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INTRODUCCIÓN
El frijol caupí (Vigna unguiculata [L.] walp.) puede ser una opción para complementar la producción del frijol ejotero (Phaseolus vulgaris L.), principalmente por su fácil manejo y resistencia a la sequía en etapa vegetativa y reproductiva (Boukar et al. 2019). A pesar de que el consumo primario de esta especie es en granos secos (Alghamdi et al. 2019), también se tienen reportes del consumo de las vainas verdes o inmaduras (Traffano-Schiffo et al. 2020), las cuales son ricas en proteínas, carbohidratos, vitaminas, ácido fólico y minerales esenciales (Klug et al. 2020). Al respecto Apáez-Barrios et al. (2016) reportan contenidos de proteína cruda del 27.48%, grasa de 1.8%, fibra cruda del 15.24% y carbohidratos del 49.30%, mientras que Gerrano et al. (2019) mencionan que la concentración en frijol caupí en mg kg-1 de Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, P y Zn varió entre 0.07 a 0.12, 4.46 a 7.81, 0.06 a 0.11, 11.82 a 14.45, 1.86 a 2.27, 9.24 a 13.30, 0.26 a 0.80, 4.63 a 5.92 y 0.03 a 0.05, respectivamente.
En general, las variedades de frijol caupí son una fuente potencial de proteínas y otros nutrientes, las cuales se cultivan para consumir sus vainas inmaduras y semillas maduras, en especial para comunidades rurales y países en desarrollo (Harouna et al. 2018). En la actualidad, consumir legumbres frescas, ricas en proteínas, fibra, minerales y compuestos bioactivos, es una oportunidad para cuidar la salud de la población que busca seguridad y bienestar alimentario (Sivakumar et al. 2018, Sombié et al. 2018), debido a que se les atribuye la disminución del riesgo de desarrollar diversas enfermedades crónicodegenerativas por su actividad antioxidante y eliminación de radicales libres (Singh et al. 2017). Al respecto, se ha demostrado que el frijol caupí es rico en antioxidantes, fenoles, flavonoides, taninos y antocianinas (Jayathilake et al. 2018, Moreira-Araújo et al. 2018), con contenidos de 1425.5 mg kg-1 de fenoles totales y 172.1 μmol TE kg-1 de actividad antioxidantes (Karapanos et al. 2017), mientras que Ntatsi et al. (2018) obtuvieron valores de 48.9 a 181.0 mg GAE 100 g-1 de fenoles totales y 1.27 a 18.50 μmoles TE 100 g-1 de actividad antioxidante por el método del radical DPPH.
A pesar de que el frijol caupí tiene buena aceptación para consumo humano, sus compuestos bioactivos y nutrimentales en ejotes cultivados en la península de Yucatán permanecen sin conocerse. Por lo anterior, el objetivo fue determinar la calidad nutrimental (composición proximal, contenido mineral) y nutracéutica (capacidad antioxidante y fenoles totales) en ejotes de frijol caupí.
MATERIALES Y MÉTODOS
Establecimiento del cultivo
La siembra se realizó en el ciclo primaveraverano de 2018, en condiciones de invernadero en el Instituto Tecnológico de Conkal, en Conkal, Yucatán, México (21° 04’ 50.1” LN y 0.89° 29’ 53.9” LE). Se sembraron 13 accesiones bajo un diseño completamente al azar con tres repeticiones de cinco plantas cada una, teniendo en total 15 plantas por accesión (la procedencia de las muestras puede observarse en Tabla 1). La siembra se realizó en bolsas de 5 kg con suelo de la región, que presentan características con C. E = 1.38 dS_m-1, pH = 7.1, P = 373.0 mg kg-1; Ca2+ = 179.3 mg kg-1, K+ = 224.3 mg kg-1; S = 96.6 mg kg-1; Cl- = 40.4 mg kg-1; Mn = 2.06 mg kg-1; Fe: 9.77 mg kg-1; Zn = 2.32 mg kg-1. Las condiciones del ambiente se registraron con un HOBO® data logger marca ONSET, la temperatura y humedad promedio fue de 32 °C y de 70%, respectivamente. Se sembraron dos semillas por bolsa y 20 días después de la germinación (ddg) se eligió la plántula de mayor vigor en cada bolsa, el riego se realizó de forma manual, aplicando 500 mL de agua por día. La fertilización se realizó con 15 g de fertilizante NPK (60-40-60) a los 25 y 50 ddg, a los 50 ddg y se aplicó Maxiquel multi® Fe, Mn, Zn, B 570 EDDHA, suministrados a dosis de 1.15, 0.49, 0.16 y 0.16 mg L-1, respectivamente.
Tabla 1 Procedencia de las muestras colectadas de ejotes de caupí en la península de Yucatán.
| Clave | Nombre común | Localidad y municipio | Estado | Coordenadas |
| OXC01 | Yaxpelón | Xul, Oxcutzcab | Yucatán | 20◦ 06’ 30.7” N 89◦ 27’ 35.7” W |
| HEC02 | Xpelón | San Vicente Cumpich, Hecelchakán | Campeche | 20◦ 11’ 14.5” N 89◦ 58’ 23.1” W |
| HEC03 | Chalack simin | San Vicente Cumpich, Hecelchakán | Campeche | 20◦ 11’ 08.6” N 89◦ 58’ 26.8” W |
| OXC04 | Paysin | Xul, Oxcutzcab | Yucatán | 20◦ 05’ 41.5” N 89◦ 27’ 33.5” W |
| OXC05 | Paysin | Xul, Oxcutzcab | Yucatán | 20◦ 06’ 10.8” N 89◦ 27’ 38.8” W |
| CHE06 | Espelón perón | Kuxeb, Chemax | Yucatán | 20◦ 51’ 31.1” N 87◦ 52’ 05.9” W |
| PET08 | Espelón blanco | Peto, Peto | Yucatán | 20◦ 07’ 49.5” N 88◦ 54’ 32.2” W |
| JMM09 | Chalack simin negro | San Felipe 1, José María Morelos | Quintana Roo | 19◦ 48’ 45.9” N 88◦ 49’ 55.2” W |
| JMM10 | Espelón | López Mateos, José María Morelos | Quintana Roo | 19◦ 37’ 55.9” N 88◦ 41’ 17.8” W |
| PET11 | Xnuuc Pelón | Xoy, Peto | Yucatán | 20◦ 07’ 16.2” N 88◦ 58’ 04.8” W |
| CHE12 | Espelón de guía | Mucel, Chemax | Yucatán | 20◦ 53’ 22.4” N 87◦ 49’ 42.9” W |
| FCP13 | Espelón | Polyuc, Felipe Carrillo Puerto | Quintana Roo | 19◦ 36’ 37.3” N 88◦ 33’ 27.2” W |
| HAL14 | Paysin | Halachó, Halachó | Yucatán | 20◦ 29’ 23.8” N 90◦ 05’ 16.1” W |
Corte del ejote de caupí
Las flores se marcaron en la etapa de antesis, para cosechar las vainas completamente formadas a los 8 días post-antesis, de color verde y con consistencia suave (Omueti et al. 1986). A las cuáles se les determinó la longitud (cm) con un vernier digital marca Truper Staninless steel® (precisión 0.1 mm), el peso fresco (g) con una balanza portátil marca POKET SCALE modelo MH-series. Los datos se tomaron en cinco vainas tomadas al azar por repetición de cada accesión. Para luego congelar las muestras a -60 °C y liofilizar para las determinaciones de la capacidad antioxidante y contenido de fenoles totales.
Extracción metanólica
Se pesaron 100 mg de muestra y se adicionaron 1.5 mL de metanol al 80%, se agitó por 2 min en un vortex y después se centrifugó a 10 000 rpm durante 15 min, se recuperó el sobrenadante, al pellet se le agregaron 500 μL de metanol al 100%, se agitó nuevamente en un vortex por 2 min y se centrifugó a 10 000 rpm por 15 min, el sobrenadante se recuperó y se mezcló con el anterior, el mismo procedimiento se repitió hasta completar 2 mL.
Cuantificación de fenoles totales (FT)
Los fenoles totales se cuantificaron con la técnica descrita por Sultana et al. (2009) utilizando el reactivo Folin-Ciocalteu, modificando los volúmenes de la mezcla que se forma con el extracto y los reactivos de la técnica original (0.5 mL de Folin, agua desionizada 7.5 mL, 1.5 mL de Na2CO3). Se realizó una curva de calibración con ácido gálico a concentraciones de 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1 mg mL-1, obteniendo una R2 = 0.9974. Para la reacción, se colocaron 200 μL del extracto, 100 μL del reactivo de Folin-Ciocalteu 1M, 200 μL de Na2CO3 al 20% y 1.5 mL de agua destilada, antes de la lectura de las muestras se incubaron por 30 min en oscuridad y luego se midió la absorbancia a 765 nm en un espectrofotómetro UV-VIS marca GENESYSTM 10 s. Los resultados se expresaron como mg equivalentes de ácido gálico por gramo de muestra de peso seco (mg EAG g-1 ps).
Extracción etanólica
Se utilizaron 1.5 mL de etanol al 80% y se disolvieron 100 mg de muestra liofilizada, la mezcla se agitó en un vortex durante 20 segundos, posteriormente se sonicó por 10 min y se centrifugó a 12 000 rpm, el extracto se separó del sobrenadante y se filtró con acrodiscos de 25 mm de diámetro y 0.2 μm de poro.
Determinación de la capacidad antioxidante por el método del radical ABTS
La capacidad antioxidante se determinó con el radical ABTS+ (Ácido 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfónico) de acuerdo a la metodología reportada por González-Moscoso et al. (2019). El radical se generó por la reacción entre ABTS (7 mM) en metanol y persulfato de potasio (2.45 mM) aforado con agua Milli-Q, las dos soluciones se mezclaron en relación 1:1, para luego almacenarlas en oscuridad a temperatura ambiente durante 16 h. Posterior a este tiempo, se agregaron 50 μL del extracto etanólico y 50 μL de la solución del radical ABTS (estabilizada) previamente preparada en la microplaca, la mezcla se dejó reposar por 15 minutos en oscuridad y se determinó la absorbancia a una longitud de onda de 750 nm, mediante un lector de microplacas para absorbancia (ELx808TM BIOTEK) y con el software Gen5 para lectores de microplacas, todas las lecturas se realizaron por triplicado. Para la curva estándar se utilizó el Trolox (2.5 mM) (Ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromo-2-ácido carboxílico) a concentraciones de 0, 0.015, 0.045, 0.105, 0.210 y 0.420 mM, teniendo R2 = 0.9972. Los resultados se reportan en mg equivalentes a Trolox (por 100 g de peso seco (mg ET 100g-1 ps).
Determinación de la capacidad antioxidante por el método del radical DPPH
Se determinó de acuerdo con Brand-Williams et al. (1995), la solución madre se preparó mezclando 2.53 mM del radical DPPH+ (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) en 10 mL de metanol, la absorbancia de la solución se midió en una microplaca de 96 pocillos a 515 nm, se tomaron 50 μL de extracto o estándar sin dilución y 50 μL del radical DPPH diluido. La disminución de la absorbancia a 515 nm se midió después de 15 minutos, se usó metanol como blanco. La curva estándar se realizó con Trolox (2.5 mM) a concentraciones de 0.015, 0.045, 0.105, 0.210 y 0.420 mM, obteniendo una R2 = 0.9997. Los resultados se expresaron como capacidad antioxidante equivalente a Trolox por 100 g de muestra en peso seco (mg ET 100 g-1 ps).
Análisis nutrimental
El contenido nutrimental se realizó de acuerdo con los métodos descritos por la AOAC (1990), los resultados se reportaron en porcentaje. El contenido de humedad (método 934.01), cenizas (método 923.03), grasa cruda (método 920.39), fibra cruda (método 962.09) mientras que el contenido de carbohidratos totales se determinó por diferencia, restando a 100% el valor de la sumatoria de los porcentajes de humedad, cenizas, proteína cruda, grasa cruda y fibra cruda (AOAC, 1990). El contenido de nitrógeno (N) en los ejotes se cuantificó por el método Kjeldahl y la proteína cruda se calculó multiplicando el contenido de N por el factor 5.45.
Análisis mineral
Para el análisis de contenido mineral se utilizaron 2 g de harina previamente secada y tamizada, los cuales se colocaron en el portamuestra del espectrómetro M4 Tornado TM; la determinación se realizó por μ-fluorescencia de rayos-X de energía dispersiva (μ-EDXRF) de acuerdo a Cardoso et al. (2017), con un tubo de rayos X Rh-ánodo de la ventana lateral de micro-enfoque refrigerado por aire, alimentado por un generador HV de baja potencia. En todas las mediciones, el generador de rayos X funcionó a 50kV y 100 μA con un filtro de 12A. La detección de la radiación de fluorescencia se realizó mediante un detector de dispersión de silicio, dispersor de energía XFlashTM, con un área sensible de 30 mm2 y resolución de energía de 142 eV para todos los elementos. Los minerales cuantificados fueron fosforo (P), potasio (K), calcio (Ca), Magnesio (Mg), sodio (Na), manganeso (Mn), hierro (Fe) y zinc (Zn).
Análisis estadístico
Todos los datos se analizaron aplicando un análisis de varianza bajo un diseño completamente al azar con 13 accesiones y tres repeticiones. Las medias se separaron mediante la prueba de diferencia honesta significativa (DHS) de Tukey (p < 0.05). Se evaluaron las posibles correlaciones entre fenoles totales y la capacidad antioxidante por el método del ABTS para determinar si existieron tendencias similares en el desempeño de las diversas accesiones. Los coeficientes de correlación de Pearson (r) se evaluaron estadísticamente mediante la prueba t. Se utilizó el paquete estadístico Stat Graphics Centurion XVI (Stat Point Technologies Inc).
RESULTADOS
Características morfológicas de las vainas
A los ocho días post-antesis las vainas tuvieron una longitud entre 14.50 y 21.86 cm, con peso de 3.14 a 4.61 g. El 38.46% de las accesiones tuvieron las vainas de mayor longitud (18.70 a 21.86 cm), en donde se encuentran las accesiones HEC02, OXC05, JMM09, JMM10 y HAL14, mientras que el 61.54% tuvieron las vainas más pequeñas con longitudes entre 14.50 y 17.70 cm (Tabla 2).
Tabla 2 Descripción morfológica, capacidad antioxidante y contenido de fenoles en ejotes de caupí
| Muestra | Longitud | Peso | ABTS | DPPH | Fenoles totales |
| cm | G | mg Trolox 100 g-1 ps | mg g-1 EAG ps | ||
| OXC01 | 15.63 ± 0.58b | 3.63 ± 1.15b | 4.06 ± 0.16c | 6.09 ± 0.02b | 11.15 ± 1.47d |
| HEC02 | 19.50 ± 1.90α | 4.32 ± 1.11α | 4.01 ± 0.16c | 6.10 ± 0.03b | 19.04 ± 0.57α |
| HEC03 | 17.20 ± 0.79b | 3.88 ± 0.77b | 3.39 ± 0.08c | 6.02 ± 0.01c | 11.72 ± 0.60d |
| OXC04 | 17.70 ± 1.27b | 3.36 ± 0.37b | 3.84 ± 0.16c | 6.08 ± 0.02b | 13.30 ± 0.98c |
| OXC05 | 20.03 ± 0.15α | 4.55 ± 0.63α | 3.62 ± 0.07c | 6.05 ± 0.02c | 13.30 ± 0.74c |
| CHE06 | 15.93 ± 1.11b | 3.51 ± 0.48b | 3.72 ± 0.02c | 6.06 ± 0.02c | 15.47 ± 0.74b |
| PET08 | 14.50 ± 0.96b | 3.14 ± 0.29b | 3.81 ± 0.07c | 5.99 ± 0.04c | 6.20 ± 0.56e |
| JMM09 | 21.86 ± 0.60α | 4.31 ± 0.14α | 2.16 ± 0.46e | 5.91 ± 0.02d | 4.34 ± 0.81e |
| JMM10 | 19.37 ± 0.80α | 4.27 ± 0.63α | 4.20 ± 0.16b | 6.10 ± 0.02b | 14.11 ± 0.54c |
| PET11 | 14.73 ± 1.80b | 3.18 ± 0.20b | 4.42 ± 0.03b | 6.15 ± 0.04α | 11.74 ± 1.31d |
| CHE12 | 15.87 ± 0.80b | 3.56 ± 0.60b | 3.47 ± 0.51d | 6.05 ± 0.03c | 11.30 ± 3.14d |
| FCP13 | 16.67 ± 3.30b | 3.72 ± 0.43b | 3.42 ± 0.01d | 6.03 ± 0.03c | 15.21 ± 0.85b |
| HAL14 | 18.70 ± 0.50α | 4.13± 0.26α | 4.95 ± 0.10α | 6.19±0.01α | 18.02 ± 1.30α |
| Media general | 17.51 | 3.81 | 3.78 | 6.06 | 12.68 |
| CV (%) | 14.05 | 18.08 | 17.50 | 28.15 | 32.63 |
DPPH = 2,2-difenil-1-picrilhidracilo; ABTS = 2,2’ - azino - bis- (3 - etilbenzotiazolina - 6 - ácido sulfónico); EAG = Equivalentes a ácido gálico. Los datos son medias ± desviación estándar (n = 3). Letras diferentes dentro de la misma columna indican una diferencia significativa entre las accesiones en el nivel de p < 0.05 con la prueba de Tukey.
Fenoles totales y capacidad antioxidante
El contenido de fenoles totales (FT), osciló entre 11.15 y 19.04 mg EAG g-1 ps, presentando las accesiones HEC02 y HAL14 los mayores contenidos de FT (Tabla 2). La capacidad antioxidante (CA) determinada por el radical ABTS osciló entre 2.16 y 4.95 mg ET 100 g-1 ps, representando el 53.84% de las accesiones OXC01, HEC02, HEC03, OXC04, OXC05, CHE06 y PET08 valores estadísticamente similares de CA determinada por el método del ABTS, mientras que el menor valor lo presentó la accesión JMM09.
Para la CA determinada por el método del DPPH, el análisis estadístico agrupó a las accesiones en tres grupos, el primero se formó por las accesiones HAL14 y PET11 que tuvieron los mayores valores y fueron iguales estadísticamente entre sí, el segundo grupo lo formaron las accesiones OXC01, HEC02, OXC04 y JMM10 y por último las accesiones HEC03, OXC05, CHE06, PET08, CHE12 y FCP13 que fueron estadísticamente iguales entre sí, con los valores más bajos de CA.
La capacidad antioxidante determinada por el método del DPPH fue mayor que la obtenida por el método ABTS. Se tuvo baja correlación entre la CA determinada por el método ABTS y los FT (r = 0.57), al igual que entre la CA por DPPH y FT (r = 0.66). Pero entre los dos métodos de determinación de CA se encontró alta correlación (r = 0.88, p < 0.05) (Tabla 3).
Análisis nutrimental
Se observó variación significativa en el contenido nutrimental de las accesiones evaluadas (Tabla 4). Para el contenido de cenizas la accesión OXC04 tuvo el mayor contenido (8.48%) y fue diferente estadísticamente al resto de las accesiones. Para el porcentaje de humedad la accesión CHE06 fue la de mayor contenido, mientras que la de menor contenido fue la accesión CHE12 (10.36%). Para el contenido de grasa, la accesión JMM09 destacó por contener el máximo valor (2.89%), seguida de las accesiones CHE12 (1.89%) y HAL14 (1.87%) con valores iguales estadísticamente (p ≤ 0.05), mientras que el 38.46% de las accesiones fueron iguales estadísticamente (p ≤ 0.05) con los enores contenidos (OXC01, OXC05, PET08, PET11, FCP13). El contenido de proteína cruda presentó valores que fluctuaron entre 19.38 y 23.35%, los mayores contenidos se encontraron en las accesiones HEC02, HEC03, OXC04, OXC05, PET08, JMM09, FCP13 y HAL14 que fueron estadísticamente iguales (p ≤ 0.05).
Tabla 4 Contenido nutrimental de 13 accesiones de ejotes de caupí.
| Accesión | MS | Humedad | Ceniza | Grasa | PC | Fibra | Carbohidratos | |
| % | ||||||||
| OXC01 | 90.08 ± 1.2α | 9.92 ± 1.2d | 6.09 ± 0.2b | 1.66 ± 0.2bcd | 20.97 ± 0.5bc | 12.36 ± 0.5 f | 49.00 ± 1.2α | |
| HEC02 | 84.39 ± 2.2bcd | 15.61 ± 2.2αbc | 6.38 ± 1.1b | 1.12 ± 0.1de | 22.24 ± 0.5αb | 19.87 ± 0.1α | 34.78 ± 2.6 fg | |
| HEC03 | 87.98 ± 2.1αbc | 12.02 ± 2.12bcd | 5.85 ± 1.2b | 1.17 ± 0.1cde | 21.93 ± 0.4αb | 17.73 ± 0.1b | 41.30 ± 3.0de | |
| OXC04 | 83.52 ± 1.2cd | 16.48 ± 01.2αb | 8.48 ± 0.9α | 0.72 ± 0.1e | 22.10 ± 0.2αb | 14.59 ± 0.2e | 37.63 ± 1.5cde | |
| OXC05 | 84.58 ± 2.0bcd | 15.42 ± 2.0αbc | 6.19 ± 0.9b | 1.64 ± 0.2bcd | 22.58 ± 0.2αb | 15.58 ± 0.2cde | 38.59 ± 1.9cde | |
| CHE06 | 81.76 ± 1.3d | 18.24 ± 1.3α | 5.51 ± 0.4b | 2.04 ± 0.01b | 23.35 ± 0.6α | 20.11 ± 0.5α | 30.75 ± 1.5g | |
| PET08 | 89.64 ± 1.5αb | 10.36 ± 1.5cd | 5.14 ± 0.6b | 1.80 ± 0.2bcd | 21.76 ± 0.4αb | 14.2 ± 0.3e | 46.74 ± 1.7αb | |
| JMM09 | 86.35 ± 1.9αbcd | 13.65 ± 1.9αbcd | 5.49 ± 0.4b | 2.89 ± 0.2α | 22.48 ± 0.3αb | 17.09 ± 0.1bc | 38.40 ± 1.2ef | |
| JMM106 | 87.38 ± 2.0αbc | 12.62 ± 2.0bcd | 5.35 ± 0.4b | 2.19 ± 0.3αb | 21.50 ± 0.3b | 15.77 ± 0.2cde | 42.57 ± 1.8bcd | |
| PET11 | 85.17 ± 0.8αbcd | 14.83 ± 0.8αbcd | 5.22 ± 0.3b | 1.80 ± 0.4bcd | 19.38 ± 0.6c | 17.53 ± 0.1b | 41.24 ± 0.8bc | |
| CHE12 | 89.48 ± 2.8αb | 10.52 ± 2.8cd | 5.38 ± 0.5b | 1.89 ± 0.3bc | 21.34 ± 0.5b | 16.57 ± 0.3bcd | 44.30 ± 1.5bcd | |
| FCP13 | 85.19 ± 1.9αbcd | 14.81 ± 1.9αbcd | 5.83 ± 0.4b | 1.82 ± 0.2bcd | 21.67 ± 1.2αb | 15.32 ± 0.4de | 40.55 ± 1.5bcd | |
| HAL14 | 85.15 ± 1.7αbcd | 14.85 ± 1.7αbcd | 6.18 ± 0.3b | 1.87 ± 0.1bc | 21.69 ± 0.4αb | 15.04 ± 0.4de | 40.37 ± 2.3bcd | |
| Media general | 86.20 | 13.79 | 5.93 | 1.73 | 21.76 | 16.28 | 40.47 | |
| CV (%) | 3.38 | 21.16 | 17.17 | 32.21 | 4.74 | 13.42 | 5.48 |
MS = Materia seca; PC = Proteica cruda; CV = Coeficiente de variación. Letras diferentes dentro de la misma columna indican una diferencia estadística entre las accesiones en el nivel (p ≤ 0.05) con la prueba de Tukey. Los datos son ± el error estándar de n = 3.
Para el contenido de fibra cruda las accesiones HEC02 (19.87%) y CHE06 (20.11%) fueron iguales estadísticamente (p ≤ 0.05), presentando los mayores contenidos las accesiones OXC05 (15.58%) y JMM10 (15.77%) con valores intermedios de fibra. Con respecto al contenido de carbohidratos totales, la accesión OXC01 tuvo valores del 49% y la accesión CHE06 presentó el menor contenido. Mientras que las accesiones JMM10, CHE12, FCP13, HAL14 tuvieron valores intermedios de carbohidratos, pero son iguales estadísticamente (p ≤ 0.05).
Análisis mineral
El contenido de macro y micronutrientes tuvo variación significativa (p ≤ 0.05) entre accesiones (Tabla 5). Para el P los valores oscilaron entre 135.06 y 468.10 mg kg-1 de peso seco, presentando estadísticamente (p ≤ 0.05) los mayores contenidos las accesiones OXC01 y OXC04. Para el contenido de K las accesiones HEC02 y OXC05 presentaron los mayores contenidos y fueron significativamente iguales entre sí. Los niveles de Ca, evidenciaron que la accesión HEC02 presentó el mayor contenido.
Tabla 5 Contenido mineral de 13 accesiones de ejotes de caupí.
| Accesión | P | K | Ca | Mg | Mn | Zn | Fe |
| mg kg−1 | |||||||
| OXC01 | 446.42 ± 24α | 15645.4 ± 208e | 4491.21 ± 94d | 2716.69 ± 56c | 21.54 ± 1def | 58.84 ± 5g | 72.30 ± 2b |
| HEC02 | 113.65 ± 8g | 19604.37 ± 56α | 8046.90 ± 70α | 5431.93 ± 47α | 31.26 ± 3bc | 67.95 ± 4ef | 93.97 ± 3α |
| HEC03 | 375.27 ± 28b | 17364.17 ± 291c | 5033.56 ± 47c | 1843.93 ± 27e | 36.478 ± 2α | 72.48 ± 2e | 47.93 ± 1ef |
| OXC04 | 468.10 ± 17α | 13205.02 ± 78g | 5742.49 ± 135b | 1042.54 ± 23h | 34.50 ± 2αb | 95.39 ± 2b | 45.45 ± 2fg |
| OXC05 | 351.83 ± 10bcd | 19371.38 ± 171α | 5024.47 ± 70c | 2167.88 ± 16d | 31.93 ± 0.9bc | 107.45 ± 4α | 64.22 ± 2c |
| CHE06 | 135.06 ± 3fg | 18260.99 ± 129b | 3808.31 ± 56fg | 2646.75 ± 29c | 21.98 ± 0.5de | 71.03 ± 0.9e | 50.59 ± 2de |
| PET08 | 357.95 ± 22bcd | 16660.43 ± 333d | 3681.08 ± 55g | 1152.09 ± 39h | 19.42 ± 0.4efg | 80.49 ± 3d | 44.92 ± 1fg |
| JMM09 | 336.60 ± 12cd | 13297.27 ± 165g | 3951.39 ± 75f | 1131.00 ± 31h | 13.59 ± 0.4h | 62.44 ± 1fg | 39.15 ± 1hi |
| JMM10 | 187.17 ± 11e | 11367.07 ± 161i | 3136.70 ± 55h | 1057.48 ± 58h | 23.69 ± 3d | 61.90 ± 1g | 45.40 ± 1fg |
| PET11 | 160.68 ± 7ef | 12429.41 ± 209h | 3162.69 ± 63h | 1678.53 ± 28f | 17.44 ± 2fgh | 52.51 ± 1h | 37.33 ± 2i |
| CHE12 | 457.81 ± 17b | 14577.69 ± 236f | 4573.12 ± 112d | 2854.03 ± 36b | 19.67 ± 0.3defg | 82.44 ± 0.7cd | 54.24 ± 0.7d |
| FCP13 | 367.01 ± 9bc | 17641.89 ± 114c | 4228.81 ± 33e | 2868.18 ± 13b | 15.63 ± 0.4gh | 86.69 ± 0.9c | 42.53 ± 1gh |
| HAL14 | 323.32 ± 10d | 10843.44 ± 121j | 2661.20 ± 32i | 1540.82 ± 30g | 29.53 ± 0.3c | 51.42 ± 0.5h | 35.34 ± 0.7i |
| Media | 313.913 | 15405.96 | 4426.29 | 2163.98 | 24.35 | 51.79 | 73.156 |
| general | |||||||
| Cv (%) | 4.66 | 18.88 | 1.6 | 2.56 | 5.73 | 3.43 | 3.05 |
Los datos son medias ± desviación estándar (n = 5). Cv = Coeficiente de variación. Letras diferentes dentro de la misma columna indican una diferencia estadistica entre las accesiones (p < 0.05) con la prueba de Tukey.
Las concentraciones encontradas de Mg indican que la accesión con la mayor concentración fue la HEC02 con 8 046.90 mg kg-1, pero fue igual estadísticamente (p ≤ 0.05) a las accesiones CHE12 y FCP13. Cabe destacar que la accesión HEC02 tuvo los mayores contenidos de K, Ca, Mg y Zn. Para el contenido de Fe, la comparación de medias indicó variación significativa (p ≤ 0.05) entre ccesiones, excepto la accesión OXC05 que tuvo el mayor contenido, pero fue estadísticamente similar a las accesiones PET11 y HAL14. Mientras que para el contenido de Zn la accesión HEC02 presento el mayor contenido.
DISCUSIÓN
Características morfológicas de las vainas
Uno de los parámetros de calidad de importancia en los ejotes es la longitud, la aceptación comercial indica que la longitud de vaina debe tener como mínimo 12 cm (Esquivel-Esquivel et al. 2006). Mientras que Uguru (1996) indica que las vainas se clasifican por su longitud como vaina corta (< 13.5cm), mediana (13.5-19.9cm) y larga (> 20cm), en este sentido el 84.6% de las accesiones tuvieron vainas medianas. Mientras que el 15.4% tuvieron vainas largas, lo que indica que este porcentaje de accesiones son de óptima calidad para ser comercializadas. Mientras que los pesos de las vainas fueron similares a lo reportado por Karapanos et al. (2017) quienes obtuvieron longitudes de las vainas de frijol caupí con valores que oscilan entre 11.0 a 20.0 cm y pesos entre 3.0 y 6.0 g.
Fenoles totales y capacidad antioxidante
Los valores de fenoles totales (Tabla 2) resultaron superiores a los reportados por Karapanos et al. (2017) y Collado et al. (2018) para vainas de frijol caupí, con valores entre 0.8 y 1.8 mg g-1 EAG ps. Al respecto, Zia-Ul-Haq et al. (2013) y Awika y Duodu (2017) indican que los contenidos de compuestos fenólicos en los alimentos dependen de factores como el genotipo, las condiciones de crecimiento, las prácticas agronómicas, la época de producción y la madurez fisiológica, así como del método de extracción y los estándares para cuantificar los compuestos. Por lo que, es posible que las diferencias encontradas entre las accesiones, se deban al genotipo. Ya que las accesiones evaluadas en el presente estudio, el manejo y las condiciones ambientales fueron igual para todas. Sobre los compuestos fenólicos, se sabe que estos metabolitos secundarios son los más difundidos en el reino vegetal con potencial efecto antioxidante natural y capacidad para actuar como captadores de radicales libres o como quelantes de metales (Emynur-Shafekh et al. 2012).
Debido a que se ha demostrado correlación positiva entre el consumo de alimentos ricos en fenoles y la disminución de enfermedades crónicas ((Shashirekha et al. 2015, Awika y Duodu 2017). Es posible que estos metabolitos estén presentes en los ejotes de frijol caupí, por lo que podría ser una alternativa de consumo para aprovechar las bondades de los fenoles en la salud humana, específicamente las accesiones HEC02 y HAL14 que fueron las que presentaron el mayor contenido de estos metabolitos secundarios (19.04 y 18.02 mg g-1, respectivamente). Los resultados indican que las accesiones presentaron niveles adecuados de compuestos fenólicos, pero de acuerdo con los valores de correlación lineal de Pearson (Tabla 3), este metabolito no determinó la CA en los ejotes, por lo tanto la CA presente en las accesiones podría deberse a otros compuestos bioactivos presentes en las vainas como los flavonoides, isoflavonas, fitoesteroles, ácido ascórbico entre otros, que se conocen por tener propiedades antioxidantes considerables (Jiang y Xiong 2016). El método del DPPH presentó valores mayores que el método del radical ABTS, lo que sugiere que las accesiones podrían presentar una composición con carácter más hidrofílico, ya que el método ABTS, según Enynur-Shakefh et al. (2012) es más útil para analitos con carácter lipofílico, otra probable explicación podría ser la composición fisicoquímica de las accesiones, ya que de acuerdo con Kong et al. (2020) la capacidad antioxidante depende de las propiedades fisicoquímicas de los fitoquímicos presentes en el material evaluado y su facilidad de captación, la distribución de los grupos reactivos y el metabolismo del entorno celular. Con respecto a Karapanos et al. (2017) que reportan valores de 183.2 μM Trolox g-1 en peso fresco para vainas frescas de caupí, los resultados obtenidos en el presente estudio fueron superiores en la capacidad antioxidante por los dos métodos evaluados (Tabla 2).
Los antioxidantes son sustancias que al estar presentes aun en bajas concentraciones, retrasan la oxidación de sustratos y protegen al cuerpo de reacciones de oxidación dañinas, al reaccionar con los radicales libres y otras especies reactivas de oxígeno obstaculizando el proceso de oxidación, por lo tanto, las enfermedades asociadas con los radicales libres podrían ser menores con el consumo de alimentos que posean CA (Emynur-Shakefh et al. 2012, Jayathilake et al. 2018). En este sentido los resultados obtenidos en el presente estudio, sugieren que las leguminosas son una fuente importante, económica y con disponibilidad de antioxidantes, por lo que los ejotes de caupí por sus propiedades antioxidantes podrían ser una alternativa para el consumo en una dieta regular.
Análisis nutrimental
En estudios previos de López-Guerra y Bressani (2008) reportan que los frijoles crudos de V. unguiculata tiene un contenido de humedad del 11.68%, mientras que en el 69.23% de los ejotes de las accesiones evaluadas tuvieron contenidos superiores de humedad. Para el contenido de cenizas la accesión OXC04 tuvo el mayor valor con 8.48%, lo que indica que es la accesión que tiene alto nivel de elementos minerales. En contraste, la accesión PET08 presento la menor concentración (5.14%) (Tabla 4). Los resultados obtenidos de cenizas son similares a los valores reportados por Fernández y Sánchez (2017) de 8.24% para frijol ejotero y superior al rango de 3.10 a 4.12% reportado por Ullah et al. (2014) para diferentes especies de Vigna radiata. Sobre las diferencias en los niveles de nutrimentos encontradas entre variedades o especies pueden deberse a diversos factores, entre los que se encuentran el ambiente, tipo de suelo, forma de cultivo, genética, entre otros (Badui-Dergal 2006). Desde un punto de vista de consumo, los ejotes de la accesión OXC04, contribuyen de forma significativa en la nutrición al ser incluidos en la dieta regular por considerarse buena fuente de nutrientes, lo que ayudaría a controlar o reducir los problemas de mala nutrición por falta de minerales.
Uno de los parámetros más utilizados al evaluar la calidad nutricional de las leguminosas es su contenido de proteínas, los cuales se encuentran dentro del rango de 16.2 a 32.9% reportado por Karapanos et al. (2017), y el 92.3% de las accesiones evaluadas presentaron valores superiores a los 23.35% reportado por Collado et al. (2017) pero menores que el 29.5% reportado por Machado et al. (2017). Al respecto Badui-Dergal (2006) menciona que las diferencias entre la composición química pueden deberse a las condiciones ambientales, al suelo o factores asociados con el cultivo. En general, las proteínas de las leguminosas son ricas en contenidos de aminoácidos esenciales y superiores en algunas variedades locales en comparación con las variedades mejoradas. En este sentido, Salinas-Ramírez et al. (2013) reportan que el contenido de proteínas en ejotes de caupí son superiores al contenido de variedades de Phaseolus vulgaris. Aproximadamente el 80% de las proteínas provienen de las plantas y son nutricionalmente importantes para muchas personas (Thangadurai, 2004), de esta manera los ejotes de caupí podrían ser fuente alternativa de proteína de bajo costo. Otro aspecto importante, es el contenido de grasa, que junto con los carbohidratos forman los principales componentes que aportan contenido energético o calórico de los alimentos. Al respecto, Katoch (2014) reportó contenidos de grasa para diferentes especies de Vigna con valores de 1.43% para V. radiata, 0.44% para V. angularis, 1.74% para V. mungo, 1.59% para V. umbellata y 1.78% para V. ungiculata, por lo que las accesiones HEC01 (1.66%) y OXC05 (1.64%) tienen valores similares a V. mungo y PET08 (1.80%), PET11 (1.80%) y FCP13 (1.82%) tienen valores similares a V. ungiculata, destacando la accesión JMM09 (2.89%) con el máximo contenido de grasa entre las accesiones y superior al contenido reportado por estos autores. Se sabe que las grasas contenidas en los alimentos son capaces de aportar ingredientes que el cuerpo humano es incapaz de sintetizar por sí mismo pero que son imprescindibles, como los ácidos grasos esenciales del grupo omega 3 y omega 6, además son vehículo para el aporte de algunas vitaminas liposolubles (Riera et al. 2004). Considerando la importancia del aporte de las grasas en la alimentación y que parte de la composición natural de los alimentos que ingiere el ser humano, estas grasas deben tener alguna propiedad que ayuden a mantener el buen funcionamiento del organismo humano, debido a su importancia y a los resultados obtenidos es de interés realizar estudios específicos sobre la composición de la fracción grasa de los ejotes de caupí, ya que podría ser fuente de ácidos grasos esenciales para actividades benéficas del cuerpo humano propias de las grasas.
Para la fibra cruda los resultados (12.36-20.11%) son superiores a los reportados por Katoch (2014) para semillas de V. unguiculata (4.85%). En general, las semillas de esta variedad contienen de 5.6 a 6.8% de fibra cruda (Khalid y Elhardallou, 2016). Las diferencias observadas se pueden atribuir a la parte fibrosa de las vainas que se incluyeron en el estudio y que incrementaron el contenido de la fibra, lo que indica que el consumo de ejotes en comparación con el consumo de semillas incrementa el aporte de la fibra cruda. Al respecto Kong et al. (2020) reportan que el contenido de fibra cruda se relaciona con el contenido de fibra dietética, lo que sugeriría que los ejotes de caupí también contienen altos contenidos de este componente, útil para mejorar la función intestinal. Al igual que la fibra, los carbohidratos son un grupo de nutrientes que necesita atención específica porque incluyen sustancias fuentes de energía, por ejemplo, almidón, sacarosa, glucosa, fructosa, maltosa, galactosa, entre otros (Ntatsi et al. 2018), y en algunas ocasiones también pueden comportarse como fibra dietética (Badui-Dergal 2006). Por la presencia de cantidades importantes de cenizas, proteína, grasa y fibra las accesiones de los ejotes de caupí sobresalientes podrían ser material elegible como alimento prometedor con aporte nutrimental de bajo costo que igualan o superan a variedades comerciales de Vigna consideradas como fuente nutrimental importante.
Análisis mineral
Un consumo deficiente de los elementos minerales causa trastornos metabólicos que ocasionan enfermedades, o deterioro en el crecimiento, especialmente en niños (Gerrano et al. 2017). La variabilidad estimada por los cuadrados medios del análisis de varianza permitió identificar a las accesiones con mayor contenido mineral, la tendencia de las concentraciones fue en el orden K > Ca > Mg > P > Fe > Zn > Mn. Los valores de K oscilaron entre 11 367.07 y 19 604.37 mg kg-1, lo que podría relacionarse con la fertilidad del suelo utilizado, de donde las raíces de frijol caupí pudieron tomar este nutriente. Específicamente las accesiones HEC02 y OXC05 que presentaron el mayor contenido de K, podrían ser adecuadas para consumo por personas con actividad física elevada, ya que demandan grandes concentraciones de este elemento mineral (Ribeiro et al. 2012).
Los contenidos de Ca (2661.20 - 8046.90 mg kg-1) superaron los reportados por Madodé et al. (2012) quienes reportan contenidos entre 661.6 y 1444.5 mg kg-1 para 20 variedades de frijol caupí cultivadas en África occidental, por lo que los valores encontrados en las accesiones de Ca, podrían considerarse aptos para proporcionar niveles adecuados de este nutriente, tan importante para el cuerpo humano que funciona como componente de huesos y dientes, es importante para la función de regulación de nervios y músculos, así como para la activación enzimática (Murray et al. 2000). Otro micronutriente es el Fe, mineral presente de manera importante en las leguminosas; los requerimientos para satisfacer las necesidades nutrimentales de una persona son de 8 a 18 mg dia-1 (White y Broadley, 2005), por lo que la accesión OXC05 que tuvo los mayores contenidos, fueron superiores a lo reportado por Jiménez-Hernández et al. (2012) para P. vulgaris (55.5 mg kg-1), lo que sugiere que esta accesión podría ser útil como complemento en la dieta para cubrir estos requerimientos. Al respecto, Kumar y Prasad (1999) mencionan que el incremento de este mineral en los vegetales se relaciona con la ferritina, proteína que funciona como regulador de este elemento para proteger a las plantas de efectos tóxicos.
Por otra parte, debido a que el Zn procedente de los alimentos vegetales es de menor biodisponibilidad por la presencia de antinutrientes como el ácido fítico es necesario saber cuánto de este elemento está disponible para el consumidor (Rubio et al. 2007). La ingesta diaria recomendada de Zn en la dieta es de 10 a 15 mg (Wei et al. 2012), por tanto, los ejotes de frijol caupí son una buena alternativa para satisfacer las necesidades de este elemento mineral.
Los resultados muestran diferencias para el contenido de elementos minerales reportados por otros autores, para accesiones de vainas inmaduras del género V. unguiculataGerrano et al. (2017) reporta contenidos de K entre 17074 y 22265 mg kg-1, Mn entre 21.05 y 47.72 mg kg-1 y Fe entre 60.05 y 97.78 mg kg-1, mientras que Muranaka et al (2016) reporta contenidos de Zn entre 32.7 y 45.9 mg kg-1.
Al respecto, Goncalves et al. (2016) mencionan que la amplia variación de minerales inclusive en una misma variedad depende de los cultivares específicos evaluados, mientras que Shegro et al. (2012) reportan que un factor que podría influir es la capacidad de las diferentes accesiones para absorber los elementos minerales del suelo y transportarlos a la planta. De acuerdo con estudios previos realizados por Morales-Morales et al. (2019) quienes reportaron contenidos de K (219.2-1024.6 mg kg-1), Ca (125.5-468.3 mg kg-1), Fe (4.4-34.5 mg kg-1) y Zn (2.8-15.0 mg kg-1) en las semillas de éstas mismas accesiones, se observa que el contenido de minerales aumenta en los ejotes mientras que la semilla disminuye, por lo que se asume que el consumo de ejotes aporta más minerales que cuando se consumen las semillas.
CONCLUSIONES
Los ejotes de frijol caupí (V. unguiculata) cultivados en la península de Yucatán tienen alto contenido nutrimental y nutracéutico. Presentando la accesión CHE04 el mayor contenido de humedad, proteína cruda y fibra cruda, lo que indica que tiene alto valor nutrimental. Mientras que la accesión HEC02 con la mayor concentración de K, Ca, Mg y Zn, tiene potencial para la producción de ejotes de buena calidad mineral. Con respecto a las propiedades nutracéuticas la accesión HAL14 destacó por el mayor nivel de fenoles totales y capacidad antioxidante. Desde una perspectiva de consumo, los ejotes de frijol caupí contribuyen de forma significativa con la alimentación de las poblaciones vulnerables económicamente si se incluyen en la dieta regular.
