Frijol cultivado (criollo y mejorado)
Dentro del grupo de frijol cultivado se encuentra el frijol criollo y mejorado, los cuales son utilizados para el consumo humano. El frijol criollo surge de manera natural como resultado del proceso evolutivo de domesticación, de manera que también se aprecia una disminución de la diversidad genética en comparación con sus progenitores silvestres. El frijol criollo no ha sido manipulado genéticamente e históricamente ha sido sembrado por los campesinos en forma local en casi todos los estados de la República, representando una amplia variedad en la morfología y color de las semillas.
Por otro lado, el frijol mejorado ha sido producto del mejoramiento genético a través de selecciones dirigidas por el hombre para obtener las características de su interés, ya sea conferir resistencia a ciertos patógenos, tales como virus, hongos y bacterias, o incrementar rendimiento, tamaño de la semilla, permeabilidad, etc. Las variedades mejoradas han sido generadas por programas de mejoramiento genético mediante la cruza de materiales criollos relacionados genéticamente, los cuales con el tiempo van excluyendo la base genética en la que está basado el mejoramiento, amenazando la base genética de sus antecesores, de tal manera que la diversidad genética de estos materiales es menor (Harlan, 1987). Dentro de las características más importantes del frijol cultivado podemos mencionar que son plantas arbustivas, de estatura corta, semillas de rápida maduración, la vaina es ideal para abrir, es una planta de vida corta, anual y de tallos frágiles, posee pedúnculos cortos y grandes vainas suculentas con dehiscencia no violenta, de grandes semillas y más permeables al agua, además poseen una gran variedad de colores y adaptaciones fisiológicas, aunque estas últimas son debidas a la selección hecha por el hombre (Guzmán-Maldonado y Paredes-López, 1999).
Producción
Los frijoles son las semillas de leguminosa más importantes para el consumo humano en el mundo. La producción total excede los 23 millones de toneladas (MT) de los cuales 7 MT son producidos en Latinoamérica y África. Solo en México, el área destinada a la siembra de frijol gira alrededor de 2259 ha×10-3 y la producción es de 1300 MT×10-3.
El consumo promedio anual per capita de frijol en México es de aproximadamente 16 Kg por año, el estado de Durango sobresale con un promedio de 18 kg por año, el rango según el estrato social varía entre 10 y 26 Kg (Broughton, 2003). Según este, hay una disminución en el consumo del frijol en México con respecto a los datos presentados en 1997 por Castellanos, donde se estimaba que el consumo per capita anual por la población mexicana era de 22 Kg.
Existen hábitos preferenciales en el consumo del frijol en México, las principales características que utilizan los consumidores para definir sus preferencias se basan en el tiempo de cocción y sabor, además del color, tamaño y brillantez. Se estima que en el Noroeste de México el 90% de los encuestados consume frijol azufrado, en el Noreste el 70% consumen frijol pinto o bayo, en el Sur el 90% consume frijol negro y en el Centro se consumen todas las clases comerciales, sobresaliendo Flor de Mayo y Flor de Junio (Castellanos et al., 1997).
El frijol es una importante fuente de alimento, principalmente en forma de semilla madura y en menor proporción como vaina verde o ejote; además, en algunos países de América Latina, así como en el este y centro de África, las hojas o flores tiernas de las plantas de frijol son cosechadas y consumidas como vegetales frescos. Su uso no sólo es exclusivo del hombre, también el ganado es alimentado con hojas, tallos, cáscara de las vainas y rastrojo seco, que finalmente es incorporado al suelo para incrementar la materia orgánica (Singh, 1999). Además de ser fuente directa de alimento, el cultivo trae otras ventajas como el suministro y biodisponibilidad de nitrógeno a otros cultivos por la asociación simbiótica con microorganismos del suelo. También como alternativa en la rotación de cultivos, adiciona fertilidad al suelo y reduce costos de producción, evitando la contaminación de aguas subterráneas y aumentando la producción de proteína de las leguminosas. En comparación con otras leguminosas, el frijol se ha considerado una planta pobre en la fijación de nitrógeno, posiblemente por la baja eficiencia de su simbiosis; sin embargo, la principal razón por la que se cultiva en cantidades importantes en México es para la alimentación.
Situación del frijol en México
En México, la industria del frijol no está muy desarrollada, no obstante que ocupa el segundo lugar en importancia en la dieta alimentaria en la mayoría de la población mexicana. En la década de los noventa, el procesamiento del frijol comenzó a tomar fuerza, lo cual ha obedecido a cambios en los hábitos alimenticios principalmente en las zonas urbanas, donde la mujer participa con mayor frecuencia en el sustento de la economía familiar, lo que acorta los tiempos para la elaboración de los alimentos (FIRA, 2001).
Considerando el excesivo aumento de la población y que se estima para el año 2030 un incremento de 50%, será un gran reto abastecer de alimento a toda la población mundial. Por otro lado, considerando que las tierras de cultivo disminuirán, así como los recursos naturales (agua, fertilidad del suelo, etc.), es urgente adoptar sistemas de producción y agricultura más eficientes y sustentables.
Por ejemplo, en la actualidad el hombre ha satisfecho la demanda de alimento mediante el incremento de producción a través del uso de mejoramiento genético, fertilizantes, pesticidas, agua y el empleo de una mayor extensión de tierras de cultivo; sin embargo, los recursos escasean día con día rápidamente. Las costumbres en el consumo del frijol son muy arraigadas, por lo que se debe tener en consideración las preferencias del consumidor antes de establecer alguna estrategia de mejoramiento genético para que éste no sólo resulte satisfactorio genética y fisiológicamente, sino también en la aprobación y demanda de la población.
Importancia del frijol en la dieta
En muchos países de América Latina, como en México, el maíz y el frijol son la principal fuente de proteínas, carbohidratos, vitaminas y minerales para la población (Guzmán-Maldonado et al. 2000). Por otro lado, se ha demostrado que el frijol además contiene gran cantidad de compuestos nutracéuticos que varían dependiendo de la especie y color, tales como la fibra, inhibidores de proteasa, acido fítico, polifenoles y taninos (Espinosa-Alonso y col, 2006).
El frijol común (Phaseolus vulgaris) es por mucho uno de los más importantes cultivos (leguminosa comestible cultivada y cosechada como semilla seca) en el mundo (Singh, 1999), es el tercero en importancia después del frijol de soya (Glycine max (L.) Merr.) y el cacahuate (Arachis hypogea L.) (Lin, 2008).
El frijol en América Latina y África constituye la segunda fuente de proteína vegetal. En el caso de México, el frijol ha formado parte importante de la cultura gastronómica, llegando a constituir hasta el 15% de la dieta en las zonas más marginadas (el maíz aporta hasta el 65%). La combinación frijol-maíz logra el aporte de hasta el 70% de las calorías requeridas y el 50% del requerimiento de proteínas (Castellanos y col, 1997). Además, la combinación potencializa el valor nutritivo de la proteína ingerida ya que el frijol aporta la lisina y triptófano deficientes en maíz y éste a su vez aporta los aminoácidos azufrados (metionina y cisteina) deficientes en frijol (Reyes-Moreno y Paredes-López, 1993).
Características nutricionales del frijol
Dentro de las características más importantes que destacan el valor nutritivo de las leguminosas en la nutrición humana es que presentan de 2 a 3 veces más proteína que los cereales. Además de un alto contenido de minerales, especialmente Fe, Ca y Zn (Deshpande, 1992). En particular, se considera que el frijol es un alimento rico en macronutrientes como las proteínas (16 – 33%), carbohidratos (60 – 70%), aunque escaso en grasa (1 – 3%), además contiene vitaminas y micronutrientes que elevan aún más su valor nutricional.
Las proteínas presentes en el frijol, juegan un papel esencial en la nutrición humana por complementación con otros alimentos como el maíz en América Latina y el este de África y el arroz en Brasil. Por otro lado, las proteínas de origen animal como la caseína de la leche y la albúmina de huevo presentan perfiles de aminoácidos más completos y en años recientes se ha considerado que es más saludable sustituir en una buena proporción por proteínas de origen vegetal debido a que el consumo excesivo de proteínas de origen animal puede ser calciurético y con el tiempo se puede provocar mayor riesgo de fracturas. Debemos considerar además que en muchas ocasiones la proteína de origen vegetal es la única opción de consumo debido principalmente a la economía de gran parte de la población, por lo que el frijol representa la segunda fuente de proteína en México, cubriendo las necesidades básicas para el buen desarrollo y funcionamiento del organismo (Guzmán-Maldonado y Paredes-López, 1999).
Dentro de las proteínas del frijol común (Phaseolus vulgaris L.), las globulinas representan entre el 50 y 75% del total (Muller y Gottschalk 1983; Alli y col, 1994). Hay dos tipos de proteínas en este grupo, las faseolinas y las lectinas (Staswick y col, 1986). Las de mayor importancia son las faseolinas (glicoproteína trimerica) porque son las mejores proteínas de las leguminosas para la nutrición humana y por ser las más abundantes, ya que conforman el 40 % de la proteína total en la semilla (Ma y Bliss, 1978), (Gepts 1988, 1990), (Aswathi, 1993), (Sharma, 2006) Estas proteínas pueden ser observadas mediante la técnica SDS-PAGE, donde las bandas correspondientes a las subunidades de la faseolina (43-53 kDa) aparecen como las mas intensas y de mayor tamaño en comparación con las demás (Carbonaro, 2006). También se observan fitohemaglutininas (55-65 kDa), argelinas (31-40 kDa) e inhibidores de a-amilasa (15-18 kDa) (Bernal y col, 2006).
En base a lo anterior, la faseolina se ha considerado como el principal determinante de la calidad nutricional y de la cantidad de proteína presente en las semillas de frijol (Bliss y Brown, 1983; Gepts y Bliss, 1984). Sin embargo, la faseolina es deficiente en aminoácidos azufrados como la metionina y la cisteína, contrario a los cereales que generalmente contienen suficientes aminoácidos azufrados pero son deficientes en aminoácidos esenciales como la lisina y triptófano (presentes en las leguminosas). Por lo anterior es que el consumo combinado de cereales y leguminosas en una proporción de 2:1 produce un equilibrio mejorando el balance en la dieta de sus consumidores (Bressani, 1983) (Broughton, 2003).
Aún cuando el contenido de proteína en la semilla de frijol es alto (20% de peso seco aproximadamente), su valor nutricional es pobre debido a factores intrínsecos de la semilla, tales como la presencia de inhibidores de tripsina, taninos y ácido fítico que inhiben de forma irreversible a las proteasas intestinales, formando complejos con las proteínas, disminuyendo su solubilidad e hidrólisis. Sin embargo, la actividad de los inhibidores puede ser eliminada hasta en un 90% durante la cocción (Deshpande, 1992), los taninos y el ácido fítico pueden ser removidos en una buena proporción durante el remojo (Maga, 1982; Barampama y Simard, 1994). Es importante destacar que dichos componentes tienen propiedades duales ya que han sido asociados con la prevención de enfermedades de tipo crónico degenerativas, lo cual ha provocado que en años recientes se haya incrementado la importancia del frijol y exista un mayor interés por su carácter nutracéutico.
Además el carácter nutracéutico del frijol se debe tembién a la actividad antioxidante y antimutagénica que brindan los compuestos fenólicos presentes en la semilla. Porque pueden ayudar en la prevención de enfermedades degenerativas como el cáncer. Existen reportes de efectos anticarcinogénicos de los extractos fenólicos de frijol común que respaldan su potencial uso como alimento funcional (Preza y Lerma, 2003). (Rocha-Guzmán, 2007). El color del frijol es importante, algunos estudios señalan que los frijoles negros poseen mayor contenido de fenoles que aquellos de color claro (Barampama y Simard, 1993). Tambien es importante señalar que los factores ambientales, el lugar de crecimiento y los factores genéticos del cultivo influencian el nivel de los fenoles totales. Por otro lado, la concentración y la composición de fenoles, así como la de taninos totales (procianidinas) y la de antocianinas determinan el color de la semilla de frijol (Feenstra, 1960).
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