Monografia Smallanthus sonchifolius
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Yacon (Perú), Jímaca (Colombia) Smallanthus sonchifolius ELABORADO POR: Leidy Barajas Villamizar* Nancy Herreño Mosquera* Antonio Luis Mejía Piñeros* Paola Borrego Muñoz* Luis Miguel Pombo Ospina* * Investigadores del Departamento de Ciencias Básicas Fundación Universitaria Juan N. Corpas Escuela de Medicina Bogotá, D.C., Septiembre de 2014 TABLA DE CONTENIDO Pág 1. Denominación, sinónimos y equivalencia 1 2. Descripción botánica 1 3. Distribución geográfica 2 4. Datos agrotecnológicos 3 5. Usos tradicionales 5 6. Descripción macroscópica de la droga 6 7. Descripción microscópica de la droga 8 8. Composición química 13 9. Control de calidad 14 10. Datos farmacológicos y clínicos 18 11. Indicación sugerida 22 12. Actividad antimicrobiana 22 13. Estudios toxicológicos 27 14. Referencias bibliográficas 27 Yacón (Perú), Jícama (Colombia) 1. Denominación, sinónimos y equivalencia Definición: hojas y raíces tuberosas de Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob. (Asteraceae). Sinónimos: Smallanthus sonchifolius Poepp. & Endl., Polymnia edulis Wedd., Polymnia sonchifolia Poepp. Nombres comunes: Aricoma, arboloco, aricona, arikuma, colla, chiriguano, ipio, jacón, jícama, jiquima, jikima, jiquimilla, leafcup,llacon, llacoma, papa mexicana, el polaco, poire de terre, papa frijol, puhe, shicama, taraca , Yacón, yacuma, yacumpi1. Clasificación taxonómica: Clase: Equisetopsida C. Agardh. Subclase: Magnoliidae Novák ex Takht. Superorden: Asteranae Takht. Orden: Asterales Link. Familia: Asteraceae Bercht. & J. Presl. Género: Smallanthus Mack. Especie: Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob2. Colección de ejemplares botánicos: Sitio de colección: Fundación Universitaria Juan N. Corpas, Jardín Medicinal. Alt. 2554m., Bogotá, Colombia. Referencia geográfica: 4°, 45,722´N 74° 5,644’ O. No. voucher: 27770 Herbario de la Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia. 2. Descripción botánica La Smallanthus sonchifolius es una hierba perenne de 1,5 a 3 m de altura, con tallo de cilíndrico a angular, surcado, hueco en la madurez y densamente pubescente en la parte superior. El sistema radicular es muy ramificado, con raíces de absorción y hasta 20 raíces carnosas y tuberosas de almacenaje; las últimas se forman a partir de una ruta ramificada de ejes subterráneos que son mayoritariamente napiformes, pueden alcanzar hasta 25 cm de largo y 10 cm de grosor y pesan entre 0,2 a 2 kg. El color de la corteza de las raíces y del tejido de almacenaje varía, dependiendo del clon, entre blanco, crema, rosado (estriado), lila, y hasta marrón. Las hojas son opuestas, con lámina decurrente hacia el pecíolo. La lámina foliar es anchamente aovada con la base astada, auriculada o connada; las hojas superiores son aovadolanceoladas; el haz de la hoja es piloso y el envés pubescente. Las inflorescencias son terminales, con uno a cinco ejes, cada uno con tres capítulos y pedúnculos densamente pubescentes. Las brácteas involucrales son uniseriadas y aovadas, de hasta 15 mm de largo y 10 mm de ancho. Los capítulos son de amarillos a anaranjados, con cerca de 15 flores liguladas, que son femeninas, dos a tres dentadas, de hasta 12 mm de largo y 7 mm de ancho. Las flores tubulares son masculinas, con cerca de 7 mm de largo. El fruto es un aquenio de 3,7 x 2,2 mm en promedio, con forma elipsoidal, color café oscuro, epidermis lisa y endocarpio sólido caracterizado por el libre desprendimiento del pericarpio con un ligero frotamiento. Algunos ecotipos no producen frutos y si los producen no son viables3. Figura No. 1. Vista general de la especie vegetal. 3. Distribución geográfica La Smallanthus sonchifolius está actualmente distribuida en gran parte del territorio andino como planta silvestre o en cultivo, desde el norte de ecuatoriano, al noroeste argentino y hasta el sur. Ha sido ocasionalmente reportado en Colombia y Venezuela. El centro de diversidad se encuentra entre la cuenca del Apurimac en el sur de Perú (14°S) y La Paz en Bolivia (17°S). En ese territorio se encuentra la mayor diversidad genética del Yacón y también tres de las especies silvestres más relacionadas. En los últimos 30 a 40 años también se han realizado intentos de cultivo fuera de su área de distribución natural, parte de ellos en forma masiva, sobre todo en Nueva Zelanda, China, Rusia, Taiwán, Japón, Corea, Brasil y en la antigua Checoslovaquia3. 4. Datos agrotecnológicos El Yacón es una planta cultivada y el uso de plantas silvestres casi no se conoce. En las zonas altas de los Andes es plantado hacia el comienzo del período de lluvias entre septiembre y octubre, de modo que la mayor parte de período vegetativo ocurre en la época lluviosa. En las zonas más bajas, con riego suficiente, puede ser plantado y cosechado durante todo el año. En las zonas secas y libres de heladas de Perú puede ser cosechado durante todo el año en la medida que la disponibilidad de agua es asegurada. La preparación del terreno depende de las condiciones locales. Por ejemplo, la plantación de los esquejes de los propágulos, se realiza en hileras con una distancia de 0,6 a 1,0 m entre plantas y 0,8 a 1,0 m entre hileras. Ensayos de distanciamiento de Yacón en Corea sugieren una densidad de 30.000 plantas/ha, con distancias de 70 cm entre hileras y de 47 cm entre plantas. También, en Nueva Zelanda, se ha mostrado un incremento en el rendimiento con el aumento de la densidad sobre 24.000 plantas/ha. Las plantas de Yacón necesitan relativamente mucha agua en el inicio del período vegetativo. En la mayor parte de los valles interandinos donde ha sido cultivado debe ser regado. En Bolivia es mayoritariamente plantado en territorios con precipitaciones entre 300 a 600 mm. Las precipitaciones ≥ 800 mm se consideran óptimas. Se recomienda mullir las hileras durante el periodo vegetativo. Si se plantan fragmentos de rizoma, el desarrollo inicial es relativamente lento y los vástagos no emergen sino hasta después de 30 a 50 días. El control de malezas es aplicado normalmente sólo dos veces al comienzo del período vegetativo, ya que las plantas de Yacón pueden subsecuentemente suprimir las malezas. Sobre la fertilización de la especie se ha investigado muy poco: en Brasil se ha mostrado, en un ensayo con un cultivo, que los rendimientos más altos se obtienen mediante fertilización con 140 kg N/ha y 100 kg K/ha; en Cajamarca, Perú, la fertilización con 5 a 10 ton/ha de humus es suficiente para equilibrar la pérdida de nutrientes. El Yacón se desarrolla bien en distintos tipos de suelo. Los más apropiados parecen ser suelos livianos, profundos, con buen drenaje y ricos en nutrientes. Estos favorecen un desarrollo uniforme de las raíces de almacenaje y limitan la descomposición. Los suelos muy pesados son poco apto, incluso se han logrado buenos resultados en terrazas fluviales en Bolivia y en suelos laterizados tratados con dolomitas en Brasil. El pH del suelo puede ser de ácido a levemente alcalino y los mejores resultados se logran en suelos con pH de neutro a levemente ácido. La propagación es siempre vegetativa y se efectúa tradicionalmente por propágulos (cepas), esquejes y nudos enraizados. Las enfermedades y parásitos no son hasta ahora un problema en el cultivo del Yacón, ya que no existen monocultivos de gran extensión. Los parásitos aparecen en latitudes cálidas y húmedas4, 5, 6, 7, 8, 9. En cuanto a la cosecha y el rendimiento, después del término del ciclo vegetativo, las partes aéreas del Yacón comienzan a morir, lo que indica la época de cosecha. Las raíces de almacenaje pueden permanecer, todavía, un tiempo en el suelo sin dañarse, dependiendo de la región y el clima. La cosecha se realiza, dependiendo de la región y la altitud, entre 6 a 12 meses después de la plantación. Investigaciones en Brasil y Nueva Zelanda prueban que una cosecha cada 7 a 8 meses es mejor con respecto a rendimiento y contenido de fructo-oligosacáridos10. Durante la cosecha deben removerse primero las partes aéreas de las plantas y luego desenterrar cuidadosamente toda la reserva de raíces., teniendo en cuenta que las de almacenaje son muy sensibles a daño mecánico. Posteriormente se separa el rizoma de las raíces de almacenaje. En estos países han sido utilizados de manera exitosa cosechadores mecánicos de papas. En la cosecha de hojas, se recogen las adultas, cuando forman aproximadamente un ángulo recto con el tallo. Estudios preliminares en Cajamarca, Perú, asumen que pueden ser cosechadas cada 30 días. La magnitud de la influencia de la cosecha de hojas en la producción de raíces de almacenaje no se conoce hasta ahora. Por otra parte, la producción media de raíces de almacenaje por hectárea alcanza, en cultivo en el territorio alto-andino, normalmente entre 20 a 40 ton/ha peso fresco (peso seco entre 10 a 14 %) y en las cercanías de Cajamarca entre 40 a 50 ton/ha11, 12, 13. La producción depende fuertemente de la elección del cultivo, de la región (altitud, duración del día, fertilidad del suelo) y de otros cuidados culturales y medidas de fertilización. En Brasil se han obtenido hasta 100 ton/ha14. Distanciamientos más bajos entre plantas aumentan el rendimiento de la cosecha y la proporción de raíces de almacenaje (< 200 g) 15, 16, 17. La cosecha de hojas se estima en entre tres a cuatro toneladas peso seco bajo densidades de 18.500 plantas/ha. En la República Checa se han cosechado dos toneladas de hoja18. Adicionalmente se realizaron evaluaciones de 45 genotipos de colecciones del Banco de Germoplasma del Centro de Investigación de Cultivos Andinos (CICA) y Programa de Raíces y Tubérculos Andinos (RTA) de la UNSAAC y se encontró un rendimiento promedio de 0,9 kg/planta19. 5. Usos tradicionales En épocas remotas, los agricultores andinos ya habían reconocido el valor del Yacón cultivado para su alimentación. El Yacón se descubrió en los cementerios, siglos antes de la civilización Inca. El primer registro escrito de la especie fue en 1615, cuando Felipe Guamán Poma de Ayala lo incluyó en una lista de 55 plantas nativas cultivadas por los indígenas andinos. En América del Sur, en los sistemas de medicina herbolaria, los tubérculos se consumen crudos como un diurético para problemas de riñón y de vejiga. En Bolivia, sus hojas se cocinan para el tratamiento de la cistitis, la hepatosis y la nefrosis. En Perú, las hojas se preparan en infusión y se utilizan en forma de cataplasmas para el reumatismo y la mialgia. En Brasil, una infusión de las hojas de la planta se emplea como remedio natural para la diabetes1. El Yacón tradicionalmente se consume como fruta fresca o deshidratada en diferentes grados. En estado fresco es consumido especialmente por los niños. También se consume, aunque de manera ocasional y solo en algunas localidades (en el Perú), en forma de jalea y de chicha. Como fruta fresca es un buen rehidratante debido a su alto contenido de agua. Además, puede prevenir la fatiga y los calambres por su alto contenido de potasio. Tal vez por ello, los campesinos lo consumen durante caminatas largas, pudiendo llegar a consumir cada persona entre 500 a 1000 g diarios de yacón fresco. Este nivel de consumo no produce efectos tóxicos nocivos, excepto –de manera ocasional- un mayor grado de flatulencia. Si bien el yacón es un alimento, esporádicamente se ha reportado su uso con fines medicinales. En Contumazá (Cajamarca, Perú), se le considera antirraquítico. En la medicina folklórica andina las raíces son consideradas elementos frescos empleadas desde épocas muy antiguas como remedio para afecciones renales y hepáticas. En Bolivia, la raíz es consumida por personas con diabetes y con problemas digestivos, aunque se desconoce con certeza si este uso es una práctica reciente o es una tradición arraigada desde hace mucho tiempo. Los campesinos andinos lo consideran también un rejuvenecedor de la piel. Concordante con esta opinión, en Cajamarca se recogió una versión según la cual antiguamente los pobladores comían yacón antes de dormir para retardar el envejecimiento 13. 6. Descripción macroscópica de la droga fresca (hojas y la raíz tuberosa). 6.1 Hojas Las hojas son opuestas, de lámina triangular, de base truncada, hastada o cordada (acorazonada), grandes, de más o menos 36 cm de largo x 27 cm de ancho. De color verde oliva en el haz y verde oliva un poco más claro en el envés; presentan pelos blancos más o menos evidentes en ambas caras, en especial sobre las nervaduras (pubescentes a tomentosas) (ver figuras 2, 3 y 4) 13. 6.2 Raíces tuberosas Las raíces son engrosadas, fusiformes u ovaladas, de color blanco, crema a púrpura (la parte interna) y corteza delgada, de color café a púrpura (ver figuras 5 y 6) 13. Figuras 2, 3 y 4. Características de la morfología externa de las hojas; 2, hojas de la parte terminal de la planta, 3 y 4 haz y envés de las hojas normales. Figuras 5 y 6 raíz tuberosa, características externas e internas de las raíces tuberosas del Yacón. 7. Descripción microscópica de la droga (hojas y la raíz tuberosa) 7.1. Hoja: lámina foliar (ver figuras No. 2a, 2f y 2h) Figura No. 2. Secciones anatómicas de hoja de Smallanthus sonchifolius. (a) Vista general; (b) Lámina foliar; (c) Nervio medio; (d) Sección paradérmica de hoja; (e) Detalle de epidermis adaxial y mesófilo; (f) Estoma actinocítico; (g) Pecíolo; (h) Tallo; (a, b, c, d, g) Secciones transversales; (e, f, h) Secciones paradérmicas. Escalas: e=50 m; b, f, h=10 m; c, d=5 m; a, g=200 m. Coloración: astrablue-fucsina; e=aclarado con hipoclorito de sodio. La epidermis adaxial (ver figura No. 2b) está conformada por: células de recubrimiento típicas, de ovaladas a cuadrangulares en sección transversal y de contorno muy sinuoso, a manera de ficha de rompecabezas, en sección paradérmica (ver figura No. 2h) con cutícula casi imperceptible y rosada utilizando astrablue-fucsina (AB-F). Los tricomas son uniseriados de cuatro a siete células de longitud, con paredes celulares delgadas, no lignificadas y con punta aguda, presentes, pero no tan abundantes como en el envés. El mesófilo es asimétrico (ver figura No. 2b), conformado por parénquima en empalizada de una capa de células levemente elongadas anticlinalmente, redondeadas y con vacuola central en corte paradérmico, muy unidas entre sí. El parénquima esponjoso es de tres a cuatro células de grosor, con espacios intercelulares conspicuos en corte paradérmico. La epidermis abaxial (ver figuras No. 2c, 2d, 2e y 2f) está conformada por células de recubrimiento similarres a las del haz, tanto en sección transversal como paradérmica. Las glándulas son uniseriadas o biseriadas, con cuatro a seis células de longitud (rojizas). Los tricomas uniseriados son similares a los del haz, pero más abundantes. Los estomas a nivel, son anomocíticos sin células acompañantes. Los nervios vasculares de segundo orden son biconvexos e interrumpen el mesófilo asimétrico; los de tercer o cuarto orden están inmersos en el mesófilo, generando convexidad hacia el envés y con vaina del haz vascular parenquimática. 7.2. Hoja: nervio principal (ver figura No. 3a) El nervio principal de sección transversal es biconvexo y muy prominente hacia el envés. La epidermis adaxial y abaxial tiene células similares a la de la lámina, sin estomas y con tricomas uniseriados, principalmente hacia el envés. La corteza es parenquimática, con colénquima hacia el haz de tres a cuatro capas celulares), lateralmente tiene una capa) y hacia el envés dos a tres. Cuenta con seis a ocho haces vasculares formando un anillo, con el xilema dirigido hacia el interior y floema, muy abundante, hacia la parte externa y con zona cambial con algo de crecimiento secundario. Figura No. 3. Secciones anatómicas de tallo (a, b, c) y raíz (d) de Smallanthus sonchifolius. (a) Vista general en sección transversal; (b) Detalle de xilema y floema en sección longitudinal; (c) Vista general en sección longitudinal; (d) Vista general de la sección longitudinal de la raíz tuberosa. Escalas: a, c, d=50 m; b=10 m. Coloración: astrablue-fucsina. 7.3. Hoja: pecíolo (ver figura No. 2g) Es alado, muy prominente, convexo en la cara abaxial y aplanado dorsalmente. La epidermis tiene células de recubrimiento pequeñas. La corteza está conformada externamente por seis a ocho capas de colénquima angular, seguido de parénquima de relleno. Tiene seis a ocho haces vasculares mayores en disposición cercana a un semicírculo, con el xilema orientado hacia la cara adaxial y hacia adentro, y envés abundante dirigido hacia la cara abaxial. 7.4. Tallo (ver figuras No. 4a y 4c) Figura No. 4. Secciones anatómicas de raíz tuberosa de Smallanthus sonchifolius (a-f) secciones transversales y (g-k) caracteres diagnósticos. (a) Corteza; (b) Canal secretor; (c-d) Esclereidas en sección transversal y longitudinal respectivamente; (e) Vasos; (f) Floema; (g) Tricoma uniseriado; (h) Tricoma glandular; (i) Estomas anomocíticos; (jk) Vasos con engrosamientos helicoidales a reticulados. Escalas: a, g=50 m; b, f, h, k=10 m. Coloración: (a-f) astrablue-fucsina; (h-k) floroglucinol HCl. La epidermis es tanífera con tricomas uniseriados como los presentes en la hoja y en los tallos jóvenes (ver figura No. 4a). La corteza está conformada externamente por seis a siete capas de colénquima seguidas de seis a siete capas de parénquima (en algunos cortes la corteza es enteramente colenquimática), con células de los dos tejidos frecuentemente con contenido tanífero. Los canales secretores corticales están conformados por un conducto ezquizógeno, rodeado de células secretoras. La endodermis está en el límite con los tejidos vasculares (ver figura No. 4c). El crecimiento secundario es incipiente y genera un anillo continuo de tejidos vasculares, más desarrollado en las zonas donde se localizan los haces vasculares primarios. El floema es abundante y está conformado por elementos de tubo criboso, células acompañantes y parénquima de tamaño pequeño. La zona cambial es variable de entre dos a ocho células de grosor. El xilema secundario forma unas pocas filas de vasos grandes, con engrosamientos principalmente helicoidales y uniperforados, inmersas en abundante parénquima no lignificado (ver figura No. 4b). La médula parenquimática es hueca en el centro. Los canales secretores corticales y medulares cuentan con un conducto ezquizógeno, rodeado de células secretoras. 7.5. Raíz tuberosa (ver figuras No. 3d, 4a y 4f) El corcho externo es muy suberificado, tiene de 10 a 12 células de grosor formadas a partir de un felogeno continuo (ver figuras No. 3d y 4a). La corteza parenquimática es muy ordenada en las primeras 12 a 14 capas (felodermis parenquimática) en relación con la corteza interna que tiene de 10 a 13 capas. Hay presencia de conductos mucilaginosos rodeados por dos capas de parénquima poco diferenciados (ver figura No. 2b), posiblemente de origen esquizógeno o lisígeno. También se encuentra presencia ocasional de esclereidas individuales o en grupos pequeños (ver figuras No. 2c y 2d). Los haces vasculares tienen floema externo de células conductoras pequeñas más parénquima floemático (ver figura No. 2f) y xilema escaso pero con vasos grandes uniperforados, con paredes reticuladas a punteadas, algunas con tílides (ver figura No. 2e), formando grupos, con abundante parénquima asociado (lignificado o no lignificado); radios parenquimáticos muy anchos. En las raíces más desarrolladas, el xilema y floema se encuentran mucho más fraccionados en una matriz de tejido parénquimático. 7.6. Caracteres diagnósticos de las muestras analizadas (ver figuras No. 2g y 2k) Tricomas uniseriados muy abundantes (ver figura No. 2g). Tricomas glandulares, asociados a epidermis abaxial hipostomática (ver figura No. 2h). Estomas de tipo anomocíticos, sin células acompañantes diferenciadas (ver figura No. 2i); células epidérmicas típicas de contorno sinuoso, como fichas de rompecabezas, con o sin estomas en el envés o el haz respectivamente. La hoja es hipostomática. Vasos con engrosamientos helicoidales o reticulados (ver figuras No. 2j y 2k). 8. Composición química El Yacón, raíz tuberosa de Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob., es una fuente rica (hasta 67 %) de fructo-oligosacaridos (FOS). Estos compuestos contribuyen al sabor dulce del tubérculo, sin embargo la mayoría de estos tipos de azúcares no son digeridos o metabolizados fácilmente por los seres humanos. Por esta razón, es muy promisorio como alimento para diabéticos y como base para un edulcorante bajo en calorías. Estos oligo-fructanos han sido recientemente clasificados como "prebióticos", dado que no son digeridos en el tracto gastrointestinal humano se transportan al colon donde son fermentados por determinadas especies de micro-flora (especialmente Lactobacillus y Bifidobacterium) y contribuye a equilibrar la flora intestinal y la digestión. Un estudio de laboratorio sugiere que el efecto prebiótico de los extractos de la raíz de Yacón durante el proceso de fermentación, aumenta la producción natural de beta-glucanos, que actúan como inmuno-estimulantes no específicos. Además de estos compuestos glucosídicos de los tubérculos del Yacón, también son ricos en otros azucares libres de fructosa, glucosa y sacarosa, así como la inulina (según Seminario J et al., 2003 13 no consideran que hace parte de su composición tal como se promociona equivocadamente sino que se tratada de un tipo de fructano de cadenas de fructosa de mayor tamaño y presente en otras planta y con otros usos, por lo que difiere de los FOS, los cuales son los componentes principales) y el almidón. Tanto el tubérculo y las hojas de la planta contienen ácido clorogénico, caféico, ferúlico y que se sabe que proporcionan un efecto antioxidante. Varias lactonas sesquiterpénicas pueden encontrarse en las hojas con actividad antibacteriana y antifúngica en pruebas de laboratorio 1. De acuerdo con Saminario J et al 13, las hojas apenas tienen trazas de fructo-oligo sacáridos. La composición química de las hojas es poco conocida. Se sabe que contienen sesquiterpenos, lactonas, flavonoides y un grupo de sustancias aún no identificadas. Otros productos químicos documentados incluyen: y-cadineno, ácido cafeico-, ácido 3cafeoylquínico, ácido clorogénico, ácido 2,4-dicaffeoylaltrárico ácido 2,5- dicafeoylaltráricoácido 3,5-dicafeoylaltrárico, ácido 3 ,5-Dicafeoylquínico, enhydrina, ácido ferúlico, fluctuanina, ácido gálico, ácido gentísico, inulina, melampolidos, oligo-fructanos, beta-pineno, ácido protocatechúico, ácido rosmarínico, sonchifolina, triptófano, ácido 2,3,5-Tricaffeoylaltrárico ácido 2,4,5-tricaffeoylaltrárico, y uvedalina1. En un trabajo llevado a cabo por Rejane B. et al, 2013 28, se estableció que diversos extractos obtenidos de las hojas revelan el contenido de ácidos cumárico, caféico y clorogénico, 3-O-metil quercetina, 3,4’-di-metilquercetina, enhidrina, uvedalina, polimatín B y sonchifolina. De acuerdo con la literatura revisada, no hay estudios sobre la composición química de tallos, flores y frutos. 9. Control de calidad 9.1. Extracto etanólico de las hojas Caracteres organolépticos: líquido homogéneo, color verde oscuro y olor alcohólico característico. Caracteres fisicoquímicos: pH. 5.68. Densidad: 0.8355 g/mL. % de alcohol: 90 %. Materia Seca: 1.782 g/100 mL. 8.2. Planta pulverizada Identificación: Caracteres organolépticos: olor aromático, color verde oscuro y sabor levemente amargo. Propiedades fisicoquímicas: Mejor disolvente: los productos fitoterapéuticos son elaborados, principalmente, con mezclas hidroalcohólicas. Según Sharapin20, el porcentaje de alcohol más eficiente para la extracción es al 70 %. pH en suspensión al 1 % en agua purificada: 5.57. Materia extraña: no más del 2 %. Contaminantes: metales pesados y/o residuos de pesticidas, no exceder los límites especificados en el Quality Control Methods for Medicinal Plant Materials, texto guía de la Organización Mundial de la Salud. Humedad y cenizas: humedad 9.89 %, cenizas 7.21 %, cenizas insolubles en HCl concentrado 1.37 %. Conservación: en recipientes herméticamente cerrados que mantengan el contenido de humedad constante y evite la degradación y contaminación por microorganismos. Formas farmacéuticas: no se tienen datos reportados. 9.3. Análisis fitoquímico preliminar Metabolito Carotenoides Secundario Prueba Patrón positivo Salkowski Resultado - triterpenoides Taninos Esteroides y Achiote (Bixa orellana L.) Liebermann-Burchard + Colesterol Cloruro férrico + Rutina Acetato de plomo ++ Flavonoides Dividivi (Etanol) Shinoda 5,7,3´,4´,tetrahidroxi flavona Rodamina - Quinonas Emodina Amoniaco - Saponinas Emodina Espuma - Jaboncillo (Sapindus saponaria) (Etanol) Rosenthaler - Cardiotónicos Jaboncillo (Sapindus saponaria) (Etanol ) Baljet ++ Dedalera (Digitalis purpurea) (Etanol) Erlich - Coumarinas Cumarina (1,2 Benzopirona) Fluorescencia - Alcaloides Umbeliferona Valser - Atropina Dragendorff - Atropina Mayer - Atropina Tabla No. 1. Análisis fitoquímico preliminar. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en las pruebas químicas preliminares se sugiere la presencia de: esteroides, triterpenos, taninos, cardiotónicos y alcaloides. 10. Datos farmacológicos y clínicos En modelo animal con ratones diabéticos (estreptozotocina) el extracto de Yacón disminuyó los niveles de glicemia y adicionalmente disminuyó el daño hepático en los animales19. Oliveira, et al21, mostraron que el extracto acuoso del tubérculo disminuyó los niveles de glicemia, colesterol y triglicéridos en ratas diabéticas mediante la administración del extracto por un periodo de 30 días. Asimismo, promovió la reducción de enzimas hepáticas, sugiriendo un efecto hepatoprotector. Los frutooligosacaridos del tubérculo de Yacón pueden prevenir las infecciones entéricas por Salmonella typhimurium, aumentando la respuesta inhume no específica relacionada con el aumento de IgA22. Frank, et al23, realizaron la evaluación in vitro de dos compuestos activos aislados de Yacón (sesquiterpenlactonas): enidrina y uvedalina, frente a Trypanosoma cruzi. De acuerdo a los resultados obtenidos, estos compuestos pueden tener un uso potencial para el tratamiento de la enfermedad de chagas. En un estudio in vivo en ratas, Satoh, et al24, determinaron que la inclusión de Smallanthus sonchifolius en la dieta diaria de los animales de experimentación, redujo de manera estadísticamente significativa los niveles de glucosa en sangre. Dicha reducción, se explica por el efecto hepático benéfico del extracto en el estado de resistencia a la insulina. En el estudio realizado por Campos et al25, 35 diferentes cultivos de Yacón fueron evaluados como posibles fuentes alternativas de fructooligosacáridos (FOS) y antioxidantes naturales de tipo fenólico. Los FOS, fenoles totales (TPC) y capacidad antioxidante (AC) contenidos en los rangos de 6,4 a 65 g/100 g de materia seca (MS), 7,9 a 30,8 mg de ácido clorogénico (CAE) / g de MS y 23-136 mol se encontraron con respecto al Equivalente Trolox (TE) / g MS. El cultivo AJC 5189 llamó la atención por su alto contenido de FOS, mientras DPA 07.011 por su alto TPC y AC. Además, el efecto prebiótico de los FOS de Yacón se ensayó in vivo con un modelo de conejillo de indias. La dieta rica en FOS promovió el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos, resultando en altos niveles de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) en el material cecal y la mejora de la densidad celular y la formación de criptas en el tejido ciego, siendo indicativo de los beneficios para la salud del colon. Este estudio permitió la identificación de cultivares de Yacón ricos en FOS, CA y / o FOS y AC para aplicaciones nutracéuticas. De Moura, et al26, observaron una reducción en la proliferación de células tumorales en colón, empleando ratas Wistar como modelo de experimentación, después del tratamiento con el extracto de las raíces de Yacón, por un periodo de 4 semanas. Los resultados encontrados por Habib, et al27, sugieren que la administración de extracto deshidratado de Yacón (rico en fructooligosacaridos) a ratas diabéticas, disminuye los niveles altos de triglicéridos, asociados a la diabetes. Los epóxidos y lactonas sesquiterpénicas (enidrina, uvedalina y sonchifolina) aisladas de las hojas de, presentaron un efecto citotóxico sobre células cervicales tumorales. Estos compuestos inhibieron la proliferación celular en un rango de concentraciones de 0,22-10 uM e indujeron apoptosis, caspasa- 3 dependiente29. En un estudio realizado por Raga, et al30, la administración de 50 y 100 mg/kg de extracto acuosa de las hojas de Yacón a ratones normoglicémicos, disminuyó los niveles de glucosa en sangre de manera significativa. El efecto permaneció durante dos horas. Por otra parte, la administración por vía oral del ácido ent-kaurenoico, aislado del Yacón, no mostró un efecto hipoglicemiante en ratones diabéticos (con diabetes inducida mediante la administración de alloxano). La valoración toxicológica realizada por De Oliveira, et al31, en ratas Wistar, sugiere que la administración del extracto acuoso de las hojas genera daño renal. Los compuestos relacionados con éste efecto tóxico son las sesquiterpenlactonas. Según los autores, aunque en estudios anteriores se ha observado efecto hipoglicemiante, no recomiendan el uso del extracto acuoso de la hoja de Yacón para el tratamiento de la diabetes. Choi, et al32, probaron que la enidrina, aislada de las hojas, tiene efecto antimicrobiano, frente a Staphylococcus aureus meticilin resistente, con una CMI=125-500 ug/mL. Genta, et al33, estudiaron el efecto hipoglicemiante de cinco extractos orgánicos de las hojas de Yacón y del compuesto enidrina. Los resultados obtenidos sugieren que los extractos butanólico, metanólico y clorofórmico fueron los más activos a dosis bajas (10-50 mg/kg). Estos extractos y el compuesto enidrina (sesquiterpenlactona) administrados en animales diabéticos, realizaron un control efectivo de la glicemia. En un estudio realizado por Genta, et al34, en 2009, se encontró que el jarabe preparado a partir de los tubérculos de Yacón, demuestra que el consumo recomendado diario de este preparado para que no se presenten efectos gastrointestinales indeseables es de 0,14 g de oligofructosacáridos por Kg. La ingesta diaria de este jarabe redujo significativamente el peso corporal, circunferencia abdominal e índice de masa corporal (IMC). Adicionalmente, se observó la disminución de la presencia de insulina sérica y el Índice de Valoración de Homeostasis. El consumo diario de jarabe de Yacón incrementa la frecuencia de evacuación intestinal y la sensación de saciedad. Por otra parte se observó un efecto positivo sobre los niveles de colesterol LDL, sin afectar otros parámetros séricos. En conclusión el jarabe de Yacón es una buena fuente de oligofructosacáridos y el consumo a larga tiempo produce efectos benéficos sobre la obesidad postmenopáusica en mujeres insulino-resistentes. Hong, et al35, aislaron dos sesquiterpenlactonas tipo melampólidos, y comprobaron su efecto inhibitorio de óxido nítrico in vitro, empleando cultivos celulares estimulados con LPS. Estos resultados explican en parte la posible actividad antiinflamatoria de ésta especie. En un estudio controlado con placebo, doble ciego, se administró extracto de Yacón a 16 individuos sanos (ocho hombres y ocho mujeres), con una dosis de 20 g diarios (igual a 6,4 g de FOS) en un diseño cruzado de dos semanas. El tiempo de tránsito intestinal se evaluó mediante una técnica de marcador radio-opaco. Los resultados muestran que el extracto de Yacón acelera el tránsito intestinal de manera significativa y que por lo tanto puede ser útil en pacientes diabéticos y obesos con problemas de estreñimiento36. Valentová, et al37, midieron el efecto sobre la captación de radicales libres y la actividad antilipoperoxidativa de dos fracciones orgánicas y dos extractos acuosos de las hojas de Yacón, empleando técnicas como la del DPPH. Los extractos inhibieron lipoperoxidación inducida por hidroperóxido en membranas microsomales y mitocondriales. Estos resultados postulan al Yacón como un buen candidato para ser empleado como suplemento alimenticio en la prevención de enfermedades crónicas que implican estrés oxidativo. En un estudio de toxicidad subcrónica por cuatro semanas, realizado en ratas Wistar, Genta, et al38, encontraron que la administración diaria de un suplemento preparado a partir de las raíces de Yacón, no alteró ninguno de los parámetros toxicológicos evaluados. En un estudio realizado por Aybar, et al39, en 2001, se examinó el efecto hipoglucemiante del extracto acuoso de las hojas de la Smallanthus sonchifolius en ratas inducidas a diabetes con estreptozotocina (STZ). La decocción al 10 % de las hojas decrece significativamente los niveles de glucosa en plasma en las ratas normales suministrada tanto por vía intraperitoneal como por vía oral. En el ensayo de tolerancia a la glucosa, la administración simple de la decocción al 10 % de hojas bajó los niveles de glucosa en plasma. En contraste, la simple administración por vía i. p. u oral no produjo efecto sobre las ratas diabéticas con STZ. Sin embargo, la administración de té de Yacón al 2 % y tomada “ad libitum” por 30 días produce un efecto hipoglucemiante significativo sobre las ratas diabéticas. Después de 30 días de administración, las ratas diabéticas muestran una mejoría corporal (glucosa plasmática, niveles de insulina en plasma, peso corporal) y en los parámetros renales (peso del riñón, tasa de peso corporal vs. renal, depuración de creatinina y excreción de albúmina en la orina) en comparación con los controles diabéticos. Este estudio sugiere que el extracto acuoso produce un incremento de la concentración de insulina en plasma. 11. Indicación sugerida: prebiótico 12. Actividad antimicrobiana Los resultados obtenidos sugieren que el extracto de Smallanthus sonchifolius, a la concentración de de 4mg/mL, presenta actividad antimicrobiana contra Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Salmonella tiphymurium ATCC 14028, Klebsiella pneumoniae ATCC 10031, Aspergillus brasiliensis ATCC 16404, Escherichia coli ATCC 8739 Y Proteus mirabilis ATCC 43071; como se muestra en la tabla No. 2, donde se pueden observar los valores de los halos de inhibición obtenidos. Microorganismo ATCC YACON % de inhibición 8.82 mm Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 Estreptococcus faecalis ATCC 29212 Salmonella tiphymurium ATCC 14028 Aspergillus brasiliensis ATCC 16404 Candida albicans ATCC 10231 Escherichia coli ATCC 8739 (Gentamicina) 11.48 mm 68,45 10.40 mm 62,01 8.91 mm 53,13 _ 0 _ 0 _ 0 _ 0 10.49 mm 35,14 (Ampicilina) 10.06 mm 33,70 10.07 mm 33,70 10.06 mm 33,70 9.98 mm Klebsiella pneumoniae ATCC 10031 52,59 39,18 (Gentamicina) 9.42 mm 36,98 9.05 mm 35,53 7.74 mm 30,38 21.31 mm 100 (Anfotericina) 17.38 mm 100 _ 0 _ 0 _ 0 _ 0 _ 0 _ 0 9.46 mm 9.06 mm 52,55 (Gentamicina) 50,33 Proteus mirabilis ATCC 43071 9.07 mm 50,33 9.72 mm 54,00 9.62 mm 43,96 (Ampicilina) 10.60 mm 48,44 10.25 mm 46,84 9.84 mm 44,97 Tabla No 2. Resultados de halo de inhibición para la especie vegetal Smallanthus sonchifolius. A continuación se pueden apreciar las fotos correspondientes a las placas de petri con halos de inhibición. En estas se observa que el tamaño de los halos de inhibición del extracto frente a las cepas, son comparables con los valores obtenidos con la tetraciclina a 1mg/mL para las bacterias y fluconazol a 1mg/mL para el hongo. Los controles positivos y negativos correspondieron a lo esperado según la literatura. Figura No. 5. Halo de Inhibición de Smallanthus sonchifolius frente a Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027. Figura No. 6. Halo de Inhibición de Smallanthus sonchifolius frente a Salmonella tiphymurium ATCC 14028. Figura No. 7. Halo de Inhibición de Smallanthus sonchifolius frente a Klebsiella pneumoniae ATCC 10031. Figura No. 8. Halo de Inhibición de Smallanthus sonchifolius frente a Aspergillus brasiliensis ATCC 16404. Figura No. 9. Halo de Inhibición de Smallanthus sonchifolius frente a Escherichia coli ATCC 8739. Figura No. 10. Halo de Inhibición de Smallanthus sonchifolius frente a Proteus mirabilis ATCC 43071. 13. Estudios toxicológicos Luego de relacionar los hallazgos clínicos, consumo de alimento, necropsia y análisis histológico de órganos recomendados por la OECD (OECD, 407. OECD GUIDELINES FOR THE TESTING OF CHEMICALS. Repeated Dose 28-Day Oral Toxicity Study in Rodents, 2008). Para búsqueda de toxicidad durante 28 días; el extracto completo de Smallanthus sonchifolius, no muestra toxicidad a las dosis probadas en el presente ensayo. 14. Referencias bibliográficas 1. Rain-tree.com [Internet] [citado 11 junio 2014] Disponible en: http://www.raintree.com/plants.htm#.U5oR5fl5Nic. 2. Tropicos.org [Internet] [citado 11 junio 2014] Disponible en: http://www.tropicos.org/ 3. Dostert N, Roque J, Cano A, La Torre M, Weigend M. Datos Botánicos de Yacón, Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob. Proyecto Desarrollo de Monografías Botánicas para Cinco Cultivos Peruanos. 2009. 4. Barrantes F. Patología de las Raíces y Cormos Andinos. En: Seminario, J. (Comp.). Producción de raíces andinas: Fascículos. 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