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DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS EN GRANOS DE
MAÍZ DE USO ESPECIAL
Corcuera VR1; Pennisi M3; Kandus MV2; Salerno JC2
1
Com. Inv. Científ. Pcia. Bs. As.; 2 Inst. Genética Ewald A. Favret-INTA C.C. 25 (1712) Castelar; 3 PROPIACampus Tecnológico CIC. Cno Centenario e/505 y 508, 1897 Gonet, La Plata. Correo electrónico=
[email protected], [email protected]
Abstract
The fatty acid composition of the kernels collected from sixteen maize inbreds and thirteen single
and double-crosses was determined by means of gas chromatography. The concentration levels
found for saturated (SFA´s) and unsaturated fatty acids (MUFA´s and PUFA´s) mostly meet the
values published by several authors and organizations. The hybrids termed HC have= 9,2 to 16,4%
de palmític acid; 1,1 to 2,5% de stearic acid; 19,3 to 40,1% oleic acid Ω9; 42,6% to 66,5%
linoleic acid Ω6 and 0,6% to 1,7% linolenic acid Ω3. The SFA´s level was similar to that reported
by ASAGA and ILSI Argentina for corn grains produced in our country.
Like in other maizes
grown in temperate regions it was found a high correlation between the amount of oleic and linoleic
acids both in the inbreds and hybrids (r=0,85 y r= 0,97 respectively). The hybrids HC show an
average unsaturated/saturated fatty acids ratio of about 6,0 (range= 4,4 – 7,8) that agrees with
the current value published for the species. Most importantly, the analysis performed let detect
three inbred materials (CIG15, CIG18 and CIG27) with a very high level of oleic acid and for that
reason could be used to develop new high oleic corn hybrids or employed as donors of the high
oleic trait.
Palabras clave/Keywords
maíz ceroso; lisina; ácido oleico; ácidos grasos; cromatografía de gases
waxy corn; lysine; oleic acid; fatty acids; gas chromatography
Introducción
El aceite de maíz juega un rol importante en la dieta humana porque aporta gran
cantidad de energía, ácidos grasos (AG) esenciales y vitamina E. Contribuye con AG poliinsaturados (PUFA) que favorecen el control de los niveles de colesterol y la disminución
de la presión sanguínea. Es un aceite muy digerible que provee 9 Kcal/gramo. La FAO y
la OMS recomiendan incorporar un 2 a 4% de la energía total bajo la forma de AG
esenciales. La ingesta de una cucharada diaria de aceite de maíz sería suficiente para
satisfacer los requerimientos diarios de AG esenciales de un niño o adulto con buen
estado de salud.
La calidad del aceite de maíz comienza en el campo porque la semilla empleada, las
condiciones de cultivo, el ambiente y el manejo post-cosecha influyen en la misma
(Lambert, 2000). Los dos principales factores que afectan el perfil de ácidos grasos del
aceite de maíz son el genotipo y el medio ambiente, pero probablemente el empleo de
diferentes líneas parentales provocó el mayor cambio en la composición del aceite de
maíz en las últimas décadas (Leibovitz y Ruckenstein, 1983; Weber, 1987 y Lambert,
2000). Por lo expuesto, resulta evidente que existe gran diversidad en la calidad de este
aceite lo que genera disparidades notorias entre los datos publicados. Por ejemplo, según
la FAO tiene reducido nivel de ácidos grasos saturados (SFA)= ácido palmítico y esteárico
con niveles medios del 11% y 2% respectivamente. En cambio, FAO también reporta una
alta proporción de ácido linoleico con un promedio del 24%.
En Argentina, la Secretaria de Agricultura, Ganaderia, Pesca y Alimentos (SAGPyA) en
el año 2001 comunicó que la composición promedio de ácidos grasos para el maíz
producido en el país es= 45,6% ác. linoleico; 37,2% ác. oleico; 0,6% ác. linolénico;
13,6% ác. palmítico y 1,7% de ác. esteárico. Estos valores fueron corroborados por la
Asociación Argentina de Grasas y Aceites (ASAGA) en el año 2003 indicando además que
los maíces argentinos tienen en promedio 16% de ácidos grasos saturados (SFA), 37%
de ácidos monoinsaturados (MUFA) y 47% de ácidos poli-insaturados (PUFA). Los datos
más recientes publicados en Argentina corresponden a ILSI Argentina que en el año
2006 reportó el siguiente perfil de ácidos grasos para el aceite argentino de maíz: ác.
palmítico (10,4-14,1%), ác. esteárico (1,5-2,7%), ác. oleico (21,1-40,1%), ác. linoleico
(43,1-62,9%) y ác. linolénico (0,8-1,4%).
El objetivo de este trabajo fue determinar la composición de ácidos grasos de los
aceites crudos del germen de diferentes líneas endogámicas e híbridos de maíz de uso
especial o valor aumentado (VEC) desarrollados en Argentina y evaluar la calidad de los
mismos.
Material y métodos
Para realizar este estudio se utilizaron los granos producidos por dieciséis líneas
endogámicas de maíz ceroso, maíz de alta lisina y maíz ceroso con alto contenido de
lisina. También se emplearon trece cruzas (simples y dobles) derivadas de esas líneas de
endocría prolongada. Los materiales genéticos fueron desarrollados en Argentina a partir
de la década de 1990 mediante métodos de mejora genética convencional. Durante tres
años (2010/11 a 2012/13) se condujeron ensayos de campo en el Instituto de Genética
E.A. Favret-INTA Castelar para multiplicar los materiales de estudio mediante
polinización controlada y evitar de este modo contaminación con polen foráneo. De cada
genotipo se conservó una muestra representativa de granos (10 g) a 4° C hasta la
realización de los análisis. Se separaron 10 granos de cada muestra y se les extrajo el
germen para obtener la grasa cruda mediante la técnica propuesta por Folch en 1957.
La grasa cruda fue utilizada como materia prima del análisis de ácidos grasos mediante
cromatografía gaseosa. Se empleó un cromatógrafo Hewlett Packard 6890 provisto con
una columna capilar Chrompack CP SIL 88. Las condiciones de análisis fueron: 1temperatura inicial: 185° C durante 3 minutos; 2-Rampa de calentamiento a razón de 3
grados por minuto hasta alcanzar los 230 grados y 3-Mantenimiento de la temperatura
de 230 grados durante 25 minutos. El perfil de AG de cada muestra se obtuvo
comparando los tiempos de retención relativos de cada uno de ellos respecto de
estándares comerciales (NuCheck prep.) analizados previamente en la misma columna.
Los contenidos de AG fueron obtenidos del promedio de tres lecturas y expresados en g
/100 g del contenido de grasa total.
Resultados y discusión
La información presentada en la Tabla 1 indica que las líneas endogámicas estudiadas
tienen= 9,1 a 32,2% de ác. palmítico; 1,0 a 5,6% de ác. esteárico; 18,3% a 66,6% de
ác. oleico Ω9; 8,1% a 60,1% de ác. linoleico Ω6 y 0,4% a 1,3% de ác. linolénico Ω3. Por
su parte, los híbridos presentan la siguiente composición de ácidos grasos = 9,2 a 16,4%
de ác. palmítico; 1,1 a 2,5% de ác. esteárico; 19,3 a 40,1% de ác. oleico Ω9; 42,6% a
66,5% de ác. linoleico Ω6 y 0,6% a 1,7% de ác. linolénico Ω3. La concentración de AG
insaturados resultó similar a la reportada por ASAGA e ILSI Argentina para maíces
argentinos. Estos valores son consistentes con otros reportados con anterioridad
(Corcuera, 2013; Corcuera et al., 2013). Sin embargo, se detectó un contenido de ácido
palmítico algo menor al promedio nacional en el híbrido HC52 (9,2%) y también un
contenido bajo de ácido oleico en la cruza simple de maíz ceroso HC62 (Tabla 2).
Al igual que en otros maíces cultivados en zonas templadas se halló un alto nivel de
asociación entre los niveles de ácido oleico y linoleico tanto en las líneas endogámicas
como en los híbridos analizados (r=0,85 y r= 0,97 respectivamente). En los híbridos HC
también se observó una asociación significativa entre las concentraciones de ác.
esteárico y ác. oleico Ω9 (r= 0,49; p= 0,05) así como entre ác. gadoleico Ω7 y ác.
linoleico Ω6 (r= 0,60; p= 0,05).
Debe destacarse que se identificaron tres líneas endogámicas con muy alta
concentración de ácido oleico= CIG18 (alta lisina), CIG27 (alta lisina y almidón ceroso) y
CIG15 (almidón ceroso). Su perfil de AG reveló un contenido de 53,3%, 54,9% y 66,6%
de Ω9 respectivamente.
Los ácidos grasos más importantes en nutrición humana son: palmítico, esteárico,
oleico (Ω9), linoleico (Ω6) y linolénico (Ω3). Los ácidos de las series Ω6 y Ω3 no son
fabricados por el cuerpo humano y es imprescindible incorporarlos mediante la dieta. Los
ácidos linoleico y linolénico poseen propiedades antiartríticas, antiescleróticas, antiinflamatorias e hipocolesterolímicas. Para un correcto funcionamiento del organismo es
necesario que exista una relación adecuada entre los ácidos linoleico Ω6 y linolénico Ω3.
A pesar de que se recomienda que la relación Ω6/Ω3 se encuentre en el rango de 4:1, en
maíz y otros aceites vegetales de importancia vegetal esta relación está muy
desequilibrada (10:1, o más) según indica Olivera Carrión (2006). En los híbridos HC
estudiados, esa relación tiene un valor medio de 62,9 (rango= 35,4 – 86,3). Esta
relación de ácidos grasos poli-insaturados tan desequilibrada podría derivar en
enfermedad coronaria, diabetes, o depresión si sólo se consumiera aceite de maíz
(Olivera Carrión, 2006). Sin embargo, la alta concentración de PUFA´s (linoleico y
linolénico) parece favorecer la reducción de la concentración sérica de colesterol y de la
presión sanguínea, aunque no en la misma proporción que la ingesta de ácido oleico
según afirman varios estudios clínicos.
La relación normal entre ácidos grasos insaturados y saturados del aceite de maíz
tiene
un
valor
medio
de
6,7
(Fuente=http:/www.scientificpsychic.com/fitness/fattyacids1.html) a diferencia de la
correspondiente a la leche y carne vacunas (0,11-0,15) que es muy perjudicial para la
salud humana (Depetris y Santini, 2006). A partir del perfil lipídico se calculó que la
razón entre ácidos grasos insaturados y saturados de los híbridos HC tiene un valor
medio igual a 6,0 (rango= 4,4 – 7,8). En consecuencia, la relación entre ácidos grasos
insaturados y saturados de estos materiales coincide con el valor normal publicado para
la especie.
Finalmente, el nivel de ácido oleico hallado en los híbridos HC coincide con los
reportados por Leibovitz y Ruckenstein (1983), Izquierdo (2007) y Alezones et al. (2010)
quienes también señalaron que el aceite producido en zonas cálidas o templadas posee
mayor contenido de ácido oleico que el obtenido en zonas de clima más fresco. Los
resultados alcanzados también coinciden con otros reportados por Eyherabide et al.
(2005) quienes además expresaron que los materiales argentinos tienen mayor nivel de
ácido oleico que otros desarrollados en el medio oeste de EE.UU.
Conclusiones
Mediante estudios de cromatografía gaseosa se pudo establecer la composición de AG
de líneas elite y algunos híbridos derivados de ellas y se demostró que los ácidos grasos
más importantes para la nutrición humana se encuentran dentro del rango de valores
reportados a nivel global y nacional. Los análisis permitieron detectar tres líneas
endogámicas (CIG15, CIG18 y CIG27) que se caracterizan por tener una muy elevada
concentración de ácido oleico y por ende podrían ser empleadas para desarrollar
combinaciones híbridas caracterizadas por el nivel de este componente o bien incorporar
el carácter ALTO OLEICO a otros materiales.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Ing. Quím. Luis Perego quien ejerce la dirección del
Laboratorio PROPIA por haber facilitado la realización el uso del cromatógrafo de gases y
los insumos necesarios. Igualmente hacemos extensivo el agradecimiento al personal del
mencionado Laboratorio.
Tabla 1. Composición de ácidos grasos correspondiente a dieciséis líneas endogámicas de maíz
ceroso y/o de alta lisina.
Tabla 2. Composición de ácidos grasos correspondiente a trece híbridos de maíz ceroso y/o
de alta lisina.
Ref. Tablas 9 y 10= 16:0= ác. palmítico; 18:0= ác. esteárico; 18:1= ác. oleico (Ω9);
16:1= ác. palmitoleico (Ω7); 20:1= ác. gadoleico (Ω9);
18:2= ác. linoleico (Ω6); 18:3= ác. linolénico (Ω3); sat.= saturados;
Insat.= insaturados; MUFA= ác. grasos monoinsaturados;
PUFA= ác. grasos poli-insaturados.
Bibliografía
Alezones J.; Ávila M.; Chassaigne A.; Barrientos V. 2010. Caracterización del perfil de ácidos grasos en granos
de híbridos de maíz blanco cultivados en Venezuela. Archivos Latinoam. de Nutrición vol. 10(4):397-404.
Corcuera V.R. 2013. Mejora Genética del Maíz. Desarrollo de Híbridos de Uso Especial. (Uso de Descriptores
Agronómicos, Químicos y Métodos Estadísticos aplicados al Análisis de Ensayos Multiambientales), 521 páginas.
Ed. PUBLICIA, AV Akademikerverlag GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Alemania. ISSN 978-3-639-55207-2.
Corcuera V.R.; Salmoral E.M; Pennisi M.; Kandus M.; Moreno-Ferrero V.; Salerno J.C. 2013. Análisis Proximal
del Grano de Maíces de Uso Especial. II. Determinación de la Calidad Proteica, del Aceite y Almidón. Trabajo
XIV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos, 5° Simposio Internacional de Nuevas
Tecnologías/III Simposio Latinoamericano sobre Higiene y Calidad de Alimentos, Rosario-Sta. Fe, Argentina,
CD-ROM del Congreso.
Depetris G.J.; Santini F.J. 2006. Particularidades nutricionales del grano de maíz en la alimentación de bovinos
de carne. En: Maíz y Nutrición. Informe sobre los usos y las propiedades nutricionales del maíz para la
alimentación humana y animal, Recopilación de ILSI Argentina. Serie de Informes Especiales, volmen II, págs:
28-31.
Eyherabide G.H.; Percibaldi N.M.; Borrás F.S.; Presello D.A. 2005. Mejoramiento de la calidad nutricional del
aceite de maíz mediante el desarrollo y selección recurrente intrapoblacional. Proceedings del VIII Congreso
Nacional de Maíz, 16 a 18 de Noviembre de 2005, Rosario-Sta. Fe, Argentina, págs.: 336-339.
Lambert R.J. 2000. High oil corn hybrids. En: A.R. Hallauer (Ed.) Specialty corns, 2nd. edition, CRC Press, Boca
Raton, FL, USA. ISBN: 0-8493-2377-0.
Leibovitz Z.; Ruckenstein C. 1983. Our experiences in processing maize (corn) germ oil. J. Am. Oil
Chemists´Soc. 60:395-399.
Olivera Carrión M. 2006. Aporte nutricional de las principales formas de consumo del maíz en la alimentación
humana. En: Maíz y Nutrición. Informe sobre los usos y las propiedades nutricionales del maíz para la
alimentación humana y animal. Recopilación de ILSI Argentina. Serie de Informes Especiales, volumen II, págs:
56-62.
Weber E. 1987. Lipids of the kernel. En: S.A. Watson & P.E. Ramstad (Eds.), Corn Chemistry and Technology,
pp. 311-343, Am. Assoc. of Cereal Chemistry, St. Paul., MN, USA.