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Revista Peruana de Medicina Experimental y Salud Publica

versión impresa ISSN 1726-4634

Rev. perú. med. exp. salud publica v.24 n.2 Lima abr./jun. 2007

 

ARTICULOS ORIGINALES

 

Reducción del colesterol y aumento de la capacidad antioxidante por el consumo crónico de maíz morado (Zea mays L) en ratas hipercolesterolémicas

Cholesterol reduction and increase of antioxidant capacity by chronic consumption of andean purple corn (Zea mays L) in hypercholesterolemic rats 

Jorge Arroyo1a ; Ernesto Raez1b ; Miguel Rodríguez2c ; Víctor Chumpitaz2c ; Jonny Burga2c ; Walter De la Cruz3d ; José Valencia3a

1 Facultad de Medicina Humana, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú. 
2 Facultad Odontología, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú. 
3 Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.
a Químico Farmacéutico
b Médico Patólogo
c Odontólogo
d Médico

Este trabajo fue financiado por el Consejo Superior de Investigación de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, código: 050103085. Ha sido presentado en la IV Jornadas Científicas Sanfernandinas y VII Jornadas de Investigación en Salud organizado por la Facultad de Medicina de la UNMSM, el resumen fue publicado en An Fac Med 2005; 66(Supl 1): S20.

 


RESUMEN

Objetivos: Determinar la actividad hipocolesterolémica y antioxidante del consumo crónico del extracto hidroalcohólico atomizado del maíz morado (Zea mays L) en ratas hipercolesterolémicas. Materiales y métodos: Se utilizaron cinco grupos de seis ratas Holtzmann cada uno, uno sin hipercolesterolemia (control negativo), y cuatro con hipercolesterolemia inducida por consumo de colesterol puro vía oral durante 60 días: control positivo y tres para las dosis de 250, 500 y 1000 mg/kg, respectivamente. En el día 60 se determinaron los niveles séricos de colesterol total, triglicéridos y colesterol HDL (mg/dL), así como de malondialdehido (mmol/L) para determinar la actividad antioxidante. Se comparó la diferencias de medias con ANOVA y test de Tukey. Resultados: Se observó una disminución del colesterol total en las ratas hipercolesterolémicas que consumieron dosis de 250 y 500 mg/kg en relación con el grupo control positivo (reducción de 21,5 y 11,2% respectivamente, p<0,01). No se observaron diferencias significativas sobre los niveles de triglicéridos y colesterol HDL. A mayor dosis se maíz morado se encontró una mayor reducción de radicales libres, con la dosis de 1000 mg/kg se redujo en 56,4% los niveles de malondialdehido (p< 0,01). Conclusiones: En condiciones experimentales, el consumo crónico del extracto hidroalcohólico atomizado de maíz morado disminuye los niveles de colesterol total y aumenta la capacidad antioxidante.

Palabras clave: Plantas medicinales; Agentes hipolipemiantes; Antioxidantes, Alimentos funcionales (fuente: DeCS BIREME).

 


ABSTRACT

Objetives: To determine the hypocholesterolemic antioxidant activity of the Andean purple corn (Zea mays L) hydroalcoholic extract atomized chronic consumption in hypercholesterolemic rats. Material and methods: Five groups of six Holtzmann rats each were used, one without hypercholesterolemia (negative control), and four with induced hypercholesterolemia by oral intake of pure cholesterol by 60 days: positive control and three for doses of 250, 500 y 1000 mg/kg, respectively. In 60 day were determin the seric levels of total cholesterol, triglycerides and HDL cholesterol (mg/dL), as well as malondialdehyde (mmol/L) to determine the antioxidant activity. We compared the mean differneces with ANOVA and Tukey test. Results: We observed a decrease in total cholesterol in hypercholesterolemic rats that consumed Andean purple corn doses of 250 and 500 mg/kg in compared whit positive control group (reduction of 21,5 y 11,2% respectively, p<0,01). No significant differences in levels of triglycerides and HDL cholesterol were observed. A higher dose is purple corn was a further reduction of free radicals, with a dose of 1000 mg/kg decreased by 56.4%, levels of malondialdehyde (p< 0,01). Conclusions: In experimental conditions, the chronic consumption of the hydroalcoholic atomized extract of Andean purple corn decreased total cholesterol and increased the antioxidant capacity.

Key words: Plants, medicinal; Hypolipidemic agents; Antioxidants; Functional foods (source: DeCS BIREME).

 


INTRODUCCIÓN

Zea mays L variedad morado (maíz morado) es una planta oriunda de América, constituyó uno de los principales alimentos de las numerosas tribus indígenas en la época precolombina y se le atribuyen diversas propiedades medicinales1,2. En el Perú su consumo es popular y masivo en forma de chicha morada y mazamorra morada3. Los componentes químicos presentes en el maíz morado son esencias, ácido salicílico, grasas, resinas, saponinas, sales de potasio y sodio, azufre y fósforo, pero ante todo compuestos fenólicos4. Además, se ha informado sobre la existencia de cianidina 3- glucósido en la semilla del Zea mays L variedad morado, como la principal antocianina (flavonoide) contenida en este fruto5-7.

Diversos estudios epidemiológicos apoyan la relación entre el consumo de alimentos ricos en compuestos fenólicos, como el Zea mays L, y una baja incidencia de enfermedad cardiaca coronaria, ateroesclerosis y ciertas formas de infarto y cáncer8-11. Recientemente, se ha reportado que estos alimentos tienen actividad antioxidante y pueden mejorar los perfiles lipídicos en modelos experimentales12,13.

Así, los objetivos de este estudio fueron determinar la influencia sobre el perfil lipídico (colesterol total, HDL y triglicéridos) y el nivel de lipoperoxidación al administrar por vía oral durante 60 días el extracto hidroalcohólico atomizado de Zea mays L en ratas con inducción de hipercolesterolemia por colesterol.

MATERIALES Y MÉTODOS

PREPARACIÓN DEL EXTRACTO HIDROALCOHÓLICO DE Zea mays L

Se separaron los granos de la coronta. La coronta se llevó a sequedad a temperatura menor de 40 ºC; se la pulverizó en molino, luego fue sometida a maceración en una solución hidroalcohólica y, después de ocho días, se filtró y el producto de este proceso se sometió a una operación de atomización, resultando un polvo fino denominado extracto hidroalcohólico atomizado de Zea mays L, el que se mezcló con maltodextrina para su mejor estabilidad, este proceso ha sido desarrollado por Laboratorios Fitofarma EIRL.

ESTUDIO FITOQUÍMICO

La detección de metabolitos secundarios se realizó mediante pruebas químicas de caracterización (reacción de Dragendorf, reacción de Shinoda, prueba de la espuma, reacción del tricloruro férrico, reacción de la gelatina, reacción de Lieberman-Burchard, reacción de la Ninhidrina y reacción de Molish), según Lock14.

MODELO EXPERIMENTAL

Se utilizaron 30 ratas albinas machos cepa Holtzmann con peso promedio de 180 ± 20 gramos procedentes del Instituto Nacional de Salud (Lima, Perú), con condicionamiento previo de 48 horas, con agua y alimento a libertad.

La hipercolesterolemia fue inducida considerando el método seguido por Ruiz-Roso et al.15 con modificación en la forma de administración del colesterol (colesterol al 97% Sigma), que fue por vía oral en dosis de 62,5 mg/kg suspendido en goma tragacanto al 2%.

Se trabajó con cinco grupos de seis ratas cada uno, al grupo control negativo no se le indujo hipercolesterolemia y a los otros cuatro sí; tres de ellos recibieron tratamiento con diferentes dosis del extracto hidroalcoholico atomizado de Zea mays L (250, 500 y 1000mg/kg) administrado por vía oral durante dos meses.

MEDICIÓN DE ACTIVIDAD HIPOLIPEMIANTE Y ANTIOXIDANTE

Luego de los dos meses, se extrajeron muestras de sangre para evaluar el nivel de colesterol total, HDL, triglicéridos, según el método enzimático utilizado por el laboratorio clínico. Adicionalmente, se realizaron cortes histológicos de arteria aorta para observar los efectos del extracto hidroalcohólico atomizado de Zea mays L sobre este tejido.

La actividad antioxidante fue determinada en suero siguiendo la técnica de Buege et al.17, se tuvo en cuenta la prueba de lipoperoxidación, que implica la conversión oxidativa de ácidos grasos insaturados, como hidroperóxidos lipídicos o lipoperóxidos; los que fueron medidos mediante la producción de malondialdehído que al reaccionar con el ácido tiobarbitúrico formaron un complejo coloreado que fue leído a 535 nm; siendo expresados en número de moles de malonaldialdehído X 10-6.

ANÁLISIS DE DATOS

Los datos de hipercolesterolemia y lipoperoxidación fueron sometidos a un análisis de varianza, seguidos de una prueba de Tukey, para buscar diferencias significativas entre los grupos. Se consideró que existe diferencias significativas cuando p < 0,05. Los resultados de los experimentos son presentados como la media ± el error estándar.

RESULTADOS

Los hallazgos del estudio fitoquímico preliminar muestran una gran cantidad de compuestos fenólicos, flavonoides y glicósidos caracterizados mediante las pruebas de tricloruro férrico, de Shinoda y de Molish respectivamente, en el extracto hidroalcohólico atomizado del maíz morado (Tabla 1).

 

 

El modelo experimental (control positivo) indujo un aumento del colesterol total (17,4%) y triglicéridos (18,4%), así como una disminución del colesterol HDL (14,6%) en relación con el grupo no inducido (control negativo). Se observó que el tratamiento con el extracto hidroalcohólico atomizado de maíz morado, redujo los niveles de colesterol total (ANOVA, p<0,05), la dosis de 1000 mg/kg no tuvo efecto sobre el nivel de colesterol (p>0,05, test de Tukey), pero sí las de 250 y 500 mg/kg que fueron menores que el grupo control positivo (reducción de 21,5 y 11,2% respectivamente, p<0,01, test de Tukey) aunque no se evidenció diferencias entre estos (Figura 1a).

Para el caso de los triglicéridos (Figura 1b), si bien se evidencia una reducción de 7,3 mg/dL en el grupo de maíz morado de 500mg/kg en relación con el control positivo, no fue significativo (ANOVA, p>0,05). Similar situación se evidencia para el colesterol HDL (ANOVA, p>0,05) debido a una gran variabilidad de los resultados y un pequeño tamaño muestral (Figura 1c).

 

 

El grupo control positivo desarrolló ateromas en la aorta, que no se presentaron en el control negativo (Figura 2). Se observó una disminución notable de formaciones ateromatosas en los grupos tratados con dosis incrementales del extracto hidroalcohólico de Zea mays L, como se muestran en la figuras 3a y 3b (250 mg/kg y 500 mg/kg respectivamante); existiendo una ausencia total de ateromas en las arterias de muestras tratadas con una dosis de 1000 mg/kg (Figura 3c).

 

 

 

 

El modelo experimental (control positivo) provocó un aumento del 38,5% de los niveles de radicales libres (en relación con el control negativo). Se registró una notable disminución de los niveles de radicales libres en las ratas que fueron sometidas a inducción de hipercolesterolemia y que recibieron el extracto hidroalcohólico de Zea mays L, siendo esta disminución mayor con el aumento de la dosis (ANOVA, p<0,03), mostrando una mayor reducción (56,4%, p<0,01) en relación con el control positivo con la dosis de 1000 mg/kg (Figura 4).

 

 

DISCUSIÓN

Se demostró que el consumo crónico de maíz morado en la forma de extracto hidroalcohólico atomizado produjo una reducción de los niveles de colesterol total y aunque no se demostró en forma evidente su efecto positivo sobre los triglicéridos y el colesterol HDL, esto se pudo deber al limitado tamaño de la muestra y a la variabilidad de los resultados, por lo que en experimentos con mayor número de animales posibilitaría confirmar estos hallazgos. 

La actividad hipocolesterolémica observada podría explicarse con lo reportado por Ravi et al.18 quienes demostraron la actividad hipolipemiante del extracto Eugenia jambolana y lo relacionan con su alto contenido en flavonoides, glicósidos y compuestos fenólicos; metabolitos secundarios encontrados en el extracto de Zea mays L (Tabla 1).

Asimismo, porque los taninos conllevan a una inhibición de la absorción intestinal de colesterol e incremento de la excreción de ácidos biliares, como lo explica Nakamura & Tonogai19 en sus hallazgos de hipocolesterolemia para el extracto vegetal evaluado; y, posiblemente los taninos presentes en Zea mays L hayan contribuido en la reducción del colesterol; así como la consecuente disminución en la formación de placas ateromatosas (Figura 3). Adicionalmente, Xu J et al.20 demostraron que la cianida-3-glucósido (principal antocianina hallada en el Zea mays L.5,6) produce un upregulation de la expresión de oxido nítrico sintasa, por lo que a través de este mecanismo, se sugiere una prevención de arteriosclerosis como efecto benéfico a largo plazo de los flavonoides.

Se observó una notable acción antioxidante dosis dependiente (Figura 4), estos resultados concuerdan con los reportes de in vitro realizados por Cisneros-Zevallos et al.21,22 que demostraron la actividad antioxidante - y también anticancerígena- de la fracción fenólica del extracto de maíz morado. Diversos estudios atribuyen a estos productos ricos en compuestos fenólicos como los responsables de su actividad antioxidante23,24. 

Gorinstein25 encontró disminución de los niveles de lípidos plasmáticos y un incremento de la actividad antioxidante del plasma en ratas que recibieron compuestos fenólicos, resultados muy semejantes a los obtenidos en este estudio con Zea mays L. Por otro lado, Tsuda et al.26 en un experimento de 12 semanas no encontraron efecto sobre los niveles de colesterol y triglicéridos en una dieta rica en maíz morado; sin embargo, demostraron una reducción del peso corporal y acumulación de triglicéridos en hígado y en grasa blanca del epidídimo de ratas.

En conclusión, se demuestra la actividad hipocolesterolémica y antioxidante del consumo crónico de maíz morado en un modelo experimental; estos resultados proveen las primeras evidencias para el uso y consumo del maíz morado como alimento funcional, para mejorar los niveles de antioxidantes y reducir el colesterol total; sin embargo, es necesario continuar con esta línea de investigación que permita dilucidar los beneficios del consumo humano, de un producto tradicional en la cocina peruana, como lo es el maíz morado.

AGRADECIMIENTO

A laboratorios Fitofarma EIRL y Peruvian Nature S&S SAC por haber brindado el extracto hidroalcohólico atomizado de Zea mayz L (maíz morado) y contribuido con los materiales (animales de experimentación y su alimento) y el colesterol químicamente puro; así como subvencionar el procesamiento de las muestras de laboratorio clínico.

 

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Correspondencia: 
Dr. Jorge Arroyo Acevedo
Facultad de Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú. 
Dirección: Calle Acuarios 104, Urbanización Naval. Ventanilla, Callao 
Teléfono: (511) 553-4736 
Correo electrónico: jorgeluis_arroyoacevedo@yahoo.es