Determinación de fructanos en órganos vegetativos de Agave Offoyana (Asparagaceae), potencialidades de su uso como prebiótico
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Resumen
Los fructanos son carbohidratos en los que predominan los enlaces entre residuos de fructosa. Se sintetizan en aproximadamente 15 % de las angiospermas. Estas moléculas tienen diversas aplicaciones en la alimentación y la salud, debido a la ausencia de digestibilidad y a su utilización selectiva por la microbiota intestinal benéfica en animales monogástricos. El objetivo de este trabajo fue determinar mediante métodos cromatográficos la presencia de fructanos en órganos vegetativos de la especie endémica Agave offoyana (maguey). Las plantas se recolectaron en tres estados fisiológicos diferentes durante dos períodos climáticos. Se tomaron de la reserva florística manejada Tres Ceibas de Clavellina, de la provincia Matanzas, Cuba. Las muestras se analizaron por diferentes métodos cromatográficos. La cromatografía de capa fina mostró presencia de fructanos en tallos y hojas, no así en las raíces. La acumulación fue mayor en los tallos. Ambos órganos contienen desde el trisacárido hasta moléculas con alto grado de polimerización. La presencia del polisacárido fue mayor en las hojas de la base con respecto a las del medio y del ápice caulinar. Hubo aumento en la acumulación de fructanos en las muestras de órganos recolectados en el período poco lluvioso. La cromatografía líquida de alta resolución confirmó la presencia de los fructoligosacáridos extraídos del tallo. Los resultados demostraron que Agave offoyana acumula fructanos en el tallo, aunque también están presentes en las hojas. Esta especie cubana se puede utilizar en la obtención de fructanos para la alimentación y la salud humana y animal.
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Citas
Aldrete-Herrera, P.I., López, M.G., Medina-Torres, L., Ragazzo-Sánchez, J.A., Calderón-Santoyo, M., González-Ávila, M. & Ortiz-Basurto, R.I. 2019. Physicochemical composition and apparent degree of polymerization of fructans in five wild Agave varieties: potential industrial use. Foods, 8(9): 404, ISSN: 2304-8158. https://doi.org/10.3390/foods8090404.
Alvarado-Loza, E., Orozco-Hernández, R., Ruíz-García, I., Paredes-Ibarra, F. & Fuentes-Hernández, V. 2017. The 2% of Agave inulin level in the rabbit feed affect spositively the digestibility and gutmicrobia. Abanico Veterinario, 7(3): 55-62, ISSN: 2448-6132. http://dx.doi.org/10.21929/abavet2017.73.6.
Ángeles-Espino, A., Dimas-Estrada, H.E., Ramírez-Alvarado, D., Cruz-Rubio, J.M., Palmeros-Suárez, P.A. & Gómez-Leyva, J.F. 2020. Molecular characterization of Agave tequilana mutants induced with gamma radiation Co60 and its effect in the fructooligosaccharides accumulation. Acta Universitaria, 30: 1-11, ISSN: 2007-9621. http://doi.org/10.15174/au.2020.2696.
Armas, R.R.A., Martínez, G.D. & Pérez, C.E.R. 2019. Inulin-typefructans: effect on gut microbiota, obesity and satiety. Gaceta Médica Espirituana, 21(2): 134-145, ISSN: 1608-8921.
Arrizon, J., Morel, S., Gschaedler, A. & Monsan, P. 2010. Comparison of the water-soluble carbohydrate composition and fructan structures of Agave tequilana plants of different ages. Food Chemistry, 122(1): 123-130, ISSN: 2590-1575. http://doi:10.1016/j.foodchem.2010.02.028.
Ayala, M.M.A., Hernández, S.D., Pinto, R.R., González, M.S.S., Bárcena, G.J.R., Hernández, M.O. & Torres, S.N. 2018. Prebiotic effect of two sources of inulin on in vitro growth of Lactobacillus salivarius and Enterococcus faecium. Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, 9(2): 346-361, ISSN: 2448-6698. http://dx.doi.org/10.22319/rmcp.v9i2.4488.
Bautista-Justo, M., García-Oropeza, L., Salcedo-Hernández, R. & Parra-Negrete, L.A. 2001. Azúcares en agaves (Agave tequilana Weber) cultivados en el estado de Guanajuato. Acta Universitaria, 11(1): 33-38, ISSN: 2007-9621. https://doi.org/10.15174/au.2001.325.
Chávez-Mora, I., Sánchez-Chiprés, D., Galindo-García, J., Ayala-Valdovinos, M.A., Duifhuis-Rivera, T. & Ly-Carmenatti, J. 2019. Efecto de oligofructosa de agave en dietas de gallinas ponedoras en la producción de huevos. Revista MVZ Córdoba, 24(1): 7108-7112, ISSN: 0122-0268. https://doi.org/10.21897/rmvz.1522.
de Lange, C.F.M., Pluske, J., Gong, J. & Nyachoti, C.M. 2010. Strategic use of feed ingredients and feed additives to stimulate gut health and development in young pigs. Livestock Science, 134(1-3): 124-134, ISSN: 1871-1413. https://doi:10.1016/j.livsci.2010.06.117.
de Zayas, A.A. 1980. Agave cajalbanensis: una nueva especie de Cuba occidental. Revista del Jardín Botánico Nacional, 1(2-3): 33-39, ISSN: 2410-5546.
Delgado, S.S.D.C., Abraham, J.M.J. & Simpson, J. 2012. Agave tequilana MADS genes show novel expression patterns in meristems, developing bulbils and floral organs. Sexual Plant Reproduction, 25(1): 11-26, ISSN: 0934-0882. https://doi.org/10.1007/s00497-011-0176-x.
Espinosa-Andrews, H., Urias-Silvas, J.E. & Morales-Hernández, N. 2021. The role of agave fructans in health and food applications: A review. Trends in Food Science & Technology, 114: 585-598, ISSN: 0924-2244. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.06.022.
Ferrer-Serrano, C.M., Zumalacárregui-de-Cárdenas, B. & Mazorra-Mestre, M. 2023. Extracción de inulina a partir de piñas de desecho de henequeneras cubanas. Revista Cubana de Química, 35(2): 322-337, ISSN: 2224-5421.
Franco-Robles, E. & López, M. 2015. Implication of Fructans in Health: Immunomodulatory and Antioxidant Mechanisms. The Scientific World Journal, 2015: 15, ISSN: 2356-6140. http://dx.doi.org/10.1155/2015/289267.
García-Beltrán, J.A., Granado, P.L. & Bécquer, E.R. 2017. Las familias de las angiospermas de la flora de Cuba: visión diagnóstica desde los sistemas filogenéticos. Revista del Jardín Botánico Nacional, 38: 65-117, ISSN: 2410-5546.
García-Curbelo, Y., Ayala, L., Bocourt, R., Albelo, N., Nuñez, O., Rodríguez, Y. & López, M.G. 2018. Agavinas como prebióticos: su influencia en el metabolismo lipídico de cerdos. Cuban Journal of Agricultural Science, 52(4): 395-400, ISSN: 2079-3480.
García-Curbelo, Y., López, M.G. & Bocourt, R. 2009. Fructanos en Agave fourcroydes, potencialidades para su utilización en la alimentación animal. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 43(2): 175-177, ISSN: 0034-7485.
García-Curbelo, Y., López, M. G., Bocourt, R., Collado, E., Albelo, N. & Nuñez, O. 2015. Structural characterization of fructans from Agave fourcroydes (Lem.) with potential as prebiotic. Cuban Journal of Agricultural Science, 49(1): 75-80, ISSN: 2079-3480.
Godínez-Hernández, C.I., Aguirre-Rivera, J.R., Juárez-Flores, B.I., Ortiz-Pérez, M.D. & Becerra-Jiménez, J. 2016. Extraction and characterization of Agave salmiana Otto ex Salm-Dyckfructans. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 22(1): 59-72, ISSN: 2007-3828. https://doi:10.5154/r.rchscfa.2015.02.007.
Greuter, W. & Rankin, R. 2017. The Spermatophyta of Cuba. A Preliminary Checklist. Second, updated edition of the The Spermatophyta of Cuba with Pteridophyta added. Botanischer Garten and Botanisches Museum Berlin-Dahlem, Berlín.
Guillot, C.C. 2018. Update in prebiotics. Revista Cubana de Pediatría, 90(4): 648, ISSN: 1561-3119.
Hendry, G. 1993. Evolutionary origins and natural functions of fructans a climatological, biogeographic and mechanistic appraisal. New Phytologist, 123(1): 3-14, ISSN: 1469-8137. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1993.tb04525.x.
Hernández, J. de J. 2018. El mezcal como patrimonio social: de indicaciones geográficas genéricas a denominaciones de origen regional. EmQuestão, 24(2): 404-433, ISSN: 1808-5245. http://dx.doi.org/10.19132/1808-5245242.404-433.
León, H. 1946. Flora de Cuba, Gimnospermas, Monocotiledóneas. Vol. I Contribuciones ocasionales del Museo de Historia Natural del Colegio La Salle No 8. La Habana. 441 pp.
Mancilla-Margalli, N.A. & López, M.G. 2006. Water-Soluble Carbohydrates and Fructan Structure Patterns from Agave and Dasylirion Species. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(20): 7832-7839, ISSN: 1520-5118. https://doi.org/10.1021/jf060354v.
Márquez-López, R.E., Santiago-García, P.A. & López, M.G. 2022. Agave Fructans in Oaxaca’s Emblematic Specimens: Agave angustifolia Haw. and Agave potatorum Zucc. Plants, 11(14): 1834, ISSN: 2223-7747. https://doi.org/10.3390/plants11141834.
Mellado-Mojica, E., López-Medina, T.L. & López-Pérez, M.G. 2009. Developmental Variation in Agave tequilana Weber var. Azul Stem Carbohydrates. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 3(1): 34-39, ISSN: 1749-0626.
Meyer, V.R. 2010. Practical High-Performance Liquid Chromatography. John Wiley and Sons, Ltd, New York, USA. pp. 5-141. ISBN: 978-0-470-68218-0.
Montañez-Soto, J., Venegas-González, J., Vivar-Vera, M. & Ramos-Ramírez, E. 2011. Extracción, caracterización y cuantificación de los fructanos contenidos en la cabeza y en las hojas del Agave tequilana Weber var. Azul. Bioagro, 23(3): 199-206, ISSN: 1316-3361.
ONEI. 2021. Anuario estadístico de Cuba 2020. Medio Ambiente. Oficina Nacional de Estadística e Información. Cuba. 60 pp.
Padilla-Camberos, E., Barragán-Álvarez, C.P., Díaz-Martínez, N.E., Rathod, V. & Flores-Fernández, J.M. 2018. Effects of Agave fructans (Agave tequilana Weber var. azul) on body fat and serum lipids in obesity. Plant Foods for Human Nutrition, 73: 34-39, ISSN: 1573-9104. https://doi.org/10.1007/s11130-018-0654-5.
Pérez, A.J., Calle, J.M., Simonet, A.M., Guerra, J.O., Stochmal, A. & Macías, F.A. 2013. Bioactive steroidal saponins from Agave offoyana flowers. Phytochemistry, 95: 298-307, ISSN: 0031-9422. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2013.06.020.
Pérez, A.J., Simonet, A.M., Calle, J.M., Pecio, L., Guerra, J.O., Stochmal, A. & Macías, F.A. 2014. Phytotoxic steroidal saponins from Agave offoyana leaves. Phytochemistry, 105: 92-100, ISSN: 0031-9422. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2014.05.014.
Pérez, F. & Martínez-Laborde, J.B. 1994. Utilización y transporte de los fotoasimilados. In: Pérez García, F. y J. B. Martínez-Laborde (eds.). Introducción a la Fisiología Vegetal. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. Pp. 87-94. ISBN: 84-7114-471-9.
Pérez-López, A.V., Simpson, J., Clench, M.R., Gomez-Vargas, A.D. & Ordaz-Ortiz, J.J. 2021. Localization and Composition of Fructans in Stem and Rhizome of Agave tequilana Weber var. Azul. Frontiers in Plant Science, 11: 1-16, ISSN: 1664-462X. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.608850.
Plascencia, A., Gutiérrez-Mora, A., Rodríguez-Domínguez, M., Castañeda-Nava, J., Gallardo-Valdez, J. & Camacho-Ruíz, R.M. 2019. Characterization of fructans extracted from Agave mapisaga leaves. In: Gutierrez Mora, A. (ed.). Sustainable and Integrated use of Agave. CONACYT / CIATEJ / Agared, Zapopan, Jalisco, Mexico. Pp. 101-106. ISBN: 978-607-8734-03-0.
Regalado, E., Godínez-Hernández, C.I., Aguirre Rivera, J.R., Camacho, R.M. & Juárez, B.I. 2021. Characterization of fructans from stems of Agave salmiana Otto ex Salm-Dyck and A. tequilana F.A.C. Weber at full physiological maturity. Botanical Sciences, 9(2): 388-397, ISSN: 2007-4476. https://doi.org/10.17129/botsci.2641.
Ritsema, T. & Smeekensm, S. 2003. Engineering fructan metabolism in plants. Journal of Plant Physiology, 160: 811-820, ISSN: 1618-1328. https://doi.org/10.1078/0176-1617-01029.
Romero-Jiménez, M., Castañeda-Noa, I. & de las Mercedes, L. 2015. Origen y estado actual de la flora espermatófita en áreas naturales de cayo Las Brujas, Villa Clara. Revista del Jardín Botánico Nacional, 36: 31-46, ISSN: 2410-5546.
Taiz, L. & Zeiger, E. 2002. Respiration and Lipid Metabolism. In: Taiz, L. y E. Zeiger (eds.). Plant physiology. Sinauer Associates Inc. Sunderland, Massachusetts, USA. Pp. 245-247. ISBN: 0-87893-823-0.
Trujillo, T.L.E., Gómez, R.R., Banguela, C.A., Soto, R.M., Arrieta, S.J.G. & Hernández, G.L. 2004. Catalytical properties of N-glycosylated Gluconacetobacterdiazotrophicus levansucrase produced in yeast. Electronic Journal of Biotechnology, 7(2): 115-123, ISSN: 0717-3458. https://doi.org/10.4067/S0717-34582004000200005.
Trujillo-Ramírez, D., Bustos-Vázquez, M.G., Martínez-Velasco, A. & Torres-de los Santos, R. 2023. Integral use of Henequen (Agave fourcroydes): applications and trends-a review. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 26(2): 1-18, ISSN: 1870-0462. http://doi.org/10.56369/tsaes.4619.
Van den Ende, W. 2013. Multifunctional fructans and raffinose family oligosaccharides. Frontiers in Plant Science, 4: 1-11, ISSN: 1664-462X. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00247.
Verma, D.K., Patel, A.R., Thakur, M., Singh, S., Tripathy, S., Srivastav, P.P. & Aguilar, C.N. 2021. A review of the composition and toxicology of fructans, and their applications in foods and health. Journal of Food Composition and Analysis, 99: 103884, ISSN: 1096-0481. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.103884.
Vijn, I., van Dijken, A., Lüscher, M., Bos, A., Smeets, E., Weisbeek, P., Wiemken, A. & Smeekens, S. 1998. Cloning of sucrose: sucrose 1-fructosyltransferase from onion and synthesis of structurally defined fructan molecules from sucrose. Plant Physiology, 117(4): 1507-1513, ISSN: 1532-2548. https://doi.org/10.1104/pp.117.4.1507.
Wack, M. & Blaschek, W. 2006. Determination of the structure and degree of polymerisation of fructans from Echinacea purpurea roots. Carbohydrate Research, 341(9): 1147-1153, ISSN: 1873-426X. https://doi.org/10.1016/j.carres.2006.03.034.
Wang, L., Yang, H., Huang, H., Zhang, C., Zuo, H.X., Xu, P., Niu, Y.M. & Wu, S.S. 2019. Inulin‑type fructans supplementation improves glycemic control for the prediabetes and type 2 diabetes populations: results from a GRADE‑assessed systematic review and dose-response meta‑analysis of 33 randomized controlled trials. Journal of Translational Medicine, 17(410): 1-19, ISSN: 1479-5876. https://doi.org/10.1186/s12967-019-02159-0.
Waterhouse, A.L. & Chatterton, N.J. 1993. Glossary of fructan terms. In: Michio Suzuki, N. y J. Chatterton (eds.). Science and technology of fructans. CRC Press. Boca Raton, USA. Pp. 1-7. ISBN: 0-8493-5111-1.