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Amaranto: más allá de la nutrición
02-julio-2013
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Figura 1. Cultivos basicos de los aztecas: amaranto, frijol y maiz (Codice Florentino).
Por Ana Paulina Barba de la Rosa (IPICYT)*

El amaranto, o huauhtli en lengua náhuatl, es una planta mexicana que se cultiva desde la época prehispánica; entonces, tenía gran importancia como alimento; estuvo presente junto con el maíz en las ceremonias relacionadas con la fertilidad y el ciclo agrícola (Figura 1).

Se conocen tres especies de amaranto que producen semillas nutritivas: Amaranthus hypochondriacus L., Amaranthus cruentus L., y Amaranthus caudats L. (Figura 2); los dos primeros tienen origen en México y América Central, y el último tiene como centros de origen Perú y Ecuador.


Figura 2. Aspectos de la inflorescencia de A) Amaranthus hypochondriacus L., B) Amaranthus cruentus L., C) Amaranthus caudatus L.

Las plantas de amaranto producen semillas y hojas de alto valor nutricional. Las semillas tienen alto contenido de proteína, del 13 al 22%; dependiendo de la variedad y su composición de aminoácidos, es cercana al óptimo balance de aminoácidos requerido para la dieta humana. Las hojas también contienen alto contenido de proteína, aceites insaturados como el ácido linoleíco, fibra y minerales como potasio, hierro, magnesio y calcio.

Sin embargo, más allá de los componentes nutricionales del amaranto, las semillas también contienen otros compuestos que juegan un papel importante en varias funciones biológicas. En la semilla se encuentran presentes fitoquímicos como rutina y nicotiflorina que son consideradas como potentes antioxidantes. Las proteínas de amaranto al ser digeridas liberan péptidos con diferentes funciones biológicas que son absorbidos por el sistema digestivo (Figura 3).


Figura 3. Liberación de péptidos encriptados en proteínas después de la digestión enzimática

Dentro de los péptidos liberados de las proteínas de amaranto los más representativos son los inhibidores de la Enzima Convertidora de Angiotensina (ECA), seguidos por los péptidos inhibitorios de la Dipeptidil Peptidase IV (DPPIV). La ECA es una hidrolasa de péptidos que tiene un papel importante en la función cardiovascular y en la regulación de la presión arterial a través de la dos mecanismos diferentes. La ECA cataliza la conversión del péptido inactivo angiotensina-I al péptido angiotensina-II, el cual es un potente vasoconstrictor, así que la inhibición de la ECA resulta en una disminución de la presión arterial. Además, la ECA inactiva al vasodilatador bradicinina que regula algunos procesos biológicos, incluyendo la liberación de óxido nítrico (NO) en el endotelio vascular. El NO ejerce sus efectos sobre el musculo liso vascular y promueve su relajación responsable, en cierta medida, de aumentar la presión arterial, por lo que las terapias antihipertensivas se basan en la inhibición de la ECA.

La DPPIV es responsable de la degradación de hormonas insulinotrópicas relacionadas con estimular la síntesis y promover la secreción de insulina por las células beta del páncreas, disminuyendo así los niveles de glucosa en sangre; de aquí que las terapias modernas contra la diabetes se conocen como terapias DPPIV.

El empleo de herramientas de diseño molecular nos han permitido identificar que los posibles mecanismos de acción de los péptidos de amaranto es bloqueando la cavidad catalítica, sitio donde entra el sustrato (hormonas), evitando así su degradación; también actúan bloqueando la dimerización de la DPPIV que es importante para su funcionamiento (Figura 4).


Figura 4. Modelamiento molecular de la interacción entre la enzima DPPIV (en gris) y los péptidos de amaranto (cadenas magenta, amarillo, azul).

El desarrollo de enfermedades como la diabetes e hipertensión representa graves problemas de salud pública y se ha descrito que están relacionadas con los hábitos alimenticios, por lo que una dieta saludable reduce el riesgo de padecerlas; por lo tanto, alimentos como el amaranto, que además de nutrir ofrecen beneficios a la salud, son una buena alternativa.

Nuestro trabajo se ha centrado en investigación básica sobre el estudio de las propiedades benéficas para la salud del amaranto. En la actualidad, se ha abierto una nueva área de investigación conocida como “medicina traslacional” o la interacción de la investigación básica, clínica y epidemiológica. Por lo tanto, en un esfuerzo de grupo con Secretaría de Salud y el sector privado, hemos iniciado el nuevo rumbo de investigación en amaranto. Queremos conocer, a través del consumo de una dieta saludable suplementada con amaranto, cómo problemas de enfermedades crónicas se ven mejoradas.

Referencias
Aída J. Velarde-Salcedo, Alberto Barrera-Pacheco, Samuel Lara-González, Gabriela M. Montero-Morán, Agustín Díaz-Gois, Elvira González de Mejia, Ana P. Barba del a Rosa "In vitro inhibition of dipeptidyl peptidase IV by peptides derived from the hydrolysis of amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.) proteins". FOOD CHEMISTRY . 2013 ; 136 : 758-764.
Barba de la Rosa AP, Barba-Montoya A, Martínez-Cuevas P, Hernández-Ledesma B, León-Galván F, De León-Rodríguez A, González C. "Tryptic amaranth glutelin digests induce endothelial nitric oxide production through inhibition of ACE: Antihypertensive role of amaranth peptides ". NITRIC OXIDE-BIOLOGY AND CHEMISTRY . 2010 ;23 : 106-111
Barba de la Rosa, A.P., Fomsgaard, I.S., Laursen, B., Mortensen, A.G., Olvera-Martínez, J.L., Silva-Sánchez,C., Mendoza-Herrera, A., De León-Rodríguez A., González-Castañeda, J. "Amaranth (Amaranthus hypochondriacus) as an alternative crop for sustainble food production: Phenolic acids and flavonoids with potential impact on its nutraceutical quality". JOURNAL OF CEREAL SCIENCE . 2009 ; 49 : 117-121

* La doctora Ana Paulina Barba de la Rosa es investigadora titular C de la División de Biología Molecular del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A.C (IPICYT), ubicado en San Luis Potosí, S. L. P. ***

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Nota del editor
El Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica ha publicado también en el blog "Con-Ciencia" los siguientes artículos:

  • Alatriste Mondragón, Felipe (IPICYT). La investigación en el uso de lodos y biosólidos municipales en el contexto de la cooperación en la esfera del agua. 22 de enero de 2013.
  • Alpuche-Solís, Ángel Gabriel (IPICYT). "Vacunas más baratas, obtenidas en menos tiempo y sin efectos secundarios". 24 de abril de 2012.
  • Barajas Ramírez, Juan Gonzalo (IPICYT), "Las redes y el efecto del mundo pequeño", 13 de marzo de 2012.
  • Femat Flores, Alejandro Ricardo y Valentina Castellanos Rodríguez (IPICYT). "Algo sobre los terremotos". 24 de enero de 2012.
  • Femat Flores, Alejandro Ricardo y José Martín Méndez (IPICYT). "Priones: origen de enfermedades y paradigma de la vida". 10 de enero de 2012.
  • Cabrera Ibarra, Hugo (IPICYT). “¿Matemáticas en familia?”. 23 de agosto de 2011.
  • Delgado Sánchez, Pablo, Joel Flores Rivas y Juan Francisco Jiménez Bremont (IPICYT). "El nopal, una planta adaptada para afrontar el cambio climático del planeta". 26 de julio de 2011.
  • Castillo Navarro, Irene (IPICYT). “Patógenos malos y patógenos oportunistas ¿Cómo identificarlos?”. 12 de abril de 2011.
  • De Las Peñas Nava, Alejandro (IPICYT). “Millones de genes”. 3 de junio de 2010.
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    Bien por tu trabajo y siempre me da gusto saber de tu trabajo, estimada Doctora


     Enviado por Víctor Barrera - 21-julio-2013 a las 13:58 Enviar mail al autor

     
     
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    Este es un blog del Sistema de Centros Públicos de Investigación Conacyt que tiene el objetivo de dar información relevante de ciencias sociales, ciencias naturales y tecnología; el conocimiento científico y tecnológico creado busca contribuir a la solución de problemas de prioridad nacional que incremente la competividad del país e impulsar el bienestar de la sociedad mexicana. Se publica cada martes.

    El Sistema de Centros Públicos de Investigación Conacyt es un conjunto de 27 instituciones distribuidas en todo el país, varias de las cuales tienen más de 30 años de historia, convirtiéndose en generadoras de conocimiento altamente especializado y competitivo a nivel nacional e internacional y es un referente para la toma de decisiones en materia de políticas públicas.

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