Cotone (Gossypium herbaceum L.)

Con il termine cotone erbaceo o cotone comune, si indica Gossypium herbaceum L., specie erbacea o semiarbustiva coltivata in aree a clima caldo e tendenzialmente arido o semi–arido, in particolare in regioni dell’Asia, dell’Africa e del bacino del Mediterraneo. La pianta si adatta a suoli ben drenati, da leggeri a di medio impasto, con buona aerazione e limitato ristagno idrico; è sensibile alle basse temperature, mentre tollera relativamente bene condizioni di scarsa disponibilità idrica se gestita con tecniche colturali adeguate. In coltivazione presenta fusti ramificati, foglie palmato-lobate e fiori solitari che evolvono in capsule (boll) contenenti i semi avvolti da abbondanti fibre.

Dal punto di vista morfologico e agronomico, Gossypium herbaceum è coltivato principalmente per le fibre di cotone che rivestono i semi all’interno delle capsule. A maturità, le capsule si aprono liberando i ciuffi di fibre, che vengono raccolti mediante sistemi meccanizzati o, in contesti tradizionali, anche manualmente. Dopo la raccolta, il cotone in seme è sottoposto a sgranatura (ginning) per separare le fibre dai semi; le fibre sono avviate all’industria tessile, mentre i semi di cotone costituiscono una materia prima di interesse per la produzione di olio e per impieghi zootecnici. La resa in fibra e la qualità del prodotto dipendono da cultivar, densità di impianto, gestione della fertilizzazione e dell’irrigazione, nonché dall’andamento climatico della stagione.

La composizione del cotone erbaceo è rilevante soprattutto in relazione alle parti utilizzate.

• Le fibre sono costituite prevalentemente da cellulosa, con tracce di emicellulose, cere e pigmenti; rappresentano una materia prima tessile di origine vegetale con struttura allungata e buona resistenza meccanica.

• I semi di cotone contengono una frazione significativa di olio (trigliceridi con prevalenza di acido linoleico e quota minore di acido oleico e altri acidi grassi), proteine, fibre, minerali e composti minori. Nei semi è presente anche gossypolo, sostanza fenolica naturale localizzata soprattutto nei tessuti pigmentati, che richiede adeguati processi di raffinazione e/o trattamenti specifici per ridurne il tenore nei prodotti destinati all’alimentazione.

Sul piano tecnologico e d’uso, il cotone è alla base della produzione di fibre tessili impiegate nell’industria per filati, tessuti e numerosi manufatti. I semi sono utilizzati per la produzione di olio di semi di cotone, destinato, dopo raffinazione, ad alcuni impieghi alimentari e tecnici, e per la formulazione di mangimi (semi integrali o panelli/ farine proteiche ottenute dopo estrazione dell’olio), nel rispetto dei limiti previsti per i costituenti indesiderati. La qualità della materia prima è valutata in funzione di lunghezza, finezza, resistenza e colore delle fibre, nonché di resa in olio, contenuto in gossypolo e parametri di sicurezza dei semi e dei derivati, con particolare attenzione ai processi di trasformazione e alle condizioni di stoccaggio per preservare le caratteristiche tecnologiche e compositive del prodotto.

Classificazione botanica (APG IV)

• Nome botanico: Gossypium herbaceum L.

• Nome comune: cotone erbaceo, cotone comune, “levant cotton”

• Famiglia: Malvaceae

• Ordine: Malvales

Cladi moderni (filogenetici):

• Angiosperms

• Eudicots

• Rosids

• Dominio: Eukaryota

• Regno: Plantae

Coltivazione e condizioni di crescita

Clima

Gossypium herbaceum è una specie annuale originaria di regioni aride e semi-aride dell’Asia e del Vicino Oriente. Predilige climi caldi, con estati lunghe, elevate somme termiche e precipitazioni limitate.
Tollera bene periodi prolungati di siccità dopo l’attecchimento, mentre soffre temperature basse: sotto i 12–14 °C la crescita rallenta nettamente e gelate anche deboli danneggiano foglie e giovani tessuti.

Esposizione

Richiede pieno sole, con elevata radiazione e buona circolazione d’aria. Ombreggiature prolungate riducono accrescimento, induzione dei bottoni fiorali e formazione delle capsule.

Terreno

Il cotone erbaceo si adatta a vari tipi di suolo, ma i migliori risultati si ottengono su terreni:

• Ben drenati, privi di ristagni;

• A tessitura franca o franco-sabbiosa, caldi e facilmente lavorabili;

• Con pH subacido–neutro;

• Con moderata dotazione di sostanza organica.

Suoli troppo compatti, freddi o pesanti rallentano emergenza e sviluppo radicale, aumentano il rischio di malattie e riducono la resa.

Irrigazione

Il cotone erbaceo mostra una notevole tolleranza alla siccità grazie all’apparato radicale profondo, ma in coltura intensiva ha risposta positiva a irrigazioni mirate:

• fase iniziale di emergenza e accestimento;

• formazione dei bottoni fiorali;

• allegagione e riempimento delle capsule.

Si preferiscono interventi profondi e distanziati, evitando bagnature frequenti e superficiali. Eccessi idrici, soprattutto in fioritura, favoriscono marciumi, sviluppo vegetativo eccessivo e riduzione della qualità della fibra.

Temperatura

• Germinazione: temperature ottimali medio-alte, generalmente oltre i 20 °C.

• Fioritura e maturazione delle capsule: climi caldi e stabili favoriscono resa e lunghezza fibra.

• Stress termici: caldo estremo con siccità spinta e freddo precoce autunnale riducono qualità e contenuto delle fibre.

Concimazione

Le esigenze nutrizionali sono moderate ma vanno calibrate in funzione della fertilità del suolo:

• Azoto (N): necessario nella fase vegetativa iniziale, senza eccessi che portano a crescita troppo lussureggiante, bassa fioritura e maggiore suscettibilità.

• Fosforo (P): importante per radici, fioritura e allegagione.

• Potassio (K): fondamentale per robustezza della pianta, consistenza delle capsule e qualità della fibra.

• Sostanza organica: utile in pre-impianto per migliorare struttura, porosità e capacità di trattenere l’umidità.

Cure colturali

• Letto di semina curato: fine, omogeneo e sufficientemente caldo per favorire emergenza rapida.

• Sesti d’impianto equilibrati per aerazione e limitazione delle patologie in chioma e capsule.

• Controllo delle infestanti: necessario nelle fasi precoci, in cui la specie compete poco; utili sarchiature e pacciamature.

• Monitoraggio fitosanitario: in ambienti caldi-umidi possono insorgere problemi fungini e attacchi di fitofagi; rotazioni colturali, equilibrio nutrizionale e aerazione riducono i rischi.

Raccolta

La raccolta delle capsule avviene quando sono completamente mature, aperte e liane. Le fibre risultano asciutte, ben distese e con contenuto di umidità idoneo. Le capsule vengono scalarmente raccolte o prelevate meccanicamente se la maturazione è uniforme.

Per destinazioni sementiere si selezionano piante sane con capsule ben formate e semi a piena maturazione.

Moltiplicazione

Si moltiplica esclusivamente per seme, utilizzando semente selezionata con elevata germinabilità:

• semina diretta in campo quando il suolo è caldo e ben preparato;

• profondità uniforme e buon contatto seme–terreno per ridurre fallanze;

• rotazioni con graminacee o leguminose per migliorare struttura del terreno, contenuto di sostanza organica e controllo integrato delle infestanti.

Usi e Benefici:

• Tessuti: L'uso principale di Gossypium herbaceum è per la produzione di fibra di cotone, che viene utilizzata nella realizzazione di tessuti, abbigliamento e altri prodotti di tessitura. Il cotone è apprezzato per la sua morbidezza, traspirabilità e capacità di assorbimento.
• Olio: L'olio di semi di cotone è utilizzato in cucina, così come nella produzione di margarina e vari alimenti lavorati. Viene anche usato in applicazioni industriali come lubrificanti e saponi.
• Usi Medicinali: Nella medicina tradizionale, i semi di cotone sono stati utilizzati per i loro potenziali benefici per la salute, inclusi come lassativo e per le loro presunte proprietà antinfiammatorie.

Applicazioni:

• Industria Tessile: Le fibre di cotone sono ampiamente utilizzate nell'industria tessile per produrre una vasta gamma di prodotti, tra cui abbigliamento, biancheria da letto e tappezzeria.
• Industria Alimentare: L'olio di semi di cotone è utilizzato in cucina e nella lavorazione degli alimenti. È un ingrediente comune in condimenti per insalate, snack e oli da frittura.
• Cosmetici e Cura Personale: L'olio di semi di cotone è utilizzato nei prodotti per la cura della pelle per le sue proprietà emollienti e idratanti. È incluso in creme, lozioni e prodotti per i capelli.

Funzioni INCI:

Agente condizionante della pelle.  Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle in quanto ha la funzione di ripristinare, aumentare o migliorare la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è  prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti che possono essere aggiunti nella formulazione.

CAS   223749-08-4    8001-29-4

EC number   232-280-7

Considerazioni Ambientali e di Sicurezza:

• Impatto Ambientale: La coltivazione del cotone può avere impatti ambientali significativi, inclusi l'uso di acqua e l'applicazione di pesticidi. Pratiche sostenibili e metodi di coltivazione biologica possono mitigare alcuni di questi effetti.
• Sicurezza: Il cotone è generalmente sicuro per l'uso in tessuti e prodotti alimentari. Tuttavia, l'olio di semi di cotone deve essere monitorato come parte di una dieta equilibrata. Le fibre e i prodotti di cotone sono non tossici ma possono causare irritazione della pelle in alcuni individui.

Studi

Il genere Gossypium del cotone comprende 51 specie in tutto il mondo, distribuite in 46 diploidi e 5 tetraploidi (1).

Alcune specie :

• Gossypium hirsutum L. coltivato in California
• Gossypium barbadense L. coltivato in Egitto
• Gossypium arboreum L.
• Gossypium africanum (Watt)
• Gossypim australe

In medicina, il Gossypium Herbaceum è stato recentemente studiato come contrasto al diabete mellito. Ratti diabetici sono stati trattati con semi di Gossypium Herbaceum diluiti in acqua ed etanolo e i dati indicano promettenti effetti anti-diabetici e ipolipidemici. L'esame istopatologico ne ha mostrato l'effetto protettivo contro la distruzione indotta da Alloxan delle cellule beta del pancreas nei conigli diabetici.  I dati indicano che il Gossypium Herbaceum e i suoi estratti acquosi ed etanolo potrebbero essere uno strumento efficace contro lo sviluppo, la progressione e la complicazione del diabete mellito (2).

Gossypium herbaceum studi

Bibliografia________________________________________________________________________

(1) Wu Y, Chen D, Zhu S, Zhang L, Li L. A New Sythetic Hybrid (A1D5) between Gossypium herbaceum and G. raimondii and Its Morphological, Cytogenetic, Molecular Characterization.  PLoS One. 2017 Feb 10;12(2):e0169833. doi: 10.1371/journal.pone.0169833.

Abstract, The diploid species G. herbaceum (A1) and G. raimondii (D5) are the progenitors of allotetraploid cotton, respectively. However, hybrids between G. herbaceum and G. raimondii haven't been reported. In the present study, hybridization between G. herbaceum and G. raimondii was explored. Morphological, cytogenetic and molecular analyses were used to assess the hybridity. The interspecific hybrid plants were successfully obtained. Most of the morphological characteristics of the hybrids were intermediate between G. herbaceum and G. raimondii. However, the color of glands, anther cases, pollen and corolla, and the state of bracteoles in hybrids were associated with the G. herbaceum. The color of staminal columns and filaments in hybrids were associated with G. raimondii. Cytogenetic analysis confirmed abnormal meiotic behavior existed in hybrids. The hybrids couldn't produce boll-set. Simple sequence repeat results found that besides the fragments inherited from the two parents, some novel bands were amplified in hybrids, indicating that potential mutations and chromosomal recombination occurred between parental genomes during hybridization. These results may provide some novel insights in speciation, genome interaction, and evolution of the tetraploid cotton species.

(2) Uzzaman R, Ghaffar M.  Anti-diabetic and hypolipidemic effects of extract from the seed of Gossypium herbaceum L. in Alloxan-induced diabetic rabbits. Pak J Pharm Sci. 2017 Jan;30(1):75-86.

Abstract. Anti-diabetic and hypolipidemic effects of seed of Gossypium herbaceum L (GH) and its aqueous and ethanol extracts were investigated in alloxan-induced diabetic rabbits. Normal, Alloxan-induced diabetic and treated groups of rabbit were examined for their serum glucose, triglyceride, cholesterol, creatinine and urea levels. Water/food intake and toxic effect of test substances were also observed in treated rabbits. Effect of test agents on architecture of pancreatic β-cells was evaluated histopathologically in rabbits. GH powder, its aqueous (GHA) and ethanol (GHE) extract significantly (P<0.05) reduced normoglycemia, serum cholesterol, triglyceride and urea in a dose dependent order (200→300 mg/kg of body weight) in normal rabbits. GH and GHE ameliorated completely the Alloxan effect on serum levels of glucose, cholesterol, triglyceride, creatinine and urea in Alloxan-induced diabetic rabbits. GHA and Glimepiride (a reference drug) partially blocked such effect of the Alloxan in treated rabbits. Further GH, GHA and GHE did not cause any change in food/water intakes and on liver, spleen, kidney, lung and heart in treated rabbits. Phytochemical study of GH and its extracts revealed the presence of flavonoids and phenolic compounds. Histopathological examination showed the protective effect of GH, GHA and GHE against Alloxan-induced destruction of β-cells of pancreas in diabetic rabbits. Data indicated that GH and its aqueous and ethanol extracts have promising anti-diabetic and hypolipidemic effects. GH and GHE could be effective tool against the development, progression and complication of Diabetes mellitus.