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1. INTRODUCCION
El sector productivo, incluidos los subsectores agrícola, agroindustrial y biológico, necesitan de análisis, difusión y exploración de información académica y científica, con el fin de generar la permanencia e innovación, a través del análisis del ciclo de vida bibliográfico y de Vigilancia Tecnológica (VT), que se estudian con la selección y organización de la información para analizarla, difundirla y comunicarla, con el fin de transformarla en conocimiento que aporte a los cambios y toma de decisiones [1].
En este sentido, el ciclo de vida de una tecnología de búsqueda o área en particular es el proceso de desarrollo expresado por cualquier producto o servicio durante un periodo determinado, influenciado por factores de mercado y consumo. Este puede encontrarse: emergente, entrante, clave, maduro o en declive, de acuerdo con parámetros estadísticos de normalidad, homogeneidad e independencia, que validan junto con el ajuste de la curva el punto de inflexión, determinantes en la toma de decisiones para la construcción de propuestas de investigaciones, trabajos de maestría y doctorado, así como de proyectos estratégicos o desarrollo de empresas de spin-off [2].
Una de las principales herramientas que facilita la organización y proyección de la información a través del seguimiento de ciclo de vida son las curvas en S [3]-[4]
Este proceso de construcción de regresiones no lineales muestran, a través de los ejes en función del tiempo y el número de publicaciones, las áreas estratégicas a abordar en el desarrollo de nuevas tecnologías [2], [5], mostrando así el estado de evolución expresado en las fases del paradigma o la tecnología en la Fig. 1.
Fuente: autores, adaptado de [6], [7].
Fig. 1 Diagrama de desarrollo del ciclo de vida como herramienta para la vigilancia tecnológica
Paralelo al reconocimiento e identificación del estado de desarrollo de dicha tecnología, se ha logrado observar que a partir del punto de inflexión, la teoría del nacimiento de un nuevo paradigma, se da al momento de la madurez o el declive, como necesidad a la especialización o generación de nuevo conocimiento, que permita fortalecer o responder a problemáticas de las diferentes disciplinas del conocimiento, presentes y expuestas en las bases de datos a través de artículos, conferencias, libros, resúmenes, notas y patentes [8], [9].
Al respecto, surge el interés de evaluar el estado del ciclo de vida del cultivo de amaranto a través de curvas en S en la base de datos Scopus, con el fin de identificar las áreas óptimas de investigación a través de los puntos de inflexión, así como los países de mayor aporte científico y las palabras clave asociadas a publicaciones para esta especie, con el fin de aportar a las líneas de investigación, proyectos de maestría y doctorado que busquen fortalecer el área de producción del cultivo, mediante la proyección social del conocimiento científico que brinde alternativas a la mitigación de los efectos del cambio climático.
Este tema ha generado interés, debido a que el amaranto es una especie vegetal perteneciente a la familia de Amaranthaceae, cuyas características de producción y consumo de semillas, se han extendido por todo el continente americano, así como en países europeos y asiáticos [10], [11]; esto debido a que según la NASA, las especies A. cruentus, A. caudatus y A. hypochondriacus son reconocidas por el alto contenido de lisina, ácido linoleico y ácido esteárico, además de carbohidratos aptos para la formación de alimentos con cualidades fisicoquímicas y reológicas [12], [13].
Dentro de los países en orden de producción de este pseudocereal, se encuentra China, seguido de India y Estados Unidos, de igual manera Argentina, Perú, México, Bolivia y Ecuador [14], en donde se ha propuesto como alternativa para la seguridad y soberanía alimentaria [15], [16]; debido a su capacidad de resistencia a heladas, cambios de temperatura y estrés hídrico, que permite su adaptación en condiciones adversas de clima y suelo [17], [18].
2. METODOLOGÍA
La metodología se desarrolló en las siguientes fases:
2.1 Selección y organización de los datos
Mediante el uso de ecuaciones de búsqueda, se organizaron los artículos presentes en la base de datos Scopus en temas de la producción primaria de amaranto y su relación con investigaciones en torno al cultivo, la elaboración de alimentos y la interacción con el clima (Tabla 1), de manera que se pudieran organizar los datos obtenidos por año y su acumulado durante el ciclo de investigación de cada una de las ecuaciones (Tabla 2).
2.2 Construcción de las curvas en S
Los datos de la columna de acumulación de artículos fue ingresada al software Sigmaplot, utilizando los modelos descritos por el programa: sigmoideas 3-4-5 parámetros, logísticos 3-4 parámetros, Weibull 4-5 parámetros, Gompertz 3-4 parámetros, Hill 3-4 parámetros y Chapman 4-5 parámetros, siguiendo la metodología propuesta por [19].
2.3 Evaluación de cada uno de los modelos
De acuerdo con los resultados obtenidos, se analizó el punto de inflexión, según los valores del desempeño de la función en el tiempo (t) y la significancia (p). Los modelos que presentaron valores de -2 <t> 2 y p < 0,0001 fueron tomados como regresiones no lineales válidas, y para cada uno de ellos se permitió corroborar el punto de inflexión junto con el valor de R2 ajustado de mayor proximidad a la unidad y el valor de independencia de Durbin Watson que presentara cercanía a 2 [20].
Además, se realizó un análisis de relación entre las palabras clave de mayor importancia y su asociación con cada una de las ecuaciones de búsqueda, analizándose en contextos de la producción de amaranto y su enfoque como cultivo, interés alimentario y agroindustrial, así como su interacción con las condiciones agroclimáticas.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La producción de amaranto ha sido por muchos años una estrategia alimentaria de impacto social y cultural, lo que ha generado que países como China, India, Estados Unidos, Argentina, Perú, México, Bolivia y Ecuador sean los mayores productores de este pseudocereal; aspecto que se refleja en el interés académico y científico de sus semillas desde la primera publicación en 1912 según la base de datos Scopus (Tabla 3).
Tabla 3 Número de publicaciones (artículos) por países. Analizados en un periodo de tiempo de 106 años
Fuente: autores.
De acuerdo con el número de publicaciones en revistas de impacto mundial, se ha logrado evidenciar el aporte al conocimiento frente a su importancia para la producción agroecológica, la elaboración de alimentos y como estrategia promisoria de capacidad adaptativa a los efectos del cambio climático, dada sus características de rusticidad genética, fisiológica y metabólica.
Por esta razón, Estados Unidos es el país con mayor número de publicaciones, desarrolladas principalmente por la Universidad de Arkansas, la sección de investigaciones y servicios del Departamento de Agricultura USDA y la Universidad estatal del norte de California; estos centros de investigación, enfatizan los estudios en la erradicación de arvenses pertenecientes a este género que afectan cultivos de interés agronómico como el maíz (Zea mays L.) y algodón (Gossypium hirsutum L.) [21], [22]. Además, en Argentina el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y la Universidad de la Plata, se han enfocado en el desarrollo de capacidades agroindustriales y nutricionales del grano [23], [24], seguidos de la Universidad de Sao Pablo, Brasil, y la Academia de ciencias en China, que han tenido como prioridad durante los últimos años, la evaluación de la resistencia del amaranto al glifosato, características de interés biológico para el desarrollo de cruces genéticos interespecíficos [25], [26].
Además, los artículos evaluados a través de las áreas estratégicas de mayor número de publicaciones se encuentran en ciencias biológicas y de la agricultura, ciencias químicas, biología molecular y genética, así como la medicina, el desarrollo rural y social (Tabla 4).
Tabla 4 Áreas con mayor número de publicaciones (artículos). Analizados en un periodo de tiempo de 106 años
Fuente: autores.
3.1 Cultivo de amaranto
El estudio del amaranto ha permitido potencializar especies que cuentan con alto valor nutricional y resistencia a factores ambientales adversos. Sin embargo, la fácil adaptabilidad de algunas especies de la familia Amaranthaceae han sido evaluadas como materiales de patrón genético, que pueden ser donadoras de genes de resistencia agroclimática a otras especies de interés agrícola, así como la adaptabilidad a condiciones difíciles de suelo, estrés hídrico y desarrollo en climas que van desde los 0 hasta los 4000 m.s.n.m. [27]-[29].
La ecuación de búsqueda que relacionó las palabras amaranto y cultivo se analizó mediante 13 modelos de regresión no lineal, obteniendo puntos de inflexión entre el año 2014 y 2038, con R2 ajustado y superior al 99 % para 5 modelos (Tabla 5).
Tabla 5 Modelos de regresión no lineal para la ecuación ATK (Amaranthus AND crop) AND (LIMIT-TO (DOCTYPE, “ar)), analizados en un periodo de 59 años
Fuente: autores.
De acuerdo con los datos obtenidos en la regresión no lineal, 5 de los trece modelos se ajustaron a valores de t mayor a 2 y menor que -2, con p valor menor a 0,0001 para sigmoidal 3-4-5 y Gompertz 3-4. Sin embargo, de acuerdo con el estadístico de Durbin Watson, los valores que más se acercan a 2 son sigmoidal 4 y 5, lo que concuerda con los análisis del ciclo de vida a través de curvas en S elaborados para la C. quinoa (Fig. 2), especie que también perteneciente a la familia Amaranthaceae [30].
Fuente: autores.
Fig. 2 Curva en S de mejor ajuste estadístico para artículos de la ecuación ATK (Amaranthus AND crop)
Según el punto de inflexión de esta fórmula de búsqueda, y de acuerdo con los resultados obtenidos para este modelo, se puede afirmar que es un área entrante, que para [31], [32], es el momento óptimo para desarrollar propuestas que aporten a mantener el paradigma a través de la generación de proyectos de investigación, desarrollo, innovación, creación de empresas y tomar decisiones.
3.2 Alimento de amaranto
Las características nutricionales de esta semilla han permitido que se perfile como una de las principales alternativas de nutrición humana, a causa de las cualidades composicionales relacionadas con la proteína (14 %), grasa (2,5 %) y fibra (16 %) [15], [33], [34], así como los altos contenidos de lisina, que le permite posesionarse junto con Chenopodium quinoa Willd. (Amaranthaceae), como cultivo promisorio y alternativa de seguridad alimentaria para diferentes regiones del mundo [35], [36].
De acuerdo con los datos obtenidos (Tabla 6), se observa que los modelos de regresión no lineal sigmoidal 3-4-5, se ajustan a los parámetros estadísticos establecidos, con puntos de inflexión entre los años 2017 y 2024, lo que determina que es un área en conocimiento que ha aumentado el número de publicaciones durante los últimos años. Sin embargo, se evidenció que sigmoidal 4 y 5, muestra el mejor ajuste para R2 y Durbin Watson (cercano a 2) (Fig. 3).
Tabla 6 Modelos de regresión no lineal para la ecuación: TAK “(Amaranthus AND food) AND (LIMIT-TO (DOCTYPE, “ar”)), analizados en un periodo de 50 años
Fuente: autores.
Fuente: autores.
Fig. 3 Curva en S de mejor ajuste estadístico para artículos de la ecuación ATK (Amaranthus AND food)
De acuerdo con [37], los puntos de inflexión que se estiman a través de análisis de regresiones, permiten evaluar el momento en el cual, una tecnología se proyecta para modificarse o especializarse, lo que concuerda con lo expuesto por [6], quienes evaluar las tecnologías o áreas de conocimiento emergentes, entrantes, claves y maduras.
Conforme a lo anterior, el punto de inflexión para ésta área del conocimiento (Amaranthus AND food) según [2], corresponde a proyecciones en estado clave, con predominios de especialización del conocimiento, así como punto óptimo para desarrollar procesos de innovación en el área agroindustrial y el fortalecimiento de las propiedades nutricionales para la formulación de alimentos con capacidad funcional [38], [39].
3.3 Clima para amaranto
Uno de los grandes desafíos en la actualidad para la agricultura, es el cambio de las condiciones climáticas, como consecuencia de actividades antrópicas y fenómenos naturales, lo que ha generado modificaciones en el ciclo bimodal de precipitaciones en zonas tropicales y subtropicales, oscilaciones fuertes de temperatura y cambios en las características y condiciones del suelo. Sin embargo, cualidades como la adaptabilidad de algunas especies de la familia Amaranthaceae, permiten que ésta logre colonizar zonas de difícil laboreo agronómico y convertirse en una alternativa de desarrollo en condiciones adversas.
Según los datos obtenidos (Tabla 7), los modelos sigmoidales 3-4 y logístico 4, presentaron los mejores ajustes para la regresión de curva en S, con proyección de R2 mayor a 99 % y p menor a 0,0001; así como puntos de inflexión entre el año 2017 y 2018, no obstante, dos modelos presentaron el mejor valor para el parámetro de independencia (0,853) (Fig. 4).
Tabla 7 Modelos de regresión no lineal para la ecuación: TAK “(Amaranthus AND climate) AND (LIMIT-TO (DOCTYPE, “ar”), analizados en un periodo de 36 años
Fuente: autores.
Fuente: autores.
Fig. 4 Curva en S de mejor ajuste estadístico para artículos de la ecuación ATK (Amaranthus AND climate)
De acuerdo con los modelos sigmoidal 4 (A) y logístico 4 (B), el punto de inflexión evidencia la aparición de nuevos paradigmas y áreas de investigación. Sin embargo, esto se refleja en tanto que el enfoque de investigaciones en torno al clima y la producción del amaranto ha sido desarrollado principalmente por Estados Unidos, donde se ha evaluado el impacto de esta especie como principal amenaza (arvense) para la producción de cultivos intensivos de interés alimentario e industrial, dado a que las épocas agroambientales de siembra influyen en la relación cultivo-arvense [40], lo que superpone investigaciones que tienen como objetivo, resaltar la adaptabilidad edafoclimática del amaranto.
Esto, concuerda con investigaciones desarrolladas por centros de investigación argentinos, que evalúan la capacidad de resistencia a condiciones adversas de clima y suelo sobre las potencialidades alimentarias del amaranto y la resistencia a los efectos del cambio climático en condiciones de difícil adaptabilidad [41], [42].
Los resultados del análisis de ciclo de vida bibliográfico del amaranto, en relación con el clima y como alternativa alimentaria, reflejan que este pseudocereal es una fuente proteica de gran interés agroindustrial [43], lo que le ha permitido diseminarse por todo el mundo, siendo parte integral de la dieta de diferentes civilizaciones; al tiempo que ha desempeñado un papel fundamental en la construcción de estrategias para la adaptabilidad a las condiciones edafoclimáticas de zonas agrarias específicas.
En la Tabla 8, las palabras clave de mayor relación e interés en los artículos publicados para la relación cultivo de amaranto, según la base de datos Scopus, son control de arvenses, maíz (Zea mays) y herbicidas; esto resalta los avances que han realizado instituciones y universidades principalmente norteamericanas, en relación con el control de especies de la familia Amaranthaceae, ya que desarrollan gran adaptabilidad a diferentes condiciones y ponen en riesgo la producción de algunos cereales [44]. Para esto, han evaluado el efecto de diferentes ingredientes activos (herbicidas) en el manejo y control de estas especies que aumentan la competitividad por luz, agua y nutrientes. Por el contrario, países como Argentina y México han aportado al fortalecimiento de la producción de amaranto, por su estrecha relación con especies del género Chenopodium y principalmente de C. quinoa [45].
Respecto al valor nutricional, las palabras de mayor uso para la relación de búsqueda de amaranto como alimento fueron: química, análisis de alimento, metabolismo y valor nutricional. Esto permite describir el desarrollo académico y científico establecido en torno a las semillas de esta planta, así como su mayor proporción proteica, en comparación al maíz (Zea mays), arroz (Oryza sativa L.) y cebada (Hordeum vulgare L.) [46], [47]. Además, las palabras en relación con la tercera ecuación de búsqueda, permiten reconocer el papel de especies con características de rusticidad fisiológica a las condiciones de cambio climático, encontrando que especies como A. caudatus y A. retroflexus, expresan adaptabilidad a factores edafoclimáticos adversos, aportando así a la captura de CO2, que es transformado en biomasa y retornado al ciclo natural del carbono [48], [49][50].
Por esta razón de acuerdo con [51], la relación entre áreas del conocimiento para un tema específico de evaluación académica y científica, permiten que los ciclos de vida aporten a las oportunidades para la generación de innovaciones incrementales o radicales, cuyo propósito concuerda con la evaluación del ciclo de vida bibliográfico para esta especie vegetal de interés agronómico, alimentario, industrial y climático.
Así, el uso de herramientas bibliométricas que facilitan la medición de los aportes a las investigaciones desde la construcción de regresiones no lineales (curvas en S), han contribuido con muy buenos resultados en áreas de interés administrativo, financiero y comercial, dadas las proyecciones que esta metodología permite realizar [3][6]. Por esta razón, acoplar herramientas que favorezcan el desarrollo del sector agropecuario, se convierte en una estrategia intrínseca entre los sistemas de producción y la comunidad académica.
4. CONCLUSIONES
De acuerdo con el comportamiento de las publicaciones respecto a la producción de artículos, el área de conocimiento de amaranto, como cultivo, presenta puntos de inflexión tanto superiores e inferiores que reflejan la necesidad de fortalecer el desarrollo académico y científico que integren la producción del cultivo sostenible de amaranto como principal alternativa para la adaptabilidad a los efectos del cambio climático, principalmente en zonas tropicales y subtropicales, así como en zonas europeas y asiáticas.
Además, para la relación entre amaranto y alimento, el punto de inflexión se expresó entre el año 2017 y 2024, lo que evidencia la importancia de este cultivo como estrategia para la seguridad y soberanía alimentaria de diferentes regiones del mundo, por sus características proximales y agroindustriales, convirtiéndose en una alternativa de desarrollo de investigaciones de alto nivel académico y científico, con énfasis transdisciplinar.
De igual manera, la relación entre el clima y la producción de amaranto muestran la capacidad de adaptabilidad de esta especie a las condiciones cambiantes de clima y suelo, que permitiría potencializar la producción de este pseudocereal, por su rusticidad fisiológica y genética, logrando así afianzar procesos productivos a razón de la resistencia a herbicidas que ha sido el área de mayor interés para los productores y académicos de maíz (Z. mays) en Norte América.
Al respecto, la ausencia de publicaciones por parte de Colombia genera una oportunidad de investigación para los sistemas de producción que integren especies de la familia Amaranthaceae, permitiendo implementase en características del clima y del suelo propias de zonas de producción andina que logren evidenciar el desarrollo y la formulación de alimentos, a través de la creación de trabajos académicos, fortalecimiento de líneas de investigación, desarrollo e innovación científica y tecnológica que aporte a la generación de nuevo conocimiento y al uso de estas especies vegetales.
