Material vegetal

Las semillas se recolectaron aleatoriamente de una población de 25 árboles de capomo, libre de plagas y enfermedades, localizada en “El Bramador”, Talpa de Allende, Jalisco, México (20° 22’ 50’’ latitud norte y 104° 49’ 19’’ longitud oeste), con un clima semicálido subhúmedo con lluvias en verano (^{Ramírez-Sánchez, Meulenert-Peña, & Gómez-Reyna, 2013}). De dicha población se seleccionaron cuatro árboles de capomo, de los cuales se recolectaron sus semillas aleatoriamente y se dividieron en cuatro partes: tres para la aplicación de tratamientos y una se descartó. Las semillas se lavaron con agua potable y se sometieron a un proceso de aireación para eliminar la humedad. Cada lote de semillas presentó un peso promedio de 200 g.

Para el experimento, se estableció un diseño completamente al azar, en donde los tratamientos evaluados fueron: semillas frescas (SF), semillas con tostado medio a 90 °C por 20 min (STM) y semillas con tostado alto a 90 °C por 35 min (STA) (similar al aplicado por los productores). Se realizaron cinco repeticiones por tratamiento. Las semillas de todos los tratamientos se pulverizaron mecánicamente (Ø = 20 Mesh) en un molino (modelo 4, Thomas Scientific, EUA), y se almacenaron a temperatura ambiente hasta el momento de su análisis.

Cuantificación de minerales

La determinación de los contenidos de Fe, Ca, Mg, K y Na se realizó en una muestra molida y fresca con HCl 3N para su digestión ácida a una temperatura de 100 °C por 10 min. La mezcla se aforó a 25 mL con agua desionizada, y después se determinó la concentración de estos elementos mediante espectrofotometría de absorción atómica (Analyst 700, PerkinElmer®, EUA). Los resultados se expresaron en miligramos por 100 g de muestra de semillas de capomo en peso fresco (mg·100 g^-1 p.f.).

Análisis proximal

Los porcentajes de humedad, lípidos, fibra cruda y cenizas de cada muestra molida se determinaron mediante los métodos descritos por la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (^{AOAC, 1990}). El contenido de carbohidratos totales se calculó por diferencia mediante la siguiente fórmula: CT = 100 - (P + L + C+ F + H); donde CT son los carbohidratos totales (%), P es la proteína, L son los lípidos, C son las cenizas, F es la fibra y H es la humedad (^{Audu & Aremu, 2011}). Los resultados se expresaron como porcentaje en peso fresco.

Cuantificación de compuestos fenólicos solubles

Se maceró 1 g de muestra de semillas molidas en metanol, ácido acético y agua (10:1:9, v/v/v) para obtener una concentración de 0.1 g·mL^-1 y extraer los metabolitos de análisis. Posteriormente, el contenido de compuestos fenólicos totales se determinó por el método de Folin-Ciocalteu (^{Singleton & Rossi, 1965}); para ello, se mezcló 1 mL del extracto con 10 mL de agua y 1 mL del reactivo de Folin-Ciocalteu (2 N). La mezcla se dejó reposar por 2 min; posteriormente, se adicionaron 4 mL de Na₂CO₃ (7.5 %, p/v) y se dejó reposar en oscuridad a temperatura ambiente durante 60 min. Finalmente, se tomó lectura de la absorbancia a 765 nm en un espectrofotómetro (Genesys 10s, Thermo Scientific, EUA). La concentración de los compuestos fenólicos solubles se determinó a partir de una curva estándar a base de ácido gálico (AG). El contenido total de fenólicos solubles se expresó en miligramos equivalentes de ácido gálico por 100 g de muestra de semillas molidas en peso fresco (mg EAG·100 g^-1 p.f.).

Cuantificación de flavonoides

Se pesó 1 g de muestra de semillas molidas y se maceró en metanol al 80 % (v/v), para obtener una concentración de 0.1 g·mL^-1. El contenido de flavonoides se cuantificó de acuerdo con el método Dowd, adaptado por ^{Arvouet-Grand, Vennat, Pourrat, y Legret (1994)}. A 2 mL del extracto metanólico se le agregaron 0.5 mL de AlCl₃ (2 %, p/v) y agua destilada hasta un volumen final de 25 mL. La mezcla se homogeneizó en un vortex y se incubó en oscuridad a temperatura ambiente durante 30 min. Finalmente, se midió la absorbancia de la mezcla a una longitud de onda de 425 nm en un espectrofotómetro (Genesys 10s, Thermo Scientific, EUA). Los flavonoides se cuantificaron a partir de una curva estándar a base de flavona quercetina (Q). Los resultados se expresaron en miligramos equivalentes de quercetina por 100 g de semillas molidas en peso fresco (mg EQ·100 g^-1 p.f.).

Cuantificación de taninos condensados

Se mezclaron 200 mg de semillas molidas con 10 mL de HCl al 1 % en metanol (v/v). La mezcla se mantuvo en agitación constante por 20 min. Se tomó 1 mL de la mezcla filtrada y se agregaron 4 mL de HCl al 8 % en metanol (v/v) y una solución de vainillina en metanol al 4 % (v/v) en una proporción 1:1. La mezcla resultante se mantuvo en baño maría a 30 °C por 20 min. Finalmente, se midió la absorbancia de la mezcla a 500 nm. Los taninos se cuantificaron mediante una curva estándar realizada a base de catequina (C) (^{Cardador-Martínez, Jiménez-Martínez, & Sandoval, 2011}). El contenido de taninos condensados se expresó como miligramos equivalentes de catequina en 100 g de semillas molidas en peso fresco (mg EC·100 g^-1 p.f.).

Evaluación de la actividad antioxidante

La muestra molida de semillas se maceró en metanol al 80 % (v/v) a una concentración de 0.1 g·mL^-1. La actividad antioxidante se cuantificó a partir de la capacidad inhibitoria de radicales libres ABTS [ácido 2,2’-azino-bis(3-etilben-zotiazolin)-6-sulfónico], que se obtuvo siguiendo la metodología descrita por ^{Re et al. (1999)}; para ello, se preparó una solución de 7 mM de ABTS en agua destilada y otra de 2.45 mM de persulfato de potasio, las cuales se combinaron en una relación 2:1. La mezcla se dejó reposar 16 h en oscuridad para permitir la generación del radical libre. Posteriormente, la mezcla se diluyó con etanol hasta tener una absorbancia de 0.7 ± 0.001 a 734 nm. Por otro lado, se tomó 1 mL de la solución del radical ABTS^·+ y se adicionaron 10 μL del extracto metanólico; la mezcla se incubó a baño maría a 30 °C en oscuridad por 7 min. Finalmente, se tomó la lectura de la absorbancia de la mezcla a una longitud de onda de 734 nm. La actividad antioxidante se cuantificó a partir de una curva estándar a base de trolox (T) (ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxílico). Los resultados se expresaron en miligramos equivalentes de trolox por cada 100 g de semillas molidas en peso fresco (mg ET·100 g^-1 p.f.). El porcentaje de inhibición del radical libre ABTS^·+ se calculó con la siguiente fórmula:

donde Ai es la absorbancia inicial del radical libre a 734 nm y Af es la absorbancia final de la reacción con la muestra.

Análisis estadístico

A los resultados obtenidos se les realizó un análisis de varianza y una comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05) con el paquete estadístico Statistical Analysis System (^{SAS, 2003}). Los resultados se expresaron como la media (( desviación estándar) de las cinco repeticiones. La relación entre las variables fitoquímicas se determinó mediante el coeficiente de correlación de Pearson.

Contenido de minerales

No se observaron diferencias significativas (P ≥ 0.05) entre los contenidos de minerales analizados en las semillas de capomo frescas y tostadas (Cuadro 1). Es importante señalar que los contenidos de Fe y Mg fueron superiores a los reportados en leguminosas y nueces; así como los contenidos de Ca y K encontrados en avellana, nuez de macadamia, nuez pecana y pistaches. En contraste, las semillas de capomo presentaron una concentración menor de Na a la reportada en algunas leguminosas, nuez pecana y pistaches (Cuadro 2) (^{Bulló, Juanola-Falgarona, Hernández-Alonso, & Salas-Salvadó, 2015}). Es importante mencionar que la variación en la concentración de minerales se explica por diferencias entre especies, factores genéticos y condiciones edafoclimáticas (^{Duarte-Martino et al., 2012}; ^{Reynoso-Camacho, Ramos-Gómez, & Loarca-Pina, 2006}; ^{Román-Cortés et al., 2014}).

^{Moreiras, Carbajal, Cabrera, y Cuadrado (2009)} destacan la importancia del consumo de alimentos ricos en minerales, ya que son imprescindibles para las reacciones metabólicas celulares en el organismo. Los minerales controlan la composición de líquidos extra e intracelulares, y forman parte de enzimas y hormonas, que son moléculas esenciales para la vida. Los dos minerales más importantes para la salud humana son el Ca y el Fe (^{Guzmán-Maldonado & Paredes-López, 1998}). El Mg es un activador de muchos sistemas enzimáticos y mantiene el potencial eléctrico en el sistema nervioso (^{Young, 1992}). Por lo regular, el Ca y el K se encuentran juntos en el cuerpo y contribuyen a la formación de la sangre, además de proporcionar estructura de apoyo al cuerpo (^{Ogunlade, Olaofe, & Fadare, 2005}). Por lo tanto, los elementos analizados están implicados en varias funciones vitales del cuerpo humano, y las semillas de capomo superaron en concentración a la mayoría de las semillas comparadas (Cuadro 2).

Análisis proximal

No se encontraron diferencias significativas (P ≥ 0.05) entre los tratamientos en cuanto al análisis proximal, a excepción del contenido de lípidos, el cual fue menor en las semillas tostadas (Cuadro 3); por lo que el tostado no afectó la calidad nutricia de las semillas. La variación en el contenido de lípidos por temperatura también se ha reportado en otras semillas. En este sentido, ^{Audu y Aremu (2011)} señalaron la disminución del contenido de lípidos al estudiar varios procesos (cocido, dorado, fermentación y germinación) en algunas leguminosas (Phaseolus vulgaris) de Nigeria.

No existen reportes sobre la variación de la concentración de dichos componentes en capomo por efecto de tostado. Sin embargo, la comparación con otras semillas ricas en nutrientes esenciales (ácidos grasos insaturados, proteínas, carbohidratos, vitaminas, minerales, compuestos antinutricionales y oxalatos) podría ser un referente sobre los atributos de capomo (^{Singh & Kaur, 2013}). En capomo se encontró un contenido muy bajo de lípidos (2.40 g·100 g^-1 p.f.) en comparación con el reportado en otras semillas de mayor concentración como nuez pecana, almendras, pistachos y piñones (66.18, 43.36, 45.09 y 61.73 g·100 g^-1 p.f., respectivamente) (^{Singh & Kaur, 2013}). No obstante, en las semillas de capomo no se analizó el perfil de ácidos grasos como un atributo adicional de calidad.

El contenido de carbohidratos para capomo (67.23 g·100 g^-1 p.f.) fue superior a lo reportado por ^{Singh y Kaur (2013)} en almendra, nuez pecana y pistachos (21.67, 13.86 y 27.51 g·100 g^-1 p.f., respectivamente). Sin embargo, las semillas de capomo presentaron un contenido superior de carbohidratos en comparación con algunas leguminosas (frijol, haba y guaje verde, 61.60, 55.30 y 61.31 g·100 g^-1 p.s., respectivamente) (^{Román-Cortés et al., 2014}). El contenido alto de carbohidratos se debe a la presencia de almidón de alta pureza (92.57), poco convencional y con características fisico-químicas y microscópicas peculiares, superiores al almidón de maíz. Estas propiedades son importantes para su aplicación en sistemas alimentarios que requieren altas temperaturas de procesamiento y como uso potencial en la elaboración de materiales biodegradables (^{Pérez-Pacheco et al., 2014}).

Este tipo de almidón resistente es uno de los cinco diferentes que se han reportado, y forma parte de la fibra dietética que se encuentra principalmente en los cereales como el maíz. Este almidón se caracteriza por presentar altos contenidos de amilosa en comparación con algunos vegetales y es menos susceptible de digerirse por enzimas ácidas o amilasas, por lo que forma parte de los carbohidratos no digeribles (CND), aunque durante su procesado se gelatiniza y lo hace fácilmente digerible (^{Ragaee, Gamel, Seethraman, & Abdel-Aal, 2013}). Los CND, aunque se fermentan durante la digestión, se asocian con una respuesta glucémica baja, niveles bajos de colesterol y una disminución de factores de riesgo de padecer cáncer de colon (^{Reynoso-Camacho et al., 2006}). Por otro lado, los contenidos superiores de carbohidratos en capomo podrían favorecer la formación de melanoidinas (pigmentos antioxidantes) y contribuir a la coloración oscura (^{Somoza, 2005}; ^{Wang, Qian, & Wei-Rong, 2011}) durante el proceso de tostado, como se ha reportado en el tostado del café (^{Moreira et al., 2017}); sin embargo, dichos pigmentos no se analizaron en el presente trabajo.

El contenido de proteína (9.94 g·100 g^-1 p.f.) en capomo superó a lo reportado en algunas semillas como nuez pecana (8.3 g·100 g^-1 p.f.), pero inferior al encontrado en almendras y pistachos (19.48 y 13.08 g·100 g^-1 p.f., respectivamente) (^{Singh & Kaur, 2013}), y en leguminosas como frijol (de 20.1 a 23.6 g·100 g^-1 p.f.) (^{Peña-Valdivia, García-Nava, Aguirre, Ybarra-Moncada, & López, 2011}), garbanzo (de 14.9 a 29.6 g·100 g^-1 p.f.), chícharos (de 21.2 a 39.2 g·100 g^-1 p.f.), haba (de 22.9 a 38.5 g·100 g^-1 p.f.), soya (de 32.2 a 45.2 g·100 g^-1 p.f.) y lenteja (de 20.4 a 305 g·100 g^-1 p.f.) (^{Phillips, 1993}).

De acuerdo con ^{Larqué-Saveedra (2014)}, la calidad de la harina de estas semillas es alta, comparable o mejor que la de gramíneas convencionales, por las concentraciones de proteínas, carbohidratos y grasas (aproximadamente 11, 70 y 1.5 %, respectivamente), altos contenidos de fibra, vitaminas (B1, B2 y ácido fólico) y minerales (como calcio, hierro y zinc), con aporte de 318 Kcal·100 g^-1 de harina.

Compuestos antioxidantes

Se encontraron diferencias significativas (P ≤ 0.05) entre tratamientos en las concentraciones de compuestos fenólicos, flavonoides y taninos (Cuadro 4). El contenido de los compuestos fenólicos y taninos condensados en las semillas con tostado alto (STA) superaron al de las semillas con tostado medio (STM) y frescas (SF), mientras que la concentración de flavonoides fue inferior en el tratamiento de STA. ^{Tiwari, Brunton, y Brennan (2013)} señalan que las temperaturas altas pueden producir isomerización de algunos flavonoides, y al no encontrarse libres podría justificar su disminución durante el proceso de tostado y el incremento de taninos condensados.

La variación de las concentraciones de los compuestos fenólicos entre los tratamientos puede deberse a la formación de productos de la reacción de Maillard, como son las melanoidinas (^{Budryn et al., 2009}). Estos compuestos, con propiedades antioxidantes (^{Minatel et al., 2017}), son polímeros nitrogenados responsables del color marrón de los alimentos, producidos por la interacción de grupos amino (aminoácidos libres, péptidos y proteínas) y grupos carbonilo de los azúcares reductores (fructosa y glucosa) presentes en los alimentos (semillas) (^{Somoza, 2005}; ^{Wang et al., 2011}); ambos grupos son sustratos de la reacción de Maillard por efecto de la temperatura. Los compuestos fenólicos también participan en la formación de dichos pigmentos, como se ha reportado en las etapas iniciales del tostado de café (^{Moreira et al., 2017}; ^{Pastoriza & Rufián-Henares, 2014}; ^{Perrone, Farah, & Donangelo, 2012}); por lo tanto, en la cuantificación de los compuestos fenólicos, las melanoidinas también pueden reaccionar con el reactivo de Folin-Ciocalteu (^{Pastoriza & Rufián-Henares, 2014}; ^{Pérez-Martínez et al., 2010}).

En el único estudio de capomo, ^{Ozer (2017)} encontró 2,467 ± 85 mg EAG·100 g^-1 p.f. de compuestos fenólicos en semillas de B. alicastrum de Estados Unidos, concentración superior a la encontrada en el presente trabajo. Esta diferencia podría deberse a la metodología de análisis, al lugar de origen y condiciones edafoclimáticas. Este autor también reportó la presencia de ácido p-hidroxibenzoico como principal compuesto en las semillas de capomo o nuez maya; sin embargo, el presente trabajo es el primero en reportar los contenidos de taninos condensados y flavonoides en capomo fresco y procesado.

La concentración de compuestos fenólicos en las semillas frescas de capomo (271.58 mg EAG·100 g^-1 p.f.) superó a la reportada en almendras y pistachos (212.9 y 571.8 mg·100 g^-1 p.f., respectivamente), pero los valores de nuez pecana (1,463.9 mg·100 g^-1 p.f.) (^{Singh & Kaur, 2013}) son similares a los encontrados con el tratamiento STA (1,337.19 mg EAG·100 g^-1 p.f.) (Cuadro 4).

Los flavonoides son un grupo amplio e importante de los compuestos fenólicos, uno de los grupos más abundantes y estudiados de origen vegetal (^{Drago-Serrano, López-López, & Sainz-Espuñes, 2006}; ^{Lee, Koo, & Min, 2004}). La disminución de la concentración de estos metabolitos durante el tostado de la semilla (Cuadro 4) pudo deberse a una degradación ocasionada por la temperatura (> 80 °C), ya que estos metabolitos son más inestables (^{Alvarez-Jubete & Twari, 2013}; ^{Katsube, Keiko, Tsushida, Yamaki, & Kobori, 2003}; ^{Zhang, Chen, Li, Pei, & Liang, 2010}).

Los valores reportados de flavonoides son superiores en almendra (93.5 mg·100 g^-1 p.f.) y nuez pecanera (65.4 mg·100 g^-1 p.f.), pero inferiores en pistachos (55.9 mg·100 g^-1 p.f.) a los encontrados en capomo fresco (62.20 mg·100 g^-1 p.f.) (Cuadro 4). El tratamiento STA presentó la mayor concentración de taninos; sin embargo, este es menor a lo reportado en alimentos con niveles elevados en sorgo (2927.0 mg·100 g^-1) (^{United States Department of Agriculture [USDA], 2004}).

Capacidad antioxidante

Se observaron diferencias significativas (P < 0.05) entre tratamientos en la actividad antioxidante (Cuadro 4), la cual incrementó al aumentar el tiempo de tostado. La STA presentó la mayor actividad antioxidante, debido, probablemente, al aumento de los compuestos fenólicos y taninos; sin embargo, la posible formación de melanoidinas (reacción de Maillard) también pudo contribuir al aumento de esta actividad (^{del Castillo, Ames, & Gordon, 2002}; ^{Votavova et al., 2009}), aunque en el presente estudio no se evalúo el contenido de melanoidinas. El coeficiente de correlación de Pearson (Cuadro 5) permitió asociar la actividad antioxidante con el incremento de la concentración de los compuestos fenólicos solubles y taninos condensados, ocasionado por el aumento de la temperatura durante el proceso de tostado.