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Digitaria exilis

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Digitaria exilis es una especie de hierba que se conoce como findi o fundi [ 2 ] en zonas de África como Gambia , [ a ] ​​[ 4 ] con los nombres comunes en inglés white fonio , fonio millet , hungry rice y acha rice . [ 5 ]

Es la especie más importante de un grupo diverso de Digitaria silvestres y domesticadas conocidas como fonio, que se cosechan en las sabanas de África Occidental . Sus granos son muy pequeños. Tiene potencial para mejorar la nutrición, aumentar la seguridad alimentaria, fomentar el desarrollo rural y apoyar el uso sostenible de la tierra.

El fonio sigue siendo importante a nivel local por ser nutritivo y uno de los cereales de crecimiento más rápido del mundo, alcanzando la madurez en tan solo seis u ocho semanas. Es un cultivo fiable en zonas semiáridas con suelos pobres, donde las lluvias son escasas e irregulares.

Los granos pequeños dificultan y hacen laborioso el proceso de quitar la cáscara . Los métodos tradicionales incluyen machacarla en un mortero con arena, mientras que los métodos más recientes incluyen una máquina descascaradora de fonio . Los granos se utilizan para preparar alimentos como las gachas .

Descripción

El fonio es una planta herbácea anual y erecta que alcanza alturas de 30 a 80 centímetros. Las espigas constan de dos a cinco lóbulos estrechos, de hasta 15 centímetros de largo. Cada espiguilla contiene una flor estéril y una flor fértil, de la cual nace el grano de fonio. El grano es una cariópside , que permanece rodeada de glumas y brácteas . Su tamaño es muy pequeño, de tan solo 1,5  mm (aproximadamente 2000 semillas por gramo). Su color varía entre blanco, amarillo y púrpura.

El fonio madura más rápido que todos los demás cereales. Algunas variedades se pueden cosechar entre 42 y 56 días después de la siembra. Otras maduran más lentamente, generalmente entre 165 y 180 días. [ 6 ]

La diversidad genética de D.  exilis varía de una región a otra en África. Por ejemplo, no se detectó mucha diversidad genética entre las variedades locales domesticadas de D.  exilis de Malí. [ 7 ] En contraste, se detectaron altos niveles de diversidad genética entre las variedades locales domesticadas de D.  exilis de la cuenca alta del río Níger en África Occidental. [ 8 ] Las numerosas variedades locales de D.  exilis se ven afectadas de manera diferente por los diversos métodos de procesamiento. [ 9 ]

Química

Comparado con almidones como D. iburua y Eleusine coracana , D.  exilis tiene moléculas más ramificadas. Este fue un hallazgo importante porque, aunque tiene más moléculas ramificadas, tiene menos cadenas que los otros almidones, lo cual es químicamente inusual. Aparte de estas diferencias, la mayoría de las demás características químicas fueron muy similares al arroz, lo cual no fue sorprendente porque D.  exilis y el arroz son ambos almidones del tipo cristalino A. [ 10 ] Adicionalmente, se estudió la microestructura de D.  exilis y se descubrió que es muy similar a la de los mijos. Los investigadores encontraron que D.  exilis es más abundante en cuerpos proteicos y que la mayor parte de la proteína se encuentra hacia el centro de la célula. Se analizó la estructura específica de Digitaria exilis y se encontró que está rodeada por brácteas delgadas y dos glumas. La cariópside, un tipo de fruto que contiene un pericarpio fusionado con una cubierta de semilla delgada, de D.  exilis contiene varias capas que sirven para proteger el endospermo y los tejidos embrionarios. [ 11 ]

La composición del fonio puede variar según la región del mundo. Las principales diferencias radican en el contenido de proteínas y fibra. Esta información podría ser útil para brindar asesoramiento nutricional a personas cuya dieta presente deficiencias de ciertas proteínas o fibra. [ 12 ]

Variedades

Tres semillas de fonio blanco

Las variedades identificadas de Digitaria exilis son: [ 13 ]

  • var. gracilis - región de Kankan (Guinea)
  • var. estricto - Casamance (Senegal), Guinea, Malí y Burkina Faso
  • var. rustica - Casamance (Senegal), Guinea, Mali y Burkina Faso
  • var. mixta - Guinea
  • var. densa - Togo

Etimología

El nombre (tomado prestado por los ingleses del francés) proviene del wolof foño . [ 14 ]

Cultivo

Panículas de fonio madurando en Natitingou, en el norte de Benin.

El fonio es uno de los cultivos africanos más antiguos, posiblemente el más antiguo de África Occidental, ya que su cultivo parece haber comenzado hace unos 7000 años. [ 15 ] Las primeras referencias al fonio como alimento se registran a mediados del siglo XIV. [ 6 ] D.  exilis se derivó originalmente de la especie silvestre D. longiflora . [ 2 ]

Su cultivo significativo se encuentra en África Occidental, desde Chad hasta Cabo Verde , el sur de Malí , el oeste de Burkina Faso , el este de Senegal , el norte de Guinea , el norte de Benín , partes del centro-norte de Nigeria, como el norte del estado de Plateau , el sur de Kaduna , partes del estado de Níger , Abuja (FCT), la zona de Zuru del estado de Kebbi , algunas partes de los estados de Nasarawa y Kogi , así como partes del estado de Bauchi . También se encuentra en el sur de Níger , donde la planta proporciona el alimento básico a varios millones de personas. En algunas regiones de Malí, Burkina Faso, Guinea y Nigeria, el fonio es el cereal más importante o uno de los principales. El fonio blanco tiene su principal región de cultivo en las mesetas de las tierras altas de Nigeria, donde se le conoce popularmente como acha . La segunda especie de fonio, el iburu o fonio negro, se limita a la meseta de Jos-Bauchi en Nigeria y las regiones septentrionales de Togo y Benín. [ 6 ]

El fonio se cultiva en algunas zonas de la República Dominicana , donde ya se han introducido 1500 ejemplares procedentes de África Occidental. Inicialmente se cultivaba como maleza, pero ahora se vuelve a cultivar. [ 16 ] La Comisión Europea, mediante el Reglamento UE L 323/1 del 19 de diciembre de 2018, aprobó la comercialización en Europa del fonio como nuevo alimento , tras el expediente científico gestionado y presentado por la empresa italiana Obà Food. [ 17 ] [ 18 ]

Fuente: [ 19 ]

Producir

En África Occidental se cultivan anualmente más de 550 000 hectáreas de fonio, con una producción de 587 000 toneladas. Los rendimientos son relativamente estables, con un promedio actual de 1 tonelada por hectárea. En las regiones periféricas, los rendimientos son inferiores a 500 kilogramos y disminuyen hasta 150-200 kilogramos en suelos muy pobres. [ 6 ]

Requisitos climáticos y del suelo

El fonio se cultiva en África Occidental bajo un clima tropical, con una marcada estación seca, temperaturas entre 25 y 30  °C y precipitaciones anuales de 600 a 1200  mm. Sin embargo, también se cultiva a mayor altitud: por encima de los 1000 m, con mayores precipitaciones anuales (1200 a 1500  mm) y temperaturas más frías (15-25 °C). El fonio posee un sistema radicular bien desarrollado, que puede alcanzar más de un metro de profundidad en el suelo. Este sistema radicular explica el buen desempeño de la planta durante la estación seca y su adaptación a suelos pobres y de baja fertilidad. El fonio se cultiva principalmente en suelos arenosos, pero también puede crecer en suelos rocosos. Asimismo, prospera en suelos arcillosos ácidos con alto contenido de aluminio. En suelos pesados, la mayoría de las variedades no se desarrollan bien. Este cultivo es poco exigente y puede tolerar condiciones climáticas y edáficas desfavorables. [ 6 ]

Gestión de campo

En toda África, la mayor parte del trabajo se realiza a mano. [ 6 ]

Antes de sembrar

Las principales tareas que se deben realizar antes de la siembra son la limpieza del campo y el arado. A veces se utilizan animales para arar o se emplea una daba para realizar un rastrillado superficial. [ 6 ]

Siembra y mantenimiento

La época de siembra comienza con las primeras lluvias. Esto puede variar según la variedad y la zona geográfica de cultivo. Los granos utilizados para la siembra son los mejores de la cosecha anterior y se siembran a mano (siembra al voleo). A veces, las semillas se mezclan con arena para lograr una distribución más homogénea en el suelo. Las semillas permanecen en la superficie, por lo que se requiere un laboreo sucesivo a mano o con la daba para enterrarlas ligeramente. Normalmente  se utilizan entre 30 y 40 kg/ha de semillas, pero a veces  se siembran más de 70 kg/ha para controlar las malas hierbas en el momento de la emergencia. Para la germinación y emergencia, una temperatura de 30  °C es óptima. La germinación y el crecimiento son rápidos, y para el mantenimiento del cultivo solo se requiere el deshierbe. [ 6 ]

plagas

Las plagas de insectos incluyen: [ 20 ]

Cosecha y procesamiento posterior a la cosecha

Cosecha tradicional de fonio con hoz, Natitingou, norte de Benín.

La mayor parte de la cosecha aún se realiza a mano. Tan pronto como los granos alcanzan la madurez, generalmente en julio o agosto, los hombres cortan el fonio con hoces mientras las mujeres y los niños lo recogen en gavillas . Se puede utilizar una segadora motorizada para ayudar en esta tarea. Las gavillas deben almacenarse en un área seca y bien ventilada para evitar la formación de moho . Durante la estación seca, las gavillas se apilan en grandes montones al sol para que se sequen por completo. La trilla también se realiza manualmente. Las trilladoras accionadas por tractor rara vez se utilizan debido a los mayores costos y a la mayor pérdida de los granos pequeños. Los granos se almacenan sueltos. Las cáscaras deben retirarse antes del consumo, ya que no son digeribles. Este proceso lo llevan a cabo tradicionalmente las mujeres utilizando morteros con arena. Después del quinto descascarillado, el fonio se llama "blanqueado". La arena y la suciedad adheridas se lavan con la ayuda de calabazas . Este proceso requiere una mujer muy capacitada y hasta 10 litros de agua limpia por cada kilogramo de fonio. [ 6 ] La cáscara también se puede "reventar" sobre una llama y luego machacar (una técnica utilizada entre los Akposso que produce un grano de color tostado).

Se ha desarrollado maquinaria industrial para reemplazar el proceso tradicional, que requiere mucha mano de obra. La invención de una máquina descascaradora de fonio ofrece un método mecánico más sencillo. Es posible adaptar las trilladoras de arroz para su uso con fonio. Posteriormente, se pueden utilizar aventadoras o tamices rotatorios para limpiar las semillas trilladas. CIRAD desarrolló la máquina descascaradora GMBF específicamente para su uso con fonio. Sin embargo, debido al alto costo y rendimiento de dichas máquinas, es necesario que varias aldeas las operen conjuntamente para que la inversión sea económicamente viable. [ 6 ] [ 21 ]

Digitaria exilis es un cultivo que no se ha intentado domesticar a nivel mundial, pero posee muchas cualidades que lo convierten en un buen candidato. Digitaria exilis es una planta anual [ 22 ] con metabolismo C4 y altura media. [ 23 ] Puede plantarse sola o en tierras marginales, entre otros cultivos. Los agricultores valoran la rapidez con la que madura D.  exilis . El cultivo alcanza la madurez en tan solo seis a ocho semanas. [ 24 ]

Digitaria exilis también posee buenas cualidades de sostenibilidad y puede sobrevivir en entornos difíciles. Tras ser sometida a tratamientos de lavado y escarificación, el cultivo mantuvo sus tasas de germinación. Digitaria exilis también ha germinado bien en diversos tipos de suelo, como arena y marga. [ 25 ] El cultivo requiere pocos insumos y puede sobrevivir con la lluvia. Está adaptado a tierras marginales: se desarrolla bien en suelos pobres y es resistente a la sequía. [ 26 ] Todas estas características hacen de D.  exilis un candidato potencial para un buen cultivo.

Trilla de fonio con una máquina de pequeña escala, Natitingou, norte de Benín.

Digitaria exilis se puede cosechar de varias maneras. Algunos agricultores la arrancan para obtener las semillas, pero otros métodos pueden ser más efectivos. Se utilizan hoces para cortar la parte de la planta que contiene las semillas en lugar de destruirla por completo. La trilla varía según la región. Los métodos incluyen golpear la paja para extraer el grano o pisotearla para extraer las semillas. Posteriormente, los granos deben secarse, generalmente durante varios días. El cultivo tiene semillas muy pequeñas rodeadas de granos duros, por lo que estos se muelen hasta obtener un polvo fino antes de usarlos en la cocina. [ 27 ]

Por otro lado, Digitaria exilis presenta algunas limitaciones para su idoneidad como cultivo. Uno de sus problemas radica en su competencia con las malas hierbas. Por consiguiente, los agricultores deben eliminarlas tras la siembra. Otro inconveniente es que, después de plantar Digitaria exilis , los campos requieren tiempo para recuperar los nutrientes del suelo. Generalmente, el campo debe dejarse en barbecho durante 1 o 2 años después de la cosecha. [ 27 ] Estas son algunas de las características que necesitan mejorarse y que pueden lograrse mediante selección artificial.

Digitaria exilis es el cereal nativo más antiguo de África Occidental, cosechado por primera vez alrededor del 5.º milenio a. C. Digitaria exilis es vital para la seguridad alimentaria en la región. [ 26 ] Los agricultores destacan el valor culinario del cultivo, su ciclo de crecimiento corto, su alta productividad y su tamaño mediano. [ 28 ] Sin embargo, debido a la falta de tecnología de cosecha y procesamiento, es difícil mantener la diversidad genética del cultivo o establecer una producción a gran escala. [ 27 ] Por ello, es importante mantener y desarrollar el fonio tanto para productores como para consumidores. Digitaria exilis tiene muchos usos potenciales futuros en la cocina o como materia prima tecnológica, por lo que es necesario seleccionar variedades con buenas propiedades de grano para convertirlo en un nuevo cultivo para el mundo. [ 29 ]

Usos

Cuscús de fonio servido en el Restaurant du Fonio en Natitingou, Benin

Digitaria exilis es un ingrediente importante en la cocina de África Occidental, donde se utiliza tradicionalmente para preparar gachas y alimentos cocidos al vapor. Se sabe que esta especie tiene altos niveles de carbohidratos y proteínas. [ 29 ] Estos niveles de proteínas se deben a que D.  exilis es rica en aminoácidos esenciales como la metionina, en comparación con otros cereales como el trigo, el arroz y el maíz. [ 30 ] Estas cualidades demuestran que D.  exilis podría ser una buena fuente de alimento y que, si se seleccionan las características adecuadas, podría convertirse en un cultivo útil.

Se puede utilizar para hacer cuscús , pan y cerveza .

A pesar de sus valiosas características y su cultivo generalizado, el fonio ha recibido en general una atención limitada en materia de investigación y desarrollo, razón por la cual a veces se hace referencia a esta especie como un cultivo subutilizado . [ 31 ]

Nutrición

Digitaria exilis posee un alto valor nutricional para los humanos. [ 8 ] El valor nutricional del fonio sin cáscara es de aproximadamente 1470 kJ y el del fonio blanqueado de 1430 kJ por cada 100 gramos. [ 6 ]

Contiene metionina y cisteína , dos aminoácidos importantes para la supervivencia humana. [ 8 ] Sin embargo, estos dos aminoácidos son deficientes en el trigo, el arroz, el maíz y otros cultivos de cereales. [ 8 ] Pasando del nivel de aminoácidos al nivel de macromoléculas, D.  exilis, en comparación con otros cultivos de cereales, tiene un mayor contenido de proteínas, carbohidratos y fibra. [ 32 ] Digitaria exilis tiene más contenido de proteínas y fibra que el arroz. [ 32 ] Además, D.  exilis tiene más contenido de carbohidratos que el mijo, el sorgo y el maíz. [ 32 ] Por lo tanto, el beneficio nutricional de D.  exilis supera los beneficios nutricionales de otros cultivos de cereales similares.

Existen varios factores que pueden alterar este alto contenido nutricional preexistente. Un método que distorsiona la composición nutricional de D.  exilis es el extenso procesamiento necesario para que sea comestible. [ 7 ] Durante la molienda, se eliminan las capas externas de sus granos, y es en estas capas donde se encuentran principalmente los nutrientes. [ 7 ] Por lo tanto, con la pérdida de las capas externas de los granos, se produce una pérdida en el contenido de nutrientes. [ 7 ] Como resultado, las concentraciones de hierro, zinc y fitato presentes en la forma comestible de D. exilis se reducen en abundancia en relación con sus respectivas concentraciones antes del procesamiento. [ 7 ]

El fonio está más cerca del sorgo y el arroz que del trigo y, por lo tanto, no contiene la secuencia de aminoácidos que causan intolerancia al gluten . [ 6 ]

Fuente: [ 6 ]

Contenido mineral

D. exilis muestra generalmente contenidos minerales que se encuentran dentro del rango de otros cereales. Sin embargo, contiene mucho más azufre que otros cereales. Además, el azufre se concentra principalmente en el grano en lugar de la cáscara, como ocurre con otros cereales. [ 6 ] Esto hace que D.  exilis contenga el doble de metionina —un compuesto de azufre— que el maíz o el mijo, y el triple que el arroz. [ 6 ] Algunos de los minerales se concentran en la cáscara, que se pierde durante el proceso de descascarillado. [ 6 ] Los ácidos grasos restantes en el grano descascarillado son principalmente grasas insaturadas como el ácido linoleico y el ácido oleico. [ 6 ] La grasa saturada más presente es el ácido palmítico. [ 6 ] Se ha informado que D.  exilis es un alimento óptimo para personas con problemas de diabetes. [ 33 ]

Fuente: [ 6 ]

Efecto de las prácticas agrícolas sobre la nutrición

El contenido de nutrientes y el rendimiento de D. exilis pueden verse afectados por la nutrición del suelo presente en las diversas condiciones climáticas de África Occidental, donde D.  exilis crece principalmente. [ 34 ] Mediante experimentación, se observó que la concentración de nitrógeno en el suelo tiene el mayor efecto sobre la nutrición y la productividad de D.  exilis . [ 34 ] Cuando se añadió nitrógeno al suelo en cantidades limitadas con un exceso de potasio y fósforo, la productividad de D.  exilis aumentó un 22%. [ 34 ] Sin embargo, no se observaron resultados tan significativos cuando se añadió potasio o fósforo al suelo con un exceso de nitrógeno y fósforo, o con un exceso de nitrógeno y potasio, respectivamente. [ 34 ] Por el contrario, cuando se añadieron nitrógeno, fósforo y potasio al suelo en cantidades iguales y moderadas, se observó el mayor rendimiento y nutrición. [ 34 ] Esta tendencia general se observa como resultado de las bajas precipitaciones y las malas condiciones del suelo en las que D.  exilis crece naturalmente. [ 34 ]

Además, los agricultores evaluaron las variedades locales de D. exilis en función de características agrícolas clave. [ 35 ] Estas incluyeron la facilidad de procesamiento, la productividad, el tamaño del grano y la facilidad de cosecha, entre muchas otras. [ 35 ] Con base en las evaluaciones dadas por estos agricultores, se puede ver que los rasgos agronómicos (rasgos que permiten una mayor facilidad de cultivo para los agricultores) de D. exilis serían tener un tallo grande y largo, tener una panícula larga con muchos granos y tener un gran tamaño de grano. [ 35 ] Estos rasgos permiten un cultivo y cosecha más fáciles para los agricultores.

Desde una perspectiva de biología evolutiva, la información sobre el contenido nutricional de D.  exilis , los factores que modifican dicho contenido y sus características agronómicas importantes pueden ser relevantes para la selección artificial de esta  especie . Las variedades locales de D.  exilis que presentan mayor valor nutricional y cualidades agronómicas destacadas pueden cultivarse y mejorarse. [ 35 ] En consecuencia, D.  exilis puede servir como cultivo perenne para garantizar la seguridad alimentaria de la humanidad en el futuro. [ 36 ]

En un estudio conjunto de febrero de 2019, WWF y Knorr nombraron a D.  exilis como uno de los "50 alimentos del futuro para personas más sanas y un planeta más sano". [ 37 ] WWF y la multinacional Unilever (Knorr) se unieron para lanzar una campaña de concienciación sobre los 50 alimentos del futuro que las personas deberían consumir más para ayudar a reducir el impacto ambiental de la producción de alimentos y mejorar la salud humana; D.  exilis ha sido identificado como uno de esos ingredientes. [ 38 ]

Compuestos volátiles

Una de las razones por las que Digitaria exilis es un grano tan apreciado es su composición química. Digitaria exilis es una importante fuente de nutrición porque es rica en metionina, un aminoácido vital para la salud humana. Dado que D.  exilis era una parte tan importante de la nutrición humana, los investigadores quisieron descubrir qué le confería su buen sabor. Se utilizaron compuestos volátiles para determinar qué contribuía al sabor de D.  exilis . Se descubrió que D.  exilis contiene varios aminoácidos que reaccionan fácilmente con monosacáridos para formar alquilpirazinas. Se identificaron tres tipos de compuestos volátiles: los formados por la degradación del almidón, los formados por reacciones entre el almidón y las proteínas, y los formados mediante la oxidación de lípidos. [ 39 ]

Propiedades fisicoquímicas

Una de las características que hacen única a D.  exilis son sus propiedades fisicoquímicas. Estas propiedades pueden variar según si su almidón es natural o succinilado. El pH de D. exilis succinilado es  menor que el de D. exilis natural . Esto podría deberse a que algunas de las moléculas introducidas por la succinilación se asemejan a las de la acetilación. Si bien la succinilación disminuye el pH del almidón, puede aumentar algunas de sus propiedades, como la densidad aparente y la capacidad de absorción de agua. La diferencia en la densidad aparente se debe a que el tamaño de partícula disminuye a medida que aumenta la densidad aparente. La succinilación incrementa la capacidad de absorción de agua del almidón, lo que indica que podría ser útil en algunos productos alimenticios, como la masa. [ 40 ]  

Véase también

Notas

  1. ↑ "también conocida como Findi, Fonio, arroz hambriento, Fonio blanc y Petit mil es la semilla seca de Digitaria exilis, una hierba autóctona de África Occidental" [ 3 ]

Referencias

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Lecturas adicionales

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  • "Fonio: un cultivo de cereal africano" . CIRAD . Archivado del original el 13 de octubre de 2005. Consultado el 10 de enero de 2006 .
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  • Fonio - Comunidad NUS, Bioversity International