V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular Clave: 1476963 ANÁLISIS SOBRE LOS EFECTOS DE MOVILIDAD ESPERMÁTICA INDUCIDA POR EL ACEITE DE LA SEMILLA DE AGUACATE Persea americana EN RATON María Elena, Pahua-Ramos; Alicia, Ortiz-Moreno; Germán, Chamorro-Cevallos; Leticia, Garduño-Siciliano, M. Marcela, Hernández-Ortega Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional. Prolongación de Carpio y Plan de Ayala s/n. Col. Plutarco Elías Calles. Delegación Miguel Hidalgo. C. P. 11340. México, D. F. [email protected] Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular INTRODUCCIÓN El aguacate Persea americana, es el fruto del árbol del mismo nombre, perteneciente a la familia de las Lauráceas originario de Mesoamérica, que abarca las regiones de México y Guatemala (Barrientos y García, 1996) El termino ahuacatl, más comúnmente escrito aguacate, es usado desde México hasta Costa Rica y en las Antillas de habla hispana. La palabra original ahuacatl suele emplearse en aquellas zonas de México donde el náhuatl predomina sobre el idioma español. Entre sus muchas variedades se tiene la Hass, que es la de mayor producción en el ámbito mundial y en México. Su sabor, textura y propiedades alimenticias han cautivado a innumerables países que con gusto lo han adoptado, como Francia y Japón. Los principales productores hoy día son: México, Indonesia, Brasil, Estados Unidos, Australia, Israel, China, Kenia, Sudáfrica y España. Este fruto es de suma importancia comercial para México por los beneficios económicos que proporciona, pues en el 2006 ocupó el primer lugar de la producción a nivel mundial con más de 1072363.1 toneladas anuales (SAGARPA, 2006). Aproximadamente del 3% de la producción de aguacate es industrializado para su exportación; la semilla representa aproximadamente del 15 al 16% en peso del fruto (Ramos, 1999), de su industrialización actual resultan más de 483,000 toneladas de semilla, mismas que son desechadas sin aprovechamiento alguno. La semilla de aguacate tiene un contenido de aceite entre el 2.4 al 2.8 % aproximadamente, el cual es utilizado en la industria cosmética por sus cualidades en contenidos de ácidos grasos para elaborar cremas, shampoo y tratamientos capilares (Bora et al., 1991). En 1997 Carriles describió algunas características de este aceite y lo comparó con el aceite obtenido de la semilla de mamey concluyendo que este aceite puede ser utilizado de la misma forma. El aguacate ha sido utilizado desde épocas precolombinas por sus efectos benéficos a la salud, se dice que la energía proteínica del fruto y la combinación con las sales minerales le dan propiedades afrodisíacas, esta propiedad se describió en 1576 por el médico Francisco Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular Hernández ya que los indígenas denominaban a este fruto “ahuacatl” que significa “testículo” en alusión a la morfología que adopta este fruto cuando pende del árbol y en la actualidad se sigue utilizando con este fin y se dice que este efecto es mayor en su semilla de la cual no se ha realizado ninguna investigación científica donde se apoye esta creencia. (Alonso, 2004) La espermatogénesis, es un proceso eficiente e importante para la continuación de las especies, una de sus características es que tiene una gran resistencia al daño. Este evento tiene lugar en los túbulos seminíferos, que miden aproximadamente 200 mm de diámetro en ratón y se estima que existen de 15 a 20 túbulos seminíferos en cada testículo, con una longitud total de 2 metros. Dentro de los túbulos seminíferos las células germinales están asociadas en una arquitectura altamente organizada y preestablecida. Existen tres principales fases en la espermatogénesis: En la primera, fase mitótica, la espermatogonia prolifera para incrementar en número y genera espermatocitos primarios. La segunda fase es la meiosis en la que los espermatocitos primarios experimentan la recombinación de la información genética y genera espermátides. La tercera fase es conocida como espermiogénesis, donde complicados procesos de diferenciación resultan en la morfología característica especie-específico (Monesi, 1982). Estas células en conjunto son llamadas células de la línea espermatogénica. En ratones, un ciclo espermático completo dura 35 días (Franca et al., 1998). El proceso de espermatogénesis es muy productivo, teóricamente una espermatogonia es capaz de producir 4096 espermatozoides maduros en ratas (Russel et al., 1990). Durante el proceso de desarrollo, las células de la línea espermatogénica son mantenidas por las células de Sertoli, que responden a muchos factores como la hormona folículo estimulante (FSH), luteinizante (LH) y andrógenos (Monesi, 1982). Con la finalidad de determinar si el aceite de la semilla de aguacate tiene propiedades sobre los parámetros espermáticos, se realizó un estudio en ratones, a los cuales se les administró con aceite de semilla de aguacate durante 35 días; posteriormente se les evaluó la concentración, movilidad e inmovilidad espermática. El porcentaje de movilidad Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular espermática, mostró una diferencia significativa de 19.8 % a dosis de 62.5 mg/kg con respecto al grupo testigo. Sin embargo el porcentaje de espermatozoides inmóviles y en la concentración no hay diferencias significativas con respecto al grupo testigo. Podemos concluir que el aceite de la semilla de aguacate disminuye la movilidad espermática a una dosis de 62.5 mg/Kg, Sin afectar aparentemente la espermatogénesis. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular MATERIALES Y MÉTODOS Se emplearon semillas de aguacate de la variedad Persea americana, las cuales se deshidrataron a una temperatura de 40 °C durante 48 horas; posteriormente se redujeron de tamaño en un molino de martillos, hasta obtener un polvo fino (tamiz 20). Extracción del aceite La extracción de aceite se realizó por el método Rochwood descrito por Gómez (1978), el cual consistió en la inmersión de la muestra en cloroformo durante 6 horas con agitación constante, se filtró y posteriormente el aceite se recuperó por evaporación en un rotavapor. Estudio con aceite de semilla de aguacate El vehículo que se utilizó fue aceite mineral NF55. Para la preparación de las diferentes dosis de aceite de semilla de aguacate se realizó de la siguiente manera: se coloco en un matraz aforado de 10 mL el peso correspondiente de la dosis a administrar (31.3 mg, 62.5 mg y 125 mg) y se aforó con aceite mineral. Material biológico Se utilizaron ratones machos CD-1 de aproximadamente 8 semanas de edad de un peso aproximado de 25-35 g, procedentes del bioterio del CINVESTAV SUR, los cuales se acondicionaron en jaulas metálicas a temperatura de 23 ± 1° C, ciclos de luz oscuridad de 12 horas y humedad relativa de 60%; los animales recibieron alimento Lab Rodent 5001 y agua ad libitum, durante el transcurso del tratamiento. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular Viabilidad de espermatozoides Para este estudio se administraron a ratones machos de la cepa CD-1 por vía oral durante 35 días; los cuales fueron divididos en 4 grupos de 8 animales cada uno. Los grupos se dividieron de la siguiente manera: Aceite de semilla de aguacate: Grupo 1: Testigo: placebo constituido por aceite mineral Grupo 2: administrados con una dosis de 31.3mg/ Kg de peso de aceite de semilla de aguacate Grupo 3: administrados con una dosis de 62.5mg/ Kg de peso de aceite semilla de aguacate Grupo 4: administrados con una dosis de 125 mg/ Kg de peso de aceite de semilla de aguacate Al término del tratamiento los ratones fueron sacrificados y se disectaron los órganos sexuales (testículo, epidídimo y vesícula seminal). Se separó el conducto deferente (lugar de almacenamiento de los espermatozoides maduros) y la cola de la cabeza del epidídimo; el conducto deferente y la cola del epidídimo se limpiaron para evitar que la grasa interfiera con la lectura y la obtención de la suspensión de espermatozoides. Posteriormente se retiró el tejido conectivo que recubre la cola del epidídimo y se exprimió el contenido espermático de la cola junto con el del conducto deferente en un tubo eppendorf, se le adicionó 500 µl de solución salina isotónica para obtener la suspensión de espermatozoides. Posteriormente, se homogeneizó la suspensión, tomándose una alícuota, que se depositó en un porta objetos para ser observada en el equipo TOX-IVOS en donde se evaluaron los siguientes parámetros: Concentración espermática, movilidad y viabilidad (Peñuelas et al. 1997). Los resultados obtenidos fueron analizados por una prueba de análisis de varianza (ANOVA). Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular RESULTADOS Los resultados de la administración del aceite de la semilla de aguacate sobre el porcentaje de movilidad espermática se muestran en la Figura 1. 70 60 % de células 50 TESTIGO 40 31.3 mg/kg 30 62.5 mg/kg 125 mg/kg 20 10 0 MOVILES INMOVILES Figura 1. Efecto del aceite de semilla de aguacate sobre la movilidad espermática en ratón Diferencia significativa con respecto al grupo testigo p<0.05 n=8 ANOVA En esta figura se observa una disminución en el porcentaje de espermatozoides móviles (19.8 %) a una dosis administrada de 62.5 mg/Kg de aceite de semilla de aguacate con respecto al grupo testigo. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular . Por otro lado, en la Figura 2 donde esta representada la concentración espermática, no se observa una diferencia estadísticamente significativa de los ratones administrados con aceite de semilla de aguacate con respecto al grupo testigo, esto indica que el total de espermatozoides no se ven afectado por la administración del aceite de la semilla del aguacate durante el ciclo de la espetogénesis del ratón. 8 7 6 TESTIGO M/ml 5 31.3 mg/kg 4 62.5 mg/kg 3 125 mg/kg 2 1 0 CONCENTRACION Figura 2. Efecto en la concentración espermática de ratones administrados con aceite de semilla de aguacate. n=8 ANOVA En esta figura se ilustra la concentración espermática de ratones administrados con aceite de semilla de aguacate durante 35 días en la cual no muestra diferencia significativa con respecto al grupo testigo. En la Figura 3 observamos que el peso relativo de los órganos sexuales del ratón no se ven afectados por la administración del aceite de semilla de aguacate, ya que los pesos al final del estudio no muestran diferencia significativa con respecto al grupo testigo, por lo que podemos asumir que no se ven afectados por la administración de esta sustancia. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular P eso relativo (% ) 1 0.8 TESTIGO 0.6 31.3 mg/kg 0.4 62.5mg/kg 125 mg/kg 0.2 0 EPD TEST VES Figura 3. Efecto del aceite de semilla de aguacate sobre los pesos relativos de los órganos reproductores en ratón. n=8 ANOVA EPD = Epidídimo TEST= Testículo VES= Vesícula seminal En la Figura 3 se observa que no hay diferencia significativa con respecto al grupo testigo en ninguno de los pesos relativos de los órganos sexuales de los ratones administrados con aceite de semilla de aguacate Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular DISCUSIÓN Las funciones sexuales del aparato reproductor masculino en ratón se pueden ver alteradas por la acción toxica de alguna sustancia, como es sabido cuando la espermatogénseis (que consiste en la diferenciación morfológica de las espermátides en espermatozoides) a finalizado; los espermatozoides son liberados hacia el lúmen de los tubos seminiferos para ser arrastrados por lúmen tubular hacia el epidídimo y conforme el espermatozoide alcanza la cola del epidídimo, adquiere la capacidad de moverse en una dirección progresiva, gracias a la formación de puentes disulfuro de la parte media del espermatozoide. Durante la administración del aceite de semilla de aguacate el porcentaje de movilidad espermática es disminuida a una dosis de 62.5 mg/Kg, lo cual nos indica que se esta afectando al epidídimo que es donde el espermatozoide adquiere la motilidad. En lo que se refiere a la concentración espermática, no se observa una diferencia estadísticamente significativa de los ratones administrados con aceite de semilla de aguacate con respecto al grupo testigo, esto indica que el total de espermatozoides no se ven afectado por la administración del aceite de la semilla del aguacate durante el ciclo de la espetogénesis del ratón. Por lo tanto la creencia de que aumenta la potencia viril no es totalmente cierta, sin embargo se necesita realizar más estudios de los componentes de la semilla de aguacate para abarcar más estudios y validar esta afirmación. En lo referente al peso relativo de testículo, epidídimo y vesícula se puede notar que no hubo cambios significativos en ninguna de las dosis administradas con aceite de semilla de aguacate con respecto al grupo testigo, por lo que se puede concluir que este aceite no tiene influencia sobre estos parámetros. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular CONCLUSIONES * La administración del aceite de la semilla de aguacate a la dosis de 62.5 mg/Kg., disminuyó significativamente la movilidad espermática. * La concertación espermática no se ve afectada por la administración del aceite de la semilla de aguacate en las dosis probadas, durante el ciclo de la espermatogénesis. * La administración del aceite de la semilla de aguacate no afecta el peso de los órganos sexuales en ninguna de las dosis probadas en los ratones. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1.- Alonso J. (2004) Tratado de fitofarmacos y nutraceuticos Ed. Corpas Rosario Argentina 76-79 2.-Barrientos A.F., García E. (1996) Anatomía del fruto del aguacate ¿Drupa o baya? Revista Chapingo serie Hortícola 2(2); 189-1998 3.- Bora P. S., Narain N., Rocha R.V.M. y Queiroz Paulo M. (2001) Caracterización de los aceites de la pulpa y semillas de aguacate (cultivar: Fuerte).Revista Chapingo 52 (3-4), 2001, 171-174 4.- Cabrera, L. (1996). Tratado de Plantas Curativas de México. Editores Mexicanos Unidos. México. pp. 16-17. 5.- Carriles F. (1997) Obtención y caracterización de aceite de semilla de aguacate Persea americana variedad Hass. Universidad La Salle Escuela de Ciencias Químicas México D.F. 6.- Franca L., Ogawa T., Avarbock R., Brinster R. and Russell L. (1998) Germ cell genotype controls cell cycle during spermatogenesis in the rat. Biol Reprod 59:1371-1377. 7.- Monesi V. (1982) Espermatogénesis y espermatozoides. En: Austin CR, Short RV, editores. Células Germinales y Fertilización. Primera Edición. México: Ediciones Copilco. p. 49-88. 8.- Olaeta J. A. (2003) Industrialización del aguacate: Estado actual y perspectivas futuras. Facultad de Agronomía Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Chile. pp 749-754 Proceddings World avocado congreso. 9.- Peñuelas, R.J.K. y Pizaña F. (1997) Método para evaluar la viabilidad espermática en rata Winstar. Toxicología Preclínica Tomo III pp 8-10 10.- Pesce A., Kaplan L. (2003) Química clínica: Métodos. Edición Panamericana Buenos Aires Argentina 1ra Edición pp 1067-1133 11.- Ramos, M. del R. (1999) Estudio Comparativo de la Obtención de Oleorresina de Semilla de Aguacate (cv. Hass) Por Diferentes Técnicas Extractivas. Tesis de Maestría. CUCEI. U. de G. Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected] V Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica XVI Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular 12.- Russel L., Ettlin R., Hikim A. and Clegg E. (1990) Mammalian spermatogenesis. In: Histological and Histopathological Evaluation of the Testis. Clearwater. Cache River Press. 13.- SAGARPA. (2006) Subsecretaria de agricultura, C.G.D. y S.I.A.P., CON información de las delegaciones, distritos y Cader´s de la SAGARPA Diciembre 2006. 14.- Valeri, H.; Gimeno, F. N., (1953) Estudio fitoquímico toxicológico de los frutos de aguacate (Persea americana-C.) Revista Médica de Veterinaria y Parasitología XII (1 y 4): 130-165. REFERENCIAS INFORMÁTICAS I. Kistiansen S. (2000). El aguacate y sus propiedades. Disponible en: http://botanicalonline.com/aguacate. Citado en 26/08/2007 Mar del Norte No. 5, Col. San Álvaro Azcapotzalco C. P. 02090, México, D. F. Tel. y Fax: 5623 3088 email: [email protected], [email protected]