Metabolitos primarios y secundarios en raíces y tubérculos andinos y su relación con el uso. Una revisión
J Seminario
Introducción
Muchas plantas alimenticias andinas, entre ellas las tuberosas (raíces, tubérculos, cormos) son ricas en determinados nutrientes (inorgánicos y orgánicos). Por este motivo, a la vez que tienen función alimentaria y nutritiva, son elementos que previenen, disminuyen el riesgo o sirven para el tratamiento de ciertas enfermedades. Por esta característica se les denomina alimentos nutracéuticos o funcionales. Estos se definen como cualquier alimento o ingrediente del mismo que proporciona un beneficio probado a la salud humana. También se definen como cualquier alimento en forma natural o procesada, que además de sus componentes nutritivos contiene componentes adicionales que favorecen a la salud, la capacidad física y el estado mental de una persona (Alvidrez-Morales et al. 2002) o aquellos productos que además de alimentar pueden ayudar a prevenir las enfermedades y/o a mantener la buena salud de los consumidores (Boucher 1999).
Las plantas para crecer y reproducirse necesitan de ciertos elementos que los toman del ambiente en cantidades diversas de acuerdo a sus necesidades y disponibilidad. Sin embargo, algunos son llamados esenciales porque son indispensable para la vida de todas las plantas en general. Algunos son requeridos en cantidades relativamente grandes (por lo general, su concentración en el tejido vegetal es mayor de 0.1 %). Estos son llamados macronutrientes: El H proviene del agua y el oxígeno y el carbono de la atmósfera. Otros (minerales) provienen del suelo: N, P, K, Ca, Mg, S. Otro grupo de elementos que también provienen del suelo son requeridos por la planta en pequeñas cantidades y por eso reciben el nombre de micronutrientes, elementos menores u oligoelementos: Cu, Mn, Zn, Fe, B, Mo, Cl. Algunos de los elementos esenciales forman el cuerpo de la planta (C, H, O, N, P, Ca, Mg, S) y otros sólo intervienen en el metabolismo ya se directamente o como parte del sistema enzimático (K, micronutrientes).
Además, ciertos elementos son esenciales sólo para ciertas especies o grupos de éstas: El Na es esencial para las plantas de ciclo fotosintético C4, el Co es requerido por los organismos fijadores de N (simbióticos y no simbióticos) y el Ni sería esencial para determinadas especies (Salisbury y Ross 1985; Gardner et al. 1985).
Los requerimientos de las plantas, de ambos grupos de elementos son variables y también su acumulación en el cuerpo difiere de una especie a otra. De modo que, algunas especies son fuentes importantes de estos elementos para el hombre y los animales. Asimismo, al morir y descomponerse, las plantas liberan al medio los macro y micronutrientes contenidos.
Por otro lado, las plantas en su proceso metabólico elaboran una serie de compuestos o metabolitos (productos del metabolismo) que se clasifican en primarios y secundarios de los cuales nos ocupamos en la primer parte de esta revisión. Luego hacemos una breve descripción de los principales grupos de metabolitos secundarios en las plantas en general y finalmente, tratamos sobre la composición química de las principales especies de raíces y tubérculos (excepto papa), con énfasis en los metabolitos primarios y secundarios, en relación con sus propiedades y los usos.
Metabolitos primarios. Son compuestos producidos por casi todas las plantas por ser esenciales para las vías bioquímicas que controlan el crecimiento (división, alargamiento y diferenciación, celular), la fotosíntesis, la respiración, transporte de asimilados, asimilación de nutrientes, la floración, , la maduración de los frutos, etc. En otras palabras, son indispensables para la vida de la planta (y los microorganismos). Estas sustancias incluyen carbohidratos, glucósidos, aminoácidos, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y vitaminas. Algunos son componentes básicos de la alimentación humana. El rol desempeñado por estos metabolitos primarios y otras sustancias incluyendo hormonas y enzimas, en el funcionamiento de las plantas es estudiado por la
Fitofisiología. Los ácidos nucleicos (ADN, ARN) contienen la información genética que a su vez establece el esquema principal de todos los procesos vegetales. Este es el objeto de estudio de la Fitogenética.
Estos metabolitos primarios son relativamente uniformes en su estructura y son los genes los que controlan la materia prima para su producción y dan las instrucciones para la formación de catalizadores (enzimas) que intervienen en su síntesis y descomposición (Gottlieb et al. 2001, Martin 2000).
Metabolitos secundarios (MS). Son productos del metabolismo especial, por eso también se denominan metabolitos especiales. Por lo general, son los que dan los olores, colores, sabores y propiedades medicinales de ciertas plantas (y microorganismos). Son muy variados en su estructura y no están uniformemente distribuidos en todos los vegetales. No intervienen en los procesos fisiológicos básicos, como los primarios, de modo que su ausencia no causa ningún problema. Aunque son dependientes de los mismos sistemas enzimáticos que los primarios y se forman a partir de éstos. Están restringidos a ciertos vegetales (familias, géneros, especies) y microorganismos.
La mayoría de estas sustancias están asociadas bajo la forma de sales o glucósidos solubles en agua. Algunos pueden ser los productos de desecho de los procesos fisiológicos. Sin embargo, se considera que la función de la mayoría de éstos compuestos es intervenir en las interacciones de las plantas con su medio. Es decir, a adaptarse a las condiciones del medio en su competencia con otras plantas. Como protectoras frente al ataque de microorganismos, insectos y animales depredadores, como sustancias alelopáticas (que inhiben el crecimiento de otros organismos), como atrayentes para los insectos polinizadores o como dispersantes de frutos y semillas (Ricker y Daly 1998, Gottlieb 2001). Algunos, --sobre todo en microorganismos-- constituyen tóxinas o antibióticos.
Los aceites esenciales ayudan a reducir la pérdida de líquidos en las plantas que crecen en zonas áridas, a repeler los insectos y a desanimar a los herbívoros. Algunos alcaloides (compuestos de sabor amargo, generalmente venenosos) desalientan a los depredadores. También protegen a la planta de infecciones (fitoalexinas). En plantas que crecen en suelos pobres y que no pueden reciclar el N u obtenerlo de las bacterias, los alcaloides funcionan como depósito de este elemento. Otros intervienen en el metabolismo intermediario como precursores de otros metabolitos, en la digestión y absorción de proteínas, carbohidratos y minerales y en la biodisponibilidad de vitaminas (Ricker y Daly 2001, Ojeda 2010).
Por sus diversos efectos biológicos, los metabolitos secundarios han sido motivo de atención de la química, la farmacología, la etnofarmacología y la industria, para la obtensión de nuevas drogas, saborizantes, perfumes, antibióticos, fungicidas, insecticidas y herbicidas. Una herramienta moderna para la prospección de metabolitos secundarios últiles en plantas y microorganismo es la biología molecular.
El estudio de los MS es complejo. Por ejemplo, a veces, una planta medicinal no actúa con un solo componente, sino con varios componentes balanceados (alcaloides, terpenos, flavonoides, cumarinas, quinonas, antraquinonas, taninos). Esto conlleva a que, por ejemplo, cuando se extrae un principio activo, supuestamente responsable de un efecto, o si se obtiene mediante síntesis química, éste no tiene el efecto esperado. Quiere decir que estos compuestos actúan como complejo, como “un todo”.
La Fitoquímica estudia los metabolitos primarios y secundarios en su origen, estructura y distribución en los vegetales. Busca nuevos compuestos vegetales y nuevas fuentes de medicamentos y otros satisfactores. También contribuye con la quimiotaxonomía, disciplina que intentan aclarar la relación entre los diferentes taxa pertenecientes a diferentes niveles taxonómicos, mediante la detección de ciertas sustancias fitoquímicas. Por ejemplo, la familia de las cactáceas, fue ubicada dentro del orden Centropsermales porque los quimiotaxónomos descubrieron que estas plantas contienen betalinas. Estos pigmentos son característicos de las familias de este orden. Otros ejemplos similares han permitido a los botánicos confirmar o modificar la clasificación de los vegetales ( Martin 2000, Gottlieb 2001).
Kulinski (2000) agrupa a los compuestos vegetales según provengan del metabolismo primario y secundario de la siguiente forma (Tabla 1).
Tabla 1. Compuestos vegetales según el tipo de metabolismo
| Metabolismo primario | Metabolismo secundario |
| 1. Glúcidos(osas simples, oligosacáridos, polisacáridos) | A. Isoprenoides: terpenos, aceites esenciales, saponinas, cardiotónicos. |
| 2. Lípidos y ceras vegetales | B. Derivados fenólicos: B.1. Shiquimatos: fenoles, ácidos fenólicos, cumarinas, lignanos, flavonoides, antocianinas, taninos. B.2. Acetatos: quinonas,antracenósidos. |
| 3. Aminoácidos y proteínas | C. Alcaloides |
| 4. Acidos nucleicos | |
| 5. Compuestos nitrogenados: glucósidos cianogenéticos, glucosinolatos, enzimas | |
Fuente. Kuklinski (2000)
Como se puede apreciar, este autor considera a los compuesto nitrogenados (glucósidos cinanogenéticos, glucosinolatos) como metabolitos primarios. Sin embargo, otros autores los consideran como secundarios. Esto puede deberse a que la diferencia entre metabolitos primarios y secundarios es sólo funcional, No se distinguen por las moléculas precursoras, estructura química, u origen biosintético. La diferencia entre las vías bioquímicas es difusa, y a veces, un compuesto considerado metabolito primario, por la acción de una sola enzima se convierte en lo que se considera un metabolito secundario. También hay compuestos clasificados como metabolitos secundarios que cumplen también funciones primarias en las plantas. En conclusión, la distinción entre metabolitos primarios y secundarios resulta arbitraria. No hay una división precisa.
Tabla. Diferencias generales entre metabolitos primarios y secundarios
| Metabolitos primarios | Metabolitos secundarios |
| Productos del metabolismo primario | Productos del metabolismo especial. Biosintetizados a partir del metabolismo primario |
| Indispensables para la vida del organismo | Importantes para la sobrevivencia y la interacción del organismo con su entorno. |
| Son producidos como productos únicos | Generalmente se producen como mezclas de productos químicamente relacionados. |
| Intervienen como productos finales o como intermediarios en la diferentes rutas metabólicas (anab./catab.): Indispensables para la vida del organismo | No intervienen en el metabolismo primario. No indispensables para la vida del organismo (sin funciones metabólicas directas aparentes) |
| Ampliamente distribuidos en plantas y Microorganismos: Son universales | Distribución taxonómica restringida (a veces característico de una familia, de un género, de una especie, de un grupo subespecífico). |
| Carbohidratos, aminoácidos, proteínas, lípidos, vitaminas, glúcosidos, ácidos nucleicos, etc. | Ej. Alcaloides, terpenos, flavonoides, esteroides, cumarinas, etc. |
Grupos de metabolitos secundarios importantes
Alcaloides. Son sustancias orgánicas nitrogenadas de carácter básico (mayoritariamente de origen vegetal). Tienen una estructura compleja y ejercen acciones fisiológicas diversas, inclusive a dosis muy bajas. Son tóxicos y capaces de precipitar con ciertos reactivos característicos. Se conocen 12 000 alcaloides. Estos contienen uno o más átomos de N, son biosintetizados principalmente a partir de aminoácidos. Casi todas las plantas que contienen alcaloides son dicotiledóneas y las familias en donde más abundan son: Solanáceas, papaveráceas, Rubiáceas, Apocináceas, Lamiáceas. Algunas familias monocotiledoneas con alcaloides son Amarillidáceas y Liliáceas. Los alcaloides más conocidos son: la cocaína, la morfina, la atropina, la colchicina, la quinina, la estrinina, la coniina (cicuta), la dopamina, la anfetamina, la atropina, la histamina, el acido nicotínico (vitamina), la cafeína, la nicotina, emetina (Ipecacuana).
En papa existen dos alcaloides en la forma de glicoalcaloides (alcaloides unidos a moléculas de azúcar):α solanina y α chaconina.
Aceites esenciales (aceites volátiles, aceites etéricos). Son productos volátiles de naturaleza compleja, elaborados por ciertos vegetales, en diversos órganos, a los que les dan un aroma agradable. Se encuentran exclusivamente en vegetales superiores y en Angiospermas. Destacan las coníferas, Apiáceas, Lamiáceas, Lauráceas, Asteráceas, Mirtáceas, Rutáceas.
Quimicamente están conformados en su mayoría por compuestos isoprenoides (con un esqueleto de uno a varios anillos hexacíclicos que derivan del isopreno ( H2C=C(CH3)-CH=CH2) y también de fenilpropanoides. Se conocen más de 5 000 aceites esenciales. Se usan en alimentos, perfumería, productos de limpieza, industria farmacéutica.
Sus acciones más frecuentes son:
Vía externa: Antisépticos, rubefacientes, desodorante, analgésicos, antinflamatorios, insecticidas, repelentes, cicatrizantes, vulnerarios.
Vía interna: Expectorantes, coleréticos, colágenos, carminativos, digestivos, diuréticos, estomacales, antiespasmódicos, sedantes, estimulantes, cardíacos, antinflamatorios, antisépticos, estimulantes circulatorios.
Glucósidos cardíacos. Tienen un esqueleto característico del tipo esteroide (ver figuras 3.1., 3.3. de Ricker y daly, pag 97 y 129), llamado aglicón (aglicona o genina), ligado a una o varias moléculas de azúcar (la combinación se denomina glucósido). Producen siempre el mismo tipo de efecto sobre el músculo cardíaco, al fortalecer la capacidad de contracción y reducir el ritmo cardíaco. Se conocen más de 100 aglicones diferentes. Todos los glucósidos cardíacos conocidos son compuestos que derivan de la planta llamada digital (Digitalis purpurea,). Se usan ampliamente en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca.
Glucósidos cianogenéticos. Son glucósidos que en la planta cumplen funciones de defensa. Son venenos potentes que impiden la respiración celular. Al ser hidrolizados por ciertas enzimas forman ácido cianhídrico (HCN). Uno de ellos es la amigdalina que se encuentra en las semillas de la familia rosáceas: Almendro, ciruelo, cereza, melocotonero, manzana, peral. La Lotoaustralina se encuentra en la yuca (Manihot), la trifolina, se encuentra en el trébol blanco (T. repens), la linamarina se encuentra en la linaza (Linum), la yuca (Manihot) y el trébol blanco.
Glucosinolatos. Llamados mustard oil glucosides (glucósidos del aceite de mostaza), o thioglucosidos. Estos glucósidos se encuentran en plantas no emparentadas. En las Brasicáceas (repollo, coles, maca) y en el género Drypetes de la familia Putranjivaceae (antes este género se lo consideraba dentro de la familia Euforbiaceae). También están presentes en las Tropaeoláceas (e.g. mashua). Para otros autores estos constituyen metabolitos primarios.
Saponinas. Son glucósidos (heterósidos) formados por un azúcar (parte glucídica) y un aglicón (parte no glucídica) denominada sapogenina (o genina). Los azúcares más frecuentes en las saponinas son glucosa, arabinosa, ramnosa, galactosa y xilosa. Esta última puede ser de naturaleza esteroide o triterpénica (de carácter no polar). Se denominan saponinas triterpénicas si tienen aglicón triterpénico y las que tienen aglicón con estructura esteroídica se denominan saponinas esteroídicas. Las saponinas se caracterizan por su capacidad para producir espuma cuando están en solución acuosa y se agita. La espuma se forma debido a que las saponinas disminuyen la tensión superficial del agua. Por lo tanto, son tensioactivos naturales. Se denominan saponinas monodesmosídicas cuando el azúcar o azúcares se unen por una única posición a la genina. Se denominan saponinas bidesmosídicas si el azúcar o azúcares se unen por dos puntos a la genina.
Entre sus efectos está disminuir la capacidad de absorción de los alimentos en el tubo digestivo (adelgazamiento) y eliminar mucosidades bronquiales. En forrajes disminuye su palatabilidad. Por su acción irritante sobre las células, producen un aumento de las secreciones pulmonares y por lo tanto tiene efecto expectorante y antitusivo. Aumentan la circulación sanguínea del riñón, aumentando la filtración glomerural y tienen efecto diurético. Tienen efecto antiedematoso, antiinflamatorio, antihemorroidal y cicatrizante, estimulante, tonificante y antiestrés (acción adaptógena). También tienen efecto antimicrobiano, antiviral, molusquicida. Son agentes espumantes y emulsionantes. Las saponinas esteroídicas se utilizan para obtener los aglicones esteroídicos que son precursores de los fármacos esteroídicos (hormonas sexuales, glucocorticoides). Las fuentes más notables son las partes subterráneas de las Dioscoreas (D. prezeri, D. deltoides, D. composita, D mexicana, D. zingiberensis, D. villosa, D. hirsuta, D. persimilis, entre otras), las hojas y raíz de Agave sp. (sisal) y la raíz y rizoma de zarzaparrilla (Smilax). También están en la maca (Lepidium, Brasicácea).
Flavonoides. Contienen un esqueleto característico de 15 átomos de carbono (véase la parte superior derecha en silibina, figura 3.14: pag 130 de Ricker y Daly 1998). Gran cantidad de flavonoides son amarillos, de ahí su nombre (flavus=amarillo). Desde el punto de vista quimiotaxonómico los flavonoides son los más ampliamente difundidos de todos los compuestos vegetales secundarios, y están presentes en su mayoría, en las partes aéreas de las plantas. Se han aislado más de 300 flavonoides.
|
|
|
 |  | ||||
 | |||||
Ampliamente distribuídas en los vegetales pero hay algunas familias que poseen mayor cantidad: Fabáceas, Rubiáceas, Rutáceas, Asteráceas, Apiáceas, Apocináceas. También hay en algunos hongos como el Asperguillus. Sus principales efectos son: Acción vitamínica P (disminuyen la permeabilidad capilar y refuerzan los capilares). Tónico para los nervios, fotosensibiladores, antiinflamatorios, vasodilatadores coronarios, con ligero efecto hipnótico, sedantes, anticoagulantes. Pueden ser antibacterianas y antifúngicas, laxantes.
Quinonas. Son compuestos aromáticos con dos grupos cetona. Son dicetonas insaturadas que por reducción se convierten en polifenoles. Algunas son: Bezoquinonas, antraquinonas, fenantraquinonas, anfraquinonas.
Betalaínas. Las betalaínas son pigmentos rojos y amarillos, solubles en agua, que están presentes solamente en el orden Caryophillales (centrospermales) :Amaranthaceas, Quenopodiáceas, Baseláceas, Portulacáceas, Fitolacáceas, Cariofilaceas, Nictagináceas. En contraste de la mayoría de las otras plantas, cuyos pigmentos son antocianinas (flavonoides). Al igual que los demás pigmentos, cumplen funciones de atracción de polinizadores y dispersores, y probablemente tienen funciones adicionales como absorción de luz ultravioleta y protección contra el herbívoros.
Antocianinas (flavonoides). Son compuestos fenólicos, hidrosolubles, presentes en las vacuolas celulares de las plantas, solubles en agua, que se sintetizan a partir de fenilalanina y malonil-CoA. Todos los flavonoides comparten la vía biosintética central, pero los productos finales son muy variados entre especies de plantas. Se encuentran en todas las embriofitas. Tienen funciones de protección contra la luz ultravioleta, defensa contra herbívoros, pigmentación, entre otros. Los flavonoides más conocidos son las antocianinas, pigmentos de las flores de muchas plantas. Hay tanta variabilidad entre especies (se han enumerado alrededor de 9 000 flavonoides) que se utilizan para diferenciar especies de plantas.
Composición química de las raíces y tubérculos andinos, con énfasis en los metabolitos primarios y secundarios, sus propiedades y usos
Yacón [Smallantus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson]
Las raíces de yacón contienen poca materia seca y su composición química es variable (Tabla ). En general, éstas raíces contienen entre 10 a 17% de materia seca (el resto es agua). De esta materia seca el 90% son carbohidratos y de estos carbohidratos el 60% son azúcares denominados oligofructanos (FOS). El 40% restante está formado por otros azúcares: sacarosa, fructosa y glucosa. Los FOS son polímeros de fructosa, con una molécula terminal de glucosa cuyo grado de polimerización varía entre 2 a 16 (GF2-GF16) (Seminario et al. 2003). Antes se creía que el yacón contenía inulina (GF2-GF60), luego se demostró que su contenido es insignificante. Los FOS tienen las siguientes características:
Muy solubles en agua
Ligero sabor dulce (30 a 50% del poder edulcorante del azúcar de mesa)
Ligero sabor dulce (30 a 50% del poder edulcorante del azúcar de mesa)
Funcionan como alimentos funcionales o nutracéuticos.
Tienen los efectos de la fibra dietética . No son metabolizados en el tracto digestivo humano (dietéticos). Sólo a nivel del colon son fermentados (Escudero y Gonzales 2006, Valenzuela y Maiz 2006). Aquí sirven de alimento para un grupo de bacterias benéficas. Es decir, son prebióticos. Estas bacterias se les denomina bifidobacterias o probióticos, las cuales están asociadas a una serie de efectos benéficos para la salud humana.
Tienen los efectos de la fibra dietética . No son metabolizados en el tracto digestivo humano (dietéticos). Sólo a nivel del colon son fermentados (Escudero y Gonzales 2006, Valenzuela y Maiz 2006). Aquí sirven de alimento para un grupo de bacterias benéficas. Es decir, son prebióticos. Estas bacterias se les denomina bifidobacterias o probióticos, las cuales están asociadas a una serie de efectos benéficos para la salud humana.
Por otro lado, las hojas de yacón contienen: Polifenoles (203 mg/100 g de peso fresco), principalmente ácido clorogénico (48.5 12.9 mg/100 g de peso fresco). Este es un antioxidante muy potente. Aminoácidos, especialmente triptófano, aminoácido esencial, también de acción antioxidante. Tres fitoalexinas derivadas de 4-hydroxiacetofenona. De acción antifungosa. Di y sesquiterpenos, especialmente el ácido ent-kaurénico, de efectos protectores contra insectos, Tres melanpólidos conocidos: polymatín, uvedalín y enhydrín. Ultimamente se ha detectado un nuevo melanpólido –lactona sesquiterpeno, llamado sonchifolín. Todos estos melanpólidos tienen acción antifungosa (Lachman et al. 2003).
Tabla 4. Rangos y promedios de la composición química de 10 accesiones de yacón procedentes de Perú, Bolivia, Ecuador y Argentina (en relación a 1 kg de material comestible de raíz fresca)
| Variable | Promedio | Rango |
| Materia seca (g) | 115 | 98-136 |
| Carbohidratos totales (g) | 106 | 89-127 |
| Fructanos (g) | 62 | 31-89 |
| Glucosa libre (g) | 3.4 | 2.3-5.9 |
| Fructosa libre (g) | 8.5 | 3-9-21.11 |
| Sacarosa libre (g) | 14 | 10-19 |
| Proteína (g) | 3.7 | 2.7-4.9 |
| Fibra (g) | 3.6 | 3.1-4.1 |
| Lípidos (g) | 244 | 112-464 |
| Calcio (g) | 87 | 56-131 |
| Fósforo (g) | 240 | 182-309 |
| Potasio (g) | 2282 | 1843-2946 |
Fuente: Hermann, 1999.
La etnobotánica del yacón registra usos como rejuvenecedor, tratamiento de males renales, tratamiento de la diabetes, mejorador del pelo de los animales y otros (Seminario et al. 2003).
Mashua (Tropaeolum tuberosum R.&P.)
En la Tabla 5 se presenta la composición química promedio y el rango de variación, del tubérculo de maca.
Los análisis de aminoácidos de la proteína del tubérculo de mashua muestran una composición nutricional satisfactoria, comparada con las recomendaciones de la OMS (Shah et al. 1993;citados por Grau et al. 2003).
Alto contenido de ácido ascórbico (vit C): 77.37 a 77.5 mg/100 g de material fresca. Una entrada ecuatoriana con 96.62 mg/100 g de materia fresca (Garu et al. 2003, Espín et al. 2004).
Contiene isotiocianatos, en la forma de glucosinolatos, conocidos por sus propiedades antibióticas, insecticidas, nematicidas y diuréticas. Esto explica el uso en medicina tradicional, y como protector de cultivos. Los tiocianatos liberan cianuro (venenoso) por hidrólisis. La cocción del tubérculo libera los tiocianatos y mejora el sabor. El sabor picante característico de la mashua es producido por el p-metoxibenzil isotiocianato, compuesto específico de T. tuberosum ssp. Tuberosum (Grau et al. 2003).
Contiene isotiocianatos, en la forma de glucosinolatos, conocidos por sus propiedades antibióticas, insecticidas, nematicidas y diuréticas. Esto explica el uso en medicina tradicional, y como protector de cultivos. Los tiocianatos liberan cianuro (venenoso) por hidrólisis. La cocción del tubérculo libera los tiocianatos y mejora el sabor. El sabor picante característico de la mashua es producido por el p-metoxibenzil isotiocianato, compuesto específico de T. tuberosum ssp. Tuberosum (Grau et al. 2003).
Su riqueza en provitamina A, en términos de equivalentes de retinol (ER) es la más alta comparada con los contendios de otras tuberosas (olluco, yacón, oca, arracacha, chago, achira). Mashuas del Ecuador mostraron en promedio 73.56 ER/100 g de materia fresca y una entrada de color amarillo-anaranjado registró 162.87ER/100 g de materia fresca.
Usos tradicionales de la mashua
La mashua es conocida por sus efectos benéficos sobre el hígado y los riñones (Hodge 1946, Oblitas 1969; citados por Grau et al. 2003). También es recomendada para desórdenes de la próstata y los riñones (Salcedo 1986, Brack 1999, citados por Grau et al. 2003)
Se dice que la usan personas con diabetes (el tubérculo y el agua de cocido). También en el tratamiento del dengue, malaria, disfunciones post-parto y contra enfermedades de la piel (igual que T. majus =).
Sin embargo entre los numerosos efectos, mashua es más conocida porque suprimiría el apetito sexual, disminuiría el potencial reproductivo y la función eréctil en el hombre (Herrera 1964, Hodge 1951, León 1967, Oblitas 1969, Brack 1999; citados por Grau et al. 2003). No hay pruebas científicas al respecto. Testimonios de campesinos dicen lo contrario o que su efecto es indiferente.
Los cronistas dicen:
“Mascada cruda la isaña, que es la raíz desta planta, es algún tanto amarga, tiene mucha agudeza y pica tanto la lengua que no se puede comer cruda, pero cocida queda dulce. Tiene la virtud esta raíz de reprimir el apetito venéreo, según dicen los indios; y así, afirman que mandaban los reyes incas del Perú llevar copia deste mantenimiento en sus ejércitos, para que comiendo dél los soldados, se olvidasen de sus mujeres”(Cobo 1980, I, 367, citado por Patiño 1964)
“…Otra hay semejante a ésta en el talle, más no en el gusto; antes contraria, porque toca en amargo y no se puede comer sino cocida, llamada añus; dizen los indios que comida es contraria a la potencia generativa; para que no les hiziesse daño a los que se preciavan de galanes tomaban en una mano una varilla o un palillo mientras la comían, y comida así dezían que perdía su virtud y no dañava. Yo les oí la razón y algunas vezes vi el hecho, aunque davan a entender que lo hazían más por vía de donaire que no por dar crédito a la burlería de sus mayores” (Garcilazo de la Vega, s.f. Comentarios reales de los incas, Tomo III, Libro octavo, Capítulo X)
Tabla. Composición química del tubérculo de mashua por 100 g de parte comestible (Peso fresco)
| Componente | Unidad | Rango | Media | Fuente |
| Humedad | g | 79.2-93.8 | n.a | Barrionuevo, 1975, Brito y Espín, 1999 |
| Proteína cruda | g | 1.1-2.7 | 1.5 | Barrionuevo, 1975 |
| Grasa | g | n.a. | 0.7 | Collazos et al., 1996 |
| Fibra | g | 0.5-1.5 | 0.9 | Barrionuevo, 1975 |
| Minerales | g | 0.6-1.1 | 0.8 | Barrionuevo, 1975 |
| Azúcares Totales | g | n.a. | 3.5 | Brito y Espín, 1999 |
| Azúcares reduct. | g | n.a. | 2.9 | Brito y Espín, 1999 |
| Almidón | g | 7.0-10.5 | 8.9 | Barrionuevo, 1975 |
| Energía | kcal | 35-50 | n.a. | Collazos et al., 1996; Brito y Espín, 1999 |
| Calcio | mg | n.a. | 12 | Collazos et al., 1996 |
| Potasio | mg | 1.3-1.8 | 1.5 | Barrionuevo, 1975 |
| Hierro | mg | n.a. | 1.0 | Collazos et al., 1996 |
| Fósforo | mg | 0.6-0.8 | 0.7 | Barrionuevo, 1975 |
| Vit. A.(βcaroteno equival) | mg | n.a. | 10 | Collazos et al., 1996 |
| Tiamina | mg | n.a. | 0.10 | Collazos et al., 1996 |
| Riboflavina | mg | n.a | 0.12 | Collazos et al., 1996 |
| Niacina | mg | n.a. | 0.67 | Collazos et al., 1996 |
| Acido Ascorb. | mg | n.a | 77.5 | Collazos et al., 1996 |
| Lisina | mg/g prot | 35-69 | n.a. | Sha et al.1993, King and Gershoff, 1987 |
| Treonina | mg/g prot | 22-46 | n.a. | King and Gershoff, 1987; Sha et al. 1993 |
| Valina | mg/g prot | 25-88 | n.a. | King and Gershoff, 1987; Sha et al. 1993 |
| Isoleucina | mg/g prot | 25-44 | n.a. | King and Gershoff, 1987; Sha et al. 1993 |
| Leucina | mg/g prot | 35-56 | n.a. | King and Gershoff, 1987; Sha et al. 1993 |
| Tirosina | mg/g prot | 13-62 | n.a. | King and Gershoff, 1987; Sha et al. 1993 |
| Triptofano | mg/g prot | 5-12 | n.a | King and Gershoff, 1987; Sha et al. 1993 |
| Cisterna | mg/g prot | 1.4-29 | n.a | Gross et al. 1989 |
n.a =
Fuente: Grau et al., 2003
Chago Mirabilis expansa (R. & P.) Standley
La raíz es rica en proteínas (niveles más altos que en otras tuberosas) y en Ca y P (ver tablas). Además se han encontrado dos proteínas inactivadoras de ribosomas (RIPs), tipo I (cadena simple) Las dos RIPs llamadas ME1 y ME2 tienen actividad antimicrobiana. Las dos fueron activas contra hongos que producen pudrición en raíces: Phytium irregulare, Phytophthora drechsleri, Verticillium dahliae, Fusarium oxysporum solani, Fusarium proliferatum, Alternaria solani, Trichoderma reesei y Trichoderma harzianum. La mayor acción se observó contra los tres últimos. También se comprobó su actividad antimicrobiana contra Pseudomonas syringe, Agrobacterium tumefaciens, A rhizogenes, Xanthomonas campestris pv. Versicatoria, y Erwinia carotovora (Vivanco et al. 1999, Vivanco, 1999)
La raíz es rica en proteínas (niveles más altos que en otras tuberosas) y en Ca y P (ver tablas). Además se han encontrado dos proteínas inactivadoras de ribosomas (RIPs), tipo I (cadena simple) Las dos RIPs llamadas ME1 y ME2 tienen actividad antimicrobiana. Las dos fueron activas contra hongos que producen pudrición en raíces: Phytium irregulare, Phytophthora drechsleri, Verticillium dahliae, Fusarium oxysporum solani, Fusarium proliferatum, Alternaria solani, Trichoderma reesei y Trichoderma harzianum. La mayor acción se observó contra los tres últimos. También se comprobó su actividad antimicrobiana contra Pseudomonas syringe, Agrobacterium tumefaciens, A rhizogenes, Xanthomonas campestris pv. Versicatoria, y Erwinia carotovora (Vivanco et al. 1999, Vivanco, 1999)
Estudios realizados en la Universidad de Pensilvania (EU) mostraron que las proteínas solubles de las raíces de M. expansa y M. multiflora (ornamental de Norteamérica) contienen una proteína similar a la proteína antiviral de Mirabilis (MAP) aislada inicialmente de raíces y hojas de M. jalapa (buenas tardes, dondiego). Esta proteína mostró ser inhibitoria del mecanismo de transmisión del virus TMV en tabaco, tomate, camote y ají. Inhibe la transmisión del virus mosaico moteado verde del pepino (cucumber green motle mosaic virus). También inhibe la síntesis de proteínas en Escherichia coli y en eucariotes (Habuta et al. 1991; citado por Vivanco s.f.). Además se demostró que los extractos de M. jalapa previenen la infección de los virus PVX,PVY y PLRV y del viroide PSTVd, en la papa. ¿Tendrán los extractos de M. expansa los mismos efectos que los de M. jalapa?
Además se ha detectado presencia importante de triterpenos, esteroides y flavonas (Espín et al. 2004).
Maca (Lepidium meyeni Walpers)
Los estudios fitoquímicos indican que contiene varios metabolitos secundarios como alcaloides, glucosinolatos, esteroides, triterpenos, compuestos fenólicos, flavonoides, taninos y saponinas. Además, es destacable su contenido en proporciones importantes de metabolitos primarios y minerales, destacando en estos últimos: Ca, P, Mg, K, Cu, Zn, Mn, Fe y Se (ver tablas).
Glucosinolatos aromáticos en maca. La maca contiene isotiocianatos aromáticos (glucosinolatos), encontrados en otras Brasiáceas, como glucotropaenolina y m-methoxyglucotropaeolina, Estos compuestos parecen tener actividades preventidas sobre tumores, especialmente del sistema gastrointestinal, en animales experimentales. Sin embargo, la concentración de estas sustancias es mucho más alta en otros alimentos como la col de Bruselas y brócoli). En ese caso no tiene ninguna ventaja, para poblaciones que consumen habitualmente estas coles, pero sí para el caso peruano en donde el consumo de coles es mínimo.
Alcaloides. Cuatro alcaloides han sido identificados en la maca llamados macaina 1,2,3 y 4.
La presencia de estos compuestos se la ha relacionado con la actividad afrodisíaca y la función antiesterilidad. Existen pruebas preliminares que confirman estos efectos.
La presencia de estos compuestos se la ha relacionado con la actividad afrodisíaca y la función antiesterilidad. Existen pruebas preliminares que confirman estos efectos.
Ácidos grasos poliinsaturados. Más del 50% de los ácidos grasos que contiene la maca son no saturados: linoleico (omega 6), linolénico (omega 3), oleico (omega 9).
Usos tradicionales de la maca y algunas evidencias científicas sobre sus efectos
En la medicina tradicional la maca tiene una función afrodisíaca y de antiesterilidad. Los habitantes de la meseta del Bombón, han sostenido que una dieta basada en maca puede contrastar el efecto inhibitorio de la altitud (msnm) sobre la actividad sexual y la capacidad reproductiva del hombre y los animales. Esta acción ha sido mostrada en algunos experimentos en animales de granja. La ingesta regular de maca induce al incremento de la relación sexual y un incremento de los folículos de Graaf en animales hembras, mientras en animales machos el volumen del fluido seminal se incrementa en 20%, la movilidad del esperma es 40% y el número de espermatozoides en 33%. Todo esto conduce a un mayor número de animales preñados. Para lograr esto, el % de maca en la dieta debe ser alrededor del 6%.
La limitante de los primeros estudios consistía principalmente en la falta de un grupo control. Por este motivo se han realizado por lo menos cuatro estudios en animales con un grupo control, los cuales, han confirmado el efecto afrodisíaco. Sobre la base de esta investigación es probable que la fracción activa esté relacionada con los ácidos grasos polinsaturados. Entre estos, dos serían de particular importancia: macaena y macamida. Sin embargo, la presencia de estos compuestos varía enormemente en los productos de maca que hay en el mercado (0,15 a 0.84%). Por ello otros autores han hipotetizado que en este efecto podrían estar implicados los isotiocianatos y las sustancias esteroides.
Estudios clínicos y farmacología experimental. Se han realizado varios estudios. Dos en Italia, uno en China y uno en Perú. En Italia el primero mostró cómo el efecto afrodisíaco en ratas, visible a través del incremento de la performance copulativa, es independiente del valor nutritivo de la maca. En el segundo, se mostró cómo sobre todo, el extracto hexánico es responsable de este efecto y no el extracto clorofórmico.
En China, se suministró como suplemento de la dieta de ratas con un extracto al 10% por 22 días. El grupo tratado tuvo un incremento en el número de intromisiones sexuales, cuatro veces mayor y un incremento en el número de hembras positivas, con la presencia de 2,5 veces más espermatozoides en el esperma.
Mientras que en el caso peruano se mostró que un extracto acuoso de maca (66.7 mg/ml) dado por 14 días resultó en un incremento en el peso de los testículos y de los epidídimos, con un incremento en el número de espermatozoides maduros. Los dos últimos estudios esencialmente indican como el uso de maca tiene efecto sobre la esterilidad masculina más que un simple efecto afrodisíaco.
Un estudio realizado en el Perú, con nueve personas entre 22 y 44 años, mostró que tomando tabletas de maca (1500 a 3000 mg/tableta) por cuatro meses, produjo un incremento en el volumen del semen, en la cantidad de espermatozoides y en la movilidad de los espermatozoides (Bianchi, 2003).
Obregón (1998, 2000,2001), resume los efectos de la maca en animales:
Efectos sobre la fertilidad en ratas, cuyes, ovinos y vacunos:
- Aumento del número de crías
- Mayor peso de las crías al nacer
- Mayor número de machos
- Mejor fenotipo: más grandes, robustos y vigorosos
- En ratas jóvenes, el extracto hexánico de maca les da características sexuales maduras.
Efecto antiestrés en ratones. Los ratones alimentados con 30% de maca cruda o maca cocinada más de 70% de un alimento balanceado (ABC) mostraron mayor resistencia a desarrollar estrés, menor estrés y de más rápida desaparición, que los animales alimentados con 100% de alimento balanceado (ABC).
Efecto afrodisíaco en ratones y ratas. Se administró extracto lipídico purificado de maca a ratones. Se evaluó el número de introducciones completas. Se evaluó el período de erección latente en ratas con disfunción eréctil. Se concluyó que la administración oral de extracto lipídico purificado de maca, mejora la función sexual de ratones y ratas evidenciado por:
- Incremento en el número de introducciones completas en ratones normales.
- Incremento en el número de hembras positivas para esperma (2.5 veces más que el control).
- Disminución del período de erección latente en ratas con disfunción sexual.
Efecto en el crecimiento de trucha arco iris. Lee et al. (s.f.) realizaron una investigación con harina de maca para el mejoramiento de la tasa de crecimiento y la sobrevivencia de la trucha arcoíris. En un primer experimento se formularon cuatro dietas basadas en harina de trigo y en caseína semipurificada de manera que eran isonitrogenadas e isocalóricas. A esta dieta base se le aplicó cuatro niveles de harina de maca: sin maca (control), 5%, 10% y 15% de harina de maca, respectivamente. Se emplearon truchas en su primera etapa de alimentación (promedio de peso inicial = 0.094 g), distribuídas randomizadamente en grupos de 40 por tanque y tres tanques por tratamiento dietario.
Cada grupo experimental fue alimentado, durante 15 semanas, con una tasa del 6% del peso vivo, al inicio y de 3% del peso vivo, al final del experimento. El peso total de los peces fue medido cada 2 semanas. Al final de la prueba se tomó el peso de los peces, el % de peso ganado (peso vivo ganado x 100/ peso inicial vivo), la razón de conversión (peso seco de alimento consumido/ peso vivo ganado) y la sobrevivencia acumulativa calculada.
La tasa de crecimiento fue incrementada significativamente en los peces alimentados con maca en comparación al grupo control (sin maca). Esta tasa de crecimiento fue significativamente diferente desde las 8 semanas hasta el final del experimento (15 semanas). Entre los grupos suplementados con maca, los alimentados con 10 y 15% de harina de maca exhibieron la tasa de crecimiento más alta. Hubo una significativa diferencia en la sobrevivencia acumulativa de los alevinos, durante el experimento. La suplementación con harina de maca incrementó significativamente la supervivencia.
Un segundo experimento se realizó después de la primera prueba de alimentación, en la cual se trataba de confirmar los resultados. Se tomaron truchas juveniles (promedio de peso = 1.56 ± 0.02 g) que habían sido alimentadas con una dieta comercial, se las distribuyó randomizadamente en grupos de 25 y dos grupos por tratamiento. Los peces fueron alimentados con una de las tres dietas: comercial, control, 15% de harina de maca, durante 8 semanas, con una tasa que varió de 3.5% del peso vivo al inicio y 3% del peso vivo al final de la prueba. Al final del experimento se tomó el peso de los peces, el % del peso ganado y se calculó la razón de conversión del alimento. Los peces alimentados con la dieta con 15% de harina de maca mostraron una tasa de crecimiento significativamente más alta, comparados con los alimentos con la dieta control (sin maca) o la dieta comercial.
Tabla 1. Composición química de la maca (por 100 g)
| Componente | Parte comestible cocida |
| Humedad | 35.51 g |
| Nitrógeno total | 1.71 g |
| Proteínas (N. por 6.25) | 10.30 g |
| Lípidos (extracto estéreo) | 26.10 g |
| Carbohidratos (por diferencia) | 24.63 g |
| Cenizas | 3.46 g |
| Calcio | 207.90 mg |
| Hierro | 9.93 mg |
| Fósforo | 328.10 mg |
| Calorías | 384 00 kcal |
*Se usó maca seca ecotipo amarillo, procedente de Junín
Fuente: Baquerizo Vásquez, G. 1968. Estudio químico-bromatológico del Lepidium meyeni Walp. Citado por Obregón 1997
Fuente: Baquerizo Vásquez, G. 1968. Estudio químico-bromatológico del Lepidium meyeni Walp. Citado por Obregón 1997
Tabla 2. Valor nutritivo de la maca (por 100g de material fresco)
| 1 | Componentes mayores | Contenido |
| | Agua | 68.7% |
| | Proteínas | 3.80% |
| | Extracto etéreo | 0.60 g |
| | Carbohidratos | 23.00 g |
| | Fibra | 1.90 g |
| | Ceniza | 1.40 g |
| | Calorías | 176.00 Kcal |
| 2 | Vitaminas | |
| | Caroteno | 0.07 mg |
| | Tiamina | 0.15 mg |
| | Riboflavina | 0.31 mg |
| | Ácido ascórbico | 3.10 mg |
| 3 | Minerales | |
| | Calcio | 94.00 mg |
| | Fósforo | 57.00 mg |
| | Hierro | 2.20 mg |
*Se usó raíces de maca de los distritos de Carhuamayo (4125 m) y Huayre (Huancayo)
Fuente: Mayta Alvarez, T. 1993. Estudio de la maca y su valor nutritivo. Citado por Obregón, 1997.
Fuente: Mayta Alvarez, T. 1993. Estudio de la maca y su valor nutritivo. Citado por Obregón, 1997.
Tabla 3. Análisis de la fracción proteica de la maca cruda
| Fracciones Proteicas | Clara | Oscura |
| Albúminas + globulina | 74.01 | 72.02 |
| Glutelinas | 15.30 | 13.32 |
| Prolaminas | 10.68 | 14.65 |
| Proteínas verdaderas | 42.19 | 41.55 |
Se usaron raíces de maca (clara y oscura) procedentes de Ondores, Junín
La harina cocida, de la mezcla de la maca oscura y clara tuvo un PER (relación de eficiencia proteica de 0.58, siendo el PER del control (caseína) de 2.33.
Fuente: Torres Villanueva, R. 1984. Estudio nutricional de la maca y su aplicación en la elaboración de una bebida. Citado por Obregón, 1997.
Tabla 4. Análisis químico de tres ecotipos de maca (por 100 g de parte comestible)
| Determinación Análisis proximal (g) | Amarillo | Rojo | Negro | Promedio |
| Humedad | 9.71 | 10.14 | 10.47 | 10.10 |
| Proteínas | 17.99 | 17.22 | 16.31 | 17.17 |
| Grasa | 0.82 | 0.91 | 0.82 | 0.85 |
| Fibra | 5.30 | 5.45 | 4.95 | 5.23 |
| Ceniza | 3.49 | 3.68 | 3.63 | 3.6 |
| Carbohidratos | 62.69 | 62.60 | 63.82 | 63.03 |
| Nitrógeno total | 2.87 | 2.76 | 2.42 | 2.68 |
| Nitrógeno no Proteico | 1.55 | 1.16 | 1.36 | 1.35 |
| Proteína pura (NP x 6.25) | 8.25 | 9.97 | 7.7 | 8.64 |
| Almidón | 37.86 | 37.52 | 38.18 | 37.85 |
| Azúcares solubles Reductores directos | 6.17 | 6.03 | 7.02 | 6.40 |
| Azúcares solubles Reductores indirectos | 16.52 | 17.26 | 17.10 | 16.96 |
| Vitaminas (mg %) | | | | |
| Niacina | 43.03 | 37.27 | 39.08 | 39.79 |
| Ácido ascórbico | 3.52 | 3.01 | 2.05 | 2.86 |
| Riboflavina | 0.61 | 0.50 | 0.76 | 0.62 |
| Tiamina | 0.42 | 0.52 | 0.43 | 0.45 |
| Sales minerales (mg%) | | | | |
| Potasio | 1130 | 1160 | 1000 | 1096.67 |
| Sodio | 20 | 20 | 40 | 26.67 |
| Magnesio | 70 | 80 | 80 | 76.67 |
| Calcio | 190 | 200 | 240 | 210 |
| Fósforo | 320 | 290 | 280 | 296.67 |
| Oligoelementos(ppm) | | | | |
| Cobre | 6 | 6 | 8 | 6.67 |
| Zinc | 32 | 30 | 30 | 30.67 |
| Manganeso | 22 | 20 | 22 | 21.33 |
| Hierro | 80 | 62 | 86 | 76 |
| Boro | 12 | 24 | 26 | 20.67 |
Se usó maca procedente deCarhuamayo, Junín
Fuente: Illesca G., María 1994. Estudio químico y fitoquímico de tres ecotipos de Lepidium meyeni Walp. Citado por Obregón, 1997.
Fuente: Illesca G., María 1994. Estudio químico y fitoquímico de tres ecotipos de Lepidium meyeni Walp. Citado por Obregón, 1997.
Tabla .Aminoácidos presentes en Lepidium meyenii
| | Aminoácido | (mg/g proteína) |
| 1 | Ácido glutámico | 156.5 |
| 2 | Arginina | 99.4 |
| 3 | Ácido aspártico | 91.7 |
| 4 | Leucina* | 91.0 |
| 5 | Valina* | 79.3 |
| 6 | Glicina | 68.3 |
| 7 | Alanita | 63.1 |
| 8 | Fenilalania | 55.3 |
| 9 | Lisina* | 54.3 |
| 10 | Serina | 50.4 |
| 11 | Isoleucina* | 47.4 |
| 12 | Treonina* | 33.1 |
| 13 | Tirosina* | 30.6 |
| 14 | Metionina* | 28.0 |
| 15 | HO-Prolina | 26.0 |
| 16 | Histidina* | 21.9 |
| 17 | Sarcosina | 0.7 |
| 18 | Prolina | 0.5 |
| | Cisteina | Nd |
| | Triptofano | Nd |
*esenciales. La cisteína y tirosina se forman a partir de metionina y fenilalanina
nd = no determinado.
nd = no determinado.
Fuente: Dini et al.,1994. Composición química de Lepidium meyenii, citados por Obregón, 1997.
Tabla. Esteroles y ácidos grasos, presentes en Lepidium meyenii
| Esterol | % |
| Sitosterol | 45.50 |
| Campestrol | 27.30 |
| Ergosterol | 13.60 |
| Brasicasterol | 9.10 |
| Ergostadienol | 4.50 |
| Ácidos grasos | % |
| Saturados | 40.10 |
| Insaturados* | 52.70 |
| Saturados/ insaturados | 0.76 |
*De los cuales: Linoleico: 32.6%; Oleico: 11.1%.
Fuente: Obregón (1997).
Zheng et al. (2000) citados por Lee et al.(s.f.) dicen que maca contiene fitosteroles como campestrol, stigmasterol y betasitosterol e, isotiocianatos. Se conoce que el betasitosterol tiene efecto en los esteroides sexuales, consecuentemente afectan los eventos reproductivos en mamíferos y peces.
Otros compuestos en maca: Alcaloides y flavonoides
Tabla .Rangos de componentes principales, vitaminas, minerales y energía, encontrados en diversos análisis de maca seca
| Componente | Rango |
| Humedad | 5-19.62 |
| Proteínas | 10.1-18.25 |
| Grasa | 0.20-2.20 |
| Carbohidratos | 51.81-76.05 |
| Ceniza | 3.46-6.43 |
| Fibra | 3.85-8.50 |
| Vitaminas (mg/100g) | |
| Caroteno | 0.07 |
| Tiamina (B1) | 0.15-1.17 |
| Riboflavina (B2) | 0.31-0.76 |
| Ácido ascórbico (C) | 0.80-3.52 |
| Niacina | 37.27-43.03 |
| Además de B6, D3 y P | |
| Macronutrientes (mg/100 g) | |
| Calcio | 150-650.35 |
| Fósforo | 183-329 |
| Magnesio | 70-114.63 |
| Potasio | 1000-2050 |
| Sodio | 18.70-40 |
| Micronutrientes | |
| Cobre | 6 a 8 ppm y 5.90 mg/100 g |
| Zinc | 30 a 32 ppm y 2.80 a 6.12 mg/100 g |
| Manganeso | 20 a 22 ppm y 9.93 a 24.37 mg/100 g |
| Hierro | 0.27 a 0.30 mg/100 g |
| Selenio | 12 a 26 ppm |
| Boro | |
| Además de trazas de Silicio, aluminio, vestigios de bismuto | |
| Energía | 176-384 kcal |
Fuente: Obregón, 1997.
Arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft)
La arracacha tiene varias bondades nutricionales y medicinales, que se explican por sus contenidos en determinados metabolitos y minerales. En primer lugar, la alta digestibilidad de los almidones se debería a la proporción de amilosa/amilopectina. Se conoce que mientras más bajo es el contenido de amilosa mayor es la digestibilidad.
El almidón es una mezcla de dos polisacáridos estructuralmente diferentes. La amilosa que es una molécula lineal compuesta de 250 a 300 unidades D-glucopiranosa unidas por ligaduras glucosídicas α 1-4 que le dan a la molécula la forma de hélice. El otro componente es la amilopectina que consiste de 1000 a más unidades de glucosa conectadas con ligaduras α 1-4, aunque también hay uniones 1-6 (4% del total de uniones), que forman ramificaciones. Debido a estas diferencias la amilosa es más soluble en agua que la amilopectina. La amilosa reacciona con el yodo y produce un compuesto azul oscuro y la amilopectina da color azul violeta o púrpura. En la mayor parte de los almidones las proporciones sonde 25 % de amilosa y 75% de amilopectina (Valencia 1995).
En la literatura aparecen diferentes datos para la amilosa en arracacha: 4% (Santacruz et al. 1997), 23% (Kibuts y Mazzari 1981, citados por Pereira y Santos s.f.), 10% (Rodríguez 1997), 14% (Carpio y Ruales 1993), 18.5% (Rodríguez 1997), 20% (Villacrés y Espin 1999, Gonzáles y Repo Carrazco 2001) En general el almidón de arracacha tendría menor contenido de amilosa que otros almidones conocidos. Por ejemplo, en la tabla siguiente encontramos que el almidón de oca tiene el valor más alto de amilosa (29%), por lo tanto, se puede prever que este será de digestión lenta, mientras que el almidón de arracacha con menor contenido de amilosa será de fácil digestión. Esto explica el uso tradicional de la arracacha para niños, enfermos, convalecientes y discapacitados.
Tabla , Contenido de amilosa/amilopectina (%) en el almidón de varias tuberosas
| Especie | Amilosa | Amilopectina |
| Oca | 29 | 71 |
| Olluco | 26 | 74 |
| Mashua | 27 | 73 |
| Chago | 21 | 79 |
| Arracacha | 20 | 80 |
| Papa | 23 | 77 |
| Achira | 26 | 74 |
| Maíz | 26 | 74 |
| Arroz | 25 | 75 |
| Trigo | 24 | 76 |
Fuente: Villacrés y Espín 1999
La otra ventaja de la arracacha es su alto contenido de beta caroteno (pro vitamina A) Existen diferentes datos en la literatura, los datos de Pereira (s.f.) dicen que el promedio es de 1760 IU, con una variación entre 255 a 6879 IU (razón máximo/mínimo = 27) esto indicaría que existe la posibilidad de seleccionar materiales genéticos con mayor contenido de este nutriente como es explicable las de pulpa amarilla tienen mayor contenido.
También es necesario destacar los altos contenidos de Ca, P y Fe de la arracacha, que permiten cubrir las necesidades para dietas balanceadas, mediante la ingestión de cantidades no muy grandes.
Espín et al. (2004) encontraron saponinas abundantes en cultivares blancos y amarillos de arracacha y las arracachas de pulpa morada fueron ricas en leucoantocianinas.
Uso medicinal de la arracacha. Los estudios de Valderrama y Seminario (2002) en el norte peruano, mostraron que existen más de 20 formas de uso de la arracacha silvestre y cultivada en medicina tradicional. Entre estos se mencionan: Galactógeno en mujeres (y animales), contra el susto o mal de espanto en niños, en disfunciones del parto, posparto, menopausia, anticonceptivo, antinflamatorio. También como tonificante en casos de desnutrición.
No se conoce sobre los principios activos específicos de la arracacha. Las apiáceas contienen flavonoides, fenilpropanoides, monoterpenos y macromoléculas como peroxidasas, esterasas y proteínas. Las plantas de esta familia presentan canales secretores esquizógenos, ricos en aceites esenciales, resinas o gomorresinas. Estas sustancias se encuentran en raíces, corteza, frutos, semillas. Tendrían acción antiséptica y bactericida (Hill 1965, Harbone 1971). También presentan fenoles que tienen propiedades emenagogas (provoca o aumemta la menstruación). El ácido ferúlico se encuentra en las resinas y gomas de las apíaceas y tienen efecto antiespasmódico, emenagogo, vermífugo, carminativo (favorece expulsión de gases). También contiene alcoholes acetilénicos de alta toxicidad.
Dentro del género Arracacia se conoce que A. vaginata y A. nelsonii (mexicanas) contienen cumarinas, terpenoides y flavonoides (Calderon y Ríos 1975, Delgado y Garduño 1985, en Valderrama y Seminario 2002). Hacen faltan estudios específicos sobre las arracachas silvestres y cultivadas.
Oca (oxalis tuberosa Mol.)
Se informa de la presencia de abundantes saponinas en ocas blancas y amarillas de Ecuador. Abundantes triterpenos y esteroides y leucoantocianinas en los de pulpa amarilla. También se han detectado flavonoides (Espín et al. 2004).
Olluco (Ullucus tuberosus Caldas).
En olluco un factor importante que limita su consumo en ciertos sectores, pero que a la vez tiene ventajas para la salud es el contenido de mucílago (“baba”). Se puede extraer por centrifugación, después de rebanado, macerado y tamizado. El rendimiento de mucílago en ollucos de Ecuador fue de 6% en relación a olluco fresco. Los mucílagos son polisacáridos coloidales hidrofílicos, solubles en agua e insolubles en alcohol. Forman geles, emulsiones y espumas. Estas propiedades son de aplicación en alimentos, farmacia y medicina. Al ser ingeridos son prácticamente no digeribles y por tanto fisiológicamente inertes e inocuos en humanos. Tienen aplicaciones en problemas gástricos, como laxante intestinal (similar a la sábila y la linaza), cuya función es incrementar el volumen de las heces y reducir el estreñimiento. También se usan en el tratamiento de heridas. En forma de cataplasma se usan para tratar inflamaciones. Se usan en transfusiones para aumentar el volumen sanguíneo. Sin embargo, los mucílagos solubles a pH básico pueden afectar la absorción de nutrientes a nivel intestinal y estomacal. También pueden tener aplicaciones en la suspensión de medicamentos insolubles, para impedir la precipitación de metales pesados en sus soluciones (formación de suspensiones coloidales), en la preparación de jaleas y emulsiones. Como ingredientes de lociones para manos, fijadores de cabello, etc. Los ollucos de color rojo tienen altos contenidos de saponinas y compuestos fenólicos. Se detectaron también leucoantocianinas (Espín et al. 2004).
Yuca (Manihot esculenta Crantz)
Contiene 18 aminoácidos esenciales, contiene niveles importantes de Fe, Ca, K, P, Mg, Zn, Cu, betacarotenos, vitaminas del complejo B (B1, B1, B6, B12) y vitamina C, contiene ácido fólico (vitamina antianémica), también contiene niacina, ácido pantoténico (que evita el deterioro de la piel). Se usa contra la gastritis, úlceras gástricas, hepatitis, tifoidea, asma, rinitis, trastornos circulatorios, próstata, cistitis, artritis. Es expectorante, antiinflamatoria, depurativa. Como alimento es altamente digestiva. Las hojas son ricas en proteínas y se consumen cocidas como verdura. También se usan como forraje.
Referencias
Alvidrez-Morales, A; Gonzales-Martínez, BE; Jimenez,-Salas, Z. 2002. Tendencias en la producción de alimentos: alimentos funcionales. Revista de la Facultad de Salud Pública y Nutrición vol 3, n° 3. Disponible en http://www.respyn.uanl.mx/iii/3/ensayos/alimentos_funcionales/html.
Avalos, A; Pérez-Urria Carril, E. 2009. Metabolismo secundario de plantas. Reduca (Biología) serie Fisiología Vegetal 2 (3): 119-145.
Bianchi, A. 2003. Maca Lepidium meyeni. A more complete food than royal jelly. Blacpma 2 (3): 30-36.
Boucher, F. 1999. Los productos nutracéuticos. Oportunidades para los recursos naturales autóctonos. El papel de los investigadores. IICA Centro Regional Andino. Fascículo n° 18. 8 p.
Desmarchelier, C; Witting, F. 2000. Sesenta plantas medicinales de la amazonia peruana. Ecología, etnomedicina y biodiversidad. Gráfica Bellido, Lima, Perú. 270 p.
De la Vega Garcilazo. S.f. Comentarios reales de los incas. Tomo I. Colección autores peruanos. Nota: en realidad la primera parte de los comentarios reales se publicó en 1609 en Lisboa. Pero hay varias ediciones de sus obras.
Dini, A; Migliuolo, G; Rastrelli, L; Saturnino, P; Schettino, O. 1994. Chemical composition of Lepidium meyeni. Food Chemistry 49, 347-9.
Dini, I; Tenore, GC; Dini, A. 2002. Glucosinolates from Maca (Lepidium meyenii). Biochemical Systematics and Ecology 30, 1087-90.
Escudero, E; Gonzales, P. 2006. La fibra dietética. Nutrición Hospitalaria 21 (supl. 2): 61-72.
Espín, S; Villacrés, E; Brito, B. 2004. Caracterización físico-química, nutricional y funcional de raíces y tubérculos andinos (capítulo IV). En: V.H. Barrera; C.G. Tapia y A.R. Monteros (eds.). Raíces y tubérculos andinos: Alternativas para la conservación y uso sostenible en el Ecuador. Serie: Conservación y uso de la biodiversidad de raíces y tubérculos andinos: Una década de investigación para el desarrollo (1993-2003), n° 4. INIAP, CIP, COSUDE, Quito, Ecuador-Lima. Pp. 91-116.
Gardner, FP; Pearce, RB; Mitchell, RL. 1985. Plant physiology of crop plants. Iowa state university press. 327.
Gottlieb, GR; Kaplan MAG; Borin, MR. 2001. Biodiversidad. Un enfoque integrado entre la química y la biología. Traducido al español por Alicia B. Pomillo. Buenos Aires, Argentina. 239 p.
Grau, A; Ortega R; Nieto, C; Herman, M. 2003. Mashua (Tropaeolum tuberosum R. & P.). Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crop. 25. International potato Center, Lima, Perú/ International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy.
Kuklinski, C. 2000. Farmacognosia. Estudio de las drogas y sustancias medicamentosas de origen natural. OMEGA SA, Barcelona, España. 514 p.
Lachman, J; Fernández, EC; Orak, M. 2003. Yacon Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson chemical composition and use. A review. Plant Environ. 49 (6): 283-290.
Lee, K.-J; Dabrowski, K; Rinchard, J; Gomez, C; Guz, L; Vilchez, C. 2003. Supplementation of maca (Lepidium meyenii) tuber meal in diets improves growth rate and survival of rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Walbaum) alevins and juveniles. Aquac. Res. (in press).
Lock, O; Rojas, R. 2005. Química y farmacología de Smallanthus sonchfolius (Poepp.) H. Rob. (“yacón”). Revista de Química:31-35.
Martin, GJ. 2000. Etnobotánica. Manual de métodos. Traducido del inglés por Ana E. Guyer. Editorial NORDAN-Comunidad. WWW-UK, UNESCO, Royal Botanic Gardens, Kew.Montevideo, uruguay. 240 p.
Obregón, L. 1998. Maca, planta medicinal y nutritiva del Perú. Instituto de Fitoterapia Americano, lima, perú. 182 p.
Obregón, L.2000. Avances en el estudio de maca, sangre de drago y uña de gato. En Primer Congreso Internacional FITO 2000, Primer Congreso Peruano de Plantas Medicinales y Fitoterapia. 27-30 sep. 2000, lima, Perú. Pp. 37-40.
Obregón, L.2001. Investigaciones en ajo (Allium sativum) y maca (Lepidium meyeni Walp.). En conferencias y mesas redondas del primer Curso nacional de plantas Medicinales y Fitoterapia FITO 2001. Instituto de Fitoterapia Americano. 6-12 agosto 2001, Lima, perú. Pp. 48-51.
Ojeda, A. 2010. Metabolitos secundarios. Importancia en la producción de especies de interés zootécnico. Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela. Disponible en www. Ucv.ve/fileadmin/user_upload/…/5 metabolitos_secundarios.ppt.
Pereira, A; Santos, FF. S.f. O valor nutritivo da mandioquinha salsa. EMBRAPA/CNPH. Separata. 9 p.
Ricker, M; Daly, D. 1998. Botánica económica de los bosques tropicales. Diana SA, Méxido. 293 p.
Salisbury, FB; Ross, CW. 1985. Plant physiology Wadsworrth Publishing Company, Blemont, California. 528 p.
Seminario, J; Valderrama, M; Manrique, I. 2003. Yacón. Fundamentos para el aprovechamiento de un recurso promisorio. CIP-UNC-COSUDE,Lima, Perú. 60 p.
Valderrama, M y Seminario, J. 2002. Los parientes silvestres de la arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) y su uso en medicina tradicional, en el norte peruano. Arnaldoa 9(1):67-91.
Valencia, C. 1995. Fundamentos de fitoquímica. Trillas , México, DF. 235 p.
Valenzuela, A; maíz, A. 2006. El rol de la fibra dietética en la nutrición enteral. Revista Chilena de Nutrición (versión on line) 33, suplemento 2: 342-351.
Villacrés, E; Espín, S. 1999. Evaluación del rendimiento, características y propiedades del almidón de algunas raíces y tubérculos andinos. En Tomy fairlie, Marciano Morales Bermudez y Miguel Holle (eds). Raíces y tubérculos andinos. Avances de investigación I. CIP-CONDESAN, Lima. pp 25-36.
Vivanco, Efecto inhibitorio de los extractos de Mirabilis Jalapa en contra de PVX, PVY y PSTVD. Tesis Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú. 150 p.
Vivanco, J: Flores, HE. s.f. Ribosome inactivating proteins (RIPs). Biotechnology Institute, The Pensilvania State university.
Vivanco, J. 1997. A promising crop from the Andes of Peru.
Vivanco, J; Brett, JS; Flores, HE. 1999. Characterization of two novel type I ribosome-inactivating prteins from the storage roots of the Andean crop Mirabilis expansa. Plant Physiology Vol 119:1447-1456.
Vivanco, J. 1999. Studies on the biochemistry and physiology of root specific ribosome inactivating proteins (RIPs) in Mirabilis expansa and related species. Tesis Plant Physiology, Doctor Phylosophy. The Pensilvania state University, The Graduate School, department of plant Patology. 153 p.
White, A; Handler, P; Smith, E; Hill, R; Lehman, I. 1982. Principios de bioquímica, Sexta edición. McGraw Hill, Madrid, Esapaña.
No hay comentarios:
Publicar un comentario