Identificación de Isotiocianatos y derivados de Glucosinolatos de Mashua (Tropaeolum tuberosum) producidos en el metabolismo de animales de experimentación

Abstract

El objetivo de la presente investigación fue identificar y cuantificar los isotiocianatos y derivados de los glucosinolatos (GLS) de mashua (Tropaeolum tuberosum) producidos en el metabolismo de animales de experimentación (ratas). Una etapa previa del trabajo consistió en obtener los GLS de mashua, los resultados obtenidos mostraron que el contenido de GLS totales de las harinas de los tubérculos de mashua disminuyeron durante el tiempo de almacenamiento poscosecha. La purificación de los GLS de la harina de mashua mostró que la Polivinilpolipirrolidona eliminó los compuestos fenólicos totales en el rango de 50- 55 por ciento, mientras que el porcentaje de recuperación de GLS totales fue de 61 por ciento. Para el ensayo in vivo se utilizó 54 ratas albinas machos de la raza Holtzman agrupadas al azar en tres grupos (tratamientos): T1 (control, tracto gastrointestinal no colonizado (BAL-) y no dosificadas con glucosinolatos (GLS-)), T2 (control colonización negativa, BAL- y dosificadas con glucosinolatos (GLS+)) y T3 (tratamiento en estudio, tracto gastrointestinal colonizado (BAL+) y GLS+). La colonización se realizó mediante dosificación oral de 1.4x109 UFC de bacteria ácido láctica (BAL), Lactobacillus rhamnosus GG, durante 30 días consecutivos. Los animales GLS+, fueron dosificados oralmente con una única dosis de 65.2 mg (148.7 µmol) de GLS totales/Kg de peso vivo el día 31 del ensayo. Se recolectaron muestras de heces, orina y plasma sanguíneo a las 1, 3, 5, 9, 24 y 30 horas de los tres tratamientos de dosificación de GLS(+) o GLS(-). Los resultados mostraron que el probiótico colonizó el tracto gastrointestinal a los 20 días. Respecto al metabolismo in vivo de los GLS, solo la glucoaubrietina (GAU) fue detectada en cantidades trazas hasta las 3 horas en muestras de plasma de los tratamientos T2 y T3, lo que evidenció que fue absorbida y pasó a la circulación enterohepática. La GAU fue eliminada en las heces (0.01 y 0.03 por ciento de la dosis oral, para los tratamientos T2 y T3, respectivamente) y en orina (0.60 y 0.62 por ciento de la dosis oral, para los tratamientos T2 y T3, respectivamente). Finalmente, se concluye que el consumo de GLS por animales de experimentación son absorbidos y metabolizados, dando origen a isotiocianatos, nitrilos, entre otros compuestos que han sido relacionados beneficios para la salud, estos compuestos se ven incrementados cuando el probiótico L. rhamnosus GG coloniza el tracto gastrointestinal.

The aim of this study was to identify and quantify the isothiocyanates and glucosinolate derivatives (GLS) of mashua tuber (Tropaeolum tuberosum) produced in the metabolism of experimental animals (rats). A previous stage of the present work consisted in obtaining the GLS of mashua, the results obtained showed that the content of total GLS of the flours of the mashua tubers decreased during the postharvest storage time. The purification of GLS from mashua tuber flours showed that the Polyvinylpolypyrrolidone eliminated the total phenolic compounds in the range of 50-55 percent, while the recovery percentage of total GLS was 61 percent. For the in vivo study, 54 Holtzman male albino rats were randomly distributed into three groups (treatments): T1 (control, non-colonized gastrointestinal tract (BAL-) and not dosed with glucosinolates (GLS-)), T2 (negative colonization control, BALand dosed with glucosinolates (GLS+)) and T3 (treatment under study, colonized gastrointestinal tract (BAL+) and GLS+). Colonization was carried out by oral dosing with 1.4x109 CFU of Lactobacillus rhamnosus GG (BAL) per day for 30 days. The animals (GLS+) were orally dosed with a single dose of 65.2 mg (148.7 µmol) of total GLS/Kg of body weight on day 31 of study. Feces, urine and blood plasma samples were collected at 1, 3, 5, 9, 24 and 30 hours from the three dosing treatments GLS(+) or GLS(-). The results showed that the probiotic bacterium colonized the gastrointestinal tract at 20 days. In respect to the in vivo metabolism of GLS, only glucoaubrietin (GAU) was detected in trace amounts up to 3 hours in blood plasma samples from treatments T2 and T3, which showed that it was absorbed and subjected to the enterohepatic circulation. The GAU was excreted in the feces (0.01 and 0.03 percent of the oral dose, for treatments T2 and T3, respectively) and urine (0.60 and 0.62 percent of the oral dose, for treatments T2 and T3, respectively). It can be concluded that the consumption of GLS by experimental animals are absorbed and metabolized, which produced isothiocyanates, nitriles, among other compounds that have been related to health benefits, these compounds are increased when the L. rhamnosus GG probiotic bacterium colonizes the gastrointestinal tract.