II. MARCO TEORICO. 2.1 Maca ( Lepid ium peruvianum chacón) La maca es una crucífera alto andina, que crece a entre los 3,500 y

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1 II. MARCO TEORICO 2.1 Maca ( Lepid ium peruvianum chacón) La maca es una crucífera alto andina, que crece a entre los 3,500 y 4500 m.s.n.m. Originaria de la meseta del Bombón, en l departamentos de Junín y Pasco; por sus cualidades medicinales y su alto valor nutritivo, es una planta de alto interés económico, cuyo cultivo se ha extendido a otras regiones de nuestro país. Es la raíz principal engrosada, napiforme de 4-5 cm. de diámetro por 5-8 cm. de longitud y por su característica de ser Raíz reservante se le conoce también como hipocotilo (Beltran et al., 1997). Debido a que el hipocotilo va a dar lugar al tallo y la radícula a la raíz y esta presenta diferentes matices de colores y formas muy variadas, es necesario un estudio más detallado para precisar bien si es una raíz, raíz hipocotilo ó simplemente hipocotilo (Chacón, 1997). En el cultivo de la maca, no se habla de variedades sino de 7 morfotipos que están definidos por su coloración siendo el Amarillo Ccello el que se produce en mayor cantidad (Garay, 1992). 2.2 Clas ificación taxo nó mica Chacón (1989) clasifica taxonómicamente la planta, en estudios morfológicos, histoquímicos e histológicos de un ejemplar de Huaraucaca (Cerro de Pasco) y compara con la especie Lepidium meyenii y el ejemplar tipo de Lepidium geldium wedd. Encontrando marcadas diferencias destacando las características qu la identifican como una especie nueva y propone el nombre científico Lepidium peruvianum Chacón. La taxonomía original según el Dr. Walpers en 6

2 1843 mencionado por (Jeri, 2000), para la especie Lepidium m eyenii es la siguiente: Divis ión: Faneró g ama Subdivisión: Angiospermae Clase: Dicotyledoneae Sub clase: Archyclamideae Orden: Rhoedales o Papaverales Familia: Brassicaceae o Cruciferae Género: Lepidium Especie: Lepidium m eyenii walp Nombre vulgar: Maca, Macamama o Maino Según Córdova (1985) en este cultivo no se habla de variedades sino de ecotipos que están definidos por su coloración y Obregón (1998) dice que la mayor parte de autores describen diferentes ecotipos de maca, teniendo en cuenta el color externo de la raíz, que presentan principalmente colores: amarillo, negro, roj y morado, existen sin embargo sub categorías descritas: Amarillo: Blanco: Rojo: Morado: Negro: Plomo: Blanco con morado: Crema con morado: Rojo cremoso: Rojo con amarillo: Ccello Yuraj Puka Milagro Yana Maccopa orccon, Ogu Muru blanco Muru crema Acaella Pichu Acaella Pichu Para Garay (1992) la coloración de la planta se debe a los pigmentos antocianinas presentes en el eje de la planta. Sin embargo; Chacón 7

3 (1997), manifiesta que la variación de colores es debi quizás a la fuente de nutrientes que tiene la tierra donde crece, bido a los minerales que presenta. Esta variación puede ocurrir en el momento de la absorción de los nutrientes por medio de las raíces secundarias. Actualmente, los resultados de algunas investigaciones sobre sus excelentes cualidades nutritivas, han incrementado el nterés por el surgimiento de esta tuberosa andina, puesto que es un poderoso reconstituyente y por su variada composición de nutrie s: proteínas, vitaminas y minerales es el producto ideal para combatir una serie de malestares que el organismo presenta en sus diversas etapas de crecimiento como también para conservar muchos años de vida (Solís, 1997). 2.3 Maca, alimento nutritivo y funcional No hay en la sierra alta un vegetal más rico en hierro, calcio, fósforo y vitamina E, como la maca y, desde luego, es la raíz que tiene altos niveles de proteínas así como de carbohidratos (Obregón, 1998). Los carbohidratos se utilizan para mantenimiento y reposición de energías (Mayta, 1973). El alto contenido de calcio y fósforo de la maca ayuda al crecimiento y formación ósea del cuerpo humano y la presencia de hierro aumenta los glóbulos rojos, evita y combate la anemia, también reduce el colesterol (Lobatón, 1998). Sin embargo los alcaloides, el calcio y el hierro contenidos en la mac se encuentran en cantidades despreciables en el extracto acuoso que es una forma de 8

4 preparación con pobres resultados para el aumento de hemoglobina (Torres, 2003). La maca actúa como antioxidante protegiendo los tejido contra los radicales libres por su contenido de Zinc y Selenio (Repo-Carrasco, 1999). En el cuadro 1, se observa la composición química completa según (Ruiz, 2002), quien hizo un compilado de varias fuentes y menciona que la maca posee cantidades extraordinarias de calcio, fósforo y zinc, benéficas para la respiración de los tejidos. El cultivo de la maca es lo que llamamos en la actualidad alimento func io nal, porque sirve, no sólo para la nutrición, sino también como fuente inhibidora de toxinas o promotora de efectos deseables en el organismo (Vílchez, 2001). La maca es reconocida por su alto porcentaje de proteínas, ácidos grasos, carbohidratos y calcio (superando a la quinua, kiwicha y tarwi), así como por su alto contenido en fósforo, Fierro, aminoácidos, glucosinolatos (benzylglucosinolato y pmethoxybenzylgl osinolato) fibra y fracciones esteroidales (Quintanilla, 2000). 9

5 DETERMINACIONES Tabla 01: Composición química de la maca (100 g parte comes ible) 1. Morfo tipos de mac a 2 Maca 3 Mac a 4 Maca Amarillo Rojo Negro Fres ca Harina s eca s e ca Humedad, g 9,71 10,14 10,17 72,1 35,1 10,4 5-19,62 Proteinas, g 17,99 17,22 16,31 3,9 0,5 14, ,25 Grasa, g 0,82 0,91 0, ,2 0,2-2,2 51,81 - Fibra, g 5,30 5,45 4, ,45 76,05 Cenizas, g 3,49 3,68 3, ,9 3,46-6,43 Carbohidratos, g 62,69 62,6 63,82 21,9 24,6 68,75 3,85-8,5 N 2 total, g 2,87 2,76 2, N 2 no proteico, g 1,55 1,16 1, Proteína pura, g 8,25 9,97 7, Almidón, g 37,86 37,52 38, Azuc, sol. red. Di, g 6,17 6,03 7, Azuc. sol. red. Ind, g 16,52 17,26 17, Vitaminas (mg ) Caroteno ,8-0,07 Riboflavina 0,61 0,5 0,76 0,11-0,39 0,31-0,76 Tiamina 0,42 0,52 0,43 0,05-1,17 0,15-0,17 37,27 - Niacina 43,03 37,27 39, ,03 Ac. Ascórbico 3,52 3,01 2,05 0,8-2,86 0,8-3,52 Sales Minerales (mg) Potasio Sodio ,7 18,7-40 Magnesio , Calcio ,42 650,35 Fósforo , Oligoe le me nto s ppm mg mg/100 g Cobre ,9 5,9 Zinc ,8 2,8-1,2 Manganeso ,8 0,8 Hierro ,3 9,9 21,23 9,93-24,37 Boro Selenio ,27-0,30 Nota: Azuc, so.l red. Di= azucares solubles reductores directos Azuc, so.l red. Ind= azucares solubles reductores indirectos Fuente: Ruiz (2002) 10

6 \ Figura 01: Maca ( Lepidium peruvianum chacón) 2.4 Azucares reductores El contenido de azúcares depende del tamaño de las raíces, así las más grandes contienen menos azúcares y más almidón que las más pequeñas, las cuales son más dulces, menos fibrosas y mejor sabor que las grandes. A la maca se le conoce como un alimen o azucarado siendo la fructosa y la glucosa los principales azúcares (Torres, 1984). Por otro lado, (Chacón, 1997) encontró maltosa en extractos de es a raíz. 2.5 Anális is Fitoquímico Entre los componentes fitoquímicos destacan los ácidos grasos esenciales como linolénico y el oleico, flavonoides y saponinas (Dini et al., 1994). Otros compuestos importantes son los esteroles, alcaloides (Cuti et al., 2003), derivados benzilados (Muhammad et al., 2002) y glucosinolatos (Ganzera et al., 2002) 11

7 Según (Lock, 1988) el análisis fitoquímico tiene como objetivo determinar los metabolitos secundarios presentes en la especie vegetal a estudiar, por ejemplo en las plantas medicinales, aplicando para ello una serie de técnicas de extracción (soxlhets, maceración, percolación arrastre de vapor, fluido supercrítico) de separación y purificación (cromatografía de papel, cromatografía de capa delgada, cromatografía liquida liquida de columna CC, cromatografía gas-liquido, GLC, electroforesis) y de determinación estructural (Ultravioleta Visible UV- Vis, Infrarrojo IR). (Chacón, 1990) realizó el estudio fitoquímico preliminar de la maca y reportó la presencia de ácidos grasos, taninos, heteró s (glucosinolatos) y alcaloides; no reportó la presencia de esteróides ni saponinas. Este mismo trabajo presenta los resultados de la actividad farmacológica de la harina de maca y del extracto alcaloidal con resultados promisorios; así pues: un lote de ratas albinas que recibió una alimentación, desde su nacimiento enriquecida en 1/3 parte con harina de maca, tuvo una frecuencia de procreación mayor que aquel lote de ratas albinas que tuvo similar alimentación pero sin que esté enriquecida. También demostró el estímulo de la maduración folicular en ratas albinas de cinco semanas de edad, separadas en dos lotes; prim ro alimentadas con maca y nicovita y segundo las que recibieron la misma alimentación y en las que además se les inyectó intraperitonalmente e extracto alcaloidal de la maca; los resultados obtenidos están basados en l estudio anatomopatológico de los ovarios de las ratas sacrificadas durante la experimentación. 12

8 2.6 Alcalo ides Los alcaloides forman una amplia y variada familia de etabólitos secundarios de moléculas no relacionadas entre sí, siendo de gran importancia económica debido a sus propiedades farmacológicas, las mismas que han sido usadas desde la prehistoria hasta la actualidad. Son los metabólitos más frecuentes en el reino vegetal, habiéndose encontrado cerca de 10,000 alcaloides en aproximadamente 20% de plantas con flores, principalmente dicotiledóneas herbáceas (Bruneton, 1991). (Lock, 1994) se clasifican como alcaloides a aquellas sustancias básicas con uno o más átomos de nitrógeno en su sistema cíclico, que manifiestan actividad farmacológica. La mayoría de los alcaloides provienen del metabolismo de los aminoácidos, principalmente tirosina, triptófano, arginina y lisina y aunque algunos alcaloides se encuentran en varios géneros o aun en una familia, la mayoría de las especies presentan un patrón único, genéticamente determinado. Por otro lado su distribución está restringida a determinados órganos de la planta, como raíces, hojas o frutos jóvenes (Bruneton, 1991). 13

9 2.7 Flavonoides Los pigmentos flavonoides, son uno de los grupos más n rosos y ampliamente distribuidos de constituyentes naturales. Se conoce como diez clases de flavonoides, todos contienen quince atomos de carbonos en su núcleo básico y están arreglados bajo un sistema C 6 -C 3 -C 6, en el cual dos anillos aromáticos llamados A y B están unido por una unidad de tres carbonos que pueden o no forman un tercer anil que en caso de existir es llamado anillo C. En la figura B se puede observar ejemplos típicos para cada clase; las antocianinas pertenecen también a esta clase de compuestos pero son estudiadas aparte. Cada una de las clase de flavonoides, suele encontrarse bajo la forma de glicósidos con una o tres unidades de azúcar, generalmente en los carbonos 3 y/o 7, siendo l s azúcares más comunes la glucosa, galactosa, ramnosa, xilosa y arabi sa; es frecuente que diferentes azúcares se hallen unidos a una misma aglicona y en diferentes posiciones lo que hace mayor el número de glicósi s conocidos (Lock, 1988) 2.8 Proteínas Jerí (1995), menciona que la maca se utiliza en la dieta humana como fuente de carbohidratos, proteínas y sus cualidades te apéuticas. En el tratamiento de afecciones cerebrales, problemas mentales y poderes fecundantes además dice que en los medios rurales de éstas zonas la maca es una planta que fertiliza a las que la incluyen en su dieta diaria por 14

10 lo que se le atribuye ser un regulador de ciertas horm nas sexuales masculinas y femeninas. Actualmente, los resultados de algunas investigaciones sobre sus cualidades nutritivas, han incrementado el interés por el surgimiento de esta tuberosa andina considerado en los momentos actuales como la Reina de los cultivos andinos, conociéndola también con los siguientes nombres: Maka, Ginseng peruano, Maino, Ayak Willku, vi gra peruana, macamaca, pepper weed, power root y herbal viagra (Sol 1997 y Aliaga, 1998) 2.9 Es pectrómetro infrarro jo IR De las tres zonas del espectro infrarrojo, la región comprendida entre 2,5 y 16 µ m (4000 a 625 cm -1 ) es la utilizada en química orgánica para el estudio estructural de las moléculas. La cantidad de radiación absorbida. La frecuencia de l radiación varía automática y continuamente por medio de un monocromador. Las intensidades relativas de los rayos de referencia y tr nsmitidos se comparan en el fotómetro y en el registro aparece el % transmisión en función del número de onda. En los espectros infrarrojos se registra el porcentaje de luz transmitida no el de luz absorbida por lo que los máximos de absorció aparecen como mínimos en el registro gráfico. En muchas partes del espectro la transmitancia es aproximadamente del 100 % lo que indica que la molécula es transparente a radiaciones de dichas frecuencias. La figura 2 reproduce el espectro IR del n-hexano. Se observan fuertes bandas de 15

11 absorción a 2900 y 1450 cm -1 que corresponden a las vibraciones de tensión y deformación de los enlaces C - H. Estas bandas no son picos agudos porque los niveles de energía vibracionales llevan asociado un cierto número de niveles rotacionales que ensanchan las bandas. (Morrison, 1998). 16