Análisis de almidón

El análisis de almidón o análisis de granos de almidón es una técnica útil en la investigación arqueológica para determinar taxones vegetales a nivel microscópico. También puede ser utilizada en la vida cotidiana por especialistas de las industrias farmacéutica y alimentaria para determinar el origen de los taxones y la calidad de los alimentos. ^{[ 1 ]} Específicamente en arqueología, la identificación de los granos de almidón se realiza mediante identificación comparativa, en la que se comparan varios atributos de los granos con otras muestras conocidas para determinar el tipo. ^{[ 2 ]} Esta técnica de comparación, realizada microscópicamente, permite la identificación de taxones específicos de granos de almidón encontrados en artefactos específicos, como herramientas de piedra pulida, en suelos, en el cálculo dental o en vasijas de cerámica. ^{[ 1 ]} El análisis de granos de almidón puede ser útil como complemento de otros estudios para comprender el uso de herramientas, las actividades agrícolas y otras estrategias de subsistencia basadas en plantas, así como para reconstruir dietas basadas en plantas a lo largo del tiempo. ^{[ 3 ]}

En primer lugar, el almidón se almacena como fuente de energía y se encuentra en la mayoría de las plantas autótrofas , es decir, plantas capaces de crear su propio alimento mediante la fotosíntesis . ^{[ 1 ]} Sin embargo, existen algunas excepciones, como en las familias Asteraceae , Campanulaceae y otras, en las que el almidón no se utiliza como fuente de energía de reserva. Esto representa una desventaja para el estudio de los taxones vegetales mediante el análisis de los gránulos de almidón. ^{[ 1 ]} Por otro lado, la capacidad de los gránulos de almidón para almacenarlos a largo plazo como fuente de energía para las plantas los convierte en una valiosa fuente de estudio en un contexto arqueológico. ^{[ 1 ]} El almidón se almacena en los amiloplastos , un orgánulo especializado que se encuentra dentro de las células vegetales, en forma de gránulos de almidón. ^{[ 4 ]} El gránulo de almidón es particularmente importante para el estudio debido a que se encuentra comúnmente en la mayoría de las plantas, su naturaleza duradera, así como las diversas formas y estructuras que puede adoptar según el taxón al que pertenezca. ^{[ 4 ]}

El análisis de los granos de almidón no es una ciencia exacta; sin embargo, el análisis de los granos de almidón vegetal es una característica diagnóstica con múltiples aplicaciones, según las peculiaridades y el origen del material vegetal. ^{[ 9 ]} El tamaño, la forma y la estructura de los granos de las especies vegetales varían poco, lo que puede conducir a su identificación. Se han extraído e identificado granos de almidón de herramientas de piedra, fragmentos de cerámica, materiales orgánicos, cálculo dental y sedimentos ^{[ 10 ]} y restos de animales para determinar la dieta y cuándo los humanos comenzaron a explotar variedades de alimentos silvestres. ^{[ 11 ]}

En algunos casos, los granos pueden degradarse. Factores como el calor y la absorción de agua pueden afectar la estructura de los granos, dificultando su identificación. Incluso si los restos están bien conservados, el encharcamiento, la deshidratación, la desecación o el daño causado por hongos pueden destruir el almidón. En algunos casos, incluso dentro de la misma especie, los granos de almidón pueden diferir en forma y tamaño, y el tamaño del grano afecta su supervivencia en el registro arqueológico. ^{[ 12 ]}

El almidón se produce en las plantas como una forma de almacenamiento de energía a través del proceso de fotosíntesis . Cuando la planta necesita energía, el almidón almacenado se convierte de nuevo en glucosa . ^{[ 13 ]}

Los gránulos de almidón se identifican típicamente mediante microscopía óptica o electrónica. Los gránulos de almidón se pueden visualizar mejor si se tiñen con un color más oscuro utilizando colorantes de yodo . El yodo de Logol es uno de ellos, utilizado para teñir el almidón porque los reactivos de yodo se unen fácilmente al almidón, pero con menor facilidad a otros materiales. Las características que permiten la identificación de los gránulos de almidón incluyen: la presencia de hilo (núcleo del gránulo), lamelas (o capas de crecimiento), birrefringencia y cruz de extinción (una cruz visible en los gránulos bajo luz polarizada giratoria), que son visibles con un microscopio , así como la forma y el tamaño. ^{[ 10 ]}

Los gránulos de almidón extraídos de los sedimentos se utilizan para reconstruir los hábitats asociados al uso humano de la tierra . Estos estudios abordan dos áreas de interés para el arqueólogo:

• paisajes ; específicamente la reconstrucción de comunidades vegetales históricas a la escala más amplia del medio ambiente.
• contextos específicos, como asentamientos o áreas de actividad; centrándose en yacimientos arqueológicos individuales o en contextos separados dentro de ellos, con el objetivo de identificar actividades humanas específicas en un lugar determinado.

Las etapas involucradas en el análisis de almidón de sedimentos son: muestreo , extracción de almidón, montaje y observación de portaobjetos e interpretación. ^{[ 18 ]}

Los artefactos acumulan gránulos de almidón y los protegen de la descomposición causada por microorganismos , lo que proporciona excelentes condiciones para su conservación a largo plazo. El análisis puede centrarse en la función de la herramienta, para examinar una gama más amplia de comportamientos humanos, pero el análisis del almidón también permite comprender mejor las actividades artesanales relacionadas con la preparación de adhesivos, medicamentos u otros artículos no alimenticios. ^{[ 22 ]}

El almidón también puede investigarse cuando no se encuentra en su forma cruda. Por ejemplo, el almidón modificado se crea cuando la estructura morfológica o fisicoquímica del almidón nativo se altera de alguna manera, como ocurre durante la preparación de alimentos . La forma más común de modificar el almidón es mediante la aplicación de calor. Los hornos , fogones y hogueras que hayan estado en contacto con material amiláceo producen almidones modificados que pueden aportar información adicional.

Es probable que el almidón modificado solo se conserve en condiciones específicas, como en regiones áridas, debido a su susceptibilidad a la descomposición orgánica. Los estudios sobre almidón modificado antiguo ayudan a comprender la tecnología alimentaria antigua, las variaciones en la gastronomía entre diferentes grupos sociales , así como la función de los equipos antiguos de procesamiento de alimentos. ^{[ 23 ]}

Las formas conservadas de almidón modificado incluyen:

• Macrorestos desecados discretos: alimentos coherentes que no están adheridos a ningún otro objeto y que se encuentran entre los alimentos preparados ricos en almidón más fácilmente reconocibles de la antigüedad. Pueden ser el alimento final preparado, como panes, o productos intermedios del proceso de elaboración, como grumos ricos en almidón .
• Residuos desecados adheridos: acumulaciones de alimentos ricos en almidón adheridos a un recipiente. La capacidad de identificar estos residuos depende de su cantidad y apariencia, así como de la experiencia de quienes los recolectan. Los residuos que contienen tejido vegetal evidente son los más fáciles de reconocer, mientras que las manchas finas son más difíciles de identificar.
• Residuos carbonizados: normalmente son el resultado de una cocción excesiva accidental y pueden conservarse como fragmentos aislados o permanecer adheridos al recipiente de cocción. Debido a su naturaleza carbonizada, estos residuos son muy difíciles de identificar. ^{[ 24 ]}

• Almidón

• Hather, JG (ed.) 1994. Arqueobotánica tropical: aplicaciones y nuevos desarrollos, pp.  86–114. Routledge, Londres.
• Messner, Timothy C. 2011. Bellotas y raíces amargas: investigación sobre granos de almidón en los bosques orientales prehistóricos. University of Alabama Press, Tuscaloosa, AL.
• Torrence, Robin (2006), Ancient Starch Research , Walnut Creek, CA: Left Coast Press Inc., ISBN 978-1-59874-018-9