ABSTRACT
Abstract The Tehuacán-Cuicatlán Biosphere Reserve in México holds genetic richness and endemism for the genus Jatropha, but the specific use of the plants and the seed chemical profiles are still unknown. We recorded the traditional forms of use of Jatropha species, and analyzed the chemical composition of Jatropha spp. seeds. For this, a semi-structured survey was conducted in 15 towns, and 20 interviews were applied in each one between May and August 2012 to estimate the Significant Use Level and Relative Use Value per species. Besides, seeds from J. neopauciflora, J. rufescens, and J. rzedowskii were collected between August and October 2013, and to seed flour samples we determined total lipids by the Soxhlet method, crude protein by the Kjendahl method, and ashes according to AOAC methods; fatty acid profile and phorbol esters were determined by gas chromatography and by HPLC, respectively. The species J. neopauciflora, J. oaxacana, J. rufescens, J. ciliata, and J. rzedowskii, are used as traditional medicine, food, and ornaments, except for J. ciliata, for which none use was recorded. The Significant Use Level as food was found not significant, but for medicinal purposes, J. neopauciflora obtained the highest Relative Use Value (9.0 %). The latex is used to treat 13 disorders, including dental problems and oral diseases with a Significant Use Level of 32.9 %; it is also used as a hemostatic. The protein content among species varied from 23.37 to 26.06 %, and total lipids from 34.79 to 36.60 %. The principal unsaturated fatty acids were oleic (25.08 to 30.09 %) and linoleic (44.55 to 48.46 %), and the saturated fatty acids were palmitic (10.11 to 16.50 %) and stearic (9.47 to 11.15 %). Phorbol esters, the main cause of seed's toxicity, were absent in J. neopauciflora, J. rufescens, and J. rzedowskii. In conclusion, the Significant Use Level of Jatropha species studied was low, with little cultural acceptance and sporadic utilization. The Relative Use Value was important for medicinal purposes, especially for J. neopauciflora. The dehulled seeds of J. neopauciflora, J. rufescens, and J. rzedowskii are potentially useful as food, having high protein contents, and unsaturated oleic and linoleic fatty acids. With this study we report three non-toxic Jatropha species and recommend to scientifically validate the antimycotic use of J. neopauciflora latex. Rev. Biol. Trop. 66(1): 266-279. Epub 2018 March 01.
Resumen La Reserva de la Biosfera Tehuacán-Cuicatlán, México contiene riqueza genética y endemismo para el género Jatropha, pero se desconoce el uso específico de las plantas y la composición química de la semilla. Documentamos las formas tradicionales de uso de las especies de Jatropha y, analizamos la composición química de las semillas de las especies de Jatropha. En 15 comunidades se aplicaron 20 entrevistas semiestructuradas entre mayo y agosto de 2012 para estimar el Nivel de Uso Significativo y el Valor de Uso Relativo por especie. Se colectó semilla solo de J. neopauciflora, J. rufescens, y J. rzedowskii entre agosto y octubre de 2013 para determinar mediante los métodos de la AOAC, el contenido total de lípidos en una muestra de 3 g de harina mediante el método de Soxhlet, proteína cruda en una muestra de harina de 0.4 g por el método Kjendahl y ceniza en una muestra de 5 g de harina. El perfil de ácidos grasos se determinó por cromatografía de gases y el contenido de ésteres de forbol mediante HPLC. Las especies registradas fueron J. neopauciflora, J. oaxacana, J. rufescens, J. rzedowskii y J. ciliata, que se usan en medicina tradicional, alimento y como ornamental, excepto J. ciliata, para la cual no se reportó ningún uso. El Nivel de Uso Significativo como alimento no fue importante, pero para propósitos medicinales J. neopauciflora tuvo el mayor Valor de Uso Relativo (9.0 %). El látex es usado para tratar 13 trastornos, incluyendo problemas dentales y enfermedades bucales con un Nivel Significativo de Uso de 32.9 %; y también es usada como hemostático. El contenido de proteína entre especies varió de 23.37 a 26.06 % y los lípidos totales variaron de 34.79 a 36.60 %. Los principales ácidos grasos insaturados fueron oleico (25.08 a 30.09 %) y linoleico (44.55 a 48.46 %); los ácidos grasos saturados fueron palmítico (10.11 a 16.50 %) y esteárico (9.47 a 11.15 %). No se detectó la presencia de ésteres de forbol (la causa principal de la toxicidad de la semilla) en J. neopauciflora, J. rufescens, y J. rzedowskii. En conclusión, el Nivel de Uso Significativo de las especies de Jatropha fue bajo, con poca aceptación cultural y utilización esporádica. El Valor de Uso Relativo fue importante para propósitos medicinales, especialmente para J. neopauciflora. Las semillas sin testa de J. neopauciflora, J. rufescens, y J. rzedowskii son potencialmente útiles como alimento por su alto contenido de proteínas, ácidos grasos insaturados oleico y linoleico. Se identificaron tres especies no toxicas de Jatropha. Se recomienda validar científicamente el uso antimicótico del látex de J. neopauciflora.
ABSTRACT
Jatropha spp. is an important phytogenetic resource used as food, medicine, and biofuel. In this study, we verified the taxonomic identity of Jatropha species for The Biosphere Reserve Tehuacan-Cuicatlan, and the Ecological Land Units (ELU) occupied by them. We assessed the conservation status of their habitats, and the vulnerability of Jatropha spp. populations. A total of 15 sampling sites were selected in the Reserve. The taxonomic work was based on specimens, original descriptions and type material from herbaria and those available on-line. ELUs were classified using biophysical variables, and gvSIG software. Ecological attributes were determined using a quantitative analysis by the point-centered quarter method; disturbance was estimated through site indicators, and the conservation status of the Jatropha populations was assessed using the Method for Evaluation of the Risk of Extinction of Plants in Mexico (MER). Jatropha frequently dominated the physiognomy of plant communities. The current distribution of Jatropha species in the Reserve was mainly determined by elevation, temperature, and precipitation variables. The confirmed species were Jatropha ciliata Sessé ex Cerv., Jatropha neopauciflora Pax, Jatropha oaxacana J. Jiménez Ram. & R. Torres, Jatropha rufescens Brandegee, and Jatropha rzedowskii J. Jiménez Ram., which are distributed in four of the six defined ELU. J. neopauciflora and J. rzedowskii were the most widespread species; this last species concur in four, J. oaxacana in two, while J. rufescens and J. ciliata in one ELU, being the most restricted. The richness of the genera in the associated communities ranged from 16 to 42. The maximum and minimum importance Value indexes were observed in San Nicolas Tepoxtitlan for J. neopauciflora (53.75%) and J. rzedowskii (1.50%). The disturbance index varied from 0.22 to 0.82, with an average of 0.51, where the livestock variable had a high contribution. Considering the risk categories of MER, we concluded that J. oaxacana requires special protection, and J. ciliata and J. rufescens were species under extinction risk. The conservation status of the plant communities inhabited by populations of Jatropha spp. was moderate, taking into account the rate of disturbance. The main factors affecting the habitats of Jatropha were livestock and human activities; the floristic composition of the surrounding plant communities has low richness. These results support the urgent need of conservation strategies to avoid the loss of important wild growing species of Jatropha populations. Rev. Biol. Trop. 63 (1): 23-33. Epub 2015 March 01.
Jatropha spp., es un importante recurso fitogenético usado como alimento, medicina y biocombustible. En este estudio verificamos la identidad taxonómica de las especies de Jatropha para la Reserva de la Biosfera Tehuacán-Cuicatlán, y las unidades ambientales (UA) que ocupan. Evaluamos el estado de conservación de sus hábitats y la vulnerabilidad de las poblaciones de Jatropha. Los sitios de muestreo seleccionados en la Reserva fueron 15. El trabajo taxonómico estuvo basado en especímenes, descripciones originales y material tipo de herbarios y aquellos en línea. Las UA fueron clasificadas mediante variables biofísicas y el software gvSIG. Los atributos ecológicos fueron determinados con análisis cuantitativo por el método de cuadrado centrado en un punto; el disturbio fue estimado a través de indicadores de sitio, y el estado de conservación de las poblaciones de Jatropha con el Método para la Evaluación de Riesgo de Extinción de Plantas en México (MER). Jatropha frecuentemente dominó la fisonomía de las comunidades vegetales. La distribución actual de las especies de Jatropha en la Reserva estuvo principalmente determinada por las variables altitud, temperatura y precipitación. Las especies confirmadas fueron: Jatropha ciliata Sessé ex Cerv., Jatropha neopauciflora Pax, Jatropha oaxacana J. Jiménez Ram. & R. Torres, Jatropha rufescens Brandegee, y Jatropha rzedowskii J. Jiménez Ram., las cuales estuvieron distribuidas en cuatro de las seis UA definidas. J. neopauciflora y J. rzedowskii son las especies más ampliamente distribuidas; estas últimas especies concurrieron en cuatro, J. oaxacana en dos, mientras que J. rufescens y J. ciliata en una UA, siendo ésta la especie más restringida. La riqueza de géneros en las comunidades asociadas varió entre 16 y 42. Los máximos y mínimos Índices de Valores de Importancia fueron observados en San Nicolás Tepoxtitlan para J. neopauciflora (53.75%) y J. rzedowskii (1.50%). El índice de disturbio varió entre 0.22 y 0.82, con promedio de 0.51, mientras que la variable ganado tuvo mayor contribución. Considerando las categorías de riesgo del MER, concluimos que J. oaxacana requiere protección especial, mientras que J. ciliata y J. rufescens fueron especies en riesgo de extinción. El estado de conservación de los hábitats ocupados por poblaciones de Jatropha spp. es moderado, tomando en cuenta la tasa de disturbio. Los principales factores que afectan a los hábitats de Jatropha son el ganado y las actividades humanas; la composición florística de las comunidades vegetales tuvo baja riqueza. Estos resultados apoyan la necesidad de establecer estrategias de conservación para evitar la pérdida de importantes poblaciones silvestres de Jatropha.