Coffea charrieriana , también conocido como café Charrier , es una especie de planta con flores del género Coffea . Es unaplanta de café sin cafeína endémica de Camerún en África Central . Es el primer Coffea sin cafeína registrado en África Central y el segundo registrado en África . [2] La primera especie libre de cafeína fue descubierta previamente en Kenia , llamada C. pseudozanguebariae . [3] El Instituto Internacional para la Exploración de Especies de la Universidad Estatal de Arizona y un comité de taxónomos y científicos votaron a C. charrieriana como una de las 10 especies principales descritas en 2008. [4]
Coffea charrieriana se clasifica en la familia Rubiaceae y el género Coffea . Actualmente existen 120 especies de Coffea repartidas en África tropical y Asia , de las cuales dos, Coffea arabica y Coffea canephora , dominan la producción mundial de cafetos, representando el 99% de la producción. [2]
Esta planta es endémica del oeste de Camerún en la Reserva Forestal de Bakossi . Crece en un hábitat de selva húmeda en laderas rocosas de una altitud de 160 m [2] y un rango de elevación promedio de 300 m. Está muy amenazado por la deforestación para la tala y la producción de aceite de palma en su vulnerable hábitat forestal de tierras bajas. [5]
Coffea charrieriana fue descubierta en 2008 y los hallazgos se publicaron en un artículo titulado "Un nuevo café sin cafeína de Camerún" en el Botanical Journal of the Linnean Society . [2] La planta fue nombrada por los autores del artículo, Piet Stoffelen y Francois Anthony, en honor al profesor A. Charrier, quien había realizado importantes esfuerzos en favor de la industria del café . Su trabajo incluyó liderar la investigación y recolección de mejoramiento de café en el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) durante los últimos 30 años del siglo XX. También ocupó un puesto en la Oficina Francesa de Recursos Genéticos (BRG) de 1988 a 1993. Actualmente trabaja como director de investigación en el Instituto Nacional de Investigación Agrícola (INRA), centrándose en la genética y el mejoramiento vegetal . [2]
Como resultado de la colaboración entre el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD), Biodiversity International, el Museo de Historia Natural de París y el Centro Francés de Investigación Agrícola de 1966 a 1987, plantas de café de Madagascar , Comoras , Islas Mascareñas , Guinea , Costa de Marfil , Se recogieron Camerún , África Central , Congo , Etiopía , Kenia y Tanzania . Los esquejes de C. charrieriana se recolectaron por primera vez en 1985 en la Reserva Forestal Bakossi en Camerún, en África Central, junto con otras 70 especies de Coffea , muchas de las cuales ya estaban identificadas taxonómicamente. [6] Aunque C. charrieriana fue identificada como morfológicamente diferente a las especies de Coffea previamente identificadas , no se realizaron más trabajos hasta 1997. En 1997, los esquejes se enviaron al Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD), en el que se realizaron estudios adicionales, como observaciones de Se realizó la testa de la semilla , observaciones anatómicas de las hojas y análisis bioquímicos. No fue hasta el año 2008, luego de estudios morfológicos y genéticos de esta especie, que fue reconocida como una nueva especie de Coffea . [2] El análisis de genotipo revela que C. charrieriana se separó de un ancestro común hace 11,15 millones de años. [3]
Coffea charrieriana puede crecer hasta un rango de 5 a 10 m (16 a 33 pies) de altura y extenderse de 5 a 7 m (16 a 23 pies). Los arbustos pueden crecer entre 1 y 1,5 m (3 pies 3 pulgadas - 4 pies 11 pulgadas) de altura, [7] mientras que las ramitas tienen 1 a 2 mm (0,039 a 0,079 pulgadas) de diámetro. [2] Las estípulas tienen pelos diminutos en la parte superior y se superponen entre sí y tienen forma delta a triangular y miden 2 mm (0,079 pulgadas) de largo. C. charrieriana tiene hojas pequeñas y delgadas de marco elíptico . La base de la hoja tiene forma ligeramente acuñada, mientras que el ápice de la hoja se estrecha hasta convertirse en una punta redonda. Este punto ahusado mide aproximadamente entre 7 y 13 mm (0,28 a 0,51 pulgadas) de largo. Tanto la parte superior como la inferior de la superficie de la hoja están libres de pelos y son lisas. Los pecíolos de las hojas miden 2 mm (0,079 pulgadas) de largo. Sus láminas foliares miden de 4 a 8 cm (1,6 a 3,1 pulgadas) de largo por 2,2 a 3,5 cm (0,87 a 1,38 pulgadas) de ancho y presentan de tres a siete células nerviosas secundarias por lado de la vena media. Las venas terciarias son reticuladas y tienen una estructura filiforme. La hoja también tiene estructuras de domatia que no tienen pelo. Anatómicamente, la estructura de la hoja consta de una epidermis superior (20 a 30 μm), mesófilo en empalizada (20 a 30 μm), mesófilo esponjoso (45 a 70 μm) y epidermis inferior (10 a 20 μm). Esta estructura es bastante similar a las encontradas en otras especies de Coffea . [2] Sin embargo, en comparación con otras especies de Coffea , las hojas son delgadas, de 100 a 130 μm de grosor y contienen muy pocos nervios secundarios. Estas propiedades difieren de otras especies de Coffea que se encuentran específicamente en África Central y se asemejan a las de Phaeanthus ebracteolatus , una especie silvestre que se encuentra en África. El tamaño de los componentes individuales de la estructura de las hojas también es mucho más pequeño que el promedio observado en la mayoría de las otras especies de Coffea . Además, esta característica de hoja anormalmente pequeña es una de las tres conocidas en África Central, junto con C. anthonyi y C. kapakata .
Hay de una a dos inflorescencias por tallo; cada inflorescencia contiene una flor y dos cálculos. Los calículos se dividen en estructuras superior e inferior. El cálculo inferior tiene forma de borde con dos lóbulos de hojas más pequeños. El cálculo superior tiene dos estipulares de forma ampliamente triangular y dos lóbulos foliares elípticos de forma estrecha. Esta planta se compone de frutos que son drupas por naturaleza, cada uno de los cuales contiene dos pirenos, con una semilla por pireno. El fruto está conectado a un pedúnculo sin pelo de 2 mm (0,079 pulgadas) de largo. El fruto rojo y carnoso mide entre 9 y 10 mm × 7 mm (0,35 a 0,39 pulgadas × 0,28 pulgadas), mientras que la semilla de café en el interior tiene forma elíptica y está cubierta por una cubierta de semilla parenquimatosa . Comparativamente con otras especies de Coffea , C. charrieriana carece de esclereidas en la cubierta de su semilla; la ausencia de esclereidas se observa en plantas del género Psilanthus y otras especies de Madagascar. La semilla mide 5 mm (0,20 pulgadas) de largo x 4 mm (0,16 pulgadas) de ancho x 3 mm (0,12 pulgadas) de espesor. Característica de la especie Coffea , la semilla es redondeada, lisa y estriada. [2] Las flores no tienen tallo y constan de cinco pétalos. El tubo de la corola blanco mide 1 mm (0,039 pulgadas) de largo, mientras que los lóbulos miden de 5 a 8 mm (0,20 a 0,31 pulgadas) de largo y de 2 a 3 mm (0,079 a 0,118 pulgadas) de ancho. El gineceo de la flor es un pequeño disco que se encuentra en la parte superior del ovario y está rodeado por una rama de cáliz truncada y lisa . Las características de la flor se asemejan mucho a las del género Coffea . En la flor sobresalen las anteras y el estilo ; las anteras también están unidas a la corola. El filamento corto que se conecta a la zona entre el tubo, los lóbulos y la corola no es semitransparente, lo que lo convierte en una especie distinta del género estrechamente relacionado Psilanthus , en el que esta sección es generalmente de color semitransparente. [2] C. charrieriana también posee un tubo de corola (1 mm de largo), estilo (10 mm de largo), estigma de dos lóbulos (2 mm de largo), antera (3 mm de largo) y filamento de antera (2 mm de largo). El tamaño del tubo de la corola , los lóbulos de la corola y las anteras difieren de otras especies conocidas de Coffea de África Central.
El análisis bioquímico de las semillas revela que no contienen cafeína, [2] esta característica bioquímica sin cafeína se encuentra generalmente en las especies de Coffea de Madagascar . [8] Los estudios informaron que 30 de 47 especies de Coffea de Madagascar tenían muy poco o ningún rastro de cafeína. [9] Es la segunda especie libre de cafeína, junto con C. pseudozanguebariae que crece en un bosque seco costero cerca del Océano Índico . [8] Se sugiere que la ausencia de cafeína en la especie Coffea se debe a una deficiencia de espliceosoma . Aunque las plantas contienen los genes necesarios para producir cafeína, debido a un mal funcionamiento en la vía de síntesis de proteínas como resultado de patrones de empalme incorrectos , la cafeína no se produce. La ausencia de cafeína está provocada por un patrón de herencia monogénico , con la participación de un gen y dos alelos; la planta que contiene el alelo recesivo no contiene cafeína. Por otro lado, es probable que el nivel de producción de cafeína esté controlado por herencia poligénica y que la cantidad de cafeína producida sea un factor genético. [9] Mediante análisis adicionales, se descubrió que en lugar de acumulación de cafeína, el gen deficiente de la cafeína sintasa responsable de la producción de cafeína había producido en su lugar una sustancia llamada teobromina . Este descubrimiento realizado por científicos condujo a una mayor comprensión sobre la genética de la cafeína en las plantas de Coffea y a la capacidad de hibridar plantas de café con plantas sin cafeína para producir una línea de semillas descafeinadas con concentraciones más bajas de cafeína. También abrió la opción de eliminar este gen particular en plantas que contienen cafeína para crear una planta sin cafeína. [10]
En comparación con otros Coffea , C. charrieriana junto con C. canephora y C. mannii tienen un porcentaje de ácido linoleico significativamente menor . C. charrieriana también tuvo el contenido más bajo de ácidos grasos poliinsaturados (<30%) [8] y 0,8% de materia seca. [2] Como resultado, aunque es originaria de África, C. charrieriana está filogenéticamente más cerca de las especies malgaches que de las africanas (Dussert et al. 2008, 2953). Al examinar los componentes de la hoja de C. charrieriana , forma un grupo de genes separado para C. anthonyi, C. arabica, C. canephora, C. humilis, C. kapakata, C liberica, C. liberica var liberica y C. mannii. [11] C. charrieriana también tiene ácidos cafeoilquínicos (CQA) más bajos que otras especies de Coffea . [12] Al analizar únicamente el contenido de ácidos grasos, C. charrieriana está más estrechamente relacionada con C. congensis y forma un clado separado de los otros 59 genotipos de Coffea . [8]
En C. charrieriana se analizaron más análisis genéticos de retrotransposones repetidos en tándem largos (LTR-RT), más específicamente de los linajes SIRE y Del . "LTR-RT son secciones redundantes del genoma de la planta ". Se descubrió que, mientras que otras especies de Coffea de África occidental y central contenían entre un 4,5% y un 5,1% del linaje SIRE, C. charrieriana contenía un 3,2%. Además, C. charrieriana también tuvo el porcentaje más bajo de fracción Del, 13,1% en comparación con el 14-16,2% encontrado en otras especies de África occidental y central. Esto sugiere que, según las observaciones de SIRE y Del, C. charrieriana es genéticamente distinta de su especie homóloga geográfica. [13]
Coffea charrieriana también tiene el genoma de cloroplasto más grande dentro del género Coffea . Al agrupar las 52 especies de Coffea y Psilanthus , C. charrieriana , junto con otra especie, P. travancorensis , fueron excluidas de los grupos debido a resultados deficientes del análisis. Aunque C. charrieriana se origina en Camerún, los resultados genéticos sugieren una ubicación de C. charrieriana entre los dos géneros de Psilanthus y Coffea . Es genéticamente similar a las especies de Coffea de África occidental y central , pero comparte similitudes morfológicas con Psilanthus , como su vegetación. La dificultad para agrupar C. charrieriana es probablemente el resultado de una antigua hibridación entre C. charrieriana y un cloroplasto de Psilanthus , que condujo a un genoma mixto. [14]
Los alcaloides se encuentran en muchas plantas, incluidos el café y el té , pero solo están presentes en cantidades muy pequeñas en C. charrieriana. [10]
Coffea charrieriana crece en lugares húmedos y con mucho sol. Durante los períodos secos, la especie sufre morfogénesis de yemas florales , pero las yemas florales no emergen hasta el siguiente evento de lluvia. Después de la lluvia, se observa un evento de floración en siete días. El tiempo que tarda la floración de todas las especies de Coffea oscila entre 5 y 13 días, lo que dificulta el momento correcto de la hibridación. [15]
Al igual que otras especies de Coffea , el fruto carnoso de C. charrieriana contiene frijoles comestibles. Estos se pueden preparar secando, tostando o moliendo, generalmente para hacer café. Como café natural sin cafeína, ofrece una alternativa al café descafeinado artificialmente. [16] Con la creciente demanda de café descafeinado, se han utilizado métodos como la hibridación de plantas entre especies libres de café, la interferencia biotecnológica de la genética y la extracción química para disminuir artificialmente el contenido de cafeína. [17] Generalmente, la presencia de cafeína actúa sobre las papilas gustativas, dando a los productos con cafeína un sabor distintivo, [18] por lo que, como especie sin cafeína, C. charrieriana puede no ser preferible para los bebedores de café que prefieren el sabor que proporciona la cafeína. C. charrieriana se puede utilizar en la hibridación de plantas, ya que la teobromina puede ser transferible entre razas, lo que permite alterar la concentración de cafeína cuando se cruza con una especie que contiene cafeína. [10] Actualmente se están desarrollando semillas de C. charrieriana para convertirlas en el primer café naturalmente libre de cafeína disponible en el mercado; los desarrolladores brasileños denominaron este grano Decaffito . [10]
Otro posible uso de C. charrieriana es extraer ácidos 5-cafeoilquínicos (CQA) de las hojas de café, ya que la mayoría de las especies de Coffea , incluida C. charrieriana , contienen compuestos antioxidantes naturales . Este antioxidante natural se puede utilizar en alimentación y nutracéuticos . [19]
Finca Coffea Diversa en Costa Rica actualmente es [ a partir de? ] cultivando C. charrieriana. [20] [ dudoso – discutir ]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ) Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )