NOPAL: VLASTNOSTI, ROZMNOŽOVANIE, VÝŽIVA, VLASTNOSTI - BIOLÓGIE - 2026

Nopal (Opuntia) je rod kaktusov, ktorých druhy boli použité pre viac ako 100 rokov obyvatelia Mexika, na hranici medzi Spojenými štátmi a Mexikom, a v Spojených štátoch. Tieto kaktusy sú známe aj ako tuniaky a sú to rastliny určené na okrasné účely.

Opuntia je najrozmanitejší a najrozšírenejší rod v Amerike. Vo svete je známych asi 1600 druhov. Tento rod je silne spojený s opelením včelami a je spoluvyvinutý najmenej dvoma rodmi tohto hmyzu.

Nopal s ovocím. XHUANX

V prírode je možné vidieť veľkolepé príklady asociácií vytvorených týmito kaktusmi známymi ako nopaléry. Nopalery pozostávajú zo zoskupenia kaktusov rôznych rodov. V rámci týchto zoskupení môže byť približne 144 variantov rodu Opuntia.

Kvety a plody Nopalu úzko súvisia s opeľovaním a rozširovaním semien zvierat. Sexuálna reprodukcia a vegetatívne rozmnožovanie fragmentáciou je bežné a vysvetľuje reprodukčný úspech rodu Opuntia.

Tento kaktus bol skúmaný pre svoje hypoglykemické vlastnosti a jeho potenciálne využitie pri liečení cukrovky 2. typu.

Pôvod nopalu

Mexiko je najdôležitejším centrom diverzity so 669 druhmi a 244 poddruhmi Opuntia. V skutočnosti je Nopal súčasťou čísel, ktoré sa objavujú na jeho vlajke.

Zdroj: pixabay.com

Konkrétne je rod Opuntia pôvodom v strednom Mexiku a odtiaľ je rozptýlený do Severnej Ameriky, Strednej Ameriky a Karibiku a prípadne do Južnej Ameriky v predkolumbovských časoch. Odtiaľ turisti prepravili Nopal z Mexika alebo z okolitých krajín do Európy a zvyšku sveta.

vlastnosti

hodnosť

Korene kaktusov sa vo všeobecnosti venujú málo pozornosti. Vyvíjajú sa, keď sú areoly v kontakte so zemou. Tieto korene sa líšia od ostatných rastlín, pretože sa u nich vyskytujú xeromorfné vlastnosti, ktoré umožňujú rastline prežiť v podmienkach sucha. Tieto korene môžu prispieť k znášanlivosti sucha rôznymi spôsobmi:

1. Obmedzenie povrchu koreňov a zníženie jeho priepustnosti pre vodu, zatiaľ čo jemné korene sú pokryté vrstvou viac alebo menej nepriepustnou pre vodu, alebo majú tiež vrstvu liečenia, aby sa zabránilo strate vody v suchej pôde.
2. Rýchla absorpcia malého množstva vody dodávanej ľahkými dažďami prostredníctvom tvorby „dažďových koreňov“, ktoré sa vyvíjajú niekoľko hodín po prijatí kvapiek vody a ktoré zmiznú, keď pôda zaschne.
3. Znížená transpirácia v stonkách kvôli vysokému vodnému potenciálu koreňov.

Cladodio (kmeň)

Cladodes sú modifikované stonky s listovou funkciou. Tieto stonky majú malé výhonky známe ako areoly, ktoré majú chĺpky a tŕne. Obklady sú šťavnaté stonky so zelenou kôrou a fotosyntetickou funkciou. Sú podlhovasté, špachtľovo-podlhovastého tvaru, asi 30 až 40 cm dlhé, niekedy až 80 cm a široké 18 až 25 cm.

Areoly prítomné v kladivkách produkujú, okrem ostní, aj malé krátke ostne, ako sú chĺpky nazývané glochidy. Stomatá sú hojné a sú prítomné na celom povrchu stoniek a sú rovnomerne rozložené.

Zdroj: pixabay.com

Epiderma kladiviek má niekoľko funkcií, ako napríklad reguláciu pohybu oxidu uhličitého do rastliny, ako je kyslík von z rastliny, zadržiavanie vody v tele rastliny a ochrana rastliny pred hubami, hmyzom a svetlom. intenzívne solárne.

Cactaceae majú metabolizmus CAM (metabolizmus kyseliny crassulaceae) a všeobecne sa považujú za odolné voči suchu, pretože vo svojich stonkách ukladajú veľké množstvo vody.

tŕnia

V dôsledku toho je prítomnosť tŕnia zvláštnou charakteristikou kaktusov. Spiny vyrastajú z ostrovčekov a dajú sa rozlíšiť dva typy ostien (chrbty a chĺpky, ktoré sú lepšie známe ako glochidy).

Spiny sú listy upravené tak, aby sa zabránilo strate vody a slúžili ako ochrana pred dravcami. Majú veľký význam ako morfologický charakter s taxonomickým potenciálom.

Kvety a puky kvetov

Na rozdiel od iných kaktusov v nopale rastú z kladných meristémov nové kladinky (nopalitos) a puky kvetov. Tieto môžu už produkovať kvetinu alebo kaktus. Meristem po jeho vykonaní tento proces už nevykonáva.

Tiež sa študovala kyselina fytohormón-giberelínová na podporu rozvoja pukov kvetín a kyselina indol-butánová stimuluje vegetatívny rast pukov. Týmto spôsobom vysoká kvetinová produkcia znižuje produkciu nopalitos a naopak. Produkcia kvetov a nopalitov sa môže počas života nopalu meniť z roka na rok.

Zdroj: pixabay.com

V subtropických oblastiach začínajú kvetinové púčiky Opuntia, keď priemerná mesačná teplota prekročí 16 ° C. Je to od marca do apríla na severnej pologuli a od septembra do októbra na južnej pologuli. Kvetinové obdobie sa pohybuje medzi 3 a 5 týždňami u niektorých druhov, napríklad O. ficus-indica, a až 25 týždňov u O. joconostle.

Kvetinová morfológia

Kvetinová os ukazuje od základne smerom nahor pedikel, ktorý spája kvet s kladivom, ako aj perikarp, ktorý obklopuje dolný vaječník, a nádobu, ktorá obsahuje perianth, androecium a gynoecium. Niektoré druhy majú 24 tepals (O. polyacantha) a iné majú 19 (O. phaeacantha).

Kvety Opuntia sú zvyčajne žlté, ale nachádzajú sa tiež v oranžovej, ružovej, fialovej, červenej, bielej alebo bodkovanej farbe. Hermafroditické kvety sú najbežnejšie. Tiež majú početné tyčinky, napríklad 265 v O. polyacantha, 358 v O. phaeacantha, 450 v O. viridirubra a 598 v O. brunneogemmia. Tieto tyčinky sú obvykle žlté alebo zelené s štýlom kruhu alebo špirály.

Zdroj: pixabay.com

Peľové zrná sú sférické, kubické alebo dodekahedrálne, s priemerom 65 - 130 μm a sú špicaté alebo zosieťované.

Niektoré druhy majú nectary na základni štýlu. Štýl je jednoduchý, dutý, zvyčajne zelený alebo žltý, aj keď niekedy je ružový, červený alebo oranžový. Stigma sa objavuje nad prašníkmi a uprostred kvetu. Každé semenné primordium sa skladá z jadra, embryového vaku, celých čísel a mikropyle.

ovocný

Plody Opuntia sú jedovaté a polyspermické. Existujú tri druhy ovocia: mäsité (obsahujú semená s dužinou a tenkou škrupinou), sušené ovocie (semená s takmer bez buničiny a tenkou škrupinou) a xokocolové ovocie (semená s malou dužinou a hrubou kyslou škrupinou).

Pri mäsovom ovocí, keď tieto dozrievajú, pokožka zhustne, hľuzy sa stanú nepostrehnuteľné v dôsledku chirurgického zákroku tkaniva a povrch zafarbí. 90% buničiny je tvorených parenchymálnymi bunkami pochádzajúcimi z dorzálnej časti epidermy poťahu lanovky a zvyšných 10% je tkanivo lanovky.

Zdroj: pixabay.com

V prípade O. ficus-indica má nezrelé zelené kôry stomatálnu a fotosyntetickú aktivitu, čo prispieva k rastu ovocia 8 až 10%. Plody ovocia majú vždy glochidy a môžu mať tŕne alebo chĺpky, ktoré môžu pochádzať z štádia kvetu.

Seeds

Rast a dozrievanie semien nastáva 30 až 70 dní po anteéze. Semeno Opuntia je malé, vejčité alebo šošovkovité. Priemerné semeno môže byť dlhé 0,45 cm, široké 0,35 a hrúbky 0,16 cm.

Semená pichľavých hrušiek vykazujú dormanciu, ktorá je spojená s nepriepustnosťou základného telesa a tvrdením lanovky.

taxonómie

Rod Opuntia opísal Miller v roku 1754 takto:

- kráľovstvo: Plantae.

- Superphylum: Embryophyta.

- Phylum Tracheophyta.

- Trieda: Spermatopsida.

- Poradie: Caryophyllales.

- Rodina: Cactaceae.

- Podrodina: Opuntioideae.

- Žáner: Opuntia P. Miller (1754).

rozmnožovanie

Sexuálna reprodukcia

Ovocie a vegetatívne časti, ako sú ostnaté kladivo, úzko súvisia s rozptylom ich semien as vysokým a účinným vegetatívnym šírením zvierat.

Vegetatívne rozmnožovanie sa zdá byť účinnejšie ako sexuálne rozmnožovanie. Obe reprodukcie (vegetatívne aj sexuálne) však pravdepodobne prispeli k ekologii a vývojovému úspechu tohto rodu.

kvitnutia

Reprodukčná biológia mäsových druhov Opuntia je spojená s anthézou. V tomto zmysle si vývoj kvetov vyžaduje 21 až 47 dní a môže sa predĺžiť na 75 dní.

Na severnej pologuli dochádza k anteéze od mája do júla a na južnej pologuli od februára do augusta. U nopales trvá kvitnutie zvyčajne medzi 6 a 12 hodinami, a ak sa začne neskoro, dokončí sa nasledujúci deň.

Pokiaľ ide o reprodukciu Nopalu, bol opísaný syndróm včelích kvetov. Odtiaľ je známe, že kvetinová štruktúra uľahčila opeľovanie týmito hmyzmi, čím je pozíciou štýlu, ktorý vyčnieva z tyčiniek, a veľkou veľkosťou nektáru.

V tomto zmysle sú stigmatické laloky a samotná stigma lepkavé a tiež uľahčujú priľnavosť iného hmyzu, ktorý slúži ako rozptyľovač peľu.

Zdroj: pixabay.com

Pokiaľ ide o kvety, neexistujú dôkazy o vôni Opuntie; V plodoch O. ficus-indica sa však zistilo viac ako 17 prchavých zlúčenín súvisiacich s arómou.

opeľovače

Návštevníci kvetov Opuntia sú rozmanití, najpočetnejšou skupinou sú hymenopterany (84 druhov a 19 identifikovaných iba do rodu), nasledované Coleoptera (11 druhov, 11 rodov), dva druhy Lepidopteran a až 10 druhov vtákov. ,

Tieto údaje sa môžu zvýšiť podľa databáz vykonaných vyšetrovaní, okrem toho, že opeľovacie opeľovače boli určené iba pre časť druhu tohto rodu (približne 19).

Druhy včiel, ktoré navštevujú Opuntiu, sa líšia počas obdobia kvitnutia. Napríklad na vysočine San Luis de Potosí a Zacatecas zahŕňajú nepretržité a hojné druhy, nepretržité a vzácne druhy, vzácne druhy prítomné krátko na konci sezóny a príležitostné druhy.

Charakteristiky tohto hmyzu

Preto, aby sa hosťujúci hmyz stal opeľovačom opeľovania, je potrebné, aby:

1. Že hmyz je spotrebiteľom peľu a nektáru a že najmenej 50% peľu, ktorý prenáša, je Opuntial.
2. Musí zostúpiť na stigmu.
3. Čas strávený na kvete by mal byť relatívne krátky.
4. Musí lietať z kvetu na kvet.
5. Meranie približne 1,4 cm dlhé.

Okrem toho sa v Opuntii často vyskytuje apomix. Apomixis je produkcia semien bez predchádzajúceho oplodnenia. U tohto rodu rastlín je vývoj náhodných embryí z jadrových tkanív veľmi častý.

Vegetatívne rozmnožovanie

Tento druh reprodukcie sa vyskytuje často v Opuntii. V skutočnosti sa niektoré druhy reprodukujú hlavne týmto spôsobom (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil a O. trichophora).

Zdroj: pixabay.com

Niektoré štúdie hodnotili dôležitosť reprodukcie a množenia v populačnom raste. Vysoká frekvencia vegetatívneho množenia môže zachovať určité genetické vlastnosti.

Výživa

Opuntioidné kaktusy sú pestovateľnými druhmi vo vyprahnutých zónach, najmä kvôli ich vysokej účinnosti pri premene vody na biomasu. Z tohto dôvodu sú považované za ideálne plodiny pre vyprahnuté režimy.

Úspešne zdomácnené plodiny, ako napríklad O. ficus-indica, zohrávajú v hospodárstve zásadnú úlohu. Pichľavé hrušky sú vysoko komerčne dostupné po celom svete. Preto je kultivácia Nopalu rovnako dôležitá ako kultivácia agáve pre tequilu v poľnohospodárskej ekonomike Mexika.

Kaktus opuntia dosahuje vysokú produktivitu, ale iba so správnym oplodnením. Priemerné hnojenie je 0,9% N, 0,16% P, 2,58% K a 2,35% Ca, pre ročnú produktivitu 20 ton na hektár ročne, berúc do úvahy ostatné makrá a mikroživiny.

Pichľavé hrušky sa používajú ako krmivo pre zvieratá a ako doplnok výživy zvierat.

Liečivé vlastnosti

Nopal má liečivé vlastnosti odvodené z ovocia a kladiviek. Tieto kaktusy sú dôležitým zdrojom bioaktívnych látok a chemických zložiek, ktoré zvyšujú hodnotu kaktusu ako produktu.

Kaktusy majú vysokú antioxidačnú aktivitu, majú vitamín C, flavonoidy a betalaíny. Viaceré štúdie okrem toho naznačujú, že ovocie aj kladivá majú vysokú hladinu živín, minerálov a vitamínov.

Zdroj: pixabay.com

Posledné štúdie ukazujú, že kaktus Opuntia môže inhibovať karcinogenézu v bunkových líniách in vitro a in vivo.

Všeobecne má Nopal liečivú funkciu pri liečení vredov, antiobezity, protizápalových, hojivých, antivírusových, redukcií cholesterolu, protirakovinových, neuroprotektívnych a hypoglykémií.

Reprezentatívny druh

Najreprezentatívnejším druhom Opuntie je O. ficus-indica. Okrem toho existuje ešte veľa, ktoré sa študovali: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea a O lindheimeri.

Referencie

1. Griffith, MP 2004. Pôvod dôležitej kaktusovej plodiny, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): Nové molekulárne dôkazy. American Journal of Botanics 91 (11): 1915-1921.
2. AO. 2017. Ekologická plodina, pestovanie a využívanie kaktusovej hrušky. 224 s.
3. Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Reprodukčná biológia Opuntia: prehľad. Journal of Arid Environments 64: 549-585.
4. Taxonomikón (2004 - 2019). Taxón: Rod Opuntia P. Miller (1754). Prevzaté z: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Opuntia (Cactaceae) rastlinné zlúčeniny, biologické aktivity a vyhliadky - komplexný prehľad. Food Research International 112: 328-344.