Se hizo la extracción, identificación y caracterización de los componentes fisicoquímicos, el contenido nutricional y la actividad antioxidante de las variedades de frijol endémico de los estados de Guerrero, Oaxaca y Chiapas, para determinar su potencial nutracéutico, cosmecéutico y nutricosmético.
Se colectaron 56 variedades de frijol endémico en los municipios productores de Chiapas, Oaxaca y Guerrero, de los cuales: 2 variedades pertenecen a la especie P. polyanthus, 4 variedades a la especie P. lunatus, 4 variedades a la especie P. coccineus, y 46 variedades a la especie P. vulgaris. Siendo el estado de Chiapas en el que se encontró una mayor diversidad de especies.
Muestreo
Tabla 1. Colecta de frijol endémico en los estados de Chiapas, Oaxaca y Guerrero
Aspectos Nutricionales/fitoquímica
Determinación del tamaño y evaluación del color
Se obtuvo una amplia diversidad en cuanto al tamaño y color de la semilla de frijol. En todas las variedades de frijol predominan las semillas de tamaño pequeño, en especial en los estados de Guerrero y Oaxaca. En cuanto a las características del color para las variedades de P. coccineus presentan tonalidades violeta (CH-07, CH-16 y GR-15) y negra (OX-20). Los colores para P. lunatus fueron rosa (CH-17), negro-violeta (GR-01), café claro (GR-08) y blanco (GR-09), para P. polyanthus se colectaron variedades amarillas (CH-06) y roja (CH-11). Finalmente, las variedades de P. vulgaris fueron las que presentaron una mayor diversidad de colores que van desde blanco, café claro, café oscuro, violeta, roja, negra, negra-violeta y negra-azul.
Figura 1. Variedades colectadas de frijol endémico de los estados de Chiapas, Guerrero y Oaxaca
Análisis proximal (nutricional)
En el contenido nutricional de las semillas colectadas, se observa que todas las variedades se encuentran dentro de los rangos reportados en otros estudios de leguminosas, donde los componentes mayoritarios son los carbohidratos y las proteínas.Las variedades colectadas en Chiapas presentan un mayor contenido de humedad y proteína (Gráfica 1a), las variedades de Guerrero un mayor contenido de carbohidratos y fibra cruda (Gráfica 1b), y las variedades colectadas en Oaxaca presentaron un mayor contenido de grasa (Gráfica 1c). Existe una relación inversamente proporcional entre el contenido de proteína y de carbohidratos (r=-0.86, p<0.05), siendo la muestra CH-09 (P. vulgaris) la que presentó un mayor contenido de proteína con un 30.6%.
Gráfica 1. Análisis proximal de las variedades de frijol colectadas a. Chiapas, b. Guerrero y c. Oaxaca
Aminoácidos esenciales (nutricional)
En cuanto al contenido de aminoácidos esenciales, en las variedades de la especie P. coccineus la isoleucina es el aminoácido esencial mayoritario, por lo que se puede asumir que estas variedades (CH-07, CH-16, GR-15 y OX-20) pueden ayudar a proporcionar energía para que los músculos desempeñen su trabajo, o bien regular el azúcar en sangre, la formación de hemoglobina y mejorar la coagulación de la sangre (Brestensky y col., 2015).
En el caso de las especies de P. lunatus y P. vulgaris el aminoácido esencial mayoritario fue el triptófano, este aminoácido esencial y sus metabolitos parecen tener potencial para contribuir a la terapia de autismo, enfermedades cardiovasculares, de la función cognitiva, enfermedades crónicas del riñón, depresión, enfermedades inflamatorias y esclerosis múltiple (Fiedman, 2018). Mientras que para P. polyanthus el aminoácido mayoritario fue la treonina, por lo que estas variedades (CH-06 y CH-11) pueden mejorar entre otras cosas la función intestinal (Koo y col., 2020). En lo que se refiere a los aminoácidos no-esenciales todas las especies colectadas presentaron como aminoácido no esencial mayoritario el ácido glutámico.
Compuestos fenólicos y anti-nutricionales
Por medio de técnicas espectrofotométricas se determino los compuestos fenólicos de la semilla completa en las 56 variedades de frijol. Las variedades de P. vulgaris fueron la que presentaron un mayor porcentaje de concentración de flavonoides, taninos y antocianinas (Gráfica 2a), las variedades de P. coccineus secundan en porcentaje de flavonoides y taninos, mientras que P. lunatus ocupa el segundo lugar en antocianinas.
En el caso de componentes anti-nutricionales las variedades de P. coccineus presentaron el mayor porcentaje de concentración de oligosacáridos, mientras que las variedades de P. lunatus presentaron un mayor porcentaje de ácido fitico y la actividad inhibitoria de tripsina, y el mayor porcentaje de lectina se obtuvo con la especie de P. vulgaris (Gráfica 2b).
Algunos estudios han reportado que el ácido fitico, la lectina y los inhibidores de tripsina pueden conferir algunos beneficios a la salud relacionado con enfermedades cardiovasculares, diabetes y algunos tipos de cáncer (Guzmán-Maldonado y col., 2002; Carbas y col., 2020). Por lo anterior, se puede concluir que no solo las variedades de P. vulgaris presentan potencial nutracéutico, sino que también las especies de P. lunatus y P. coccineus.
Gráfica 2. Relación de a. compuestos fenólicos y b. componentes anti-nutricionales
P. coccineus (morado), P. lunatus (rosa), P. polyanthus (amarillo), P. vulgaris (azul).
Actividad antioxidante
Por medio de las técnicas de ABTS y DPPH se determinó la actividad antioxidante que se basa en la neutralización de los radicales libres, evitando la generación de procesos oxidativos en la célula. Se observo que en las variedades de P. vulgaris se presentó la mayor actividad antioxidante, seguida de P. lunatus.
Evaluación de las propiedades nutracéuticas, cosmecéuticas y nutricosméticas de los compuestos bioactivos
A partir de los análisis anteriores, las variedades colectadas se clasificaron en tres grupos de acuerdo con sus características: compuestos fenólicos, actividad antioxidante, y contenido de proteína, Oligosacáridos y ácido fítico, Fibra cruda y actividad inhibitoria de tripsina. Para ello se hizo un análisis de componentes principales (PCA) (Gráfica 3).
Se observa que las variedades de P. vulgaris de color rojo y negra, independientemente del estado donde fueron colectadas, presentan un mayor contenido de compuestos fenólicos, contenido de proteína y actividad antioxidante. Sin embargo, algunas variedades P. polyanthus, P. coccineus y P. lunatus presentaron valores de interés en el contenido de fibra, actividad inhibitoria de tripsina, oligosacáridos y ácido fitico. Se observó también que existe una relación inversamente proporcional entre los taninos y oligosacáridos, y ácido fitico, y entre el ácido fitico y el contenido de proteína y lectina
Gráfica 3. Pesos del componente:
Conclusión
El frijol es una leguminosa rica en proteínas, pueden ayudar a la prevención del cáncer debido a los compuestos antioxidantes, ayudan con la salud intestinal gracias a los carbohidratos no digeribles. Así mismo puede la semilla de frijol reducir el colesterol, al control del peso y a las personas con diabetes por su alta composición de fibra y proteína.
Las variedades de frijol endémico colectadas ofrecen una amplia variedad de compuestos fenólicos, igualando o superando las concentraciones reportadas de estos metabolitos, lo que puede generar el desarrollo de nuevos productos que pueden ser agregados a matrices alimentarias, para potencializar su valor nutracéutico, cosmecéutico y nutricosmético, debido a que presentan actividad antioxidante, anti-inflamatoria y anti-envejecimiento.