Efecto de la fecha de siembra y de las condiciones de cultivo en la variación de la capacidad antioxidante y perfiles polifenólicos en extractos foliares de amaranto de las especies Amaranthus cruentus y Amaranthus hypochondriacus

Abstract

El amaranto es una planta perteneciente al género Amaranthus, que incluye alrededor de 70 especies, las cuales presentan coloraciones que varían desde el verde hasta tonos violáceos. Ha sido cultivado durante al menos 5.000 años por diversas culturas, ya que sus semillas, consideradas pseudocereales, presentan perfiles nutricionales completos, por lo que la producción agrícola de esta planta se ha centrado en la obtención de granos. Sin embargo, diversos estudios han informado que sus hojas, también comestibles, presentan un alto contenido de compuestos fenólicos, los cuales, a su vez, son conocidos por sus propiedades antioxidantes, a partir de lo cual el consumo de amaranto en forma de hortaliza representa un potencial nuevo alimento. En Chile, el amaranto no es cultivado con fines comerciales. No obstante, estudios realizados por la Dra. Cecilia Baginsky de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile, en los que se han estudiado las especies Amaranthus cruentus (representado por el genotipo Benito) y Amaranthus hypochondriacus (representado por el genotipo PQ2), han demostrado que ambas especies presentan una buena adaptación a la zona central del país. En el presente trabajo, se caracterizó fitoquímicamente, mediante el ensayo de Folin-C, tamizaje fitoquímico y cromatografía HPLC-DAD, y se evaluó la capacidad antioxidante mediante los ensayos ORAC-FL, DPPH y Capacidad Antioxidante Celular (CAA), de extractos foliares de 18 muestras de amaranto, de los genotipos Benito y PQ2, cultivadas al aire libre e invernadero entre los meses de agosto de 2023 y enero de 2024. Para ello, se optimizo un modelo de extracción miniaturizado basado en extracción asistida por ultrasonido y maceración, utilizando una solución extractante hidroalcohólica compuesto por etanol y agua. A partir de los ensayos de caracterización fitoquímica, se identificó que en la hoja de amaranto existe una gran cantidad de compuestos fenólicos, de los cuales la mayoría corresponden a ácidos fenólicos y flavonoles. Dentro de este último grupo, se identificó la rutina, la cual se cuantificó en 17 de las 18 muestras analizadas. A partir de las mediciones realizadas, se ha observado que tanto el perfil fenólico y el contenido fenólico totales (CFT), así como la capacidad antioxidante, han mostrado una fuerte influencia de las condiciones ambientales en las que se ha desarrollado la planta. En base a estos resultados, para el genotipo Benito, se ha determinado que el mejor desempeño, corresponde a las plantas cultivadas durante el mes de noviembre al aire libre. Por su parte, para el genotipo PQ2, se ha observado que el mes de octubre, junto con el cultivo al aire libre, ha generado los mejores resultados.

Amaranth is a plant belonging to the Amaranthus genre, that includes about 70 species, which present diverse colorations that go from green to violet tones. It has been cultivated for at least 5.000 years by various cultures, for its seeds, considered pseudocereals, present complete nutritional profiles, so the agricultural production of this plant has been centered on obtaining grain. Nonetheless, a great number of studies have informed that its leaves, also edible, show a high phenolic compound content, which are known for their antioxidant properties, from which amaranth consumption on its vegetable form represent a new potential food. In Chile, Amaranth is not harvested for commercial purposes. On the other side, research made by Dr. Cecilia Baginsky from the Facultad de Ciencias Agronómicas from Universidad de Chile, with studies on the Amaranthus cruentus species (represented by Benito genotype) and Amaranthus hypochondriacus (represented by PQ2 genotype), has shown that both species exhibit good adaptation to the central zones of the country. In this study, a phytochemical characterization was performed ussing Folin-C assay, phytochemical screening and HPLC-DAD chromatography, and an evaluation of the antioxidant activity through ORAC-FL, DPPH and Cellular Antioxidant Activity (CAA) assays was done, to leaves extracts from 18 amaranth samples, from both Benito and PQ2 genotypes, harvested outdoors and in greenhouses between the months of August 2023 and January 2024. To achieve this, a miniaturized extraction method was optimized, incorporating ultrasound-assisted extraction and maceration using a hydroalcoholic solvent composed of ethanol and water. From the phytochemical characterization assays, it was identified that on the amarant leaves there was a great number of phenolic compounds, from which most of them correspond to phenolic acids and flavonols. In this last group, the routine was identified and quantified on 17 of the 18 analyzed samples. From the measurements made, it was shown that both the phenolic profile and total phenolic content (TPC), as well as the antioxidant activity have a strong relation with the environmental conditions during the plant’s development. Based on these results, for the Benito genotype, it was concluded that the best performance belongs to the plants harvested outdoors during November. And, for PQ2 genotype, it was concluded that harvesting during October, as well as outdoors harvesting has got better results.