Ciencia de los Pastos y otros Cultivos

Caracterización química de la torta de Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cultivada en Cuba

0000-0002-9516-7182Idania Scull^{1  *}  , 0000-0002-7055-4880Yaneisy García¹  , Dania Ortega¹  , 0000-0003-4827-3991Nereida Albelo¹  , 0000-0003-3933-1176Dailyn Sosa¹  , 0000-0003-4178-3286Elaine C. Valiño¹  , 0000-0002-0027-9481Yanelys García¹ 

²Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

RESUMEN

Se caracterizó químicamente la torta de Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cultivada en Cuba. Para evaluar la composición nutritiva se determinó proteína bruta, ceniza, fraccionamiento de la fibra y composición mineral (macronutrientes). Se utilizaron los ensayos cualitativos del tamizaje fitoquímico para estudiar los metabolitos secundarios presentes en la muestra. Los resultados mostraron alto contenido de PB (54.41 %), mientras que los valores de fibra detergente neutro, fibra detergente ácido, lignina y celulosa fueron bajos (30.97, 11.84, 3.54, respectivamente, y 8.04 % de materia seca), si se comparan con tortas de otras oleaginosas. Los grupos funcionales mayoritarios correspondieron a los terpenoides y α amino. Los alcaloides se presentaron de forma moderada y, en menor cuantía, los flavonoides y taninos. La torta de Sacha inchi cultivada en Cuba posee elevados valores de proteína bruta, moderados contenidos de componentes fibrosos, adecuados valores de ceniza y fitocompuestos, lo que corrobora sus potencialidades como fuente alimentaria alternativa.

Palabras-clave: proteína alternativa; composición nutricional; minerales; compuestos secundarios

Plukenetia volubilis Linneo (Sacha inchi) es un arbusto trepador, semileñoso y perenne, que pertenece a la familia Euphorbiaceae (Euforbiáceas) y al género Plukenetia, compuesto por 19 especies. Es oriunda de la Amazonía peruana y también se conoce como Sacha yuchi, Sacha yuchiqui y maní silvestre. Se encuentra en otros lugares de América, como Bolivia, Antillas Menores y Surinam, territorios que cumplen con las exigencias edafoclimáticas óptimas para el crecimiento de la planta (^{González et al. 2022}).

Esta legumbre tiene semillas de forma lenticular, ricas en aceite, proteínas y ácidos grasos poliinsaturados. Además, contienen compuestos secundarios, que podrían imponer ciertas restricciones a las semillas por sus implicaciones antinutricionales. Sin embargo, algunas de estas sustancias tienen efectos benéficos para la salud y el bienestar de los animales. Generalmente, la mayor parte de las semillas de esta planta se destinan a la producción de aceite, lo que genera una torta residual como subproducto, que tiene elevado contenido de proteína de alto valor nutricional y otros nutrientes básicos para el metabolismo animal (^{Henao-Zambrano y Barreto-Cruz 2016}).

En Cuba, esta planta se introdujo en el 2015, a partir de ahí comenzó su desarrollo agrícola y posteriormente el proceso de extracción del aceite. Con la certificación de las buenas prácticas de producción, el Centro de Investigaciones de Plantas Proteicas y Productos Bionaturales se dedicó a la fabricación del aceite, pero se desconoce la composición química de la torta residual para su aprovechamiento como alimento en la ganadería. Es por ello que el objetivo del presente trabajo fue caracterizar químicamente la torta de Plukenetia volubilis (Sacha inchi) cultivada en Cuba.

Las semillas se recolectaron en los sembrados establecidos en la finca El Pitirre, de Pinar del Río, ubicada en la región occidental de Cuba. La elaboración de la torta se llevó a cabo en la Planta Procesadora de Sacha inchi, del Centro de Investigaciones de Plantas Proteicas y Productos Bionaturales. Las semillas se descascararon para obtener las almendras que se utilizaron en el proceso de prensado. La extracción del aceite se realizó por el método de prensado de las semillas a temperatura ambiente y se utilizó una prensa cilindro acorde con el ^PO.III.49 de la propia planta. Luego de repetir el proceso de reextracción cuatro veces, se liberó la torta residual y se envasó en sacos limpios.

La torta se adquirió de tres lotes (sacos) de producción en el segundo semestre del año 2020. El muestreo se realizó directamente en los sacos en que se encontraba almacenada la torta, conservados en cámara fría. Se muestrearon tres puntos de cada saco a diferentes profundidades y se unieron estas porciones para conformar una muestra representativa de 1 kg por cada lote. El material se secó en estufa de circulación de aire a 60 ºC durante 72 h y se molió hasta alcanzar tamaño de partícula de 1 mm.

El contenido de materia seca (MS), ceniza y proteína bruta (PB) se cuantificó según la metodología descrita por la ^{AOAC (2019)}. La fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA), lignina y celulosa se calcularon de acuerdo con el procedimiento propuesto por ^{Goering y van Soest (1970)}.

Los macroelementos se determinaron a partir de la digestión ácida de las cenizas. Para la cuantificación de Ca y K se utilizó un equipo de absorción atómica, según los procedimientos de su Manual de Instrucción (Atomic Absorption Spectrophotometer, serie WFX-210). La altura del quemador fue de 10 mm. La composición de los gases fue aire-acetileno y el flujo de 4.5 mm/min. La determinación de fósforo se realizó según la metodología de ^{Amaral (1972)}.

Los metabolitos secundarios se determinaron mediante ensayos químicos cualitativos, según ^{Miranda y Cuellar (2000)}. Para realizar el tamizaje fitoquímico, las muestras se sometieron a un proceso de extracción por maceración con éter de petróleo 40-60 y etanol 90 % v/v durante 48 h. Luego, se filtraron por gravedad y el filtrado se conservó en frascos de cristal de color ámbar. Posteriormente, se procedió a la determinación de las sustancias solubles en cada extracto y se utilizó el sistema de cruces para indicar la presencia o ausencia de los metabolitos.

Se realizó análisis descriptivo y se determinaron los estadígrafos media, desviación estándar, coeficiente de variación, (%) y el valor mínimo y máximo. Los datos se procesaron con el paquete estadístico Infostat, versión 2012 (^{Di Rienzo et al. 2012}).

En los subproductos de la agroindustria, las características del proceso industrial que los originan definen, en gran medida, su composición y calidad nutricional. La caracterización química de la torta de Sacha inchi evaluada se muestra en la tabla 1.

Table 1 Chemical characterization of P. volubilis (Sacha inchi) cake from the western of Cuba 

Indicators, % DM	Mean, n=3	SD	CV, %	Minimum	Maximum
DM	91.86	0.34	037	91.47	92.09
Ash	5.05	0.06	1.19	4.99	5.11
Ca	1.56	0.07	4.37	1.48	1.61
P	0.68	0.03	3.68	0.66	0.71
K	0.52	0.02	2.96	0.50	0.53
CP	54.41	1.25	2.30	52.97	55.25
NDF	30.97	0.34	1.08	30.62	31.29
ADF	11.84	1.85	15.59	10.29	13.88
Lignin	3.54	1.11	31.36	2.43	4.65
Cellulose	8.04	1.94	24.15	6.44	10.22
Hemicellulose	19.13	1.94	10.16	17.12	21.00

Este residuo contiene compuestos inorgánicos, que alcanzan concentraciones adecuadas para satisfacer los requerimientos de los animales. Los resultados en ceniza fueron similares a los señalados (4.8 % MS) por ^{Ruiz et al. (2013)} en la evaluación de la torta residual de semillas cultivadas en Perú.

Resultó de interés el alto contenido de PB que mostró la torta, por lo que se puede considerar una fuente importante de proteínas. Los valores que se encontraron en este experimento se hallan muy por encima de los referidos por ^{Benítez et al. (2018)} y ^{Alcivar et al. (2020)}. Asimismo, resultaron inferiores al valor de 65.6 % MS, que informaron ^{Díaz et al. (2021)} al evaluar la composición química de la torta de Sacha inchi después de un tratamiento de cocción. Las diferencias detectadas se pueden asociar a factores como el ecotipo de la planta utilizado, la época de cosecha de la semilla y su método de conservación, las labores postcosecha y el proceso de extracción de aceite que se utilizó (^{Ruiz et al. 2013}).

No obstante, en el comportamiento de la PB, descrito con anterioridad, se debe analizar que en la fracción de compuestos nitrogenados están presentes los alcaloides, aminoácidos no proteicos, aminas y otros compuestos nitrogenados inorgánicos que pueden sobreestimar el contenido de proteína. En estudios futuros sería conveniente contar con valores de proteína verdadera, que permitan discernir la cantidad de nitrógeno no proteico presente en la torta.

Los resultados en FDN y FDA resultaron bajos, si se comparan con tortas de otras oleaginosas (^{Solomon 2018}). Sin embargo, los valores de FDN que se hallaron en este trabajo fueron superiores (16.64 % MS) a los de ^{Alcivar et al. (2020)}, mientras la FDA y Lig (12.70 y 1.25 % MS) se encontraron en el rango informado por estos autores para la torta de semillas cultivadas en Ecuador. Los niveles de la pared celular están en los rangos de 12-30 % MS, por lo que no deben influir negativamente en el consumo de alimentos y la digestibilidad de nutrientes.

A pesar de las bondades nutritivas de este subproducto evaluado, la presencia de compuestos secundarios podría ser una limitación para su utilización como alimento en algunas especies de animales. Los compuestos secundarios presentes en la torta de Sacha inchi cultivada en Cuba se muestran en la tabla 2.

Table 2 Secondary compounds in Sacha inchi cake from the western of Cuba 

Secondary metabolites	Test	Reactions
		Ether	Ethanol
Alkaloids	Dragendorff	++	++
Saponins	Foam	-	-
Tannins	Ferric chloride		+
Terpenes	Lieberman-Burchard	+++	+++
Amines, aminoacids	Nihidrine		+++
Flavonoids	Shinoda		+
Mucilages	Mucilages		+
Quinones	Bontrager	-	-

+++ Abundant, ++ Moderate, + Low, - Absent

Los ensayos químicos permitieron identificar la presencia de diversos grupos funcionales en los extractos, que corresponden a los alcaloides, aminas, terpenoides, taninos, flavonoides y mucilagos. En tanto que, las saponinas y quinonas no se identificaron en los ensayos realizados. Aunque no se hayan encontrado estos metabolitos, no significa que no estén presentes. Tal vez se puedan mostrar con el empleo de concentraciones mayores del extracto o con otro tipo de método analítico. Sería factible profundizar en este estudio, debido a la gran variabilidad de estructuras químicas que existe en un mismo grupo. La posibilidad de que se encuentre la presencia o no de un compuesto está relacionada con su concentración y asociación con otros, su solubilidad en el disolvente y el proceso extractivo que se utilice.

^{Ancuta y Sonia (2020)} señalaron a las saponinas como uno de los metabolitos secundarios principales en tortas de oleaginosas. Estudios realizados en torta de Sacha inchi informaron la presencia abundante de este metabolito (^{Ruiz et al. 2013}). Por tanto, la ausencia de saponinas en este experimento pudiera estar relacionada con cambios estructurales o con la eliminación de algunos compuestos secundarios durante el proceso de extracción de aceite (^{Sá et al. 2021}).

En este estudio, hubo presencia abundante de terpenoides y grupos α amino. Los alcaloides se presentaron de forma moderada y, en menor cuantía, los mucilagos, flavonoides y taninos. Los resultados fueron similares a los señalados por ^{Alcivar et al. (2020)}. Según ^{Henao-Zambrano y Barreto-Cruz (2016)}, la Sacha inchi, al igual que otras plantas de la familia Euphorbiaceae, se caracteriza químicamente por presentar metabolitos secundarios con gran diversidad de estructuras químicas. Estos autores refieren entre los grupos principales terpenoides, saponinas y taninos.

Resulta significativa la presencia de compuestos fenólicos de forma leve. En estudios anteriores se demostró que estas sustancias son responsables de gran parte de las actividades biológicas de la torta de Sacha inchi (^{Muñoz et al. 2013}).

A pesar de los efectos benéficos de algunos de los compuestos secundarios analizados, cuando se encuentran en proporciones elevadas en la dieta pueden reducir la máxima utilización de nutrientes (especialmente proteínas, vitaminas o minerales). Este aspecto se debe considerar porque disminuye el valor nutritivo del alimento.

Se considera que la torta de Sacha inchi cultivada en Cuba es un subproducto con alta calidad nutricional, que posee elevados valores de PB, moderados contenidos de componentes fibrosos, adecuados niveles de ceniza y fitocompuestos que pueden repercutir positivamente en la salud, lo que corrobora sus potencialidades como fuente alimentaria alternativa.

Agradecimientos

Se agradece a los investigadores María F. Díaz, Bárbara Rodríguez, Maryen Alberto y Lázara Ayala por su colaboración en el desarrollo de la investigación y a los especialistas y técnicos de UCELAB por la realización de los ensayos químicos de este trabajo.

REFERENCIAS

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Recibido: 25 de Junio de 2022; Aprobado: 18 de Septiembre de 2022

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