^{Deysi Rocío Guzmán Loayza1*; Luis Enrique Cabrera Vaquerizo1; Grazielle Náthia-Neves2
1 Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Nacional Agraria La Molina. Av La Molina s/n
1 Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Nacional Agraria La Molina.
2 UNICAMP (University of Campinas), Rua Monteiro Lobato, Campinas-SP, Brazil
*Corresponding author. E-mail: deysigl@lamolina.edu.pe Teléfono: +511975198895}

RESUMEN

Se caracterizó el fruto de huito, Genipa americana L., proveniente de la ciudad de Pucallpa - Perú, evaluando su biometría. Se midió el largo y ancho del fruto, determinándose que presenta diferentes tamaños (grandes y chicos) y formas (globulares y ovaladas) presentando el mismo estado de madurez; se utilizó el modelo cromático CIELAB para evaluar el color de la cáscara y pulpa, determinando que presenta color amarillo opaco y amarillo grisáceo respectivamente. En cuanto a la proporción de las partes del fruto, se encontró que la pulpa representa el mayor porcentaje con respecto al fruto total, su cáscara es delgada y en la mayoría de los casos se desprende fácilmente. En relación a los compuestos nutricionales, el fruto de huito presenta un notable contenido de proteínas, lo que es raro en frutas; un alto porcentaje de carbohidratos, lo que le confiere la característica de ser suculento por la gran cantidad de agua retenida; un buen contenido de sólidos solubles, 16%, así como un pH de 3,33, bastante bajo, lo que le permite al fruto tener una estabilidad post cosecha.

Se evaluó la presencia de metabolitos secundarios mediante tamizaje fitoquímico, identificándose fenoles y cumarinas principalmente. Así mismo se cuantificaron flavonoides y polifenoles totales e iridoides, con valores para genipina de 0,73 y para ácido geniposidico de 1,74 mg/100g de fruto, respectivamente. Se determinó su capacidad antioxidante por el método ORAC, obteniendo un valor de 11669,73 µmolTE/L.

Palabras clave: huito, Genipa americana L., genipina, ácido geniposídico, flavonoides, polifenoles, fitoquímica, capacidad antioxidante.

Physicochemical and phytochemical study of the fruit of Genipa americana L. from Pucallpa-Peru

ABSTRACT

The huito fruit, Genipa americana L., from the city of Pucallpa, Peru, was characterized, evaluating its biometry. The length and width of the fruit was measured, determining that it has different sizes (large and small) and shapes (globular and oval) presenting the same state of maturity; The CIELAB chromatic model was used to evaluate the color of the peel and pulp, determining that it has an opaque yellow and grayish yellow color respectively. Regarding the proportion of the parts of the fruit, it was found that the pulp represents the highest percentage with respect to the total fruit. Its shell is thin and in most cases it comes off easily. In relation to nutritional compounds, the huito fruit has a notable protein content. This is rare in fruits; a high percentage of carbohydrates, which gives it the characteristic of being succulent due to the large amount of water retained; a good content of soluble solids, 16%, as well as a pH of 3,33, which is quite low. This allows the fruit to have post-harvest stability. The presence of secondary metabolites was evaluated by phytochemical screening, mainly identifying phenols and coumarins. Likewise, flavonoids and total polyphenols and iridoids were quantified, with values for genipin of 0,73 and for geniposidic acid of 1,74 mg / 100 g of fruit, respectively. Its antioxidant capacity was determined by the ORAC method, obtaining a value of 11669,73 µmol TE / L.Keywords: huito, Genipa americana L., genipin, geniposidic acid, flavonoids, polyphenols, phytochemical, antioxidant capacity.

INTRODUCCIÓN

Perú es un país diverso en especies forestales, entre ellas Genipa americana L., que es conocida como huito, jagua, genipapo en Brasil, jenipaba, tejoruco en México. Se distribuye en selva baja hasta 700 msnm, en bosques primarios, pertenece a la familia Rubiaceae, es un árbol de copa globosa, de longevidad alta, suele ser mayor a los 60 años y es conocida por los pobladores de la zona por sus frutos comestibles. En promedio, cada árbol da de 400 a 600 frutos. Dichos frutos son de agradable sabor, se consumen frescos y también se emplean para elaborar productos como aguardiente y jaleas, entre otros; y como medicina natural, tradición que se conoce por sus antepasados (Reynel, C., Pennington, T.D. y Pennington, R.T., 2016)(1). El consumo de frutas y verduras trae consigo muchos beneficios para la salud; por tanto, el fruto de huito es considerado anticancerígeno, antitumoral (Regalado, 2021)(2), como regulador de los niveles de plaquetas en la sangre debido a sus componentes bioactivos, sustancias que se encuentran en pequeñas cantidades que cumplen funciones que pueden promover una buena salud (NIH, 2024)(3), como los iridoides geniposídico y ácido genipósido, que tienen actividad purgativa; la genipina, que tiene la función antipromotora de tumores; debido su contenido de este compuesto, esta fruta es más utilizada inmadura porque al reaccionar la genipina con algunas proteínas genera un pigmento azul y si no se tiene un buen manejo sostenible de esta especie, se puede llegar a la desaparición de la misma. Además, el huito presenta buena capacidad antioxidante, la cual está dada por la presencia de flavonoides, fenoles y otros compuestos (Faria, dos S.T., Schmidt, R.C.V., Reis, M.H.M y Cardoso, L.V., 2019)(4). Actualmente, el huito se ha estudiado extensamente en Brasil y Colombia, pero muy poco en nuestro país y por tal motivo son muy pocos los que aprovechan sus múltiples beneficios. Es por eso que esta investigación se planteó el objetivo de caracterizar fisicoquímica y fitoquímicamente al fruto, abarcando desde su biometría, composición nutricional y componentes bioactivos, resaltando la importancia para su consumo.

PARTE EXPERIMENTAL

Frutos: Se recolectaron en el Fundo Caña Brava. Caserío Leoncio Prado distrito de Yarinacocha, ciudad de Pucallpa. Se recolectaron 50 kilos aproximadamente de fruto maduro, que fueron empacados en cajas de madera para evitar daños físicos.

Reactivos: todos los reactivos usados en esta investigación fueron del tipo p.a., los estándares de ácido gálico, quercetina, ácido geniposidico y genipina fueron del 98 % de pureza de la marca SIGMA.

Equipos: espectrofotómetro UV-Visible marca UNICO, cromatógrafo liquido de ultra alta resolución acoplado con detección de arreglo de diodos (UHPLC- DAD) marca Thermo Fisher Scientific Dionex Ultimate 3000, colorímetro Lobibond LC 100, penetrómetro marca Force Gauge PCE-FM200, pistón de 7mm, vernier digital marca Vogel, balanza analítica OHAUS de precisión 0,1mg, equipo de destilación micro-Kjeldhal, potenciómetro marca Hanna modelo H10798.
Refractómetro marca ABBE.

Métodos: para el análisis biométrico se siguieron las recomendaciones de (Malaga, B.R. y Guevara, P.A., 2013)(5). El color del fruto interno y externo se midió por el modelo cromático CIELAB, según (Santana, 2014)(6) Para la determinación de la composición químico proximal se usaron las normas (AOAC, 2005)(7); que comprende análisis de proteínas (Método AOAC 984.13), grasa (Método AOAC 920.039), humedad (Método AOAC 930.15), cenizas (Método AOAC 942.05), fibra (Método AOAC 962.09).

El contenido de carbohidratos disponibles o también denominado Extracto Libre de Nitrógeno (ELN) según la FAO (https://www.fao.org/3/ab489s/ab489s03.htm), fueron determinados por diferencia usando la fórmula: %carbohidratos = 100 - (%proteínas+%grasa+%fibra+%cenizas+%humedad). La medida de pH según método AOAC 981.12, acidez (Método AOAC 942.15) y el valor del brix se obtuvo directamente del refractómetro, que nos estaría indicando la cantidad de azúcar presente en el fruto. Para el calibrado del equipo se utilizó agua destilada.

Preparación del extracto para análisis de flavonoides: se pesaron 20g de pulpa de fruto fresco, se picaron y se colocaron en un matraz de 250 mL con EtOH al 80 % en una proporción de 1:5, luego fue sonicado por 30 min, se filtró y se llevó a concentrar en rota evaporador, obteniéndose un extracto siruposo de color marrón oscuro. Posteriormente se guardó en refrigeración a 4°C hasta su análisis.

Cuantificación de flavonoides: Se siguió el método descrito por (Simirgiotis, M.J., Silva, M., Becerra, J. y Sschmeda-Hirschemann, 2012)(8), se construyó una curva estándar con quercetina procediendo de la siguiente manera: se pesó 10mg de quercetina y se disolvió en 10mL de etanol al 80 %. A partir de esta solución se preparó soluciones estándares de 0,1; 0,05;0,025 y 0,0125 mg/mL, añadiendo a cada matraz volumétrico 100 µL de AlCl3 al 10%, 100 µL y se llevó al enrase con agua destilada y se incubó por 30 min a temperatura ambiente. Luego se procedió a leer a 415 nm en el espectrofotómetro UV-Visible. Para la muestra se pesó 0,1141g del extracto obtenido y se disolvió en 5mL de solvente MeOH: H2O (1:1), de esta solución se midió 0,5 mL y se le añadió los mismos reactivos que se usó para los estándares haciendo un volumen final de 5mL. Se incubó a temperatura ambiente y se procedió a leer en espectrofotómetro a 415 nm. Mediante la ecuación de la curva obtenida se calculó la concentración de flavonoides presentes en la muestra y se expresó como mgQuercetina/100g de muestra.

Cuantificación de polifenoles totales: se basó en el método Folin-Ciocalteu descrito por (Romero, P.S., Dominguez, T.G. y Guzman, L.D., 2014)(9). La concentración de polifenoles totales se calcula como mgEAG/100g de muestra.

Sustancias solubles: basado en la Norma Ramal de Salud Pública (NRSP) N°309 del Ministerio de Salud Pública (MINSAP) cubana. De la muestra previamente pulverizada y tamizada, se pesaron 5 g por quintuplicado y se transfirieron a frascos cónico con tapa de 250 mL; se añadieron 100 mL de solvente a cada uno de los frascos (los solventes fueron: agua, solución hidroalcohólica de 30; 50; 70 y 96 %). Se agitaron durante 6 h y se dejó en reposo hasta el día siguiente; se agitó nuevamente por 30 min, se dejó reposar alrededor de 30 min más y luego se filtró en papel whatman 4. Se tomó una alícuota de 20,0 mL, de cada frasco, se evaporó sobre baño de agua, se desecó a 105 °C en estufa durante 3 h, se enfrió y pesó. Los resultados se expresaron en porciento de sustancias solubles en base anhidra (SS) los que se calcularon mediante la fórmula siguiente:

(%)Ss(%)=(R*500*100)/(M*(100-H))

donde:

H: humedad de la muestra (%)
500 y 100: factores matemáticos para los cálculos
R: residuo de la muestra (g) M: masa de la muestra (g)

Determinación del contenido de humedad del fruto (H): se siguió el método N° 934.06 (AOAC, 2005).

Tamizaje fitoquímico: un peso de 20 g de pulpa de huito fue picado y colocado en un matraz de 250mL, se le añadió agua como solvente de extracción, en una relación de Materia Prima: solvente de 1:10, se llevó a agitación por una hora y luego se filtró y el extracto obtenido se distribuyó en tubos de ensayo en una cantidad de 1mL, rotulándose cada tubo para su identificados ya que a cada uno se le añadió los reactivos correspondientes para la identificación los grupos químicos presentes, este procedimiento se basó en la metodología de (Lock, 1994)(10).

Cuantificación de Genipina y ácido geniposidico: se siguió la metodología descrita por (Chen, Ch., Han, F., Zhang, Y., Lu, J. y Shi, Y., 2008)(11); Fruto: se cortó en dos partes, se retiró las semillas y se cortó en láminas delgadas, se tomó 5 g y se molió en agua (100 mL) hasta obtener un puré, se extrajeron con 4 x 25 mL de acetato de etilo; se reunieron los extractos de acetato de etilo y se secó sobre sulfato de sodio anhidro, se filtró y concentró a sequedad, se disolvió en 2 mL de metanol, se filtró sobre 0.45 μm. Estándares: se prepararon soluciones de cada estándar, genipina y ácido geniposidico, entre 0.2 y 100 µg/mL en metanol.

Condiciones de trabajo: La Columna usada fue C18, 150 x 4.6 mm, 5 µm, la temperatura de trabajo: 28 °C manteniéndose constante. Las fases móviles usadas: A: 1% de ácido fórmico en acetonitrilo (v/v), B: 1% de ácido fórmico en agua (v/v). Se usó un gradiente: 0 – 10 min, 4 a 70% de A; 10 – 15 min, 70 a 90% de A; 15 – 20 min, 90% de B, 20 – 35 min. 90 a 4% B; 35 – 40 min, 4% de B, el flujo de 1.0 mL/min, la longitud de onda usada fue 238 nm.

Capacidad antioxidante: se utilizó el método ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity), siguiendo la metodología y recomendaciones de (Zapata, C. y Zapata, P., 2022)(12). El principio del método se basa en la capacidad de absorción de radical oxígeno, mediante un mecanismo de transferencia de radicales hidrogeno.

Inicialmente los radicales piróxilos son formados a partir de diclorato de 2,2’-azobis-(2-amidinopropano hidroclorida) (AAPH) luego esos radicales interactúan con la fluorescencia formando un producto no fluorescente, que se determina por espectrofotometría. En una muestra los compuestos antioxidantes pueden reaccionar con los radicales piróxilos por la transferencia de hidrogeno, retardando la perdida de fluorescencia. Este método es indicado para antioxidantes hidrofílicos y lipofílicos (Medeiros, 2013) (13). La capacidad antioxidante se expresó como µmolTE/L.

Análisis estadístico: Los resultados reportados son la media ± SD de 05 réplicas por cada evaluación. Se utilizó el programa SAS Ondemand For Academics, versión 9.4M7 Stat 15.2 online-free (www.sas.com).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

De la caracterización de los frutos

En la Figura 1 observamos los frutos de huito que presentan diferentes formas (ovaladas y globulares) y en la Tabla 1 se muestran los resultados de la biometría del fruto, observando una variabilidad en tamaños. Se determinaron los pesos de los frutos y las dimensiones promedio, los cuales están dentro de los reportados por (Bentes, de S.A., Marcadante, Z.A., 2014)(14). El color de la cáscara del fruto de acuerdo al modelo cromático CIELAB es predominantemente amarillo opaco; la firmeza está relacionada directamente con la madurez del fruto. Valores altos indicarían que el fruto aún está inmaduro y valores bajos indicarían que el fruto es maduro, o muy bajos cuando está sobremaduro (Larez, C.V.,Rivas, A. y Santos, O.I., 2014)(15).

De la composición fisicoquímica del fruto

En la Tabla 2 muestra las propiedades físicoquímicas de la pulpa del fruto. De acuerdo al modelo cromático CIELAB, el color de la pulpa es amarillo grisáceo, como se observa en la figura 2. Con respecto a la humedad del fruto, esta no es alta, ubicándose como alimento de humedad baja en comparación a otras frutas y hortalizas, dándole al fruto turgencia, lo que coincide con la proporción elevada de la pulpa con un valor de 59,08 %, de la cual destaca su alto contenido en carbohidratos.

Esta parte carnosa contiene a las semillas, las cuales están rodeadas de una sustancia mucilaginosa que protege a las pequeñas semillas. El huito es un fruto ácido por su bajo valor de pH, lo que se complementa con el valor de acidez; así mismo, presenta un contenido de sólidos solubles mayor (16 °Brix), comparado con los presentes en naranja (8 a 12 °Brix dependiendo de la variedad) (Arevalo, 2013)(16); estos valores difieren a los reportados por (Hamacek, F.R., Moreira, A.V.B., Martino, D.H.S., Ribeiro, R.S.M. y Pnheiro-Sant’an, H.M., 2013)(17); lo que indica que una misma especie que crece en diferentes hábitats presentará características parecidas entre ellas. Tambien presenta un considerable contenido de proteínas y cenizas.

El contenido de nutrientes de un fruto depende de la especie, de las labores de cultivo y las labores ambientales; y está en función de los aspectos físicos, químicos y biológicos como la especie, su estado de madurez, su pre cosecha y post cosecha (Bentes, de S.A., Marcadante, Z.A., 2014).

De la determinación de las sustancias solubles: como resultados de este ensayo se determinó que el mayor contenido de sustancias solubles se dio en agua; los resultados están en la Tabla 3. Claramente el agua, como solvente, extrae la mayor concentración de sustancias solubles presentes en el fruto, lo que hace posible usar este solvente para el siguiente análisis que es la evaluación fitoquímica y poder identificar las sustancias presentes en el fruto.

De tamizaje fitoquímico

En la Tabla 4 observamos que el fruto de huito contiene principalmente fenoles del tipo taninos y flavonoides (por las coloraciones presentadas al momento de la reacción), lo que le permite tener propiedades antioxidantes; la presencia de taninos en el fruto permite que tenga propiedades antiinflamatorias y hemostáticas (Bautista, V.L.A y Mallma, Q.J.C., 2020) (18). También se destaca la presencia de cumarinas: se sabe que algunas son fotosensibilizadoras de la piel y se emplean en el tratamiento de algunas alteraciones de la misma, es así que el huito por su uso tradicional en las comunidades se usa mucho como protector, ya que al frotarlo sobre la piel le proporciona suavidad y protege de las picaduras de los mosquitos (Davila, 1986)(19).

Cuantificación de flavonoides y polifenoles totales e iridoides y Capacidad antioxidante

En la Tabla 5 se muestran los resultados del contenido de flavonoides y polifenoles totales e iridoides como la genipina y ácido geniposídico en el fruto. Observamos que presenta un contenido apreciable en flavonoides; se sabe que estos compuestos se concentran más en las cáscaras de los frutos que en la pulpa comestible (Vargas, R.J.S., Muñoz, A.A., Guerra, X. y Cervantes, D.M., 2021)(20), pero esto no implica que su función sea menor; son los compuestos más difundidos en la naturaleza y por tanto han sido estudiados ampliamente por su acción sobre enfermedades cardiovasculares y otras dolencias.

La presencia de polifenoles está dada por un conjunto de compuestos que presentan en su estructura anillos fenólicos y gran cantidad de grupos hidroxilo que le confieren propiedades de quelación de hierro y otros metales de transición, permitiéndole que tengan una gran capacidad antioxidante (Martinez-Florez, S. Gonzales- Gallego, J., Culebras, J.M. y Tuñon, M.J.)(21). Con respecto a los iridoides, observamos concentraciones bajas en genipina. Al respecto (Neri-Numa, I.A., Pessoa, M.G., Arruda, H.S. Pereira, G.A. Paulino, B.N. Angolini, C.F.F., Ruiz, T.G.A.L. y Pastore, G.M., 2019)(22) menciona que este ácido se concentra en el endocarpio (parte gomosa que envuelve a las semillas), y va aumentando conforme el fruto va madurando, dado que la genipina presente en concentraciones altas en frutos verdes se glicosila y se va transformando en ácido genipósido y en genipósido; este es el motivo por el cual este fruto en estado maduro no da origen al pigmento azul. En la figura 3 se aprecia el cromatograma del ácido geniposídico y de la genipina, si bien los picos observados son muy pequeños que representan las cantidades expresadas, eso implica que estas frutas son una fuente de estos metabolitos importantes, ya que presentan propiedades antioxidantes, antiinflamatorio, anticancerígena, entre otras (Bentes, de S.A., Marcadante, Z.A., 2014).

Para la determinación de la capacidad antioxidante se elaboró una curva estándar, figura 4, obteniendo el valor de R2 igual a 0,993 que sustenta la linealidad de la curva y con la ecuación generada se calculó la capacidad antioxidante para las muestras.

La capacidad antioxidante del fruto de huito es alta si lo comparamos con frutos como saúco o arándanos, que tienen valores de 10655 y 4848 µmol TE/L, respectivamente. En este valor están contribuyendo la presencia de polifenoles, dentro de ellos flavonoides, cumarinas y otros compuestos no evaluados. (Dongo,D.y Della, P.A.A., 2020)(23), menciona que cuanto más alto sea el valor del nivel de ORAC medido, mayor será la capacidad de los alimentos para inducir la absorción de radicales libres en las células del cuerpo, ya que como se sabe los radicales libres son la principal causa del estrés oxidativo de las células que trae como consecuencia la mortalidad prematura debido a enfermedades cardiovasculares, neurogenerativas, tumores e inflamaciones crónicas, diabetes e hiperglucemia, síndrome metabólico, obesidad, entre otras.

CONCLUSIONES

Se caracterizó física y químicamente al fruto de huito, observando que presenta diferentes tamaños y formas. Resultado de esto se obtuvo una variabilidad en sus pesos; con respecto al color de la cáscara presenta color amarillo opaco; la pulpa tiene mayor intensidad del color amarillo grisáceo con alto contenido en sólidos disueltos con una humedad baja y buen contenido en carbohidratos, que lo clasifican como un fruto turgente, ya que le permite una gran absorción y retención de agua.

El fruto de huito presenta un considerable contenido de proteínas y un pH bastante bajo, lo que es ventajoso si se desea elaborar un alimento procesado, puesto que tal vez no necesitaría de aditivos porque favorecería su conservación, evitando la proliferación de algunos microorganismos. Por su contenido de iridoides, flavonoides y polifenoles, este fruto podría considerarse un buen antioxidante y un alimento funcional.

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Figura 1. Fruto de huito

Figura 2. Vista interna del fruto de huito

       Figura 3. Cromatograma de la genipina y acido geniposidico en el fruto de huito

Figura 4. Curva estandar para la determinacion de la capacidad antioxidante

Tabla 2. Propiedades Fisico- quimicas del huito

Tabla 3. Concentracion de las Sustancias solubles en el huito

Tabla 4. Funciones quimicas presentes en el fruto de huito

Tabla 5. Contenido de sustancias quimicas y su capacidad antioxidante en el fruto de huito