Proyecto Tesis Moringa - Toxicologia

5/24/2018 Proyecto Tesis Moringa - Toxicologia

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

ESCUELA DE POST GRADO

MAESTRIA EN TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

PROYECTO DE TESIS:

CARACTERIZACION TOXICOLOGICA Y DE LA PRESENCIA DEALERGENOS EN TORTA DE MORINGA (Moringa olefera)

EJECUTOR:

Lady Nathaly Comettant Cruzado

ASESOR:

Marcial I. Silva Jaimes

La Molina, 2014


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I. INTRODUCCION

Moringa oleifera, rbol perteneciente a la familia Moringaceae, es nativo de las

estribaciones meridionales del Himalaya y en la actualidad se cultiva prcticamente en todas

las regiones tropicales, subtropicales y semiridas del mundo. Puede crecer en condiciones de

escasez de agua, pero su cultivo intensivo, con irrigacin y fertilizacin, aumenta los

rendimientos de biomasa hasta superar las 100 toneladas por hectrea (Foidl, Makkar y

Becker, 2001).

Se conoce por diferentes nombres vernculos, tales como: marango, moringa, resed,

rbol de rbano, rbol de la baqueta, ngela, rbol de los esprragos, rbol de las perlas, rbol

"ben", rbol de la vida y rbol de los milagros (Fuglie, 2001). Este ltimo nombre es una

medida de la importancia de esta planta para solucionar problemas de salud que, de otra

manera, podran considerarse incurables.

Desde hace milenios, prcticamente todas las partes de M. oleifera han sido utilizadas

por el hombre. Las hojas, las flores, los frutos y las races son apreciados por su valor nutritivo

y pueden ser usados tanto en la alimentacin humana como en la animal. Las hojas son

excepcionalmente ricas en vitaminas y diferentes aminocidos, por lo que se recomiendan para

tratar problemas de malnutricin en nios (Fuglie, 2001).


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Tambin se emplean como forraje, biopesticida y para la produccin de biogs (Fahey,

2005). Las semillas se utilizan en la alimentacin, la medicina, el tratamiento de aguas y como

fertilizantes (Foidl et al., 2001).

El aceite se usa en la industria de perfumera y la de cosmticos como lubricante, en la

alimentacin humana y en la produccin de biodiesel (Rashid, Anwar, Moser, y Knothe,

2008). Las cascarillas de las semillas sirven de materia prima para la produccin de carbn

activado y de intercambiadores aninicos. La planta tambin se emplea como cerca viva o

cortina rompevientos, mientras que la biomasa lignocelulsica del tronco y de las ramas puede

ser utilizada como material de construccin y para producir pulpa celulsica y etanol (Fahey,

2005).


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II. PROBLEMA DE LA INVESTIGACION

2.1 Problema Principal

2.2 Problemas especficos

III. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

3.1 Objetivo principal

Determinar las caractersticas fisicoqumicas de la torta deMoringa oleifera.

3.2 Objetivo Especfico.

Determinar la toxicidad de la torta delMoringa oleifera.

Evaluar las caractersticas fisicoqumicas del mejor tratamiento para la obtencin de latorta deMoringa oleifera.


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IV. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

El trmino "desnutricin (malnutricin) proteico-energtica" es relativamente

nuevo, esta condicin era anteriormente conocida como "deficiencia proteico-

energtica o calrica", este trmino incluye una variedad de condiciones que vara de

una situacin leve o moderada a una situacin severa (marasmo o kwashiorkor). La

desnutricin proteico-energtica es uno de los problemas nutricionales ms importante

en los nios en pases en desarrollo. Este problema se encuentra tambin en la mayora

de los pases de Amrica Latina y el Caribe, se presenta en los nios que consumen

una cantidad insuficiente de alimentos para satisfacer sus necesidades de energa y

nutrientes. La deficiencia de energa es la causa principal. La primera manifestacin

importante de este problema nutricional es una detencin del crecimiento (los nios

son ms pequeos en estatura y tienen un menor peso que otros nios de la misma

edad). Este proceso se encuentra frecuentemente agravado por la presencia de

infecciones. Los nios que presentan desnutricin proteico-energtica tienen menos

energa para realizar sus actividades diarias, aprenden con dificultad y presentan baja

resistencia a las infecciones.

La desnutricin proteico-energtica (DPE) se presenta con una mayor

frecuencia y gravedad en los pases que tienen elevados ndices de pobreza y de

inseguridad alimentaria. Los nios que presentan desnutricin proteico-energtica

provienen generalmente de familias pobres de las zonas rurales y urbanas, en algunos

pases existen regiones o comunidades donde la pobreza est muy extendida y este

problema puede alcanzar una gran proporcin de la poblacin infantil y pre-escolar.

Las familias que no disponen de suficientes alimentos durante todo el ao para el

consumo familiar, ya sea por una insuficiente produccin de alimentos (reas rurales) o

por tener muy bajos ingresos (reas urbanas) son las ms susceptibles a la DPE. Otra


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causa importante, cuando no hay una limitacin de recursos en la familia, puede ser el

desconocimiento de las bases de una alimentacin adecuada y sobre todo de las

necesidades particulares de energa y nutrientes que tienen los nios.

Los nios (lactantes y preescolares) son los grupos ms vulnerables a la

malnutricin. Las mujeres embarazadas y en perodo de lactancia constituyen otro

grupo de riesgo, juntamente con las personas de la tercera edad y aqullas que estn en

perodo de recuperacin de algunas enfermedades. La DPE afecta con mayor

intensidad a los nios pequeos, sobre todo a partir de los cuatro o seis meses, perodo

en que la leche materna, hasta ese momento alimento exclusivo del nio, es

complementada con otros alimentos. El problema puede ser mayor cuando el nio no

recibe leche materna o cuando sta es insuficiente, ya que depender mucho del

suplemento de la leche que se proveer al nio, adems de las condiciones de higiene y

la cantidad. Se debe tener un cuidado especial con los alimentos que se utilicen para el

destete (cuando se suspende la lactancia materna), ya que stos deben proporcionar

toda la energa y los nutrientes que se necesitan para el desarrollo y crecimiento normal

del nio.


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V. MARCO TEORICO

5.1 Moringa.

Moringa oleifera Lam., conocido comnmente como Marango, resed, rbol de rbano

(horseradish tree), rbol de baqueta (drumstick tree), ngela, rbol de los esprragos, rbol de

las perlas, rbol "ben", Bean oil tree y por varios otros nombres, es un rbol miembro de la

familia Moringaceae que crece en el trpico y es originaria del sur del Himalaya, noreste de

India, Pakistn, Bangladesh y Afganistn (Makkar y Becker, 1997).

La Moringa es un rbol siempreverde o deciduo de tamao pequeo y crecimiento

acelerado que usualmente alcanza de 10 a 12 m de alto. Tiene una copa abierta y esparcida deramas inclinadas y frgiles, un follaje plumoso de hojas pinadas en tres, y una corteza gruesa,

blanquecina y de aspecto corchoso. Se valora principalmente por sus frutas, hojas, flores,

races, todas comestibles, y por el aceite (tambin comestible) obtenido de las semillas. Se usa

extensamente en la medicina tradicional en las reas en donde es nativo y en donde ha sido

introducido (John A. Parrota).

Las hojas de la Moringa fueron recientemente identificadas por el World Vegetable

Center (Taiwan) como el vegetal con el ms alto valor nutricional entre 120 tipos de especiesalimenticias estudiadas. Fcil de cultivar y resistente a las sequas, este rbol produce gran

cantidad de hojas con alto concentrado en protenas, vitaminas y minerales: 100 gramos de

hoja fresca de Moringa proveen la misma cantidad de protena que un huevo, tanto hierro

como un bistec, tanta Vitamina C como una naranja y tanto calcio como un vaso de leche.

La moringa se est revelando como un recurso de primer orden y bajo coste de produccin

para prevenir la desnutricin y mltiples patologas, como la ceguera infantil, asociadas a

carencias de vitaminas y elementos esenciales en la dieta.Esta planta tiene un futuro prometedor en la industria diettica y como alimento

proteico para deportistas especialmente atendiendo a su carcter de alimento natural.


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Otras ventajas aadidas son su carcter ornamental, su gran velocidad de crecimiento,

su facilidad de cultivo, su capacidad de aceptar grandes podas y su gran rusticidad. Adems

tiene otros mltiples usos que detallamos ms adelante.

Los antiguos escritores Snscritos la conocan como una planta medicinal. Escritos

Hindes antiguos que datan de aos anteriores a 150 AC se refieren a la planta Moringa y a

sus usos. Los primeros Romanos, Griegos y Egipcios apreciaban la Moringa por sus

propiedades teraputicas, y tambin la utilizaban para proteger la piel, hacer perfumes y

purificar el agua para beber. La misma Biblia en el libro del xodos 15:22-27 se refiere a la

planta como purificadora del agua del Mar Rojo.

En el siglo 19, plantaciones de Moringa en el Caribe exportaron el aceite de la planta hacia

Europa para perfumes y lubricantes para maquinaria. La Moringa ha estado dando pasos

agigantados en varias sociedades por miles de aos. Susremedios han pasado de generacinen generacin en medicina casera. La Moringa es ciertamente uno de los descubrimientos ms

recientes de la ciencia moderna.

En Amrica Latina y Centroamrica la Moringa o Marango se introdujo y naturaliz en

1920 como un rbol ornamental y fue utilizado como cerca viva y cortinas rompe vientos.

Moringa olefera es un excelente floculante natural para purificacin de aguas, energtico,

fuente de materia prima de celulosa y de hormonas reguladoras de crecimiento vegetal; usos

en los cuales existen investigaciones en marcha.Las partes ms tiles de Moringa son las hojas y vainas. Las hojas, un vegetal popular, ricas en

vitaminas y minerales tambin pueden tomarse como en t. Los mdicos las recomiendan

especialmente a las madres lactantes.

La semilla de Moringa contiene un 35 % de aceite. Es un aceite de muy alta calidad,

poco viscoso y dulce, con un 73 % de cido oleico, de calidad por tanto similar al aceite de

oliva. Empleado en cocina, no se vuelve rancio, muy bueno para alio de ensaladas. Tambin

puede tener interesantes aplicaciones en lubricacin de mecanismos y fabricacin de jabn y

cosmticos. Este aceite arde sin producir humo, es apto por tanto como combustible para

lmparas.

Los subproductos derivados del procesado de la semilla forman una torta muy indicada

como fertilizante natural con un alto contenido en nitrgeno.


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Las hojas de Moringa constituyen uno de los forrajes ms completos que se puedan

imaginar. Muy ricas en protena, vitaminas y minerales y con una palatabilidad excelente las

hojas son vidamente consumida por todo tipo de animales: rumiantes, camellos, cerdos, aves,

incluso carpas, tilapias y otros peces herbvoros.

Tabla 1. Clasificacin taxonmica de la Moringa

TAXONOMIA

Familia Moringceas.

Origen Capparidales.

Clase Magnoleopesida.

Genero Moringa

Especies arboreaconcanensis

drocanensisdrouhardiihildebrandtii

pygmeae

peregrina

ovalaifoliarospoliana

stenopetala

rivaeoleifera

borziana


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Se la conoce con diferentes nombres triviales como: Behenbaum (alemn); West

Indian ben (ingls); Benzolive (francs); Sndalo cerleo (italiano); Moringuiera (Portugal);

Cedra (Brasil); rbol del ben, Morango, Moringa (espaol); Dandalonbin (Burma); ngela

(Colombia); Marango (Costa Rica); Palo Jeringa, Palo de Tambor (Cuba); Palo de abejas

(Repblica Dominicana); Tebebrinto ( El Salvador); Sajina (Fiji); Perlas, Paraso blanco

(Guatemala); Saijhan (Guyana); Benzolive, Benzolivier, Ben oleifere (Haiti); Maranga calalu

(Honduras); Sahijna, Sarinjna (Hind); Kalor, Kelor (Indonesia); Nvrd (Mal); Marengo

(Nicaragua); Jacinto (Panam); Malunkai (Filipinas); Resada, Ben, Jasmn francs (Puerto

Rico); Nbday, Sap-Sap (Senegal); Dangap (Somalia); Murunga (Sri Lanka); Ruwag, Alim

(Sudn); Kelor (Surinam); La mu (Taiwn); Mlonge (Tanzania); Mupulanga, Zakalanda

(Zimbabwe).

VI. METODOLOGIA

6.1 Tipo de investigacin.- Descriptivo transversal

6.2 Formulacin de la hiptesis.- No hay hiptesis

6.3 Identificacin de variables.-

Variable independiente:

Variable dependiente:

6.4 Definiciones operacionales6.4.1 Materia Prima.- Como materia prima se utilizo harina de moringa desgrasada.6.4.2 Determinacin de humedad, ceniza y grasa. Se determinara de acuerdo de los

mtodos estndar de la A.O.A.C. (1980).

6.4.3 Determinacin de contenido de fibras.- El contenido en fibra total se determinmediante el mtodo enzimtico-gravimtrico (Lee et al., 1992). Las muestras (1 g) se

homogeneizaron en 40 ml de Mes 50 mM, Tris 50 mM, pH 8.2 y sucesivamente se


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digirieron con 50 |l de una solucin de a-amilasa termoestable (15 min a 95 C), 100

l de una solucin de proteasa, 50 mg/ml (30 min a 60 C) y 300 l de una solucin de

amiloglucosidasa (30 min a 60 C).Tras la digestin, las muestras se filtraron por

filtros con tamao de poro de 40-60 m y el residuo insoluble se pes y sec

determinndose el contenido proteico y de cenizas. El porcentaje en fibra total se

calcul con la siguiente formula:

Fibra total (%)= [residuo insoluble (g) protena (g)cenizas(g)]

muestra (g) x 100

6.4.4. Determinacin de lpidos libres

Para la determinacin de lpidos libres, la harina o el aislado se extrajo con hexano

durante 6 horas a temperatura ambiente con una relacin harina: disolvente 1:10 (p/v)

6.4.5 Determinacin de lpidos asociados.-

Los lpidos asociados se extrajeron siguiendo el mtodo de Nash et al. (1967). Para

ello, el aislado proteico fue extrado con etanol del 86% en proporcin 1:25 (p:v) a T ambiente

durante 36 horas.

6.4.6 Determinacin de azucares solubles.-

La cantidad de azcares solubles fue determinada mediante el mtodo de Dubois et al.(1956). Para ello, 5 g de la harina desengrasada fueron extrados con 200 mi de etanol del 95%

mediante agitacin durante dos horas a temperatura ambiente. Tras centrifugar a 4000 X g

durante 15 min, el sobrenadante fue filtrado a travs de papel Whatman n.-1. Los azcares

solubles se estimaron colorimtricamente usando una curva estndar de glucosa.

6.4.7. Determinacin de polifenoles.-

Se realiz a partir de un extracto etanlico obtenido de forma similar al utilizado para

la determinacin de los azcares solubles. El volumen de etanol se redujo a 25 mi mediante

concentracin en vaco. La muestra se filtr por papel Whatman n1, utilizndose alcuotas

para medir la absorbancia a 324 nm. La cantidad de compuestos fenlicos se determin como

equivalentes de cido clorognico (Moeres et al., 1948)


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6.4.8 Determinacin de slidos disueltos.-Los slidos disueltos se determinaron por gravimetra llevando a sequedad un extracto

etanlico del 95%.

6.4.9 Absorcin del aguaSe determin de acuerdo con Sosuiski (1962). Para ello las muestras (3 g) se mezclaron

con 25 mi de agua y se agitaron 6 veces durante 1 min a intervalos de 10 min. La mezcla se

centrifug a lOOOxg durante 25 min, el sobrenadante se desech y el residuo se calent en un

horno a 50 C durante 25 min para eliminar el resto del agua no absorbida. A continuacin el

residuo se pes y la absorcin de agua se expres como gramos de agua absorbida por 100

gramos de muestra.

6.4.10 Absorcin de aceite

Se sigui el mtodo de Lin et al. (1974). Para ello, muestras de 0.5 g se mezclaron con

6 mi de aceite de moringa y se dejaron en reposo durante 30 min. La mezcla se centrifug a

1600xg durante 25 min y se midi el volumen del sobrenadante. Los resultados se expresaron

como gramos de grasa absorbida por 100 g de muestra.

6.4.11 Contenido en nitrgeno no proteico.-La determinacin del nitrgeno no proteico se realiz mediante el mtodo de Bhatty et

al. (1973). Para ello la harina fue extrada con etanol del 70% en una proporcin 1:40 (p:v). Se

agit durante una hora a temperatura ambiente y se centrifug a 4000xg durante 10 min. En el

sobrenadante se determin el contenido en nitrgeno por el mtodo de Kjeldahl (AOAC

1975).

6.4.12 Contenido en nitrgeno proteico.-

La determinacin de nitrgeno total se realiz segn el mtodo de Kjeldahl (AOAC

1975). El contenido en nitrgeno proteico se obtuvo por la diferencia con el no proteico. Se

utiliz el factor 6.25 para obtener las cantidades proteicas correspondientes.


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6.4.13 Digestibilidad proteica in Vitro

Se evalu de acuerdo al mtodo de Hsu et al. (1997). Las soluciones proteicas (6.25

mg/ml en aguadestilada) se ajustaron a pH 8 con NaOH 0.1 N agitndose durante dos horas a

37 C en un bao. La mezclade proteasas (1.6 mg tripsina, 3.1 mg quimiotripsinay 1.3 mg

peptidasa/ml) se mantuvo en hielo y seajust tambin a pH 8 con 0.1 N NaOH. La solucin de

enzimas se aadi a la de protenas en una relacin 1:10 (v:v), registrndose la disminucin de

pH tras unperodo de 10 min. El porcentaje de digestibilidad proteica(Y) se calcul a partir

de la ecuacin Y=210.47-18. 1X, donde X representa el valor de pH tras 10 min

(Hsu et al., 1977).

6.4.14.- Anlisis de aminocidos

Las muestras (10 mg) se hidrolizaron con 4 mi de HCI 6N. Las soluciones se incubaronen atmsfera de nitrgeno durante 24h a 100 C. Los aminocidos se determinaron mediante

hidrlisis acida, tras derivatizacin con dietil etoximetilenemalonato, mediante HPLC de

acuerdo con el mtodo de Alaiz et al. (1992), usando el cido D,L-a-aminobutrico como

estndar interno. Las prdidas de aminocidos sensibles a la hidrlisis acida se consideraron

para una cuantificacin precisa. El equipo de HPLC consisti en un multisistema Model 600E

con un detector 484 UV-Vis (Waters, Milford, MA). La separacin se realiz con una

columna de fase reversa 300 x 3.9 mm I.D. (Novapack Ci8, 4|j, Waters) utilizando un sistemade gradiente binario. Los solventes usados fueron (A) 25 mM

acetato de sodio con 0.02% azida sdica (pH 6) y (B) acetonitrilo. Los solventes se inyectaron

en la columna con un flujo de 0.9 ml/min de la siguiente forma: tiempo 0-3, min, gradiente

linear de A:B (91:9) a A:B (86:14); 3-13 min, elucin con A:B (86:14); 13-30 min, gradiente

linear de A:B (86:14) a A:B (69:31); 30-35 min, elucin con A:B (69:31). La columna se

mantuvo a 18 C con un controlador de temperatura (Julabo F1O).

6.4.15 Determinacin del punto isoelctrico

La harina desengrasada de colza se extrajo tres veces con NaOH 0.2% en una relacin

1:10 (p:v). Los extractos se centrifugaron a 4000xg durante 20 min.

Se reunieron los sobrenadantes y se determin el nitrgeno total. A continuacin se tomaron

alcuotas que se llevaron a diferentes pHs desde 2.5 hasta 6.5 a intervalos de 0.5 unidades de


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pH. Se centrifugaron estas alcuotas a 4000xg durante 20 min. y se recuperaron los

sobrenadantes en los que se determin el nitrgeno. Con estos valores, referidos al extracto

alcalino de partida, se determin el punto isoelctrico.

6.5 Diseo de la investigacinEn la figura 1 se muestra el sistema de obtencin de aislado de protenas de moringa.

La HCD recibe primero un pretratamiento con el objeto de reducir los contenidos de

compuestos no deseables en el producto final tales como fibras, azcares reductores,

polifenoles, sales o lpidos. Dicho tratamiento consiste en cuatro lavados con agua, seguido de

un proceso de flotacin-sedimentacin. A continuacin se realizan dos lavados con etanol al

20%, para disminuir los contenidos en polifenoles.

El concentrado proteico as obtenido es extrado en medio bsico usando NaOH al

0.2% o H2SO3 al 0.25%. Con estas soluciones se extraen aproximadamente el 60% de las

protenas (Tabla I). En general, el rendimiento obtenido con los distintos sistemas probados es

inferior al obtenido con otros productos, que ronda el 75%. Probablemente, el tratamiento

previo para la extraccin del aceite desnaturaliza parcialmente las protenas, provocando un

descenso de su solubilidad debido a la aparicin en la superficie de grupos hidrfobos y a la

agregacin de molculas desplegadas

Cuando se extraen las protenas con NaOH en una relacin 1:10, el rendimiento de la

primera extraccines menor que usando la relacin 1:20, debido probablemente a su alta

viscosidad.

Aunque el rendimiento del proceso es menor con H2SO3 mejora el proceso de extraccin

desde un punto de vista de la calidad del aislado obtenido. Impidiendo la formacin de puentes

disulfuro. Adems, ste se oxida en lugar de los polifenoles previniendo la formacin de

quinonas y el oscurecimiento del aislado proteico.

A continuacin, las protenas solubles as extradas se precipitan llevando la solucin al

punto isoelctrico de stas (pH 5). El rendimiento de esta precipitacin se aproxima al 60%


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debido a que la colza presenta protenas con un amplio rango de pl, obtenindose a pH 5 una

cantidad elevada de compuestos proteicos en solucin.

El precipitado obtenido es lavado sucesivamente con agua, etanol y acetona para

eliminar los restos de compuestos solubles no proteicos que pudieran quedar en el mismo,

obtenindose un aislado de protenas que es filtrado y secado, pudiendo ser utilizado

directamente en la produccin de hidrolizados proteicos.


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Lavados con agua y etanol al 20%

Centrifugacin

Extraccin bsica x 3

Centrifugacin

Precipitacin proteica a pH5

Centrifugacin

Secado

Figura 1

Proceso de obtencin de un aislado proteico de moringa

HARINA DE MORINGADESENGRASADA

Compuestos solubles(sobrenadante) Concentrado Proteico

Proteinas Solubles (Sobrenadante) Compuestos no solub

Aislado de ProteinasSobrenadante

Aislado de proteinas seco


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VII. CRONOGRAMA

VIII. PRESUPUESTO

IX. COLABORADORES

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