pero por suerte está restringido al Mediterráneo oriental. O. foetida está ampliamente distribuido por todo el Mediterráneo occidental, afectando solo a leguminosas silvestres, pero hay una población en Túnez que infecta desde hace varias décadas a los cultivos de habas. Striga gesneroides y Alectra vogelii son otras dos especies de plantas parásitas de raíz que pueden ser graves en el África subsahariana sobre caupí o cacahuete. La mejora por resistencia a plantas parásitas es particularmente complicada, siendo escasa, de expresión incompleta, herencia compleja y muy influenciada por las condiciones ambientales. Aun así, se han identificado y caracterizado fuentes de resistencia y desarrollado variedades resistentes tanto en habas como en guisantes y se han descrito fuentes de resistencia en otras leguminosas, incluyendo almortas, garbanzos, lentejas, titarros y vezas. También se han desarrollado variedades de caupí resistentes a Striga gesnerioides.

A

B

4.4. Fijación biológica de nitrógeno En la agricultura el nitrógeno es, después del agua, el nutriente más limitante del crecimiento de las plantas. Se puede aportar a los suelos en forma de nitrógeno orgánico y mineral, pero la aplicación de fertilizantes nitrogenados supone un elevado coste y puede llegar a ocasionar problemas medioambientales. La forma más abundante de nitrógeno es el nitrógeno atmosférico, aunque los únicos organismos capaces de transformarlo en nitrógeno orgánico son aquellos que poseen la enzima nitrogenasa. Lo pueden hacer en vida libre o en asociación con otros organismos, principalmente con plantas. La asociación simbiótica entre ciertas bacterias del suelo, denominadas rizobios, y plantas de la familia Leguminosae, de la que forman parte las legumbres, es la más importante, pues contribuye con cerca del 80% del total del nitrógeno atmosférico fijado de forma biológica. Los rizobios son simbiontes facultativos, es decir, que

pueden vivir de forma libre en el suelo o en simbiosis con leguminosas. La interacción leguminosa-bacteria y el establecimiento de la simbiosis son procesos de gran complejidad en los que intervienen numerosos factores estructurales, bioquímicos y genéticos. El establecimiento de la simbiosis comienza con el reconocimiento específico entre un rizobio determinado y su planta hospedadora. La especificidad de la interacción simbiótica viene dada por un intercambio inicial de señales químicas entre la planta y el rizobio, que activan recíprocamente programas genéticos específicos de nodulación en ambos simbiontes. El resultado exitoso de esta interacción es la formación de un órgano nuevo en la planta, el nódulo, 93

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Figura 4.14. Nódulo de tipo indeterminado, de forma cilíndrica, visto al microscopio.

donde se lleva a cabo la fijación biológica del nitrógeno atmosférico. El establecimiento de la simbiosis está regulado por la planta, que determina el inicio de la infección en función de la disponibilidad de nitrógeno combinado en el suelo y de una tasa fotosintética adecuada. El reconocimiento entre simbiontes comienza con el intercambio bidireccional de señales químicas. La raíz

de la planta produce azúcares, aminoácidos y otros compuestos y los rizobios proliferan y colonizan las raíces de la planta atraídos por estas sustancias, que actúan también como inductores de la activación de un conjunto de genes bacterianos necesarios para la nodulación, dando lugar a los llamados factores Nod, que a su vez provocan que se inicie en la planta el proceso de formación del nódulo. En la formación del nódulo pueden considerarse dos procesos que ocurren de forma simultánea. Por un lado, la invasión de las células de la raíz de la planta por los rizobios y su diferenciación posterior a bacteroides o bacterias capaces de fijar el nitrógeno. Y, por otro, la inducción de un programa genético en la raíz que conduce a la formación de un tejido que dará lugar al nódulo. Los rizobios penetran por la membrana plasmática de los pelos radicales de la planta, formando un canal o cordón de infección, que consiste en una estructura tubular en cuyo interior los rizobios quedan inmersos en una matriz de origen bacteriano y vegetal,

dando lugar al nódulo. En algunas legumbres, como el altramuz o el cacahuete, las bacterias no penetran por canales de infección, sino que invaden directamente determinadas células de la raíz, que luego se dividen repetidamente. En general, existen dos tipos de nódulos en las leguminosas. Las leguminosas originarias de regiones de clima templado, como la alfalfa o el guisante, desarrollan nódulos de tipo indeterminado, de forma cilíndrica. Las leguminosas originarias de regiones de clima tropical, como la soja o la judía, forman nódulos con una forma esférica. En los nódulos completamente desarrollados pueden distinguirse dos tejidos: uno periférico y uno central. El primero consta de varias capas celulares: corteza nodular externa, endodermis nodular y corteza interna. En la corteza interna se encuentran los haces vasculares del nódulo que están conectados con el sistema vascular de la raíz. La zona central constituye el tejido característico del nódulo, pues contiene las células que realizan la fijación simbiótica del nitrógeno y presenta una

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organización citológica diferente en los dos tipos de nódulos. La interacción simbiótica entre las leguminosas y los rizobios tiene como resultado la creación en el nódulo de un ambiente microaeróbico, es decir, con baja concentración de oxígeno, que es necesario para asegurar que la respiración bacteriana y la actividad nitrogenasa puedan ocurrir de forma simultánea. La entrada de oxígeno en el nódulo es controlada por una barrera física de permeabilidad variable, constituida por algunas capas compactas de células situadas en la corteza. La duración del periodo funcional de los nódulos depende de la especie de leguminosa, del tipo de rizobio y de las condiciones ambientales. La planta controla la longevidad de los nódulos dependiendo de su ciclo biológico y de factores ambientales. Los nódulos, al final de su ciclo biológico, pueden liberar bacterias que quedan en el suelo y llevarán a cabo la formación de nuevos nódulos en la misma planta o en otras nuevas cuando las condiciones vuelvan a ser adecuadas. De este modo, la interacción rizobioleguminosa permite la fijación biológica de nitrógeno, que debe considerarse como una asociación simbiótica ya que beneficia a ambos simbiontes, leguminosa y bacteria, mejora la calidad nutricional de los suelos y los prepara para ser usados con otros cultivos, representando una ventaja económica y una alternativa ecológica al uso de fertilizantes nitrogenados.

4.5. Las legumbres en una agricultura sostenible. Restaurando el suelo: legumbres y medio ambiente 4.5.1. El ciclo del nitrógeno. Fijación del nitrógeno atmosférico (N2) Después del carbono (C), el hidrógeno (H) y el oxígeno (O), el nitrógeno (N) es el cuarto elemento más abundante en la biomasa, en la que forma parte de compuestos tan esenciales como las proteínas, los ácidos nucleicos, vitaminas y hormonas; por ello el N es un elemento esencial para todas las formas de vida. Como ya se ha dicho, el N está presente en grandes cantidades en la atmósfera terrestre, de la que constituye alrededor del 80%, aunque la mayoría se encuentra como dinitrógeno (N2), un gas inerte y no biodisponible por lo que, a pesar de su abundancia, las plantas y animales no pueden asimilarlo, lo que representa una seria restricción para la vida en nuestro planeta. El proceso de fijación biológica del N2, ya mencionado en el apartado anterior, inicia el ciclo del N en la biosfera, por lo que las bacterias fijadoras de N2 son las responsables de la vida, tal como la conocemos actualmente, en el planeta Tierra. A partir del amonio se forman distintos compuestos orgánicos nitrogenados que las bacterias utilizan para su crecimiento; este N procedente de la fijación biológica no queda disponible

Figura 4.15. Nódulo de forma esférica visto al microscopio.

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CICLO DEL NITRÓGENO

-3

-2

-1

0

+1

+2

+3

+4

+5

N2

FIJACIÓN DE N2

DESNITRIFICACIÓN Anammox

Mineralización NITRIFICACIÓN NH4+

NO3ASIMILACIÓN DEL NITRATO

Asimilación del amonio Aminoácidos Proteínas Compuestos nitrogrenados

Figura 4.16. Representación esquemática de los principales procesos del ciclo del nitrógeno en la naturaleza.

para su utilización por otros seres vivos hasta que se produce la muerte de las bacterias y se liberan sus componentes celulares al medio donde viven. Las raíces de las plantas liberan al suelo sustancias solubles, secreciones, gases y mucílagos que estimulan la actividad metabólica de las poblaciones de microorganismos que viven en esta zona del suelo, donde las raíces ejercen gran influencia. Por ello, la densidad y diversidad bacteriana en la zona del suelo denominada rizosfera es, generalmente, mayor que la del resto del suelo. Entre las bacterias rizosféricas, algunas son capaces de penetrar y vivir

en el interior de las plantas sin causar daño aparente, algunas como bacterias simbióticas y otras como endófitas, comportamiento que presenta ventajas ecológicas para estas bacterias frente al de las rizosféricas, ya que da lugar a un intercambio directo de sustancias entre las bacterias y las plantas, no compiten por nutrientes con los microorganismos del suelo y están protegidas de los cambios ambientales. Asimismo, la planta se beneficia de estas asociaciones, ya que las bacterias que se integran en sus tejidos pueden protegerlas frente a enfermedades y diferentes tipos de estrés, y promover su crecimiento, rendimiento y vigor, por lo que las bacterias que presentan estas características se las denomina bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) o bacterias probióticas de plantas (PPB). 4.5.2. Las leguminosas y la fijación del dinitrógeno atmosférico Es aquí donde las leguminosas juegan un papel clave en agricultura sostenible y restauración del suelo, ya que son los únicos vegetales capaces de establecer la asociación simbiótica fijadora de N2 más importante a nivel económico, al interaccionar con los rizobios. La interacción legumbre-rizobio da lugar en la raíz, y en raras ocasiones en los tallos y hojas, a los órganos característicos de la simbiosis, los ya mencionados nódulos. Desde los nódulos, el amonio se libera

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a las células vegetales, donde se metaboliza para dar lugar a dos tipos principales de compuestos nitrogenados: las amidas y los ureidos. Desde los nódulos, amidas y ureidos se transportan al resto de la planta. Allí donde se requiere, estos compuestos nitrogenados dan lugar a aminoácidos, proteínas y otros productos nitrogenados que la planta requiere para su crecimiento y desarrollo. En contraste con la fijación de N2 que realizan las bacterias en vida libre en el suelo, la que se lleva a cabo por la simbiosis rizobio-leguminosa permite que el amonio formado se incorpore directamente a la planta. Esto hace posible que las legumbres sean, actualmente, la fuente proteica más importante para los países en desarrollo, la segunda fuente de alimentos a nivel mundial y de gran relevancia como forrajeras y componentes de piensos para la alimentación animal. Por su capacidad para captar N2, las leguminosas pueden crecer en suelos deficientes en N, de escasa fertilidad, por lo que se utilizan como plantas pioneras en su recuperación, así como en procesos de revegetación y fitorrecuperación de suelos deteriorados. A ello se debe también que las leguminosas se empleen de manera habitual en rotación con otros cultivos, sobre todo cereales, ya que se ha demostrado que mejoran las condiciones físicas del suelo y aumentan la materia orgánica y el contenido en N del mismo, lo que se aprovechará por los cultivos posteriores. También es frecuente utilizar

leguminosas como plantas de cobertera para conservar la humedad del suelo y evitar cambios bruscos de su temperatura, disminuir la incidencia de germinación de malezas, la escorrentía y la erosión, lo que, en definitiva, resulta en el mantenimiento de la fertilidad del suelo. Las legumbres, por otra parte, se cultivan o crecen de forma silvestre, en diferentes condiciones edáficas y climáticas, tanto en ambientes acuáticos como terrestres. 4.5.3. Las leguminosas y el suelo. Producción de fertilizantes nitrogenados A escala global, en 1980, se estimó que la cantidad de N fijado, tanto por los ecosistemas naturales como por los agrícolas y los marinos, era de 122 millones de toneladas/año. Posteriormente, en 2008, se estableció que el aporte de N debido a los cultivos de leguminosas, de los arrozales y de los cereales variaba entre 50 y 70 millones de toneladas/año, por lo que la fijación biológica de nitrógeno debida a los sistemas naturales oscilaba entre 52 y 72 millones de toneladas/año. A finales de los años sesenta se inició la llamada Revolución Verde que, motivada por la necesidad de alimentar a una población cada vez más numerosa, consistió en un importante incremento de la productividad agrícola y, en definitiva, de la

A

B

Figura 4.17. Nódulos de tipo determinado, cilíndrico, en las raíces de alfalfa (A) y de tipo indeterminado, esférico, en las de soja (B).

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Figura 4.18. Plantas de alfalfa utilizadas como cobertera de plantas de maíz amiláceo (A) y de quinoa (B).

producción mundial de alimentos. Ello fue posible gracias al empleo de variedades vegetales mejoradas, sobre todo de cereales, y a su mayor producción en régimen de monocultivo en respuesta a una abundante aplicación de agua, plaguicidas y fertilizantes sintéticos, principalmente los nitrogenados. Según los datos de la FAO, la producción mundial de fertilizantes nitrogenados se ha incrementado en más de 4 veces desde 1961 hasta 2013. En la actualidad, del total de fertilizantes que se emplean en las prácticas agrícolas más del 60% corresponde a los nitrogenados, el 25% a los fosfatados y, el resto, un 15%, a los que contienen potasio. El amonio, la urea, y el nitrato son los fertilizantes nitrogenados que más se emplean en las prácticas agrícolas.

De estos fertilizantes, se emplean entre 100 y 121 millones de toneladas N/año, lo que, prácticamente, iguala el amonio producido por la fijación biológica. No obstante, del total de unidades de N que se aporta al suelo cada año, más del 50% no se utiliza en la producción agrícola, sino que, mediante su disolución por las aguas de riego o lluvia, termina en ríos, lagos y mares, contribuyendo a la acumulación de residuos orgánicos en las aguas continentales y al crecimiento masivo de algas en las aguas marinas. 4.5.4. Las leguminosas y el medio ambiente. Desnitrificación Si la fijación inicia el ciclo biológico del N2 mediante su reducción a amonio, la nitrificación transforma el amonio en

nitrato y, finalmente, la desnitrificación es responsable de reducir el nitrato a N2, que vuelve de nuevo a la atmósfera, cerrándose así el ciclo del N en la biosfera. Hasta la aparición de los procesos industriales de síntesis de fertilizantes nitrogenados, la fijación de nitrógeno y la desnitrificación tenían rendimientos anuales similares, unos 110 millones de toneladas de amonio producido a partir del N2 frente a los 108 de nitratos eliminados como N2O o N2 mediante desnitrificación. Mientras que la desnitrificación no ha aumentado significativamente, la cantidad total de nitratos producidos se aproxima a los 240 millones de toneladas de N/año. Si, además, se consideran otros compuestos nitrogenados orgánicos como los purines del ganado, los residuos urbanos líquidos y sólidos, las actividades ganaderas

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e industriales, etc., así como la deposición de nitratos en suelos, mares y océanos, el aporte total de N al medio ambiente fue de 345 millones de toneladas de N en 2013. Consecuentemente, la desnitrificación no puede eliminar el exceso de nitratos que se acumulan en suelos y acuíferos. Los microorganismos capaces de llevar a cabo la desnitrificación completa son muy escasos, ya que la mayoría de ellos solo realizan una desnitrificación parcial, o incompleta, lo que se debe a que no poseen las enzimas necesarias para llevar a cabo los procesos de desnitrificación. Es, por tanto, una paradoja que siendo la desnitrificación el único proceso biológico conocido para eliminar el exceso de nitratos que contaminan los ecosistemas terrestres y acuáticos, sea también un mecanismo cuyos productos intermediarios, el óxido nítrico (NO) y el óxido nitroso (N2O), tienen un enorme impacto sobre la contaminación atmosférica. El N2O es un potente gas invernadero 320 veces más activo que el dióxido de carbono (CO2) en el calentamiento de la atmósfera. Este gas se concentra en la capa baja de la atmósfera (troposfera) y actúa reflejando los rayos solares de nuevo a la Tierra, por lo que interviene en el cambio climático global. En capas más altas (estratosfera) el NO y el N2O destruyen la capa de ozono que protege la tierra de la luz ultravioleta. El NO también puede convertirse químicamente en NO2- que, a su vez,

puede hidratarse para formar ácido nitroso (HNO2) y ácido nítrico (HNO3), que caen a la tierra como constituyentes de la denominada lluvia ácida. Se ha considerado durante mucho tiempo que la fuente de enriquecimiento del aire en óxido nitroso era la creciente utilización de los combustibles fósiles. Sin embargo, en la actualidad se considera que, de forma principal, su origen está en la actividad microbiana de suelos y aguas enriquecidas en nitratos por la aplicación masiva de fertilizantes nitrogenados. Aunque el empleo de tales fertilizantes ha supuesto un considerable incremento en la producción de alimentos, también ha ocasionado efectos colaterales no deseables, como es la creciente contaminación del medio ambiente. Determinadas concentraciones de urea, amonio o nitrato en el suelo pueden inhibir o afectar la formación de nódulos en las raíces de las plantas y, en consecuencia, la fijación de N2. Las leguminosas ocupan unos 200 millones de hectáreas a nivel mundial, lo que representa alrededor del 15% de la superficie cultivable y el 27% de la producción agrícola, por lo que si se eliminara esta capacidad la dependencia de fertilizantes nitrogenados sería aún mayor. Quizás los rendimientos de las cosechas de legumbres que se obtienen cuando los cultivos dependen exclusivamente de la fijación de N2 no sean tan elevados como los que se alcanzan con el empleo de fertilizantes,

pero los daños al medio ambiente, a la fertilidad y sostenibilidad de los cultivos y de los suelos, a la biodiversidad de los ecosistemas y a la salud animal y humana serían enormes. Se debe, por tanto, hacer los esfuerzos necesarios de información, investigación y desarrollo para que el empleo conjunto de dosis apropiadas de fertilizantes y leguminosas resulte en prácticas agrícolas dirigidas a mejorar la sostenibilidad de los cultivos y las propiedades físico-químicas y biológicas de los suelos. De gran interés es también conseguir sistemas simbióticos rizobioleguminosa más eficientes desde el punto de vista de la fijación simbiótica de N2, de manera que pueda reducirse la dependencia de los fertilizantes nitrogenados y se disminuyan los niveles de contaminación de suelos, aguas, sedimentos y atmósfera.

4.6. Leguminosas y cambio climático 4.6.1. Las leguminosas y la fijación de nitrógeno El contenido de nitrógeno del suelo, el déficit de agua y la temperatura ambiental son los factores ambientales que limitan en mayor medida el crecimiento vegetal y la producción agrícola. Debido al efecto limitante del N en la producción de las plantas, el uso mundial de los fertilizantes nitrogenados 99

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sintéticos se han visto incrementados en aproximadamente un 430% desde 1965 hasta 1998 (según datos compilados por la FAO). Los costos ambientales del citado incremento en la fertilización nitrogenada se han convertido en un motivo de preocupación. Especialmente, si se tiene en cuenta que, de aquí a 2050, la población humana (y por tanto sus necesidades alimentarias, etc.) se espera que aumente de 6.000 a 10.000 millones de personas. Aunque el planeta contiene una gran cantidad de N elemental en las rocas y en el aire, solo una pequeña parte se encuentra directamente disponible para las plantas. Estas tienen dos vías de asimilación de N2: a partir de los fertilizantes compuestos por nitratos, amonio, urea, etc., y a través de la fijación biológica a cargo de microorganismos, en el caso de aquellas plantas con capacidad de formar simbiosis con bacterias fijadoras de N2, caso de las leguminosas, que ya se ha descrito. Esas plantas son una fuente clave de proteínas y calorías para el consumo humano y animal. Además, las plantas que fijan N2 son importantes por su capacidad fertilizante de los suelos a través de la fijación de N2 atmosférico. El hecho de que estas plantas poseen la capacidad de fijación de N2 les da acceso a una fuente ilimitada del mismo, presente de manera natural en la atmósfera. En la relación simbiótica, la planta suministra al nódulo la fuente

de carbono (en forma de fotoasimilados) necesaria para mantener la actividad nitrogenasa (principal enzima encargada de la fijación del N2) y el rizobio; a cambio, le suministra nitrógeno fijado, el cual es transportado al resto de la planta para la posterior síntesis de proteínas, aminoácidos y otros compuestos. Aproximadamente el 50% de lo que se fotosintetiza en el día se procesa en el nódulo, y aproximadamente un 60% de lo que llega al nódulo se pierde como CO2 respirado; el resto retorna a la planta como compuestos orgánicos. Esta relación simbiótica entre planta y bacteria permite que las plantas actúen como fertilizantes naturales mediante la liberación del N a la tierra. Como ejemplo de su importancia, en áreas donde se cultivan las plantas de alfalfa, los suelos se ven enriquecidos con 21 a 56 kg de nitrógeno por hectárea y año. La fijación biológica del nitrógeno proporciona a las leguminosas, y a las plantas a su alrededor, una fuente adicional de N de gran relevancia, especialmente en los suelos empobrecidos. Tal y como describen Peoples et al. (1995), la relación simbiótica es la principal fuente de la fijación de N2 en los ecosistemas terrestres (aporta el 50% de la fijación de N2) y reduce la necesidad de fertilizar los suelos con compuestos químicos, con los consecuentes beneficios económicos y ambientales. No obstante, si bien disponer de la capacidad de fijar N2 atmosférico les da cierta ventaja sobre

las plantas no fijadoras de N2, numerosos estudios (Aranjuelo et al., 2005; Naya et al., 2007; Sanz-Sáez et al., 2010; Erice et al., 2011) revelan que la producción de las leguminosas está fuertemente condicionada por las condiciones ambientales del entorno en el que crecen. El reto para las próximas décadas será la de atender las necesidades de la población mundial en expansión mediante el desarrollo de una agricultura altamente productiva (incluso en condiciones climáticas menos favorables), al tiempo que se preserva la calidad del medio ambiente. 4.6.2. Cambio climático: presente y futuro Antes de hablar sobre el cambio climático hay que tener claro qué se entiende por clima. El clima son los componentes climáticos (temperatura, humedad, precipitación, etc.) medios de un lugar o región. En otras palabras, el clima sería el promedio de las medias de las variables climáticas para un periodo de tiempo definido (años, siglos, milenios, etc.). En 1988 se creó el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) formado por científicos de todo el mundo, con el objetivo de proporcionar información objetiva y veraz sobre el cambio climático y otros aspectos relacionados. El IPCC ha confeccionado varios escenarios de posibles emisiones futuras

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elaboradas a partir de previsiones del Banco Mundial y de la ONU, teniendo en cuenta el crecimiento demográfico y económico mundial. Las predicciones de los diferentes modelos varían en función de las variables consideradas. Con relación a la concentración de CO2 atmosférico, el IPCC indica que, fruto de la actividad humana, la concentración de CO2 en la atmósfera ha sufrido un incremento continuado desde los inicios de la Revolución Industrial (1750). Durante los 1.000 años anteriores a esta, la concentración de CO2 en la atmósfera era estable, situándose alrededor de 270 µmol mol-1. Hoy día la media de la atmósfera es de 400 µmol mol-1. De acuerdo a los diferentes escenarios considerados por el IPCC, se prevé que, para mediados de este siglo, dicha concentración ascenderá hasta los 550 µmol mol-1, alcanzando para finales de siglo los 700 µmol mol-1. Además de la concentración de CO2, el IPCC indica que, en el transcurso del siglo XX, el promedio de temperaturas de la superficie de la tierra ha aumentado, aproximadamente en 0,6 ºC, y se espera que para finales del presente siglo el incremento térmico alcance los 1,4-5,8 ºC. Según la Oficina Española del Cambio Climático, durante el siglo XX, y particularmente a partir de la década de los setenta, las temperaturas en España han aumentado de forma general, con una magnitud superior a la media global del planeta.

Los modelos de circulación general de la atmósfera prevén que, para mediados de este siglo, en el ambiente mediterráneo, el incremento de la temperatura atmosférica será de entre 1-4 ºC. Así, la sensibilidad de los recursos hídricos a la temperatura elevada será muy alta. El aumento térmico conllevará el incremento de las tasas evapotranspiratorias en un ecosistema donde la evapotranspiración potencial anual frecuentemente es dos veces superior a la precipitación anual. El informe también postula un descenso generalizado en las precipitaciones totales anuales. Las zonas más críticas

Figura 4.19. Plantas de alfalfa expuestas a CO2 ambiente (CO2 amb), CO2 elevado (CO2 700 ppm), temperatura ambiente (Tamb) y temperatura elevada (Tamb + 4 ºC) crecidas en los invernaderos de gradiente térmico del IRNASA-CSIC (Salamanca).

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serán las semiáridas, en las que las precipitaciones pueden reducirse hasta un 50% sobre el potencial actual. El impacto del cambio climático sobre los recursos hídricos no solo dependerá de las aportaciones procedentes del ciclo hidrológico, sino de los sistemas de recursos hidráulicos disponibles y de la eficiencia con que sean utilizados. 4.6.3. Cambio climático y su impacto sobre el crecimiento y calidad de las leguminosas El informe del IPCC destaca que el aumento en las temperaturas y los periodos de sequía afectarán, entre otros, al sector agrario y a la biodiversidad vegetal y animal. En el conjunto de zonas cultivadas, a escala mundial, se estima que el rendimiento potencial de los cultivos, como las leguminosas, se reducirá en más del 70% debido a limitaciones ambientales. Los efectos adversos del calentamiento global y la escasez de agua sobre la producción de los cultivos en Europa es un hecho. A modo de ejemplo, el déficit de precipitación de hasta 300 mm (50% por debajo del promedio), junto con el aumento de 6 ºC de la temperatura media, experimentada por Europa durante julio de 2003, redujo la producción de plantas hasta los valores más bajos registrados en los últimos 100 años. Las plantas son organismos fotosintéticos que utilizan el CO2

atmosférico como substrato principal de la fotosíntesis y, por tanto, como fuente principal de crecimiento. En la mayoría de los organismos fotosintetizadores, la concentración de CO2 atmosférico es subóptima. Por tanto, es lógico esperar un efecto “fertilizante” asociado al aumento de los niveles de CO2 atmosférico, que se traducirá en un mayor crecimiento de las plantas. Junto con el incremento de la biomasa, el aumento de CO2 puede tener efectos positivos sobre el estado hídrico y la fijación de N2. La mayoría de trabajos sobre CO2 y estado hídrico concluyen que el aumento de CO2 alivia los efectos negativos de la sequía, mejorando el estado hídrico de las plantas (Aranjuelo et al., 2014). Según se ha indicado anteriormente, la fijación biológica de nitrógeno por parte del nódulo de las leguminosas requiere el aporte de sustancias (fotoasimilados), por parte de la planta, necesarias para sustentar el metabolismo del nódulo. Como consecuencia de dicho incremento, hay estudios que indican que la mayor cantidad de fotoasimilados disponibles en las plantas crecidas en condiciones de CO2 elevado conlleva una mayor actividad fijadora de N2. La mayor disponibilidad de carbohidratos puede repercutir en la formación de mayor cantidad de biomasa nodular y/o la mayor actividad metabólica del nódulo.

No obstante, se ha observado que tras la estimulación inicial de las tasas fotosintéticas, y por lo tanto de la producción, las leguminosas sufren un periodo de aclimatación fotosintética, cuyo efecto puede afectar la estimulación del CO2 sobre el crecimiento (Aranjuelo et al., 2015). Según otros autores, este fenómeno es consecuencia de los desajustes entre las fuentes y los sumideros de los fotoasimilados sintetizados por las plantas, mientras que, según otros, la aclimatación se debe al empobrecimiento nutricional, especialmente de N. La aclimatación conlleva un reajuste entre los procesos limitantes y los no limitantes. Según Long et al. (2004) las plantas que crecen en elevados niveles de CO2 acumulan carbohidratos en forma de almidón, azúcares, etc., indicando que la capacidad sumidero de estas plantas no se ve incrementada por las mayores tasas fotosintéticas asociadas al CO2 elevado. Tal y como se indica más adelante, hay estudios que confirman que el efecto estimulador del CO2 elevado dependerá de su interacción con la temperatura, disponibilidad hídrica, etc. En este sentido, algunos experimentos en cámaras de crecimiento y en invernaderos con control de CO2 demostraron que la respuesta al CO2 varía en función del tratamiento hídrico y la temperatura de crecimiento (Aranjuelo et al., 2005; Erice et al.,

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2011). Si bien en óptimas condiciones de riego el crecimiento de las plantas aumentó en un 26%, en condiciones de sequía (las plantas se regaron al 50% de la capacidad de maceta) el incremento en la concentración de CO2 no tuvo efecto significativo alguno sobre la producción de biomasa. Un gran número de estudios han observado que, dentro del rango de temperatura sub/supraóptima, los efectos beneficiosos del CO2 sobre el crecimiento de las leguminosas son mayores conforme aumenta la temperatura (Aranjuelo et al., 2014). En experimentos llevados a cabo en cámaras de crecimiento, se ha constatado que el efecto del aumento de CO2 sobre el crecimiento de las plantas de alfalfa depende de la temperatura a la que se aplique. El CO2 elevado aplicado a 25 ºC (temperatura óptima de crecimiento para la alfalfa) estimuló el crecimiento de las plantas en un 61%, mientras que cuando se aplicó a 28 ºC (temperatura supraóptima) el incremento fue considerablemente menor, del 15%. Según una revisión bibliográfica llevada a cabo por Rawson (1992), la temperatura más baja a la que se observa un efecto positivo del CO2 elevado sobre el crecimiento es de 10 ºC. Además de perjudicar a la producción de los cultivos, los desajustes

en la relación C/N observados en las plantas crecidas en condiciones de elevados niveles de CO2 afectarán a la calidad de las legumbres. Algunos autores (Sanz-Sáez et al., 2012) han constatado cómo en condiciones de alto CO2 la calidad nutricional de la legumbre se ve negativamente afectada, siendo el menor contenido proteico y el empobrecimiento mineral los parámetros más afectados. Según se ha descrito anteriormente, las legumbres son fuentes importantes de hidratos de carbono, proteínas, aminoácidos, lípidos y minerales, y determinan su valor nutricional y calidad en la alimentación animal y humana (Sanz-Sáez et al., 2012). Por tanto, y teniendo en cuenta los diferentes escenarios climáticos que plantea el IPCC (en que la concentración de CO2, temperatura y periodos de sequía se incrementarán), es probable que, además de la producción, la calidad de las legumbres se vea negativamente afectada en un futuro a corto/medio plazo.

económica y ecológicamente sostenible. Si bien el incremento en el uso de los fertilizantes ha tenido éxito en el incremento de la producción de los cultivos en el pasado, no ha tenido en cuenta los riesgos ambientales, a menudo asociados con el exceso de fertilización. Por ello, es necesario desarrollar nuevas estrategias y herramientas que permitan una gestión más eficiente del N en la agricultura española. Estas políticas tendrían como objetivo garantizar altos niveles de producción, pero mediante una reducción de los impactos ambientales nocivos. Para ello, es imprescindible incrementar nuestro conocimiento sobre los mecanismos que condicionan la fijación de N2 y su potenciación como fuente natural de enriquecimiento en nitrógeno de los suelos, en un contexto de cambio climático.

4.6.4. Perspectivas

4.7.1. Introducción

La expansión de la población mundial requiere el desarrollo de una producción agrícola adaptada a las condiciones ambientales presentes y futuras. La producción agrícola europea necesita mantener un alto nivel de productividad que sea

Desde los trabajos de Mendel, la planta de guisante se ha usado como organismo experimental para estudios de fisiología y bioquímica vegetal y genéticos. Durante las últimas décadas, se ha utilizado como planta modelo para estudiar la respuesta a diferentes estreses

4.7. El guisante como modelo de estudio de estrés medioambiental

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A

B

C

Figura 4.20. Hoja de control (A) y hojas con síntomas visuales de salinidad (B) y de la senescencia (C).

ambientales: salinidad, interacciones de micronutrientes, sequía, metales pesados, gases contaminantes, estrés lumínico, senescencia, biología de semillas, estudios de proteómica, etc. En este apartado vamos a centrarnos en los estreses salino, nutricional, biótico, senescencia, biología de semillas y estudios de proteómica. 4.7.2. Respuesta de las plantas de guisante a la salinidad La planta de guisante se clasifica como sensible al estrés salino, aunque se han descrito algunas variedades (durana, granada y puget) con una resistencia moderada a la salinidad. Cerdá et al. (1982) fueron los primeros que describieron el efecto del cloruro sódico (NaCl) sobre el rendimiento de plantas de guisante (producción de vainas y semillas), estando asociados a los efectos osmóticos y tóxicos de la salinidad. Uno de los síntomas más evidentes de la salinidad en guisante es la clorosis y necrosis en

hojas (figura 4.20). En trabajos pioneros se demostró que la salinidad produce la acumulación de radicales superóxido (O2.-) y de agua oxigenada (H2O2) en diferentes orgánulos de las células de hojas de guisante. Uno de los mecanismos de tolerancia de la planta de guisante a la salinidad es el aumento de las defensas antioxidantes (Hernández et al., 2001). Los efectos producidos por el NaCl a corto plazo pueden tener un efecto reversible. En este sentido, la adición de NaCl ralentizó el crecimiento vegetal, medido como área foliar, ya en las primeras horas de aplicación del estrés. Sin embargo, durante la recuperación de la salinidad, el crecimiento de las hojas se restableció, pero dicho crecimiento mostraba un retraso con respecto a las plantas control. 4.7.3. Estudios de interacción de micronutrientes en plantas Diferentes estudios realizados con plantas de guisante (variedades lincoln, granada, progress, frilene) han propuesto que

las metaloenzimas pueden usarse como biomarcadores del estado nutricional de las plantas. Por ejemplo, investigadores de la Estación Experimental del Zaidín(EEZ-CSIC, Granada), han empleado algunas metaloenzimas como marcadores para diagnosticar deficiencias de elementos como Mn, Cu o Fe en plantas. Estos investigadores también han empleado el guisante (variedades lincoln y granada) en estudios que implican su crecimiento en presencia de altos niveles de micronutrientes (Cu) o de metales pesados (Cd). 4.7.4. Estudios de senescencia vegetal en plantas de guisante La senescencia se caracteriza principalmente por un cese de la fotosíntesis, la desintegración de la estructura de los orgánulos celulares, degradación de las clorofilas y proteínas y un daño a las membranas de la célula. Estos últimos cambios son debidos principalmente a una mayor producción de radicales libres que tiene lugar en los tejidos vegetales durante

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el proceso de senescencia. Las hojas de guisante de la variedad lincoln se han empleado como modelo en estudios de senescencia inducida (incubación en oscuridad de hojas cortadas durante 11 días) (figura 4.20) y senescencia natural (hojas de plantas de 50 días de edad). Durante estos estudios de senescencia vegetal con plantas de guisante se describió por primera vez la presencia del denominado ciclo ascorbato-glutatión en mitocondrias y peroxisomas de hojas de una planta superior. 4.7.5. Empleo de plantas de guisante en estudios de estrés biótico Las plantas de guisante se han empleado en estudios de fitopatología que incluye interacciones con hongos, bacterias, virus o nematodos. En el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC, Murcia) hemos usado la variedad de guisante alaska como planta modelo para estudiar los efectos a corto plazo del virus PPV (Plum pox virus). La infección por PPV produce síntomas de mosaico clorótico en hojas sistémicas de guisante a los 13-15 días después de la inoculación (figura 4.21) (Díaz-Vivancos et al., 2008). 4.7.6. Biología de semillas El guisante se ha empleado como planta modelo en estudios de biología de semillas. La imbibición de semillas de

guisante está acompañada por la generación extracelular de radicales libres, que parece estar relacionada con la defensa frente a patógenos durante el proceso de germinación. En la variedad alaska, se demostró que pretratamientos de semillas con bajas concentraciones de H2O2 aceleraba el proceso de germinación y el crecimiento temprano de las plántulas (Díaz-Vivancos et al., 2013) (figura 4.22). Concentraciones mayores de H2O2, si bien también estimulaban la germinación de las semillas, daban lugar a un crecimiento anormal de las plántulas. Se observó una estrecha correlación entre el efecto del

Figura 4.21. Síntomas de mosaico clorótico producido por el virus PPV en hojas de guisante variedad alaska. El PPV es responsable de la enfermedad de la sharka en frutales de hueso.

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A

B

Es probable que el H2O2 actúe coordinando el inicio de la germinación en semillas de guisante, dando lugar a la vigorización de las mismas. Estos resultados tienen implicaciones prácticas, pudiéndose aplicar en la mejora de las estrategias tecnológicas de la germinación de semillas. 4.7.7. Proteómica en guisante

C

Figura 4.22. Efecto del H2O2 en la germinación de semillas de guisante alaska (A y B). Este efecto es parcialmente revertido por el ácido abscísico (ABA), hormona vegetal que inhibe la germinación de semillas (C y D).

D

H2O2 en el crecimiento de las plántulas y la disminución de ácido abscísico (ABA) (DíazVivancos et al., 2013), una hormona vegetal que inhibe la germinación de las semillas. Cuando se añade ABA ya no se pueden ver los efectos positivos del H2O2 sobre la germinación y el peso fresco de las plántulas de guisante (figura 4.22).

La proteómica proporciona información sobre el perfil de proteínas de un tejido específico, de una célula o de un compartimento celular en unas condiciones y en un momento determinado. Se ha estudiado el cambio en el perfil de proteínas de plantas de guisante crecidas bajo diferentes condiciones ambientales. La información obtenida ha sido limitada, ya que la identificación de los péptidos depende de la disponibilidad de información en las bases de datos, y en el caso del guisante la secuenciación de su genoma no se ha completado debido a su gran tamaño. Sin embargo, los genomas del guisante y de la especie modelo Medicago truncatula (actualmente se está secuenciando) tienen mucha homología, lo que ha permitido la identificación de muchas proteínas de guisante.

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En plantas de guisante infectadas por el virus PPV, los análisis mostraron que se producía un efecto negativo en la fotosíntesis y el metabolismo de carbohidratos y sugieren que durante el desarrollo de la enfermedad viral se puede producir un fuerte estrés oxidativo en los cloroplastos (DíazVivancos et al., 2008). El efecto positivo del H2O2 en la estimulación de la germinación de semillas y el crecimiento temprano de las plántulas está acompañado de la inducción de proteínas relacionadas con señalización y desarrollo, la elongación y la división celulares y el control del ciclo celular (Díaz-Vivancos et al., 2013).

Wang et al. (2012) identificaron proteínas que se acumulaban en el eje embrionario durante el proceso de imbibición de semillas de guisante. Describieron 139 proteínas, cuya abundancia se incrementaba o disminuía al menos 2 veces de forma significativa al final del periodo de imbibición. Entre las proteínas cuyos niveles aumentaron estaban las proteínas metabólicas. Entre las proteínas cuya abundancia disminuyó, la mayoría correspondía a proteínas de reserva. Dichas proteínas se degradan durante el proceso de imbibición con el fin de proporcionar aminoácidos para el crecimiento del embrión y de la plántula.

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4.7.8. Conclusiones Aunque el guisante ha perdido atractivo e importancia frente a la especie modelo Arabidopsis, todavía se utiliza como planta modelo en muchos laboratorios. En los últimos 10 años se han publicado aproximadamente 14.000 trabajos con plantas de guisante. Durante el mismo periodo de tiempo, los trabajos publicados utilizando plantas de Arabidopsis se elevan a más de 89.000, es decir, unas 6,4 veces más. Sin embargo, el guisante es, a la vez que planta modelo para la investigación genética, bioquímica y fisiológica, la especie de leguminosa de grano más cultivada en Europa.

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Serwatowska, J. et al. (2014): “Two eu AGAMOUS genes control C-function in Medicago truncatula. PLoS One”, 9(8), e103770. Sillero, J. C. et al. (2006): “Screening techniques and sources of resistance to rusts and mildews in grain legumes”, Euphytica, 147, pp. 255-272. Tivoli, B. et al. (2006): “Screening techniques and sources of resistance to foliar diseases caused by major necrotrophic fungi in grain legumes”, Euphytica, 147, pp. 223-253. Udvardi, M. y Poole, P. S. (2013): “Transport and metabolism in legume-rhizobia symbioses”, Annual Review of Plant Biology, 64, pp. 781-805. Wang, W. Q. et al. (2012): “Proteomic analysis of embrionic axis of Pisum sativum seeds during germination and identification of proteins associated with loss of desiccation tolerance”, Journal of Proteomics, 77, pp. 68-86.

Enlaces de interés Asociación Española de Leguminosas (http://www. leguminosas.es/). Inventario español de recursos fitogenéticos (http:// wwwx.inia.es/inventarionacional/). MAGRAMA (http://www.alimentacion.es/es/conoce_ lo_que_comes/2016-internacional-legumbres.aspx). Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático 2014. Impactos, adaptación y vulnerabilidad (https://www.ipcc.ch/pdf/ assessment report/ar5/wg2/ar5_wgII_spm_ es.pdf ). United Nations Environment Program (http://www. unep.org/climatechange/). Nitrous oxide Focus Group (http://www.nitrousoxide. org). http://www.fao.org/pulses-2016/es/ International Legume Society http://ils.nsseme.com/

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Mercedes Martín Pedrosa, Juana Frías Arevalillo, Cristina Martínez Villaluenga, Elena Peñas Pozo, Alfonso Clemente Gimeno, Pilar Rupérez Antón e Inmaculada Mateos-Aparicio

5. Las legumbres y su valor nutricional 5.1. Principales componentes nutricionales en legumbres Una buena nutrición es la primera defensa contra las enfermedades y nuestra fuente de energía para vivir y estar activos. La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) y la OMS (Organización Mundial de la Salud) recomiendan consumir una dieta variada y equilibrada en la que los alimentos vegetales representen un 75% de nuestra dieta. El reino vegetal satisface una parte considerable de las necesidades de alimentación para el hombre; en este sentido, las legumbres forman parte de la dieta de la mayoría de culturas y civilizaciones desde hace milenios. Las leguminosas son un cultivo agronómicamente importante desde el punto de vista medioambiental y

constituyen una fuente económica de proteína, tanto en alimentación humana como animal. Sin embargo, a partir de mediados del siglo XX comenzó un descenso en su consumo, lento pero constante, probablemente asociado a los cambios en el estilo de vida y hábitos alimentarios de la sociedad. A ello debe añadirse la preferencia de muchos consumidores por las proteínas animales, más fáciles de preparar y con mayor aceptación sensorial. Sin embargo, la búsqueda de una alimentación más equilibrada y saludable ha producido un cierto incremento en el consumo de legumbres en los últimos años, principalmente debido al redescubrimiento de la dieta mediterránea. Son numerosas las publicaciones científicas que ilustran las propiedades nutritivas de las legumbres. Se las 111

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Proteína (g)

Grasa (g)

Carbohidratos totales (g)

Fibra alimentaria (g)

Almidón (g)

Energía (kcal)

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Garbanzo

20,1

8,9-29,6

4,7

1,1-7,0

57,3

27,4-68,2

14,1

7,6-25,6

44,0

35-54,9

343

244-378

Judía

22,9

19,4-39,4

1,6

0,2-3,0

62,1

54,8-64,1

12,2

9,5-21,3

45,6

27-57,8

334

286-347

Lenteja

25,2

20,0-32,0

1,5

0,8-3,2

59,7

54,0-68,2

10,5

4,0-14,7

45,8

34-7-52,8

348

320-383

Guisante

24,7

14,0-36,0

1,5

0,4-3,0

52,7

14,5-71,8

11,3

5,1-12,7

36,6

18,6-54,5

347

317-386

Haba

26,2

19,0-38,5

1,5

1,0-2,0

58,8

58,3-60,4

21,8

14,9-25,0

48,1

37,0

58

330-350

Altramuz

36,8

28,0-47,0

9,1

4,0-15,5

37,8

26,0-47,0

11,0

3,0-18,9

1,3

0,3-3,5

392

371-412

Soja

37,7

26,5-55,2

19,3

6,5-28,7

31,9

30,2-35,0

12,8

9,3-20,0

0,9

0,2-1,5

429

377-461

Tabla 5.1. Contenido medio y rango de variación (por 100 g de semillas) de los principales componentes nutritivos presentes en las legumbres de mayor consumo. Fuentes: Base de datos española de composición de alimentos (BEDCA), disponible en www.bedca.net/ bdpub [consultada en junio de 2016]; Iqbal et al. (2006); Kadam et al. (1989); Sparvoli et al. (2015: 291-325) y National nutrient database for standard reference (USDA), disponible en www.ndb.nal.usda.gov/ndb [consultada en junio de 2016].

considera un alimento básico en muchas regiones del mundo con escasos recursos donde son especialmente reconocidas por su aporte proteico (20-50%), así como por su contenido en carbohidratos, fibra, minerales y vitaminas; no obstante, pueden encontrarse grandes diferencias en su composición tanto a nivel de especies como de variedades, estando dicha composición afectada por factores ambientales durante el desarrollo y maduración del grano. El contenido proteico de las legumbres es muy superior (2-3 veces) al de los cereales. Así, por ejemplo, encontramos contenidos proteicos que varían entre un 9-29% en garbanzos, 14-36% en guisantes, un 19-39% en lentejas, judías y habas o un 26-55% en altramuces y soja (tabla 5.1). El perfil de aminoácidos de las legumbres muestra un bajo contenido en aminoácidos azufrados (metionina y cisteína) y un elevado contenido en lisina y treonina, aminoácidos en los que son deficientes los cereales. Por ello, cuando se consumen conjuntamente legumbres y cereales se

obtiene una proteína de mayor valor biológico, similar al de la proteína animal. La combinación legumbre-cereal está presente en la mayor parte de las gastronomías a nivel global; tal es el caso de los frijoles con arroz de los mexicanos, las legumbres con trigo de los hindúes o nuestras lentejas, garbanzos y judías con arroz. Esta complementación proteica es de gran importancia en la población de numerosos países en desarrollo y en grupos poblacionales específicos tales como los vegetarianos. Las proteínas de las legumbres tienen una menor digestibilidad que las de origen animal debido tanto a su estructura, que dificulta la acción de las enzimas digestivas, como a la presencia de factores no nutritivos tales como los inhibidores de proteasas del tipo tripsina y quimotripsina. Sin embargo, y teniendo en cuenta que las legumbres destinadas a la nutrición humana se consumen tras ser procesadas, tradicionalmente mediante tratamiento térmico, se produce la inactivación, al menos parcial, de los inhibidores de proteasas, disminuyendo su repercusión

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negativa en la digestibilidad proteica; además, los tratamientos térmicos inducen cambios conformacionales en las proteínas con lo que se incrementa su digestibilidad hasta valores superiores al 85-90%. La mayor parte de las proteínas de las legumbres son de almacenamiento o de reserva. La fracción mayoritaria de proteínas corresponde a las globulinas (70%), y dentro de ellas podemos destacar la β-conglicinina de la soja y del altramuz y la γ-conglutina del altramuz, que están relacionadas con la disminución de colesterol/triglicéridos tras su ingesta y, por tanto, con implicaciones en la salud cardiovascular del consumidor. Entre las albúminas, encontramos las lectinas, los inhibidores de proteasas digestivas y los de α-amilasas, que son consideradas compuestos bioactivos responsables de algunas de las propiedades saludables asociadas al consumo de legumbres. Las proteínas de las legumbres no contienen gluten, por lo que son de gran interés para los pacientes celíacos, tanto por su consumo directo como por su uso en la elaboración de nuevos alimentos (snacks, pasta, etc.), que presentan una drástica mejoría de su valor nutritivo al incrementarse el contenido de proteína, fibra, vitaminas, minerales, etc. Las legumbres presentan un bajo contenido lipídico (1-7% peso seco), por lo que tienen un aporte calórico bajo, excepto en el caso de las oleaginosas (cacahuete, soja y altramuz), que puede alcanzar un contenido graso de hasta

el 40%. Las legumbres carecen de colesterol y son ricas en ácidos grasos insaturados (55-57% del total de lípidos), principalmente oleico, linoleico y linolénico. Las legumbres son una importante fuente de glúcidos o hidratos de carbono (25-60% peso seco), de los cuales la principal fracción corresponde al almidón (hasta un 60% del total de carbohidratos) y, en segundo lugar, los oligosacáridos de la familia de la rafinosa o α-galactósidos. El almidón está formado por diferentes proporciones de amilosa y amilopectina según la legumbre, y esta composición es clave para determinar su valor nutricional y sus efectos saludables, al ser hidratos de carbono complejos, de absorción lenta y bajo índice glicémico, que ayudan a controlar los niveles de glucosa e insulina en sangre y son útiles para los diabéticos, especialmente el denominado almidón resistente a la digestión, considerándose parte de la fibra alimentaria. Este almidón también facilita el equilibrio lipídico, pudiendo ejercer un papel beneficioso en la prevención de enfermedades cardiovasculares y en la obesidad. Los oligosacáridos de la familia rafinosa (rafinosa, estaquiosa, verbascosa y ajucosa) están formados por diferente número de moléculas de galactosa unidas a una molécula de sacarosa. Su contenido (1-16% de peso seco de las semillas) y el tipo de azúcar presente dependen de la especie, de la variedad, de factores ambientales y del estado de

maduración del grano. Así, por ejemplo, los garbanzos tipo kabuli tienen un 18% más de oligosacáridos que los de tipo desi y los altramuces contienen más estaquiosa que los guisantes y las habas, las cuales son más ricas en verbascosa. Desde un punto de vista nutricional, los oligosacáridos son responsables de la flatulencia asociada al consumo de legumbres, si bien el remojo previo a su consumo y la eliminación de esa agua reduce en más de un 50% el contenido de estos azúcares en los granos. El organismo humano carece de las enzimas necesarias para su metabolismo, por lo que llegan intactos al intestino grueso, donde son fermentados por la acción de la microbiota intestinal, produciendo hidrógeno, metano, CO2 y ácidos grasos de cadena corta (butírico y propiónico, entre otros), teniendo estos últimos un papel importante desde el punto de vista energético y de salud gastrointestinal por sus propiedades antiinflamatorias. Como consecuencia, los oligosacáridos de la familia rafinosa son reconocidos como compuestos con actividad prebiótica, estimulando el crecimiento de la microbiota beneficiosa (principalmente, bifidobacterias). El contenido en fibra alimentaria en el grano seco de las legumbres oscila en el intervalo 3-36%, siendo tanto de tipo soluble como insoluble. La fibra soluble (con valores de hasta el 14% del peso seco) la constituyen los oligosacáridos (α-galactósidos, fructo-oligosacáridos, etc.), pectinas, 113

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Fe (mg) Garbanzo

Ca (mg)

Zn (mg)

Tiamina (vit. B1) (mg)

Niacina (vit. B3) (mg)

Ácido fólico (mg)

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

Media

Rango

5,6

3,0-8,0

129,0

41,0-197,4

4,4

2,0-7,4

0,4

0,3-0,5

2,4

1,5-4,3

307,3

180,0-557,0

Judía

8,5

2,6-28,0

156,1

56,2-406,5

3,1

1,0-5,1

0,6

0,5-1,0

2,8

0,3-5,9

291,0

107,0-394,0

Lenteja

6,5

4,0-10,2

78,2

48,0-128,0

5,0

3,9-7,3

0,5

0,3-0,6

3,0

2,0-5,6

96,7

35,0-138,1

Guisante

4,6

2,3-7,3

67,7

20,0-121,9

4,0

2,6-6,3

0,7

0,5-1,2

3,8

2,5-5,2

37,5

33,0-42,0

Haba

6,0

2,0-11,0

120,3

61,0-197,3

3,7

2,1-5,8

0,5

0,4-0,5

11,0

2,1-26,0

388,5

354,0-423,0

Altramuz

6,7

2,4-10,8

215,7

135,0-325,0

8,2

2,9-17,6

0,5

0,5-0,6

2,1

2,0-2,2

335,0

Soja

9,6

6,0-16,1

219,5

150,2-277,0

4,9

3,9-6,6

0,6

0,6-0,7

4,8

3,2-7,9

370,0

Tabla 5.2. Contenido medio y rango de variación (por 100 g de semillas) de minerales y vitaminas presentes en las legumbres de mayor consumo. Fuentes: Base de datos española de composición de alimentos (BEDCA), disponible en www.bedca.net/bdpub [consultada en junio de 2016]; Iqbal et al. (2006); Kadam et al. (1989); Sparvoli et al. (2015: 291-325) y National nutrient database for standard reference (USDA), disponible en www.ndb.nal.usda.gov/ndb [consultada en junio de 2016].

fructanos y gomas. Esta se caracteriza por ejercer un papel beneficioso debido a su alta capacidad de retención de agua y aumento de la viscosidad del contenido intestinal. En la actualidad, se está investigando la importancia de la fibra soluble en su incorporación en regímenes de adelgazamiento y en el control de la diabetes tipo 2. La fibra insoluble está formada principalmente por celulosa, hemicelulosa, lignina y almidón resistente al proceso digestivo que, en conjunto, favorece el tránsito intestinal. El almidón resistente no se absorbe en el intestino delgado, y es fermentado, al menos parcialmente, en el intestino grueso, produciéndose ácidos grasos de cadena corta, entre los que se incluye butirato, con conocidas propiedades antiinflamatorias, así como acetato y propionato, que constituyen una fuente energética muy importante para nuestro organismo. Los elevados niveles de almidón resistente y fibra alimentaria presentes en las semillas de las legumbres ejercen un efecto en el control del apetito, aumentando la sensación de saciedad.

Las legumbres son una buena fuente de minerales, especialmente de Ca, Fe y Zn, pudiendo cubrir hasta un 20% de las necesidades diarias minerales en adultos (tabla 5.2). Por ejemplo, las judías, habas y lentejas son ricas en hierro; altramuces, lentejas y garbanzos, en zinc, siendo el calcio abundante en judías, altramuz, habas y garbanzos. En general, la disponibilidad mineral de las legumbres es baja al unirse a unos compuestos denominados fitatos (principal reserva de fósforo de las semillas); en algunos estudios científicos, se ha observado que durante el procesado de las legumbres (remojo, germinación, etc.), se favorece la degradación de los fitatos, incrementándose la biodisponibilidad mineral. Las legumbres presentan un contenido en vitaminas relativamente bajo; no obstante, se las considera una buena fuente de vitaminas del grupo B (tiamina, riboflavina, niacina y ácido fólico) y vitamina E. Las legumbres son una buena fuente de folatos, los cuales ayudan a reducir el riesgo de defectos en el desarrollo del tubo neural del feto; su

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consumo está asociado a la prevención de enfermedades cardiovasculares y de desarrollo tumoral en determinados tipos de cáncer.

5.2. El procesado de legumbres Los granos de las leguminosas han formado parte de la alimentación humana durante siglos. Estos granos secos deben procesarse previamente a su consumo, con el fin de hacerlos comestibles y más digeribles. Los procesos de remojo, cocción, germinación o fermentación forman parte de la elaboración tradicional de las legumbres que no solo mejoran su aceptabilidad, palatabilidad y su calidad nutricional, sino que se consiguen alimentos con un valor saludable añadido. Las transformaciones que se producen en las legumbres durante estos procesos mejoran su valor nutritivo, favorecen la disminución de los factores no nutritivos y potencian la formación de compuestos bioactivos que contribuyen a la disminución de enfermedades degenerativas de alta prevalencia, como se explica más adelante. Una de las principales limitaciones del consumo de legumbres son los prolongados tiempos de cocción necesarios para conseguir una textura atractiva. Las legumbres almacenadas

a altas temperaturas y humedad desarrollan el fenómeno de dureza a la cocción (HTC, siglas en inglés de hard to cook), que se encuentra directamente relacionado con una pérdida de aceptación sensorial por parte del consumidor. Se recomienda, por ello, el consumo de legumbres del año, evitándose su almacenamiento prolongado, que puede ocasionar efectos negativos en sus propiedades organolépticas. El pulido o retirada de la piel o tegumento del grano produce un aumento significativo de la calidad proteica, principalmente debido a la presencia de taninos (0,6% en el grano íntegro frente al 0,1% en el grano sin piel). La sabiduría tradicional ha aprovechado este conocimiento y en muchas culturas se utilizan legumbres peladas para su posterior cocción. Sin embargo, en la piel se encuentra la mayor parte de la fibra alimentaria y su presencia en la dieta debe tenerse en cuenta por sus propiedades saludables. El remojo al que se someten las legumbres para conseguir su ablandamiento inicial favorece la solubilización de los oligosacáridos de la familia rafinosa y, por ende, se reduce la flatulencia. La posterior cocción causa una mayor eliminación y en el caso de las lentejas, por ejemplo, se consiguen pérdidas del 90%. Por otro lado, algunos inhibidores de enzimas digestivas

son termolábiles y factores como la temperatura y la humedad contribuyen a su inactivación. Se ha descrito que procesos de cocción a temperaturas entre 100 y 150 ºC producen la inactivación de estos compuestos en harinas de judías, mejorando notablemente la digestibilidad proteica. La cocción de legumbres favorece también la digestibilidad del almidón al producirse su gelatinización y la inactivación de las enzimas responsables de la degradación de la calidad. En garbanzos previamente sometidos a remojo durante 24 h, el proceso de cocción, tanto en cazuela convencional durante 90 min como en olla a presión durante 20 min o en microondas durante 15 min, consigue una reducción de los azúcares fácilmente asimilables, se mejora la digestibilidad del almidón y se incrementa el contenido de almidón de bajo índice glicémico. La cocción, además, aumenta el contenido de fibra y de almidón resistente, componentes no digeribles de las legumbres que provocan sensación de saciedad y ejercen efectos fisiológicos interesantes en la prevención de enfermedades. El análisis de 14 legumbres cocidas ha puesto de manifiesto que el aporte en fibra total oscila entre 2,7-11,2%, contribuyendo notablemente al aporte de fibra recomendado. Estos procesos hidrotérmicos, a su vez, favorecen la solubilización de vitaminas hidrosolubles como B1, B2 y B3, así como de minerales 115

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Figura 5.1. Lentejas germinadas.

Figura 5.2. Pasta de judías germinadas.

que se desechan tanto con el agua de remojo como en la de cocción. Sin embargo, durante estos procesos desciende notablemente el contenido en ácido fítico, favoreciéndose considerablemente la biodisponibilidad mineral de las legumbres. Debido a sus atributos nutricionales, las legumbres se posicionan como uno de los pilares de la dieta mediterránea. Sin embargo, el consumo de legumbres en España está en retroceso y, en la actualidad, se sitúa en algo más de 3 kg/persona/año (MAGRAMA, 2015), una tendencia que se pretende revertir, especialmente este año 2016 designado por la FAO como Año Internacional de las Legumbres. Entre los retos concretos marcados para este año se propone aumentar el consumo de legumbres a niveles del año 2000 y acercarnos a los 4 kg/persona/año. De hecho, se están promocionando las legumbres como alimentos tradicionales saludables en el contexto de una dieta equilibrada y se facilita su consumo con nuevas presentaciones para hacerlas más atractivas al consumidor. Entre estos procesos, se encuentra la germinación, proceso natural muy extendido en los países asiáticos y con efectos muy interesantes tanto desde el punto de vista nutricional como funcional (figuras 5.1 y 5.2). Las reacciones bioquímicas que se disparan durante la germinación de

las semillas producen la hidrólisis proteica y, con ello, se mejora su digestibilidad y la liberación de aminoácidos y de péptidos bioactivos fácilmente asimilables y con propiedades beneficiosas para el organismo. La germinación favorece, asimismo, la hidrólisis de los inhibidores de enzimas digestivas y de los compuestos fenólicos altamente polimerizados contribuyendo, con ello, a una mayor digestibilidad proteica. Durante la germinación de las legumbres se reducen considerablemente los azúcares asociados a la flatulencia, consiguiéndose que sean mejor aceptados por los consumidores. Los germinados de lentejas, judías y guisantes presentan mayor disponibilidad mineral que la semilla de partida al hidrolizarse el ácido fítico responsable de su adsorción. La vitamina B1 parece no modificarse durante la germinación, mientras que las vitaminas B2 y B3 aumentan significativamente. Este bioproceso favorece la síntesis de vitamina C que, junto con la liberación de compuestos fenólicos solubles, contribuye a potenciar las propiedades antioxidantes relacionadas con el mantenimiento de la salud y la prevención de enfermedades. Otro de los procesos más utilizados en la transformación culinaria de las legumbres es la fermentación. A lo largo de la historia, la fermentación ha

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Figura 5.3. Altramuz fermentado.

sido una de las estrategias tecnológicas más utilizadas para preservar los alimentos y, en el caso de las legumbres, para hacerlas más digeribles y con sabores, aromas y texturas más atractivos para el consumidor. En las culturas asiáticas existe una gran tradición de fermentar granos de leguminosas. Productos de soja fermentada como miso, sufu, natto o tempeh se consumen como alimentos básicos en China y en Japón, a los que se les atribuye efectos beneficiosos para la salud. Los flujos migratorios poblacionales entre continentes y la búsqueda de alimentos naturales saludables alternativos a la soja han originado una demanda de productos fermentados a partir de otras legumbres (figura 5.3). Estos productos destacan, en general, por un bajo aporte energético (200 kcal/100 g) y un elevado contenido en proteína (20-30%) altamente digerible, rica en aminoácidos esenciales y en péptidos bioactivos. La fermentación de judías con bacterias lácticas da lugar a productos alimenticios con un contenido en aminoácidos esenciales suficiente para

cubrir los requerimientos nutricionales establecidos por la FAO, por lo que son recomendados para paliar problemas de malnutrición infantil. Durante la fermentación de las legumbres, el almidón se hace más digerible y se aumenta el porcentaje en almidón resistente. Los garbanzos fermentados tipo tempeh proporcionan tres veces más almidón resistente que el garbanzo original. El contenido de fibra soluble disminuye ligeramente durante la fermentación láctica de judías, mientras que el de fibra insoluble aumenta notablemente. En general, la fermentación láctica ocasiona un notable descenso en el contenido en carbohidratos de la familia de la rafinosa, mientras que fermentaciones con bacterias del género Bacillus incrementan

el contenido de estos azúcares en lentejas, guisantes y judías. Teniendo en cuenta que estos azúcares favorecen el crecimiento de la microbiota intestinal beneficiosa, las legumbres fermentadas están indicadas en el mantenimiento de la salud del tracto digestivo. Durante la fermentación de las legumbres también se activan las enzimas que degradan al ácido fítico (fitasas), incrementándose notablemente la biodisponibilidad mineral. En la India, productos consumidos tradicionalmente en el desayuno como idli y dosa, que se obtienen a partir de la fermentación láctica de mezclas de arroz, judías negras y garbanzos, contienen un 69% menos de ácido fítico que los ingredientes de procedencia, y la 117

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biodisponibilidad del calcio, hierro y zinc se encuentra aumentada entre un 50 y un 270%. Estos alimentos son muy bien aceptados por la población infantil y en estos países su consumo está recomendado para la prevención de la malnutrición en edades tempranas. Por otra parte, los productos derivados de legumbres fermentadas se caracterizan por un mayor contenido en vitaminas hidrosolubles del grupo B, tales como B1, B2, B3, B9 (ácido fólico), B7 y B8 (biotina), y B12 (cobalamina). En altramuces fermentados se ha observado, además, un aumento acusado de vitamina E que, junto con la reducción de formas conjugadas de compuestos fenólicos como el ácido ferúlico, p-cumárico y de derivados del ácido hidroxicinámico, la síntesis de tirosol y el aumento de quercetina monomérica, contribuye a reducir el estrés oxidativo que subyace en el desarrollo de enfermedades degenerativas. La sociedad actual demanda alimentos naturales, nutritivos y saludables y las legumbres se encuentran dentro de este grupo de alimentos. Teniendo en cuenta que uno de los retos actuales establecidos por la FAO es fomentar el consumo de legumbres a corto plazo, las nuevas tendencias en alimentos enriquecidos, fortificados y funcionales posicionan a estos granos en el punto de mira. La utilización de harinas de legumbres procesadas, junto con los ingredientes multifuncionales que se pueden obtener a partir de ellas, supone

una estrategia tecnológica innovadora de fácil implementación en la elaboración de nuevos alimentos. Su incorporación en alimentos de elevado consumo como en productos de panadería y repostería, pastas alimenticias, aperitivos o snacks, masas de pizzas, tortillas y pancakes, helados, hamburguesas vegetales, barritas y bebidas energéticas, incluso como alimentos alternativos a productos lácteos y derivados de soja, trata de alcanzar a un público más joven y dinámico preocupado por la salud. Además, las legumbres no contienen gluten, por lo que son ingredientes estrella en las dietas de los celíacos que, igualmente, se beneficiarán de los aspectos saludables de comer legumbres. De esta realidad se favorecerán, por una parte, las industrias agroalimentarias involucradas en la producción de alimentos novedosos y dietas especiales y, por otra parte, la sociedad, contribuyendo a la reducción de enfermedades degenerativas de alta prevalencia y a la mejora de su calidad de vida. El consumo de legumbres está recomendado globalmente como parte de una dieta saludable y se incluyen tanto en el grupo de los vegetales como en el grupo de los alimentos proteicos, formando parte imprescindible de la dieta mediterránea. La SENC (Sociedad Española de Nutrición Comunitaria) recomienda consumir 2-4 raciones a la semana de legumbres. Es preciso destacar que casi todas las tablas de

composición de alimentos están referidas a legumbre seca o cruda. Sin embargo, los humanos consumimos mayoritariamente las legumbres tras ser procesadas (remojo, cocción, germinación, fermentación, extrusión, etc.), por lo que es importante considerar los datos de composición de las legumbres en sus diferentes formas de consumo. Teniendo en cuenta una dieta de 2.000 kcal/día, una ración de judías cocidas (75 g) cubre aproximadamente el 8% de la ingesta diaria recomendada de proteínas, un 5% de la de hidratos de carbono, un 10% de la de fibra, proporciona aproximadamente un 5% de los requerimientos diarios de minerales y contribuye a un 2% de la energía de la dieta.

5.3. La soja y sus productos 5.3.1. Origen e importancia de la soja El origen de la soja (Glycine max L.) parece encontrarse en China, hace 4.000-5.000 años. La soja se introdujo en Europa en 1712 por el botánico alemán Engelbert Kaempfer. Sin embargo, hasta los años ochenta del siglo pasado, los países de la Unión Europea no mostraron gran interés por el cultivo de la soja. Durante estos años, sobre todo en Francia e Italia, se ha realizado una extensa investigación para promover este cultivo. Curiosamente en

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Estados Unidos, la producción de soja ha aumentado hasta convertirse en la actualidad en uno de los cultivos de mayor importancia económica, el segundo cultivo tras el maíz (figura 5.4). Según datos de la FAO, entre 2004 y 2014 (último año del que hay estadística disponible), el 86% de la soja se cosechó en el continente americano, siendo los tres principales países productores Estados Unidos (957,5 millones de toneladas), Brasil (706,1) y Argentina (479,5). Asia produce el 11,5% del total mundial, siendo China su principal país productor (159,2 millones de toneladas), seguido de la India (116,9). En Europa se produce el 1,8% de la soja mundial (49 millones de toneladas), mientras que en España, primer importador de soja de la Unión Europea, en el mismo periodo se produjeron únicamente 17.957 toneladas. A pesar de la escasa producción nacional, insuficiente para cubrir las necesidades de consumo interno, España figura entre los cinco países que obtuvieron un mayor rendimiento en el cultivo de la soja (3.375 kg/ha) (FAOSTAT, 2016). La producción mundial de grano de soja entre 2004 y 2014 (205,5308,4 millones de toneladas) se ha incrementado 1,5 veces. Como consecuencia de la necesidad de disponer de grano de alta calidad han surgido diferentes iniciativas gubernamentales para mejorar su resistencia a plagas y enfermedades. Con la excepción de

Figura 5.4. Cultivo de soja.

Europa, en todo el mundo se cultivan principalmente plantas transformadas genéticamente —soja transgénica—, pero también existen cultivares no transgénicos de soja obtenidos mediante selección genética. Tradicionalmente, la soja y sus productos han formado parte de la dieta base en los países asiáticos (China, Japón, Corea, entre otros), pero en los últimos años su demanda ha crecido de forma considerable en los países occidentales, debido a la asociación de su consumo regular con efectos beneficiosos para la salud. Entre los más destacados se incluyen la reducción en la incidencia de cáncer de mama, colon y próstata, prevención de enfermedades coronarias y osteoporosis y alivio de los síntomas de la menopausia. Así, desde 119

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Minerales, 5% Fibra alimentaria, 22%

Proteínas, 41%

Hidratos de carbono disponibles, 12% Grasa, 20%

Figura 5.5. Composición centesimal de la semilla de soja.

2004 el consumo de la soja en el mundo ha evolucionado de forma favorable y paralela a la producción. Su uso ha aumentado sobre todo en determinados grupos de población (vegetarianos) por su alto contenido en proteínas de gran calidad, equiparable a la proteína de origen animal, ya que posee todos los aminoácidos esenciales. En España se ha producido un aumento significativo en el consumo de la bebida de soja por parte de intolerantes a la lactosa, ya que no posee este azúcar presente en la leche, y por mujeres en la menopausia, por su alto contenido en fitoestrógenos (isoflavonas). No obstante, uno de los principales problemas del sector es el crecimiento y dependencia de las importaciones de soja, que contribuyen a agudizar el déficit de la balanza comercial española. 5.3.2. Procesado y utilización de la soja: productos y preparación. Principales subproductos Más del 90% de la producción mundial de soja se procesa para alimentación del ganado. La soja se cultiva principalmente para la obtención de grano, del que se consiguen harina y aceite. La harina de soja y la torta de soja (residuo obtenido después de la extracción del aceite con disolventes) se utilizan sobre todo en la formulación de piensos compuestos por su alto contenido

en proteínas y carbohidratos complejos (figura 5.5). El aceite de soja refinado se utiliza en alimentación por ser fuente de vitaminas liposolubles (A, E, F, K) y por su alto contenido en ácidos grasos poliinsaturados, así como para usos industriales. La harina de soja no contiene gluten y es apta para celíacos. Los productos de soja se agrupan en dos categorías: fermentados y no fermentados. Como ya se ha mencionado, desde tiempos muy remotos (Dinastía Chou, 1134-246 a.C.), en los países asiáticos se producen y consumen productos fermentados de soja como tempeh, natto, miso y salsa de soja. Entre los productos no fermentados están principalmente harina de soja, bebida o leche de soja y tofu. La bebida de soja consiste en un extracto acuoso de las semillas previamente hidratadas y existen dos métodos principales de elaboración: 1) japonés, utiliza molienda y cocción a 100-110 ºC durante 10 minutos; 2) chino, aplica una molienda en húmedo y tratamiento térmico posterior (figura 5.6). Tras la extracción, la pulpa u okara se retira y queda el extracto soluble o bebida de soja. La bebida de soja tiene un aspecto y valor nutritivo semejantes a la leche de vaca, pero es apta para intolerantes a la lactosa. También se consume en forma de batido, yogur o helado. A partir de la bebida de soja, por precipitación con sales de calcio o magnesio, se obtiene el tofu, de aspecto parecido al queso fresco.

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Además, durante la elaboración de la bebida de soja y del tofu se obtiene como subproducto principal la okara de soja, que por su valor nutricional y propiedades beneficiosas para la salud tiene grandes posibilidades como ingrediente funcional en nuevos alimentos. Del grano de soja se obtienen también otros productos no fermentados, cuyo desarrollo y utilización se ha extendido en los últimos años, fundamentalmente en alimentación humana, como pueden ser los concentrados (60-65% proteína) y aislados proteicos (90% proteína), la proteína texturizada y la lecitina. Otras opciones para el consumo en fresco son la soja verde en grano, apta para consumir como legumbre fresca u hortaliza, así como los brotes de soja, que son semillas de soja germinadas. El grano de soja también se consume como legumbre seca. Una segunda generación de alimentos derivados de la soja son los análogos lácteos y cárnicos. 5.3.3. La soja como alimento funcional: valor nutricional y saludable La soja es un alimento singular debido a su contenido rico en nutrientes: proteína vegetal, fibra alimentaria, aceite, oligosacáridos, fitoquímicos (especialmente isoflavonas) y minerales. Estos componentes se relacionan con las

SOJA

Método chino

MOLIENDA EN HÚMEDO

COCCIÓN + MOLIENDA

FILTRACIÓN/ CENTRIFUGACIÓN

Método japonés

OKARA SUBPRODUCTO

“LECHE” DE SOJA

UHT

ENVASADO

propiedades beneficiosas para la salud que se le atribuyen a esta legumbre. Aunque menos del 10% de la producción de soja se destina a consumo humano, existe cierto optimismo debido a que diferentes estudios muestran cómo su consumo regular puede ayudar a prevenir y tratar algunas enfermedades crónicas. Así en 1999, la Food and Drug Administration (FDA) en Estados Unidos aprobó una declaración de propiedad saludable (Health Claim) con relación al consumo de soja, de manera que aquellos alimentos con un mínimo

Figura 5.6. Esquema de obtención de la bebida de soja.

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de 6,25 g de proteína de soja y que se incluyesen en una dieta baja en grasas saturadas y colesterol podían incluir una declaración sobre reducción del riesgo de padecer enfermedad coronaria. Esta afirmación tuvo consecuencias muy importantes en el desarrollo de nuevos productos a partir de soja. La fibra de soja y las isoflavonas parecen jugar un papel importante en la prevención y tratamiento de enfermedades crónicas del corazón, cáncer, diabetes e hipertensión, así como otras patologías clínicas; sin embargo, no hay ninguna declaración de propiedades saludables aprobada por las distintas agencias reguladoras con relación a estos componentes. Estudios epidemiológicos han demostrado que la incidencia de enfermedades cardiovasculares, al igual que de cáncer (próstata y mama, principalmente), es menor en los países asiáticos que en los países occidentales, lo que, además de a factores genéticos, se ha atribuido a factores dietéticos, especialmente con el consumo elevado de productos de soja. Estudios específicos señalan que la sustitución en la dieta de proteína animal por proteína de soja reduce la concentración de colesterol total, LDL (colesterol de baja densidad o “malo”) y triglicéridos, por lo que su consumo puede ayudar a reducir el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. Los componentes no proteicos, como fibra

o isoflavonas, también afectan positivamente al metabolismo del colesterol. Por otro lado, el consumo habitual de soja se ha relacionado también con una menor incidencia de diferentes tipos de cáncer en países orientales y se ha atribuido a la presencia de compuestos con actividad anticancerígena como fitatos, inhibidores de proteasas, saponinas, ácidos fenólicos e isoflavonas. Además, la soja es también muy conocida por aliviar los síntomas de la menopausia por la presencia de fitoestrógenos, particularmente isoflavonas, de manera que las mujeres asiáticas tienen menos síntomas menopáusicos que las occidentales y curiosamente estas diferencias disminuyen cuando la población oriental emigra a países occidentales y adopta sus hábitos alimentarios. 5.3.4. Perspectivas futuras: la soja como alimento en el espacio Para atender la creciente demanda del mercado de la soja es necesario desarrollar variedades más productivas y con mejor calidad. La producción y selección de grano con mejores características sensoriales (apariencia, sabor, textura, otros) puede dar lugar al desarrollo de nuevos productos a base de soja. En el caso de España, es necesario establecer una mayor cooperación entre los

países productores y consumidores, particularmente con los principales países productores de Iberoamérica (Brasil y Argentina). Los nuevos viajes espaciales a la Luna, Marte o al espacio exterior, necesitan fórmulas imaginativas para asegurar los suministros vitales como alimento, agua, oxígeno y combustible durante el largo trayecto, así como para el establecimiento de posibles asentamientos humanos en su superficie. Este enorme desafío representa una gran oportunidad para la introducción del cultivo de plantas de soja en el espacio, en ausencia de gravedad, con la ventaja adicional de producir in situ alimentos frescos de alto valor nutricional, y al mismo tiempo reducir la carga y la cantidad de suministros que se necesita transportar en las misiones espaciales, con el consiguiente ahorro de combustible. El viaje a Marte puede durar 5-9 meses, durante los que los astronautas necesitan alimentarse con una dieta equilibrada, variada y capaz de paliar el aburrimiento que les produce comer siempre alimentos deshidratados ya preparados. Además de consumir alimentos frescos de soja, capaces de aportar todos los nutrientes esenciales, el cultivo en el espacio permite reciclar el agua y conseguir un bonus adicional del proceso de fotosíntesis, por el cual la planta es capaz de absorber el dióxido de carbono que exhalamos durante la respiración para producir oxígeno.

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José Carlos Jiménez López, Cristina Delgado Andrade, Raquel Olías Sánchez, Alfonso Clemente Gimeno, Cristina Martínez Villaluenga, Juana Frías Arevalillo, Elena Peñas Pozo y Blanca Hernández-Ledesma

6. Las legumbres en la salud humana

D

hace dos décadas, el interés, tanto de los investigadores como de la industria alimentaria y los consumidores, se ha centrado en aquellos alimentos que, además de contener nutrientes esenciales, presentan ingredientes bioactivos con actividades promotoras de la salud y/o preventivas frente a enfermedades crónicas, lo que les convierte en alimentos con potencial uso terapéutico. Entre estos alimentos destacan las legumbres y los cereales, que han sido cultivados en muchas regiones del mundo desde tiempos ancestrales; son la base de las dietas mediterránea y asiática, y contribuyen de manera significativa al requerimiento proteico diario. En el caso de las legumbres, además de jugar una importante función nutricional, son responsables de múltiples efectos beneficiosos para la salud. Así, estudios recientes han esde

demostrado la relación existente entre el consumo regular de legumbres y el menor riesgo de enfermedades no transmisibles como la diabetes, los trastornos cardiovasculares, la obesidad, el síndrome metabólico y el cáncer colorrectal. Debido a su bajo coste y a su facilidad para adaptarse a condiciones pobres de cultivo, las legumbres se emplean como alimento de primera necesidad en países subdesarrollados, sirviendo como fuente principal de calorías y proteínas. En el caso de la población de países industrializados de Europa y América y con el objetivo de promover una ingesta saludable de alimentos, se han intensificado los esfuerzos para incrementar el consumo de legumbres. Si bien las legumbres han sido y son una parte integral de las dietas tradicionales en todo el mundo, 125

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formando parte de muchos patrones de alimentación saludable, incluyendo el estilo mediterráneo, las dietas vegetarianas y veganas, existe un gran desconocimiento entre la población acerca de sus propiedades nutricionales y que, aun conociéndolas, a menudo son ignoradas favoreciendo un consumo muy bajo (solo aproximadamente un 8% de los adultos consumen legumbres secas y guisantes), particularmente en la dieta occidental típica.

6.1. Diabetes y obesidad En la actualidad, la tasa mundial de obesidad y diabetes presenta un estado de alarmante y rápido aumento, constituyendo una verdadera epidemia. En particular, la diabetes tipo 2 tiene una correlación directa con el aumento de la obesidad, en combinación con el envejecimiento de la población y una tendencia hacia la urbanización, lo que conlleva a su vez a un cambio en el estilo de vida hacia el sedentarismo. El sobrepeso y la obesidad son factores claves en la etiología de la diabetes, por lo que la prevención del aumento excesivo de peso debe de ser una de las principales prioridades de la salud mundial, tanto a nivel gubernamental como a nivel de concienciación ciudadana. En este sentido, se ha acuñado un nuevo término en inglés, diabesity, para describir aquellas

situaciones en personas que al mismo tiempo son obesas y diabéticas. A su vez, los individuos con diabesity están en mayor riesgo de múltiples comorbilidades, incluyendo enfermedades crónicas y degenerativas, suponiendo una enorme carga económica para los servicios de salud en todo el mundo. Existen múltiples evidencias de que una dieta rica en legumbres promueve el control glicémico y de ingesta de alimentos, asociándose con un menor índice de masa corporal, circunferencia de la cintura y un menor riesgo de sobrepeso, obesidad y varias enfermedades crónicas asociadas. Por lo tanto, las dietas ricas en legumbres pueden ayudar a frenar el aumento de peso y a su vez favorecer su pérdida. Los mecanismos de acción que podrían explicar estas propiedades beneficiosas para la salud son derivados de la presencia en sus semillas de diferentes componentes como la fibra, distintos tipos de carbohidratos, contenido en vitaminas del complejo B y minerales, así como moléculas bioactivas de naturaleza proteica. Muchas legumbres están libres de gluten, la gran mayoría son por naturaleza bajas en grasa y libres en colesterol por ser alimentos vegetales. En promedio, una porción de legumbres, que equivale a una taza y media, proporciona alrededor de 115 calorías, 20 g de carbohidratos, 7-9 g de fibra, 8 g de proteína y 1 g de grasa.

6.1.1. Diabetes La diabetes es un trastorno metabólico que afecta a la capacidad del cuerpo para usar la energía potencial en forma de azúcares que se encuentra en la sangre circulante. Se puede dividir en tres grandes grupos: tipo 1 (de condición autoinmune y dependiente de insulina); tipo 2 (resistencia a insulina) y diabetes gestacional. Aproximadamente, 420 millones de personas adultas en todo el mundo están afectadas por la diabetes tipo 2, duplicándose su prevalencia desde 1980 y estimándose que supondrá la séptima causa de muerte en el año 2030. Nuestro organismo necesita ciertos niveles de insulina en sangre para poder utilizar como fuente de energía los carbohidratos ingeridos en la dieta. En un estado de diabetes, el cuerpo, bien no produce la insulina necesaria, bien no la puede utilizar, u ocurre una combinación de ambas condiciones. Esta situación clínica ocasiona niveles elevados de glucosa en sangre que puede llegar a dañar los vasos sanguíneos de los riñones, corazón, ojos o sistema nervioso. Como consecuencia, la ausencia de tratamiento de esta enfermedad puede conducir a enfermedades cardiovasculares, insuficiencia renal crónica, retinopatía diabética, hipertensión, aterosclerosis, enfermedad de la arteria coronaria e hiperlipidemia. El mantenimiento

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Aperitivos Pizza

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Almidón Roscas

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Vegetales Brócoli

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Legumbres Cacahuete

IG 70).

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amilopectina, con la consiguiente entrada lenta de glucosa en el torrente sanguíneo, la reducción de la demanda de insulina, disminución del índice glicémico y la respuesta postprandial insulinémica; c) la fracción proteica también puede reducir la digestibilidad del almidón y la respuesta glicémica subsiguiente mediante la interacción directa con esta macromolécula. El uso potencial de proteínas como componentes bioactivos, particularmente de altramuz (Lupinus angustifolius) en la lucha contra la diabetes, así como sus aplicaciones para el desarrollo de alimentos funcionales y suplementos dietéticos, está siendo actualmente estudiando gracias al proyecto europeo LUPINCHALLENGE; d) la respuesta glicémica se puede ver influida también por el ácido fítico, ya que este es capaz de interactuar directamente con el almidón e inhibir de este modo su digestibilidad. Dado que el ácido fítico se une a cationes divalentes, su presencia puede también reducir la estabilidad de la α-amilasa, enzima que degrada el almidón y cuya actividad es dependiente de Ca2+; e) otro posible mecanismo de acción responsable de la baja respuesta glicémica al consumo de legumbres, independiente de la composición de nutrientes, está relacionado con el procesado de las semillas, el cual puede ayudar al debilitamiento de las paredes celulares y favorecer el cambio estructural de sus componentes, contribuyendo a una

digestión más lenta de estos, resultando en una menor respuesta glicémica. 6.1.2. Control del peso y obesidad La Organización Mundial de la Salud en su último informe estima que 1.900 millones de adultos mayores de 18 años tienen sobrepeso y, de estos, más de 600 millones son obesos. El control del peso corporal mediante una dieta equilibrada es la principal forma de evitar un trastorno metabólico que conlleve a condiciones médicas graves. Existen diferentes mecanismos por los cuales las legumbres pueden ayudar a controlar nuestro peso. Las legumbres son muy bajas en términos de producción de energía (baja producción de calorías). Por otro lado, su alto contenido en fibra y carbohidratos de digestión lenta ayudan a alcanzar un efecto saciante más rápido, manteniéndose este efecto de forma prolongada en el tiempo, ya que los alimentos ricos en fibra requieren una mayor masticación y un mayor tiempo de digestión en el intestino. Diferentes estudios epidemiológicos han demostrado la eficacia de las dietas que contienen legumbres en desarrollar un índice de masa corporal (IMC) inferior, una circunferencia abdominal más pequeña y una correlación negativa de la relación cintura-cadera. Por otro lado, algunos metabolitos secundarios presentes en las legumbres tales como las saponinas, polifenoles y terpenos tienen un efecto

inhibidor de las lipasas pancreáticas, evitando que parte de los lípidos de la dieta sean digeridos y absorbidos, eliminándose con mayor facilidad. Además, la degradación de lípidos es favorecida por otra molécula como el butirato, resultante de la fermentación de la fibra y otros componentes contenidos en las semillas de legumbres, tales como los oligosacáridos de la familia rafinosa, el cual aumenta el gasto hepático y muscular, favoreciendo la b-oxidación de grasas y la oxidación mitocondrial. Adicionalmente, la fibra puede estimular y prolongar la secreción de colecistoquinina (CKK), una hormona gastrointestinal que actúa como supresora del hambre. Algunos componentes proteicos de las legumbres juegan un papel importante en el control del peso debido a la alta proporción en aminoácidos, como la arginina y glutamina, que presentan ya que estos poseen propiedades termogénicas y facilitan el aumento del gasto energético. Por otro lado, la faseolina de la alubia (Phaseolus vulgaris) (αAI-1) posee un papel inhibidor del aumento de los niveles de azúcar en sangre, así como en la producción de insulina pancreática como mecanismo para la absorción de glucosa. La lectina de Phaseolus o PHA, aunque es una proteína tóxica, en cantidades adecuadas se puede usar como un complemento dietético o agente terapéutico eficaz para

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estimular la función intestinal. Además, su consumo aumenta la secreción de CKK, contribuyendo a alcanzar antes un estado de saciedad. Las investigaciones básicas destinadas a ahondar en el conocimiento de las propiedades nutracéuticas y beneficiosas para la salud de las legumbres, así como la divulgación de estas investigaciones a la sociedad, puede llevarnos a adoptar comportamientos nutricionales más saludables y prevenir enfermedades crónicas, tales como la diabetes, y degenerativas que pueden condicionar nuestra vida. Además, este mayor conocimiento puede ser la base de las terapias nutricionales médicas, lo que haría que, con una educación culinaria adicional para la preparación de alimentos saludables y más apetecibles, se aprendiese a seleccionar adecuadamente alimentos que ayuden a controlar la glicemia, presión arterial, colesterol y el IMC, disminuyendo el número de personas obesas y diabéticas, reduciendo así enormemente los costes de la atención sanitaria.

6.2. Salud cardiovascular Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte por enfermedad no transmisible, siendo responsables del 31% de todas las muertes registradas en el mundo. Las consecuencias humanas, sociales y

económicas de las ECV afectan a todos los países, aunque son especialmente devastadoras en los países con ingresos bajos y medios. A pesar de los avances en investigación, y debido al envejecimiento progresivo de la población, es de esperar que la patología cardiovascular siga teniendo un alto impacto sanitario y socioeconómico en las próximas décadas. Por tanto, la reducción de la carga global de las ECV es una prioridad primordial y una condición necesaria para el desarrollo sostenible de la sociedad. La inversión en estrategias de prevención parece ser la solución más consensuada para lograr dicho objetivo. La Organización Mundial de la Salud ha identificado una serie de intervenciones económicas y efectivas para prevenir y controlar las ECV, cuya aplicación es viable incluso en entornos de escasos recursos. Estas intervenciones implican medidas dirigidas a favorecer un estilo de vida saludable, tales como: a) políticas integrales de control del tabaco; b) reducir la ingesta de alimentos con alto contenido de grasas, azúcar y sal; c) promover la actividad física; d) reducir el consumo de alcohol; y e) promocionar el consumo de alimentos saludables. En la actualidad, las recomendaciones de consumo de alimentos se ajustan, en gran medida, a la pirámide nutricional de la dieta mediterránea, que se ha convertido en estandarte de alimentación equilibrada y saludable, con claras evidencias de que su adopción

reduce la incidencia, recurrencia y mortalidad de las ECV. Las legumbres, situadas en el primer escalón de la pirámide nutricional, son uno de los componentes fundamentales de la dieta mediterránea (figura 6.1). Nutricionalmente, las legumbres destacan por su alto contenido en proteína (20-50%), hidratos de carbono de absorción lenta (30-60%), fibra (5-15%), minerales (hierro, zinc, magnesio, potasio), vitaminas del grupo B y compuestos bioactivos (compuestos fenólicos, saponinas, lectinas, fitoesteroles, etc.). Numerosos estudios epidemiológicos y clínicos han confirmado su beneficio en la prevención primaria y secundaria de las ECV. Los datos de estudios observacionales realizados en Estados Unidos (programa NHANES, National Health and Nutrition Examination Survey), China y Japón encontraron reducciones del 22 y 11% de incidencia de enfermedad coronaria y ECV, respectivamente, en personas que consumían legumbres 4 o más veces a la semana frente aquellas que consumían legumbres solo una vez o menos a la semana. Recientemente, revisiones sistemáticas de trabajos científicos no solo refuerzan las razones para potenciar el consumo de legumbres, sino que además aportan datos novedosos. Un metaanálisis de 27 estudios clínicos aleatorizados y controlados realizados en centros de investigación de todo el 129

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Figura 6.1. Las legumbres están situadas en el primer escalón de la pirámide nutricional.

Carnes y dulces Con menos frecuencia

Vino Con moderación



Beber agua

Aves, huevos, quesos y yogur En raciones moderadas a diario o semanalmente

Pescados y mariscos Frecuentemente, al menos dos veces a la semana

Frutas, verduras, cereales (principalmente integrales), aceite de oliva, legumbres, frutos secos (nueces) y semillas, hierbas y especias Basar las comidas en estos alimentos

Realizar actividad física y disfrutar de las comidas con otros

mundo que incluía un total de 501.791 participantes concluyó que el consumo de 4 raciones de 100 g de legumbres semanales disminuye un 14% el riesgo de sufrir ECV. Por otro lado, estudios clínicos controlados corroboran que el consumo de legumbres reduce ciertos factores de riesgo cardiometabólicos como la hipercolesterolemia, la hipertensión, la diabetes y la disfunción vascular. Referimos algunos de ellos a continuación. Así, diferentes metaanálisis han evaluado los beneficios de una dieta rica en legumbres en el

perfil lipídico de individuos con riesgo cardiovascular. A pesar de la elevada heterogeneidad entre estudios, se observa de forma consistente que la ingesta diaria de aproximadamente 130 g de legumbres durante una media de seis semanas reduce hasta un 7,2% los niveles de colesterol total y hasta un 6,5% el colesterol unido a lipoproteína de baja densidad (LDL), que es la más aterogénica. Dichos porcentajes de reducción del colesterol unido a LDL suponen una disminución de un 5-6% de eventos vasculares. Es de destacar la importancia de estos hallazgos

especialmente en individuos hipercolesterolémicos, que prefieren modificar su dieta a controlar sus niveles de colesterol con fármacos, o en aquellos que no toleran las terapias farmacológicas con estatinas. El alto contenido en fibra y bajo contenido en grasa (1-7%), que se compone mayormente de ácidos grasos poliinsaturados y carece de colesterol, contribuyen al efecto protector de las legumbres en salud cardiovascular. Está ampliamente documentado que la fibra soluble tiene la capacidad de unirse a los ácidos biliares en el intestino y, por tanto, impide su reabsorción. Por otro lado, la fibra soluble es fermentada en el colon por la microbiota intestinal, produciéndose ácidos grasos de cadena corta que contribuyen a disminuir la síntesis de colesterol hepático. Por último, algunas investigaciones apuntan que las saponinas y fitoesteroles de las legumbres contribuyen a disminuir la absorción intestinal de colesterol. Desde la aprobación en 1999 de declaraciones de salud sobre el consumo de 25 g de proteína de soja y la reducción del riesgo

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de enfermedad coronaria por la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos, ha aumentado la evidencia científica del efecto hipocolesterolémico de las proteínas de otras legumbres y de ciertos péptidos resultantes de su digestión. Estos constituyentes son capaces de reducir la síntesis hepática de colesterol y, al mismo tiempo, estimular la captación hepática de LDL del torrente sanguíneo. Las dietas con restricción calórica ricas en legumbres, así como el reemplazo isocalórico de alimentos por legumbres, resultan prometedoras en la reducción del riesgo cardiovascular debido a su efecto positivo sobre la presión arterial. En particular, se ha detectado una reducción de la presión arterial sistólica y diastólica de hasta 8,9 mm Hg y 2,6 mm Hg, consumiendo de 100 a 200 g de legumbres cocinadas (garbanzos, lentejas, guisantes o judías) en individuos hipertensos con sobrepeso, obesidad o diabetes tipo 2. Los mecanismos que subyacen al efecto beneficioso de las legumbres en la presión arterial aún se desconocen, si bien se ha demostrado que algunos péptidos que se liberan tras la digestión de las proteínas de las legumbres podrían ser parcialmente responsables de dicho efecto. En los últimos años, distintas investigaciones han conseguido identificar varios péptidos con acción antihipertensiva en modelos de experimentación animal capaces

de inhibir la actividad de dos enzimas clave en el sistema de regulación de la presión sanguínea (la renina y la enzima convertidora de angiotensina I). Por otro lado, el efecto hipotensor de las legumbres se ha asociado a la elevada proporción de L-arginina que contienen las proteínas. Este aminoácido es precursor de la síntesis de óxido nítrico, molécula vasoactiva de origen endotelial implicada en la regulación de la homeostasis vascular y en la relajación dependiente de endotelio de los vasos sanguíneos. La diabetes tipo 2 es una de las mayores causas de morbimortalidad en este momento, debido a un proceso acelerado de aterosclerosis y al desarrollo de hipertensión. Cerca del 80% de casos de diabetes tipo 2 presenta resistencia a la insulina y esta se asocia con la disfunción endotelial. La disfunción endotelial se considera, en la actualidad, una de las primeras manifestaciones de la enfermedad vascular y de la arteriosclerosis. El endotelio, monocapa de células que recubre la pared luminal de los vasos sanguíneos, realiza importantes funciones como inhibir la adhesión plaquetaria y la coagulación, regular el sistema fibrinolítico, controlar la actividad de las células musculares lisas de la capa media y modular el tránsito de macromoléculas, como las lipoproteínas, y la adhesión de leucocitos a la pared arterial. La disfunción endotelial se define como el desequilibrio en la biodisponibilidad de

sustancias activas de origen endotelial que predispone a la inflamación, la vasoconstricción y al incremento de la permeabilidad vascular, y que puede facilitar el desarrollo de arteriosclerosis, agregación plaquetaria y trombosis. Así, las estrategias dietéticas destinadas a la prevención o reducción del daño endotelial se han convertido en una cuestión de gran interés. A este respecto, la evidencia científica actual del papel de las legumbres en la prevención o reducción de la disfunción endotelial es aún incipiente, sin embargo, los datos obtenidos en estudios recientes resultan prometedores. Se ha demostrado que el consumo diario de media taza de legumbres cocinadas durante ocho semanas revierte significativamente la disfunción endotelial en individuos con enfermedad arterial periférica. La ingesta frecuente de legumbres también ha demostrado estar asociada a niveles plasmáticos más bajos de moléculas solubles de adhesión para receptores específicos de leucocitos (selectina E e inmunoglobulinas ICAM-1 y VCAM-1) implicadas en la formación de placas de ateroma. La inflamación parece ser la causa de disfunción endotelial en la resistencia a la insulina. Un nivel elevado de glucosa en sangre aumenta el número de células del sistema inmune y la secreción de moléculas pro-inflamatorias y radicales libres de oxígeno. La activación del endotelio inducida por procesos 131

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inflamatorios conlleva la expresión/ secreción de citocinas (interleucina 1, los factores de crecimiento derivados de las plaquetas, el fibroblasto básico y proteína 1 quimiotáctica para monocitos), y la exposición en la superficie de las células endoteliales de moléculas de adhesión. Por tanto, algunas investigaciones asocian el beneficio saludable de las legumbres sobre la función endotelial a su efecto antiinflamatorio. Un metaanálisis publicado recientemente sustenta que el consumo frecuente de legumbres reduce ciertos marcadores de inflamación como los niveles plasmáticos de proteína C reactiva, interleucinas 6 y 8, el complemento C3, el factor de necrosis tumoral-α (TNF-α), y los receptores solubles I y II del TNF-α. Este efecto antiinflamatorio ha sido observado tanto en individuos sanos como en individuos con riesgo de enfermedad coronaria. Las legumbres, debido a su alto contenido en fibra y almidón, retrasan la absorción intestinal de glucosa, controlando la glucemia no solo inmediatamente después de su ingesta, sino también después de ingestas sucesivas de otros alimentos. Los beneficios de las legumbres en la atenuación de la inflamación van más allá del control de la glucemia. Se ha demostrado que la fibra y el almidón resistente que llegan al colon tienen actividad prebiótica al ser fermentados por la microbiota colónica, generándose ácidos grasos de cadena corta que ejercen efectos a nivel local, estimulando la secreción de

citocinas antiinflamatorias en la mucosa intestinal y a nivel sistémico, mejorando la sensibilidad a la insulina debido a la disminución de la liberación hepática de glucosa y ácidos grasos libres. Por otro lado, estudios con modelos celulares de inflamación en animales de experimentación han demostrado que los compuestos fenólicos de las legumbres y algunos péptidos derivados de la digestión de proteínas de legumbres modulan la expresión génica en células del sistema inmune, reduciendo la secreción de eicosanoides y citocinas, moléculas que median los procesos inflamatorios. Por último, se ha demostrado que la resistencia a la insulina causa una producción deficiente de óxido nítrico, lo que contribuye a la aceleración del proceso aterosclerótico y a la hipertensión en la diabetes tipo 2. A este respecto, estudios en animales de experimentación han confirmado que los compuestos fenólicos de las legumbres, como las proantocianidinas de la judía adzuki, son capaces de regular la presión sanguínea debido a la modulación de las enzimas responsables de la síntesis de óxido nítrico, y por ende, al aumento de sus niveles plasmáticos.

6.3. Salud gastrointestinal La microbiota intestinal juega un papel fundamental en la salud y bienestar del individuo. Las bacterias intestinales

facilitan nutrientes y energía al hospedador, fermentando y absorbiendo compuestos no digestibles de la dieta y liberando distintos compuestos, tales como vitaminas esenciales y ácidos grasos de cadena corta que influyen en la fisiología del individuo a nivel local y sistémico. Existen numerosas evidencias científicas que asocian la alteración en la composición de la microbiota a enfermedades tales como la obesidad, enfermedad inflamatoria intestinal, enfermendades cardiovasculares o cáncer colorrectal (CCR). La disponibilidad de nutrientes es crítica en la modulación de la composición y actividad metabólica de la microbiota. Una dieta enriquecida en frutas y fibra determina una mayor diversidad microbiana y puede ejercer un efecto positivo en la salud intestinal. Las legumbres contienen oligosacáridos de la familia de la rafinosa que son responsables de la flatulencia. Estudios in vitro han demostrado que las enzimas digestivas son incapaces de hidrolizar estos oligosacáridos, por carecer de actividad α-galactosidasa, pudiendo alcanzar el intestino grueso donde son degradados por la microbiota intestinal. La fermentación de estos α-galactósidos favorecen el crecimiento de bifidobacterias. En ratas obesas, estos oligosacáridos reducen significativamente los niveles de lípidos y glucosa en sangre. En un estudio reciente llevado a cabo en adultos con

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sobrepeso se observó que la ingesta de fibra soluble de legumbres durante un periodo de 14 días redujo el apetito, la ingesta de alimentos, así como la presencia de marcadores inflamatorios, siendo dicho efecto dosis-dependiente. El CCR constituye una de las principales causas de muerte por cáncer a nivel mundial. Esta es una enfermedad compleja y heterogénea que resulta de una combinación de factores hereditarios, ambientales, de estilo de vida y dietético. La intervención nutricional y/o modificación de la dieta son herramientas claves en la prevención y reducción en la incidencia del CCR. El hecho de que determinados componentes de la dieta tengan propiedades quimiopreventivas tiene notables implicaciones en salud pública, debiéndose promover el consumo de estos compuestos bioactivos en la población, una vez conocidas las bases científicas de sus efectos beneficiosos en salud. Los efectos anticancerígenos de las legumbres han sido evaluados. Aunque la evidencia científica es aún limitada, existen varios estudios que sugieren que la ingesta de legumbres junto con el de frutas frescas y verduras pueden ejercer un efecto protector frente al CCR. En un estudio casocontrol, los investigadores sugirieron que la ingesta de legumbres necesaria para ejercer un efecto protector frente a distintos tipos de cáncer, incluido el

CCR, es de dos pequeñas porciones, equivalentes a 100 gramos de legumbres por semana, pudiendo ser fácilmente llevado a la práctica por la población. Un metaanálisis de tres estudios cohorte y 11 casos-estudio sugieren una correlación negativa entre los niveles de ingesta de legumbres y el riesgo a padecer CCR. Es probable que ciertos componentes de las legumbres en contacto con órganos del sistema digestivo puedan ser responsables de sus propiedades beneficiosas. La desregulación de ciertas actividades proteolíticas de serín proteasas durante los procesos inflamatorios y/o cancerígenos dentro del tracto gastrointestinal ha impulsado a la comunidad científica a investigar el potencial de inhibidores de proteasas, naturales y/o sintéticos, que modulen dichas actividades. Así, los inhibidores de serín proteasas de la familia de Bowman-Birk (BBI), presentes en semillas de leguminosas tales como la soja, la lenteja, el guisante y el garbanzo, están siendo evaluados como agentes quimiopreventivos colorrectales. Cantidades fisiológicamente relevantes de estos inhibidores de serín proteasas del tipo tripsina y quimotripsina alcanzan el intestino grueso en forma activa debido a su extraordinaria resistencia a condiciones extremas (pH ácido, acción de enzimas digestivas y actividad metabólica/proteolítica de la microbiota intestinal). Así, se

ha demostrado recientemente que los inhibidores Bowman-Birk de guisante ejercen propiedades antiinflamatorias en un modelo de colitis ulcerosa inducida en ratón. Asimismo, se ha demostrado que el tratamiento con isoformas BBI prodecentes de distintas fuentes de leguminosas (guisante, lenteja y soja) da lugar a un descenso dosis- y tiempo-dependiente en la proliferación de células procedentes de adenocarcinoma colorrectal humano; este efecto está asociado a su capacidad intrínseca de inhibir serín proteasas. En este sentido, serín proteasas del tipo tripsina y quimotripsina han sido consideradas posibles dianas terapéuticas para BBI en estadios primarios de cáncer colorrectal; sin embargo, sus dianas terapéuticas específicas no han sido determinadas.

6.4. Las legumbres como fuente de péptidos bioactivos Los efectos beneficiosos en la salud humana demostrados para las legumbres han sido atribuidos tanto a su composición nutricional como a la presencia de determinados compuestos bioactivos. Los hidratos de carbono representan el 60% en peso seco, lo que les convierte en el principal macronutriente de las legumbres, seguido de las proteínas cuyo contenido varía entre el 20 y el 50% (en peso 133

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seco). A pesar de ser deficitarias en aminoácidos azufrados y triptófano, las proteínas de legumbres contienen altas cantidades de lisina, arginina y ácidos glutámico y aspártico, mayores que las presentes en los cereales. Además de su valor nutricional, muchas de las proteínas contenidas en las legumbres, como los inhibidores de proteasas y de a-amilasa, las lectinas o las proteínas de almacenamiento (globulinas 7S y 11S, prolaminas y glutelinas) pueden ejercer diferentes actividades biológicas. Destaca la reconocida capacidad de la proteína de soja para disminuir los niveles de colesterol sanguíneo, lo que sirvió de base a la FDA americana en el año 1999 para autorizar una declaración de salud relativa al papel de esta proteína en la reducción del riesgo de trastornos coronarios cardiacos. Adicionalmente a las actividades ejercidas por sí mismas, las proteínas de las legumbres han sido consideradas en los últimos años como una fuente importante de péptidos bioactivos. Estos han sido definidos como secuencias de aminoácidos inactivas dentro de la proteína precursora, pero que tras su liberación durante el procesado de los alimentos o la digestión gastrointestinal pueden ejercer diferentes efectos fisiológicos. En general, los péptidos bioactivos contienen entre 3 y 20 aminoácidos y su secuencia primaria es determinante del efecto, que principalmente se debe a su habilidad para bloquear enzimas

específicas o para regular la expresión génica. Además, los péptidos bioactivos, debido a su homología estructural con péptidos endógenos, pueden interaccionar con receptores del organismo, modulando procesos o actuando como hormonas o neurotransmisores. Actualmente, se han identificado péptidos procedentes de fuentes proteicas alimentarias, tanto de origen animal como vegetal. Dichos péptidos pueden ejercer diferentes actividades sobre la salud humana, como la antiproliferativa frente a células cancerígenas, moduladoras del ciclo celular y de la apoptosis, antimicrobiana y antihipertensiva, reductora de los niveles de colesterol, actividades antitrombótica y antioxidante, capacidad moduladora de la absorción y la biodisponibilidad mineral, y actividad opioide, entre otras. El consumo de proteínas de legumbres produce una moderada actividad hipotensora, como se ha demostrado en diversos ensayos con animales y estudios de intervención en humanos. Esta actividad se ha atribuido a los péptidos liberados durante la digestión gastrointestinal de dichas proteínas. Igualmente, péptidos presentes en productos obtenidos a partir de distintas legumbres por procesos de hidrólisis enzimática y/o fermentación microbiana han sido caracterizados como potentes inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina, enzima cuyo papel modulador de la presión arterial es bien

conocido. Esta enzima cataliza la conversión del compuesto inactivo angiotensina I al potente vasoconstrictor angiotensina II, además de provocar la degradación de las bradiquininas, de acción vasodilatadora. Un número importante de péptidos inhibidores de esta enzima han sido identificados a partir de hidrolizados o fermentados de proteínas de soja, garbanzo, lenteja, judía, haba, guisante y altramuz, entre otras legumbres. Pero no solamente el efecto hipotensor de los péptidos de legumbres es el responsable de sus propiedades protectoras a nivel cardiovascular. Como se ha indicado anteriormente, la proteína de soja presenta un importante efecto reductor de los niveles de colesterol, demostrado en múltiples estudios. Como ejemplo, la ingesta diaria como suplemento durante 28 días de β-conglicinina de soja (200 mg/día) redujo los niveles de colesterol y triglicéridos sanguíneos, disminuyó la relación entre las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y las de alta densidad (HDL) y aumentó los receptores para el colesterol unido a las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) en ratas Wistar alimentadas con una dieta rica en colesterol. Se ha sugerido que péptidos liberados durante la digestión gastrointestinal sean los responsables de estos efectos beneficiosos. Así, se ha demostrado que algunas secuencias liberadas por la acción de la pepsina gástrica sobre

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la globulina de soja ejercen un efecto hipocolesterolémico in vitro mediado por su unión a sales biliares, reduciendo la absorción de colesterol. En un estudio con ratas alimentadas con una dieta rica en grasa y colesterol, la suplementación con péptidos obtenidos tras la hidrólisis de proteínas de la denominada soja negra (Rhynchosia volubilis Lour.) resultó en una atenuación significativa de la ganancia del peso corporal, del peso del hígado y el del tejido adiposo en comparación con el grupo al que se le había suplementado la dieta con proteína láctea. Además, los animales que consumieron los péptidos presentaron niveles inferiores de colesterol y de la relación LDL/HDL en plasma, así como menores concentraciones de triglicéridos hepáticos y una mayor excreción de heces. Estos péptidos resultantes del proceso digestivo sugieren el potencial de este péptido como compuestos nutracéuticos con beneficios antiobesidad e hipolipidémico. La diabetes es un trastorno metabólico considerado actualmente como uno de los principales problemas de salud pública. La diabetes tipo 2, que representa entre el 90 y el 95% de los casos diagnosticados de diabetes, se caracteriza por múltiples defectos fisiopatológicos como la resistencia a la insulina, el exceso en la producción hepática de glucosa y una disfunción progresiva de las células pancreáticas. Las modificaciones de los hábitos nutricionales se han convertido en la

estrategia de elección en el tratamiento de la diabetes tipo 2. Datos epidemiológicos y estudios de intervención en humanos han demostrado un efecto beneficioso del consumo de legumbres sobre la prevención y el tratamiento de la diabetes y del síndrome metabólico. En estudios a largo plazo, el alto consumo de legumbres, principalmente soja, durante cinco años, por mujeres de mediana edad ha sido asociado a un reducido riesgo de diabetes. En estudios a corto plazo, se ha demostrado la capacidad de las legumbres para reducir los niveles de glucosa sanguínea y aumentar la sensibilidad a la insulina, al compararla con otros alimentos como los cereales. Estos efectos se han asociado, por un lado, al bajo índice glicémico de las legumbres y, por otro, a la presencia de elevados niveles de compuestos bioactivos con capacidad para influir en el metabolismo de la glucosa mediante diversos mecanismos de acción: a) inhibición de la digestión de hidratos de carbono y la supresión de la absorción de glucosa en el intestino; b) estimulación de la secreción de insulina por las células pancreáticas y c) activación de receptores de insulina. Entre estos compuestos bioactivos, los péptidos liberados tras la hidrólisis enzimática de proteínas de legumbres han sido reconocidos como potentes inhibidores de biomarcadores moleculares relacionados con la diabetes. Así, se han identificado secuencias con actividad inhibitoria de la enzima dipeptidil-

peptidasa (DPP)-IV, encargada de la degradación de las hormonas incretinas liberadas a nivel intestinal tras la ingesta de la comida y responsables de estimular la producción de insulina. Igualmente, péptidos inhibidores de las enzimas a-amilasa y b-glucosidasa, responsables de la degradación del almidón, podrían considerarse como estrategia para el control de la homeostasis de la glucosa en pacientes diabéticos. Durante el metabolismo normal, el oxígeno y el nitrógeno son parcialmente reducidos, dando lugar a moléculas conocidas como especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, respectivamente. El estrés oxidativo tiene lugar cuando la producción de estas moléculas supera a las defensas antioxidantes del organismo, provocando daños en los componentes celulares esenciales. Se ha demostrado el papel del estrés oxidativo en la etiología y el desarrollo de un variado número de trastornos crónicos, incluidos los desórdenes cardiovasculares y neurodegenerativos, la inflamación, y el cáncer. Los antioxidantes pueden inhibir la oxidación, bien evitando la generación de especies reactivas, o bien inactivándolas. Son, por tanto, compuestos de gran importancia para la dieta humana, ya que ayudan al organismo a disminuir los daños causados por el estrés oxidativo, evitando también las alteraciones que tienen lugar en los alimentos por procesos de 135

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oxidación. Entre los compuestos antioxidantes de origen natural, los péptidos derivados de proteínas alimentarias han centrado el interés de la investigación en la última década. Mediante diversos métodos que evalúan distintos mecanismos de acción, se ha determinado la actividad antioxidante de hidrolizados de proteínas de legumbres, así como de las fracciones obtenidas por ultrafiltración. Se ha podido confirmar la capacidad para captar diferentes radicales libres de fracciones conteniendo péptidos de pequeño tamaño que presentan aminoácidos hidrofóbicos con cadenas laterales aromáticas en su secuencia, lo que además incrementa su solubilidad en lípidos y, por tanto, favorece su actividad antioxidante. Por el contrario, la presencia de aminoácidos catiónicos en la secuencia de los péptidos contribuye de manera negativa a su capacidad antioxidante. Adicionalmente a la hidrólisis enzimática, la fermentación con bacterias lácticas también se ha perfilado como una estrategia exitosa para la liberación de péptidos bioactivos a partir de proteínas de legumbres. Como ejemplo, se ha confirmado la capacidad de Lactobacillus rhamnosus BGT10 para liberar péptidos antioxidantes a partir de las proteínas de guisante. El cáncer es, junto a las enfermedades cardiovasculares, una de las principales causas de muerte a nivel

mundial. Las dietas ricas en legumbres se han asociado a una menor incidencia de cáncer, siendo los inhibidores de proteasas los compuestos considerados como principales responsables de este efecto protector. Un número importante de modelos celulares han demostrado la capacidad del inhibidor de proteasas Bowman-Birk para provocar la inhibición de la proliferación celular, el bloqueo del ciclo celular y la inducción de la apoptosis. Otro de los péptidos presentes en soja y otras legumbres que ha centrado los estudios de las últimas dos décadas en cuanto a sus propiedades quimiopreventivas es el péptido lunasina, constituido por 43 aminoácidos. Sus efectos frente al cáncer de mama, colon, próstata y pulmón se han revelado mediante cultivos celulares, siendo diferentes los efectos según la línea celular empleada en el ensayo. Además, la actividad anticancerígena de la lunasina se ha demostrado en modelos animales, en los que se han observado la reducción de la incidencia y la generación del tumor tanto tras la administración por vía intraperitoneal como por suplementación en la dieta. La actividad antioxidante y antiinflamatoria de este péptido se ha considerado como responsable de la acción quimiopreventiva. Además, los primeros estudios han sugerido un mecanismo epigenético de acción para

este péptido, principalmente por modulación de las modificaciones de histonas, como inhibidor de la acetilación de las mismas. Serían necesarios nuevos ensayos en animales y estudios de intervención en humanos para confirmar las propiedades de la lunasina y elucidar su mecanismo de acción, permitiendo así su uso en la prevención del cáncer y posiblemente de otras enfermedades crónicas asociadas a cambios epigenéticos.

6.5. Vitaminas y minerales La tabla 6.2 muestra el contenido medio de los minerales más representativos en las variedades de leguminosas de mayor consumo humano, según recoge la base de datos del Departamento de Agricultura de Estados Unidos en su actualización de mayo de 2016 (USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 28). De forma general, las legumbres poseen unos contenidos elevados de minerales, siendo especialmente llamativo el caso del altramuz. Sin embargo, ha de mencionarse que el consumo de esta legumbre en España no es muy importante y queda casi relegado a las comunidades autónomas andaluza, valenciana y extremeña, donde se usa como aperitivo. La acumulación de minerales en las semillas de leguminosas está determinada por factores

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Nutriente

Unidades

Judías Negras

Blancas

Pintas

Lentejas

Garbanzos

Guisantes verdes

Soja

Habas

Altramuz

MINERALES Ca

mg

123

147

113

35

57

25

277

103

176

Fe

mg

5,02

5,49

5,07

6,51

4,31

1,47

15,70

6,70

4,36

Mg

mg

171

175

176

47

79

33

280

192

198

P

mg

352

407

411

281

252

108

704

421

440

K

mg

1.483

1.185

1.393

677

718

244

1.797

1.062

1.013

Na

mg

5

5

12

6

24

5

2

13

15

Zn

mg

3,65

3,65

2,28

3,27

2,76

1,24

4,89

3,14

4,75

VITAMINAS Tiamina (B1)

mg

0,900

0,775

0,713

0,873

0,477

0,266

0,874

0,555

0,640

Riboflavina (B2)

mg

0,193

0,164

0,212

0,211

0,212

0,132

0,870

0,333

0,220

Niacina (B3)

mg

1,955

2,188

1,174

2,605

1,541

2,090

1,623

2,832

2,190

Piridoxina (B6)

mg

0,286

0,428

0,474

0,540

0,535

0,169

0,377

0,366

0,357

Ac. ascórbico (C)

mg

-

-

6,3

4,5

4,0

40,0

6,0

1,4

4,8

Folatos

µg

444

364

525

479

557

65

375

423

355

Filoquinona (K1)

µg

Número NDB*

5,6

2,5

5,6

5,0

9,0

24,8

47,0

9,0

-

16014

16037

16042

16069

16056

11304

16108

16052

16076

medioambientales y genéticos. El calcio, el magnesio y el potasio son los principales cationes presentes en las judías comunes. Varios estudios han puesto de manifiesto que las variedades silvestres de judías presentan niveles superiores a los detectados en las variedades cultivadas, cuyas concentraciones se muestran también en la tabla 6.2. Como se deduce de la misma, el potasio es el catión predominante en el guisante, seguido del fósforo, el magnesio y el calcio. Curiosamente, en el caso del garbanzo, presenta una mayor mayor variabilidad en la concentración de minerales que en otras leguminosas. Así por ejemplo, los niveles de calcio, magnesio, hierro y zinc presentes en las semillas tipo

kabuli y desi son superiores a los reflejados en esta revisión. Se ha de mencionar además que la cantidad de hierro que contienen es más baja que la de otras leguminosas como las judías o las lentejas, en las que destaca la presencia de potasio. A pesar de la riqueza en minerales de las legumbres, debe tenerse en cuenta que se trata de micronutrientes de baja disponibilidad o asimilación para el organismo, debido a las interacciones entre ellos y a que se encuentran mayoritariamente formando complejos con el ácido fítico (fitatos). Este complejo constituye el principal inhibidor de la absorción de calcio, hierro y zinc. Algunos compuestos fenólicos existentes en las leguminosas, como el ácido tánico, poseen también

Tabla 6.2. Abundancia media (en 100 g de semilla cruda) de los principales minerales y vitaminas presentes en las legumbres de mayor interés para el consumo humano. Fuente: National Nutrient Database for Standard (USDA), reference release 28, disponible en http://ndb.nal.usda. gov/ndb/search [modificados en mayo de 2016]. Los guiones indican cantidades no detectables o datos no proporcionados para ese alimento. * Código de identificación del alimento en la base de datos.

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Figura 6.2. Principales vitaminas presentes en las legumbres.

Riboflavina

Filoquinona

Ácido fólico

Ácido ascórbico

Tiamina

capacidad quelante de minerales, incidiendo igualmente en el descenso de su disponibilidad. Algunas investigaciones han constatado que el contenido de fitato de distintas legumbres disminuye de forma más marcada la disponibilidad del hierro que la del calcio o el zinc. Por fortuna, cuando los fitatos son degradados mediante algún procedimiento tecnológico o culinario, algunas legumbres, particularmente los guisantes, se convierten entonces en una adecuada fuente de calcio, hierro y zinc. Se han ensayado diferentes tipos de procesado y/o elaboración de los alimentos que persiguen aumentar la actividad de enzimas destructoras de

Niacina

Piridoxamina

los fitatos (fitasas) y de aquellas que degradan los polifenoles presentes en el vegetal, con el objeto de disminuir el contenido de compuestos quelantes de minerales. En este sentido, el remojo, la germinación, el tratamiento térmico o la fermentación parecen aumentar la actividad de estas enzimas. Además, conociendo las condiciones óptimas para la actividad de las fitasas, es posible favorecer su acción durante el procesado de los alimentos. No obstante, el procedimiento más empleado en la industria alimentaria es la adición de enzimas procedentes de microorganismos, que parecen ser la vía más eficiente para conseguir una degradación casi completa de los fitatos.

Por otra parte, la forma de presentación del hierro en los alimentos vegetales es la no hemo, que tiene per se una menor biodisponibilidad que el hierro hemo, propio de los alimentos de origen animal. Este hecho condicionará siempre una peor asimilación del mineral desde los vegetales. En cuanto al fósforo, un alta proporción se encuentra formando parte de la estructura del ácido fítico, por lo que tampoco está inicialmente disponible para el organismo. A pesar de que las leguminosas, por norma general, no son consideradas una buena fuente dietética de vitaminas liposolubles, hay destacadas excepciones a esta regla, como es el caso de la importante presencia de vitamina E en la soja y el cacahuete. Son las vitaminas hidrosolubles las de mayor abundancia en esta categoría de alimentos, más en particular aquellas pertenecientes al complejo B (tiamina, B1; riboflavina, B2; niacina, B3; piridoxina, B6), el ácido ascórbico (C), los folatos o la filoquinona (K1) (figura 6.2). El contenido de estas vitaminas en las

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principales leguminosas de interés para el consumo humano se expone en la tabla 6.2. En cuanto a la presencia de vitaminas hidrosolubles, si bien su presencia está determinada por la variedad y las condiciones medioambientales, las legumbres se consideran una buena fuente de las mismas en la dieta. En líneas generales, el contenido de tiamina es de la misma magnitud o incluso superior al que poseen las semillas de cereales, que, por su parte, suelen ser más abundantes en riboflavina. Por ejemplo, el consumo diario de 140 g de judías proporcionaría a una mujer saludable de entre 19-50 años (excluyendo las embarazadas y lactantes) en torno al 30% de los requerimientos diarios de tiamina. El aporte de niacina resulta también muy adecuado, ya que contienen por término medio entre 2-3 mg/100 g. Respecto al ácido fólico o folato, vitamina de vital importancia para prevenir la anemia y los defectos del tubo neural durante la gestación, se ha considerado tradicionalmente que el consumo de 100 g de judías, garbanzos o lentejas cubre prácticamente la totalidad de las necesidades diarias de este nutriente para un adulto sano (400 µg). Sin embargo, un aspecto importante a considerar es que parte del folato puede perderse durante el remojo y el proceso de cocinado de la legumbre, o bien disminuir su asimilación por interacción

con otros nutrientes del alimento o de la dieta como la fibra. Una de las estrategias que se recomiendan para preservarlo es el empleo de tiempos de remojo prolongados que favorezcan un cocinado más rápido, puesto que la aplicación de calor es la operación culinaria que desencadena más pérdidas. En este mismo sentido, algunos investigadores han propuesto el cocinado de las legumbres en microondas como vía para salvaguardar las vitaminas. Así, experimentos de cocido de garbanzo en microondas han conseguido incrementar la presencia de minerales y vitaminas del complejo B en la preparación final, ya que este tratamiento culinario ofrece la ventaja de reducir bastante los tiempos de cocinado. De acuerdo con los bajos niveles de folato detectados en el guisante, identificado con el código NDB 11304 en la base de datos de la USDA (tabla 6.1), otros investigadores también han descrito que se trata de la legumbre con menor concentración de esta vitamina. Incluso parece que los distintos orígenes de esta legumbre no afectan sus niveles de folato, como se ha establecido en dos genotipos distintos de guisante amarillo procedentes de seis localizaciones diferentes de Canadá, en donde se mantenía la concentración de la vitamina en el rango de 24-65 µg/100g. Por último, la soja contiene cantidades importantes de vitamina K, de la que se conoce su asociación con la salud ósea. En estudios epidemiológicos

realizados en la población japonesa, la mayor consumidora mundial de esta semilla, se ha puesto claramente de manifiesto una estrecha correlación entre la ingesta de soja fermentada y el incremento de la densidad ósea de la cadera en mujeres postmenopáusicas. Igualmente, también se ha evidenciado la disminución de la incidencia de fracturas en este hueso como consecuencia del consumo de los productos fermentados de esta legumbre. Hasta hace pocos años estos fenómenos se habían atribuido en exclusividad al consumo de las isoflavonas que acompañan a la soja. Sin embargo, recientemente, un grupo de investigadores japoneses ha conseguido establecer que la vitamina K presente en derivados fermentados de soja está directamente implicada en estos hallazgos. Esta conclusión pudo deducirse gracias al hecho de que en el estudio únicamente se incluyeron hombres japoneses sanos de edad superior a 65 años, en los que se apreció un incremento de la densidad ósea de la cadera y el cuello del fémur. La exclusión de mujeres en este ensayo, en las que es característico el comienzo del deterioro óseo tras la menopausia debido al descenso fisiológico de estrógenos en esta etapa de la vida, descarta que los responsables de los efectos observados fueran exclusivamente las isoflavonas, por su comportamiento fitoestrogénico. 139

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6.7. Hábitos de consumo y recomendaciones Una dieta saludable ayuda a protegernos de la malnutrición en todas sus formas, así como de las enfermedades no transmisibles como la diabetes, las cardiopatías, los accidentes cerebrovasculares y el cáncer. Las legumbres son reconocidas como un alimento esencial dentro de una dieta saludable y todas las organizaciones de salud recomiendan su consumo frecuente. Sin embargo a pesar de los reconocidos beneficios para la salud del consumo de legumbres, tal y como se ha indicado en los apartados anteriores, estas ventajas no son siempre destacadas por parte de las organizaciones que promueven un estilo de vida saludable. Las legumbres en muchas ocasiones son consideradas únicamente como granos integrales que aportan gran cantidad de proteínas, almidón, fibras, minerales y vitaminas, olvidándose mencionar los beneficios específicos para la salud. Desde el punto de vista dietético las legumbres complementan perfectamente a los cereales como fuente de proteína y minerales. Que una dieta sea saludable o perjudicial depende de la proporción de cada uno de los grupos de alimentos y de la frecuencia de consumo. Por ello, muchas instituciones se basan en la pirámide nutricional para referirse a los buenos hábitos de alimentación. Sin

embargo, parece que existe cierta confusión de dónde colocar las legumbres en esta pirámide; en ocasiones aparecen junto a carnes y pescados y en otras en la base de la pirámide con frutas, verduras y cereales. En la pirámide de la dieta mediterránea de Oldways (2008) (figura 6.1), las legumbres se encuentran en el primer nivel de la pirámide, junto con los cereales (principalmente integrales), frutas, verduras y otros alimentos vegetales. Las legumbres son un alimento básico en la dieta mediterránea, incluyéndose en diferentes preparaciones y se recomienda un consumo superior o igual a 3 raciones a la semana. En los últimos años, y con objeto de fomentar una alimentación saludable, se han publicado recomendaciones sobre la ingesta de legumbres por parte de distintas administraciones y agencias, de ámbito nacional e internacional (figura 6.3). Generalmente, las recomendaciones se suelen expresar en términos de raciones/semana, definiéndose ración como la cantidad equivalente a 60-80 gramos de legumbres en crudo o 150-200 gramos si están cocidas. Atendiendo a las recomendaciones de la Fundación Española de Nutrición (2007), se aconseja un consumo semanal de 3-4 raciones de legumbres, siendo el consumo actual de la población adulta española de 1,4 raciones por semana. Otras agencias internacionales han publicado recomendaciones relativas al

consumo de legumbres como elementos claves de una dieta saludable. Así, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA, 2011) y el Comité de Nutrición de Legumbres y Cereales de Australia recomiendan consumir al menos 2-3 raciones de legumbres a la semana con objeto de reducir el riesgo de enfermedades crónicas como la diabetes, cáncer y enfermedades cardiovasculares; en ambos países, el consumo de leguminosas es inferior a las recomendaciones establecidas (Australian Dietary Guidelines, 2013). Por otro lado, la Asociación Americana del Corazón recomienda consumir al menos 4 raciones a la semana de legumbres, frutos secos y semillas para una dieta estándar de 2.000 kcal. La Fundación Española del Corazón recomienda consumir 2-4 raciones de legumbres a la semana para reducir los niveles de colesterol LDL y el riesgo de enfermedades cardiovasculares. Los hábitos de consumo de legumbres varían mucho en todo el planeta, aunque es complicado obtener datos actualizados que den a conocer exactamente las cifras reales de consumo de legumbres en cada país, básicamente porque hasta el momento no existen muchas organizaciones que se enfoquen en el estudio específico de la producción y marketing de las legumbres. El consumo de legumbres a nivel mundial experimentó un fuerte descenso desde los años sesenta hasta principios

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de siglo. En la India, uno de los principales consumidores de legumbres, se pasó de consumir unos 24 kg/per cápita por año en el año 1961 a 12 kg/ per cápita por año en el año 2000, situándose en unos 8,8 kg/per cápita por año en el año 2010. En Estados Unidos, desde la década de los noventa en el año 2000, el consumo de legumbres había aumentado gracias a la comunidad hispana, y hasta el año 2000 alcanzaba los 3,6 kg/per cápita por año. En el año 2015, según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, los niveles de consumo se situaban en torno a los 3,1 kg/per cápita por año. Sabemos que el consumo de legumbres en Europa es bajo en comparación con el de otros continentes (figura 6.3), aunque existe una enorme variabilidad en el consumo de legumbres entre los diferentes países. En 2001, el consumo de legumbres en la Unión Europea alcanzó valores de 3,9 kg/persona/año. A pesar de que en los últimos años el consumo de legumbres a nivel mundial ha ido experimentando un ligero incremento, este no es el caso de nuestro país, donde las legumbres formaban un papel principal de la dieta en los años sesenta, y eran consumidas casi a diario en los hogares españoles. A pesar de que España es uno de los países europeos cuyos ciudadanos consumen más legumbres hoy en día, los datos de consumo de los hogares españoles

Institución

Raciones/semana recomendadas

Alegaciones de salud

Fundación Española de Nutrición (FEN)

3-4 raciones (60-80 g/ración)

Beneficios generales para la salud como parte de un estilo de vida saludable

Sociedad Española de Nutrición Comunitaria (SENC)

2-4 raciones (60-80 g/ración)

Deben formar parte de una alimentación equilibrada

Fundación Española del Corazón (FEC)

2-4 raciones (70 g/ración)

Reduce el riesgo cardiovascular, puesto que disminuye los niveles de colesterol LDL

Asociación Americana del Corazón (AHA)

2-4 raciones (70 g/ración)

Reduce el riesgo de cardiopatías

Comité de Nutrición de Legumbres y Cereales de Australia (GLNC)

2-3 raciones

Reduce el riesgo de diabetes, cáncer y enfermedades cardiovasculares

recogidos en el Panel de Consumo Alimentario del MAGRAMA señalan que, en las últimas décadas, ha habido un descenso muy significativo, superior al 60%, en el consumo de legumbres (figura 6.4). A comienzos de los noventa, el consumo de legumbres se situaba en valores de 7,4 kg por persona/año, siendo utilizadas en la cocina tradicional casi a diario. En el periodo 2000-2008, se observó un descenso pronunciado en el consumo de legumbres, con valores en torno a 4,4-4,9 kg por persona/año, siendo este consumo independiente del estatus socioeconómico de los individuos y del tamaño del hábitat en el que residían. En 2014, el volumen de legumbres consumidas en España fue de 140.888 Tm, con un consumo anual per cápita de 3,1 kg. En la actualidad, los garbanzos (1,25 kg/per cápita), las judías (0,93 kg/per cápita) y las lentejas (0,93 kg/per cápita) son las legumbres más consumidas en los hogares españoles. Existen evidencias de una clara evolución

Tabla 6.3. Recomendaciones sobre la ingesta de legumbres.

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México Brasil India Italia Canadá EE UU España Reino Unido Grecia Argentina Australia 0

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4

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Figura 6.3. Consumo de legumbres por persona al año (kg) en diferentes países (FAOSTAT, 2013).

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12

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de nuestra dieta hacia patrones más occidentalizados, aunque esta continúa siendo rica en productos vegetales (fundamentalmente, verduras, frutas y hortalizas) y menos en legumbres y cereales. Los patrones de alimentación en el mundo han variado enormemente en las últimas décadas. La dieta está influenciada por numerosos factores y complejas interacciones entre ellos. Sueldos, precios, preferencias individuales, creencias, tradiciones culturales, así como factores geográficos, ambientales, sociales y económicos… todos estos factores interaccionan entre sí de una manera muy compleja dando forma a los patrones de consumo. Se observa que conforme los países se enriquecen, las poblaciones van

cambiando de una dieta rica en proteínas vegetales a dietas ricas en fuentes de proteínas más caras como los productos lácteos y la carne. Sin duda, el cambio de tendencia requerirá de políticas de promoción de dieta saludable para la población, donde las legumbres deben jugar un papel muy importante. Por otro lado, debemos tener en cuenta que no solo comemos para cubrir unas necesidades nutricionales, sino también por placer, por tanto para promover el consumo de legumbres hay que hacerlas atractivas y sabrosas para los consumidores. En la actualidad, científicos e industrias agroalimentarias trabajan en colaboración para diseñar nuevos productos alimenticios basados en legumbres con el objeto de restaurar el consumo de esta importante fuente de proteínas, minerales, vitaminas y fibra en la dieta. Precisamente, esta composición las convierte en ingredientes para la mejora de la calidad nutricional de alimentos, confiriéndoles menor índice glicémico, buen perfil antioxidante, así como capacidad de retención de agua y de absorción de grasas. Además, están libres de gluten, lo que potencia aún más sus aplicaciones para la elaboración de productos destinados a colectivos especiales. Así, las harinas de garbanzo son empleadas en la elaboración de pan y productos de bollería libre de gluten, mejorando sus características nutricionales y organolépticas. Además, las harinas de legumbres son utilizadas en el diseño

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Figura 6.4. Evolución del consumo de legumbres en España. 10 9

8,76

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7,37

de nuevos snacks saludables, por sí solas o en combinación con harinas de cereales, utilizándose como estrategia para fortificar el producto final, especialmente en su perfil de aminoácidos y contenido mineral. Otras aplicaciones son la fabricación de pastas fortificadas y aptas para celíacos, sustitutos de la cuajada y la leche destinados a intolerantes a la lactosa, sopas, pasta y productos enlatados, entre otros. A través de estas innovaciones se insta al consumo de dietas más sanas y nutritivas e, indirectamente, a incrementar la ingesta de legumbres, debido a las ventajas que ofrecen los nuevos alimentos frente a los tradicionales. Algunos de los argumentos para no consumir legumbres en los últimos años han sido fruto de la desinformación por parte de la población. Así, durante mucho tiempo, ha existido la falsa creencia de que las legumbres engordan, cuando la realidad es que su bajo índice glicémico, su alto contenido en fibra y bajo contenido en grasas las hace ideales en las dietas de adelgazamiento. Otro de los argumentos para no consumir más legumbres por parte de la población es la

Kg/persona/año

7 6 4,38

5 4

3,20

3,11

3 2 1 0 1981

1991

producción de flatulencias tras su ingesta, cuando hay formas de evitarlo, como cambiar a menudo el agua de remojo, no cocinarlas en el agua de remojo, cocinarlas durante más tiempo. Por otro lado, la mayoría de los consumidores prefieren productos listos para cocinar y se rechaza el consumo de legumbres por el tiempo que se invierte en cocinarlas, cuando se podría consumir perfectamente las legumbres que se comercializan ya cocinadas siempre teniendo en cuenta que hay que lavarlas antes de consumirlas para eliminar el exceso de sodio que tienen estas legumbres. Como parte integral del Año Internacional de Legumbres destinado a aumentar la conciencia mundial sobre la multitud de beneficios de las

2001

2011

2014

legumbres, la FAO ha publicado varios manuales de divulgación en donde entre otras cosas se aportan claves sobre las legumbres y consejos de cómo aumentar el consumo de legumbres en nuestra dieta diaria. Sería conveniente divulgar al máximo estos consejos para así promover el consumo de legumbres en la población. Impulsar el consumo de legumbres en las diferentes redes sociales sería una forma de llegar a la población joven, para así educar y formar sobre hábitos de vida saludables, utilizando pautas y técnicas sencillas para facilitar y motivar su realización, y prevenir la posible aparición de factores de riesgo y las patologías derivadas en la edad adulta. 143

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Luis A. Rubio San Millán, David R. Yáñez Ruiz, Ignacio Martín García y Alfonso Clemente Gimeno

7. Las legumbres en la nutrición animal 7.1. Las leguminosas en la alimentación de monogástricos Si bien el uso de leguminosas en nutrición animal es probablemente tan antiguo como la ganadería misma, su importancia ha aumentado en los últimos años debido a la prohibición del uso de harinas animales en la fabricación de piensos en la UE como consecuencia de la crisis de la encefalopatía espongiforme bovina, conocida como “mal de las vacas locas”. Por otra parte, en los últimos años se ha dado especial relevancia al hecho de que las leguminosas pueden contribuir a la llamada transición hacia una agricultura y sistemas agro-alimentarios sostenibles. Tal como queda reflejado en el capítulo 5 de este libro, las leguminosas-grano presentan un elevado contenido en

proteína (15-45%) y de carbohidratos. Sin embargo, el uso de estas materias primas en la alimentación de los animales, si bien está incrementándose, aún está lejos de los valores teóricamente posibles teniendo en cuenta su contenido en nutrientes. En el contexto actual de limitación en materias primas proteicas, el estudio de los factores que limitan la eficiencia nutricional de las raciones basadas en leguminosas-grano reviste una gran relevancia práctica en producción animal. Al mismo tiempo, el estudio de estas materias primas como “alimentos funcionales” puede abrir nuevas posibilidades de investigación y utilización de estas materias primas en nutrición animal. Debido a que las legumbres se utilizan fundamentalmente como concentrados proteicos, la utilización biológica de sus proteínas determina el 147

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Figura 7.1. Piara de cerdo ibérico en montanera.

uso de raciones basadas en legumbres como la única o principal fuente de proteína. En general, puede decirse que la utilización neta de la proteína no sobrepasa el 65-70% cuando las leguminosas-grano constituyen la única fuente de proteína en la dieta, valores inferiores a los observados con proteínas de origen animal, que suelen superar el 90%. Por esta razón, las recomendaciones de incorporación de leguminosas-grano a las raciones para monogástricos (pollos de carne, cerdos) no suelen superar el 15% Esta menor utilización de la proteína se acompaña a veces de alteraciones fisiológicas e

incluso histológicas. Los factores que limitan la utilización nutritiva de las legumbres en monogástricos (cerdos y aves) suelen incluirse en dos grupos: presencia de sustancias no nutricionales (SNN) y problemas relacionados con la utilización nutricional de la proteína (figura 7.1). Las llamadas SNN son compuestos vegetales secundarios que ejercen una función defensiva de las plantas frente a plagas y parásitos vegetales, que no tienen una función específicamente nutricional, pero sí una determinada actividad biológica al ser ingeridos. En un primer momento, su interés en nutrición, tanto humana como animal, se debió a la observación de que, en determinadas proporciones, pueden afectar negativamente a la utilización digestiva y/o metabólica de nutrientes. El tipo y la concentración de las SNN varían mucho en las diferentes especies vegetales. Algunas de las más conocidas son los inhibidores de proteasas (proteínas capaces de inhibir la actividad enzimática intestinal), el ácido fítico (inositol hexafosfato, capaz de formar compuestos insolubles en el tracto digestivo con cationes y proteínas), los taninos (compuestos polifenólicos solubles en agua, que en determinadas proporciones pueden disminuir la palatabilidad de la ración y la digestión enzimática intestinal) y las lectinas (proteínas capaces de unirse a las células de la mucosa intestinal dando lugar en algunos casos a lesiones histológicas).

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Como se explicará más abajo, el interés científico de estas sustancias se relaciona más con sus posibles efectos biológicos funcionales que con sus efectos deletéreos. Por otra parte, el valor nutritivo de las leguminosas está estrechamente ligado a la utilización nutricional de sus proteínas, la cual viene determinada fundamentalmente por su composición aminoacídica, su digestibilidad intestinal y su utilización metabólica. Sin embargo, a pesar de que las leguminosas-grano se consideran esencialmente concentrados proteicos en nutrición animal y se utilizan por tanto como fuentes de proteína, su ingestión da lugar a incrementos en la excreción intestinal de proteínas endógenas y de N en orina, cambios en las concentraciones de aminoácidos en plasma, modulación de los lípidos plasmáticos y colesterolemia y reacciones inmunes adversas, que generan alergias alimentarias también en humanos. Se ha prestado mucha atención a la digestibilidad de la proteína en leguminosas, considerándose que mientras la mayor parte de las proteínas de origen animal son rápidamente degradadas a aminoácidos en el tracto digestivo, las proteínas vegetales son generalmente más resistentes a la hidrólisis. Esto se ha considerado un factor determinante de su bajo valor nutritivo, aunque la información existente a este respecto es contradictoria. Se ha demostrado tanto in vivo como in

vitro que las proteínas de las leguminosas no son per se menos digestibles que otras de origen animal como la lactoalbúmina o la caseína. Hasta hace poco, se suponía que las proteínas de la dieta se degradaban en el tracto gastrointestinal dando lugar a aminoácidos, que luego son absorbidos y utilizados, principalmente en el hígado, para sintetizar proteínas o formar parte de la reserva de aminoácidos del organismo. Son muy escasos los estudios realizados in vivo hasta el momento con proteínas purificadas, y la mayor parte se han centrado en proteínas globulares de soja y judía. Se ha observado que proteínas purificadas de leguminosas tienen una digestibilidad intestinal tan elevada como la caseína. Sin embargo, a pesar de su alta digestibilidad, la inclusión de globulinas purificadas de altramuz, haba, garbanzo o soja en raciones para ratas dio lugar a una disminución en el ritmo de crecimiento de los animales. Por otra parte, utilizando cultivos celulares se ha observado que los aminoácidos de las proteínas de leguminosas son absorbidos a ritmos diferentes que los de otras proteínas de origen animal como la caseína. Podrían, por tanto, producirse diferencias en las proporciones de aminoácidos en sangre como consecuencia de la ingestión de diferentes proteínas, lo que podría dar lugar a diferencias en su utilización metabólica (diferentes tasas de síntesis proteica en los tejidos), las cuales a su vez tienen un

efecto directo sobre el crecimiento de los animales. Con la información de que disponemos actualmente, las leguminosas pueden considerarse alimentos funcionales, tanto en nutrición humana como animal. Para comprender esto, hay que considerar que el acto de nutrirse puede considerarse un proceso de interacción dinámica organismo-microbiotaalimento. Estos tres elementos, cada uno de ellos muy complejo, se modifican e interactúan de manera diferente y continua. Este carácter dinámico, en el que intervienen un gran número de factores, muchos de los cuales aún son desconocidos, hace que muchos procesos nutricionales no sean fáciles de comprender. Con diferencia, el menos conocido de los tres es la microbiota intestinal, que sin embargo se sabe que participa en numerosos procesos biológicos relevantes (figura 7.2), y está por tanto implicada en los tres ejes sobre los que gira la producción animal actualmente: productividad, bienestar y medio ambiente (figura 7.3). La relación organismo-alimento ha sido la más estudiada, ya que a ella se ha dedicado casi exclusivamente la investigación en nutrición desde el siglo XVIII, momento en que puede datarse su inicio como ciencia. Aspectos relativamente bien conocidos son la composición de los alimentos, la 149

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Figura 7.2. Mecanismos por los cuales la microbiota puede contribuir a la salud gastrointestinal de los animales. PROMOCIÓN DEL CRECIMIENTO • Mejora de la arquitectura de la mucosa • Degradación de sustratos en componentes digeribles

MEJORA LA SALUD INTESTINAL Y GENERAL • Eliminación de sustancias citotóxicas • Producción de vitaminas

DISMINUCIÓN O ELIMINACIÓN DE PATÓGENOS • Competencia por nutrientes • Competencia por lugares de adhesión al epitelio de la mucosa • Estimulación de la motilidad intestinal • Estimulación del sistema inmune • Producción de ácidos grasos de cadena corta • Producción de sustancias antimicrobianas

digestibilidad, utilización digestiva y metabólica de nutrientes y energía, etc. Sin embargo, durante las últimas décadas se han ido acuñando una serie de términos referidos a nuevos conceptos, entre los que pueden citarse “alimentos funcionales”, “nutracéuticos”, “nutrigenómica”, etc. Todos ellos aluden a determinados efectos, no estrictamente nutricionales, de los alimentos sobre la fisiología o, incluso, sobre el genoma del organismo que los consume. Estos efectos se deben principalmente a determinados compuestos biológicamente activos como las SNN, que se encuentran en los alimentos y que no ejercen un efecto nutricional

concreto, ya que no son utilizados para la formación de tejido, suministro de energía, aporte de nutrientes, etc. Así, actualmente se adscriben a estas sustancias efectos tan variados y relevantes como anticarcinogénesis, modulación de la microbiota digestiva, antiaterogénesis, hipoglucemia, hipocolesterolemia, etc. Sin embargo, no solo estos compuestos sino determinadas proteínas mayoritarias de la semilla pueden también ejercer un efecto biológico independiente del nutricional. La relación animalalimento es por tanto más compleja de lo que se suponía hasta hace unos años, ya que no se limita a la mera

incorporación de nutrientes, sino que implica una modificación, por parte de componentes del alimento, de funciones fisiológicas con frecuencia bastante alejadas de las estrictamente nutricionales. El estudio de la relación organismomicrobiota ha experimentado un rápido avance en los últimos años debido al desarrollo de las técnicas moleculares. El intestino de los animales superiores y del hombre alberga 10.000-100.000 millones de microorganismos por gramo de contenido, y en el tracto gastrointestinal total el número de microorganismos excede en 10 veces el de células somáticas del organismo. La microbiota gastrointestinal puede considerarse como un órgano microbiano, que contiene 100 veces más genes que el organismo somático y que interacciona constantemente con el soma de un modo mutualista. El conjunto de la microbiota intestinal puede considerarse como un auténtico biorreactor capaz de degradar un gran número de sustancias de otro modo inutilizables (polisacáridos, algunas

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fracciones proteicas y amiláceas, etc.) para proporcionar, a cambio, nutrientes tales como ácidos grasos, vitaminas y compuestos bioactivos al hospedador. En condiciones sanitarias y de alimentación normales, las principales funciones de la microbiota consisten en proporcionar una barrera sanitaria eficaz contra patógenos, estimular el desarrollo y funcionalidad del sistema inmune y aportar determinados nutrientes (vitaminas, ácidos grasos). Esta relación organismo-microbiota puede modificarse, y probablemente modularse, mediante manipulaciones en la dieta. Determinadas sustancias presentes en las leguminosas pueden ser herramientas útiles en esta modulación, como se expone a continuación. Por lo que se refiere a la relación alimento-microbiota, en los últimos años se ha prestado gran atención a las posibilidades productivas y terapéuticas de la suplementación de raciones o alimentos con los llamados probióticos y prebióticos. El posible efecto beneficioso de pro- y prebióticos se fundamenta en la hipótesis de que un mayor desarrollo o estabilidad de determinadas especies bacterianas, especialmente las llamadas bacterias lácticas, puede conllevar la limitación o supresión del desarrollo de otras potencialmente patógenas como enterobacterias, clostridios y Escherichia coli. Dado que los componentes de la interacción

PRODUCCIÓN (cantidad + calidad) (coste)

Organismo

Microbiota

Alimento

Composición de la microbiota intestinal

Bienestar (salud)

alimento-intestino-microbiota son interdependientes, las modificaciones en uno de ellos repercute, en mayor o menor medida, en todo el proceso de digestión y absorción. Estas modificaciones pueden ejercerse por medio de la inclusión en la dieta de determinadas sustancias (lectinas, glucoconjugados, polisacáridos) de composición y actividad o propiedades conocidas, muchas de ellas presentes en las leguminosas. Un efecto potenciador de la microbiota considerada beneficiosa se ha observado tanto en aves como en cerdos alimentados con raciones basadas en leguminosas. Estas modificaciones en la composición de la microbiota intestinal pueden suponer un procedimiento para mejorar tanto

Medio ambiente (sostenibilidad)

Figura 7.3. Producción animal: implicación de la microbiota intestinal.

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la productividad como el estado sanitario de las producciones animales. El estudio de estas y otras sustancias presentes en los alimentos requiere una atención científica especial, ya que pueden facilitar no solo el diseño de mecanismos capaces de modificar el proceso nutritivo en beneficio del estado sanitario y/o productivo del consumidor, sino también la comprensión del proceso nutritivo en sí mismo.

7.2. Las leguminosas en la alimentación de rumiantes La importancia de las leguminosas como alimento para rumiantes está estrechamente determinada por la singularidad del aparato digestivo de estos. Esta radica sobre todo en la fermentación pregástrica que tiene lugar en el rumen, a diferencia de los monogástricos, donde la fermentación microbiana del alimento tiene una importancia cuantitativa inferior y sucede en las porciones terminales del digestivo. La fermentación ruminal por microorganismos simbióticos anaerobios (bacterias, protozoos y hongos) tiene la peculiaridad de posibilitar la digestión de carbohidratos estructurales de las plantas mediante la acción de las enzimas microbianas, que no existen en animales superiores. Como contrapartida el hospedador recibe el beneficio de la liberación de energía de tales procesos

y del paso del alimento fermentado, desde el rumen al estómago, mezclado con una importante masa microbiana rica en proteína que es fundamental para producir leche o músculo. Por ello siempre se asocia el alimento de los rumiantes a una base forrajera, rica en fibra. No obstante, el nitrógeno y la proteína en el alimento de estos animales también tienen una importancia crucial para que los microorganismos puedan sintetizar su propia proteína y así crecer rápidamente. Ahí es donde toma parte otra fracción de la dieta de los rumiantes que denominamos concentrados (alimentos concentrados en energía y/o proteína). En este sentido, la importancia de las leguminosas radicará por tanto en su potencialidad como base forrajera, para aportar fibra, cuando se emplea la planta entera que además tienen un alto contenido en proteína, o como componente concentrado de la dieta cuando se emplean semillas o sus derivados, caracterizadas por una alto contenido en energía y proteína. En España la leguminosa forrajera por excelencia es la alfalfa, conocida desde la antigüedad como la reina de las plantas forrajeras; se cultiva en todos los países de clima templado del mundo por su versatilidad y se emplea en cultivos puros o asociados con gramíneas, para consumo en pastoreo, o mucho más frecuentemente tras su siega y henificación o deshidratación en sistemas intensivos o semiintensivos,

tipologías ganaderas en las que goza de buena reputación. De entre las leguminosas grano producidas en nuestro país, las más empleadas en la alimentación de rumiantes bajo la forma de concentrados son el guisante seco, el altramuz y las habas, seguidas de yeros, veza y garbanzo. Sin embargo, en Europa y también de manera notoria en España, reflejo de lo que ocurre a nivel mundial, la semilla de soja sigue siendo la fuente más utilizada de proteína vegetal de alta calidad, con un importante repunte desde que se prohibió el uso de las harinas cárnicas tras la crisis del mal de las “vacas locas”. Una medida de su importancia global ha sido el crecimiento de la producción en décadas recientes, de hasta el 60%, aunque la problemática en torno a este recurso radica en la necesidad de ser importada hasta Europa, ya que el grueso del cultivo de soja se centra en Estados Unidos, Brasil y Argentina. En Europa, con las condiciones y recursos actuales, la producción de soja es económicamente insostenible por razones agronómicas, lo que se traduce en que hasta el 75% de las necesidades de proteína vegetal de calidad que se use en la producción de rumiantes provenga de importaciones transatlánticas. Las especies vegetales más comúnmente usadas como forraje para el ganado pertenecen a la familia de los cereales. Estos ofrecen la fuente más

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Figura 7.4. Alpacas de heno de alfalfa.

barata de nutrientes disponibles para la alimentación animal, pero existen factores limitantes muy importantes, debido al bajo aporte proteico, con altos valores de fibra, baja digestibilidad y frecuentemente con graves deficiencias minerales y, consecuentemente, son comunes los bajos niveles de producción animal, ya que la productividad en pastoreo está básicamente determinada por el consumo diario de energía y proteína. Las leguminosas son especies capaces de sintetizar niveles de proteína superiores, con una tasa menor de disminución de este componente en la medida que la planta madura. Diversos estudios han demostrado que el consumo de especies leguminosas mejora la degradabilidad de la fibra, el consumo de materia seca y aumenta la síntesis de proteína microbiana en el rumen. 7.2.1. Las leguminosas forrajeras La alfalfa (Medicago sativa) es una de las leguminosas forrajeras de mayor uso en la ganadería de rumiantes. Es una planta muy interesante, ya que fija y enriquece

el suelo gracias a su potente sistema radical y a su fijación de N atmosférico. Originaria de las altiplanicies de Irán, fue introducida en Europa por los griegos y a partir de las invasiones árabes en España, donde está presente en todo el territorio de forma silvestre, excepto en la cordillera Cantábrica, Galicia y parte de Extremadura. Es, además, la especie forrajera más importante en regadíos, ya que tiene un temperamento climático mediterráneo amplio. No obstante se da mal en alta montaña, por lo que, a pesar de soportar bien el frío y las heladas si no son extemporáneas, no se suele cultivar por encima de los 1.200 m de altitud, sino por debajo de los 800-1.000 m. La alfalfa resiste bien la sequía gracias a su potente sistema radical (llega a superar 1,5 m de profundidad) y a su capacidad de detener su crecimiento si las condiciones del medio no son adecuadas para ello, pero, para ofrecer altas producciones, requiere una gran disponibilidad de agua (más de 1.000 mm/ha/año) que solo se consigue en regadío. La alfalfa puede vivir sobre una amplia variedad de

suelos, aunque es relativamente exigente en profundidad y drenaje, sobre todo en regadío. Tolera algo la salinidad, pero no la acidez fuerte que dificulta la supervivencia del Rhizobium específico y, por tanto, sus posibilidades de nutrición. Su implantación es relativamente fácil, aunque su resistencia al pastoreo es bastante moderada y tiende a desaparecer si se aprovecha por pastoreo intenso y continuo. Por ello, se dedica preferentemente a la siega, bien como cultivo forrajero puro o bien en praderas, en mezcla con otras especies. Se suele conservar como heno o deshidratada (figura 7.4). Su duración no suele superar los 4-5 años. La alfalfa es una de las leguminosas más productivas del mundo y proporciona un forraje muy 153

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Figura 7.5. Veza y cereales.

abundante (llega a superar las 15 t/ha de materia seca), de alta palatabilidad y apto para todo tipo de rumiante. Su composición nutricional es también muy buena, con altos contenidos en proteína, vitaminas y minerales, pero pobre en hidratos de carbono, resultando menos compensada que otras leguminosas. La veza (Vicia sativa), también llamada arveja o alverjilla, es una leguminosa anual, originaria del centro y sur de Europa y el norte de África, y se suele utilizar como cultivo forrajero en mezcla con cereales: avena o, más raramente, cebada, trigo o centeno. Se suele cultivar en zonas de clima

mediterráneo y con inviernos no muy fríos, en general hasta altitudes de 1.200-2.000 m. Como planta anual, tolera perfectamente la sequía, aunque es relativamente exigente en precipitaciones durante su periodo vegetativo, sobre todo en primavera, aunque no soporta el encharcamiento y en climas húmedos es bastante sensible a diversas enfermedades. Puede vivir sobre muy diversos tipos de suelos, vegeta mal sobre terrenos pesados, arcillosos y encharcados. Como casi todas las leguminosas, es bastante exigente en fósforo y potasio. Es de porte erecto, y dispone de zarcillos, por lo que conviene mezclarla con cereales que se desarrollen a la vez para que la veza utilice al cereal como tutor. Además, la mezcla posee una composición nutricional muy equilibrada, aunque con niveles de proteína menores que en la alfalfa, por lo que la veza se siembra mezclada con cereales, generalmente avena o cebada (figura 7.5). El aprovechamiento se suele hacer por siega y henificación y no se realiza a diente, porque, cuando se podría aprovechar, abunda la hierba en los pastos naturales. Lo normal, por razones de costumbre y coste, suele ser utilizar 100 kg/ha de cereal y 50 de veza, pero la mezcla óptima para conseguir un alto porcentaje de proteína en el forraje sería de 50 kg/ha de cereal y 100 de veza. Su grano se aprovecha a veces como concentrado proteico.

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La zulla (Hedysarum coronarium) es una leguminosa vivaz de gran importancia, especialmente en el sur de la península ibérica y en las Islas Baleares. Normalmente la especie se cultiva en regadío, aunque también, gracias a su profunda raíz pivotante, puede ser de secano si las precipitaciones son altas y el suelo adecuado. Se siembra a voleo, con semilla descascarada y dosis de unos 20 kg/ha, y aunque se suele utilizar en siembras puras, también puede mezclarse con alguna gramínea y es más raro mezclarla con otras leguminosas. El loto o cuernecillo (Lotus corniculatus) está presente en todas las provincias españolas, lo que evidencia su amplia valencia ecológica. Sin embargo, ni posee una alta potencialidad productiva ni una fuerte resistencia al pastoreo, por lo que se suele utilizar como un componente más en praderas de diente de larga duración y bajo condiciones climáticas o edáficas relativamente adversas. Prefiere climas fríos y húmedos de veranos suaves. Tolera bien las heladas, pero solo muy moderadamente la sequía estival y, en ese sentido, se puede considerar intermedio entre la alfalfa y el trébol violeta. Su implantación es difícil y lenta, pero, una vez conseguida, la especie puede persistir de forma casi indefinida si el manejo pastoral es adecuado. La esparceta, pipirigallo o cresta de gallo (Onobrychis sativa) es una especie

autóctona en las montañas del sistema ibérico y noreste peninsular. Desde el punto de vista climático, destaca su resistencia al frío, y por ello, y en comparación con la alfalfa, su posibilidad de producir más en otoño e invierno o en climas de montaña. A pesar de ello, también soporta bien el calor estival, necesita precipitaciones de cierta entidad, pero tolera bien dos o tres meses de sequía estival. En consecuencia, vive y se implanta con cierta facilidad por encima de los 2.000 m y resiste medianamente el pastoreo, quizás algo mejor que la alfalfa, por lo que suele utilizarse como cultivo forrajero puro o para prados de siega, que también se aprovechan a diente durante el otoño e incluso el invierno. Normalmente, la mayor parte de la producción (alrededor de un 70%) se concentra en primavera y verano y se aprovecha por siega y se suele conservar por henificación, mientras que el resto es consumido a diente por el ganado. Su forraje es muy palatable, y su calidad nutricional, mejor que la de la alfalfa, ya que posee contenidos similares en proteína y minerales, algo mayores en hidratos de carbono y, sobre todo, no produce meteorismo por su mayor contenido en taninos. La esparceta se suele utilizar en secano o con algún pequeño riego estival poco tecnificado. El trébol fresa (Trifolium fragiferum) es una leguminosa perenne, rastrera y

encespedante, con un rizoma ramificado emisor de tallos arraigantes en los nudos y ascendentes en el ápice. Originaria de la región mediterránea, en España vive en mayor o menor grado en todas las provincias. Es la mejor leguminosa de pastoreo para climas con influencia mediterránea y suelos mal drenados o encharcados en invierno. No tolera mucho frío y sí resiste bien el calor y relativamente bien la sequía atmosférica, aunque generalmente por disponer de humedad edáfica durante parte del verano que le permite resistir la sequía estival a pesar de su carácter de vivaz. Produce un pasto relativamente escaso, aunque muy palatable para toda clase de ganado y en especial para el ovino, por su porte y entorno mediterráneo. Su composición nutricional es muy buena, aunque con escasez de hidratos de carbono y puede plantear problemas de timpanización. El trébol violeta (Trifolium pratense) (figura 7.6) es una leguminosa autóctona, que aparece de forma natural en los prados de diente y siega y que se utiliza habitualmente para la implantación de praderas de siega de corta o media duración en zonas de clima húmedo, sin o casi sin sequía estival. Es resistente al frío intenso y con riego o freatismo puede vivir bajo climas mediterráneos, aunque no tolera bien el calor excesivo (llega hasta los 3.000 m de altitud en Sierra Nevada). Su implantación 155

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Figura 7.6. Arriba, trébol violeta (Trifolium pratense) y abajo, pastoreo de pratenses.

no es especialmente difícil, aunque su resistencia al pastoreo es moderada. Por ello, se suele utilizar en mezcla con otras especies. El trébol blanco o trébol reptante (Trifolium repens) debe su nombre al color blanco de las flores y a que es una leguminosa vivaz de tallos rastreros que al tocar el suelo enraízan. Por su gran valor pastoral y por el pequeño tamaño de sus semillas, que facilita el transporte por las aves y así es la leguminosa perenne más importante de todo el mundo para el pastoreo. Su óptimo se sitúa en climas húmedos, sin o casi sin sequía, tolera bastante frío, aunque no tanto el calor. Es una especie característica de los prados de diente que resiste mal la competencia y se implanta mal por su fenología retrasada con relación a las gramíneas. Una de las combinaciones más comunes es junto a Lolium perenne, donde el trébol tiene dificultades en su implantación al principio. En compensación, resiste muy bien el pisoteo y se beneficia del pastoreo intenso que permite que sea competitiva frente a especies más agresivas. No se suele utilizar en cultivos puros, por constituir un forraje algo desequilibrado (alto contenido en proteína y bajo en hidratos de carbono) y con gran peligro de meteorismo para los rumiantes. El trébol subterráneo (Trifolium subterraneum) es la leguminosa anual

más importante para el pastoreo intenso en el área mediterránea y en España suele aparecer en el centro, sur y oeste. Como anual, pasa el verano en forma de semilla y por selección natural ha desarrollado “estrategias” de adaptación al pastoreo: entierra las semillas para asegurar su persistencia incluyéndolas en un glomérulo de cálices no fértiles que las protegen y retienen humedad y posee un alto porcentaje de dureza seminal para evitar “errores” de germinación y asegurar la persistencia; sus semillas tienen un alto contenido en proteínas, lo que lleva al ganado a consumirlas, escarificarlas y dispersarlas (endozoocoria), etc. Produce un pasto relativamente abundante, su palatabilidad y calidad nutritiva son altas, y posee un alto contenido en proteínas, aunque, como casi todas las leguminosas, no sucede lo mismo con los hidratos de carbono y puede originar problemas de timpanización, tetania, bocio y no debe ser consumido húmedo. La mayor parte de las variedades registradas disponibles en el mercado proceden de Australia, y algunas de la península ibérica. 7.2.3. Leguminosas grano para concentrado A mediados del siglo XX se empezó a desarrollar en España el sistema de producción ganadera intensiva, con la sustitución de la alimentación de

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rumiantes antes basado en pastoreo y forrajes para pasar a una base de forraje y concentrado. En esas décadas, el 10% de dichos concentrados estaba constituido por leguminosas grano. A partir de 1976, el mercado de las leguminosas grano no pudo competir con los precios de la harina de soja, subproducto del proceso industrial de extracción del aceite de soja, debido a la ausencia en el cultivo de especies locales en cuanto a innovación y competitividad en cuestión de mejora genética, aplicaciones tecnológicas, que es justo lo que se pretende potenciar en la actualidad para fomentar el desarrollo sostenible del sector ganadero de rumiantes. En la actualidad, ante la demanda elevada de proteína vegetal de calidad para la alimentación animal y el déficit de competitividad en el sector ganadero que se produce en nuestro país por la dependencia de importar soja de terceros países, se hace completamente necesario enfocar los esfuerzos de innovación hacia el fomento del uso de las leguminosas grano con potencial agronómico bien expresado en nuestras regiones. De entre ellas cabe destacar la importancia de especies tales como haba, yero, veza, guisante o altramuz. Como factor común presentan un elevado contenido en proteína; no obstante, los carbohidratos son casi la mitad del peso seco de estas semillas,

son muy digestibles y constituyen un importante aporte de una energía de alta disponibilidad. El contenido en taninos, como mecanismo químico de defensa de la planta, es elevado (hasta casi 40 mg/g de taninos condensados de los yeros, con una alta proporción libre y poco asociado a fibras o proteína), aunque no parecen afectar demasiado a la disponibilidad de la proteína de la dieta. De hecho, al ser las leguminosas grano solo parte de la dieta formulada para los rumiantes, los taninos pueden tener incluso un efecto beneficioso al disminuir la degradación de proteína de calidad en el rumen, favorecer su by-pass y su posterior disponibilidad a nivel intestinal. Existen otros factores antinutritivos en estos recursos, tales como lectinas, fitatos, saponinas, inhibidores de proteasas, etc., que tienen un mayor efecto sobre el valor nutritivo de la dieta de monogástricos y que en las concentraciones que suelen manejarse en la alimentación de rumiantes no resultarían tan perjudiciales. La materia seca y en especial la proteína tienen una alta degradabilidad ruminal, aunque con valores que varían según la especie. En cuanto a la calidad de la proteína, su composición aminoacídica es bastante homogénea entre especies y aunque generalmente deficitaria en aminoácidos azufrados y triptófano, sí son ricos en otros como la lisina. Justo

esta razón hace de las leguminosas un buen complemento con los cereales, que son ricos en dichos aminoácidos. No obstante sí que presentan diferencias en la degradación de los mismo dependiendo de la especie de leguminosa. Cuando estas leguminosas grano se incluyen en la dieta de rumiantes en producción no cabe esperar diferencias entre ellas en la utilización metabólica de la energía para la producción de leche y sí una mejora en cuanto al nitrógeno metabolizable destinado a leche, especialmente con las habas, mientras que los yeros repercuten una mejor proporción para la retención de este nutriente en otros tejidos. La cantidad y calidad de la leche es muy homogénea cuando se comparan las diferentes leguminosas grano, tanto en cuanto a composición general como al perfil de ácidos grasos o a la calidad tecnológica para queso de la misma. No obstante, el altramuz promueve en leche menores concentraciones de palmítico y mayores de esteárico y oleico. En general, para animales en lactación, el empleo de estas leguminosas grano para sustituir la harina de soja sería totalmente adecuado, puesto que se obtienen una producción y composición de la leche muy semejante, especialmente con el altramuz, a la que tendría lugar con el consumo de dietas basadas en harina de soja. 157

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El valor nutritivo de las leguminosas grano vendrá pues determinado por factores clave: • Ingesta voluntaria: en general, las leguminosas grano se consideran muy apetecibles para el ganado vacuno, ovino y está menos estudiado en caprino, pudiendo llegar a ser mejor consumidas que los cereales o que incluso los pastos. • Degradabilidad ruminal: a pesar de que los estudios no son muy abundantes, se puede considerar que tanto la materia seca como la proteína de estas semillas son altamente degradables. En general el valor nutritivo de las leguminosas puede mejorarse, bien tecnológicamente mediante determinados procesos, como los tratamientos con calor, el extrusionado, el tratamiento con formaldehido, o bien a través de programas de mejora genética vegetal, reduciendo la presencia de compuestos antinutricionales, mejorando la calidad de los nutrientes, etc. 7.2.4. Derivados de la soja Como se indicaba anteriormente, la harina de soja, subproducto del proceso de extracción del aceite de soja, se ha instaurado como la fuente proteica por excelencia en alimentación animal. La harina de soja

tiene hasta un 44-50% de proteína de una composición aminoacídica equilibrada, complementaria a la harina de maíz empleada en la formulación de raciones. Es una excelente fuente de energía y proteína, en particular lisina, conteniendo además cantidades importantes de otros nutrientes esenciales, tales como ácido linoleico y colina, cuya disponibilidad es además alta. Las harinas de soja estándar (44% PB) resultan de la inclusión parcial de cascarilla en las harinas de alta proteína. El grano de soja cruda contiene un número elevado de factores antinutritivos. Los más importantes (factores antitrípsicos, ureasa y lectinas) son termolábiles, por lo que su contenido después de un correcto procesado térmico es reducido. Al igual que otras leguminosas, su contenido en oligosacáridos es elevado, lo que reduce el uso de altos niveles de harina de soja en lechones, pero no en rumiantes, donde suponen un valor añadido. La fracción hidrocarbonada de la soja contiene, además de los oligosacáridos, un 6-8% de azúcares solubles (principalmente sacarosa, que es muy digestible en todas las especies animales) y alrededor de un 12% de pared celular poco lignificada, rica en pectinas. Aunque su contenido en almidón es muy bajo (