Introducción

Las poblaciones que viven en las zonas áridas del mundo están en peligro por el cambio climático, ya que la falta de agua es cada vez más notoria. Esto conlleva un aumento de la inseguridad alimentaria de los habitantes, pero también una pérdida de fertilidad del suelo debido a la falta de cobertura vegetal. Las especies de Opuntia, entre las que se encuentra el nopal de tuna, tienen un funcionamiento fisiológico adaptado a los entornos áridos. Su fotosíntesis de tipo CAM (metabolismo ácido de las crasuláceas) y su morfología les permiten resistir el estrés hídrico ahorrando pérdidas de agua por evapo-transpiración. Domesticadas desde hace mucho tiempo, algunas especies pueden cultivarse para diversas producciones, como la alimentaria, la textil, la forrajera y la farmacéutica. Gracias a la selección varietal, las variedades se adaptan mejor a las necesidades de cada sector industrial y sus productos se comercializan fácilmente. Consideradas como un cultivo tolerante al cambio climático, estas especies podrían revalorizar las zonas áridas y semiáridas del mundo y, en particular, en los países en desarrollo. Sin embargo, su introducción en otros entornos debe ser controlada para no dañar la biodiversidad autóctona.

Origen y distribución

El género Opuntia pertenece a la familia de las cactáceas. Este género es originario de América del Sur y se extendió a América del Norte, donde se diversificó y dispersó a otros continentes (C. Majure, 2012). Los análisis de las secuencias de ADN de nrITS1 (espaciador transcrito interno nuclear ribosomal) de diferentes especies muestran que su domesticación tuvo lugar hace 9000 años en el actual territorio de México. (Patrick Griffith, 2004). La Opuntia ficus-indica, conocida como nopal de tuna (en México), es la especie más conocida actualmente.

Las primeras descripciones escritas de Opuntia datan de la época de las expediciones a América. El informe de G. Fernández de Oviedo y Valdez (1534) describe los preparados alimenticios de los frutos y cladodios (tallo modificado, aplanado, que tiene la apariencia de una hoja) así como la producción del pigmento rojo carmesí a partir de su parásito: la cochinilla (Dactylopius coccus). El códice azteca de Mendoza (1541) y el códice Badino (1552) explican el uso médico del jugo de cladodios mezclado con miel y huevos para tratar las quemaduras del cuerpo. En Europa, estas especies fueron introducidas por primera vez en España, probablemente en Cádiz o Sevilla, por marineros que regresaban de América y que solían traer cladodios del cactus para combatir el escorbuto. Más tarde fue distribuida en el norte de África por los árabes y las colonias europeas, completando así la expansión geográfica del nopal en la cuenca mediterránea. Su nombre científico Optuntia fue propuesto por Tourneront en 1700 en relación con la similitud con una planta espinosa originaria de la ciudad Opus en Grecia. (Candelario Mondragón, 2003).

Descripción

Las Opuntia son arbustos rastreros o erguidos que alcanzan entre 3,5 y 5 m de altura. Su sistema radicular es muy denso (profundidad media de 15 cm) y rico en raíces finas, lo que les permite asimilar rápidamente la poca agua disponible. Los tallos suculentos, también llamados cladodios, tienen una forma ovalada y aplanada que puede alcanzar los 60-70 cm de ancho. Al envejecer, los tallos se vuelven rígidos (lignificación) para dar soporte a la planta. Ambas caras de los cladodios están cubiertas de pequeñas areolas donde se insertan los gloquidios (espinas foliares delgadas) y espinas protectoras. En el borde superior de los cladodios se encuentran los brotes que pueden convertirse en flores, raíces o un nuevo cladodio. Sus flores son sésiles y hermafroditas y se desarrollan en un pseudo fruto no climatérico.

Fisiológicamente, son plantas CAM, es decir, fijan el CO₂ por la noche y cierran sus estomas durante el día. Desde el punto de vista morfológico, la cutícula cerosa de los tallos es relativamente gruesa (5-30μm) y tiene una baja densidad estomática (20-30 estomas/mm²) que permite limitar la pérdida de agua por evapo-transpiración durante el día (North et al. 1995; Carmen Sáenz, 2006). En el interior de los tallos hay un gran volumen de parénquima esponjoso de color blanquecino que sirve de reserva de agua para el clorénquima y que permite hasta un 20% de captación neta de CO₂ a pesar del agua.

Todas las características mencionadas optimizan el uso del agua, de tal manera que su eficiencia de utilización del agua es tres veces mayor que la de las plantas C3 y C4 altamente productivas (maíz y caña de azúcar) en condiciones climáticas comparables. Aunque las especies de Opuntia se han dispersado principalmente en zonas tropicales y subtropicales, una minoría permanece en zonas frías. Por ejemplo, O. humifusa en ambientes a -20 °C (Nobel & Bobich 2002) u O. fragilis, la especie más extendida en Norteamérica, a temperaturas de hasta -40 °C (Loik & Nobel 1993; Candelario Mondragón, 2003).

Valor nutricional

La tabla 1 muestra la composición química y mineral de los frutos de la variedad Opunita ficus indica. Las variaciones en los valores observados podrían atribuirse a la diferencia de origen y a factores agronómicos como la fertilización, la frecuencia de riego, las variedades genéticas (Muñoz de Chávez et al. 1995). El valor calórico de su pulpa es de 31-50 kcal/100g (Sawaya et al. 1983; Muñoz de Chávez et al. 1995; Schmidt-Hebbel et al. 1990).

Diversidad genética

Existe una gran variabilidad entre las especies debido a la hibridación natural y a los diferentes niveles de ploidía. Se ha observado que el nivel de ploidía en las zonas cultivadas es mayor (2n=66 y 2n=88) que en las zonas no cultivadas (2n=22 y 2n=44). En la actualidad, se han registrado unas 200 especies de Opuntia. Sin embargo, solo 12 son explotadas por el humano para la obtención de productos (véase el capítulo 3). La principal especie explotada es O. ficus-indica, una especie octaploide (C. Majure, 2012) hipotéticamente resultante de una hibridación muy antigua llevada a cabo por las poblaciones mesoamericanas que ya conocían las técnicas de polinización para la mejora de las plantas cultivadas (Véase la figura 3).

Los criterios de selección actuales se basan principalmente en el rendimiento de los frutos y los cladodios, la ausencia de espinas y gloquidios, el color de los frutos y la tolerancia a las heladas. Las especies silvestres más utilizadas como forraje son O. streptacantha, O. megacantha, O. leucotricha, O. robusta, O. rastrera, O. lindheimeri, O. engelmannii, O. cantabrigiensis, O. macrocentra y O. phaeacantha; las destinadas a la producción de frutos son Opuntia ficus-indica, O. amyclaea, O. xoconostle, O. megacantha y O. streptacantha. Para la producción de tinte rojo carmesí, las especies son O. cochenillifera y Opuntia ficus-indica (véase la figura 1).

Producción y uso industrial

Además de su baja demanda de agua, el cultivo de Opuntia ofrece múltiples ventajas para el desarrollo económico. Estos frutos, cladodios e incluso su parásito, la cochinilla, pueden comercializarse en diversos sectores industriales. Aquí están los principales:

1. Industria alimentaria para el consumo humano de frutas y verduras: Como todas las frutas y verduras, pueden consumirse frescas, en mermeladas, zumos, bebidas alcohólicas, etc.
2. Industria alimentaria para el consumo animal: Los cladodios se utilizan como forraje en las regiones áridas, sobre todo en verano, ya que representan una fuente de agua además de energía. Sin embargo, se recomiendan como complemento alimenticio porque los tejidos de Opuntia son bajos en proteínas y fósforo.
3. Industria farmacéutica: Se está despertando el interés por la extracción del mucílago, que puede emplearse como protector gástrico para combatir la acidez y evitar daños en el estómago. Más recientemente, el aceite de las semillas se usa para el cuidado de la piel.
4. Industria cosmética: Producción de jabón, champú y leche corporal a partir de la savia.
5. Complementos alimenticios: el polvo de los cladodios se comercializa como complemento alimenticio para tratar los problemas de estreñimiento debido a su alto contenido en fibra.
6. Industria de aditivos alimentarios: los pigmentos naturales extraídos de la piel de la fruta (betanina) y de la cochinilla (rojo carmesí) son colorantes muy solicitados por la industria alimentaria. Debido a su inocuidad, son más aceptados que los colorantes artificiales en la legislación sobre aditivos alimentarios.

Su producción se ha intensificado recientemente en varios países, sobre todo para los cultivos de frutas, hortalizas y forrajes. Los mayores productores son México, Chile, Brasil, Perú, Argentina, Italia, Marruecos y Túnez. Lamentablemente, no existen documentos recientes fiables que permitan una estimación precisa de la cantidad producida en estos países, ya que la mayor parte de la producción se realiza incluyendo zonas de especies silvestres.

Introducción en zonas áridas de países africanos

Desde las colonias europeas en África, las Opuntia se han exportado a varios países africanos por razones económicas. Sin embargo, la introducción de estas nuevas especies, a veces invasoras, puede ser problemática, ya que compiten con otras especies vegetales endémicas.

Valor económico
El caso de Etiopía podría considerarse un éxito de adopción. La región de Tigray, en la que ya se introdujo Opuntia, se incluyó en el proyecto de la FAO GCP/ETH/073/ITA para el desarrollo rural en zonas áridas. Junto con el gobierno regional, la FAO estableció una estrategia de intervención para el alivio de la pobreza basada en el fortalecimiento del cultivo de Opuntia. El programa pretendía desarrollar una economía y controlar la erosión del suelo. Gracias a los beneficios descritos anteriormente, su explotación frutícola se ha convertido en una fuente económica muy importante (el 25% de sus ingresos procede de esta actividad). Esta especie ha sido adoptada hasta tal punto por los tigreanos (población de Tigray), que su importancia se menciona en una de sus canciones tradicionales: “Un campesino sin nopales es como un río seco” (De Bac, 2009).

Valor ecológico
El cultivo de Opuntia está experimentando actualmente un renacimiento en algunos países africanos debido a su adaptación a las condiciones del desierto. Considerado como un cultivo tolerante al cambio climático, podría, por tanto, permitir la rehabilitación de las zonas áridas y semiáridas del mundo, especialmente en los países en desarrollo. Además, desde el punto de vista medioambiental, podría ser muy útil en la lucha contra la erosión y permitiría corregir a largo plazo la fertilidad del suelo.
En Túnez, los estudios sugieren que la Opuntia podría ser útil como cultivo intermedio. El principio de esta técnica multifuncional consiste en cultivar especies de Opuntia en medio de las hileras de otros cultivos para controlar la erosión del suelo en las parcelas en pendiente. Los cladodios podrían utilizarse como fuente de alimento humano o para el ganado. Desgraciadamente, debido a la falta de información precisa sobre la gestión de este tipo de sistemas, así como de los posibles rendimientos, la técnica aún no está muy extendida (Nefzaoui, 2009).

… Pero existen fuertes críticas
A pesar de estas ventajas económicas y ecológicas, hay muchos puntos negativos. Varias especies de Opuntia no siempre son bien aceptadas. Por ejemplo, en Sudáfrica, las especies de Opuntia se han expandido mucho desde su introducción hasta el punto de convertirse en una amenaza para la flora local. También hay pruebas de que las especies no cultivadas se han retrotraído a su forma salvaje (caracterizada por una elevada presencia de espinas y gloquidios), lo que ha eliminado el interés del consumo por parte de las poblaciones locales. Desde el siglo pasado, se han puesto en marcha varias estrategias (controles químicos y biológicos) para erradicar esta invasión. (Zimmermann, 2009). La situación es comparable en Kenia, excepto en las localidades donde se encuentran las principales explotaciones de Opuntia. Las especies silvestres consideradas invasoras han adquirido una mala reputación entre la población a raíz de varios casos de envenenamiento por la ingestión de los frutos (P. Simitu, 2009).
En Zimbabue, las Opuntia se consideran una excelente fuente de energía para los rebaños durante los períodos de sequía. Sin embargo, a pesar de esta ventaja, estas especies no son bien aceptadas por los agricultores, en parte porque no aportan todos los nutrientes necesarios para los animales, y en parte porque las variedades espinosas son peligrosas para los animales. Por último, como en los casos mencionados anteriormente, las Opuntia plantean problemas para la biodiversidad de las plantas autóctonas (Makumbe, 2009).

¿Qué futuro tienen los cultivos de Opuntia en los países africanos?
Actualmente, los programas de desarrollo rural de la FAO intentan revalorizar el cultivo de Opuntia en África, a pesar de su mala reputación, destacando la importancia económica y ambiental que representa. La escasa aceptación por parte de las poblaciones africanas se atribuye a la falta de conocimientos sobre el manejo adecuado de los cultivos y el posible beneficio de sus productos. Los programas tratan de concientizar a la población de las múltiples transformaciones que pueden sufrir los productos (véase el capítulo 3) y de adoptar las variedades con mayor interés comercial. En la mayoría de los casos, las poblaciones africanas conciben el cultivo de Opuntia únicamente para la producción de frutos y forraje, mientras que actualmente existen varios sectores industriales en los que podrían utilizarse sus productos. Además, la selección varietal permite elegir las variedades más adecuadas para cada sector industrial.

Pero, ¿la adopción de esta cultura depende de la aceptación del sabor de sus productos y preparaciones culinarias? Ciertamente, en los países americanos, la producción de Opuntia está muy desarrollada porque su consumo está muy extendido. En México, por ejemplo, la existencia de una multiplicidad de preparaciones alimenticias de los frutos y cladodios contribuye, entre otros factores, a tener una alta producción económica. Sin embargo, en el caso de los países africanos, para tener un desarrollo sostenible, tal y como prevé la FAO, la cuestión no es solo el aspecto teóricamente positivo (para el suelo, para la economía). Los productos también deben ser consumidos por la población local. Actualmente, las Opuntia no están muy extendidas en la cultura alimentaria africana. ¿Podrán los países africanos, que no están acostumbrados al sabor de los cladodios y los frutos, integrar el desarrollo del cultivo de Opuntia en su sistema?

Conclusión

El cultivo de Opuntia podría considerarse como el cultivo ideal para las zonas con escasez de agua debido a su resistencia al estrés hídrico, su facilidad de reproducción y sus posibles usos. Sin embargo, las especies introducidas que se convierten en invasoras suelen ser imposibles de erradicar. La difícil lucha contra las especies dañinas debe continuar. No obstante, las especies de Opuntia introducidas, con una productividad a veces muy elevada por estar adaptadas a las condiciones de vida, pueden abrir nuevas perspectivas económicas o incluso industriales para la producción de alimentos, cosméticos, tintes, etc., y contribuir así al desarrollo sostenible de los países. Intentar la cohabitación entre los ecosistemas naturales de los países africanos, los agroecosistemas y las especies introducidas permitiría asegurar la complementariedad alimentaria y económica para las necesidades de las poblaciones. Por lo tanto, el ser humano debe gestionar su entorno para que las especies introducidas no compitan ecológica y económicamente.

Bibliografía

• C. Majure, R.P., 2012. Phylogeny of Opuntia S.S (Cactaceae) : Clade delineation, geographic origins, and reticulate evolution.
• Candelario Mondragón, S.P.-G., 2003. El nopal (Opuntia spp.) como forraje.
• Carmen Sáenz, 2006. Utilización agroindustrial del nopal, FAO.
• De Bac, G., 2009. Strengthening Cactus Pear production in Tigray and North Wollo.
• Makumbe, M.T., 2009. A review of the distribution, use and potential of cactus pear (Opuntia ficus-indica (L.) Mill.) as ruminant feed in Zimbabwe.
• Nefzaoui, A., 2009. Use of cactus as feed: review of the international experience.
• P. Simitu, 2009. Consumption on dryland indigenous fruits to improve livelihoods in Kenya: The case of Mwingi district.
• Patrick Griffith, 2004. THE ORIGINS OF AN IMPORTANT CACTUS CROP, OPUNTIA FICUS-INDICA (CACTACEAE): NEW MOLECULAR EVIDENCE.
• Zimmermann, H., 2009. Managing prickly pear invasions in South Africa.
• http://www.fao.org/docrep/007/y2808s/y2808s00.htm#Contents
• http://www.agrobit.com/Documentos/I_1_7_Cultivos/339_mi000001tu%5B1%5D.htm
• https://www.opuntiads.com/