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Introducción
La producción anual de miel de abeja en México es de 55 mil 500 toneladas, la cual es insuficiente para cubrir la demanda interna y externa del producto. En la última década, la miel ha tenido un incremento de dos mil toneladas (SENASICA 2013), incremento que no ha sido acompañado por mejores precios, debido a las recurrentes adulteraciones del producto ofrecido y al desconocimiento de su calidad. Actualmente, la industria de la miel se encuentra frente a nuevos horizontes de mercado, tanto dentro como fuera del país, por ello, la caracterización melisopalinológica de la miel y su ubicación geográfica, son herramientas fundamentales para definir las especies florales de las cuales proviene, complementado esta información con sus características físico-químicas y organolépticas (De la Serna-Ramos, 2009). El definir estándares de calidad de la miel, perfectamente localizados geográficamente y diferenciadas con base a sus características únicas sobresalientes, permitirá que los consumidores tengan la oportunidad de definir sus preferencias, incrementar la demanda y, consecuentemente, mejorar su precio.
Para evaluar la calidad comercial de la miel es necesario considerar su sabor, aroma, consistencia, color, porcentaje de humedad y contenido de azúcar, entre otros. Así, una miel monofloral tiene un olor y sabor característico, que es apreciado por los consumidores, y por ello tiene un mejor precio. Sin embargo aquella que proviene de diferentes especies florales sin una predominante denominada multifloral no tiene la misma preferencia (Telleria, 2001). Por ello, la determinación del origen botánico de la miel, basado en análisis cualitativos y cuantitativos del tipo de polen predominante, ubicando la flora de la cual provienen, es fundamental para el manejo y ubicación de nuevos apiarios y posiblemente del logro de una mayor cosecha (Schweitzer, 2009). Sin embargo, si las zonas geográficas de producción de la miel se traslapan o están muy cercanas, la identificación geográfica de la miel resulta difícil, ya que sus variaciones son mínimas, las cuales son influenciadas por las condiciones climáticas y temporada de floración (Varis et al., 1982 y 1983).
El análisis de componentes principales (ACP) es una técnica estadística multivariadaque ha sido usada en estudios exploratorios de datos provenientes de muestreos, observación directa o información periódica y ha permitido la descripción de la variación total de muestrasde polen yclasificación de miel según su área de origen (Krauze y Zelewski, 1991). Mediante la información procedente de los análisis melisopalinológicos, es posible la clasificación o formación de subgrupos en unidades de producción similares. El ACP facilita la reducción de la dimensión del conjunto de datos, al transformarlos en un nuevo conjunto no correlacionadas (Herrera, 2010).
El objetivo de esta investigación fue clasificar la miel de diferente origen floral, utilizando la técnica de análisis de componentes principales.
Materiales y métodos
Descripción del área de estudio
El estado de Tabasco está ubicado geográficamente el sureste de México entre los 17°15´00´´ y18°39´07´´ latitud norte, 90° 50´ 23´´ y 94° 07´ 49´´ longitud oeste. Limita al norte con el Golfo de México, al noroeste con el estado de Campeche, al sureste con la República de Guatemala y al sur y oeste con los estados de Chiapas y Veracruz, respectivamente. El estado de Tabasco cuenta con cinco subregiones caracterizadas por diferentes condiciones geográficas, ecológicas y socioeconómicas: Chontalpa, Centro, Sierra, Ríos y Pantanos. En la presente investigación se colectaron muestras en diversos apiarios, ubicados en las cinco subregiones aptas para el desarrollo de la apicultura de acuerdo con SAGARPA (2004).
Trabajo de campo
Durante los años 2006, 2007 y 2008 el trabajo de campo se realizó en seis apiarios ubicados en cinco regiones, muestreando únicamente seis municipios dentro de ellos. En cada apiario, se colectaron muestras de miel sedimentada en tambos de plástico y acero inoxidable, usando frascos de plástico con capacidad de 200 ml. La miel contenida en los tambos fue previamente centrifugada, sedimentada y filtrada para que esté libre de impurezas, de acuerdo a la técnica del apicultor. Cada muestra fue identificada con una etiqueta con el nombre del municipio, apicultor, fecha de colecta y región de procedencia (Cuadro 1).
Las muestras fueron almacenadas en el Laboratorio de Ciencia de los Alimentos del Campus Tabasco del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, hasta su análisis e identificación.
Análisis de laboratorio
Análisis melisopalinológico
El análisis melisopalinológico se realizó en el Laboratorio de Palinología del Instituto de Geología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) (IGLUNAM) bajo la dirección de la Dra. Elia Ramírez Arriaga, con la finalidad de tener una mejor representatividad del contenido polínico de las muestras de miel, se modificó la técnica convencional de Louveaux et al. (1978), posteriormente se procedió a la acetolisis siguiendo el método de Erdtman (1969), se prepararon 4 laminillas por muestra, las cuales fueron registradas e incorporadas a la colección palinológica de la UNAM.
Estos análisis incluyeron el procesamiento de las muestras de miel, para conocer la morfología polínica de los granos de polen y poder describirlos, identificarlos hasta el nivel posible y realizar el conteo de los mismos para conocer su representatividad, este análisis cuenta con dos etapas: una cualitativa y otra cuantitativa.
Análisis cualitativo
Se observaron las preparaciones en un microscopio de luz transmitida Carl Zeiss de contraste de fases y bajo el objetivo de 100 x. Se describieron los tipos polínicos encontrados en una frecuencia mayor a 10%.
Lo anterior permitió la identificación, por comparación con la colección de referencia del mismo laboratorio, además se consultaron Catálogos Palinológicos como el “Atlas de las plantas y el polen utilizados por las cinco especies principales de las abejas productores de miel en la región del Tacaná, Chiapas, México” (1993) y “flora palinológica de la reserva de la biosfera de Sian Ka´an Quintana Roo, México” (1991), además de contar con el asesoramiento de especialistas en melisopalinología.
Las determinaciones de los granos de polen se realizaron a nivel de familia, género y/o especie. En aquellos casos donde no fueron determinados se les asignó un número que corresponde a un tipo morfológico.
Análisis cuantitativo
Una vez descritos y diferenciados los tipos polínicos se procedió a realizar el conteo de 500 granos al azar, de acuerdo a Louveaux y Vorwhol (1977) y de manera independiente se llevó el registro de esporas de Lycopodiumclavatum. Posteriormente, se calcularon los porcentajes de cada especie para conocer su representatividad en cada muestra, especies con porcentajes > 10% fueron consideradas importantes.
Cantidad absoluta de granos de polen
Para calcular la cantidad absoluta de los granos de polen por gramo de muestra se utilizó la siguiente fórmula de Stockmarr (1971) y Maher (1981):
Donde: Pconc es el polen por gramo; R son los granos de polen contados/el número de esporas contadas; M es la cantidad de esporas adicionadas en cada tableta; V es el peso total de la muestra de miel. Las concentraciones de polen fueron clasificados siguiendo el esquema de Maurizio (1939).
Caracterización botánica de la miel
Una vez obtenida la cantidad absoluta de granos de polen, la miel fue caracterizada como “mononofloral” cuando en su composición presentó una especie con porcentaje superior o igual a 45% y multifloral cuando tres o más especies se presentaron con porcentajes ≥ 10% (Louveax y Vorwhol, 1977; Ramírez-Arriaga y Martínez- Hernández, 2009). Éstas últimas se dividieron en “bifloral” cuando dos especies fueron de importancia, aunque, no ha sido aceptado formalmente, en esta investigación se consideraron para la clasificación de las muestras de miel.
Análisis estadístico
El resultado obtenido del análisis melisopalinológico de las muestras de miel de los seis municipios, se analizó mediante el programa Statistical Analysis System (SAS) versión 9.3 utilizando un análisis de preferencia de polen mediante el procedimiento PRINQUAL, el cual realiza análisis de componentes principales (ACP) de datos cualitativos, cuantitativos y mixtos, que encuentra transformaciones lineales y no lineales de las variables, utilizando mínimos cuadrados alternos, que optimizan las propiedades de correlación o covarianza matricial de las variables transformadas. De todas las muestras tomadas de cada municipio, las especies que se repetían se sumaron formando un solo porcentaje, distinguiendo así las preferencias por determinadas especies y posteriormente se procedió al análisis de componentes principales con datos cualitativos.
Se utilizó PROC PRINQUAL, para realizar un análisis de preferencia multidimensional no métrica (MDPREF). El análisis MDPREF, es un análisis de componentes principales de una matriz con columnas que corresponden a los municipios y filas que corresponden a los tipos polínicos. Los datos son porcentajes de las preferencias de los municipios para cada tipo polínico. El resultado final de este análisis es un biplot; es decir, una representación gráfica de las preferencias de los municipios por determinadas especies.
Resultados y discusión
Análisis melisopalinológicos
Los análisis de las 38 muestras de miel de Apis mellifera L. del estado de Tabasco, mostraron un total de 37 tipos polínicos de importancia, los cuales se identificaron a nivel de género, especie y familia, el resto fueron asignados a tipos morfológicos (Cuadro 2, 3, 4, 5, 6, 7).
En el municipio de Cárdenas se reportó una muestra de miel monofloral de Cecropia obtussifolia y tres muestras de miel multifloral.
Para el municipio de Tacotalpa se reportó dos muestras de miel monofloral de Diphysa carthagenensis y Mimosa albida, dos muestras bifloral y ocho muestras multifloral.
Para el municipio de Huimanguillo se reportó las tres muestras de miel multifloral.
Para el municipio de Centla se reportó una muestra de miel monofloral de Cocos nucifera, una muestra bifloral y una muestra multifloral.
Para el municipio de Centro se reportó una muestra de miel monofloral de mimosa albida, dos muestras bifloral y cinco muestras multifloral.
Para el municipio de Balancán se reportó cinco muestras de miel monofloral, cuatro deRumex sp. y una de Mimosa albida, dos muestras bifloral y una muestra multifloral.
S. mombin, (jobo roñoso), C. nucifera, B. simaruba (palo mulato), M. albida, M. pigra var. Berlandieri, M. sp., Zea mays, C. aff. diversifolia y Rumex sp., Psidium guajava, Piper sp1, sp2, sp3, Celtis, Q. oleoides, C. obtusifolia (Guarumo), H. appendiculatus (jolotzin), H. campechianum (Palo de tinto), B. verticillata, Muntingia calabura, Erythrina, D. carthagenensis, han sido reportado como parte de la flora melífera de México (Espina y Ordetx 1983), del Valle de México (Piedras y Quiroz 2007), del estado de Tabasco (SAGARPA, 1998, 2002, 2003 y 2004; Cárdenas, 1985; Villegas et al., 2004); Oaxaca (Santos- Ramos, 2008; Navarro, 2008; Ramírez-Arriaga et al., 2011); Puebla (Ramírez- Arriaga y Martínez- Hernández 2007); península de Yucatán (Villanueva et al., 1998, 2002); Veracruz (Villegas et al., 2003); Campeche (Porter et al., 2001); en Sudamérica (Sodré et al., 2007) y forma parte de la flora apícola por observaciones de campo en regiones tropicales (Espina y Ordetx, 1983).
Análisis de componentes principales
El resultado del análisis PROC Prinqual muestra los valores propios, y la varianza explicada, donde se observa claramente la separación de los dos primeros componentes explicando 65% de la variabilidad y el resto de ello (Figura 2).
Puesto que el análisis MDPREF se basa en un modelo de componentes principales, el biplot, que es una representación gráfica que muestra la relación entre los datos de la matriz (las columnas y las filas), las dimensiones del biplot son los dos primeros componentes (Figura 3). El primer componente es aquel que tiene una mayor dimensión del biplot, es la preferencia global de los municipios. El segundo componente es ortogonal al primero, siendo el segundo más preferido. En el biplot, se muestran puntos que observan los tipos polínicos y cada municipio por un vector. Los puntos que están estrechamente agrupados en una región del grafico representan los tipos polínicos que tienen los mismos patrones de preferencia a través de los municipios. Los vectores que apuntan en más o menos la misma dirección representan los municipios que tienen los patrones de preferencias similares.
En la parte superior izquierda se muestra la preferencia de M1 (Cárdenas) y M3 (Huimanguillo), por los tipos polínicos: Cec (Cecropia obtussifolia), Bur (Bursera simaruba L.), Leg. (Leguminosae), Com. (Compositae) y Que (Quercus sp.). En la parte derecha se observa la preferencia de M2 (Tacotalpa), M5 (centro) y M6 (Balancán), por los tipos polínicos Mia (Mimosa albida), Psi (Psidium guajava) y Rum. (Rumex sp.) y finalmente la preferencia de M4 (Centla) por Coc (Cocos nucifera) y Gra (Gramineae). Este resultado es explicado por los porcentajes del tipo polínico presente en las muestras tomadas de cada municipio.
Conclusiones
Los análisis de las 38 muestras de miel de Apis mellifera L. del estado de Tabasco, mostraron un total de 37 tipos polínicos de importancia y al realizar el ACP, se obtuvieron dos componentes que explican 65% de la variación total, mostrando que Cárdenas y Huimanguillo tienen afinidad por Bursera simaruba L. (Burseraceae) y Cecropia obtussifolia (Moraceae), en cambio Centro, Tacotalpa y Balancán comparten preferencia por Mimosa albida (Fabaceae), Psidium guajava (Myrtaceae) y Rumex sp. (Polygonaceae) y Centla en cambio mostró una clara diferencia con los 5 municipios restantes.
