Caracterización fisicoquímica y nutracéutica de amaranto (Amaranthus hypochondriacus) cultivado en San Luis Potosí

Abstract

"La caracterización de cultivos alimenticios subutilizados es una estrategia para incrementar y diversificar las fuentes de cultivos mundiales. El amaranto es una planta tradicional mexicana que provee tanto hojas y semillas comestibles con un alto valor nutritivo pero ha permanecido subutilizado. Dos variedades comerciales (Criolla y Nutrisol) y dos variedades nuevas (DGETA y Gabriela) de semillas de A. hypochondriacus se cultivaron es San Luis Potosí como un esfuerzo para introducir cultivos alternativos en regiones donde las condiciones climáticas son adversas para los cultivos mas comunes. El objetivo de este trabajo fue estudiar la adaptabilidad de amaranto a las condiciones extremas de cultivo, así como también caracterizar los péptidos bioactivos presentes en las proteínas de reserva y la caracterización del almidón, el mayor componente de la semilla. Los resultados mostraron que Criolla y DGETA tuvieron el mayor rendimiento en campo (1474.7 y 1421.9 kg/ha respectivamente). La variedad con mayor contenido de proteína de Gabriela (17.3 %) seguido de Criolla y Nutrisol (15.0 aproximadamente). Un modelo de predicción de los péptidos activos en proteínas de semilla mostró que las principales actividades de péptidos bioactivos fueron antihipertensión (inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina I) e inhibidor de proteasas (Dipeptidil aminopeptidasa IV). El lunasin, un péptido anticáncer de soya, fue encontrado en proteínas de reserva de amaranto. La concentración promedio en los extractos totales de proteínas fue de 11.1 μg de Lunasin/g de proteína total, el cual es más bajo al valor reportado en soya. Un ensayo de Western blot permitió la identificación de Lunasin con un peso molecular de 18.5 kDa, diferente que el de soya con un tamaño de 5.4 kDa, el cual no se detectó. Mediante MALDI-TOF se observó que el péptido tipo Lunasin corresponde a más del 60% de la secuencia del péptido Lunasin de soya. Por medio de electroforesis bidimensional se caracterizó el patrón de proteínas asociadas a gránulos de almidón y con el cual fue posible la identificación de una enzima sintetasa asociada al gránulo. La caracterización morfológica de los gránulos de almidón de amaranto mostró que tenían una forma hexagonal."

"Characterization of underutilized food crops is a strategy to increase and diversify the world's sources of crops. Amaranth is a traditional Mexican plant, which provides both grains and tasty leaves of high nutritional value but has remained underutilized. Two commercial (Criolla and Nutrisol) and two new varieties (DGETA and Gabriela) of A. hypochondriacus seeds were grown in San Luis Potosí, as an effort to introduce alternative crops in regions where climate conditions are adverse for most of the common crops. The aim of this work was to study the adaptability of amaranth to extreme conditions of culture, as well as, characterize the bioactive seed storage proteins and amaranth starch; the major seed component. The results showed that Criolla and DGETA varieties had the higher seed yield (1474.7 and 1421.9 kg/ha respectively). The variety with higher protein content was Gabriela (17.3 %) followed by Criolla and Nutrisol (15.0% approximately). Prediction model of other active peptides in amaranth seed proteins showed that the main bioactive peptides were antihypertensive, protease inhibitors and opioid. Lunasin, an anticancer peptide from soy was found in amaranth seed storage proteins The average concentration in the whole seed protein extract was 11.1 μg lunasin/g total protein, which is lower than that in soybean. Western blot allowed lunasin identification with a molecular weight of 18.5 kDa, different than the soybean size of 5.4 kDa, which was not detected. MALDI-TOF revealed that amaranth lunasin-like peptide corresponded to more than 60% of the soybean lunasin peptide sequence. By 2D electrophoresis was characterized the pattern of amaranth starch granule-associated proteins in which was possible to identify a syntase granule-bound enzyme. The morphological characterization of amaranth starch granules showed a hexagonal shape."