Fabaceae

Familia Fabaceae Nombre Científico: ' Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Fabales Familia: Fabaceae

Familia Fabaceae

Las fabáceas (Fabaceae), son una familia del orden fabales.  Es una familia de distribución cosmopolita con aproximadamente 730 géneros y unas 19.400 especies, lo que la convierte en la tercera familia con mayor riqueza de especies después de las compuestas (Asteraceae) y las orquídeas (Orchidaceae).

Esta riqueza de especies se halla particularmente concentrada en las ramas de las mimosóideas y las fabóideas, ya que contienen cerca del 9,4% de la totalidad de las especies de las eudicotiledóneas. Se ha estimado que alrededor del 16% de todas las especies arbóreas en los bosques lluviosos neotropicales son miembros de esta familia.

Asimismo, las fabáceas son la familia más representada en los bosques tropicales lluviosos y en los bosques secos de América y África. Junto con los cereales y con algunas frutas y raíces tropicales, varias leguminosas han sido la base de la alimentación humana durante milenios, siendo su utilización un compañero inseparable de la evolución del hombre.

Características generales

Hábito:

En esta familia se encuentran desde árboles y arbustos hasta de porte herbáceo; las que pueden ser perennes o anuales.

Hojas:

Pueden ser simples; pero generalmente son compuestas predominando las hojas trifoliadas, a veces los últimos floliolos se transforman en zarcillos. Las hojas son generalmente estipuladas.

Flores:

Hermafroditas con verticilos pentámeros, solitarias o en racimos.

Cálíz: Gamosépalo formado por cinco sépalos.

Corola: Dialipétala formada por cinco pétalos. Un pétalo de mayor tamaño que los demás con simetría irregular forma el estandarte, dos pétalos laterales, constituyen las alas y la quilla representada por dos pétalos unidos situada entre las dos alas . Varía en tamaño y coloración , blanco, azul, rojo, amarillo, naranja, violeta, púrpura.

Androceo: Constituido por 10 estambres que pueden ser libres o soldados: monadelfos o diadelfos, esta última disposición es muy frecuente.

Gineceo: Súpero, constituido por un solo cárpelo (monocarpelar) con numerosos rudimentos seminales generalmente. Placentación parietal marginal.

Fruto: Legumbre, a veces indehiscente de forma y tamaño variable; puede ser samaroide.

Semilla: Diversidad de tamaños, forma y color, algunas de cubierta dura y brillante; colores: rojo, violeta, negro, amarillo, blanco, verde jaspeados, etc. Cotiledones muy desarrollados.

Distribución y hábitat

Es una familia de distribución cosmopolita. Los árboles son más frecuentes en las regiones tropicales, mientras que las hierbas y los arbustos dominan en las extratropicales.

Fijación Biológica del nitrógeno

La fijación biológica del nitrógeno (FBN) es un proceso muy antiguo que probablemente se originó en el periodo Eon arqueano bajo las condiciones de ausencia de oxígeno de la atmósfera primitiva. Los nódulos son las estructuras especializadas dentro de las cuales se lleva a cabo la FBN que algunas familias de angiospermas han desarrollado, principalmente en la corteza radicular y excepcionalmente en el tallo como es el caso de Sesbania rostrata.

Las fanerógamas que han coevolucionado con diazótrofos actinorrícicos o con los rizobios para establecer su relación simbiótica pertenecen a 11 familias. Este agrupamiento indica que probablemente la predisposición a la formación de nódulos surgió una sola vez en las angiospermas y podría ser considerado como un carácter ancestral que se ha conservado o perdido en ciertos linajes. Sin embargo, la distribución tan dispersa de familias y géneros nodulantes dentro de este linaje, indica orígenes múltiples de la nodulación.

De las 10 familias nodulantes de Rosidae, 8 son noduladas por actinomicetos (Betulaceae, Casuarinaceae, Coriariaceae, Datiscaceae, Elaeagnaceae, Myricaceae, Rhamnaceae y Rosaceae), y las dos familias restantes Ulmaceae y Fabaceae son noduladas por rizobios. «Rizobios» es el nombre que recibe el grupo de géneros de alfa-proteobacterias (familia Rhizobiaceae) que incluyen todas las especies que fijan nitrógeno y que producen nódulos con las leguminosas, tales como Allorhizobium, Azorhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Phyllobacterium, Rhizobium y Sinorhizobium, así como el fitopatógeno Agrobacterium.

Los rizobios y sus leguminosas hospedantes se deben reconocer uno al otro para que la nodulación se inicie. Diferentes especies de rizobios son específicas de sus especies hospedantes, pero pueden infectar -frecuentemente- a más de una especie. Asimismo, una sola especie de planta puede ser infectada por más de una especie de bacteria. Los caracteres más distintivos que permiten distinguir a los géneros de rizobios son su rapidez de crecimiento y el tipo de nódulo radical que forman con su hospedante.

A su vez, los nódulos radicales se clasifican en indeterminados, que son cilíndricos y frecuentemente ramificados; y determinados, los cuales son esféricos y con lenticelas prominentes. Los nódulos indeterminados son característicos de las leguminosas de climas templados, mientras que los determinados son usuales en las especies de climas tropicales a subtropicales.

La nodulación prosperó ampliamente dentro de las leguminosas; se encuentra presente en la mayoría de sus miembros que se especializaron en la asociación exclusiva con rizobios, los que a su vez también establecieron una simbiosis exclusiva con las leguminosas (con la sola excepción de Parasponia, el único género de los 18 que se incluyen en Ulmaceae que es capaz de nodular).

La nodulación está presente en todas las subfamilias de leguminosas pero es menos frecuente en la subfamilia Caesalpinioideae. La subfamilia Papilionoideae es la que presenta todos los tipos de nódulos: indeterminado (conserva el meristemo), determinado (no conserva el meristemo) y el tipo de Aeschynomene. Los dos últimos, sólo están presentes en algunas líneas de la subfamilia Papilionoideae, por lo que son consideradas como los tipos de nódulos más modernos y especializados.

Importancia alimenticia

Durante miles de años, las legumbres han sido utilizadas como alimento por los seres humanos. La lenteja fue probablemente una de las primeras especies en ser domesticadas. Pueden consumirse frescas o secas, y pueden encontrarse en una gran variedad de colores, sabores y texturas. Se las conserva secas, enlatadas, o bien, congeladas. Todas las legumbres son muy similares en cuanto a sus características nutricionales. Son muy ricas en proteínas, carbohidratos y fibras, mientras que el contenido en lípidos es relativamente bajo y los ácidos grasos que lo componen son insaturados. Una gran excepción a esta regla es la soja, que tiene un alto contenido en lípidos. Las legumbres son una fuente importante de vitamina B. Las que se consumen frescas tienen vitamina C, pero los niveles declinan después de la cosecha y son virtualmente inexistentes en los granos secos. Las legumbres enlatadas, no obstante, mantienen aproximadamente la mitad de los valores de vitamina C que las legumbres frescas (excepto en el caso de las arvejas o lentejas que se secan antes de enlatarlas). Las arvejas congeladas pierden una cuarta parte de su contenido inicial de vitamina C. Las legumbres se consumen por su alto contenido de proteína. La composición de los granos de frijol, a modo de ejemplo, es de 21% de proteína, 46% de carbohidratos, 25% de fibra y 1,5% de lípidos. Contiene además, aproximadamente 7 mg de hierro y 180 mg de calcio por cada 100 gramos. Los granos de soja, en cambio, contienen 34% de proteína, 29% de carbohidratos y 18% de lípidos. El mayor contenido en proteínas y lípidos le otorgan a la soja una calidad nutricional superior al de otras legumbres. Entre los factores positivos de las leguminosas en la nutrición humana, cabe citar su alta concentración en proteínas con alto contenido en lisina, que hace a las leguminosas un complemento proteico excelente para los cereales. Son también una buena fuente de algunos minerales como calcio, hierro, zinc, fósforo, potasio y magnesio, así como de algunas vitaminas hidrosolubles, especialmente tiamina, riboflavina y niacina. En relación con la salud, la ingestión de algunas leguminosas producen una disminución del colesterol posiblemente debido a su alto contenido en fibra dietética y también pueden ayudar a reducir los niveles de glucosa sanguínea en los diabéticos. Entre los factores negativos se puede reseñar la deficiencia en aminoácidos azufrados y la presencia de ciertos factores antinutricionales que influyen en la digestibilidad proteica y de carbohidratos. Esto puede ser un factor limitante en las dietas de los vegetarianos y en países en vías de desarrollo donde la ingestión de proteína animal es baja o nula. Sin embargo, cuando la dieta es equilibrada o muy rica en proteína animal y energía, la ingestión de leguminosas es una ventaja. Los antinutrientes son sustancias que, en general, dificultan la asimilación de los nutrientes, y en algunos casos, pueden llegar a ser tóxicos o causar efectos fisiológicos poco deseables (como, por ejemplo, la flatulencia). Recientemente se ha visto que, en pequeñas cantidades, pueden ser también muy beneficiosos para la salud en la prevención de enfermedades como cáncer y enfermedades coronarias, por lo que actualmente se les está denominando "Compuestos Biológicamente Activos" (BAC según sus siglas en inglés) ya que, si bien carecen de valor nutritivo, no siempre resultan perjudiciales. Alguno de estos compuestos juegan un papel importante como defensa de la planta frente al ataque de todo tipo de depredadores y otros son compuestos de reserva que se acumulan en las semillas y serán utilizados a lo largo del proceso germinativo. Desde el punto de vista bioquímico los compuestos no-nutritivos son de naturaleza muy variada, no aparecen por igual en todas las plantas, sus efectos fisiológicos son distintos y por lo tanto su metodología de extracción, determinación y cuantificación tiene que ser también muy específica. Como ejemplo de algunos de estos Compuestos Biológicamente Activos de las leguminosas se pueden citar a aquellos de naturaleza proteica (inhibidores de proteasas, inhibidores de amilasas, lectinas) y los de naturaleza no proteica (glicósidos, aminoácidos libres, alcaloides, fitatos, fitoestrógenos, saponinas, taninos, etc.). Una de las vías para la disminución de estos compuestos cuando están en altas concentraciones es la mejora genética. Estos programas no solo se han centrado en conseguir una alta producción desde el punto de vista agronómico, sino de alcanzar una mejor calidad nutricional con la eliminación de estos componentes no deseables. Así, por ejemplo, existen variedades de distintas especies de Lupinus libres de alcaloides tóxicos. También se han obtenido variedades de Vicia faba sin vicina y convicina o con concentraciones muy bajas, así como Lathyrus sativus libres de un aminoácido neurotóxico.

Principales especies de importancia en la alimentación humana

Se consumen por sus vainas tiernas o por sus granos:

Habas (Vicia faba)

Lentejas (Lens culinaris)

Garbanzos (Cicer arietinum)

Arvejas o guisantes (Pisum sativum)

Chícharo o muela (Lathyrus sativus)

Porotos, frijoles, habichuelas o judías (Phaseolus vulgaris, Ph. lunatus, Ph. coccineus y Ph. acutifolius) Urd (Ph. mungo)

Frijol de vaca, caupí o cow-pea (Vigna sinensis)

Adzuki (V. angularis)

Poroto o frijol metro (Vigna sesquipedalis)

Soja o soya (Glycine max)

Poroto japonés (Dolichos lablab)

Guandú (Cajanus flavus)

Lupino o altramuz (Lupinus albus)

Tarhuí (Lupinus mutabilis)

Maní o cacahuete (Arachis hypogaea)

Guandsú o guisante de tierra (Voandzeia subterranea).

Otras especies empledas en la alimentación

Por su fruto pulposo

Pacay (Inga feuillei)

Algarrobo blanco (Prosopis alba)

Algarrobo europeo (Ceratonia siliqua)

Algarrobo negro (Prosopis nigra)

Tamarindo (Tamarindus indica)

Especies cuya raíz carnosa o tubérculo se utiliza como alimento

La ajipa (Pachyrhizus ahipa)

La jícama (Pachyrhizus erosus)

Neocracca heterantha

Psoralea esculenta

Apios americana.

Especies de fabáceas empleadas para elaborar bebidas alcohólicas

La "aloja de culén" que se prepara mediante infusión de tallos de culén (Psoralea glandulosa) con azúcar, granos de maíz tostado y varias especias.

Los frutos de los algarrobos (Prosopis alba y P. nigra) se usan en el noroeste argentino para elaborar dos bebidas: la "añapa", bebida dulce y refrescante obtenida machacando los frutos en un mortero con agua.

La "aloja", bebida alcohólica obtenida por fermentación del mosto de las algarrobas que se hace moliendo los frutos con agua.

Importancia en la alimentación animal

En la alimentación del ganado bovino y ovino, principalmente, las leguminosas -por sí solas o en asociación con las gramíneas forrajeras- presentan una serie de bondades que incrementan la producción de leche y carne y que, además, tienden a mejorar la eficiencia reproductiva de los rebaños.

Tales características o ventajas constituyen una fuente importante de proteínas de buena calidad, dado que poseen una amplia gama de aminoácidos esenciales que las hacen superiores a las gramíneas. En este sentido, es de destacar que presentan una mayor concentración de nitrógeno en las hojas que las gramíneas. Presentan bajos niveles de fibras y alto contenido de calcio, en relación con las gramíneas. Por todo esto, las leguminosas forrajeras se siembran asociadas con gramíneas para mejorar la calidad de la oferta alimenticia para el ganado. No obstante, las leguminosas presentan un beneficio adicional como mejoradoras del suelo desde el punto de vista de la fertilidad, ya que tienen la propiedad de fijar el nitrógeno atmosférico en los nódulos radiculares. La fijación de nitrógeno que se realiza en estos nódulos, es aportado al suelo una vez han envejecido o muerto las raíces, siendo fácilmente aprovechado por otras plantas tales como las gramíneas con las que crecen asociadas. La cantidad de nitrógeno fijado por las leguminosas puede variar de 20 a 560 kg anuales por hectárea, dependiendo del tipo de suelo y de la humedad disponible. Esta particularidad de fijar nitrógeno le otorga a las leguminosas la facultad de habitar en suelos de fertilidad pobre, sin que esto afecte significativamente su producción y calidad de biomasa.

Algunas de las especies de leguminosas utilizadas como forrajeras

Alfalfa (Medicago sativa)

lupulina (Medicago lupulina)

Los tréboles de carretilla (Medicago hispida, Medicago arabica y Medicago minima)

Los tréboles de olor (Melilotus alba, Melilotus officinalis),

el trébol blanco (Trifolium repens)

Las vicias o arvejillas (Vicia sativa, Vicia villosa)

El caupí (Vigna sinensis)

El kudzú (Pueraria javanica)

El gandul (Cajanus cajan)

Leaucaena (Leucaena leucocephala)

Glycine (Neunotonea Wightii)

Fuentes

• Utilización óptima de gramíneas y leguminosas con la tecnología de pedestales
• Fabaceae 
• Cabañas, M., de la Luz, M., Lamothe, A. L., Auárez, D., Domínguez, Y. Prácticas de Botánica Morfológica y Sistemática, 2005