Helianthus tuberosus sau Topinamburul

Topinamburul, numit și „picioică”, „ciocaribă”, „măr-de-pământ”, „morcov-porcesc”, „nap porcesc”, „pere-iernatice”, „guli”, „cartoful săracilor” este o plantă din familia Asteraceae.

Este o plantă tuberoasă perenă bogată în inulină și este o sursă energetică potențială.

Descriere

Topinamburul (Helianthus tuberosus) este o plantă perenă înălțime de 100-300 cm. Conţine frunze păroase de formă ovală, flori minuscule de culoare galbenă şi poartă tuberculi mici prin sistemul de rizomi subteran. Are rădăcini fibroase păroase care poate crește până la 1,27 m.

Tuberculii de topinambur au un conținut ridicat de carbohidrați, dar un conținut relativ scăzut de proteine ​​și fibre. Principalii carbohidrați de rezervă sunt fructosanii, în special inulină, și zaharurile. Tuberculii de topinambur au 650 mg potasiu la 1 cană (150 g) porție. De asemenea, sunt bogate în fier și conțin 10-12% din USRDA de fibre, niacină, tiamină, fosfor și cupru.

Plantarea se realizeaza primavara si se recomanda respectarea urmatoarei scheme: 70 cm distanta intre randuri si 40 cm distanta intre plante pe rand. Adancimea de plantare este de 10 – 15 cm. Este foarte importanta respectatea schemei de plantare pentru ca partile aeriene ale topinamburului se dezvolta luxuriant si au nevoie de spatiu. Cultura de topinambur suporta bine perioadele secetoase, dar pentru a obtine productii bune necesita udari abundente. In functie de conditiile de mediu se pot aplica 2 – 3 udari cu norme de 300 – 350 metri cubi/ ha. Sistemul radicular al plantei valorifica bine rezerva de nutrienti a solului precum si ingrasamantul aplicat la pregatirea terenului. Pe perioada de vegetatile se pot aplica ingrasaminte chimice complexe (NPK), precum si ingrasaminte foliare.La sfarsitul toamnei tulpinile aeriene ale plantelor de topinambur se scurteaza la aproximativ 30 cm pentru a usura recoltarea. Recoltarea se realizeaza manual. Solul se disloca cu sapa sau cazmaua iar apoi se extrag tuberculii din sol. Acestia se lasa la uscat, pentru cateva zile, iar apoi se depoziteaza. Perioada de depozitare este de maxim doua luni. Din aceasta cauza, acestia se recolteza treptat in functie de cerere. Productia este cuprinsa  intre 35 si 40 tone/ ha. Dupa 4 – 5 ani, plantatia nu mai realizeaza productii economice, iar tubeculii isi reduc dimensiunile. Astfel se recomanda desfiintarea.

Topinamburul, prezintă o serie de efecte farmacologice cum ar fi: neuroprotective, hepatoprotectoare, anticancerigene și antidiabetice, făcându-l un candidat valoros pentru aplicații terapeutice.

Proprietăți neuroprotectoare

Extractul din frunze de topinambur a demonstrat potențialul de reducere a citotoxicității beta-amiloid, un factor cheie în boala Alzheimer. În studii, topinamburul a îmbunătățit memoria și funcția locomotorie în modelele Drosophila prin inhibarea GSK-3, care este implicată în fosforilarea tau și agregarea Aβ.

Efecte hepatoprotectoare

Extractul uscat de Helianthus tuberosus a demonstrat activitate hepatoprotectoare semnificativă la modelele de șobolan de hepatită toxică. La o doză de 500 mg/kg, a redus markerii enzimelor hepatice și daunele histologice cauzate de tetraclorura de carbon, indicând potențialul său pentru aplicații pentru sănătatea ficatului.

Anticancer și activitate antimicrobiană

S-a demonstrat că extractele din Helianthus tuberosus inhibă creșterea celulelor canceroase de colon și prezintă proprietăți antimicrobiene. Extractele au indus apoptoza în celulele canceroase și au demonstrat o inhibare dependentă de doză a proliferării celulare.

Proprietăți antidiabetice și de vindecare a rănilor

Helianthus tuberosus a prezentat efecte antidiabetice prin creșterea absorbției de glucoză în celulele rezistente la insulină și a arătat potențialul de vindecare a rănilor, atribuit conținutului său bogat de fenolici (Mariadoss și colab., 2021).

Deși proprietățile medicinale ale Helianthus tuberosus sunt promițătoare, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a înțelege pe deplin mecanismele sale și pentru a optimiza aplicațiile sale în mediile clinice. Potențialul de efecte adverse sau interacțiuni cu alte medicamente ar trebui, de asemenea, luat în considerare în studiile viitoare.

Cultivarea Helianthus tuberosus, prezintă implicații ecologice semnificative, în special în ceea ce privește potențialul său invaziv și abilitățile competitive în cadrul ecosistemelor locale. Deși oferă beneficii precum producția de biomasă pentru biocombustibili și surse de hrană, creșterea sa agresivă poate perturba flora și fauna native.

Caracteristici invazive

Creștere agresivă: H. tuberosus își poate crește rapid populația datorită conținutului său ridicat de carbohidrați și strategiilor regenerative, inclusiv rizomii purtători de tuberculi.

Preferință de habitat: prosperă în habitate umede, cum ar fi malurile râurilor și pajiștile, deseori depășind speciile native.

Abilitatea competitivă

Suprimarea speciilor invazive: Cercetările indică faptul că H. tuberosus poate suprima în mod eficient alte plante invazive, cum ar fi Ageratina adenophora, depășindu-le pentru resurse chiar și în condiții umbrite.

Impactul asupra biodiversității: dominația sa poate duce la o biodiversitate redusă, deoarece poate umbri și înlocui plantele native, modificând dinamica ecosistemului.

În timp ce H. tuberosus are beneficii potențiale, cum ar fi servirea ca sursă de biocombustibil și ca cultură alimentară, natura sa invazivă ridică îngrijorări cu privire la impactul său pe termen lung asupra ecosistemelor locale și a biodiversității. Echilibrarea culturii sale cu strategiile de management ecologic este esențială pentru atenuarea acestor riscuri.

Surse

1.Bioactive chemicals in Helianthus tuberosus L may reduce beta-amyloid cytotoxicity as a potential novel treatment for Alzheimer’s disease https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91294-5.00004-X

2.Biological functionality and characteristics of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tuber extracts DOI: https://doi.org/10.1556/066.2022.00118

3.Medical importance of Helianthus tuberosus– a review DOI: 10.5281/zenodo.1214984

4. Potential use of Helianthus tuberosus to suppress the invasive alien plant Ageratina adenophora under different shade levels. DOI: 10.1186/s12862-021-01826-5

5. Nectar and pollen production of Helianthus tuberosus L. – an exotic plant with invasiveness potential DOI: 10.2478/botcro-2019-0019

6. Bioecological Properties Of Helianthus Tuberosus In Introduction Conditions DOI: 10.37547/tajabe/Volume02Issue11-15

7. Study on status and exploiting potential of Helianthus tuberosus doi: 10.1186/s12862-021-01826-5