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sorgo bicolor

Sorgo bicolor , comúnmente llamado sorgo [2] ( / ˈs ɔːr ɡ ə m / ) y también conocido como mijo grande , [3] retama , [4] maíz de guinea , [5] durra , [ 6] imphee , [7] jowar , [8] o milo , [9] es una especie de pasto cultivado por su grano , que se utiliza como alimento para humanos, alimento para animales y producción de etanol. El sorgo se originó en África y actualmente se cultiva ampliamente en regiones tropicales y subtropicales. [10] El sorgo es el quinto cultivo de cereales más importante del mundodespués del arroz , el trigo , el maíz y la cebada , con 61.000.000 de toneladas métricas (60.000.000 de toneladas largas; 67.000.000 de toneladas cortas) de producción global anual en 2021. [11] S. bicolor es Normalmente es anual, pero algunos cultivares son perennes. Crece en grupos que pueden alcanzar más de 4 metros (13 pies) de altura. El grano es pequeño, con un diámetro de 2 a 4 milímetros (0,079 a 0,157 pulgadas). Los sorgos dulces son cultivares de sorgo que se cultivan principalmente para forraje, producción de jarabe y etanol; son más altos que los que se cultivan para cereales. [12] [13]

Sorghum bicolor es la especie cultivada de sorgo; sus parientes silvestres conforman el género botánico Sorghum .

Historia

Los primeros restos arqueológicos de sorgo se encuentran en Nabta Playa en el Alto Nilo , c. 8000 a.C. Sin embargo, se trata de sorgo silvestre, de granos pequeños y raquis quebradizo . El sorgo fue domesticado a partir de su ancestro silvestre hace más de 5.000 años en lo que hoy es Sudán. La evidencia más reciente proviene de un sitio arqueológico cerca de Kassala en el este de Sudán, que data del 3500 al 3000 a. C., y está asociada con la cultura neolítica del Grupo Butana . [14] Era el alimento básico del reino de Alodia y de la mayoría de las culturas subsaharianas antes del colonialismo europeo. [15]

El grano de sorgo no se puede consumir a menos que se le quite la cáscara no digerible. Durante la trata transatlántica de esclavos, "la única forma de quitar la cáscara era a mano, con mortero". [17] En los Estados Unidos, las mujeres esclavizadas hacían la mayor parte del trabajo de preparación del sorgo y tenían la tarea de limpiar el grano y convertirlo en harina. [17] El sorgo en los Estados Unidos fue registrado por primera vez por Ben Franklin en 1757. [18]

Algunas variedades de sorgo eran importantes para el comercio del azúcar . En 1857 James FC Hyde escribió: "Pocos temas son de mayor importancia para nosotros, como pueblo, que la producción de azúcar; porque ningún país del mundo consume tanto como los Estados Unidos, en proporción a su población". [19] El precio del azúcar estaba aumentando debido a la disminución de la producción en las Indias Occidentales Británicas y a la mayor demanda de confitería y conservas de frutas , y Estados Unidos estaba buscando activamente una planta de azúcar que pudiera producirse en los estados del norte. La "caña de azúcar china", como se la llamaba, era vista como una planta que sería productiva y de alto rendimiento en esa región. [20]

Richard Pankhurst informa (citando a Augustus B. Wylde) que en la Etiopía del siglo XIX , la durra era "a menudo el primer cultivo sembrado en tierras recién cultivadas", explicando que este cereal no requería el arado minucioso que requerían otros cultivos, y sus raíces no sólo Se descomponían en un buen fertilizante, pero también ayudaban a romper el suelo sin agotar el subsuelo . [21]

En los relatos europeos del siglo XIX, muchos usarían el término "mijo" para referirse tanto al mijo perla como al sorgo. Milho , en referencias portuguesas se usó para referirse tanto al maíz como al sorgo, y los investigadores sospechan que esto se debe a que su ciclo vegetativo es muy similar. Aunque, cuando el sorgo madura produce una espiga de granos expuestos, a diferencia del maíz que produce cáscara. En los relatos europeos, es difícil decir si se refieren al maíz, al mijo o al sorgo. Todos estos cultivos se cultivaban en África y se vendían en barcos de esclavos. [17]

Cultivo

Granos
Rama de panícula con espiguillas.
cabeza de semilla
Granos rojos y blancos.
Cabeza de semilla roja cosechada sobre cabezas de semilla blanca

Los principales productores de S. bicolor en 2022 fueron Nigeria (12%), Estados Unidos (10%), Sudán (8%) y México (8%). [22] También se cultiva con éxito en Europa: el productor más importante en términos de superficie cultivada es Francia, seguida de Italia, España y algunos países del sudeste de Europa con superficies de cultivo de varios miles de hectáreas. [23] El sorgo crece en una amplia gama de temperaturas, grandes altitudes y suelos tóxicos, y puede recuperar su crecimiento después de algunas sequías. [12] El rango de temperatura de crecimiento óptimo es de 12 a 34 °C (54 a 93 °F), y la temporada de crecimiento dura ~ 115 a 140 días. [24] Puede crecer en una amplia gama de suelos, desde suelos arcillosos pesados ​​hasta suelos arenosos con una tolerancia de pH que oscila entre 5,0 y 8,5. [25] Requiere un campo cultivable que haya estado en barbecho durante al menos dos años o donde se haya realizado una rotación de cultivos con leguminosas en el año anterior. [26] La rotación diversificada de cultivos de 2 o 4 años puede mejorar el rendimiento del sorgo, haciéndolo además más resistente a condiciones de crecimiento inconsistentes. [27] En términos de necesidades de nutrientes, el sorgo es comparable a otros cultivos de cereales y requiere nitrógeno, fósforo y potasio para su crecimiento. [28] Tiene cinco características que lo convierten en uno de los cultivos más resistentes a la sequía:

Campo en Addi Azmera
Campo de sorgo


Valores nutricionales

S. bicolor es rica en minerales como fósforo, potasio y zinc. [30] Los valores nutricionales de S. bicolor son comparables a los del arroz, el maíz y el trigo. El valor energético de 100 g de granos de S. bicolor oscila entre 296,1 y 356,0 kcal. [30] Los cereales contienen entre un 60 y un 75 % de carbohidratos, entre un 8 y un 13 % de proteínas y entre un 4 y un 6 % de grasas. [31] El contenido de sacarosa y glucosa en el tallo es del 10 al 16%. [31] En comparación, la caña de azúcar tiene un contenido de azúcar del 10 al 20%. Así, S. Bicolor puede utilizarse como alternativa a la caña de azúcar . La baja digestibilidad del almidón del sorgo se debe a la asociación de los gránulos de almidón con las proteínas y los taninos . [30] La digestibilidad de las proteínas es menor que la del trigo y el maíz. [30] A diferencia de las prolaminas del trigo, el centeno y la cebada, las kafirinas del sorgo no provocan reacciones alérgicas ni respuestas autoinmunes en los seres humanos. [30] Además, las propiedades del sorgo inhiben la expresión de péptidos tóxicos relacionados con la gliadina , lo que convierte a S. bicolor en un grano seguro para el consumo de personas con enfermedad celíaca . [30] Jowar es el mejor sustituto del trigo y el arroz en lo que respecta a la nutrición porque tiene altos niveles de tiamina, niacina, riboflavina y folato.

Dificultades de cultivo

La regulación exitosa de las malezas es un gran desafío en el cultivo de sorgo debido a su lento crecimiento juvenil. El control puede realizarse mecánicamente, pero debe realizarse con precaución ya que el sorgo tiene un sistema de raíces fino y poco profundo. [23]

Plagas y parásitos

Rasgo de pedúnculo recurvado . En algunas variedades y en determinadas condiciones, la panoja pesada hará que el pedúnculo joven y blando se doble, que luego se lignificará en esta posición. Combinado con una inflorescencia aristada , forma una doble defensa contra las aves .

El daño de los insectos es una gran amenaza. Se ha informado que más de 150 especies dañan el sorgo en diferentes etapas de desarrollo. Esta amenaza genera una importante pérdida de biomasa. [32] El sorgo es un huésped de la planta parásita Striga hermonthica . [33] Este parásito es una plaga devastadora para el cultivo. El barrenador europeo del maíz ( Ostrinia nubilalis ) fue introducido en América del Norte mediante el transporte de sorgo infestado. [34]

Las siguientes especies de plagas se reportan para los cultivos de sorgo en el norte de Malí . [35]

Sitophilus zeamais (gorgojo del maíz) y Sitotroga cerealella (polilla del grano Angoumois) atacan el sorgo y el maíz almacenados. [35]

El sorgo produce quitinasas como compuestos defensivos contra las enfermedades fúngicas . [36] La transgénesis de quitinasas adicionales aumenta la resistencia de este cultivo a las enfermedades . [36]

Cosecha y procesamiento

La cosecha se realiza principalmente a mano en los países en desarrollo. La panoja que contiene los granos se corta del tallo cuando se alcanza el contenido de humedad adecuado del 16 al 20 %. La madurez de la semilla se puede reconocer por la aparición de una mancha negra en la conexión entre la semilla y la planta. [24] La trilla puede realizarse entonces de forma manual o mecánica. Antes de almacenar las semillas, es necesario que alcancen un contenido de humedad de sólo el 10%, ya que un mayor contenido de humedad contribuye al crecimiento de moho y a la germinación de las semillas. [37]

Usos

Dos escobas estilo 'cola de pavo'
Escobas estilo 'cola de pavo'
Hervido

Hoy en día, el sorgo se cultiva en muchas partes del mundo. [38] El grano se utiliza como alimento humano y para fabricar licor, alimento para animales o etanol de base biológica . El grano de sorgo no contiene gluten , tiene un alto contenido de almidón resistente [ se necesita aclaración ] y tiene compuestos fenólicos más abundantes y diversos en comparación con otros cultivos de cereales importantes [39] [40]

Uso culinario

En muchas partes de Asia y África, el grano de sorgo se utiliza para hacer panes planos que constituyen el alimento básico de muchas culturas. [42] [43] Los granos reventados son un refrigerio popular en algunas partes del oeste de la India. [44]

En la India , donde comúnmente se le llama jwaarie, jowar, jola o jondhalaa , el sorgo es una de las fuentes básicas de nutrición en Rajasthan , Punjab , Haryana , Uttar Pradesh y los estados de la meseta del Deccan de Maharashtra , Karnataka y Telangana . A partir de este grano se prepara un pan indio llamado bhakri , jowar roti o jolada rotti . [45] [46]

En Túnez , donde comúnmente se le llama droô, se prepara un plato tradicional de gachas con sorgo molido en polvo, leche y azúcar . El plato es un desayuno básico que se consume en los meses de invierno. [47]

En Centroamérica , las tortillas a veces se elaboran con sorgo. Aunque el maíz es el grano preferido para hacer tortillas, el sorgo se utiliza mucho y tiene buena aceptación en Honduras . Se prefiere el sorgo blanco para hacer tortillas. [48]

El jarabe de sorgo dulce se conoce como melaza en algunas partes de Estados Unidos, aunque no es verdadera melaza .

En los países del sur de África , el sorgo, junto con la leche, el azúcar y la mantequilla , se utiliza para preparar Maltabella, una variación de la papilla de mijo.

Bebida alcohólica

En China , el sorgo se conoce como gaoliang (高粱) y se fermenta y destila para producir una forma de aguardiente claro conocido como baijiu (白酒), ​​de los cuales el más famoso es Maotai (o Moutai). En Taiwán , en la isla llamada Kinmen , el sorgo simple se transforma en licor de sorgo. En varios países de África, incluidos Zimbabwe , Burundi , Malí , Burkina Faso , Ghana y Nigeria , el sorgo, tanto de la variedad roja como de la blanca, se utiliza para elaborar la tradicional cerveza opaca . El sorgo rojo confiere un color marrón rosado a la cerveza. [49]

Etanol de base biológica

En Australia , América del Sur y Estados Unidos , el grano de sorgo se utiliza principalmente como alimento para el ganado y en un número creciente de plantas de etanol. [50] En algunos países, los tallos de sorgo dulce se utilizan para producir biocombustibles exprimiendo el jugo y luego fermentándolo hasta obtener etanol . [51] La Universidad Texas A&M en los Estados Unidos está realizando actualmente pruebas para encontrar las mejores variedades para la producción de etanol a partir de hojas y tallos de sorgo en los Estados Unidos. [52]

Agrícola

Se utiliza en piensos y pastos para el ganado. Sin embargo, su uso es limitado porque el almidón y las proteínas del sorgo son más difíciles de digerir para los animales que los almidones y las proteínas del maíz. Un estudio sobre ganado mostró que el sorgo triturado al vapor era preferible al sorgo laminado en seco porque mejoraba el aumento de peso diario. [38] En los cerdos, se ha demostrado que el sorgo es una opción alimenticia más eficiente que el maíz cuando ambos granos se procesan de la misma manera. [38]

La introducción de variedades mejoradas, junto con mejores prácticas de gestión, ha ayudado a aumentar la productividad del sorgo. En la India, se cree que los aumentos de productividad han liberado seis millones de hectáreas de tierra. ICRISAT ( Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para los Trópicos Semiáridos ), en colaboración con socios, produce variedades mejoradas de cultivos, incluido el sorgo. Se han liberado unos 194 cultivares mejorados de sorgo del instituto. [53]

Sorgo como alternativa al maíz

El sorgo se puede cultivar como alternativa al maíz . Por ejemplo, en una rotación de cultivos , el maíz puede ser sustituido por sorgo. [54] El sorgo tiene el 96% del valor nutricional del maíz. Además, tiene más proteínas que el maíz. Sin embargo, es importante tener en cuenta que las concentraciones de proteínas pueden variar y, por lo tanto, es necesario comprobarlas en el momento de la cosecha. Además, el sorgo es menos digerible que el maíz debido a su perfil de aminoácidos . [55] También contiene algunas sustancias amargas que pueden hacer que no sea muy apetecible. [55] A pesar de estas desventajas, el sorgo es una solución adecuada para regiones más cálidas donde el agua es limitada. Otra ventaja es que el sorgo tiene un rendimiento comparable al del maíz. [56]

Otros usos

También se utiliza para elaborar una tradicional escoba de maíz . [57] Los tallos recuperados de la planta de sorgo se utilizan para fabricar un material decorativo de carpintería comercializado como tablero Kirei.

como una mala hierba

Las razas de malezas de S. bicolor sensu lato , especialmente Sorghum × drummondii , [58] se conocen como shattercane. [59]

Investigación

Se han realizado investigaciones para desarrollar un cruce genético que haga que la planta sea más tolerante a temperaturas más frías y desentrañe los mecanismos de tolerancia a la sequía, ya que es originaria de climas tropicales. [60] [61] [62] [63]

En Estados Unidos, esto es importante porque el costo del maíz aumentaba constantemente debido a su uso en la producción de etanol para añadirlo a la gasolina.

El ensilaje de sorgo se puede utilizar como sustituto del ensilaje de maíz en la dieta del ganado lechero . [64] Más investigaciones han encontrado que el sorgo tiene un valor nutricional más alto en comparación con el maíz cuando se alimenta al ganado lechero, y el tipo de procesamiento también es esencial para cosechar la máxima nutrición del grano. La alimentación con sorgo en copos al vapor mostró un aumento en la producción de leche en comparación con el laminado en seco. [64]

Se están realizando investigaciones adicionales [ ¿cuándo? ] sobre el sorgo como fuente potencial de alimento para satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos. El sorgo es resistente al estrés relacionado con la sequía y el calor. La diversidad genética entre subespecies de sorgo lo hace más resistente a plagas y patógenos que otras fuentes de alimento menos diversas. Además, es muy eficiente a la hora de convertir la energía solar en energía química, y también en el uso del agua. [65] Todas estas características lo convierten en un candidato prometedor para ayudar a satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos. Como tal, muchos grupos alrededor del mundo están persiguiendo [ ¿cuándo? ] iniciativas de investigación en torno al sorgo (específicamente Sorghum bicolor ): Universidad Purdue , [66] Instituto HudsonAlpha de Biotecnología, [65] Danforth Plant Science Center , [65] la Universidad de Nebraska , [67] y la Universidad de Queensland [68] entre otros. La Universidad de Queensland participa en actividades de premejoramiento utilizando parientes silvestres de cultivos como donantes junto con variedades populares como receptores para hacer que el sorgo sea más resistente al estrés biótico. [69]

Otra aplicación de investigación del sorgo es como biocombustible. El sorgo dulce tiene un alto contenido de azúcar en su tallo, que puede convertirse en etanol. La biomasa se puede quemar y convertir en carbón vegetal, gas de síntesis y bioaceite.

genoma

El genoma de S. bicolor fue secuenciado entre 2005 y 2007. [70] [71] Generalmente se considera diploide y contiene 20 cromosomas, [72] sin embargo, hay evidencia que sugiere un origen tetraploide para S. bicolor . [73] El tamaño del genoma es de aproximadamente 800 Mbp. [74]

Paterson y cols. de 2009 proporciona un ensamblaje genómico de 739 megabases . [75] La base de datos genómica más utilizada esSorGSD mantenido por Luo et al. , 2016. [75] Hay un atlas de expresión disponible en Shakoor et al. , 2014 con 27.577 genes . [75] A partir de 2021no hay pangenoma disponible. [75] Para el mejoramiento molecular (u otros fines),Bekele et al. han creado una matriz de SNP . , 2013, un 3K SNP Infinium de Illumina, Inc. [75]

Ver también

Referencias

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