Coffea charrieriana

Coffea charrieriana, también conocida como café Charrier, es una especie de planta con flores del género Coffea. Es una planta de café descafeinado endémica de Camerún, en África Central. Es la primera Coffea descafeinada registrada en África Central y la segunda en África. La primera especie descafeinada se descubrió previamente en Kenia, denominada C. pseudozanguebariae. El Instituto Internacional para la Exploración de Especies de la Universidad Estatal de Arizona y un comité de taxónomos y científicos votaron a C. charrieriana como una de las 10 especies mejor descritas en 2008.

Coffea charrieriana pertenece a la familia Rubiaceae y al género Coffea. Actualmente existen 120 especies de Coffea distribuidas en África tropical y Asia, de las cuales dos, Coffea arabica y Coffea canephora, dominan la producción mundial de café, representando el 99 % de la producción.

Esta planta es endémica del oeste de Camerún, en la Reserva Forestal de Bakossi. Crece en un hábitat de selva tropical húmeda en laderas rocosas a una altitud de 160 m y una altitud media de 300 m. Se encuentra gravemente amenazada por la deforestación para la tala y la producción de aceite de palma en su vulnerable hábitat de bosque de tierras bajas.

Coffea charrieriana fue descubierta en 2008 y los hallazgos se publicaron en un artículo titulado "Un nuevo café sin cafeína de Camerún" en la Revista Botánica de la Sociedad Linneana. Los autores del artículo, Piet Stoffelen y François Anthony, bautizaron la planta en honor al profesor André Charrier, quien realizó importantes esfuerzos en favor de la industria del café. Su labor incluyó la dirección de la investigación y la recolección de café en el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) durante los últimos 30 años del siglo XX. También ocupó un puesto en la Oficina Francesa de Recursos Genéticos (BRG) de 1988 a 1993. Actualmente, es director de investigación en el Instituto Nacional de Investigación Agrícola (INRA), centrándose en la genética y el mejoramiento vegetal.Como resultado de la colaboración entre el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD), Biodiversidad Internacional, el Museo de Historia Natural de París y el Centro Francés de Investigación Agrícola, entre 1966 y 1987, se recolectaron plantas de café de Madagascar, Comoras, Islas Mascareñas, Guinea, Costa de Marfil, Camerún, África Central, Congo, Etiopía, Kenia y Tanzania. Los esquejes de C. charrieriana se recolectaron por primera vez en 1985 en la Reserva Forestal de Bakossi, en Camerún, África Central, junto con otras 70 especies de Coffea, muchas de las cuales ya estaban identificadas taxonómicamente. Aunque C. charrieriana fue identificada como morfológicamente diferente a la especie de Coffea previamente identificada. No se realizaron más estudios hasta 1997. En ese mismo año, los esquejes se enviaron al Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD), donde se realizaron estudios adicionales, como observaciones de la testa de la semilla, observaciones anatómicas de las hojas y análisis bioquímicos. No fue hasta 2008, tras estudios morfológicos y genéticos de esta especie, que fue reconocida como una nueva especie de Coffea. El análisis de genotipado revela que C. charrieriana divergió de un ancestro común hace 11,15 millones de años.

Coffea charrieriana puede alcanzar una altura de 5 a 10 m (16 a 33 pies) y una extensión de 5 a 7 m (16 a 23 pies). Los arbustos pueden alcanzar una altura de 1 a 1,5 m (3 pies 3 pulg. a 4 pies 11 pulg.), mientras que las ramillas tienen un diámetro de 1 a 2 mm (0,039 a 0,079 pulg.). Las estípulas presentan pequeños pelos en la parte superior, se superponen entre sí, tienen forma delta a triangular y miden 2 mm (0,079 pulg.) de largo. C. charrieriana tiene hojas pequeñas y delgadas de forma elíptica. La base de la hoja tiene una forma ligeramente acuñada, mientras que el ápice se estrecha hasta una punta redondeada. Esta punta cónica mide aproximadamente 7 a 13 mm (0,28 a 0,51 pulg.) de largo. Tanto el haz como la base de la hoja están libres de pelos y son lisos. Los pecíolos de las hojas miden 2 mm (0,079 pulgadas) de largo. Sus láminas foliares miden de 4 a 8 cm (1,6 a 3,1 pulgadas) de largo por 2,2 a 3,5 cm (0,87 a 1,38 pulgadas) de ancho y presentan de tres a siete células nerviosas secundarias por lado del nervio central. Los nervios terciarios son reticulados, con una estructura filiforme. La hoja también tiene estructuras domáticas sin pelos. Anatómicamente, la estructura de la hoja consiste en una epidermis superior (20 a 30 μm), un mesófilo en empalizada (20 a 30 μm), un mesófilo esponjoso (45 a 70 μm) y una epidermis inferior (10 a 20 μm). Esta estructura es bastante similar a la que se encuentra en otras especies de Coffea. Sin embargo, en comparación con otras especies de Coffea, las hojas son delgadas, de 100 a 130 μm de grosor, y contienen muy pocos nervios secundarios. Estas propiedades difieren de las de otras especies de Coffea que se encuentran específicamente en África Central y se asemejan a las de Phaeanthus ebracteolatus, una especie silvestre que se encuentra en África. El tamaño de los componentes individuales de la estructura foliar también es mucho menor que el promedio observado en la mayoría de las demás especies de Coffea. Además, esta característica de hojas anormalmente pequeñas es una de las tres conocidas en África Central, junto con C. anthonyi y C. kapakata.Hay de una a dos inflorescencias por tallo; cada inflorescencia contiene una flor y dos calículos. Los calículos se dividen en estructuras superiores e inferiores. El calículo inferior tiene forma de borde con dos lóbulos foliares más pequeños. El calículo superior tiene dos estipulares de forma triangular ancha y dos lóbulos foliares elípticos de forma estrecha. Esta planta consta de frutos que son drupas en la naturaleza, cada uno con dos pirenos, con una semilla por pireno. El fruto está conectado a un pedúnculo sin pelos de 2 mm (0,079 pulgadas) de largo. El fruto rojo y carnoso mide de 9 mm a 10 mm × 7 mm (0,35 pulgadas a 0,39 pulgadas × 0,28 pulgadas), mientras que la semilla de café en el interior es elíptica y está cubierta por una cubierta seminal parenquimatosa. Comparativamente a otras especies de Coffea, C. charrieriana carece de esclereidas en la cubierta de la semilla; la ausencia de esclereidas se observa en plantas del género Psilanthus y otras especies de Madagascar. La semilla mide 5 mm (0,20 pulgadas) de largo x 4 mm (0,16 pulgadas) de ancho x 3 mm (0,12 pulgadas) de grosor. Característicamente de las especies de Coffea, la semilla es redondeada, lisa y acanalada. Las flores no tienen peciolo y constan de cinco pétalos. El tubo blanco de la corola mide 1 mm (0,039 pulgadas) de largo, mientras que los lóbulos miden entre 5 y 8 mm (0,20 y 0,31 pulgadas) de largo y entre 2 y 3 mm (0,079 y 0,118 pulgadas) de ancho. El gineceo de la flor es un pequeño disco que se asienta en la parte superior del ovario y está rodeado por un limbo cáliz truncado y liso. Las características de la flor son muy similares a las del género Coffea. En la flor, las anteras y el estilo sobresalen; estas también están unidas a la corola. El filamento corto que conecta con la zona entre el tubo, los lóbulos y la corola no es semitransparente, lo que la distingue del género Psilanthus, estrechamente relacionado, en el que esta sección es generalmente semitransparente. C. charrieriana también posee un tubo de corola (1 mm de largo), un estilo (10 mm de largo), un estigma bilobulado (2 mm de largo), una antera (3 mm de largo) y un filamento de antera (2 mm de largo). El tamaño del tubo de corola, los lóbulos de la corola y las anteras difieren de los de otras especies conocidas de Coffea de África Central.

El análisis bioquímico de las semillas revela que no contienen cafeína. Esta característica bioquímica se encuentra generalmente en las especies de Coffea de Madagascar. Estudios informaron que 30 de las 47 especies de Coffea de Madagascar tenían muy pocos o ningún rastro de cafeína. Es la segunda especie sin cafeína, junto con C. pseudozanguebariae, que crece en un bosque seco costero cerca del Océano Índico. Se sugiere que la ausencia de cafeína en la especie Coffea se debe a una deficiencia de espliceosomas. Aunque las plantas contienen los genes necesarios para producir cafeína, debido a un mal funcionamiento en la vía de síntesis de proteínas como resultado de patrones de empalme incorrectos, no se produce cafeína. La ausencia de cafeína se debe a un patrón de herencia monogénico, con la participación de un gen y dos alelos; la planta que contiene el alelo recesivo conduce a un contenido nulo de cafeína. Por otro lado, es probable que la producción de cafeína esté controlada por la herencia poligénica y que la cantidad producida sea un factor genético. Mediante análisis posteriores, se descubrió que, en lugar de acumularse cafeína, el gen deficiente de la cafeína sintasa, responsable de su producción, había producido una sustancia llamada teobromina. Este descubrimiento científico condujo a una mayor comprensión de la genética de la cafeína en las plantas de Coffea y a la capacidad de hibridar plantas de café con plantas sin cafeína para producir una línea de semillas descafeinadas con menores concentraciones de cafeína. También abrió la posibilidad de eliminar este gen en plantas con cafeína para crear una planta sin cafeína.En comparación con otras especies de Coffea, C. charrieriana, junto con C. canephora y C. mannii, presenta un porcentaje de ácido linoleico significativamente menor. C. charrieriana también presentó el menor contenido de ácidos grasos poliinsaturados (<30%) y un 0,8% de materia seca. Como resultado, aunque originaria de África, C. charrieriana se acerca filogenéticamente a las especies de Madagascar que a las africanas (Dussert et al. 2008, 2953). Al examinar los componentes foliares de C. charrieriana, se observa que forma un grupo genético separado de C. anthonyi, C. arabica, C. canephora, C. humilis, C. kapakata, C. liberica y C. liberica var. liberica y C. mannii. C. charrieriana también presenta niveles más bajos de ácidos cafeoilquínicos (ACQ) que otras especies de Coffea. Analizando únicamente el contenido de ácidos grasos, C. charrieriana está estrechamente relacionada con C. congensis y forma un clado separado de los otros 59 genotipos de Coffea.Se analizaron más a fondo los retrotransposones de repetición larga en tándem (LTR-RT), más específicamente de los linajes SIRE y Del, en C. charrieriana. Los LTR-RT son secciones redundantes del genoma vegetal. Se observó que, mientras que otras especies de Coffea de África occidental y central contenían entre un 4,5 % y un 5,1 % del linaje SIRE, C. charrieriana contenía un 3,2 %. Además, C. charrieriana también presentó el menor porcentaje de fracción Del, con un 13,1 %, en comparación con el 14 % y el 16,2 % observado en otras especies de África occidental y central. Esto sugiere que, con las observaciones de SIRE y Del, C. charrieriana es genéticamente distinta de su especie homóloga geográfica.

Coffea charrieriana también posee el genoma de cloroplasto más extenso dentro del género Coffea. Al agrupar las 52 especies de Coffea y Psilanthus, C. charrieriana, junto con otra especie, P. travancorensis, se excluyeron de los grupos debido a los malos resultados del análisis. Si bien C. charrieriana es originaria de Camerún, los resultados genéticos sugieren una ubicación de C. charrieriana entre los géneros Psilanthus y Coffea. Es genéticamente similar a las especies de Coffea de África occidental y central, pero comparte similitudes morfológicas con Psilanthus, como su vegetación. La dificultad para agrupar a C. charrieriana es probablemente el resultado de una antigua hibridación entre C. charrieriana y un cloroplasto de Psilanthus, lo que dio lugar a un genoma mixto.Los alcaloides se encuentran en muchas plantas, como el café y el té, pero solo en cantidades muy pequeñas se encuentran en C. charrieriana.

Cultivación y uso

Coffea charrieriana crece en lugares húmedos con abundante sol. Durante los períodos secos, la especie experimenta la morfogénesis de los botones florales, pero estos no emergen hasta la siguiente lluvia. Después de la lluvia, la floración se observa en siete días. El tiempo de floración de todas las especies de Coffea varía entre 5 y 13 días, lo que dificulta determinar el momento exacto de la hibridación.

Al igual que otras especies de Coffea, el fruto carnoso de C. charrieriana contiene granos comestibles. Estos se pueden preparar mediante secado, tostado o molido, generalmente para elaborar café. Al ser un café descafeinado natural, ofrece una alternativa al café descafeinado artificialmente. Ante la creciente demanda de café descafeinado, se han utilizado métodos como la hibridación de plantas entre especies descafeinadas, la interferencia biotecnológica en la genética y la extracción química para reducir artificialmente el contenido de cafeína. Generalmente, la presencia de cafeína actúa sobre las papilas gustativas, dando a los productos con cafeína un sabor distintivo, por lo que, al ser una especie descafeinada, C. charrieriana puede no ser la preferida por los consumidores de café que prefieren el sabor que proporciona la cafeína. C. charrieriana puede utilizarse en la hibridación de plantas, ya que la teobromina puede transferirse entre razas, lo que permite modificar la concentración de cafeína al cruzarse con una especie que la contenga. Las semillas de C. Charrieriana se está desarrollando actualmente para convertirse en el primer café naturalmente descafeinado disponible en el mercado. Este grano ha sido bautizado como Decaffito por desarrolladores brasileños.

Otro posible uso de C. charrieriana es la extracción de ácidos 5-cafeoilquínicos (CQA) de las hojas de café, ya que la mayoría de las especies de Coffea, incluida C. charrieriana, contienen compuestos antioxidantes naturales. Este antioxidante natural puede utilizarse en alimentos y nutracéuticos.La finca Coffea Diversa en Costa Rica actualmente cultiva C. charrieriana.

Referencias

1. ^ Chadburn, H.; Davis, A. P.; Cheek, M.; Onana, J.-M. (2017). "Coffea charrieriana". Lista Roja de especies amenazadas de la UICN. 2017: e.T18536873A18539476. doi:10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T18536873A18539476.en. Retrieved 19 de noviembre 2021.
2. ^ a b c d e f h i j k l Stoffelen, Piet; Noirot, Michel; Couturon, Emmanuel; Anthony, François (septiembre de 2008). "Un nuevo café sin cafeína de Camerún". Botanical Journal of the Linnean Society. 158 1): 67–72. doi:10.1111/j.1095-8339.2008.00845.x. ISSN 0024-4074. Retrieved 2021-04-21.
3. ^ a b Hamon, Perla, Corrinne E. Grover, Aaron P. Davis, Jean-Jacques Rakotomalala, Nathalie E. Raharimalala, Victor A. Albert, y Hosahalli L. Sreenath et al. 2017. "Genotyping-By-Sequencing proporciona la primera Phylogeny bien resuelta para el café (Coffea) e inspecciona la evolución del contenido de la cafeína en sus especies". Filogenética molecular Evolución 109: 351–361. doi:10.1016/j.ympev.2017.02.009.
4. ^ "Las 10 mejores especies nuevas, 2008". Archivado desde el original el 2009-05-28.
5. ^ Chadburn, H.; Davis, A. P.; Cheek, M.; Onana, J.-M. (2017). "Coffea charrieriana". Lista Roja de especies amenazadas de la UICN. 2017: e.T18536873A18539476. doi:10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T18536873A18539476.en.
6. ^ Anthony, Francois; Dussert, S.; Dulloo, E. 2007. Los recursos genéticos del café. En: Engelmann, F., Dulloo, E., Astorga, C., Dussert, S., Anthony, Francois, eds. "Estrategias completas para la conservación ex situ de los recursos genéticos de Coffea arabica. Estudio de caso en CATIE, Costa Rica" 'Rome: Bioversity International, Topical Reviews in Agricultural Biodiversity', 12–22.
7. ^ "Coffee Tree (Coffea Charrieriana) - Plants ← Candide Gardening". 2020. Candide. [1]
8. ^ a b c d Dussert, Stéphane; Laffargue, Andréina; de Kochko, Alexandre; Joët, Thierry (2008). "Efectividad del ácido graso y la composición esterol de las semillas para la quimiotaxonía Coffea subgenus Coffea". Fitoquímica. 69 (17): 2950–2960. doi:10.1016/j.phytochem.2008.09.021. PMID 18995872.
9. ^ a b Hamon, P., Rakotomalala, J., Akaffou, S., Razafinarivo, N., Couturon, E.; Guyot, Romain; Crouzillat, D., Hamon, S. and de Kochko, A., 2015. Especies sin cafeína en la Coffea Genus. Coffee in Health and Disease Prevention, pp. 39–44.
10. ^ a b c d Preedy, V. R. (ed.) 2014, Coffee in Health and Disease Prevention, Elsevier Science & Technology, San Diego. Disponible en: ProQuest Ebook Central. [19 de noviembre de 2020].
11. ^ Mees, Corenthin; Souard, Florencia; Delporte, Cedric; Deconinck, Eric; Stoffelen, Piet; Stévigny, Caroline; Kauffmann, Jean-Michel; De Braekeleer, Kris (2018). "Identificación de las hojas de café usando la espectroscopia FT-NIR y SIMCA". Talanta. 177: 4-11. doi:10.1016/j.talanta.2017.09.056. PMID 29050630.
12. ^ Rodríguez-Gómez, Rocío, Jérôme Vanheuverzwjin, Florence Souard, Cédric Delporte, Caroline Stevigny, Piet Stoffelen, Kris De Braekeleer, y Jean-Michel Kauffmann. 2018. "Determinación de tres ácidos clorogénicos principales en extractos de agua de hojas de café por cromatografía líquida acoplado a un detector electroquímico". Antioxidantes 7 (10): 143. doi:10.3390/antiox7100143.
13. ^ Guyot, Romain, Thibaud Darré, Mathilde Dupeyron, Alexandre de Kochko, Serge Hamon, Emmanuel Couturon y Dominique Crouzillat et al. 2016. "Secuencia parcial revela la Composición de Elemento Transposable de Coffea Genomes y proporciona evidencia para historias evolutivas distintivas". Genética molecular y genómica 291 (5): 1979-1990. doi:10.1007/s00438-016-1235-7.
14. ^ Charr, J., Garavito, A., Guyeux, C., Crouzillat, D., Descombes, P., Fournier, C., Ly, S., Raharimalala, E., Rakotomalala, J., Stoffelen, P., Janssens, S., Hamon, P. and Guyot, R., 2020. Complejos antecedentes evolutivos de cafés revelados por genomas plastoides completos y 28.800 análisis nucleares de SNP, con especial énfasis en Coffea canephora (café de robusta). Filogenética molecular y evolución, 151, pág. 106906.
15. ^ Noirot, M., Charrier, A., Stoffelen, P. et al. 2016. Aislamiento reproductivo, flujo genético y especulación en la antigua Coffea subgenus: una revisión. Árboles 30, 597-608. https://doi.org/10.1007/s00468-015-1335-8
16. ^ Rafferty, John P. 2012. "Café de carruaje vivificado". Enciclopedia Britannica. https://www.britannica.com/plant/Charrier-coffee.
17. ^ Silvarolla, M., Mazzafera, P. " Fazuoli, L. 2004. Un café arabica naturalmente decafeinado. Nature 429, 826 https://doi.org/10.1038/429826a
18. ^ Poole, R. L., Tordoff, M. G. El sabor de la cafeína. J Caffeine Res. 2017;7(2):39-52. doi:10.1089/jcr.2016.0030
19. ^ Loizzo, Monica Rosa y Rosa Tundis. 2019. "Planta Antioxidante para la aplicación en las industrias alimentarias y nutracéuticas". Antioxidantes 8 (10): 453. doi:10.3390/antiox8100453.
20. ^ Wallengren, Maja. "Costa Rica toma la sostenibilidad del café a un nivel superior". Tea & Coffee Trade Journal, marzo de 2015, 24+. Gale General OneFile (10 de octubre de 2020). https://link.gale.com/apps/doc/A421625205/ITOF?u=usyd plagasid=ITOF plagaxid=70552e99

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