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Avena

La avena ( Avena sativa ), a veces llamada avena común , es una especie de grano de cereal que se cultiva por su semilla, que se conoce con el mismo nombre (normalmente en plural). La avena parece haber sido domesticada como cultivo secundario , ya que sus semillas se parecían lo suficiente a las de otros cereales como para que los primeros cultivadores las incluyeran. La avena tolera menos los inviernos fríos que cereales como el trigo , la cebada y el centeno , pero necesita menos calor del verano y más lluvia, lo que la hace importante en zonas como el noroeste de Europa, que tienen veranos frescos y húmedos. Pueden tolerar suelos ácidos y bajos en nutrientes. La avena crece espesa y vigorosamente, lo que le permite superar a muchas malas hierbas y, en comparación con otros cereales, está relativamente libre de enfermedades.

La avena se utiliza para el consumo humano como harina de avena , incluso como avena cortada o copos de avena . La producción mundial está dominada por Canadá y Rusia; El comercio mundial representa una pequeña parte de la producción y la mayor parte del grano se consume en los países productores. La avena es un alimento rico en nutrientes asociado con niveles más bajos de colesterol en sangre y un riesgo reducido de enfermedades cardíacas humanas cuando se consume con regularidad. Uno de los usos más comunes de la avena es como alimento para el ganado ; el cultivo también se puede cultivar como cobertura vegetal y arar como abono verde.

Orígenes

Filogenia

Ascendencia de la avena, que muestra cómo las especies hexaploides, incluida la avena común Avena sativa, derivan de especies diploides y tetraploides.

El análisis filogenético utilizando ADN molecular y evidencia morfológica ubica al género de avena Avena en la subfamilia Pooideae . Esa subfamilia incluye los cereales trigo , cebada y centeno ; están en la tribu Triticeae , mientras que Avena está en la Poeae , junto con gramíneas como Briza y Agrostis . [1] El ancestro silvestre de Avena sativa y el cultivo menor estrechamente relacionado, A. byzantina , es A. sterilis , una avena silvestre naturalmente hexaploide , que tiene su ADN en seis conjuntos de cromosomas . La evidencia genética muestra que las formas ancestrales de A. sterilis crecieron en el Creciente Fértil del Cercano Oriente. [2] [3]

El análisis de los linajes maternos de 25 especies de Avena utilizando cloroplasto y ADN mitocondrial mostró que el genoma hexaploide de A. sativa deriva de tres especies diploides de avena (cada una con dos conjuntos de cromosomas); los conjuntos se denominan A, B, C y D. Las especies diploides son CC A. ventricosa , AA A. canariensis y AA A. longiglumis , junto con dos avenas tetraploides (cada una con cuatro conjuntos), a saber, la AACC A. insularis y AABB A. agadiriana . Los tetraploides se formaron hace 10,6 millones de años y los hexaploides hace 7,4 millones de años. [4]

Domesticación

El estudio genómico sugiere que la variedad descascarada y la variedad desnuda A. sativa var. nuda divergió hace unos 51.200 años, mucho antes de la domesticación . Esto implica que las dos variedades fueron domesticadas de forma independiente. [5]

Se cree que la avena surgió como un cultivo secundario . Esto significa que se derivan de lo que se consideraba una maleza de los cereales primarios domesticados como el trigo. Sobrevivieron como un imitador vaviloviano al tener granos que a los pueblos del Neolítico les resultaba difícil distinguir del cultivo primario. [3]

La avena se cultivó durante miles de años antes de ser domesticada. Un granero del Neolítico anterior a la alfarería , hace unos 11.400 a 11.200 años en el valle del Jordán , en Oriente Medio, contenía una gran cantidad de granos de avena silvestre (120.000 semillas de A. sterilis ). El hallazgo implica cultivo intencional . Los granos de avena domesticados aparecen por primera vez en el registro arqueológico en Europa hace unos 3.000 años. [3] [5] [6]

Descripción

La avena es una hierba alta y robusta, miembro de la familia Poaceae ; puede crecer hasta una altura de 1,8 metros (5,9 pies). Las hojas son largas, estrechas y puntiagudas y crecen hacia arriba; pueden tener entre 15 y 40 centímetros (5,9 a 15,7 pulgadas) de largo y alrededor de 5 a 15 milímetros (0,20 a 0,59 pulgadas) de ancho. En la parte superior del tallo, la planta se ramifica en un racimo suelto o panícula de espiguillas . Estos contienen las flores polinizadas por el viento , que maduran hasta convertirse en semillas o granos de avena. [7] Botánicamente, el grano es una cariopsis , ya que la pared del fruto está fusionada con la semilla real. Al igual que otros granos de cereales, la cariopsis contiene la cáscara exterior o salvado , el almacén de almidón o endospermo que ocupa la mayor parte de la semilla y el germen rico en proteínas que, si se planta en el suelo, puede convertirse en una nueva planta. [8]

Agronomía

Cultivo

La avena es una planta anual que se cultiva mejor en regiones templadas . [7] Toleran menos los inviernos fríos que el trigo, el centeno o la cebada; se ven perjudicados por el frío sostenido por debajo de -7 °C (20 °F). [9] Tienen un menor requerimiento de calor en verano y una mayor tolerancia (y necesidad de) lluvia que los otros cereales mencionados, por lo que son particularmente importantes en áreas con veranos frescos y húmedos, como el noroeste de Europa. [7] [10]

La avena puede crecer en la mayoría de los suelos fértiles y drenados y es tolerante a una amplia variedad de tipos de suelo. Aunque se logran mejores rendimientos con un pH del suelo de 5,3 a 5,7, la avena puede tolerar suelos con un pH tan bajo como 4,5. Son más capaces de crecer en suelos pobres en nutrientes que el trigo o el maíz , pero generalmente son menos tolerantes a la alta salinidad del suelo que otros cereales. [11]

Malezas, plagas y enfermedades.

Hoja de avena infectada con roya de la corona

La avena puede superar a muchas malezas, ya que crece espesa (con muchos brotes de hojas) y vigorosamente, pero aún está sujeta a algunas malezas de hoja ancha . El control puede ser mediante herbicidas o mediante un manejo integrado de plagas con medidas como la siembra de semillas libres de malezas. [12]

La avena está relativamente libre de enfermedades. Sin embargo, padecen algunas enfermedades de las hojas, como la roya del tallo ( Puccinia graminis f. sp. avenae ) y la roya de la corona ( P. coronata var. avenae ). [13] La infección por roya de la corona puede reducir en gran medida la fotosíntesis y las actividades fisiológicas generales de las hojas de avena, reduciendo así el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. [14] [15]

La avena es atacada por nematodos e insectos como pulgones, gusanos cogolleros, abejorros, saltamontes, trips y gusanos de alambre. La mayoría de estas plagas no son específicas de la avena y sólo ocasionalmente causan daños importantes a los cultivos de avena. [dieciséis]

Procesando

Gachas de avena totalmente procesadas , listas para cocinar

La avena cosechada pasa por múltiples etapas de molienda. La primera etapa es la limpieza, para eliminar semillas de otras plantas, piedras y cualquier otro material extraño. Lo siguiente es descascararlo para eliminar el salvado no digerible, dejando la semilla o " grapo ". El calentamiento desnaturaliza las enzimas de la semilla que la harían agria o rancia; Luego, el grano se seca para minimizar el riesgo de deterioro por bacterias y hongos. Pueden seguir numerosas etapas de corte o molienda del grano, dependiendo del tipo de producto que se requiera. Para la avena (harina de avena), el grano se muele hasta obtener una finura específica. Para uso doméstico, como hacer gachas , la avena a menudo se enrolla para que se cocine más rápido. [17]

La harina de avena se puede moler para uso a pequeña escala pulsando copos de avena o avena tradicional (no rápida) en un procesador de alimentos o molinillo de especias. [18]

Producción y comercio

En 2022, la producción mundial de avena fue de 26 millones de toneladas, liderada por Canadá con el 20% del total y Rusia con el 17% (tabla). Esto se compara con más de 100 millones de toneladas de trigo , por ejemplo. [19] El comercio mundial representa un porcentaje modesto de la producción, menos del 10%, y la mayor parte del grano se consume en los países productores. El principal exportador es Canadá, seguido de Suecia y Finlandia; Estados Unidos es el principal importador. [20]

Los futuros de avena se negocian en dólares estadounidenses en cantidades de 5.000 bushels en la Bolsa de Comercio de Chicago y tienen fechas de entrega en marzo, mayo, julio, septiembre y diciembre. [21]

genómica

genoma

Avena sativa es una especie alohexaploide con tres genomas ancestrales (2 n =6 x =42; AACCDD). [22] [23] [24] Como resultado, el genoma es grande (12,6 Gb, valor 1C = 12,85) y complejo. [25] [26] La avena hexaploide cultivada tiene una arquitectura cromosómica en mosaico única que es el resultado de numerosas translocaciones entre los tres subgenomas. [22] [27] Estas translocaciones pueden causar barreras reproductivas e incompatibilidades al cruzar variedades con diferente arquitectura cromosómica. Por lo tanto, el mejoramiento de la avena y el cruce de los rasgos deseados se han visto obstaculizados por la falta de un ensamblaje genómico de referencia. En mayo de 2022, se informó sobre una secuencia del genoma de referencia completamente anotada de Avena sativa . [22] Se presume que el subgenoma AA se deriva de Avena longiglumis y el CCDD del tetraploide Avena insularis . [22]

Genética y cría

Las especies de Avena pueden hibridarse , y los genes introgresados ​​(traídos) de otras especies del genoma "A" han contribuido con muchos rasgos valiosos, como la resistencia a la roya de la corona de la avena . [28] [29] Pc98 es uno de esos rasgos, una introgresión de A. sterilis CAV 1979 , que confiere resistencia en todas las etapas (ASR) contra Pca . [30]

Es posible hibridar avena con gramíneas de otros géneros, lo que permite a los fitomejoradores la fácil introgresión de rasgos. A diferencia del trigo , la avena a veces conserva cromosomas del maíz o del mijo perla después de tales cruces. Estos cruces anchos generalmente se realizan para generar material reproductivo haploide duplicado ; la rápida pérdida de los cromosomas extraños del donante de polen no emparentado da como resultado una planta con un solo conjunto de cromosomas (un haploide ). [31] [32] [33]

Las líneas de adición con cromosomas extraños se pueden utilizar como fuente de rasgos novedosos en la avena. Por ejemplo, la investigación sobre líneas de adición de avena y maíz se ha utilizado para mapear genes implicados en la fotosíntesis C4 . Para obtener la herencia mendeliana de estos nuevos rasgos, se han establecido líneas híbridas de radiación , en las que se han introgresado segmentos de cromosomas del maíz en el genoma de la avena. Esto potencialmente transfiere miles de genes de una especie que está emparentada lejanamente, pero no se considera una técnica de OGM . [34]

Un estudio de 2013 aplicó una repetición de secuencia simple y encontró cinco grupos principales, a saber, cultivares comerciales y cuatro grupos de variedades locales . [35] [36]

Valor nutritivo

Nutrientes

La avena cruda tiene un 66% de carbohidratos , incluido un 11% de fibra dietética y un 4% de betaglucanos , un 7% de grasa , un 17% de proteínas y un 8% de agua (de mesa). En una porción de referencia de 100 g (3,5 oz), la avena proporciona 389 kilocalorías (1630  kJ ) y es una fuente rica (20% o más del valor diario , VD) de proteínas (34% VD), fibra dietética (44% DV), varias vitaminas B y numerosos minerales dietéticos , especialmente manganeso (213% DV) (tabla).

Efectos en la salud

El consumo crónico de productos de avena reduce los niveles sanguíneos de lipoproteínas de baja densidad y colesterol total , [40] reduciendo el riesgo de enfermedad cardiovascular . [41] El efecto beneficioso del consumo de avena para reducir los lípidos en sangre se atribuye al betaglucano de avena . [40] [41] El consumo de avena puede ayudar a reducir el índice de masa corporal en personas obesas . [41]

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos permite a las empresas hacer declaraciones de propiedades saludables en las etiquetas de productos alimenticios que contienen fibra soluble de avena integral, siempre que el alimento proporcione 0,75 gramos de fibra soluble por porción. [42]

Usos

como comida

Cuando se utiliza en alimentos, la avena se suele enrollar o triturar para obtener harina de avena o se muele para obtener harina de avena fina . La avena se come principalmente como papilla , pero también se puede utilizar en una variedad de productos horneados, como pasteles de avena (que pueden hacerse con avena gruesa cortada en acero para obtener una textura más áspera), galletas de avena y pan de avena. La avena es un ingrediente de muchos cereales fríos, en particular del muesli y la granola ; la Quaker Oats Company introdujo la avena instantánea en 1966. [43] La avena también se utiliza para producir sustitutos de la leche (" leche de avena "). [44] A finales de 2020, el mercado de la leche de avena se convirtió en el segundo más grande entre las leches vegetales en los Estados Unidos, después de la leche de almendras , pero superando las ventas de leche de soja . [45] Como pilar del oeste de Gales durante siglos, hasta los cambios en las prácticas agrícolas en la década de 1960, la avena se utilizaba en muchos platos tradicionales galeses , incluido el pan de laver , un desayuno galés , y los " berberechos y huevos" servidos con pan de avena. [46]

En Gran Bretaña, la avena se utiliza a veces para elaborar cerveza, como la avena negra, donde un porcentaje de avena, a menudo un 30%, se añade a la cebada para obtener el mosto . [47] La ​​caudle de avena , hecha de cerveza y avena con especias, era una bebida tradicional británica y una de las favoritas de Oliver Cromwell . [48] ​​[49]

Alimentación animal

Una mezcla de cereales preparada comercialmente para caballos, con maíz ondulado, avena y cebada mezclados con melaza y suplemento granulado.

La avena se utiliza habitualmente como alimento para caballos cuando se necesitan carbohidratos adicionales y el consiguiente aumento de energía. La cáscara de avena se puede triturar (" enrollar " o "rizar") para que sea más fácil de digerir, [50] o se puede alimentar entera. Se pueden administrar solos o como parte de una pastilla alimenticia mezclada. El ganado también se alimenta con avena, ya sea entera o molida hasta obtener una harina gruesa utilizando un molino de rodillos , un molino de rebabas o un molino de martillos . El forraje de avena se utiliza habitualmente para alimentar a todo tipo de rumiantes, como pasto, paja, heno o ensilaje. [51]

Cobertura del suelo

La avena de invierno se puede cultivar como cobertura vegetal fuera de temporada y arar en la primavera como fertilizante verde o cosechar a principios del verano. También se pueden utilizar para pastos; se los puede pastorear por un tiempo y luego se les puede permitir que se dirijan a la producción de granos, o se los puede pastorear continuamente hasta que otros pastos estén listos. [52]

Otros usos

La paja de avena se utiliza como lecho para animales; Absorbe líquidos mejor que la paja de trigo. [53] La paja se puede utilizar para hacer muñecos de maíz , pequeñas figuras decorativas tejidas. [54] Atada en una bolsa de muselina, la paja de avena se ha utilizado para ablandar el agua del baño. [55]

Enfermedad celíaca

La enfermedad celíaca (o celíaca) es una enfermedad autoinmune permanente desencadenada por las proteínas del gluten . [56] [57] [58] [59] Casi siempre ocurre en personas genéticamente predispuestas, y tiene una prevalencia de aproximadamente el 1% en el mundo desarrollado . [56] [60] [61] Los productos de avena frecuentemente están contaminados por otros granos que contienen gluten, principalmente trigo y cebada , lo que requiere precaución en el uso de avena si las personas son sensibles al gluten de esos granos. [57] [58] [62] [63] Por ejemplo, el pan de avena a menudo contiene solo una pequeña proporción de avena junto con trigo u otros cereales. [64] El uso de avena pura en una dieta sin gluten ofrece un valor nutricional mejorado, [58] [65] pero sigue siendo controvertido porque una pequeña proporción de personas con enfermedad celíaca reacciona a la avena pura. [57] [66]

En la cultura humana

En su Diccionario de la lengua inglesa de 1755 , Samuel Johnson definió la avena como "un grano que en Inglaterra generalmente se da a los caballos, pero que en Escocia sustenta a la gente". [67]

"Oats and Beans and Barley Grow" es la primera línea de una canción popular tradicional (1380 en el Roud Folk Song Index ), grabada en diferentes formas desde 1870. Se grabaron canciones similares de Francia, Canadá, Bélgica, Suecia e Italia. [68]

En inglés , la avena se asocia con las relaciones sexuales , como en los modismos "siembra de avena (salvaje)", que significa tener muchas parejas sexuales en la juventud, [69] y "getting your oats", que significa tener relaciones sexuales con regularidad. [70]

Referencias

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