Jatropha curcas (L.), una especie con potencialidades para la salud animal en el trópico

Jatropha curcas L., es una especie multipropósito, de origen tropical, perteneciente a la familia Euphorbiaceae y sus nombres comunes varían según las diferentes regiones donde se cultiva. En Cuba se le reconoce como: piñón botija, piñón de cercas, piñón purgante; es llamada piñoncillo en México, piñol en Perú y tempate en Costa Rica. Puede crecer tanto en zonas de altas como de bajas precipitaciones anuales. Es de rápido crecimiento y la producción de semillas puede comenzar incluso en el primer año de establecida la plantación. Altamente resistente a la sequía, puede ser cultiva en áreas marginales, sin competir con la producción de especies para la alimentación humana y animal (Machado, 2011; Toral et al., 2016).

Considerada como una planta oleaginosa por su alto contenido de aceite en las semillas. La composición mayoritaria de este aceite es de 64 % de triacilgliceroles, 12 % de compuestos hidrocarbonados y 9 % de ácidos grasos libres, entre los que se encuentran el oleico, linoleico, palmítico y esteárico (Pabón y Hernández, 2012).

A pesar de que posee una composición similar a la de muchos aceites comestibles no se ha comercializado por sus efectos tóxicos atribuidos a los ésteres de forbol (Lopera Vélez et al., 2017) y de una proteína tóxica llamada curcina (Reddy et al., 2012).

El aceite del fruto es una fuente de energía renovable no convencional, de bajo costo y amigable con el ambiente. Puede remplazar otros combustibles como el keroseno, el petróleo y a la leña/carbón con relativo éxito, para la iluminación y la cocina. Por lo que la producción de biomasa de esta especie y su conversión en energías limpias y útiles, puede tener una influencia positiva en la matriz energética en el medio rural (Sotolongo Pérez et al., 2016).

Su establecimiento podría incrementar las áreas boscosas y frenar la reforestación en los ecosistemas más frágiles, en especial, en las regiones semiáridas y secas. Contribuyendo a la regeneración de los suelos, al control de la erosión y el incremento de la biodiversidad (Rucoba et al., 2013; Valderrama y Sánchez Roldán, 2016).

En muchos países tropicales se usa ampliamente como cerca viva, tutores de otros cultivos, y como árbol de sombra y ornato. Puede ser utilizada como cultivos alternativos en regiones donde otras especies han perdido el valor comercial. De ahí que su expansión podría proporcionar nuevas fuentes de empleo y mejorar el nivel y la calidad de vida de la población rural (Sotolongo-Pérez et al., 2014).

Es una materia prima muy interesante para la producción de oleoquímicos porque tiene aproximadamente un 80 % de compuestos insaturados, que unidos a sus características fisicoquímicas: viscosidad, índice de yodo y de saponificación, tiene usos muy importantes para la producción de biodiesel, la fabricación de jabón, barnices, betunes y la extracción de glicerina con fines industriales (Garay et al., 2012; Aguilar et al., 2015; del Río et al., 2015).

Por su contenido de fibra, proteína y minerales (P, Ca, Mg, Na y K) en los frutos puede utilizarse como fertilizante y para la nutrición animal. La torta obtenida por el prensado de la semilla para la extracción del aceite puede ser utilizada como alimento, después de un proceso de destoxificación, pues contiene altos niveles de proteína (55-58 %). Sin destoxificar, puede emplearse como abono orgánico por sus contenidos en nitrógeno, similar al de la gallinaza. Sus ramas y hojas tiernas se usan también como abono verde (Soca, 2015).

La utilización de J. curcas L., en la medicina tradicional y el uso veterinario se ha reportado en Asia, África y América Latina. Todas las partes de la planta tienen usos medicinales. Se utiliza ampliamente en el control de plagas de diferentes cultivos por sus propiedades como insecticida y fungicida (Escobar, 2015).

Las semillas eran exportaban de Cabo Verde a Portugal para emplear el aceite como purgante, aunque es un método muy drástico, ya que la ingestión de las semillas podría causar la muerte. Se han evidenciado usos medicinales, en el tratamiento de infecciones de la piel, enfermedades de transmisión sexual, ictericia, enfermedades bucales, fiebre, para procesos inflamatorios, reumatismo, dolores musculares, curación de heridas, úlceras y como astringente en cortes y contusiones, para tratamiento de la neumonía, la sífilis y como abortivo (Pavón y Hernández, 2012; Reddy et al., 2012; Carrasco-Rueda et al., 2013).

En las hojas se han identificado metabolitos como apigenina, vitexina e isovitexina, que pueden ser utilizados contra la malaria, entre otras enfermedades. Mientras que el látex se ha establecido que contiene compuestos con propiedades anticancerígenas como jatrophina,

jatrofano, y curcaina. También se reporta actividad antimicrobiana frente Staphylococcus aureus y Escherichia coli (Saetae y Worapot, 2011; Devappa et al., 2012).

Sin embargo, la mayor cantidad de reportes han estado vinculados a la salud humana y en menor cuantía a los estudios sobre sus usos en la medicina veterinaria. De ahí la importancia de continuar las investigaciones que nos permitan evaluar la actividad repelente, acaricida y antimicrobiana. La presente propuesta expone los resultados obtenidos por la Estación Experimental de Pastos y Forrajes Indio Hatuey, sobre las potencialidades del aceite del fruto de Jatropha curcas L. para la salud animal en condiciones tropicales.

Las investigaciones fueron desarrolladas en la EEPF Indio Hatuey, centro de investigación perteneciente a la Universidad de Matanzas. Ubicado en el municipio de Perico, provincia de Matanzas, Cuba. Con el financiamiento de los proyectos internacionales «La biomasa como fuente renovable de energía para el medio rural» (Agencia Suiza para el desarrollo y la cooperación – COSUDE) y «Diagnóstico y estrategias de control de hemoparásitos transmitidos por garrapatas de bovinos e bubalinos» (Coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nivel superior – CAPES, Brasil).

Se evalúo la actividad repelente del aceite del fruto de J. curcas L.; los efectos acaricidas del aceite en teleoginas ingurgitadas y larvas de garrapatas; la actividad antimicrobiana, los reportes etnobotánicos y usos medicinales de la especie en diferentes regiones del país.

En los estudios in vitro (repelencia – actividad acaricida) se utilizó la cepa Cayo Coco de Rhipicephalus (Boophilus) microplus, obtenidas por el Laboratorio Nacional de Parasitología Veterinaria, ubicado en el municipio de San Antonio de los Baños, provincia Artemisa, Cuba. La selección del material biológico se realizó en base a las características reportadas por Farías et al. (2007).

Para la actividad repelente se utilizó el Test de detección de sustancias con actividad repelente sobre larvas descrito por Chagas y Dias (2012). Fueron evaluados aceites con diferentes períodos de almacenamiento: 1 año (extracción 2017) y 4 años (extracción 2014). La variable estudiada fue porcentaje de repelencia.

La actividad acaricida se evalúo a través del Test de inmersión de teleoginas ingurgitadas según la técnica de eficacia de Drummond (1973) adaptadas por Chagas (2008). Mientras que para larvas se utilizó el Test de contacto en papel de filtro descrito por Chagas et al. (2012). Las variables estudiadas fueron transformadas a eficacia en la mortalidad, eficacia en la reducción de la ovoposición y eficacia en la reducción de la eclosión.

Se utilizaron diseños experimentales completamente aleatorizados y los tratamientos (T) fueron: Butox® (Deltametrina) (Control positivo), Aceite de Jatropha al 5, 10, 15 y 25 % (tratamientos experimentales) y Tween-80 (Solvente y Control negativo) en las mismas concentraciones.

Para la determinación de la actividad antimicrobiana se utilizó la metodología descrita por Castro et al. (2014). Se evaluaron tres concentraciones del aceite (100, 75 y 25 %). Las cepas bacterianas utilizadas fueron: Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Pseudomona aeruginosa. La variable estudiada fue el porcentaje del efecto inhibitorio del crecimiento microbiano.

Para los análisis estadísticos, los datos fueron colectados en hojas de cálculo de Microsoft Excel. Los datos fueron transformados para lograr una distribución aproximada a la Normal. Se utilizó la dócima de comparación de rangos múltiples de Duncan para el establecimiento de las diferencias entre medias mediante el paquete estadístico IBM® SPSS® Statistics versión 22. El cálculo de las concentraciones letales (CL50 y CL90) se realizó mediante un análisis Probit con el paquete estadístico SAS 9.3.

 

La figura 1 muestra los porcentajes de repelencia para las sustancias evaluadas a las 2, 4, 8 y 16 horas respectivamente. Los cuales fueron superiores al 89 % para los aceites de J. curcas

L. (extracción 2014 y 2017). Pasada las 8 horas el Control Positivo (Butox®) disminuyó su actividad repelente hasta alcanzar valores del 64,20 % a las 16 horas. Esto pudiera estar relacionado con la volatilización de estas sustancias, ya que sus mayores efectos no son por actividad repelente sino a través del contacto con los parásitos (Roque, 2015).

Por su parte, el agua destilada no mostró actividad repelente, como se esperaba, ya que sus valores oscilaron entre 3 y 7 % durante la etapa experimental. Estos resultados influyeron en la distribución de las larvas (Fig. 2). El Control Negativo presentó los valores más bajos de larvas en el Área 3 (4,08 %) a las 4 horas. Sin embargo, el Aceite/2014, Aceite/2017 y Control Positivo mostraron resultados de 92,21; 95,83 y 95,51 % respectivamente. Lo cual muestra la actividad repelente frente a larvas de R. (B.) microplus.

Con relación a la distribución de las larvas en las diferentes áreas, se observó una tendencia a subir totalmente al Área 1 como fue el caso del Control Negativo o un proceso a la inversa (Área 3) cuando se correspondió con los aceites de J. curcas L. Mientras que la cantidad de larvas encontradas en el Área 2 fueron muy bajos durante todos los períodos evaluados.

 

Por otra parte, los aceites del fruto de J. curcas L. presentaron valores similares, aunque el Aceite/2017 mostró una mayor actividad repelente, probablemente por un menor período de almacenamiento. Según Joshi et al. (2013), la calidad del aceite está directamente relacionada con las condiciones de almacenamiento, siendo las variables más importantes la temperatura y la humedad relativa.

Al caracterizar los aceites solo se apreciaron diferencias en cuanto al índice de acidez y la viscosidad (Tabla 1). Sin embargo, será necesario realizar otros estudios para poder delimitar cuáles son las características físico-químicas que definen la actividad repelente de esta especie.

La tabla 2 muestra los resultados de la eficacia del aceite del fruto de J. curcas L., en teleoginas ingurgitadas de R. (B) microplus. Se apreciaron diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos y las concentraciones utilizadas. El control negativo, como era de esperar mostró una eficacia nula. Mientras que el Butox® alcanzo valores del 99,49 %.

Así mismo se apreció que inhibe de manera significativa (p<0,05) el porcentaje de eclosión de los huevos provenientes de las garrapatas con valores de 9,74; 11,40; 11,95; 13,75% para las concentraciones de aceite de 5, 10, 15 y 25 %, respectivamente. Por su parte, el control negativo (solvente Tween 80) no interfirió de manera significativa ya que se registraron porcentajes de eclosión de 91,12; 90,50; 89,62 y 88,63 %, para iguales concentraciones, lo cual demostró que este solvente puede ser empleado en este tipo de ensayos.

En este sentido Chagas (2008) demostró que los solventes de bajo peso molecular y de poca viscosidad no interfieren en la eficacia del producto para los test biológicos con R. (B) microplus y que pueden ser utilizados en concentraciones inferiores al 76 %.

Los mejores resultados se correspondieron con la menor concentración, lo cual pudiera estar relacionado con una mejor emulsión del aceite a esa concentración, que permitió una mayor adhesión en la cutícula de la teleogina, facilitando su biodisponibilidad y penetración. Según Chagas et al. (2012) a partir de esta fase se aprecian efectos en el sistema reproductivo de la hembra, con la consecuente inhibición en el porcentaje de puesta y en la fertilidad de los huevos. Por otra parte, Castillo et al. (2016) señalaron que los aceites pueden actuar como inhibidores de la actividad enzimática del tubo digestivo, afectando la función alimentaria.

Por otra parte, la mortalidad causada por la acción del aceite del fruto de J. curcas L., en larvas se muestra en la tabla 3. El aceite presentó una marcada acción larvicida en R. (B) microplus, encontrándose diferencia significativas (p<0,05) entre los grupos. Las diluciones del 15 y el 25 % fueron las de mejores resultados aunque sin diferencias significativas con respecto al el control químico.

Las concentraciones letales encontradas para las larvas fueron menores, lo que indica que este estadío es más sensible al efecto del aceite de Jatropha que las hembras ingurgitadas. Ello puede estar dado por el tamaño de las larvas pues estas requieren de menor cantidad del producto para apreciar su efecto, además que su estructura es más sensible y las capas que la recubren son mucho más delgadas, permitiendo la absorción del producto y su distribución en el organismo.

La información acerca de la actividad bioacaricida del aceite del fruto de J. curcas L., resulta todavía escasa. Lopera Vélez et al. (2017) al evaluar cinco concentraciones de extractos etanólicos de semillas de Jatropha encontró una disminución del índice de producción de huevos (IPH) en la medida que aumento la concentración, con diferencias significativas con respecto al Control Positivo cuando fue mayor al 3,5 %. Según los autores Jatropha muestra su capacidad biocontroladora sobre teleoginas por la presencia de ésteres de forbol (diterpenos), considerados como los compuestos más tóxicos de la especie y la presencia de terpenoides y taninos en la semilla.

Resultados similares fueron reportados por Juliet et al. (2012) quienes encontraron una reducción en el porcentaje de postura de hasta el 90 % en Rhipicephalus (Boophilus) annulatus cuando fueron tratadas con extracto etanólico a partir de las hojas de Jatropha.

En otros estudios Rugama (2003), evalúo tres concentraciones de glicerol, obtenidas a través de los procesos de este aceite, para el control R. (B.) microplus y encontró resultados significativos con concentraciones de 20 y 30 %, con valores entre 90 y 95 % de eficacia a las 60 horas de aplicado el producto.

Por lo que los resultados alcanzado muestran que el aceite del fruto de J. curcas L., posee una marcada eficacia acaricida in vitro sobre teleoginas y larvas de R. (B.) microplus.

Los extractos vegetales representan una fuente natural de compuestos biológicamente activos. La obtención de antimicrobianos a partir de estos extractos constituye una alternativa para el tratamiento de muchas enfermedades. Varios estudios han reportado la potencialidad antimicrobiana de extractos de diferentes partes de J. curcas L. (Oskoueian et al., 2011; Lasalita-Zapico et al., 2012; Aidah, et al., 2014).

Al evaluar la actividad antimicrobiana del aceite frente a S. aureus, E. coli y P. aeruginosa (Tabla 4), se pudo apreciar que la concentración al 25 % no mostró efecto inhibitorio en el crecimiento microbiano. Los mejores resultados fueron para el aceite al 100 y 75 %, para las tres bacterias estudiadas.

En muchas ocasiones la actividad antimicrobiana se atribuye a la presencia de fitocompuestos como saponinas, esteroles, taninos, glucósidos, alcaloides y flavonoides. Dichos metabolitos son biológicamente activos y ejercen la actividad antimicrobiana a través de diferentes mecanismos (Igbinosa et al., 2009). La acción bactericida de las diferentes partes de la planta de J. curcas L., pudiera ser atribuida a la presencia de ácidos orgánicos, según Aidah et al. (2014).

 

El estudio etnobotánico nos permitió apreciar un amplio conocimiento de los productores en torno a la especie J. curcas L., fundamentalmente en la región centro oriental del país. La cual se aprovecha de diferentes formas dentro de los espacios de las fincas. Destacándose sus usos para cerca viva, árbol de sombra y ornato, por sus propiedades medicinales y como tutores de otros cultivos. También son utilizados para la regeneración de los suelos, el control de la erosión, el incremento de la biodiversidad y la fabricación de jabones, entre otros (Fig. 3). Aspectos que también fueron señalados por Sotolongo-Pérez et al. (2016).

Sus usos medicinales son más utilizados en humanos que en animales. Su existencia data de más de 200 años y fue trasmitido a través del conocimiento empírico familiar. No se encontró información sobre reportes médicos para la utilización de esta planta, probablemente por el uso de otras especies más conocidas y con iguales propiedades.

Los mayores reportes fueron para su uso de forma tópica, relacionados con enfermedades de la piel (heridas, golpes, contusiones, edemas, salpullidos, quemaduras) por sus propiedades cicatrizantes y antisépticas; para aliviar dolores, como los causados por el reumatismo y para la fiebre (Fig. 4). También se reportan efectos como diuréticos; para el estreñimiento y como pulgante. A todas las partes de las plantas se le atribuyen efectos medicinales (las semillas, las hojas y la corteza, frescas o en decocción, y el latex).

Estos resultados son similares a los reportados por (Pavón y Hernández, 2012; Reddy et al., 2012; Carrasco-Rueda et al., 2013) sobre los usos medicinales de la planta. Sin embargo no se encontraron reportes sobre el tratamiento de enfermedades de transmisión sexual, enfermedades bucales, ni como abortivo.

Oskoueian, E.; Abdullah, N.; Ahmad, S.; Saad, W.Z.; Omar, A.R. y Ho, Y.W. (2011). Bioactive compound and biological activities of Jatropha curcas L. kernel meal extract. International Journal of Molecular Sciences, 12, 5955-5970.

Pabón, Ludy C. y Hernández, Patricia. (2012). Importancia química de Jatropha curcas y sus aplicaciones biológicas, farmacológicas e industriales. Revista Cubana de Plantas Medicinales, 17(2), 194-209.

Reddy, D.M.P.; Amirah, I. y Maksudur, R.K. (2012). Jatropha curcas: Plant of medical benefits. Journal of Medical Plant Research, 6(14), 2691-2699.

Roque, E. (2015). Fundamentos de parasitología y enfermedades parasitarias en los animales domésticos. Mayabeque, Cuba: Editorial Félix Varela.

Rucoba, A.; Munguía, A. y Sarmiento, F. (2013). Entre la jatropha y la pobreza: reflexiones sobre la producción de agrocombustibles en tierras de temporal en Yucatán. Revista de Estudios Sociales, XXI(41), 117.

Rugama, Nubia Z. (2003). Evaluación in vitro e in vivo de tres concentraciones de fase glicerol de tempate (Jatropha curcas) de 20, 25 y 30 % como garrapaticida bovino. Tesis para optar por el título de Ingeniero Agrónomo. Universidad Nacional Agraria, Managua, Nicaragua.

Saetae, D. y Worapot, S. (2011). Toxic compound, anti-nutritional factors and functional properties of protein isolated from detoxified Jatropha curcas seed cake. International. J. Molecular Sciences, 12(1), 66-77.

Soca, Mildrey. (2015). Potencialidades de la Jatropha curcas para la producción animal. Varadero, Cuba.

Sotolongo-Pérez, J.A.; Quesada-Sosa, C.; Martín-Martín, G.J. y Suárez-Hernández, J. (2016). Experiencias en la implementación del Programa Nacional de Biodiesel. En

G.J. Martín (Presidente), Memorias IV Convención Internacional Agrodesarrollo´2016. (pp. 71-77). EEPF Indio Hatuey, Matanzas, Cuba.

Sotolongo-Pérez, J.A.; Suárez-Hernández, J.; Martín-Martín, G.J. y Fraga-Castro, J.A. (2014). Principales resultados de los estudios para el aprovechamiento de la especie botánica Jatropha curcas para la producción de biocombustible en Cuba. Revista LABIOFAM. Cuba.

Toral-Pérez, Odalys C.; Iglesias-Gómez, J.M. y Machado-Castro, R.L. (2016). Colecta de Jatropha curcas y su comportamiento durante la primera fase de desarrollo. En G.J. Martín (Presidente), Memorias IV Convención Internacional Agrodesarrollo´2016. (pp. 164-167). EEPF Indio Hatuey, Matanzas, Cuba.

Valderrama, Brenda y Sánchez Roldán, B. (2016). Jatropha en Morelos: un ejercicio de sustentabilidad. En: B. Valderrama y B. Sánchez Roldan (Ed.). Consejo de Ciencia y Tecnología del estado de Morelos, Centro Moreleste de Innovación Agropecuaria. México. ISBN 978-607-95261-1-5.