XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto.

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EFECTO DE LOCALIDAD SOBRE CONTENIDO FITOQUÍMICO Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE ZARZAMORA VARIEDAD TUPY (RUBUS EUBATES)” Ortiz Calderón A. L.

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, , Herrera Hernández M.G. , Guzmán Maldonado S. H. Hernández López a D. a Instituto Tecnológico de Celaya. Depto. Ingeniería Bioquímica. Av. Tecnológico y A. García Cubas S/N. Apdo. Postal 57. C.P. 38010, Celaya, Gto. Tel. (461) 61-1-75-75 ext. 208-209. b INIFAP Campo Experimental Bajío, Carretera Celaya-San Miguel Allende Km 6.5, Celaya Guanajuato; C.P. 38110, Fax: (461)-617-77-40 * [email protected]

RESUMEN: Zarzamora (Rubus Eubatus) de la familia Rosácea tiene un marco de arbusto con tallos erectos o al final. Los frutos de mora, con un peso alrededor de 4 a 7 g, tienen un sabor dulce y ácido a ácido y no son bayas, sino un conjunto de frutas compuesta de muchos pequeños frutos llamado drupa. Los frutos frescos, además de ser muy nutritiva, rica en minerales, pro-vitamina A, vitamina B y calcio, también contienen compuestos bioactivos, tales como antocianinas (Antunes et al., 2003). La producción nacional de zarzamora en el 2008 ascendió a 118,421.73 toneladas; el estado de Michoacán ocupa el primer lugar en producción con un 96%. El objetivo de este trabajo fue el análisis de la composición fitoquímica y su capacidad antioxidante que presenta este fruto en su madurez comercial y el efecto que tiene la localización de procedencia sobre los compuestos fenólicos. Para este análisis se recolecto zarzamora variedad Tupy (Rubus eubates) en su madurez comercial, en cuatro localidades del estado de Michoacán, en los municipios de Ziracuaretiro, Los Reyes de Salgado, Zitácuaro y Tacámbaro, con un muestreo completamente aleatorio.Se concluyó que la ubicación geográfica de las localidades en que se cultiva la zarzamora afecta el contenido de compuestos fitoquímicos y capacidad antioxidante.

ABSTRACT: Blackberry (Rubus Eubatus) Rosacea family has a frame with upright stems of shrub or end. The blackberry fruit, weighing about 4 to 7 g, they taste sweet and sour and acid are not berries, but fruit set composed of many smaller fruits called drupes. Fresh fruit, besides being highly nutritious, rich in minerals, pro-vitamin A, vitamin B and calcium, they also contain bioactive compounds such as anthocyanins (Antunes et al., 2003). Domestic production of blackberries in 2008 amounted to 118,421.73 tons, the Michoacan state ranks first in production with 96%. The aim of this study was the analysis of the phytochemical composition and antioxidant capacity fruit in presenting this commercial maturity and the effect of source location on the phenolic compounds. For this analysis, blackberry gatherers Tupy variety (Rubus eubates) at commercial maturity in four localities of the state of Michoacán, in the municipalities of Ziracuaretiro, Los Reyes de Salgado, Zitácuaro and Tacámbaro, with a completely random sampling. It was concluded that the geographic location of the localities where it is grown blackberry affect the content of phytochemicals and antioxidant capacity. Palabras clave: Zarzamora, fitoquímicos, capacidad antioxidante.

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XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto. INTRODUCCIÓN El origen de la zarzamora es muy antiguo, se dice que fue conocida en el mundo clásico de hace 2000 años atrás, como alimento, medicamento y como cercas de protección para las viviendas. Se le considera nativa de Europa y Asia, y posteriormente traída a América.

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Las zarzamoras, frambuesas y sus híbridos constituyen un grupo diverso perteneciente al género Rubus. Tres de los subgéneros poseen plantas con frutos comestibles (Ariel, 2004): 1. Subgénero Eubatus: Zarzamora 2. Subgénero Ideaubatus: Frambuesa 3. Subgénero Cylactis: Frutos del Ártico (R. articus y R. stelletus) Se dice que su nombre común zarzamora o mora, proviene de su forma, con muchas espinas, pero su nombre científico Rubus deriva del latín “ruber” que quiere decir, rojo. Los frutos de la zarzamora son muy apreciados por su colorido, olor, sabor, suave y/o crujiente textura. La mayor parte de la producción mexicana de zarzamoras se efectúa en Michoacán, una entidad en donde la zarzamora crece en un ambiente natural y orgánico (Santamaría et al, 2005), actualmente la principal producción es de la variedad Tupy, aunque se siguen sembrando las variedades Brazos, Cherokee, Comanche, Cheyenne y Shawnee en una superficie de ocho mil 194 hectáreas, principalmente en los municipios de Uruapan, Los Reyes, Ziracuaretiro, Ario de Rosales y Tacámbaro (SAGARPA, 2008). Y las exportaciones de fruta son prácticamente todo el año, comparadas con los demás productos perecederos de exportación. Los fitoquímicos o elementos que preservan la salud, o ambos, son sustancias que se encuentran en verduras y frutas, que pueden ser ingeridas diariamente con la dieta en cantidades de gramos y muestran un potencial capaz de modular el metabolismo humano (Astiasarán et al, 1995) y en un gran número de alimentos que se ingieren con menos frecuencia, como regaliz, soya y té verde. Las antocianinas son compuestos muy estudiados por sus efectos sobre la salud humana como los compuestos antioxidantes, como se muestra en una serie de ensayos in vitro e in vivo (Kahkonen; Heinonen, 2003), por su efecto anti-inflamatorio modulación de la ciclooxigenasa 1 y 2 enzimas (Tall et al, 2004) y su efecto inhibitorio sobre el desarrollo de algunas células cancerosas (Hagiwara; Yoshino; Ichibara, 2002). Las antocianinas se encuentran en muchas especies de plantas como los arándanos, arándanos, moras, fresas, uvas de piel oscura, col roja, Tradescantia, Ajuga, y ciruelas. Los taninos son compuestos tienen un gran objeto de estudio e interés en diferentes campos como el agroalimentario, el nutricional y el farmacológico. Algunos de los efectos de estos compuestos en la fisiología humana, tanto benéficos como perjudiciales, podrían ser explicados por esta capacidad de interaccionar con las proteínas (enzimas, toxinas, hormonas y oros polímeros como los polisacáridos) y su capacidad antioxidante debido al gran número de grupos hidroxilo (entre otros grupos funcionales) que posee (Hagerman & Butler 1991; Escribano-Bailón 1993; MartinezValverde 2000;Santos-Buelga & Scalbert 2000). La vitamina C actúa como agente reductor en reacciones de hidroxilación o reacciones de oxidoreducción. Es considerado el agente reductor mas reactivo en el tejido viviente, también es considerado como nutriente esencial para el ser humano (Fennema, 1996). Es capaz de regenerar otros antioxidantes presentes como por ejemplo la vitamina E. Además de la prevención de cáncer, contribuye en el tratamiento y prevención de muchas enfermedades. Sus principales fuentes son las frutas, verduras y hortalizas (cítricos, fresas, kiwi, melón, tomate, pimiento, coles, coliflor, etc.), entre los alimentos de origen animal principalmente el hígado (Valls i Bellés 2008). Los polifenoles tienen acción antioxidante, pueden reducir la peroxidación de los lípidos. Los polifenoles se hallan preferentemente en las capas más superficiales de verduras, frutas, cereales FH932

XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto. y otras semillas, para proteger de la oxidación los tejidos de las capas inferiores. Son también anticoagulantes, antimicrobianos, inmunoestimulantes y reguladores de la presión arterial y de la glucemia.

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La capacidad antioxidante de la ingesta diaria de frutas y verduras varía considerablemente de acuerdo a la presencia de diversos compuestos con actividad antioxidante, pero la cantidad de antocianinas presentes en ellos parece ser muy importante. Las herramientas para el sistema de defensa del organismo contra los radicales libres son los antioxidantes que actúan como captadores de radicales libres. Los antioxidantes producidos en el cuerpo incluyen las enzimas superóxido, peroxidasa y catalasa, así como de glutation (GSH) y del citocromo P450. Los antioxidantes producidos por las plantas y se ingiere son la vitamina C, vitamina E, carotenoides y antocianinas. METODOLOGÍA Para este análisis se recolecto zarzamora de variedad Tupy (Rubus eubates) con coloración negro (madurez comercial), en cuatro localidades del estado de Michoacán, en los municipios de Ziracuaretiro (localizado en la parte central del Estado), Los Reyes de Salgado (localizado al oeste del Estado), Zitácuaro (ubicado al noroeste del estado) y Tacámbaro (ubicado en la parte centrosur del estado), todo esto con un muestreo completamente aleatorio.

Figura 1. Localización de municipios donde se realizó la recolección de zarzamora Antocianinas La determinación de antocianinas se realiza en base al método empleado por Giusti y Wrolstad (2001). La muestra es tratada a pH 1 y pH 4.5, en estas condiciones, las antocianinas sufren transformaciones estructurales y se manifiestan por la diferencia en los espectros de absorbancia. La forma coloreada oxonia predomina a pH 1 y la forma hemiacetica incolora a pH 4.5. De esta forma, el método permite la determinación rápida y precisa de las antocianinas totales presentes, por medio se espectrofotometría UV-visible, aun en ausencia de pigmentos poliméricos degradados y otros interferentes. Fenoles totales y vitamina C La determinación de polifenoles totales se realiza de acuerdo al método descrito por Georgé et al., (2005), en el cual se hace una purificación de los compuestos fenólicos mediante un cartucho de separación OASIS, esto con la finalidad de no sobrestimar el contenido de polifenoles en la muestra.

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XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto. Taninos condensados

Se cuantifican los taninos condensados expresados como mg equivalentes de (+)-catequina/g de muestra (mg eq (+) C/g muestra), de acuerdo al ensayo de la vainillina de Deshpande y Cheryan (1985). El ensayo se basa en la condensación de la vainillina con proantocianinas en soluciones ácidas, la vainillina protonada es un radical electrofílico débil que reacciona con el anillo flavonoide en la posición 6 u 8. El producto intermediario de esta reacción se deshidrata rápidamente para dar un producto coloreado. La reacción que se verifica entre la vainillina y los flavonoides como (+) catequina. Capacidad antioxidante El ensayo de la capacidad antioxidante expresada como equivalentes de Trolox fue desarrollado inicialmente por Miller et al., (1993) y posteriormente mejorado por Van den Berg et al., (1999). El cual está basado en atrapar aniones de larga vida como el 2,2´-azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6. sulfonato-HCl) (ABTS ). En este análisis el ABTS es oxidado por el oxidante (metamioglobina y por el peróxido de hidrogeno, dióxido de manganeso, persulfato de potasio, además de reacciones enzimáticas). La reacción presenta una coloración intensa y puede detectarse espectrofotométricamente a 734nm. La actividad antioxidante es medida por la habilidad que tiene la muestra de disminuir el color, reaccionando directamente con el radical ABTS (Prior et al.,2005) RESULTADOS Y DISCUSIÓN Como se muestra en la figura 2 el contenido de antocianinas presente en la zarzamora se ve influenciada por el lugar de cultivo, la que presenta el mayor contenido de antocianinas son las originarias del municipio de Zitácuaro con 925.43 mg-eq-cyd-3-glu/100g liofilizado , por su parte los frutos que presentaron el menor contenido fueron los cultivados en el municipio de Los Reyes con 449.82 mg-eq-cyd-3-glu/100g liofilizado, según estudio realizado por Reyes et al (2008) el contenido de antocianinas son evidentemente diferentes para distintas regiones de cultivo, pero estas diferencias no se mantienen cuando se evaluaron las diferentes estaciones.

Figura 2. Contenido de antocianinas en zarzamora Tupy (en madurez comercial) de las diferentes localidades estudiadas. El contenido de taninos se también altamente afectados por la localidad (como se muestra en la figura 3), aunque los frutos procedentes de Zitácuaro no presentaron diferencias significativas con FH934

XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto. los de Los Reyes estos últimos presentaron los valores más altos (1115.24 mg EC/100g liofilizado), por otro lado, los frutos de Ziracuaretiro y Tacámbaro tampoco mostraron diferencias significativas entre si siendo estos frutos los que contuvieron el menor contenido de taninos (653.20 y 692.67 mg EC/100g liofilizado, respectivamente). Es importante resaltar que estos valores pueden haber sufrido interferencia con el contenido de antocianinas, ya que esta prueba se realiza con espectrofometria y son las antocianinas las que influyen directamente en la coloración de estos frutos.

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Figura 3. Contenido de taninos condensados en zarzamora Tupy (en madurez comercial) de las diferentes localidades estudiadas. Los frutos que presentaron el mayor contenido de fenoles totales fueron los originarios de la localidad de Los Reyes con 3.93 g eq AG/100g liofilizado, por su parte los frutos de Zitácuaro presentaron el menor contenido con 2.18 g eq AG/100g liofilizado, cabe resaltar que entre los frutos de Zitácuaro y Tacámbaro no presentaron diferencias estadísticas significativas, Sandoval Ortega (2008) sostuvo que los frutos de zarzamora comercial presentan menor contenido de estos compuestos que los frutos silvestres, con este trabajó se comprobó tal afirmación.

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Figura 4. Contenido de fenoles totales en zarzamora Tupy (en madurez comercial) de las diferentes localidades estudiadas. Como se muestra en la figura 5 los frutos provenientes de Zitácuaro y Tacámbaro no presentaron diferencias estadísticas significativas aunque los frutos de Tacámbaro presentaron el mayor contenido con 283.19 mg eq AAS/100g liofilizado, por su parte los frutos que presentaron el menor contenido fueron los provenientes de Los Reyes (194.33 mg eq AAS/100g liofilizado), si bien la zarzamora no es el fruto con mayor contenido de vitamina C si puede ser considerado como una buena fuente de esta.

Figura 5. Contenido de vitamina C en zarzamora Tupy (en madurez comercial) de las diferentes localidades estudiadas. La capacidad antioxidante de los frutos de zarzamora se muestra en la figura 6, se puede observar que la capacidad antioxidante se ve altamente relacionada con el contenido de antocianinas FH936

XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto. presentes en estos frutos, ya que muestra un comportamiento muy similar, los frutos que presentaron los valores más altos fueron los procedentes de Zitácuaro (6.17 µmol ET/g fruto seco), y los frutos que presentaron una menor capacidad antioxidante fueron los colectados en Los Reyes con 5.78 µmol ET/g fruto seco.

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Figura 6. Capacidad antioxidante en zarzamora Tupy (en madurez comercial) de las diferentes localidades estudiadas. CONCLUSIONES

La ubicación geográfica y clima de cultivo de zarzamora fitoquímica de estos frutos.

afectan

la calidad

El contenido de antocianinas se ve altamente relacionado con la capacidad antioxidante en estos frutos, ya que se observó que estaban altamente relacionados ambos parámetros, esto independientemente de su procedencia. La zarzamora si bien no es un fruto altamente reconocido por su aportación de vitamina C, si puede ser considerado como una buena fuente de esta. En cuando al análisis de taninos sería necesario hacer un análisis con alguna otra técnica, puesto que se observó que la presencia de antocianinas complica su análisis. Pero en comparación con datos presentados por Sandoval Ortega (2008) se muestra que esta variedad comercial presentó mucho menor contenido de taninos que la zarzamora silvestre. REFERENCIAS Antunes, L. E. C., Duarte Filho, J., Souza, C. M. 2003. Conservação pós-colheita de frutos de amoreira-preta. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília. Vol. 38. (3):413-419.

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XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto. Ariel, R. V. 2004. Efecto de tratamientos térmicos de alta temperatura sobre calidad y fisiología Postcosecha de frutillas (Fragaria x ananassa Duch). Trabajo de tesis doctoral Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos (CIDCA). Facultad de Ciencias Exactas. UNLP-CONICET, Buenos Aires, Argentina. 168-175.

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