Evaluación del estrés hídrico en la formación de oxalatos y carbonatos de calcio con análisis microfotográfico en nopal verdura (Opuntia ficus-indica (L.) MILLER)

Zuñiga Valenzuela, Rafael (2020) Evaluación del estrés hídrico en la formación de oxalatos y carbonatos de calcio con análisis microfotográfico en nopal verdura (Opuntia ficus-indica (L.) MILLER). Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El nopal verdura (Opuntia ficus-indica (L). Miller.) Es importante en la dieta humana por ser una fuente de calcio (Ca++); sin embargo, su biodisponibilidad y viabilidad a veces puede ser limitada sobre todo cuando la planta sufre estrés hídrico y el Ca++ se precipita en forma de oxalato de calcio (CaC2O4). La mayoría de los estudios que tratan de cuantificar e identificar estos minerales de origen biológico se llevan a cabo de forma alterada por lo que se desconoce su comportamiento bajo diferentes condiciones de estrés y directamente en el cladodio. El objetivo de la presente investigación fue cuantificar a través de un análisis micro fotográfico los oxalatos y carbonatos de calcio en cladodios de plantas de nopal de 60 días de crecimiento. Los cladodios fueron sometidas a diferenciales hídricas de 10, 30 y 60% de agua disponible (AD), luego fueron fijados en resina poliéster y se elaboraron secciones delgadas (en 1 cm2 a 30 µm de espesor). Imágenes secuenciales (40 fotografías) con objetivo a 10× fueron capturadas utilizando un microscopio petrográfico con diferentes fuentes de luz: polarizada plana (LPP), polariza cruzada (LPC) y compensador (LPCλ). Mosaicos de alta resolución espacial se elaboraron utilizando operadores geoespaciales. Los CaC2O4 y el CaCO3 se identificaron por su firma espectral o grados de brillantez en imágenes en formato RGB y se cuantificó el tamaño de los cristales y núcleo, así como su textura (sistema cristalino) y la superficie que ocupan en el cladodio. Los resultados indican que el tamaño de los cristales de CaC2O4 de 10 y 30% AD fueron: de 37.63μm y 71.39 μm y sus núcleos de 20.4 μm y 24.04 μm; con desarrollo de formas prismáticas (drusas); mientras que los CaCO3 fueron de 19.15μm y 20.86 μm con una textura triclínica preponderante. También se observó que hay una correlación entre el tamaño del núcleo de CaC2O4 y el CaCO3, donde para cada CaC2O4 se fija un CaCO3, que no está disponible. Además, con el método propuesto se puede utilizar para cuantificar in situ minerales en tejidos vegetales donde se utilizaron muestras inalteradas de nopal, con superposición entre imágenes. Para la cuantificación de los minerales fue posible encontrar diferencias estadísticas p<0.05% en el área que ocupan los oxalatos en el tratamiento de 10% y carbonatos de calcio en el de 60% dentro de las estructuras vegetales de nopal verdura, concluyendo que el tamaño, la forma y concentración de CaC2O4 y CaCO3 están directamente relacionado con el estado de deshidratación de las plantas y que el uso de mosaicos de alta resolución y operadores espaciales permiten la rápida identificación y cuantificación de los bio minerales en tejidos vegetales de manera in situ.

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