NOPAL: CARACTERÍSTICAS, REPRODUÇÃO, NUTRIÇÃO, PROPRIEDADES - BIOLOGIA - 2025

O nopal (Opuntia) é um gênero de cacto cujas espécies foram usadas por mais de 100 anos pelos habitantes do México, da fronteira Estados Unidos-México e dos Estados Unidos. Esses cactos também são conhecidos como atuns e são plantas de uso ornamental.

Opuntia é o gênero mais diverso e amplamente distribuído na América. No mundo, cerca de 1600 espécies são conhecidas. Este gênero está fortemente associado à polinização por abelhas e co-evoluiu com pelo menos dois gêneros desses insetos.

Nopal com frutas. XHUANX

Exemplos espetaculares de associações formadas por esses cactos conhecidos como nopaleras podem ser vistos na natureza. As nopaleras consistem no agrupamento de cactos de vários gêneros. Dentro desses agrupamentos, pode haver cerca de 144 variantes do gênero Opuntia.

As flores e frutos do Nopal estão intimamente associados à polinização e dispersão de sementes por animais. A reprodução sexuada e a multiplicação vegetativa por fragmentação são comuns e explicam o sucesso reprodutivo do gênero Opuntia.

Este cacto foi estudado por suas propriedades hipoglicêmicas e seu uso potencial para o tratamento de diabetes tipo 2.

Origem do nopal

O México é o centro de diversidade mais importante com 669 espécies e 244 subespécies de Opuntia. Na verdade, o Nopal faz parte das figuras que aparecem em sua bandeira.

Fonte: pixabay.com

Especificamente, o gênero Opuntia é nativo do México central e de lá foi disperso na América do Norte, América Central e Caribe e possivelmente na América do Sul em tempos pré-colombianos. De lá, os turistas transportaram o Nopal do México ou de países vizinhos para a Europa e o resto do mundo.

Caracteristicas

Estado

As raízes dos cactos em geral recebem pouca atenção. Eles se desenvolvem quando as aréolas fazem contato com o solo. Esses tipos de raízes diferem de outras plantas porque desenvolvem características xeromórficas que permitem à planta sobreviver em condições de seca. Essas raízes podem contribuir para a tolerância à seca de diferentes maneiras:

1. Restrição da superfície radicular e diminuição de sua permeabilidade à água, enquanto as raízes finas são recobertas por uma camada mais ou menos impermeável à água, ou ainda possuem uma camada de cicatrização para evitar a perda de água no solo seco.
2. Absorção rápida da pequena quantidade de água fornecida pelas chuvas leves, através da formação de “raízes da chuva” que se desenvolvem poucas horas após receberem as gotas d'água, e que desaparecem com a secagem do solo.
3. Diminuição da transpiração nas hastes devido ao alto potencial hídrico das raízes.

Cladodio (caule)

Os cladódios são as hastes modificadas com função de folha. Esses caules têm pequenos brotos conhecidos como areolas, que têm cabelos e espinhos. Os cladódios são caules suculentos com casca verde e função fotossintética. Eles são oblongos, em forma de espátula oblonga, com cerca de 30 a 40 cm de comprimento, às vezes até 80 cm e 18-25 cm de largura.

As areolas presentes nos cladódios produzem, além dos espinhos, pequenos espinhos curtos como os cabelos chamados glochídeos. Os estômatos são abundantes e estão presentes em toda a superfície dos caules e estão uniformemente distribuídos.

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A epiderme dos cladódios tem várias funções, como regular o movimento do dióxido de carbono para a planta, como o oxigênio para fora da planta, reter água no corpo da planta e proteger a planta de fungos, insetos e luz. solar intenso.

As cactáceas têm metabolismo CAM (metabolismo ácido das crassuláceas) e geralmente são consideradas resistentes à seca porque armazenam grandes quantidades de água em seus caules.

Espinhos

Conseqüentemente, a presença de espinhos é uma característica particular dos cactos. Os espinhos crescem a partir das aréolas e dois tipos de espinhos podem ser distinguidos (espinhos e cabelos, este último mais conhecido como glochídeos).

Os espinhos são folhas modificadas para evitar a perda de água e servir de defesa contra predadores. São de grande importância como caráter morfológico com potencial taxonômico.

Flores e botões de flores

Ao contrário de outros cactos, no nopal, os novos cladódios (nopalitos) e botões florais crescem a partir dos meristemas areolares. Eles já podem produzir uma flor ou um cacto. Uma vez produzido, o meristema não realiza este processo novamente.

Além disso, o ácido fitohormônio giberélico tem sido estudado para promover o desenvolvimento dos botões florais e o ácido indol-butírico estimula o crescimento vegetativo dos botões. Dessa forma, uma alta produção floral reduz a produção de nopalitos e vice-versa. A produção de flores e nopalitos pode variar de um ano para outro ao longo da vida do nopal.

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Em regiões subtropicais, os botões de flores de Opuntia começam quando a temperatura média mensal excede 16 ° C. Isso ocorre em março-abril no hemisfério norte e setembro-outubro no hemisfério sul. O período floral oscila entre 3 e 5 semanas em algumas espécies, como O. ficus-indica, e até 25 semanas em O. joconostle.

Morfologia floral

O eixo floral mostra, de sua base para cima, um pedicelo que une a flor ao cladódio, bem como o pericarpo que circunda o ovário inferior e o receptáculo que contém o perianto, androceu e gineceu. Algumas espécies têm 24 tépalas (O. polyacantha), e outras têm 19 (O. phaeacantha)

As flores de Opuntia são geralmente amarelas, mas também são encontradas em laranja, rosa, roxo, vermelho, branco ou salpicado. As flores hermafroditas são as mais comuns. Além disso, possuem numerosos estames, por exemplo, 265 em O. polyacantha, 358 em O. phaeacantha, 450 em O. viridirubra e 598 em O. brunneogemmia. Esses estames são normalmente amarelos ou verdes com um círculo ou espiral.

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Os grãos de pólen são esféricos, cúbicos ou dodecaédricos, com 65-130 μm de diâmetro e pontiagudos ou reticulados.

Algumas espécies possuem nectários na base do estilo. O estilo é simples, oco, geralmente verde ou amarelo, embora às vezes seja rosa, vermelho ou laranja. O estigma aparece acima das anteras e no centro da flor. Cada primórdio seminal consiste na nucela, no saco embrionário, nos tegumentos e na micrópila.

Fruta

Os frutos de Opuntia são uniloculares e polispérmicos. São três tipos de frutos: carnudos (contêm sementes com polpa ao redor e casca fina), frutos secos (sementes quase sem polpa e casca fina) e frutos xoconostles (sementes com pouca polpa e casca grossa e ácida).

Nos frutos carnosos, quando estes amadurecem a casca torna-se espessa, os tubérculos tornam-se imperceptíveis devido à turgidez do tecido, e a superfície fica colorida. 90% da polpa é composta por células parenquimatosas originárias da parte dorsal da epiderme do revestimento funicular e os 10% restantes são tecido funicular.

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Em O. ficus-indica, a casca verde imatura tem atividade estomática e fotossintética, contribuindo de 8 a 10% para o crescimento dos frutos. As aréolas dos frutos sempre possuem glóquidas e podem apresentar espinhos ou cabelos, que podem ser da fase de flor.

Sementes

O crescimento e a maturação das sementes ocorrem 30 a 70 dias após a antese. A semente de Opuntia é pequena e ovóide ou em forma de lente. Uma semente média pode ter 0,45 cm de comprimento, 0,35 de largura e 0,16 cm de espessura.

Sementes de figos da Índia apresentam dormência, que está associada à impermeabilidade do tegumento e ao endurecimento funicular.

Taxonomia

O gênero Opuntia foi descrito por Miller no ano de 1754, da seguinte forma:

- Reino: Plantae.

- Superfilo: Embriófitas.

- Phylum Tracheophyta.

- Classe: Spermatopsida.

- Ordem: Caryophyllales.

- Família: Cactaceae.

- Subfamília: Opuntioideae.

- Gênero: Opuntia P. Miller (1754).

Reprodução

Reprodução sexual

Os frutos e as partes vegetativas, como os cladódios espinhosos, estão intimamente relacionados à dispersão de suas sementes e à alta e eficiente disseminação vegetativa pelos animais.

A multiplicação vegetativa parece ser mais eficiente do que a reprodução sexuada. No entanto, ambas as reproduções (vegetativa e sexual) possivelmente têm contribuído para a ecologia e o sucesso evolutivo deste gênero.

Antese

A biologia reprodutiva da espécie de fruto carnudo Opuntia está relacionada à antese. Nesse sentido, o desenvolvimento da flor requer 21 a 47 dias, podendo se estender até 75 dias.

No hemisfério norte, a antese ocorre entre maio e julho, e no hemisfério sul, entre fevereiro e agosto. Em nopales, a floração costuma durar entre 6 e 12 horas, e se começar tarde, termina no dia seguinte.

Em relação à reprodução do Nopal, a síndrome da flor de abelha já foi descrita. A partir daí sabe-se que a estrutura floral facilitou a polinização por esses insetos, sendo assim a posição do estilete que se projeta dos estames, sendo de grande porte o nectário.

Nesse sentido, os lóbulos do estigma e o próprio estigma são pegajosos e também facilitam a fixação de outros insetos, que funcionam como dispersores de pólen.

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Com relação às flores, não há evidência da fragrância de Opuntia; entretanto, mais de 17 compostos voláteis relacionados ao seu aroma foram determinados em frutas de O. ficus-indica.

Polinizadores

Os visitantes das flores de Opuntia são variados, sendo o grupo mais abundante os Hymenopterans (84 espécies, sendo 19 identificados apenas até o gênero), seguidos por Coleoptera (11 espécies, 11 gêneros), duas espécies de Lepidoptera e até 10 espécies de pássaros..

Esses números podem aumentar de acordo com as bases de dados das investigações realizadas, além do fato de os polinizadores de Opuntia terem sido determinados apenas para uma parte das espécies desse gênero (aproximadamente 19).

Por sua vez, as espécies de abelhas que visitam Opuntia variam durante o período de floração. Por exemplo, nas terras altas de San Luis de Potosí e Zacatecas incluem espécies contínuas e abundantes, espécies contínuas e escassas, espécies raras presentes por um curto período de tempo no final da temporada e espécies casuais.

Características desses insetos

Assim, para um inseto visitante se tornar um polinizador Opuntia, é necessário que:

1. Que o inseto é consumidor de pólen e néctar e que pelo menos 50% do pólen que carrega é Opuntial.
2. Deve cair no estigma.
3. O tempo gasto na flor deve ser relativamente curto.
4. Deve voar de flor em flor.
5. Medindo aproximadamente 1,4 cm de comprimento.

Além disso, a apomixia ocorre com frequência em Opuntia. Apomixia é a produção de sementes sem fertilização prévia. Nesse gênero de planta, o desenvolvimento de embriões adventícios a partir do tecido nucelar é muito comum.

Multiplicação vegetativa

Este tipo de reprodução ocorre com freqüência em Opuntia. De fato, algumas espécies se reproduzem principalmente desta forma (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil e O. trichophora).

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Alguns estudos avaliaram a importância da reprodução e multiplicação no crescimento populacional. A alta frequência de multiplicação vegetativa pode preservar certas características genéticas.

Nutrição

Os cactos opuntióides são espécies cultiváveis ​​em zonas áridas, principalmente devido à sua alta eficiência na conversão de água em biomassa. Por isso, são reconhecidas como uma cultura ideal para regimes áridos.

Culturas domesticadas com sucesso, como O. ficus-indica, desempenham um papel fundamental na economia. As peras espinhosas são altamente comercializadas em todo o mundo. É por isso que o cultivo de Nopal é tão importante quanto o cultivo de agave é para a tequila na economia agrícola do México.

O cacto opuntia atinge alta produtividade, mas apenas com a fertilização adequada. A fertilização média é de 0,9% N, 0,16% P, 2,58% K e 2,35% Ca, para uma produtividade anual de 20 toneladas por hectare ao ano, considerando outros macros e micronutrientes.

As peras espinhosas são utilizadas como alimento forrageiro e como suplemento na nutrição animal.

Propriedades medicinais

O Nopal possui propriedades medicinais derivadas de seus frutos e cladódios. Esses cactos são uma importante fonte de substâncias bioativas e constituintes químicos que aumentam o valor do cacto como produto.

Os cactos possuem alta atividade antioxidante, possuem vitamina C, flavonóides e betaína. Além disso, diversos estudos indicam que tanto as frutas quanto os cladódios possuem alto teor de nutrientes, minerais e vitaminas.

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Estudos recentes mostram o potencial do cacto Opuntia em inibir a carcinogênese em culturas de linha de células in vitro e in vivo.

Em geral, o Nopal tem função medicinal no tratamento de úlceras, antiobesidade, antiinflamatória, cicatrizante, antiviral, redutor do colesterol, anticâncer, neuroprotetor e hipoglicemia.

Espécies representativas

A espécie mais representativa de Opuntia é O. ficus-indica. Além disso, há outro que tem sido bastante estudado, como: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea e O lindheimeri.

Referências

1. Griffith, MP 2004. As origens de uma importante cultura de cactos, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): Novas evidências moleculares. American Journal of Botany 91 (11): 1915-1921.
2. AO. 2017. Ecologia da colheita, cultivo e usos da pêra cacto. 224 p.
3. Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Biologia reprodutiva de Opuntia: Uma revisão. Journal of Arid Environments 64: 549-585.
4. The Taxonomicon (2004-2019). Taxon: Genus Opuntia P. Miller (1754). Retirado de: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Opuntia (Cactaceae) compostos de plantas, atividades biológicas e perspectivas - Uma revisão abrangente. Food Research International 112: 328-344.