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Panel 4: Tecnología (continuo)

DURABILIDAD NATURAL Y PERMEABILIDAD DE LA MADERA DE TAMARUGO (PROSOPIS TAMARUGO PHIL.) Y ALGARROBO (PROSOPIS ALBA GRISEB)

Juan Donoso
Emilio Cuevas
Ramón Rosende
Iván Ulloa

Facultad de Ciencias Agrarias, Veterinarias y Forestales
Universidad de Chile

INTRODUCCION

Una de las principales limitantes en las posibilidades de uso de la madera lo constituye su grado de resistencia a la acción destructora de innumerables agentes de origen biológico (hongos, insectos, principalmente).

En efecto, dado su origen orgánico, la madera está expuesta durante su vida útil a dichos organismos que, utilizando la energía acumulada en sus diversos constituyentes, para su nutrición, ocasionan procesos denominados de biodegradación (carcomen, manchas y pudriciones). Los mecanismos involucrados en la depolimenización de dichos compuestos han sido ya estudiados, aun cuando todavía existen numerosas interrogantes (6, 8).

Se define por lo tanto como durabilidad natural de la madera la resistencia que ésta presenta a la acción antes indicada de organismos fúngicos lignívoros. Esta depende de la especie forestal involucrada, como igualmente de la porción xilemática de la cual se trate (albura y/o duramen).

Por normas generales (2), se ha establecido que la durabilidad natural debe ser referida al efecto de hongos lignívoros en razón de su amplio rango de distribución, su polifagia y voracidad, unido a su frecuencia, adaptación y características de su acción.

Aquellas maderas que presentan una baja durabilidad natural (9), tienen lógicamente serias limitaciones de uso en determinados ambientes (8). Sin embargo, con técnicas de preservación se puede disminuir significativamente esa desventaja.

En la actualidad, los principales procesos de preservación se basan en impregnar la madera con biócidas de efectividad comprobada (6).

La aptitud del material leñoso a su impregnación dependerá fundamentalmente de su permeabilidad, que se define como la facilidad que presenta un material poroso al paso de un fluido, como resultado de una gradiente de presión (3).

Antecedentes sobre la durabilidad natural de la madera de tamarugo y algarrobo, como de la permeabilidad que ésta posee, para especies provenientes de la Pampa del Tamarugal, no existen; aún más se puede señalar que estas características tecnológicas del género Prosopis son escasamente citadas en la bibliografía internacional (1).

OBJETIVOS

Determinar la durabilidad natural y la permeabilidad de la madera de tamarugo y de algarrobo, provenientes de la Pampa del Tamarugal (I Región).

METODOLOGIA

El ensayo de laboratorio para determinar la durabilidad natural se basó en la Norma Británica BS No 838, para medios de cultivo en AGARMALTA, y la interpretación de los resultados en la pauta descrita por Findlay (1938).

Los hongos de prueba utilizados fueron Polystictus versicolor (Linn) Fr. y Lentinus lepideus Fr., el primero de pudrición blanca y el segundo de pudrición parda o café, ambos comprendidos en las normas de referencia.

Aunque originalmente se había considerado Lenzites trabea (Pers.) Fr., también de pudrición café, en el ensayo se prefirió emplear L. lepidus en razón a su mayor resistencia a productos orgánicos fungitóxicos. En efecto, antecedentes anexos obtenidos en este estudio, hicieron suponer dicha existencia en extraíbles propios a la madera de estas especies arbóreas.

Se utilizaron cuatro probetas de albura y cuatro homólogas de duramen, por cada hongo de prueba, categoria de edad y especie. De esta forma, se ensayaron ocho probetas de albura y ocho de duramen para algarrobo de 22 años e igual cantidad para algarrobo de 50 años, procediéndose en forma similar para tamarugo.

Las probetas se confeccionaron en una dimensión de 5 × 2,5 × 1,5 cm, con su longitud mayor en dirección paralela a las fibras.

Una vez seleccionadas las probetas, sanas y limpias de defectos, se procedió a determinar su densidad básica con una aproximación de ± 0,01 gr/cm3. Posteriormente, se estabilizaron a una humedad promedio de 25% C.H., y luego fueron introducidas en frascos Kolle de 500 cc, en los cuales previamente se habían desarrollado los hongos de prueba, correspondientes.

En cada frasco se dispusieron dos probetas, una de albura y su homóloga de duramen, quedando de esta forma en contacto con el micelio del hongo respectivo. Los frascos incubados en cámaras de ambiente controlado a oscuridad, durante un período de cuatro meses (75–80% H.R.; 22 ± 1° C).

Finalizado el período de ensayo se retiraron las probetas, previa esterilización; se limpiaron del micelio adherido y después de ser llevadas a peso anhidro, se calculó su pérdida de peso mediante fórmulas ya establecidas (4,7).

Para determinar la permeabilidad de la madera el ensayo realizado se basa en el trabajo Chudnoff (5), modificando en este caso el tamaño y forma de las probetas.

De cada uno de los árboles seleccionados en el muestreo general se confeccionaron dos probetas de albura y dos probetas de duramen de aproximadamente dos centímetros de arista cada una (8 cm3). Como resultado de este procedimiento se obtuvieron veinte probetas de albura y veinte de duramen por cada categoría de edad (2) de ambas especies leñosas (algarrobo y tamarugo).

Determinado su volumen al estado verde, con precisión de ± 0,1 mm, fueron llevadas a estado anhidro en estufa 105° C, hasta peso constante. Posteriormente fueron pesadas con una aproximación de ± 0,1 gr.

Grupos homogéneos de cinco probetas, segregadas por tipo de madera (albura-duramen), edad, especie, fueron inmersas en agua y sometidas a series (4) de vacío (60 cm Hg) y estabilización (tiempo igual al de vacío).

Al término de cada serie de ensayo, se extrajeron del agua y se secaron superficialmente antes de ser pesadas. De esta forma se puede determinar la cantidad de agua absorbida, la cual se expresa en litros/m3 de madera.

RESULTADOS Y DISCUSION

1. Durabilidad Natural

En el Cuadro 1 se observan los resultados de la resistencia de la madera, de ambas especies, a la acción de los hongos de prueba considerados. Para cada tipo de madera se entregan las densidades básicas promedio de las probetas utilizadas en este ensayo.

De éste se desprende que la durabilidad natural de albura, independiente de la edad y especie, es muy baja; no así la de duramen, que es resistente a la pudrición en ambas especies.

Por otra parte, se aprecia que en general existiría una leve diferencia en la resistencia de la madera al tipo de pudrición, siendo la parda o café más activa que la blanca, especialmente para el duramen.

Probablemente esto se explica por el hecho que L. lepideus es menos vulnerable a la presencia de extraíbles de naturaleza orgánica, normalmente fungitóxicos.

Como es sabido, estos extraíbles, presentes en mayor cantidad en el duramen, son los principales responsables de la disímil durabilidad natural entre albura y duramen de una misma especie (7).

La densidad de estas maderas, notablemente alta, no tiene relación aparente con la durabilidad natural que exhiben, lo cual es coincidente con lo señalado ya hace años por Southam y Ehrlich (10).

En el Cuadro 2 se clasifica la madera de ambas especies de acuerdo a la pauta dada por Findlay (9), para la durabilidad natural.

CUADRO 1

Resistencia a la pudrición de albura y duramen de algarrobo y tamarugo frente al ataque de Polystictus versicolor y Lentinus lepideus (hongos de prueba)

EspecieEdad
(años)
Densidad básicaPérdida de peso causada por hongo (%)
Albura DuramenPolystictus versicolorLentinus lepideus
gr/cm3AlburaDuramenAlburaDuramen
Algarrobo220,780,6533,112,9033,493,98
Algarrobo500,730,7338,602,3435,803,98
Tamarugo220,900,9631,842,7141,423,35
Tamarugo500,871,1532,671,6244,202,65

CUADRO 2

Clasificación de las maderas según su durabilidad natural
(Findlay, 1938)

EspecieEdadTipo de maderaCalidad
Algarrobo(22 – 50 años)DuramenResistente
Algarrobo(22 – 50 años)AlburaMuy susceptible
Tamarugo(22 – 50 años)DuramenResistente
Tamarugo(22 – 50 años)AlburaMuy susceptible

De acuerdo con ésta, la albura de ambas leguminosas es muy susceptible al biodeterioro, por lo cual su uso estaría vedado para ambientes húmedos o en contacto con fuentes de inóculo fungoso, salvo si son sometidos a tratamientos de impregnación con preservantes. Esta última posibilidad es factible, por la buena permeabilidad que presentan.

2. Permeabilidad

En el cuadro No 3 se aprecia la cantidad de agua absorbida por tipo de madera, edad y especie, en cada serie de ensayo.

Se observa que la albura de ambas especies absorbe una cantidad de agua considerablemente mayor que el duramen, destacándose además una tendencia que indica que es comparativamente más permeable la madera que proviene de árboles de mayor edad (50 años).

CUADRO 3

Efecto de vacío-tiempo de tratamiento a presión atmosférica

EspeciesTiempo de tratamiento
(min. de vacío-min. de presión atmosférica)
3 - 310 - 1030 - 3060 - 60
 Absorción (l/m3)
Algarrobo    
22 años    
Albura:340,2525,6620,4  660,6
Duramen:  47,56  71,98120,82140,1
Algarrobo    
50 años    
Albura:285,3455,7  590,4  710,4  
Duramen:  83,0104,41157,98143,54
Tamarugo    
22 años    
Albura:212,9406,8486,6489,4   
Duramen:  30,5  34,23  68,9    81,10
Tamarugo    
50 años    
Albura:226,7438,0521,6570,0   
Duramen:  37,63  29,56  55,5667,20

La serie 30 - 30 (vacío - p. atmosférica) constituye un punto neto de inflexión en la curva de absorción, lo cual indicaría que en ese tratamiento se estaría llegando al límite de la absorción de agua en la madera (50% C.H. albura), a excepción de la albura de algarrobo de cincuenta años.

Sobre la base de los resultados del Cuadro 3, y modificando los estándares de Chudnoff (op. cit.), los cuales están referidos a absorción de productos oleosos, se formula el Cuadro 4.

Este cuadro resume la permeabilidad de las especies estudiadas.

De su interpretación se concluye que la madera proveniente de duramen es definitivamente impermeable al agua, no así aquella de albura que es perfectamente permeable.

Estos antecedentes permiten, por lo tanto, suponer la perfecta tratabilidad de albura por preservantes hidrosolubles, como igualmente mayores posibilidades de aplicar programas o procedimientos de secado simples.

Por último, es interesante apreciar que la capacidad de absorción de agua—y por ende la permeabilidad de la madera—es independiente de la densidad que ellas presentan.

CUADRO 4

Permeabilidad de la madera al agua

(60 - 60 min. de vacío/min. de presión atmosférica)
Impermeable (0 – 144 l/m3):
Algarrobo (22 – 50 años) Duramen
Tamarugo (22 – 50 años) Duramen
Semipermeable (145 – 288 l/m3)
......................................................
......................................................
Permeable (289 - l/m3):
Algarrobo (22 – 50 años) Albura
Tamarugo (22 – 50 años) Albura

REFERENCIAS

  1. BOLZA E., KEATING W.G. 1972. African timbers. The properties, uses and characteristics of 700 species. C. Siro, Div. Build Res. Melbourne, Australia.

  2. CARTWRIGHT K.ST.G., FINDLAY W.P.K. 1958. Decay of timber and its prevention. H.M. Stationary Office, London.

  3. CHEN PETER Y.S. 1970. Wood permeability and its importance in preservation and drying. Southern Lumberman. U.S.D.A.

  4. CUEVAS E., ULLOA I. Durabilidad natural del coigüe (Nothofagus dombeyii (Mirb) Oerst.) y tepa (Laurelia philippiana Looser). Asociación Chilena de Ingenieros Forestales. Actas de las Terceras Jornadas Forestales, Nov. 1967. Valdivia, Chile.

  5. CHUDNOFF M. 1970. Water assay for treatability of wood. For Prod. J.20 (9): 103–106.

  6. DARREL D. NICHOLAS, ed. 1973. Wood deterioration and its prevention by preservative treatments. Syracuse University Press. Vol. II New York U.S.A.

  7. DONOSO J., VELOSO, E. 1968. Durabilidad natural de algunas especies forestales de interés comercial en nuestro país. U. de Chile, Esc. Ing. Forestal, Bol. Téc. No 17.

  8. DONOSO J. 1972. Agricoles lignicoles de la Forêt Valdivienne du Chili. Introduction a l'étude de la biodétérioration du Bois. Thèse Doctorat Fac. Sciences Sorbonne U. de París. 128 pp. Francia.

  9. FINDLAY W.P.K. 1983: The natural resistance to decay of some Empire Timbers. Emp. For J. 17: 249 – 259.

10. SOUTHERN C.M., EHRLICH J. 1943. Decay resistance and physical properties of wood. J. For. 41: 666: 673.

COMPOSICION QUIMICA DE LAS MADERAS Y CORTEZAS DE TAMARUGO (PROSOPIS TAMARUGO PHIL.) Y ALGARROBO (PROSOPIS ALBA GRIS.) DE LA PAMPA DEL TAMARUGAL

Ramón Rosende B.
Iván Ulloa A.
Emilio Cuevas I.
Juan Donoso G.

Facultad de Ciencias Agrarias, Veterinarias y Forestales
Universidad de Chile

INTRODUCCION

El presente estudio acerca de la composición química de la madera y corteza de las especies Prosopis tamarugo y Prosopis alba de la zona Refresco en la Pampa del Tamarugal, en el norte de Chile, fue efectuado a través de un proyecto licitado públicamente por la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO) en 1981.

Corresponde a una de las etapas de un gran estudio acerca de los recursos naturales renovables del Programa de Investigaciones de Zonas Desérticas, y se efectuó conjuntamente con otros estudios de estructura anatómica y propiedades físicas y mecánicas de esas dos especies principales del Fundo Refresco.

El objetivo fue determinar la composición química del duramen, albura y corteza del trozo basal del fuste, para los dos rangos predominantes de edad, 22 y 50 años. Se efectuaron también algunas reacciones químicas para conocer la respuesta de la madera y se determinó el poder calorífico de su respectivo duramen, en función del contenido de humedad.

Como antecedentes sólo se pudo disponer de trabajos similares efectuados con Prosopis juliflora, especialmente en Estados Unidos y México, pero no fue posible encontrar estudios químicos anteriores de esas especies, referente a su madera.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Material

Consistió en trozos de aproximadamente 1 m de longitud, extraídos de la base del fuste de 5 árboles de cada especie en estudio, para los rangos de edad 22 y 50 años.

Este material posteriormente se separó en las partes correspondientes a albura, duramen y corteza, y se secó y molió hasta malla 0,25 mm. Cada una de las partes fue guardada herméticamente y conservada en la oscuridad hasta el momento de ser analizada.

Metodología

Las determinaciones se efectuaron a un material correspondiente a una mezcla de pesos iguales de las fracciones molidas de los 5 árboles de cada especie y rango de edad.

Las Normas Americanas ASTM se aplicaron en las siguientes determinaciones:

  1. Cenizas, D-1102.
  2. Preparación de madera libre de extraíbles, D-1105, D-1110 y D-1108.
  3. Solubilidad de madera en NaOH 1%, D-1109.
  4. Lignina según Klason, D-1106.
  5. Holocelulosa, D-1104.
  6. Alfa-celulosa, D-1103.
  7. Grupos metoxilo, D-1166.

La Norma D-1109 se aplicó adicionalmente a las señaladas en c), debido a que los métodos usuales normalizados no son efectivos para maderas con alto contenido de polifenoles, lo que se traduce especialmente en errores en la determinación de lignina. Esto ha sido comprobado por experiencias propias de los autores y está además considerado como método ya aceptado por la mayoría de los investigadores (Hillis, 1962).

Todas las otras determinaciones se efectuaron mediante los métodos usuales de la química analítica, por no encontrarse normalizados oficialmente los respectivos procedimientos, y se describen someramente a continuación.

Los taninos fueron estimados mediante el llamado “Método de Stiasny”, que consiste en preparar un extracto acuoso de la madera, agregando 1% de sulfito de sodio y luego efectuar la reacción de precipitación en medio ácido con formaldehído. Los insolubles se expresan como “taninos”, esto es, el conjunto de polifenoles activos frente al colágeno. Paralelamente, los taninos fueron estimados por cromatografía descendente en papel Wl, uni y bidimensionalmente, con sistemas butanol - ácido acético - agua (BAW) y ácido acético diluido, revelando con reactivos de fenoles. Los llamados “no taninos”, es decir, los fenoles y otros no activos frente al colágeno, se estimaron por diferencia.

En forma similar se aplicó la cromatografía descendente en papel para determinar monosacáridos. En este caso se preparó un hidrolizado con ácido en autoclave, se neutralizó con Ba(OH)2 y CO2 y se concentró al vacío.

Los cromatogramas se desarrollaron durante 60 horas con BAW 4:1:5 y se revelaron con nitrato de plata amoniacal. En todos los casos se utilizaron paralelamente estándares de comprobación, consistentes en monosacáridos puros y especiales para este fin analítico.

En el caso de los polifenoles, no disponiéndose de estándares como en la situación anterior, sólo fue posible determinar el número de fenoles presentes, aproximando con reacciones colorimétricas el grupo respectivo a que pertenecían.

Debe tenerse presente que, por lo general, las estimaciones obtenidas por cromatografía en papel tienen un carácter cualitativo, y sólo mediante comparación con estándares conocidos se pueden dar valores cuantitativos aproximados, como se hizo con los monosacáridos.

El revelado de los polifenoles se efectuó con luz ultravioleta y reactivos específicos, en especial cloruro de fierro - ferricianuro de potasio, nitrato de plata amoniacal y bencidina diazotada, entre otros.

Los elementos minerales de las cenizas fueron determinados con espectrofotómetro de absorción y la acidez de la madera fue determinada tomando el pH a un extracto obtenido al disolver 4 gramos del material molido (malla 0,25 mm.) en 25 cc. de agua destilada, a 25° C, según método recomendado por Browning (1967).

Como un complemento al análisis químico propiamente tal, se efectuaron a la madera de las dos especies en estudio algunas reacciones simples que pueden ayudar a caracterizarlas en forma rápida. Esto se hizo por aplicación directa de los reactivos sobre la superficie de la madera.

Finalmente, se determinó el poder calorífico superior de la madera de duramen y corteza de las dos especies, para lo cual se utilizó una bomba calorimétrica adiabática Parr. A partir de ese dato, se calculó el poder calorífico inferior respectivo, asumiendo un 6% de hidrógeno para la composición elemental bruta promedio y —también por cálculo— se expresó el poder calorífico inferior en función del contenido de humedad.

RESULTADOS Y DISCUSION

En los cuadros 1, 2, 3 y 4 siguientes se presentan los resultados generales obtenidos para la composición química de las dos especies en estudio.

En primer lugar, llama la atención la gran cantidad de extractivos que poseen estas dos maderas, especialmente los que son solubles en agua y agua - NaOH 1%. Esto indica la importancia de los polifenoles y polisacáridos ácidos de estas maderas. En efecto, se puede estimar que aproximadamente el 40% del peso seco de tamarugo y el 30% del algarrobo corresponden a extractivos, cifra extremadamente alta que, de paso, da una interpretación especial a la elevada densidad de estas especies.

Resulta también interesante observar la elevada cantidad de extraíbles en agua que tiene la albura de algarrobo joven, lo que en algarrobos de 50 años aparece como soluble en NaOH de 1%.

Del mismo modo resultan muy elevados los valores obtenidos para los elementos inorgánicos presentes, determinados como cenizas, pero es notable la característica del algarrobo en este sentido, ya que a su elevado valor agrega el hecho de que su duramen supera significativamente a su albura respectiva.

De acuerdo a informaciones obtenidas de trabajos que se están ejecutando actualmente, el tamarugo tendría un alto contenido de sílice. En este estudio no se investigó en forma especial el silicio, pero ponderando lo que significan el calcio, potasio y magnesio determinados, no se podría pensar en la posibilidad antes mencionada, pero es muy recomendable que esa duda pueda ser aclarada en trabajos futuros.

En relación con las sustancias estructurales de la pared celular, holocelulosa y lignina, las dos especies se encuadran en cifras que pueden ser consideradas normales para la mayoría de las latifoliadas. Sin embargo, los porcentajes de lignina obtenidos pueden considerarse relativamente bajos en relación con otros Prosopis descritos, pero este hecho podría tener su explicación en la forma ramificada y tortuosa en que crecen estos árboles, presentando así contenidos elevados de madera de tensión.

CUADRO 1
Resultados generales composición química del tamarugo

Componente (%)Edad (años)
2250
AlburaDuramenCortezaAlburaDuramenCorteza
Cenizas  1.41  1.15  3.42  2.12  1.00  4.10
Extraíbles alcohol/benceno  3.04  3.3110.34  3.90  4.2011.37
Extraíbles alcohol  3.00  4.9617.44  3.15  7.8213.25
Extraíbles agua  5.0711.58  8.31  8.5612.9511.17
Extraíbles NaOH 1%  6.93  8.8217.9410.4011.9820.41
Total extraíbles18.0428.6754.0326.0136.9556.20
Lignina *21.7222.6743.0721.6521.0644.06
Holocelulosa *79.3076.1558.3479.8077.8355.30
Alfa-celulosa *38.9036.5518.0140.6836.1916.04
Grupos metoxilos **14.6016.00
Taninos ***  2.2511.1025.20  4.4014.6324.18
No taninos  4.5110.74  8.80  7.8213.53  5.81

* Porcentajes expresados sobre madera anhidra y libre de extraíbles.
** Porcentajes expresados sobre lignina anhidra.
*** Estimados por el método de Stiasny. No taninos obtenidos por diferencia del extracto.

CUADRO 2
Resultados generales composición química del algarrobo

Componente %Edad (años)
2250
AlburaDuramenCortezaAlburaDuramenCorteza
Cenizas  1.72  2.07  5.20  1.98  2.72  7.98
Extraíbles alcohol/benceno  3.00  8.30  9.21  6.00  4.27  5.09
Extraíbles alcohol  4.12  4.25  7.38  2.50  5.98  5.95
Extraíbles agua14.13  7.3413.06  7.58  7.3711.02
Extraíbles NaOH 1%  8.6712.8715.9614.1410.6414.97
Total extraíbles29.9232.7645.6130.2228.2637.03
Lignina *21.0521.3033.2222.1220.6734.82
Holocelulosa *79.0579.7065.7579.8478.2867.02
Alfa-celulosa *41.9043.0426.7139.9240.7724.13
Grupos metoxilos **15.7516.50
Taninos ***  1.31  4.0010.24<1  7.65  8.90
No taninos16.6911.4516.12no calculado11.9816.11

* Porcentajes expresados sobre madera anhidra y libre de extraíbles.
** Porcentajes expresados sobre lignina anhidra.
*** Estimados por el método de Stiasny. No taninos obtenidos por diferencia del extracto.

Tronco de algarrobo (Argentina). (Foto D. Huss).

CUADRO 3
Composición elemental de las cenizas de duramen de tamarugo y algarrobo, edad 50 años

ElementoDuramen tamarugo 50 añosDuramen algarrobo 50 años
Fósforo(%)  0.24  0.06
K(%)  2,6915,63
Ca(%)32,0026,00
Mg(%)  5,60  0,10
Mnppm1125,0      187,0   
Znppm143,7   112,5   
Cuppm37,5  300,0   

CUADRO 4
Monosacáridos y ácidos urónicos identificados en madera de duramen de tamarugo y algarrobo, para los rangos de edad 20 y 50 años

AzúcarTamarugoAlgarrobo
20 años50 años20 años50 años
Glucosa  + (60)*+ (60)+ (65)+ (60)
Xilosa+ (10)+ (15)+  ( 5)+  ( 5)
Manosa+ (10)+        +        +  ( 5)
Arabinosa  +        +  ( 5)
Ramnosa+        +        +        +       
Acidos urónicos+ (15)+ (20)+ (25)+ (25)

(*) Valores entre paréntesis indican una estimación de su porcentaje en el total de azúcares. Los que carecen de esa cifra están presentes, pero su porcentaje se considera muy bajo e impreciso, y por eso se omite.

En la determinación de taninos, el tamarugo dio un porcentaje mucho mayor que el algarrobo. En general, debe aceptarse incluso que las cifras deben resultar mayores si se emplea el método ALCA estándar, de acuerdo a lo señalado tanto por Browning (3) como por Wise (9). Porcentajes del orden de 15%, como tiene el duramen de tamarugo de 50 años, se encuentran entre las especies explotadas comercialmente con ese fin, como E. wandoo (12%), A. catechu (15%) o S. lorenzii (16.5%). (Hillis, 1962).

Las cortezas de ambas especies son aun más ricas en taninos activos, ya que superan a R. mangle (20–22%), A. dealbata (20%) y P. lingue (17–22%), de acuerdo a valores citados por el mismo Hillis, ya referido.

El análisis mismo de los taninos reveló que se trata de taninos condensados derivados de la catequina y galocatequina. Por su parte, los llamados “no taninos”, es decir, no activos frente al colágeno, están constituidos en su mayoría por polifenoles pertenecientes al grupo de los flavonoides.

En el análisis cromatográfico de las fracciones solubles en alcohol/benceno y alcohol absoluto se pudo constatar la presencia de una gran diversidad de esos productos, pudiéndose contabilizar según:

  Número defenoles
TamarugoAlbura6
Duramen9
Corteza8
AlgarroboAlbura4
Duramen8
Corteza11

En la fracción de taninos y polifenoles de bajo peso molecular se pudo apreciar también que por lo menos 3 de ellos son comunes a las dos especies, constituyendo un importante porcentaje del total respectivo. Además, por sus reacciones químicas, fluorescencia en UV y valores Rf, se puede asegurar que se trata de leucoantocianinas (flavan-3, 4-dioles), flavonoles y catequinas.

Por otra parte, el género Prosopis está entre los que contienen “kino”, que corresponde a un exudado generalmente producido por el árbol para neutralizar la acción de algún tipo de agente agresor. Por esta razón se efectuó un análisis a una masa de color negro, pegajosa, producto de la exudación de una rama de algarrobo atacada por insectos y que se encontraba en el suelo.

Como resultado de este análisis se obtuvo:

Solubilidad en éter0,19 %
Solubilidad en acetato de etilo2,82 %
Solubilidad en metanol73,41 %
Cenizas27,31 %
Contenido de humedad inicial16,10 %

Efectuada la cromatografía del extracto metanólico, se obtuvo una compleja mezcla de fenoles, no detectándose en cambio azúcares libres, aunque no se determinó su presencia como glucósido. Es interesante destacar que en este material se encontraron también, entre otros, 2 polifenoles de los mismos encontrados en la madera. El alto contenido de cenizas corresponde a arena adherida del suelo.

En el caso de las alburas, el análisis cromatográfico de las fracciones de “no taninos” y las fracciones solubles en agua y NaOH 1% tuvo especial significación en el caso de algarrobo. Se pudo extraer un producto que, si bien no dio directamente reacción positiva con licor de Fehling, hidrolizado con cierta energía mostró en cambio reacciones positivas de azúcares. Su cromatografia fue muy difusa, pero se logró separar ácidos urónicos, glucosa y un monosacárido que correspondería a pentosa, con valor Rf, muy similar al de la arabinosa.

Los hechos anteriores vienen a confirmar la presencia de gomas y taninos, especialmente en el algarrobo con su madera sana, situación que se altera sustancialmente cuando, por alguna patología, el árbol responde exudando “kino”, lo que modifica por completo la composición química. Debe recordarse al respecto que Hillis (6) cita ejemplos de eucaliptos en Australia que contenian bolsas de “kino” de hasta 45 litros, producto de la defensa del árbol ante agentes agresivos de distinto tipo.

En resumen, puede decirse que el algarrobo sano contiene poca cantidad de “kino”, pero gran cantidad de gomas, que son polisacáridos ácidos. Esto estaría de acuerdo con la opinión de varios autores, Hillis entre otros, que sostienen que las gomas cumplen en estas especies de Prosopis una función de reserva y sirven al mismo tiempo como precursores para la formación in situ de los polifenoles constituyentes del “kino”, ya que es aceptado el hecho de que los fenoles no se traslocan, encontrándose los glicósidos normalmente en la albura y los aglucomes en el duramen.

Otra característica determinada a estas especies fue su acidez; como se dijo antes, se adoptó para esto un método recomendado por Browning (3), obteniéndose los siguientes resultados:

  pH solución
TamarugoAlbura4,8
Duramen4,6
Corteza4,0
AlgarroboAlbura5,1
Duramen5,5
Corteza4,0

Se puede concluir que la madera de tamarugo es bastante mas ácida que la de algarrobo, aunque ambas cortezas son del mismo tipo y mucho más ácidas que sus respectivas maderas.

Entre las reacciones de caracterización efectuadas al duramen de ambas especies, prácticamente todas dieron los mismos resultados, excepto la acción del ácido sulfúrico concentrado, que diferenció la respuesta de tamarugo al dar un depósito claro muy notorio, pero que resulta discutible explicarlo por su mayor contenido de calcio, más aun si el algarrobo contiene más inorgánicos en total.

Dieron reacción positiva el test de Maüle, la reacción de Wiesner, la bencidina diazotada y el cloruro férrico en solución alcohólica.

Finalmente, se ensayó el poder calorífico del duramen y la corteza de las dos especies, para los árboles de 50 años, calculándose el poder calorífico inferior y su relación con el contenido de humedad, todo lo cual se presenta en el Cuadro 5.

CUADRO 5

Poder calorífico superior e inferior de duramen y corteza de tamarugo y algarrobo de 50 años y relación con contenido de humedad

DescripciónTamarugoAlgarrobo
DuramenCortezaDuramenCorteza
Poder calorífico superior madera anhidra (kcal/kg)5.0654.7604.7204.702
Poder calorífico inferior madera anhidra (kcal/kg)4.8014.4964.4564.438
Poder calorífico inferior madera con 10% humedad (kcal/kg)4.3104.0323.9963.980
Poder calorífico inferior madera con 20% humedad (kcal/kg)3.9013.6473.6133.598
Poder calorífico inferior madera con 30% humedad (kcal/kg)3.5553.3203.2893.275
Poder calorífico inferior madera con 40% humedad (kcal/kg)3.2583.0403.0112.998

OBSERVACIONES FINALES

El presente estudio puede considerarse como una primera puerta abierta hacia el conocimiento de la composición y propiedades químicas de tamarugo y algarrobo.

Como fuentes de imprecisión, aparte de los errores experimentales que acompañan siempre a trabajos de este tipo, se deben mencionar la variabilidad normal en las propiedades de toda madera, y en este caso, además, la “anormalidad” que debe esperarse por la presencia de madera de tensión, debida al crecimiento tortuoso de estas especies.

Los resultados generales, no obstante, dan sendas imágenes de estas especies forestales, las que podrán servir de base a quienes planifican sus plantaciones y utilización en zonas áridas y semiáridas del norte de Chile.

Como es fácil desprender de este trabajo, mucho queda aún por aclarar, verificar y conocer acerca de la química del tamarugo y algarrobo. Entre esos trabajos merecen ser señalados como de mayor interés, en opinión de los autores, los que dicen relación con el estudio de las gomas y polifenoles, que constituye un modelo de repuesta notable de estas especies frente a la acción de agentes patógenos y agresivos de diversa índole.

También debe considerarse de interés a corto plazo el estudio de estas especies que crezcan en otros tipos de suelo y clima, lo que está siendo impulsado en varios lugares de escasa vegetación como una alternativa a la crisis energética y la devastación actual que sufren los bosques de esas regiones.

REFERENCIAS

1. AUSTRALIAN COUNCIL FOR SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL RESEARCH. 1947. The chemistry of wood. Trade circular No 28. Division of Forest Products. Melbourne.

2. BLOCK R. 1958. Paper chromatography and paper electrophoresis. Academic Press Inc. New York, USA.

3. BROWNING B.L. 1967. Methods of wood chemistry. Interscience Publishers. New York, USA.

4. COVACEVIC R. 1979. Poder calorífico de pino insigne y de otras especies forestales. Tesis de grado, Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Forestales. (Mimeografiado).

5. FIESER L., FIESER M. 1948. Química Orgánica. Editorial Atlante S.A., México.

6. HILLIS W.E. 1962. Wood extractives. Academic Press. New York, USA.

7. HARBORNE J.B. 1964. Biochemistry of phenolic compounds. Academic Press. London, England.

8. PRIDHAM J.B. 1959. Phenolics in plants in health and disease. Pergamon Press Ltd. London, England.

9. WISE L. 1946. Wood chemistry. Reinhold Publishing Corp. New York, USA.


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