Lupinus mutabilis

El fruto es una vaina de 5 a 12 cm (2–5 pulgadas) de largo, dependiendo de la cantidad de semillas. Cada vaina contiene en promedio de 2 a 3 semillas, pero puede contener hasta 9. El peso de mil semillas (PMS) es de alrededor de 200 g. Las hojas son palmeadas y tienen una apariencia típica: cada hoja se divide en cinco a doce folíolos de forma ovalada o lanceolada. Esta forma es típica de las Faboideaes . La corola alcanza de 1 a 2 cm ( 3 / 8–3 / 4 ​​pulgadas ) y contiene cinco pétalos. La variación en la coloración es alta y abarca desde el blanco hasta el púrpura. La coloración blanca es recesiva al púrpura. L. mutabilis tiene una raíz principal fuerte que alcanza los 3 metros (3 yardas) de longitud. Como todas las Leguminosae, las raíces secundarias forman nódulos que contienen bacterias para la fijación de nitrógeno. ^{[ 7 ]}       

El ciclo de crecimiento varía de 150 a 360 días, dependiendo del genotipo, la altitud y las condiciones ambientales. Las fases fenológicas son: emergencia, primera hoja verdadera, formación del racimo en el tallo central, floración, formación de vainas, maduración de las vainas y madurez fisiológica. ^{[ 7 ]}

La semilla blanca como el hueso contiene más del 40% de proteína y el 20% de grasa y ha sido utilizada como alimento por los pueblos andinos desde la antigüedad, especialmente en sopas , guisos , ensaladas y sola mezclada con maíz hervido . Al igual que otras legumbres, su proteína es rica en el aminoácido esencial lisina . La distribución de ácidos grasos esenciales es de aproximadamente el 28% de ácido linoleico (omega-6) y el 2% de ácido linolénico (omega-3). Tiene una cáscara blanda para facilitar la cocción. Puede que no haya sido más utilizada debido a su sabor amargo debido al contenido de alcaloides . Contiene cantidades inusualmente altas de esparteína , que constituyen casi la mitad de su contenido de alcaloides. Sin embargo, los alcaloides son solubles en agua y pueden eliminarse remojando las semillas en agua durante unos días. ^{[ 6 ]} Las QA son toxinas termoestables; la cocción por sí sola no elimina los alcaloides. ^{[ 8 ]} Al igual que otras especies de altramuces , los frijoles chocho están expandiendo su uso como fuente de proteína vegetal en el mercado mundial. ^{[ 5 ] [ 9 ]}

La leche de lupino (elaborada a partir de las semillas de L. mutabilis ) contiene un 56 % más de proteína que la leche de vaca. Esta leche se utiliza para elaborar queso y yogur. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

L. mutabilis contiene un 42 % de proteína y un 18 % de grasa en promedio (Tabla 1). ^{[ 7 ] [ 4 ]} El alto contenido de grasa ha permitido el prensado comercial de aceite. La digestibilidad de la proteína y el valor nutricional son similares a los de la soja .

Tabla 1. Composición química de la semilla de tarwi: ^{[ 13 ]}

El contenido de aceite varía entre 13 y 19 % (p/p) (Tabla 2). Curiosamente, los aceites extraídos con etanol contienen niveles más altos de antioxidantes, compuestos fenólicos y lípidos polares asociados con beneficios para la salud. ^{[ 4 ]}

Tabla 2. Composición de ácidos grasos de la semilla de tarwi. ^{[ 4 ]}

ND = no detectado. * Los valores en la misma fila difieren significativamente (p < 0,05).

Como ocurre con todos los Lupinus spp., L. mutabilis produce compuestos llamadosBandas de Lupinus albus doce (BLADs). Además, como el resto del género, produce oligómeros llamados oligómeros que contienen BLAD (BCOs). Los BCOs tienen unaacción fungicida ^{[ 14 ]} con múltiples MoAs . Los BCOs fueron clasificados previamente por el Comité de Acción contra la Resistencia a los Fungicidas (FRAC) en el grupo M 12, pero a partir de 2021en el grupo BM 01 (abreviatura de "Biológico, Múltiples modos de acción"). ^{[ 15 ]}

Las poblaciones silvestres de L. mutabilis contienen alcaloides quinolizidínicos tóxicos y amargos . Los cultivares también contienen QA, pero en niveles mucho más bajos gracias a los programas de mejoramiento genético iniciados en Alemania en la década de 1930. ^{[ 16 ]}

L. mutabilis puede fijar nitrógeno del aire. Por lo tanto, los cultivos subsiguientes pueden beneficiarse de 60 a 140 kg (130 a 310 lb) de nitrógeno por hectárea. La incorporación durante la etapa de floración produce una mayor cantidad de materia orgánica y una mejor estructura del suelo. ^{[ 6 ]}  

L. mutabilis es un cultivo propio de climas fríos y se encuentra principalmente en valles de gran altitud, como los Andes en latitudes tropicales. Puede cultivarse a una altitud que oscila entre los 800 y los 3000 metros (2625 y 9843 pies) . Tolera niveles excepcionales de sequía. Las plantas maduras son resistentes a las heladas, mientras que las plántulas son sensibles a las bajas temperaturas. ^{[ 3 ]} 

Siembra

En las prácticas agrícolas tradicionales, se realiza una labranza mínima antes de la siembra. Se siembran de 100 a 120 kg/ha (89–107 lb/acre) de semillas no seleccionadas.   

Mejora de las prácticas de cultivo:

Se recomienda aplicar 80 kg (180 lb) de fósforo y 60 kg (130 lb) de potasio como fertilizante antes de la siembra. A continuación, se siembran 90 kg (200 lb) de semillas seleccionadas a una distancia de 60 a 80 cm (24–31 in) , ya sea a mano o con sembradora. Las plantas germinan rápidamente debido al alto contenido de grasa de las semillas. ^{[ 3 ]}         

aspectos de la rotación de cultivos

Las variedades tempranas de L. mutabilis , con un período de crecimiento de aproximadamente 150 días, pueden cultivarse en rotación con papas y cereales. La enfermedad de la papa causada por nematodos puede controlarse con alcaloides cuando se cultiva después de L. mutabilis . ^{[ 3 ]}

Cosecha

En las prácticas agrícolas tradicionales, la cosecha se produce cuando las plantas han alcanzado la madurez completa y el contenido de agua de las semillas está entre el 8 y el 12 %. ^{[ 7 ]} En parcelas campesinas, el rendimiento promedio es de aproximadamente 500 a 1000 kg (1100–2200 lb) por hectárea; en condiciones adecuadas, el rendimiento alcanza hasta 3500 kg (7700 lb) por hectárea. ^{[ 6 ]}     

Control de enfermedades

Los alcaloides pueden actuar como pesticidas, pero los objetivos de mejoramiento genético buscan lograr un bajo contenido de alcaloides. ^{[ 16 ]} Por lo tanto, deben aplicarse otros métodos de control de enfermedades. Dado que L. mutabilis es un cultivo de bajo insumo, el control de enfermedades se realiza principalmente mediante métodos fitosanitarios. ^{[ 7 ]} La reducción de saprófitos del suelo puede lograrse eliminando la paja seca del campo. En lugar de abono verde, los residuos vegetales pueden utilizarse como combustible. Las enfermedades transmitidas por semillas pueden reducirse mediante la translocación de la producción de semillas y el uso de semillas certificadas. ^{[ 7 ]} Si el agricultor produce semillas, las enfermedades pueden controlarse reduciendo el número de semillas infectadas y controlando permanentemente las enfermedades en el campo. Otra posibilidad es tratar la semilla con un fungicida antes de la siembra. ^{[ 7 ]}

Dado que ya existen especies con bajo contenido de alcaloides, ^{[ 16 ]} un paso más sería hacerlas más estables y que el bajo contenido de alcaloides sea hereditario. Otros objetivos de mejoramiento genético son la tolerancia a enfermedades e insectos, la mejora del rendimiento, la maduración temprana y la maduración sincrónica. Se podría lograr una mayor resistencia mediante el mejoramiento de una variedad con alto contenido de alcaloides en las hojas pero no en las semillas. ^{[ 3 ]}