INFORME ANUAL JULIO 2007-JUNIO 2008 DE PROYECTO PROYECTO No.: 11-2005-1860 (400/05) INFORMACIÓN GENERAL Título: Identificación de Líneas de Frijol Mexicanas con Características de Calidad Similares o Superiores a las de Importación. Responsable (s): Dr. Salvador Horacio Guzmán Maldonado Institución (es): Campo Experimental Bajío, Universidad Autónoma de Querétaro Periodo que cubre el informe: Julio 2007 – Junio 2008 Avance período 100 % Avance global del proyecto 100 % OBJETIVOS Y METAS PROPUESTAS 1. Determinar el análisis proximal de frijol Pinto Saltillo y Rosa de Castilla 2. Determinar el contenido de fenoles totales, antocianinas y oligosacáridos en fijol Pinto Saltillo y Rosa de Castilla. 3. Identificar el efecto del consumo rural (25 kg al año) y urbano 10 kg al año) de frijol Pinto Saltillo sobre la glucosa y colesterol en sangre de ratas diabéticas. ACTIVIDADES DESARROLLADAS 1. Se determinó el análisis proximal de frijol Pinto Saltillo y Rosa de Castilla 2. Se obtuvo el contenido de fenoles totales, antocianinas y oligosacáridos en fijol Pinto Saltillo y Rosa de Castilla. 3. Se identificó el efecto del consumo rural (25 kg al año) y urbano (10 kg al año) de frijol Pinto Saltillo sobre la glucosa y colesterol en sangre de ratas diabéticas. OBJETIVOS Y METAS ALCANZADAS OBJETIVO 1. Determinar el análisis proximal de frijol Pinto Saltillo y Rosa de Castilla 1 Como resultado del análisis de las variedades Pinto Saltillo y Rosa de Castilla, se observó que esta última variedad presenta un menor contenido de fibra (18%) que Pinto Zapata (33%) (Cuadro 1). Este resultado es de interés desde el punto de vista funcional dado que es uno de los compuestos a los que se les ha atribuido el efecto de prevención en el cáncer de colon y el control de glucosa y colesteroles en la sangre. Cuadro 1. Análisis proximal de frijol Rosa de Castilla y Pinto Saltillo. Variedad Rosa de Castilla Pinto Zapata Ceniza 3.8 ± 0.04 3.5 ± 0.06 Proteína 21.5 ± 0.49 23.3 ± 0.09 Grasa 10.0 ± 0.21 10.6 ± 0.48 Fibra 18.0 ± 0.0 33.0 ± 0.0 Carbohidratos 46.7 ± 3.2 29.6 ± 2.1 OBJETIVO 2. Determinar el contenido de fenoles totales, antocianinas y oligosacáridos en frijol Pinto Saltillo y Rosa de Castilla. Con respecto al contenido de fenoles totales, se observó que la variedad Rosa de Castilla presenta mayor contenido comparado con Pinto Saltillo (Cuadro 11). Lo mismo sucedió con respecto al contenido de antocianinas y oligosacáridos. El contenido de antocianinas de Rosa de Castilla presentó el doble (4.32) en comparación con Pinto Saltillo (2.). Lo mismo se observó con rafinosa y verbasbosa (Cuadro 2). Cuadro 2. Contenido de fenoles totales, antocianinas y oligosacáridos en dos variedades de frijol. Oligosacáridos (mg/100 g) Variedad Rosa de Castilla Pinto Zapata Fenoles totales Antocianinas (mg EAG/100 g) (mg EC3G/100g) 704 ± 5 4.32 ± 0.01 538 ± 9 2.16 ± 0.05 Rafinosa 10.0 ± 0.21 10.6 ± 0.48 Estaquiosa 18.0 ± 0.0 33.0 ± 0.0 Verbascosa 46.7 ± 3.2 29.6 ± 2.1 OBJETIVO 3. Identificar el efecto del consumo rural (25 kg al año) y urbano 10 kg al año) de frijol Pinto Saltillo sobre la glucosa y colesterol en sangre de ratas diabéticas. En el estudios sobre el efecto del consumo de las variedades Rosa de Castilla y Pinto Saltillo en ratas diabéticas incluyó un control en el que el grupo de ratas fue alimentado solo con 2 alimento comercial y el otro que fue alimentado con alimento comercial pero que contenía frijol Negro 8025. La variedad Negro 8025 es una variedad que hemos estado estudiando por cuatro años y que ha demostrado que su consumo disminuye significativamente la glucosa y los colesteroles en la sangre de ratas diabéticas. En todas las figuras que se anexan, el primer grupo será identificado como “control” y el segundo como “negro.” El grupo al que se le suministró frijol Pinto Saltillo será identificado como “Pinto” y al que se le suministró Rosa de Castilla será identificado como “Rosa.” El nivel de frijol que se incorporó a la dieta fue el equivalente a 25 Kg por persona (70 kg de peso) por año. Dieta que actualmente se consume en las zonas rurales del país. Contenido de glucosa. Como era de esperarse el efecto del frijol Negro sobre el contenido de glucosa fue similar a resultados anteriores obtenidos por nuestro grupo (Figura 1). A pesar de que el frijol Pinto y Rosa no disminuyeron la concentración de glucosa en el mismo nivel que el frijol Negro, si disminuyeron menos que el control; particularmente en la cuarta semana cuando la enfermedad está muy avanzada. Ganancia en peso y consumo de agua. No se observó ninguna diferencia en esta característica entre los grupos de ratas alimentados con frijol en comparación con el control (Figura 2). Mientras que el consumo de frijol Rosa afecto ligeramente el consumo de agua (Figura 3) Triglicéridos. Sorprendentemente al final del experimento (cuatro semanas) el contenido de triglicéridos en las ratas que fueron alimentadas con frijol Rosa mostró un menor contenido de estos componentes (Figura 4). Se sabe que una de las alteraciones importantes en la diabetes es precisamente el alto nivel de triglicéridos. Mantener bajo estos compuestos contribuye en un buen metabolismo que redunda en el bienestar del paciente. VLDL y colesterol. Los lípidos de muy baja densidad (VLDL) son aquellos que su molécula contiene menor cantidad de proteína y por lo tanto mayor de triglicéridos contribuyendo a complicar el cuadro diabético. El colesterol VLDL es conocido como colesterol malo y transporta triglicéridos endogenos. Se observó que el consumo de frijol Pinto redujo en menor cantidad este tipo de colesterol comparado con Rosa o Negro (Figura 5). A pesar de que Rosa y Negro redujeron el VLDL; Sin embargo, no fue estadísticamente diferente al grupo control. Un comportamiento similar se observó en el contenido de colesterol; no se observaron diferencias significativas entre los diferentes tipos de frijol y el control (Figura 6) 3 Glucosa 500.000 Glucosa en sangre (mg/dL) 450.000 400.000 350.000 300.000 Control 250.000 Negro 200.000 Pinto 150.000 Rosa 100.000 50.000 0.000 1 2 3 4 Tiempo (semanas) Figura 1. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre los niveles de glucosa sanguínea de ratas diabéticas Variación de peso 350.000 300.000 Peso (g) 250.000 200.000 Control Negro 150.000 Pinto Rosa 100.000 50.000 0.000 1 2 3 4 Tiempo (semanas) Figura 2. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la ganancia de peso de ratas diabéticas 4 Figura 3. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre el consumo de agua de ratas diabéticas Figura 4. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de triglicéridos (mg/dL) en ratas diabéticas. 5 Figura 5. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de VLDL (mg/dL) en ratas diabéticas. Figura 6. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de colesterol total (mg/dL) en ratas diabéticas. 6 HDL. Contrario a lo que sucede con los VLDL los lípidos de alta densidad contienen mayor contenido de proteína (55%) y fosfolípidos (25%) y por lo tanto menor de triglicéridos (20%). Su función en la sangre es desechar el colesterol y sus desechos metabólicos. Al colesterol HDL se le conoce como colesterol bueno. El grupo de ratas diabéticas alimentadas con frijol Negro y pinto incrementaron el contenido de HDL y fue mayor que el grupo alimentado con Rosa (Figura 7). LDL. Los lípidos de baja densidad a diferencia de los HDL contienen 50% de triglicéridos. Junto con los VLDL los LDL son conocidos como colesterol malo. Interesantemente, el consumo de los tres tipos de frijol redujo el contenido de HDL en comparación con el control (Figura 8). Lo cual es una condición estable sobre todo cuando la enfermedad está muy avanzada como fue el caso del presente estudio. Como se recordará, la determinación de colesteroles se realizó a la cuarta semana del experimento. Microalbumina y creatinina. No obstante que el aumento del colesterol bueno y la disminución del colesterol malo como resultado del consumo de frijol es altamente deseable, el efecto real del consumo de un alimento sobre un organismo diabético se verá manifestado en la función del riñón y otros órganos como los ojos y el hígado. En este estudio de determinó el contenido de microalbumina y creatinina dos proteína que se presentan en la orina como resultado del daño ranal que se está presentado por la diabetes. El consumo de frijol Negro, Pinto y Rosa disminuyeron la concentración de estas proteínas. Sin embargo, el nivel de microalbumina y creatinina resultado del consumo de frijol Rosa no fue diferente al del control mientras que los niveles de estas proteínas como resultado del consumo de frijol Negro y Pinto si lo fueron (Figuras 9 y 10). Conclusiones. El consumo de frijol Rosa de Castilla muestra un efecto positivo benéfico en ratas diabéticas en lo que respecta a la disminución de glucosa y colesteroles en rata. Sin embargo, nuestros resultados sugieren que no protege al riñón tan eficientemente como lo hace el frijol Negro 8025 o Pinto Saltillo. Una probable explicación sea el bajo contenido de fibra del frijol Rosa en comparación con otros tipos de frijol. Igualmente el alto contenido de polifenoles del frijol Rosa de Castilla pueda estar afectando el estado general de las ratas dado que se ha reportado que altos contenidos de estos compuestos afectan el metabolismo. Una situación similar encontramos con el frijol Flor de Junio Marcela. 7 Figura 7. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de HDL (mg/dL) en ratas diabéticas. Figura 8. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de LDL (mg/dL) en ratas diabéticas. 8 Figura 9. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de microalbúmina (mg/12 hrs) en ratas diabéticas. Figura 10. Efecto de diferentes variedades de frijol cocido incorporado a la dieta (25%) sobre la concentración de creatinina (mg/12 hrs) en ratas diabéticas. 9 Objetivos y Metas por Alcanzar (sin límite) NINGUNA Desglose del Ejercicio Financiero Comentarios Generales __________________________________ Dr. Salvador Horacio Guzmán Maldonado Investigador Programa de Biotecnología 10