CARACTERIZACIÓN DE PARTHENIUM
HYSTEROPHORUS L UNA ARVENSE DE
IMPORTANCIA INTERNACIONAL
CHARACTERIZATION OF PARTHENIUM HYSTEROPHORUS
L, AN ARVENSE OF INTERNATIONAL IMPORTANCE
Alejandro Alviter-Aguilar
Universidad Autónoma Chapingo, México
Pedro Arturo Martínez-Hernández
Universidad Autónoma Chapingo, México
Enrique Cortés-Díaz
Universidad Autónoma Chapingo, México
Alejandro Rodríguez-Ortega
Universidad Politécnica de Francisco I, México
José Luis Zaragoza-Ramírez
Universidad Autónoma Chapingo, México
pág. 5900
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11787
Caracterización de Parthenium Hysterophorus L una Arvense de
Importancia Internacional
Alejandro Alviter Aguilar1
alesahidalgo2@gmail.com
Departamento de Zootecnia
Universidad Autónoma Chapingo
México
Pedro Arturo Martínez Hernández
pedroarturo@correo.chapingo.mx
Departamento de Zootecnia
Universidad Autónoma Chapingo
México
Enrique Cortés Díaz
ecortesd@correo.chapingo.mx
Departamento de Zootecnia
Universidad Autónoma Chapingo
México
Alejandro Rodríguez Ortega
arodriguez@upfim.edu.mx
Agrotecnología
Universidad Politécnica de Francisco I.
México
José Luis Zaragoza Ramírez
huexotla2001@hotmail.com
Departamento de Zootecnia
Universidad Autónoma Chapingo
México
RESUMEN
La competencia entre arvenses y cultivos agrícolas genera pérdidas importantes en el rendimiento de
granos, cereales, hortalizas, y pastos forrajeros. Un caso particular, Parthenium hysterophorus L. es
arvense originaria del Golfo de México y que como consecuencia del comercio internacional de granos
y forrajes se ha expandido a otras regiones del mundo. Está clasificada como una de las principales
arvenses en la actividad agrícola y ganadera. El objetivo de la revisión es caracterizar a Parthenium
hysterophorus. La investigación fue a través de la búsqueda de publicaciones científicas utilizando
plataformas digitales como Mendeley Reference Manager, 2020. Versión 2.97.0., Elsevier, 2023.
Google Academic, 2023. Las publicaciones científicas reportan que Parthenium se caracteriza por
contener en hoja, tallo, raíz, flor y polen sustancias solubles en agua como la partenina, acído cafeínico,
sesquiterpenos, flavonoides, lactonas, entre otros. También otros reportes indican que la arvense está
en constante expansión en el mundo alterando los sistemas agrícolas, ganaderos y ecológicos. Los
metabolitos de la arvense causan efectos tóxicos en cultivos y pastizales, como: reducción en tasas de
germinación, respiración, fotosíntesis y dinámica estomática, también disminuye crecimiento radicular
y afecta maduración de frutos. En salud animal y humana los metabolitos son causantes de dermatitis,
inflamación articular, diarreas, entre otros. Sin embargo, otra línea de investigación afirma que los
metabolitos tienen efectos citotóxicos que disminuyen el crecimiento tumoral. En conclusión,
Parthenium hysterophorus L. tiene efectos nocivos en la actividad agrícola y ganadera, y en salud
humana.
Palabras clave: partenium hysterophorus, partenina, alelopatía, arvense, toxicidad
1
Autor principal
Correspondencia: pedroarturo@correo.chapingo.mx.
pág. 5901
Characterization of Parthenium Hysterophorus L, an Arvense of
International Importance
ABSTRACT
Competition between weeds and agricultural crops generates significant losses in the yield of grains,
cereals, vegetables, and forage grasses. A particular case, Parthenium hysterophorus L. is a weed native
to the Gulf of Mexico and as consequence of the international trade in grains and forage has expanded
to other regions of the world. It is classified as one of the main weeds in agricultural and livestock
activity. The objective of the review is to characterize Parthenium hysterophorus. The research was
through the search of scientific publications using digital platforms such as Mendeley Reference
Manager, 2020. Version 2.97.0., Elsevier, 2023. Google Academic, 2023. Scientific publications report
that Parthenium is characterized by containing a leaf, stem, root, flower, and pollen water-soluble
substances such as parthenin, caffeinic acid, sesquiterpenes, flavonoids, lactones, among others. Other
reports also indicate that weed is constantly expanding in the world, altering agricultural, livestock and
ecological systems. Weed metabolites cause toxic effects in crops and grasslands, such as: reduction in
germination rates, respiration, photosynthesis, and stomatal dynamics, it also decreases root growth and
affects fruit ripening. In animal and human health, metabolites cause dermatitis, joint inflammation,
diarrhea, among others. However, another line of research states that metabolites have cytotoxic effects
that reduce tumor growth. In conclusion, Parthenium hysterophorus L. has harmful effects on
agricultural and livestock activity, and on human health.
Keywords: parthenium hysterophorus, parthenin, allelopathy, weed, toxicity
Artículo recibido 20 mayo 2024
Aceptado para publicación: 22 junio 2024
pág. 5902
INTRODUCCIÓN
La arvense Parthenium hysterophorus L. de nombre común hierba amarga y nube forma parte de la
familia Asteraceae (Rzedowski, 1978) y (Ferriol Molina & López Del Rincón, 2017). Tiene
características importantes como alta producción de flores y semillas. Estas particularidades de la
arvense le proporcionan capacidad de expansión y colonización en nuevos territorios. Es una especie
originaria del Golfo de México y está expandida en el Continente Americano desde la parte sur de
Estados Unidos de América hasta Brasil, en la actualidad también se localiza en países del continente
Europeo, Africano, Asiático y Oceanía (Williams & Groves, 1980), (Evans, 1997), (Abdulkerim-Ute &
Legesse, 2016) y (Al Ruheili et al., 2022a). Las condiciones agroclimáticas en los países de estos
continentes como la humedad, temperatura, radiación solar y suelos con fertilidad moderada han
favorecido su establecimiento.
El efecto tóxico que tiene la arvense sobre otras especies de plantas, es conocido como alelopatía
(Kanchan & Chandra, 1979), (Evans, 1997) y (Abdulkerim-Ute & Legesse, 2016). Esta característica
le proporciona a esta especie competidora, un poder invasivo letal, generando una mortalidad de plantas
en competencia. Por ejemplo, en sistemas de producción de maíz y trigo, la producción de grano
disminuyó hasta un 70% por efecto de competencia de los cereales con Parthenium (Mersie & Singh,
1987).
En lo que respecta al efecto alelopático es causado por metabolitos que se localizan en todas las
estructuras anatómicas de la planta. Las sustancias identificadas son partenina, flavonoides, esteroides,
triterpenos, saponinas, cumarinas, sesquiterpernos lactonas, taninos, carbohidratos, oxihidrilos
fenólicos (Experientia, 1976), (Evans, 1997), (De La Fuente et al., 2000), (Jiménez et al., 2021) y
(Bashar et al., 2022). Estas sustancias químicas al ser solubles en agua favorecen su presencia en el
suelo.
La toxicidad de Parthenium no solamente es cuando está en competencia con otras especies de plantas.
En el sector ganadero también está presente de manera indirecta. En el caso de los métodos de
alimentación donde los animales consumen forrajes contaminados, son pastoreo y corte, por lo que
cierto grado de contaminación de la arvense genera problemas en la salud animal reflejados como daño
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en el hígado y riñones (Evans, 1997). También se ha identificado la existencia de los metabolitos tóxicos
en leche obtenida de animales que consumen forrajes con la arvense.
Por otra parte, los metabolitos de Parthenium son toxinas causantes de la dermatitis en personas que
están en contacto directo con la arvense (Experientia, 1976). Estos problemas de salud pública son más
frecuentes en personas de países como la India, Pakistan, Afganistán, Omán, Australia, entre otros
(Haseler, 1976), (Abdulkerim-Ute & Legesse, 2016) y (Al Ruheili et al., 2022a). En los países del
continente americano, no existen reportes de problemas de salud pública, como sí se tiene en Asia y
África. Esto es debido a que por efecto ambiental Parthenium hysterophorus, ha mutado genéticamente,
generando biotipos diferentes en los continentes. Un ejemplo de lo anterior, son los biotipos tóxicos
que se encuentran en Pakistán, y que no están presentes en Australia y Nueva Zelanda, como lo afirma
el estudio realizado por (Jabeen et al., 2015).
La arvense también modifica el comportamiento de las especies vegetales en diferentes ecosistemas,
provocando la muerte de la mayoría de plantas que estén en su área de desarrollo, modificando la
existencia de la flora endémica (Evans, 1997), (Shiferaw et al., 2018), (Gadisa et al., 2019),
(Premakumari et al., 2022) y (Costello et al., 2022). Por lo descrito anteriormente, el objetivo de la
revisión es la caracterización de Parthenium hysterophorus y sus efectos tóxicos por alelopatía en la
agricultura, ganadería, salud humana y ecología.
MATERIALES Y MÉTODOS
Esta revisión se realizó con el uso de herramientas digitales de la investigación científica como google
academic, mendeley, elsevier, entre otras, y se realizó la búsqueda de las publicaciones científicas en
revistas nacionales e internacionales. Se obtuvo información respecto a Parthenium hysterophorus L.
en su distribución y dispersión mundial, requerimientos climáticos para su óptimo desarrollo, efectos
en producción agropecuaria, salud pública, alteración de ecosistemas, así como métodos de control
químico y biológicos. También se revisó tipos de usos alternativos de la arvense para desarrollar
programas alternos de su utilización en beneficio de varias actividades económicas. Es importante
indicar que la información que se obtuvo y se sintetizó es de fuentes de artículos publicados en revistas
reconocidos por la comunidad científica internacional.
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Revisión De Literatura
Caracterización de Parthenium hysperophorus
Distribución geográfica
Varios autores reportan que Parthenium hyterophorus es originaria del continente Americano y
particularmente del Golfo de México (Evans, 1997) y (Lalita & Kumar, 2018). Esta especie se ha
expandido a otros continentes como el europeo, asiático, africano y oceánico (Weyl, 2019), (Al Ruheili
et al., 2022b) y (EPPO, 2023). Un reporte emitido por (Weyl, 2019) presenta un compendio de varios
autores para conocer la distribución actual de Parthenium hysterophorus en diferentes países y regiones
del mundo. En el Cuadro 1, se muestra el resumen para cada uno de los continentes. La presencia de
esta especie en otros países, excepto los del continente americano, ha sido por introducción a través de
intercambio comercial de granos y semillas forrajeras.
Cuadro 1. Distribución geográfica de Parthenium hysterophorus en continentes y regiones del mundo.
Continente
País
Observaciones
Africano
Botsuana, Comoras, Djiboati; Egipto, Eritrea,
Esuatini, Etiopia, Kenia, Madagascar, Mauritania,
Mayotte, Mozambique, Reunión, Rwanda,
Seychelles, Somalia, Sudáfrica, Tanzania, Uganda y
Zimbabwe.
En este continente la arvense fue
introducida por el comercio de granos.
Actualmente está en constante invasión
territorial.
Asiático
Bangladesh, Bhután, China, India, Israel, Japón,
Jordán, Malasia, Nepal, Omán, Pakistán, Palestina,
Arabia Saudita, Corea del Sur, Sri Lanka, Taiwán,
Tailandia, Emiratos Árabes Unidos, Vietnam y
Yemen
Fue introducida por el comercio de
granos y forrajes. Está en constante
invasión territorial.
Europeo
Bélgica y Polonia
Está presente en dos países, sin
embargo, actualmente está en proceso
de erradicación.
Americano
Bahamas, Belice, Costa Rica, Cuba, República
Dominicana, Guatemala, Haití, Honduras, Jamaica,
Martinica, México, Nicaragua, Panamá, Puerto
Rico, Trinidad y Tobago, Estados Unidos,
Argentina, Brasil, Bolivia, Chile, Colombia,
Ecuador, Paraguay, Perú, Uruguay y Venezuela
P. hysterophorus es nativa de esta
región y está en constante invasión.
Oceanía
Australia, Nueva Zelanda, Polinesia, Nueva Guinea,
Caledonia y Vanuato
Fue introducida y actualmente en
constante invasión territorial.
Fuente: Datos tomados de (Weyl, 2019).
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Esta arvense tiene características fisiológicas y anatómicas que favorecen su capacidad de expansión
territorial, como es la alta producción de semillas viables en todo el año, así como el efecto alelopático
con otras especies vegetales que estén en su entorno ecológico (Williams & Groves, 1980), (Evans,
1997) y (Nguyen et al., 2017). Es también importante indicar que esta planta tiene capacidad fisiológica
para adaptarse fácilmente a cambios climáticos como los cálidos o fríos extremosos.
Los países y regiones donde está presente la arvense se ubican geográficamente entre el área del Trópico
de Cáncer (hemisferio norte) y el Trópico de Capricornio (hemisferio sur) en la zona llamada
intertropical (Loza et al., 2013). Son pocos los países y regiones donde se tiene Parthenium y se ubican
entre los hemisferios y la zona polar, llamada zona templada (Fernández et al., 2018), entre estos están
algunas regiones de los Estados Unidos de América, Argentina y Brasil.
En esta zona intertropical se tienen climas como el trópico húmedo, trópico seco, monzónico, semiárido,
desértico, subtropical y templado de montaña (Jiménez et al., 2004). Estos mismos autores indican que
los rangos de temperatura en esta zona no presentan variaciones importantes con un promedio anual
superior a 19°C, tienen un rango oscilatorio de más menos 2 a 5°C de la temperatura mínima y máxima.
En la zona intertropical el comportamiento de la temperatura durante el día es alta, pero estable. La
distribución anual de la precipitación para esta zona es variable, con mínimos de 200 mm y máximos
de 500 mm. Sin embargo, se tienen regiones que están en límites con los océanos que presentan los
2000 a 5000 mm anuales. El promedio de iluminación en la zona es de 12 horas luz por 12 horas de
oscuridad, favoreciendo con esto la existencia de variada.
Requerimientos climáticos
El establecimiento de Parthenium en las diferentes regiones del mundo ha sido posible porque los
factores ambientales son favorables para su desarrollo. Estas condiciones son: temperatura ambiental,
fotoperiodo y humedad del suelo. La germinación de la arvense se potencializa cuando la temperatura
se encuentra en intervalos de 5 a 30°C (Afzal et al., 2022), estos autores reportan que a temperaturas
menores y máximos de este rango limitan la germinación. También (Adkins & Shabbir, 2014) indican
que se necesitan 13 horas de luz para tener el máximo potencial de germinación y desarrollo de las
plantas de Parthenium. Por otra parte, suelos a capacidad de campo (-0.07 Mpa) reducen hasta en 50%
la tasa de germinación, y con un potencial de humedad de -0.9 MPa no se tiene germinación (Williams
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& Groves, 1980) y (Afzal et al., 2022). Estos autores concluyen que las bajas temperaturas de invierno
limitan la germinación y desarrollo de la arvense. Además, el potencial de humedad del suelo y la
sombra en el dosel de la pradera, son factores determinantes en la germinación y desarrollo. Estos datos
son similares con los que reporta (Nguyen et al., 2017), donde afirma que temperatura y humedad del
suelo son los dos factores más importantes para germinación, desarrollo, floración y llenado de semilla.
La temperatura que permite potencializar el crecimiento de Parthenium es de 25°C y esta se presenta
en las estaciones de primavera y verano (Williams & Groves, 1980), (Nguyen et al., 2017) y (Afzal et
al., 2022). En estas épocas del año es cuando se tiene la máxima producción de semilla y rápida
propagación de la maleza causando daños severos en los cultivos agrícolas.
Efectos alelopáticos
Investigaciones científicas realizadas por (Kanchan & Chandra, 1979), (De La Fuente et al., 2000),
(Lalita & Kumar, 2018) y (Bashar et al., 2022), confirman la existencia de metabolitos con efecto
alelopático o tóxicos en las estructuras anatómicas de la planta de Parthenium hysterophorus. Estos
metabolitos son: ácido cafeínico, ácido ferúlico, ácido p-anisico, partenina, sesquiterpenos, flavonoides,
triterpenos, saponinas, cumarinas, lactonas, taninos, carbohidratos y compuestos fenólicos (Jiménez et
al., 2021). Estos estudios demostraron el efecto tóxico de Parthenium y determinan que, a mayor
densidad de la planta en un área determinada, el daño a otras plantas será exponencial. Asimismo
(Mersie & Singh, 1987), concluyen que los residuos de Parthenium descompuestos en el suelo tienen
mayor toxicidad que los residuos sin descomponer, y que el principal daño que causan es acortar el
tamaño de las raíces de las plantas que estén en contacto.
Métodos de control de Parthenium hysterophorus
En varios países como Australia, Nueva Zelanda y la India (Adkins & Shabbir, 2014), para controlar la
infestación de la arvense en las áreas agrícolas, se han implementado estrategias de manejo como:
cultural (limpieza de maquinaria, principalmente), físico (rosa, tumba y quema de residuos), químico
(herbicidas selectivos y de contacto), biológico (plantas supresoras, insectos y patógenos). Sin embargo,
estos tipos de manejo no son 100% efectivos. En algunas regiones para mejorar la respuesta en el control
de la arvense aplican diferentes métodos, como la combinación de físico-cultural y químico-biológico.
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Para generar estrategias y disminuir la toxicidad de esta especie competidora se han realizado
investigaciones utilizando microorganismos patógenos para Parthenium. Con la implementación de
estos métodos se pretende disminuir el daño ambiental por el uso de herbicidas químicos (Adkins &
Shabbir, 2014). En la investigación realizada por (VIkrant, Verma, Rajak, & Pandey, 2006), utilizaron
cultivo libre de células de un hongo patógeno (Phoma herbarum) que infecta a diferentes especies de
plantas. Este hongo tiene propiedades fitotóxicas contra Parthenium hysterophorus L. Como resultado
de este estudio, se confirmó que el potencial de esta toxina biorracional de Phoma herbarum, puede ser
utilizado como fitotoxina contra Parthenium hysterophorus.
Algunas otras investigaciones realizadas en la India para controlar a Pharthenium aplicaron
fitopatógenos del hongo Myrothecium roridum, y tuvieron resultados favorables. Reportan que el efecto
de este hongo es la disminución del potencial de germinación de la semilla, así como propiciar una alta
mortalidad de plántulas de la planta. Estos resultados coinciden con lo que reporta (Harry C., 1997),
cuando evaluaron el efecto del mismo hongo en el control biológico de la arvense. También en un
estudio de tipo biológico para control de Parthenium utilizaron una cepa del hongo Puccinia abrupta
(Zelalem, 2021), se observó que el hongo infectó a las plantas de la arvense y aceleró la senescencia de
las hojas, y disminuyó la vida y el peso seco de la planta, así como una reducción en la producción de
flores.
En pastizales de Australia, sur de África y la India se han utilizado 9 especies de insectos y dos hongos
como parte de un programa de control biológico de Parthenium (Dhileepan et al., 2009). En estas
investigaciones se concluye que utilizando insectos y hongos como control biológico se tiene una
reducción importante en la densidad poblacional de Parthenium, así como en su crecimiento y
producción de flores. Estos efectos de control de la arvense generaron un incremento de la biomasa total
de hasta un 40% en los pastos. En pruebas de laboratorio para evaluar el efecto de la aplicación de
extractos acuosos de especies alelopáticas, como la gramínea Imperata cylindrica L en la semilla, raíz,
tallo y biomasa total de Parthenium, el resultado demostró que afecta de manera negativa la
germinación hasta en un 80%, así como también el largo de tallo, raíz y biomasa total (Anjum et al.,
2016).
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Otra de las estrategias que se han implementado para controlar la invasión de Pathenium, es el
experimento que se desarrolló en Tanzania por (Ojija & Ngimba, 2021), donde evaluaron el
comportamiento de la arvense en praderas establecidas con altas densidades mixtas de leguminosas
como Lablab purpureu, Desmodium intortum y Medicago sativa. Cuando se comparó el
comportamiento de la arvense en asociación mixta de leguiminosas con pradera establecida con una
sola especie forrajera (monocultivo), los resultados mostraron que la asociación de leguminosas tuvo
un efecto negativo en Parthenium, donde los tallos y raíz fueron más cortos, con 77 y 60%,
respectivamente. En esta investigación concluye que establecer praderas mixtas es un método efectivo
en el control de Parthenium. La asociación de especies de gramíneas o leguminosas han permitido
disminuir el efecto que tiene Parthenium en la producción de forrajes, como concluye (Ojija, 2022).
Por otra parte, se ha evaluado el efecto de herbicidas químicos en el control y eliminación del
Parthenium. Dos ingredientes activos de uso agrícola como el glifosato y el isoproturon fueron
evaluados por (Balyan et al., 1996) en Pakistán bajo condiciones de invernadero y campo abierto. El
resultado de este experimento fue que el glifosato a los 21 días provocó la muerte del 100% de las
plantas, en comparación con isoprofuron que solamente alcanzó el 80% de mortalidad, concluyen que
el glifosato es el ingrediente activo más efectivo.
En Pakistán se evaluaron herbicidas con ingredientes químicos como la atrazina, ametryn+atrazina,
bromoxynil+MCPA, butachlor y el glifosato en el control de Parthenium (Arshad, 2007), el resultado
fue que la atrazina y el glifosato son los ingredientes más efectivos en el control de la arvense,
principalmente cuando las plantas tienen cinco semanas de edad, este efecto disminuye conforme
aumenta la edad de las plantas. Concluyen que todos los ingredientes activos son recomendados para
eliminar Parthenium, aunque se requiere rapidez y eficiencia en la eliminación, en este caso, el glifosato
y la atrazina son los recomendables.
Efectos de la toxina de Parthenium hysterophorus en producción agrícola, salud animal, salud
humana y biodiversidad.
Efectos en la producción agrícola
Una característica importante de esta especie competidora es la alta producción de semilla, se tienen
estimaciones de hasta 25,000 por planta. Lo anterior, genera un banco de semilla en la capa arable del
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suelo que tiene una larga duración en el tiempo (Kanchan & Chandra, 1979), (Harry C., 1997), (Evans,
1997), (Adkins & Shabbir, 2014), (Anjum et al., 2016), (Nguyen et al., 2017) y (Lalita & Kumar, 2018).
Esta característica es una de las razones más importantes de la rápida invasión en las tierras de cultivo
y en diversas áreas ecológicas.
La acción alelopática se debe principalmente a compuestos químicos como fenoles, sesquiterpenos y
lactonas solubles en agua, los cuales se localizan en raíces, tallos, hojas, inflorescencias, polen y
semillas (Kanchan, 1975), (Kanchan & Chandra, 1979), (Mersie & Singh, 1987) (Harry C., 1997) y
(Lalita & Kumar, 2018). También se reporta presencia de partenina, ácido cafeico, ácido p-cumárico
como principales inhibidores en los tejidos de las plantas que la circundan. Las raíces de la especie
competidora produce exudados, que al entrar en contacto con las raíces de otras especies de plantas se
genera un ambiente tóxico de tipo alelopático.
Se han desarrollado varios estudios respecto a los efectos nocivos que Parthenium hysterophorus genera
en plantas de interés económico como los cultivos agrícolas, y se tienen reportes para diferentes tipos
como granos, forraje y hortalizas. En la Cuadro 2, se presenta los daños que causa la arvense en
producción agrícola en diferentes regiones del mundo.
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Cuando Parthenium está en competencia con los cultivos agrícolas (ya sean estos para la producción
de granos, forrajes, hortalizas y hornamentales), el efecto alelopático de la arvense causa diversas
alteraciones fisiológicas en las plantas como: disminución de la tasa respiratoria y fotosíntesis,
alteración de la dinámica estomática y del proceso de fecundación, acortamiento del crecimiento
radicular y malformación de frutos. Estos efectos en los procesos fisiológicos de las plantas tienen como
consecuencia la disminución en el rendimiento de los productos agrícolas.
Los reportes de investigaciones relacionadas a la toxicidad del Parthenium refieren que la sustancia
química o metabolito vegetal más importante es la partenina, que desde la química es una lactona
sesquiterpénica, con una formula bruta o molecular C15H18O4 (Ecosostenible, 2023), y que su nombre
hace referencia a su origen que es el partenio que se obtiene de la especie Parthenium, especie vegetal
con alto grado de toxicidad. Asimismo, la (IUPAC, 2023), reporta que la partenina tiene las
características siguientes:
a. Nomenclatura oficial es: (3aS, 6S, 6aS, 9aS, 9bR)-6a-hidroxi-6,9a-dimetil-3-metilideno-3.3a,
4,5,6,6a, 9ªa 9b-octahidroazuleno[4,5-b] furan-2,9-diona.
b. Es una sustancia cristalina.
c. Es amarga y tiene una acción anti-neurálgica
d. Ha sido aislada de Parthenium hysterophorus
e. Tiene propiedades genotóxicas, alergénicas e irritantes.
f. Es causante de un tipo de dermatitis en humanos.
g. Tiene aplicaciones médicas por sus propiedades analgésicas.
Efectos en producción animal
Los daños que ocasiona las toxinas de esta planta competidora son diversos, cuando los animales
consumen estas plantas, principalmente en los rumiantes. Algunos reportes de investigaciones
realizados en la India y Australia indican que los efectos indirectos en producción animal, son la
disminución de la carga animal en los pastizales, mientras que el daño directo se refleja en la fase de
comercialización con un menor peso corporal en la finalización de los animales (Harry C., 1997),
(Lalita & Kumar, 2018), (Haseler, 1976) y (Abdulkerim-Ute & Legesse, 2016). Esos efectos en la
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ganadería ponen en riesgo la permanencia de las praderas, y así el sustento alimenticio de los animales,
lo que ocasiona pérdidas económicas importantes para el sector ganadero.
Australia es un país donde la cría de ganado bovino y ovino son de gran importancia económica. En
este país la ganadería se desarrolla principalmente en pastizales nativos, sin embargo, estos están siendo
invadidos por Parthenium. Se realizó un estudio en Australia por (Chippendale & Panetta, 1994) para
evaluar el impacto económico en la producción ganadera. Al respecto reportan que el 61% de
productores entrevistados, afirmaron que Parthenium es un problema agrícola de impacto económico,
también manifestaron que la capacidad de carga animal, así como la producción de ganado se redujo en
el orden del 4.7% anual. Otro impacto negativo en producción animal, es que los becerros no ganan
peso como se espera, lo que obliga a los productores a implementar estrategias de suplementación
alimenticia, incrementando los costos de producción por animal. También para mantener el control de
la arvense en los pastizales se realizan diversas actividades de manejo, como uso de herbicidas,
maquinaria especial de cosecha, manejo manual, lo que también contribuye al incremento de los costos.
Cuando se comercializa forrajes para alimentación del ganado, en caso de estar contaminado con
Parthenium es rechazado, se le aplica una sanción económica. En este estudio se concluye que
Parthenium está causando estragos importantes en la economía de los productores de ganado en
Australia, debido al daño que ocasiona en el comportamiento productivo del animal y del pastizal.
En un estudio realizado por (Narasimhan et al., 1984), donde evaluaron la excreción de partenina en
cerdos guínea y vacas, encontraron que al administrarles de forma oral, en un tiempo aproximado de 30
minutos, se identificó a la partenina en la orina de estos animales. Asimismo, cuando se aplicó en forma
intravenosa, no encontraron concentraciones significativas en heces de las vacas, pero si en cerdos a las
7 horas.
Estos mismos autores reportan que cuando se aplicó de forma parenteral la sustancia tóxica, se encontró
en cerdos a una hora, mientras que en vacas fue a las 5 horas, continuando la excreción hasta las 72
horas. Posterior a las 72 horas de la aplicación, se sacrificaron los animales y se evaluó la presencia de
la toxina en varios órganos, donde se encontró niveles significativos en riñón e hígado, así como en
glándula mamaria de las vacas.
pág. 5914
Cuando se suministró de forma oral extracto alcohólico de Parthenium a ratas albinas en un experimento
de laboratorio para evaluar el efecto de las toxinas en la química sanguínea de las ratas, se reporta por
(Neja et al., 2010) que el conteo de glóbulos rojos disminuyó significativamente (p<0.01) a 5x106/µL
contra el testigo con 6.25x106/µL. La hemoglobina también disminuyó significativamente (p<0,01)
respecto al control de 17.1 g/dL) a 10,2 g/dL. Mismo comportamiento tuvo el hematocrito al disminuir
en un 17% con alta significancia (p<0.01). En este estudio se concluye que el tratamiento con extracto
de Parthemium provoca anemia en las ratas, donde los leucocitos y linfocitos totales mostraron una
disminución significativa del 28% y 14.10% (p<0,01), respectivamente. También concluyen que la
reducción significativa de glóbulos blancos significó que el sistema inmunitario de las ratas se debilitó
después del tratamiento oral con Parthenium.
En otro experimento realizado en la India evaluaron el estado de salud de vacas y búfalos que durante
el pastoreo consumieron Parthenium (Narasimban, y otros, 1976). Reporta que los animales presentaron
diarrea a las 24 horas de haber consumido la arvense y que se mantuvo de 3 a 4 días, y que los becerros
que mantuvieron la diarrea murieron entre los 8 y 30 días. Estos autores afirman que 24 horas antes de
la muerte de los becerros presentaron excitabilidad y espasmos musculares. Los búfalos en el día 7 de
consumir la arvense presentaron varias reacciones como: prurito, aparición de erupciones eritematosos
papilares en orejas y cuello, edemas en parpados y músculos faciales, y en la autopsia se encontró
lesiones en hígado, tracto gastrointestinal y riñones.
Efectos en salud pública o humana
Cuando la salud pública está en riesgo las medidas para su control toman otra dimensión desde el punto
de vista científico. Se realizan varios experimentos para determinar la magnitud del problema y
cuantificar el daño que se ocasiona en las personas por efecto de varias causas. En la India los problemas
ocasionados por Parthemium en la población son de gran importancia. Para cuantificar la magnitud del
problema de salud pública se realizó un estudio en el India por (Maishi et al., 1998), donde utilizaron a
dos grupos de personas, a uno se le proporcionó de forma oral un extracto de Parthenium, el cual
contenía partenina como metabolito principal y al otro grupo un placebo. Se les registró todos sus datos
de estado de salud corporal y psicológica. Posterior a un periodo de consumo del metabolito, se registró
todo cambio que la persona sintiera por efecto de este. Al final del estudio se analizó los síntomas que
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las personas dijeron tener. Dentro de los problemas más frecuentes son problemas en la piel, como
dermatitis, prurito, ámpulas y enrojecimiento, en codos, axilas, cuello, manos, principalmente. También
se reportó problemas como tos, estornudos, estreñimiento, diarrea y dolor de cabeza. Esta
sintomatología en personas son similares a los que reportan (Rana, 2022) y (H. M. K. Bashar et al.,
2021).
Es importante mencionar que esta investigación realizada por (Maishi et al., 1998), concluyen que en
América y Europa los problemas de salud pública por efecto de Parthenium no son relevantes, ya que
no hay reportes de la severidad del problema en estas regiones, como si lo hay para la India y algunos
otros países de Asia. Y afirman que estos problemas severos en la población de la India se deben a un
biotipo diferente de Parthenium hysterophorus que se tiene en este país que lo hace altamente nocivo
para la población.
Efecto en la biodiversidad
Por lo expuesto anteriormente, esta especie competidora pone en riesgo la biodiversidad de los
ecosistemas, principalmente los pastizales y praderas donde se desarrolla la cría de animales, y de
aquellas áreas de bosque y selva donde la población de esta planta se incrementa considerablemente.
También se tienen reportes que los residuos de la toxina del Parthenium se concentran en el suelo y ahí
permanecen por varios ciclos agrícolas, causando daños al establecimiento y producción de los cultivos
que se establezcan en esos suelos (Harry C., 1997) y (Lalita & Kumar, 2018).
Las características botánicas que tiene la arvense le favorecen su expansión y colonización de los
ecosistemas, provocando una modificación en muchos casos irreversible en favor del desarrollo de otras
especies vegetales. Los daños que ocasiona generan pérdidas económicas importantes en la producción
agropecuaria, para Australia un estudio realizado por (Costello et al., 2022) reportan que los costos por
controlar y manejar a Parthenium es en promedio 129 millones de Aud (dólar Australiano) por año.
También indican que los daños más drásticos que genera la arvense es la modificación o alteración de
los ecosistemas en los valles australianos, donde se altera totalmente la biodiversidad (Haseler, 1976).
Los resultados de estudios realizados en Australia y Nueva Zelanda para medir el impacto ecológico y
productivo de la arvense son similares a los que se desarrollaron en Etiopia por (Gadisa et al., 2019),
(Adkins & Shabbir, 2014) y (Shiferaw et al., 2018), donde reportan que Parthenium coloniza
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agresivamente a los nichos ecológicos naturales y artificiales, genera impactos negativos en hábitat de pastizales,
bosques abiertos, rivera de ríos, llanuras, parques de vida silvestre, áreas de asentamiento humano, áreas desnudas
y orillas de carreteras y caminos. Estos efectos en los ecosistemas son similares a los que reportan (Premakumari
et al., 2022), donde indican que Parthenium es altamente invasiva y que modifica el equilibrio ecológico donde
se establece por sus efectos alelopáticos.
Estrategias para futuro
La ciencia muestra su preocupación por los diferentes daños que causa Parthenium en el sector agrícola,
ganadero y en la salud pública. Por esto, es necesario hacer el planteamiento de programas estratégicos
de prevención, control y erradicación de esta planta invasora de las praderas. Las investigaciones que
se han realizado para el control de la arvense han generado resultados favorables. Para esto se han
utilizado hongos patógenos y bacterias. Sin embargo, estos métodos de control reportan que tienen altos
costos económicos para su aplicación que no hacen sostenible la actividad (Harry C., 1997), (Nguyen
et al., 2017) y (Al Ruheili et al., 2022). Es necesario diseñar estrategias diferentes para lograr el objetivo
con un mínimo costo, donde se fortalezca al cultivo principal y pueda este sostener su productividad
aun estando en competencia con Phartenium.
Un estudio realizado en Nueva Zelanda reporta que los incrementos de CO2 atmosférico se ha
incrementado en las últimas décadas, así como la temperatura promedio en ese país. Para abordar este
problema, se realizó un experimento para evaluar el comportamiento de la arvense en concentraciones
altas de CO2 y temperatura, simulando así lo que suceda en las próximas décadas con el cambio
climático (Nguyen et al., 2017). En este experimento se concluyó que las altas concentraciones,
superiores al CO2 atmosférico que predominan actualmente, así como temperaturas cálidas y suelos
poco húmedos favorecen el crecimiento de los tallos y hojas de la arvense. En consecuencia, se plantean
nuevas estrategias para controlar la expansión de la arvense que se estimula de forma favorable por el
cambio climático.
Los problemas que genera Parthemium hysterophorus en los ecosistemas en diversas regiones del
mundo son abordados con otro enfoque por algunos investigadores. Desde el punto de vista
agroecológico han realizado experimentos de tipo ecológico con la arvense y encontrar estrategias para
su manejo y reutilización en los sistemas productivos. En los reportes científicos de (Marwat et al.,
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2008), (Saini et al., 2014), (Shahi & Sapkota, 2018) y (Rana, 2022), se obtienen los beneficios que tiene
Parthenium hysterophorus en diversas actividades y procesos:
a) Se puede utilizar con fines medicinales de forma industrial a gran escala.
b) Es una planta que actúa como analgésico y en el tratamiento de enfermedades como reumatismo
muscular, problemas hepáticos, amebiasis (causado por Entamoeba hystolitica).
c) La partenina, compuesto importante en la arvense se le han encontrado propiedades
anticancerígenas
d) Las flores tienen propiedades antitumorales.
e) Se utiliza en medicina tradicional en la India Occidental y América.
f) Se utiliza como sustrato en sistemas de producción de biogás actuando como aditivo en el estiércol
y producir el 70% de metano. Con las reacciones energéticas en la producción de metano los
químicos fitotóxicos de la arvense se inactivan.
g) Se utiliza también como mejorador de suelos a través de ser procesado por pirólisis (la materia
orgánica se calienta sin presencia de oxígeno) para la producción de bicarbón.
h) La industria textil ha encontrado propiedades a la partenina para eliminar algunos tintes y pigmentos
que utilizan en sus procesos de teñido de prendas.
i) También se utiliza en la elaboración de compostas con excelentes resultados en mejoramiento de la
fertilidad de suelo.
j) Los extractos han sido evaluados en el control de plagas y arvenses que se presentan en cultivos
comerciales.
k) Por su acción en la eliminación de algunos tintes se ha evaluado también el uso en la eliminación
de metales pesados en suelos agrícolas.
l) Es también hospedera de plagas y enfermedades agrícolas y que se utiliza como barreras naturales
contra el virus de la raya del tabaco.
Alternativas en medicina tradicional
En los continentes de Asia, Oceanía y África la arvense es una planta que se le atribuyen varias causas
de problemas de salud pública (Maishi et al., 1998) y (Bashar et al., 2021). Estos mismos autores
reportan en sus investigaciones que Parthenium hysterophorus es la causa de varias afecciones en las
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personas. En el continente americano no se tienen reportes o investigaciones relacionados en que la
arvense sea causa de problemas en salud pública. Pero, sí se tienen del uso de las estructuras anatómicas
de la planta en el tratamiento de ciertos problemas en la salud pública.
En la medicina tradicional el uso es para tratar problemas como: heridas, fiebre, anemia, inflamación
de la piel, enfermedades neuronales y algunos problemas reproductivos en mujeres (Jiménez et al.,
2021). Otros de los usos de la arvense por sus propiedades biológicas es la actividad antitumoral,
antibacteriana y antioxidante (Das et al., 2007) y (Kumar et al., 2014).
En el estudio que realizaron (Jiménez et al., 2021), donde evaluaron los tipos de metabolitos que
contiene las flores de Parthenium hysterophorus extraídos con agua y alcohol, reportan que los extractos
con agua no tuvieron efectos citotóxicos en los eritrocitos humanos, a deferencia con los extraídos con
alcohol que sí producen citotoxicidad. Además al adicionar los extractos de alcohol a los eritrocitos
humanos, aumentó la actividad de las enzimas superóxido dismutasa y catalasa, por lo que Parthenium
puede ser una fuente de sustancias fitoquímicas importantes, con actividad antioxidante para la
inhibición de los radicales y estímulo de la actividad enzimática de los antioxidantes de los eritrocitos
en humanos.
CONCLUSIONES
El comercio internacional de granos y forrajes ha sido el factor de dispersión de semillas de la arvense
en diferentes territorios del mundo, donde está generando problemas de importancia económica en la
actividad agrícola y ganadera; así como alteraciones ecológicas y en la salud en las personas. En las
hojas, tallos, raíces, flores y polen de Parthenium hysterophorus se ha extraído un metabolito soluble
en agua identificado como partenina, el cual causa toxicidad a las plantas que están en competencia. En
la agricultura y pastizales naturales la partenina al estar en contacto con las estructuras anatómicas de
las plantas, provoca alteraciones en los procesos fisiológicos que tiene como resultado final la
disminución en los rendimientos de granos, frutos, hortalizas y pastos; y en casos extremos la muerte
de los cultivos. Sin embargo, no solo los efectos tóxicos de la arvense en plantas, animales y personas
han sido evaluados en condiciones de laboratorio y campo abierto, actualmente se han desarrollado
líneas de investigación del uso en medicina tradicional donde se ha observado que los metabolitos tienen
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actividad citotóxicos, de gran importancia en la ciencia médica para el tratamiento de tumores en
humanos.
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