DIVISION DE ~IENCIAS'BZOLOGICAS Y DE LA SALUD Departamento de Biotecnologia .

2 dk Mayo de '989

M.EN C. BEATRIZ SILVA TORRES Secretario Academic0 D.C.B.S. UAM- I

Le comunicamb.s que el proyecto It EFECTO ANTIDIABETIC0 DEL NOPAL (Opun- tia ficus-indica) ' I , desarrollado corno requisito de Servicio Social , -- ?Üe concluido satisfactoriamente 'por los alumnos: HERNANDEZ SCiIS SAMUEL MEZA TREJO KARIA ISABEL TOVAR GARCIA SONIA

Matrícbla 83324378 Matricula 83322967 Matricula 83325537

La realizaci6n de este trabajo permiti6 observar que el nopal no tiene efecto antidiabetico, aunque la pectina de nopal suministrada a pacientes con Diabetes Mellitus Tipo 11, di6 una respuesta favorable.

Este proyecto puede ser de gran utilidad a la Terapeutica; dando brigen a trabajos posteriores-en los que se prueben las dos.is adecuadas de pecti- na de nopal para controlar- la Diabetes Mellit.us Tipo 11.

Informando que estamos -de acuerdo con el contenido del reporte, final.

ATENTAMENTE.

'I CASA AB I ERTA AL TIEMPO 'I

?! DR. ALEJANDRO HERNANDEZ R. Profesor Titular Depto. de Biotecnologia

I

ING. FERMIN AGUIRRE G. Profesor asociado "A" Jefe, Area .de Productos Naturales

DR. MARCO ANTONIO PIZARRO C. Profesor asociado "C" Depto. de ,Biotecnologja

casa*dtrempo

UNIVERSIDAD AUTQNOMA METROPOLITANA-IZTAPALAPA CARTA PRORROGA DIVISION DE CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE LA SALUD Dep.artamento de Bioteznologfa.

2 d e May:o de 2989

M EN C. BEATRIZ SItVA TORRES Secretario Academico D.C.B.S. UAM- I

Le comunicamos que la entrega del reporte final del trabajo de Ser vicio Social con et proyecto : "EFECTO ANTIDIABETIC0 DEL NOPAL (Opun' tia ficus-indica) ' I , no ser8 posible el dia 21 de Marzo de 1988. Los- motivos que la retrasan son :

El trabajo esta dividido en dos partes: clinica y biquimica. La par te clinica necesitaba pacientes diabéticos tipo 11, que colaboraran-- voluntariamente. El estudio requería la ingesti6n de nopal fresco y-- de sustancias extraidas de este. Posteriormente se media el nivel de- glicemia, al termino de czda dosis y asi, observar el efecto.

-

Conseguir la participaci6n voluntaria de los pacientes neces,it6--- de supervisi6n medica continua, ya que se suspendi6 la medicaci6n---- normal durante el estudio. La selecci6n de los pacientes fue dificil- En la semana, se tenia en promedio 1 paciente. La poblacibn estudiada fue de 8 pacientes.

En la extraccidn de las diferentes sustancias se usan- volfimenes-de.. solventes; como no se contaba con esas cantidades, era necesaria su-- recuperaci6n (destilaci6n fraccionada) para ser reutil izados. Por .con -tar con una sola columna, se retrasaba la..recuperaci6n del solvente. -

El rendimiento de las sustancias extraidas del nopal es del 0.8%" lo que nos'llevb a realizar un gran nGmero de extracciones; para obte ner la cantidad suficiente de dosis, que seria dadas a los pacientes= y medir glicemia. Posteriormente se observaba el efecto de,dichas in- gestiones. En esta etapa solo se cont6 con la participaci6n de dos pa cientes, que mostraron cierta desconfianza para colaborar. -

Por las razones expuestas la fecha de entrega sera el dia 2' de--- Mayo. de 1989.

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Le agradecemos anticipadamente la atencidn que se sirva prestar a- la presente.

ATENTAMENTE.

"CASA ABIERTA AL TIEMPO"

DR. ALEJANDRO ERNAN Profesor Titular Depto. de Biotecnol

ING. FERMIN AGUIRRE G. Profesor asoc i ado "A"

Av. Mictmuh Rd&& ~ V t ~ O $ o . b ~ d ~ & O 3 - 2 2 Depto. de Biotecnologla

_ . . - _ .

23saairertadm

~ R S W D AUTONOMA METROPOLITANA-IZTAPALAPA DIVISION DE CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE LA SALUD Departamento de Biotecnología '

M. EN C. BEATRI 2 SILVA TORRES Secretario AcadEmico D. C. B. S. u*:- I

Xos permitimos comicar'a usted la teminacidn de nuestro trabajo de Servicio Social desarrollado con el proyecto: 'EFECTO .&\TIDIBE- TIC0 DEL NOPAL (Cpuntia ficus-indica)", que se llevd a cabo en el . .

laboratorio de Fitoquímica (S-153) a partir del '1 de Diciembre de 1987 al 33 de Noviembre de 1988.

Los alumnos que realizamos dicho proyecto somos:

N3htBBilE YATRI m CARRJEW Hernhdez Solis Sarnuel 83323378 Ing. Bioquímica Ind. bkza Trejo Marí9 Isabel 83322967 Ing. Bioquimica Ind. Tovar GarcIa 'Sonia 83325537 . Ing. Bioquimica Ind.

. E l Dr. 'Varco A. Pizarro C. ,el Ing. Fennín Aguirre G. y el Dr. Alejandro Hernhdez R. cunplieron con la funcidn de.asesores de nuestro trabajo.

Le agradecernos.anticipadamente la atenci6n que se sirva prestar a la - presente.

Atentamente. " CASA ABIERTA AL TIDPO"

I

SAWEL HERNbDEZ SOLIS SONIA' TOVAR GARCIA.

NOMBRE: tjernhdei Sol is Sdmuel TELEFONO: 5 24 6 62 MATR I CULA : 83324378

NOMBRE: Meza Trejo Maria Isabel TfLEFONO: ' 5 52 68 95 MATRICULA : 83322967 .

NOMBRE: Tovar Garcia Sonia TELEFONO : MATRICULA: 83325537

CLAVE: I

-CARRERA: ingenierla Bioquimica Industrial TRIMESTRE: 87-0 HORAS=SEMANA: 20 hrs. LUGAR DONDE SE LLEVARA A CABO: Fitoquimica S-153 (Productos Naturales) FECHA DE INICIO: 21 de octubre de 1987 . FECHA DE TERMINACION: 21 de marzo de l9€% NOMBRE DEL TUTOR INTERNO: Ing. Fermin Aguirre Garcia

r. Marco Antonio Pizarro C. Dr. Alejandro Hernandez

TITULO DEL PROYECTO: antidiabetic0 del nopal ( Opuntia ficus-indica)" FIRMA DE LOS ALUMNOS:

Srndndez Sol is Samuel 1

FI RKA. DE LOS TUTORES:

Dr ' Ale j andro Hernandez

. .

Meza +rejo Ma. Isabel Tovar Garcia Sonia ,

Ing Fermln Aguirre .

.

P R O Y E C T . 0 F I N A L

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1 9 8 9

. INDICE

INTRODUCCION

OBJETIVOS

MATERIAL Y METODOS

RESULTADOS

.DISCUSION

CONrLUSION

RESLXEN

BIBLIOGRAFIA

Pagina 1 .

21 ,

-22

.34

-44

48

4 9

51

. EFECTO ANTIDIABETIC0 DEL NOPAL (Opuntia ficus-indica)

. I NTRODUCC ION

ASP.ECTOS GENERALES DEL FRUTO El nopal es un cacto originario de America, cuya existencie es muy valiosa

para los 'habitantes de las zonas dridas y semidridas, porque a 2esar de su gran rusticidad y pocas exigencias de cultivo, proporciona a los ca-;esinos alimento

8

en forma de verdura aprovechando sus pencas, ass como forraje ;2ra el ganado y combustible hogareño de sus rafces secas, sus frutas, que son t:nas de diferen- tes tamaños, colores y sabores son apreciadas por su valor nutritivo (12).

La planta del nopal tiene una gran resistencia a la sequfz y a las altas y bajas temperaturas, así como una notable adaptabilidad a los s ~ s l o s calcdreos y tepetatoses. Su s i s t e m a radicular, por SU gran desarrollo y p c f ~ r .de penetra - - ci6n, coadyuva a la permeabilidad eel suelo, a la vez que su visorosa nervadura contribuye a firmar una firme barrera contra- la erosi6n.

El nopal es una planta xer6fita. sutul-enta, de la familia <e las cactdceas, mro Opuntia, subgenero Platyopuntia, cuba forma y estructura son el resultado .de la adaptaci6n a zonas bridas, semiaridas o deserticas, con zecanismos espe - cializados para el almacenamiento de grandes reservas de agua (12).

Los nopales se caracterizan por : . -1.- Presencia de areolos ( pequeñas 'dreas de donde salen las espinas, pe--

los y flores) en el tallo. 2.- Tallo suculento con corteza verde; 3.- ausencia.de hoja tIpica. 4.- Poco desarrollo de las ramas laterales. La fructificacidn de algunas espe,cies (durante la primavera y despues de -

la lluvia) es muy abundante, pudiendo ,dar en promedio 20 Kg. de tuna por año -- (13)

Entre los nopales mds usados se encuentra: O. leccotricha (nopal duraznillo) O. robusta ( 'tuna tapona) O. ficus-indica ( tuna de,castilla) O. guerrana ( tuna blanca) O. strepthacantha

,,.. _. . _,.,,., .... , -..:

El genero Opuntia es sin lugar a dudas uno de los mds diversos y numerosos .

dentro de la fami 1 ia de las cactdceas, sus especies presentan una amplia gama - de formas del tallo y- de hdbitos de crecimiento lo que ha permitido a algunos - I I

autores dividirlo en diversos'generos y subgeneros, aunque su morfoiogla floral es muy uniforme. El genero estd ampliamente distribuido en el continente.Ameri- . (

. cano como .elemento nativo aunque existe en otras dreas geogrdficas como intro- ducido o naturalizado ('13).

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I

DISTRIBUCION !

En el Valle de Mexico, que según los ge6grafos, se extiende desde el Cerro del Ajusco hasta la Sierra de Pachilca, pero que tambien suede ser limitado has- ta Tepotzotlan y Teotihacdn, ias cacthceas se encu.entran especialaente abundan -

* tes en la parte ncrte y oeste ?el Valle, estando ausentes en los declives del - lztaccfhuatl y Po;oca%;etl.r

La familia de l a s cactiiceas esta $dividida en t r e s g r u p o s El ;rlner grupo, Pereskieae, es tropical y no se encuentra.en el Valle. Este grupo tiene hojas - persistentes. E l segurdo, Opuntieae, comprende los nopales y chollas. Las espe- cies que lo integran tienen hojas únucamente en los artlculos muy tiernos y nu- merosas espinas pequeñas llamadas gl6quidas. El tercer grupo Cereae, incluye to dos los demds .cactos y se distenguen por no tener -hojas ni g16quidas(33). - .

Las cactdceas constituyen una extraordinaria familia vegetal que por sus L

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!

-

fantdsticas formas, sus hermoslsimas flores; sus maravillosas adaptaciones a la extrema sequla, sus interesantes productos quimicos y sus fabulosas leyendas,--

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han despertado la atenci6n, desde hace mucho tiempo, de los hombres de ciencia, de los artistas y de los amantes de las plantas.

Son originarias de America y se han adaptado a,vivir en los desiertos aun- que algunas crecen en las selvas tropicales y hGmedas. Mexico, debido a su si-- tuaci6n geografica, pues tiene una amplia drea de su territorio en el cinturdn i

mundial de los desiertos, posee entre todos los palses amaricanos la mayor can- tidad de generos y especies.

El nopal en nuestro pais ha sido útil con distintas finalidades en todas - las epocas, desde los tiempos de los primeros pobladores, tales como las tribus del andhuac y otros centros culturales prehispdnicos, el nopal influy6 de mane- ra preponderante en la vida econbmica, social y religiosa de estos pueblos, c o - ,

- 2 -

_ . . . - . . - .

K) . fuente de productos alimenticios, medicinales e industriales (21).

. Los antiguos mexicanos tuvieron gran.estimaci6n a los nopales como plantas de ornato y formaron parte de los jardines bot@?iios, que los monarcas mexica-- .

de la epoca de los aztecas hasta nuestr0.s tiempos, ha sido el símbolo de Mexi.co, ! pues el .'nombre de Tencchtitldn significa nopal sobre piedra.

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' I I . nos crearomen las distintas partes .de la RepGblica antes de la conquista:Des-

,

El nopal ha sido 3preciado, desde tipocas remotas, por sus frutos y la - 7

gran cantidad de usos y beneficos que el hombre ha recibido. Los conquistado-- res de' America los trs7sportaron a otras partes del mundo entre ellas España de !

donde se propag6 a tcl'a la costa del Mediterraneo, adaptdndose con mayor facili - dad a las condicipnes 1coi6gicas de Portugal, Italia, Grecia y todo el norte' de Africa. originando en x c h o s de ellos los mds graves problemas de agricultcta y

ganacferia. Finalmente l o err2dicaron por-medo de insectos. En l a actualid?: se

obtienen de 4 1 , infini2ad de productos para la industria, la ganaderfa y 1: a-- limentaci6n humana( 2 5 ) . "

VARIEDADES DE NOPAL E'r MEXICO " 'NOPAL CAMUESO '

Ariustiva, de 1. :O a 1.50 m., sin tronco bien definido, con ramas desde la - - base. Ramas como de 1.50 cm. .de largo.'Artfculos abovados .hasta orbiculares, de

25, 35 y 40 cm. de largo, como de 26 cm. de ancho y 1.5 a 2.5 cm. de grueso, co - lor vdrde. Areolas sin espinas, distantes entre sf de 4 a 5.5 cm., pequeflas, o- vadas, de 3 a 4 mm de largo, en la parte inferior mds elevadas, con gldquidas nu - meroszs, cortas amarillentas: hojas en los artfculos jdvenes cortamente chi-- cas. Espinas generalrente ausentes, s610 como 3 en algunas areolas jbvenes. -- Flores amerillas, corno de 7 cm de largo. Frutos casi globosos de 10 cm de largo con podarios alargados que forman costillas bajas; cuando maduro, color pGrpura; areolas escasa con fieltro leonado; pulpa pflrpura. Semil'las escasas, discoides de 3.5 por 3 mm de didmetro.

Esta variedad fue descrita por Weber. Opuntia camuejsa es tan s'blo un -- nombre que le di6 Weber, pero que nunca describi6 Griffiths no tan sdlo la con - siderd como especie distinta, sino que la

La planta es cultivada por sus gran& Weber, constituyen las tunas que tienen el nunca ha sido encontrada silvestre.

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incluy6 en otra especie diferente. y sabrosos frutos, los cuales, segon sabor mas agradable. Esta'. variedad

. . _. . . ' . -

- .

. . Distribucibn: Hidalgo y Queretaro.

$1 TUNA CARDONA 1' , 11 NOPAL CARDON , *f NOPAL HARTON l1

( Opuntia. cardona f .Arborescente, muy ranosa, hasta c.omo de 5m de altura. Tronco. bien definido:

'Artículos abovados hasta. orbiculares, de 25 a 30 cm.de longitud, 'color verde os .'

curo.Areolas pequeñas, es7inas numerosas; gl6quidas, de color cafe rojizo, muy 'cortas. Flores de 7.a 9 cm de ancho, amarillas hasta anaranjadas.fruto globoso, de 5 cm de didmetro, rojo obscuro o a veces amarillento, en ambos casos por --- fuera y por dentro.

Distribuci6n: Es uno de los nopales arb6reos caracterfsticos de la zona - 6rida del Altiplano, asf se encuentra en los estascs de Hidalso, Querbtaro, Gua -

najuato, San Lui's Potosl, Aguascalientes y Zacatecas; por el scr llega hasta el Vslle de Xéxico, cl;ltivz!-jcs o en estado silvestre; la hemos visto en algunos - -

lugares de Puebla y Oaxaca. Crece con preferencia en l a s laderzs de los cerros, abanicos aluviales y en llsnuras bien drenadas forxndo parte de la vegetaci6n del matorral crasicaule, csracterizado por la aburzancia de diferentes espe--- cies del genero Opuntia.

Desde el punto de vista econbmico, este nopal e s importante por sus frutos y articulos son comestibles y forrajeros.

. . Existen numerosos hfbridos, as1 como variedades y formas horticelas. i

I' CORD0 , I' NOPAL CARDOS0 'I , ' I VIXIVIXIO I'

( Opuntia pumi la )

Plantas, bajas, ramosas. Artículos que se desprenden fdcilmente. Areolas - pequeñas. Fruto globoso, rojizo, de 15 cm de longitud..

Distribuci6n: Tiene distribuci6n amplia desde la Mesa Central hasta Oaxa - ca, creciendo en mezquitales y en la selva baja caducifolia; en Morelos ha sido vista en las Estacas y cerca de Zacatepec, así como en el pedregal cercano a -- Cuernavaca; en Guerrero, en el CaAdn del Zopilote; en Puebla, en Zapotitlan de las Salinas; en Oaxaca, desde Huajapan hasta Totolapa-n, etc. Localidad tipo: - - .

cerca de Mitla, Oaxaca. El nombre de pumula deriva de1,latin pumillos, enano haciendo alusi6n a la

poca altura de la planta.

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i

'I NOPAL CASCARON 'I , I' TUNA CHAVERA ' I , ".,NOPAL MEMELO " (Opuntia hypt i acantha ) . .

. Arborescente hasta 4 m de altura, muy ramosa, con tronco bien definido.Ar- .

tlcufos oblongos hasta abovados, gruesos de color verde oscuro. Areolas peque-- .

ñas, distantes entre sf de 2 a 3 cm. Flores rojas. Fruto globoso, amarillento.- ha&. purpúreo.

Las: areolas de' los artfculos primarios, es decir, las que se desarrollan -

Esta planta es hfbrida fdcilmente con otros nopales, principalmente con -- en 1s semilla,' frecuentemente presentan pelos blancos..

los Tiembros de la serie. Distribuci6n: ATpliamente distribuida en la Mesa Central.

I' CEGADOR I ' (Zacatecas), I ' NOPAL CEGADOR I' (Durango) , .

$1- NOPALILLO CEGADOR 1 1 (Nuevo Leon) ( Opunti 2 Ticrodasys )

Plantas b a j a s y respitosas que fornan natorrales, de 40 a 60 cm de aitura, a V E X S arbustos bajcs y muy r¿imosos que llegan ha.sta 1 m de altura. Articul.cs ob1c:gos u orbiculares, de 8 a 15 cm de longitud, de color verde pdlido. Ar#o-- las ronspicuas, grandes,circulares, muy prdximas entre sf. Espinas ninguna, ra- ra vez una. Flor de 4 cm de didmetro; petalos amarillos con tinte rojizo. Fruto globoso, rojo obscuro con areolas numerosas que llevan-abundantes gldquidas ama - rillas. Semillas pequeñas, de 2 a 3 mm de didmetro.

Distribuci6n: Desierto chihuahuense, llegando hastá el estado de Hida1go.m Ixmiquilpan Hidalgo, hay lugares muy poblados de esta especie. Es muy decorati - va.

I' NOPAL CHAMUCERO I'

( Opuntia dejecta ) Arbusto ramoso que alcanza hasta 2 m de alto. Tronco bien definido y muy -

espinoso,. ramas mds bien colgantes. Artlculos lanceolados, angostos, de 10 a 15 cm de largo, de 3 a 6 cm de ancho, de color verde .o verde grisdceo. Espinas dos o mas, al principio rojizas; despues amarillentas o grisdceas, de 4 cm de longi - tud. Flores rojas, de 5 cm de longitud. Fruto redondeado, liso, rojo obscuro o con areolas numerosas.

Distribuci6n: Cultivada en America tropical; posiblemente nativa de' Panama.

( Opuntia, leucotricha ) . i

Artorescente, de 3 a 5 cm de altura, ramosa. Trtinco mds .o menos bien defi- nido; wbierto con largos pelos setosos, blancos y flexibles, que miden hasta - 8 cm de longitud. Artfculos oblongos, de 15 a .30 cm de largo. Areolas numero-- .sas, discantes .entre si como 1 cm . Espinas setosas, delgadas, flexibles, bla? cas, de 1 a 3 en cada areola, una mucho mas- larga, hasta de 3 cm de longitud.-- Flores te 5 a 8 cm de largo, petalos amarillos. Fruto globoso, de 4 a 6 cm de longituc, blanco hasta de color púrpura, superficie pubescente con numerosas a- d o l a s :tquenas que'llevan fieltro blanco grisdceo y gl6quidas ?marillas, es - aromdtira y comestible. Semillas orbiculares de 3 mrn de diaqetro, gris amari--- 1 lentas.

Distribuci6n: Se encuentra ampliamente distribuido en las zonas de 1a.Alti -

1 .

-1

planici?, m l o s estados de San Luis Potosí, Zacatecas y D~ranco donde alcariza s u mixi -? tensidad y se extiende a los estados de Guanajuato, Q!xr6taro e Hidal - 1 g o .

Opuntia streptacantha, Opuntia robusta y Opuntia cantabrigiensis un recurso de I gran valor ecbnomido, especialmente para los campesinos dedicados a la ganade-- ria, pues sus'artlculos y frutos se aprovechan especialmente en la epoca de se- cas, COW forraje. Son frecuentes los hfbridos.

Es:e ~ ~ 2 3 1 "dsaznillo" constituye, en las zonas aridas, juntamente con --

( Opuntia pi1 ifera )

Arborescente, hasta de 5 m - de altura , con tronco bien definido, grueso -y le - ñoso. Artfculos orbiculares de 15 a 35 cm de longitud, gruesos de color-verde - .

glauco o verde pdlido. Areolas numerosas, distantes entre si 2 cm, hay abundan - tes en los articulos jovenes. Espinas de 3 a 9 , con la punta ambarina, de 1 a - 1.5 cm de 1ong;tud. Flores grandes, de 6 cm de didmetro, de color rosa oscuro. Fruto rojo de 4 a 5 cm de largo, jugoso.

Distribucibn: Estados &.Puebla y Oaxaca. En Puebla existe en Tehuacdn, Chi - autla y Acatlan; en Oaxaca se le ha reconocido en las Mixtecas Altas y cerca de Mitla.

de pelos sedosos blanco's y por sus flores grandes de color rosa. Es una planta muy hermosa por sus artfculos mds o menos glaucos provistos

_ . . . . " .

pinas, pero con gldquidas de color cafe; las ramas emergen & l . tronco mas 0 'm- nos e? dngulo recto. Articulos angostos, gruesos, de 30 cm de iargo, azulosos - o verde grisdceo,. espinas. 2 o 3.. blancas, con la punta cafe. Flores de color

. Distribucibn: Centr0.y sur de Mexico. Se le cultiva en varios lugares, es frecuente cerca de Mitia, Oaxaca, Cintal'apaly Chiapas,.

. rosa oscuro, de 9 cm de largo. Fruto tubercul ado.

I' NOPAL DE SAN GABRIEL " ( Opuntia hernandezi i )

Planta erecta, ramosa , verde brillante. Artfculos grandes obovados, el ipti - cos, gruesos, areolas pequeñas, redondeadas. Espinas ausentes, pequeñas, blan-- cas y pungentes.

Este nopal fue uno de-los rnds usados desde la epoca prehispdnica hasta -- nuestros dias para el cultivo de l a cochinilla.

' CUIJA 'I

( Opuntia rastrera )

2astrera. Artfculos circulares hasta ob**, los mds grandes. unos 20 cm de didmetro formando grandes cadenas. Espinas blancas con la base oscura, va--- rias en cada a&ola,. la mas larga de 4 cm de .longitud; gldquidas amarillas. -Fru- to pGrpura, obovado. .

Localidad- tipo: San Luis-Potosl. Crece en las planicies. Distribuci6n: San Luis Potosi y zonas adyacentes de los estados 1imltrÓ.fes.

" NOPAL SANTA RITA "

Arbustiva como de 60 a 1.40 cm de altura, generalmente con tronco bien de- finido, integrado por una serie de 4 a 8 artlculos. Artlculos casi circulares o 1 igeramente mas anchos que largos, o algo ellpticos y obovados,. delgados y apla - nados, de 12 a 18 cm de didmetro, de color azulado con pGrpura en torno a las - areolas y los margenes, completamente purptjreos durante el invierno, lisos. A-- -. reolas distantes entre sf 2.5 cm con numerosas-glbquidas de color castafio. Es - pinas ausentes rara vez de uno a tres las areolas del margen superior, rojas - al menos en la base, extendidas. flores de 7.5 cm de didmetro. amarillas. Fruto

. pOrpura, globoso, carnoso, delgado, sin espinas.

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, _. .. . . ' . . . .

DistribuciUn: Arizona, Nuevo M x i c o y Texas en ktados Unidos, en Mexico .

Es una Opuntia muy h e m s a , muy apreciada por ornamental, por su bello co- . en'Sonora, Chihuahua y Coahuila. Localidad tipo: Santa Rita Arizona.

lor plrrpureo o violdceo claro.

. 'I NOPAL TAPON " , .'I .BARTDLONA " .( Opuntia robusta ) .

Arbustiva, muy ramosa, no muy alta, de 1 a 2 m. Tronco mds o menos bien de finido. Artículos orbiculares o algo oblongos, de 25 a 45 cm de longitud o mas; muy robustos, color verde azulado claro. Areolas grandes, distantes, con glbqui das cafes. Espinas vigorosas, de 2 a-12 como de 5 cm de.longitud, morenas o ama - rillas en la base y blancas hacia la extremidad. Flores grandes, amarillas de 5 a 7 cm de ancho. Fruto globoso o elíptico, al principio mds o renos tuberculado, de 7 a 8 cm de longitud, purpurin0 o con tinte verdoso.

Distribuci6n: Zona drida de los estados del centro, Zacatecas, Hidalgo, - Q u W 6 t a r o , San Luis Potosi, Guana juato y Michoacáu.

dos y sus espinas vigorosas, blanco amarillentas. Sus frutos son comestibles. Estas plantas se caracterizan por sus grandes articulos orbiculares azula-

I

COMPONENTES QUIMICOS DE LAS CACTACEAS ! . Las cactdreas, al igual que todas las plantas superiores presentan un com-. pl icado proceso metabblico que da origen a la formaci6n de muy d.iversos c:ompues - t ó s orgdnicos.. Para iniciar este proceso 'se requiere agua, bidxido de carbono, oxfgeno y o t r a s sustancias minerales.

HUMEDAD El agua constituye el principal componente qufmico de las cactdceas. Su --

contenido varía mucho entre los diversos generos, y en cada especie varia en re lacidn a la humedad del suelo 'y a la di$sponibilidad de agua en este. En la esta - cidn seca varia de 92.75 X a 79 32 X. La humedad tambien varia con la edad del, tallo. En las cactdceas de tallo columnar es notable la diferencia en composi-- ci6n de la regidn joven del apice, que contiene emormes cantidades de agua, y - de la regidn vieja cercana a la base con tejidos lignificados llenos de oxalato de calcio que contiene menor edad.

Ferndndez Lander0 (1949), en su estudio qu¶mico de seis especies de nopa-- les del Valle de Wxico, encontrd que el contenido de variaba de 79 a 94 X en -

- 9 -

los ejemplares jovenes. . .

SALES MINERALES La composicidn de las cenizas en las .cactaceag es. muy variable, no tan -- . .

s6lo.entre las distintas especies, sino que tambibn dentro de.una misma, ya que depende, .en parte, de la composici6n quimica del suelo y de los comp1icado.s fe-. n6menos de la d,isponibil'idad de ellos para la planta relacionados con la acidez, salinidad, conductividad, grado de disociaci6n o ionitacibn, humedad y textura de los suelos.

Los componentes principales de las cenizas son calcio y potasio, encontrdn- dose tambien algo de magnesio, sflice, sodio y pequeiias cantidades de fierro, - a1ur;inio y manganeso, ;ero predominando en forma de carbonatos, aunque tambien se encuentra como cloruros, sulfatos y pequeñas cantidades de'fosfato.

CARBOHIDRATOS Los principales csrbohidratos son l o s monosacdridos, disacdridos y los po-

lisacaridos. Los azúcares contenidos son: glucosa, sacarosa, arabinosa, galactano, xila - 8

no y galactosa. I?:

i

. ALMIDON El almid6n constituye la principal reserva nutritiva hidrocarbonada de - .

las plantas superiores. En las cactáceas se le encuentra .en algunas raices, en los tallos y en algunas semillas bajo la forma de diminutos granos cuyo aspecto y dimensiones varlan según las'diversas especies. i

CELULOSA i La celulosa es el componente principal de la pared celular de los vegeta- i

les superiores. ,i €1 conten.ido de celulosa en las cactaceas varla considerablemente entre -- !

las diversas especies. El contenido de fibra cruda que es una mezcla de celulo-

!

I

sa y lignina, son los siguientes: Opuntia f icus-indica (1959) 14.37 96

: Opuntia ficus-indica (1949) 37-34 % Opuntia hyptiacantha 13.13 X -Opuntia tomentosa 11..75 X

Opuntia megacantha 19.10 x Opuntia robusta 21.21 x '

.~xiste en las cactdceas un grupo de sustancias h e t e r o g k s derivadas de - los hidratos de carbono tales .como gomas, mucllagos, pectinas, glucdsidos y t a - ninos. .

. . GOMAS Frecuentemente las cactdceas que sufrmun daiio flsico, como la perfora---

ci6n del tallo causada por un insecto, comienza a exudar gomas. Entre las gomas de cactdceas mejor conocida hasta ahora estd la goma exuda -

A l a goma exudada por algunas especies del subgénero Opuntia se le conoce da por Opuntia fulgida, a la que se .ha llamado " goma de cholla ' l .

vulgarmente como"goma de nopal".

MUC I LAGOS

: ,

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7

tos mucilagos estan contenidos dentro de las grandes celulas "" . vesiculares - ' de l o s pargnquinas. Los rr,wflagos de las cactdceas tienen diversos usos caseros

(Ferndndez Lander0 (1949) encontrd un contenido de un mucílago que fluctua . ba entre 1- ; el analísis del mucllago contenido en Opuntia - ficus- ind'ica mostrd estar formado por glucosa y arabinosa, mientras que los at6cares 'encontrados en el mucílago de Opuntia tomentosa fueron glucosa, arabinosa y - galatosa.

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3

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y son factibles. de ser aprov.echados industrialmente. A" ' "I

1 -". ~ " I _ ""---" _ .

"'y ' -.v . . , ~. I

~

SUSTANCIAS PECTICAS ' El dcido pectico, bajo la forma de su sal de calcio, se encuentra en la pa

red celular. Las pectinas poseen un valor muy grande para la manufactura de ja- leas y otros dulces y como su contenido en los frutos de cactdceas es muy alto, estos son objeto de comercio activo para la preparacibn de diversos dulces y ja - leas preparados con las pectinas extrafdas de tunas y pitayas.

. .

-

5

Toral en 1955, encontrd un promedio de 0.9 L- X ~ de pectins': 4 ). -- -

ACIDOS ORGANICOS E l mds abundante en las cactaceas es el dcido oxdl.ico, el Oxahto de Cal--

cio, una vez formado, se va acumulando en los tallos de las cactdceas hasta --- constituir el 85 X de las .cenizas.

- 11.-

LIPIDOS El anblisis de las 'pencas de nopal citado por Flartlnez (1.959). arroja un - 4

. contenido de grasas de 2.158%; Ferndndez Landeros indica- que el contenido de -- I 1

grasas en las pencas de las Opuntias varfa del '0.11 al 0.3 '16, otros .autores in- '.

dican que el contenido de.acei9e en la semilla de los nopales varia del 6 al 8

' I

I . I

1

. I

4 pov ciento.

CERAS 4

En las cactdceas la capa protectora de cera juega un importante papel en f

el mecanismo de conservaci6n de la humedad (4).

8

- . .. . . - .C.

. .

DIABETES MELLITUS La Diabetes Mellitus es un grupo heterogdneo de alteraciones gendticas y

clfnicas que comparten la intolerancia a .la glucosa como rasgo comGn. Clasificar .la Diabetes y otras categorias de 'intolerancia a l a glucosa se-,

gGn los conocimientos contempordneos fue el objetivo de un grupo de trabajo in- ternacional reunido en 1978; dirigido por el grupo Nacional de Diabetes del In2 tituto Nacional de Salud de Estados Unid0.s d e Norteamerica (47). .

Los resultados de la clasificaci6n fueron: CLASES :

A; Diabetes Mellitus, B; Alteraci6n en Ia tolerancia a la glucosa, C; Diabetes Gestacional.

DIABETES MELLITUS Esta clase se divide en los siguintes tipos: Tipo I: IDDM ( Diabetes dependiente de l a insulina ) ,

Tipo 1I:NIDDM ( Diabetes Mellitus no dependiente de la insulina ) .

TIPO I i Caracteristicas: son sujetos con Diabetes dependiente de la insulina muy - i propensos a la cetosis; la iniciacibn puede ser a cualquier edad.

Se caracteriza 'por cambios patognom6n.icos en- los islotes. del pancreas que culminan en deficiencia, finalmente absoluta, de secrecibn.de insulina; una de- pendencia.de la insulina exdgena por conservar la vida.

TIPO I 1 . CaraterIsticas:.presentan Diabetes no dependiente de la insulina; no de

rrollan cetosis, se caracteriza por una secreci6n inadecuada de insulina con sa- re

sistencia celular periferica; generalmente no hay necesidad de administrar ins; -

fina para la preservacidn de la vida. Los objetivos del tratamiento son matener la salud y poder llevar una vi- da activa, productiva y libre de síntomas. Se logran prestando atenci6n a

la dieta, al peso corporal y la actividad y si es necesorio el uso de la insuli - na. La incapacidad de usar insulina en un paciente con diabetes insulino-inde- pendiente puede requerir la administracidn de un hipoglucemiante oral.

La insulina se requiere para controlar la diabetes en casi todas las perso nas cuya enfermedad se inició antes de comenzar la etapa adulta ( IDDM ) (44).

- 13 - .. -

. .

La insulina es una hormona que se extrae .a partir del pdncreas de animales, se deben sacrificar gran.cantidad de estos pa'ra satisfacer l a demanda mundial - de la hormona para el. tratdmiento de'1.a diabetes ( 44 ).

Actualmente, la. insu1in.a y los hipoglucemiantes orales son los agentes te- 'rapEuti,cos de elecci6n en el ,tratamiento de la diabetes mellitus. Sin embargo,- aún prevalecen .dificultades en su uso dados ¡os problemas de dosificaci6n'que presentan, pues resulta muy diffcil reproducir la funcidn de liberacidn 'de insu - lina llevada al cabo por las celulas pancredticas.

la ayuda de los injertos de pancreas e islotes de Langerhans, o mediante implan - taciones de pdncreas artificiales. Los primeros no ha n podido superar l a barre- ra de la incompatibilidad de tejidos que trae como cbnsecuencia el rechazo de - un injerto, mientras que el pdncreas artificial aún se encuentra en fase expe-

El problema de la liberaci6n de la insulina se ha tratado de resolver con

rimental ( 16 , 35 ) .

Recientemente se han realizado estudios donde se han administrado tallos - de nopal no clasificado ( Opuntia sp ) a individuos sanos o diabéticos causa - disminucih de la glucosa.

Los tallos de nopal se usan en Mexico en la alimentaci6n humana y como re - medio popular contra la diabetes mellitus 'C.Tipo I1 ) ( 42 ).

Se ha visto que al aumentar la ingesth de fibras dieteticas, se ha obte- n'ido disminuci6n de.la glucosa., por lo que se ha propuesto usar30 para la diabe - te5 y la obesidad.

ran las enzimas gastrointestinales humanas. No se absorben y, por lo tanto, no proporciona energia. Actuan cambiando, 1-as caracterfsticas f isicas del contenido I

intestinal y modificando la absorcidn de algunas sustancias como. la. glucosa, - i

el colesterol, etc. ( 8 , 9 ).

1

' Se consideran fibras de la dieta a las sustancias vegetales que np digie--

I

, Las fibras dieteticas estdn constituidas por diferentes proporciones de --

lignina, celulosa, hemicelulosa, pectina, mucflagos y gomas. No existe informe sobre un andlisik detallado de la composici6n de la fi--

bra de nopal, pero ademds de la celulosa contiene una sustancia pectin$cea o mg cilaginosa ( 8 , 9 ).

I

i

Existen algunas publicaciones donde se hablan de los avances con el nopal como posible antidiabetico, estos son :

- 14 -

El Dr. Luis Carlos Aguilari(38): ,trabaj6 con extracto de Opuntia ficus-in _e_ dica carente de fibra, en ratas sanas y -. con diabetes. El estudio comprendi6 -- dos tipos de-tratamiento, agudo y crdnico, utilizando como pardmetros: peso -- col'poral, 'glucosa p1asmdtica:en ayuno. y no ayuno, curva de tolerancia a .la glu-- cosa general de crina, determinacidm de &ido lactico en diferentes periodos de .

.ayuno? peso y cambios. morfol6gicos renales. Por otra parte se ensayaron diver-- sas fracciones para determinar 'la naturaleza del principio activo, Los resulta- dos muestran que el extracto utilizado m& el efecto hipoglucemiante referi - do a la medicina tradicinai mexicana cuando se administra en forma cr6nica y se retira cuatro o :As horas antes de las evaluaciones de gl'ucemia. Sin embargo, - cuando el extracto se administra en forma aguda, o previo a la realizaci6n de - la curva de tolerancia a la glucosa, apreciamos csnbios parad6jicos significa-- tivos de hiperglucemia. El -peso corporal se conserva mds cercano a los lfmites normales en los grupos tratados con napa1 que en aquellos que no reciben trata - miento que tmstren una perdida prqresiva de peso bien conocid3 en este modelo. Las determinaciwes de dcido lacticc mostraron que tal extracto no favorece la acidosis ldctica riesgo común cuando se utilizan 'hipoglucemiantes convenci6naLes del tipo de las biguanidas. El resto de los pardmetros utilizados corroboraron los .efectos beneficos de Opuntia ficus-indica.

c ja , de la Escuela Nacional de Ciencias Biolbgicas 1:P.N.. (N), se reporta que . En el estudio fitoqulmico de Opuntia realizado en el Departamento de Farm&

el genero Opuntia ha sido ampliamente estudiado, tanto quimicanente como farma- coldgicamente. .

Ha sido de gran inter& aislar diferentes metabolitos secundarios que se - encuentran en la Opuntia, que puedan tener actividad hipoglucemiante o bien ais - lar otros metabolitos setundarios para emplearlos como intermediarios pulmicos.

Se real izaron pruebas preliminares, partiendo de un extracto alcohdlico de 96Q, obtenido por percolacidn durante 30 dlas, demostrdndose la presencia de: - taninós, atGcares reductores y no reductores, flavonoides y la ausencia de an-- trquinohas,. saponinas y glicdsidos cardlacos.

nopal fresco con etanol del 96'. Dicho extracto se concentrd a presidn reducida obteniendose un residuo con el que se hicieron varios ensayos analiticos,

Para aislar los metabolitos secundarios se llevd a cabo la maceracidn del

- 15 -

. .. ,

' a 1 . . .

. -*. . . " .

- . 1 3

En el trabajo Ir3iestigacidn Farmacoldgica sobre el efecto hipoglucMtiante de Opuntia tealizado .tn el IMSS de Horelos ( 38 ). Se ha estudiado en animales 'de laboraiorio, el descenso .de los niveles de glucosa sangu2- que produce la 'gdministraci6n oral Cc. nopal.

. .

I

1 I

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-Las investigadices se tren realizado usando como modelo al conejo normal - ' '

I

. con estados de hiperc:vcemia 'inducida, mediante .cargas subcutheas' de dextrosa . y administrdndole los productos del nopal por la via oral.'

. ,

. .

La especie de nc;al que ha sido estudiada por este grupo es l a llamada XO-

conostle que corres;.;nde a la Opuntia streptacantha, colectada enel estado de Hidalgo en sitios dc-de se dan en forma silvestre. Despues de estudiar el efec - .

to producido por divvsos preparados y formas de extraccidn a 2artir de los ta - 110s frescos de esta tspecie, se han estudiado particularmente el j ugo de las pencas frescas extraf:o por compresi6n. Finalrente, de este preparado se ha ob- tenido u n a fracci6n zsqipurificada; un producto que en forma de s61ido pulveri- zado que en dosis de 20mg/kg de peso conserva la accibn hipoglucemiante a l ser reconstituldo y admi-istrado por la via oral. ?esta aún dilucidar la composi--- ci6n qulmica de este p-oducto y el aislamiento e'identificacibn de los princi- z *

pios hipoglucemiantes. En el trabajo herho por el Dr Frati Munari realizado en el ImS de la Raza

( 38 ). Se- iniciaron m a serie de estudios experimentales en humanos sanos y -- diabeticos, que han C M s t r a d o lo siguiente: . .

1.- En individuts sanos la ingestion de¡ nopal no modifica en forina impor - tante las co&entrationes sericas de glucosa y de insulina en ayunas.

2.- En individuts sanos la ingestibn de nopal disminuye< la elevacidn de las concentraciones SZricas de glucosa y de insulina que ocurre despues de una carba d e glucosa 'admilistrada por via. bucal.

3.- En individucs con Diabetes Mellitus no dependiente de la insulina, la ingestion del nopal csusa una disminucidn aguda de las concentraciones sericas de glucosa e insulina en ayunás.

1

. .

4.- En'individucs con Diabetes Mellitus no dependiente de la insulina la - ingestidn del nopal Entes de cada ati-mento durante 10 dias causd una disminu--- cidn significativa de las concentraciones styicas de glucosa ;en .ayunas.

5.- En individua sanos, obesos y diabeticos; la ingestidn del nopal antes de cada alimento dureate 10 dlas causd disminuci6n del peso corporal y de las - concentraciones sericts del colesterol total, colesterol beta y trigliceridos.

'130 se ha.esclarecido aOn el mecanismo de la accidn del nopal, ni s u utili- I

dad en el .tratamiento a -largo plato de la. Diabetes Mellitus, En el trabajo realizado por el Dr. Lazcano y el Dr Robledo en el Departa--

Se ha.dedicado atencibn a la importancia dela fibra vegetal en la dieta, dado . -

que se han. encontrado algunas evidencias de que influyen en la fisiologia gas-- trointestinal, lo que afecta en la putric.i6n del individuo .ya que altera la -- absorci6n de las sustancias nutrjtivas. Especialmente la fibra insoluble, cons - tituida de celulosa, lignina y hemicelulosa, tienen la propiedad de ligar sales' biliares y cationes, de aqu-i que aumentan el volumen fecal, disminuyen en el -- tiempo de retencidn de las heces fecales y se supone que influyen en el, metabo- i

lismo del co'lesterol. Se realiz6 el andlisis brorríatol6gico del salvado de tri- go, de avena y del nopal; se .determinb el contenido de fibra total , tolerancia y respuesta a la ingesta aguda de los materiales de prueba, asi como su respges ta sobre los niveles de glucemia. Se encontr6 que en la ingesta del nopal no -- ~

tiene efecto hipogluc4mico por si solo,. sino que probablemente su efecto sea el resultado conjunto de la ingesta del .nopal y.el resto de los alimentos2

En el trabajo publicado por el Dr. Frati Munari y colaboradores llamado -- I' Efecto del nopal sobre lípidos sericos y el peso corporal I' ( 9 j , se investi - 96 si la ingestidn del nopal al igual que unas fibras dieteticas disminuye los . 1.ipidos $+!ricos, . la. glucemia y el pes6 corporal. S4"estudiaron ocho individuos sanos, catorce obesos y siete diabeticos a quienes se les administraron 100 gr de hojas asadas del nopai .antes de cada'alimento durante diez 'dias. Despues de . *

este periodo se encontrb disminucidn significativa del colesterol total y del '

. mento de graduados e investigaci6.n en alirkntos . . en la E.N.C.B., I.P..N. .( 38 ). . m

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. colesterol beta, trigliceridos y peso corporal en los obesos .y en los diabeti-- cos. .La ingesti6n de nopal antes de los ajimentos puede ser Gtil para tratar - la obesidad y la diabetes mellitus.

En la revista Medica del Seguro Social en 1983 el Dr. Ibañez Camacho y -- Meckes Lozcrya ( 19 ), publicaron un articulo llamado 'I Efecto5de un producto se mipurificado obtenido de Opuntia streptacantha sobre la glucitmia y trigliceri- demia del conejo " ; se reporta que el efecto hipoglucemiante observado en co-

de Opuntia streptacantha y que produce los efectos ya informados con el ex--- tracto Integro, elaborado tradicionalmente a base de tallos de dicho vegetal. Este producto semepurificado z abre la posibilidad de realizar estudios de índo- le clínica facilitando la dosificacidn y el empleo de un recurso terapeutico.

-

. nejos de una.fracci6n semipurificada que, en forma de polvo, ha sido obtenida

- 17 -

I , , . - . .

f _ I . . - _ . 4

que -require la evaluacidn &dica. En el trabajo It Efecto hipoglucemiante del nopal 'I el Dr. IbaAez Camacho

( 20 ) , informa que .el nopal se prob6 licuado directamente asf como por ex--- tractos de esta planta en conejos pancreatectomizados y conejos sanos. Los re-- .sultados permiten establecer que' Opuntia streptacantha tiene' propiedades hipo- glucemiantes al s.er administrado. por vfa bucal tanto a los animales con diabe-- tes experimental como a los animales sanos, con hipeTglucemia fisiolbgicq

En,el trabajo 'I Efecto del consumo de fibra de salvado de mafz, de le cqs-. cara de soya, o del polvo de manzana sobre la tolerancia a. la .glucosa y a los - lfpidos del plasma en la diabetes mellitus tipo 11 I' ( 31 1, se reporta'que los. efectos de consumir salvado de mafz, cascara de soya o polvo de manzana sobre - la glucosa y el metabolismo de los lipidos fueron investigados en dos estudios con personas con diabetes tipo 11. Las fgentes de fibra, se Zgregaron completas . o parcialmente al pan, se incorpor6 a la dieta de' los sujetos enfermos. Un pan i i

blanco con bajo contenido de fibra sirvib de control.

I

Estudio A, diez sujetos consumieron 26 gr de fibra dtarimente. Estudio B , ocho sujetos consumieron 52 gr. Despues de 2 y 4 semanas de cada tratamiento se hicieron pruebas bioqufmi-

cas que incluyeron una pNeba de dos horas postprandial glucosa usando una forma alimenticia baja en fibras.

lerancia a la glucosa cor¡ resultados -que varSan entre los estudios. El consumo de cascara de soya mejor6 ligeramente algunas-medic.iones de. to-

El consumo de 52 gramos de salvado de mafz hizo que decreciera el coléste rol, lipoprotefna de baja densidad, trigliceridos, pero la tolerancia del suje - to fue' pobre con el tamaño de partfcula usada.

€1. consumo de 52 gr de polvo de manzana incrementó .los niveles de lipopro

-

- . tefna de baja densidad y los niveles de colesterol total.

Se ha observado que el consumo de diferentes fibras como son salvado de -- mafz , trigo, soya y polvo de manzana disminuyen la glucosa en los diabeticos - tipo 11, 'esto se ha observado en estudios prolongados, es decir, que los enfer- mos deben consumir siempre las diferentes fibras ya que si se suspenden provo-- carían una alteracidn en la glucosa ( 31, 29 ). . '

- 18-

PECTINAS Las pectinas o sustancias pecticas son polisacdridos que se componen princi -

palmente de dcidos . poligalactur6nidos coloides ( pol iurbnidos derivados d e l - 1

dcido galactur6nic0,'CHO ( .CHOH )qCOOH ). Se hallan el los tejidos de las plan-- . e

. tas. Las pectinas son Gti les por su capacidad para 'formar geles o jaieas con - ,

compuestos polihidroxilados, como azúcares, o con cantidades diminutas :e io--

i

config.uraci6n y estructura de dcido pectic0 se muestra

PROPIEDADES DE LAS PECTINAS El promedio de los pesos moleculsres hallados en

30 O00 y 300 000, según el origen, metodo de preparac La pectina purificada y seca es un s61ido blanco

soluble en agua hasta 2-3 i. En el agua. la pectina en

nes polivalentes. La pectina fue descubierta por Vauquelin en 1790 pero no fue caracterizada sino hasta 1825 por Braconnot, quien la denomind pectina. En 1916

Ehrlich y Sudrez dieron a conocer el aislamiento del dcido D-galactáurCnico -- I

que en forma de polfmero es el integrante principal de todas las pectin3s. La , 6

en la figura 1 ( :4,30 ).

las pectinas varia entre i6n y metodo de m~tici6n. o ligeramente colcreado, 'polvo forma grumcz, 'vis-

cosos por fuera y secos por dentro. Por esa raz6n, la pectina se mezcla siempre con azúcar, sales amortiguadoras, o se hiTedece con etanol antes de añadirle --

I

i agua. La propiedad mas importante de la pectina es su capacidad para fonar -- .ja leas, con dcidos y 'azkar ( 23 ) .

Si todos los grupos carboxilos de los acidos pectinicos estuvieran esteri- ficados, la proporcidn de metoxilos sería del 16.32.% y ya no seria .un dcido, - sino un ester. Por lo tanto las pectinzs ordinarias poseen valores superiores - al 7% de metoxilo. Las pectinas cuyo ccntenido de metoxilo oscila entre 7-14 X son de grado elevado de esterificacidn y gelifican con una alt.a'concentraci6n de azúcar aumentando su poder gelificante conforme el contenido de metoxilos es

1

mayor. Las pectinas cuyo grado de esterificacibn es menor al 7% se conocen como pectinas de bajo contenido de metoxilos y para gelificar Gnicamente de , iones de calcio ( 15, 26 ).

I

CLASIFICACION DE PECTINAS Todas las sustancias pecticas son polfmeros del dcido galacturdnico y pue-

den ser diferenciadas por el grado de sustitucidn con los grupos metilos que se encuentran esterificando los corboxilos de las pectinas ( 1 ).

- 19 -

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1 OBTENC I ON DE PECT I NAS. I

I

La obtenci5n .de pectinas es un proceso complicado y caro que cbnsiste en - I

los siguientes ;asos ( 30 ) : I 1 :- Prepar~idn y. acondicionamiento de la materia prima. 2.- Conseriacidn de la drotopectina a pectina soiuble. 3.- Filtreti6n y concentrac'i6n del extracto. . !

. ¡

4.-:Preci;jtaci6n de la pectina. 5.- Purifizaci6n y secado. 6 . - Estanf~rizaci6n y envasado.

USO DE LA !ECTINA

Las pecti-5: se'usan prir-rcipalmente en la elaboracih de ?:es, jaleas y - - mermeladas, es:imdndose que a este fin se destinan entre un.85-95 % del total. F ~ l s s t 3 que 1,. pectins inparte viscosidsrd y cuerpc, se utiliza E; l a Fre7aracih .de j q o s de frutss,en leches maltssr'as en bebidas de chocolat? y en la elabora - ci6n te prcd;ctc,s ti:o flan ( 30 ) .

Las propi5:Zdes emJlsi.ficantes de la misma han pernitido :;e se2n gtiliza- das en la elabcraci6n de mayonesa, salsas y aderezos y su poder como estabili" zantes las han llevado ha utilizarse en fresas congeladas, helsdos, merepgues - y productos. de panif icacidn y postres ( 2 ).

La industria farmac4utica 'la utiliza para el tratamiento de diarreas, como cicatrizante y tomo antídoto para algunos envenenamientos con metales f;bxicos.

La pectina ha sido tambien utilizados en la elaboracidn de medios de culti. - vo en microbiolsgía como pectato de sodio y amonio, en perfurneria exicten fdrmu - las de fabriczci6n de jabones, lociones, fijadores del cabello y pastas .den-- trificadas que tienen pectina, y debido a esto , :se mejoran las cualidades .de - tales productos en lo que se refiere al poder de absorci6n, textura y efectivi- dad detergente.

La pectina ha sido. utilizada como recubrimiento de sacos para en'vasar as-- . falto u otras mterias adhes,ivas y el pectato de nicotina tiene efecto tdxico - en cierto tipo de larvas capaces de digerir celulosa ( 14 ).

- 20 -

.. . . - 2 .

OB JET1 VOS

El nopal ha sido administrado en diversas formas de preparacidn a pacien-- tes diabeticos; el empleo que la poblxibn hace de esta planta sugiere la --- necesidad de.eva1uar experi'kentalmente el efecto hipoglucemiante.

Para la administraci6n .del. nopal a los pacientes se usa el t a l l o fresco lo que .ha 1 imitado su estu.dio clSnico para llegar a 'conocer lis dosis adecuadas -- que tienen el efecto hipoglucemiante.

Se ha reportado que la pectina de diferentes frutos disminuye la glucosa en diabeticos tipo I 1 ( 31, 34 ).

Es por esto que en este trabajo se probd el nopal fresco y adernds se deci- diu aislar la pectina del mismo para probar su efecto y determinar las'dosis -- adecuadas que causan dicho efecto.

OBJETIVO GENERAL: Con la finalidad de aportar informacih para conocer

la utilidad del nopal como factor antidiabetic0 se presentan como objetivos de trabajo:

1

OBJETIVOS ESPECIFICOS:. i - Probar el efecto del tallo fresco del nopal - . . en pacientes diabeticos tipo 11.

- Conocer el-metodo m& apropiado para la ex--- , I

" traccidn de pectina de nopal. - Comparar las propiedades de la pectina obteni -

- Verificar mediante .ensayos en pacientes .diabe da con la pectina comercial.

- ticos el efecto hipoglucemiante de la pectina.

- 2 1 - . .

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2 - . . - f

c

WTER I AL Y HETOOOS Para la realizacibn del trabajo experimental se dividio de la siguiente for .

- parte cilnica: . 'la Etapa 2a. Etapa

- ma :

- Parte bioqulmica.

PARTE CLINICA PRIMERA ETAPA

Se suministrd a pacientes diabeticos voluntarios, que pre-- sentaban las siguintes caracterfsticas: Diabeticos tipo 11, controlados con hi- poglicemiantes orales. Para observar el posible efecto, se suspendieron 'los me-

glicemia en ayunas al inicio de la' prueba. La cantidad suministrada de nopal . dicamentos .durante 48 horas antes del estudio. Efectudndose determinaci6n de -- !

fue de 150 gr al dla en diferentes preparaciones durante una semana, ademds el - paciente tendrfa la dieta que normalmente tomaba cuando hacia uso del antidia-- bCtico oral. Se deteminb una sernan-a despues, azúcar en sangre para valorar el .

efecto. Posteriormente, el paciente volvi6 a la medicacidn normal. L

i i

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CASO

74 HEMORROIDECTOMIA- WSCULINO 1

EDAD SEXO ANTECEDENTES I -

CLOECIST€CTOMIA, DIABETfS WLLITUS 1 1

. . '

GLIBENCLAMIDA (1-2-1)

2 66 ULCERA PEPTICA, HIPER FEMENINO TENSION, OBESIDAD. - TIDINA, PROPANOLOL AL FA -METI LDOPA ) DIABETES MELLITUS I1 6 .ABOS,

( GEL HOW, AL: CIME-

GLIBENCLAMIDA( lbl-1)

3 50 HEMITIROIDECTOMIA- FEMENINO ADENOMA DIABETES MELLITUS II 4 ANOS GLIBENCLAMIDA( 1-1-1)

.. . . - i !

- 22 - ' i

3

. i

CA: I SEXO ,

WSCULINO

-d- FEMENINO

1 ' . FEMENINO

7 FEMENINO

0 MASCULINO

SEGUIilDA ETAPA

. '. . -~ - . . .

ANTECEDENTES . EM I LUM8ALG I A, ' 54 IWDOMETAC INA (OCASINAL) DIABETES MELLITUS 1.1 3 AROS TOLBUTAMIDA ( 1-2- 1 ) . (2gr )

OBESIDAD-HIPERTENSION 54 ( METILDOPA-DIAZEPAM ) DIABETES MELLITUS I I 4 AÑOS NO CONTROLADA

DIABETES MELLITUS I 1 . 62 GLIBENCLAMIDA ( 1-2- 1 ) (m:

OBESIDAD-SIN DIETA 45 DIABETES MELLITUS 1 1 GLIBENCLAMIDA (25 mg)

OBESIDAD-SIN DIETA 48 DIABETES MELiLITUS 11 SIN MEDICAMEVTOS

t

Optimirando el metodo de obtenci6n de pectina se encapsu- 16 para suministrarla a pacientes. con las mismas caracterlsticas de la primera etapa, a las dosis de 1, :2, y 3 gramos al dla. Se determind azficar en sangre -- para valorar el efecto. Posteriormente terminada l a prueba, el paciente volvi6 a su medicacidn habitual.

5

- 23 -

CASO SEXO ANTECEDENTES AROS

-1 EMENI NO- GLIBENCLAMIDA 46 ,

DIABETES .MELLITUS I I 3 AROS

2 FEMENINO GLI.BENCLAM1DA Y 62 NOPAL - DIABETES MELLITUS I1

PARI BIOQUIMICA En esta etapa se optimizd el proceso de obtenridn de .pectins as1

Se realizaron diferentes determinaciones a la materia prima y a como la caracterizacih de 18 misma.

l a pectina , estas son: MATERIA P R I M

- Materia seca y Humedad - Determinacidn de pH - Identificaci6n de flavonoides y alcaloides

PECTI.NA - Extracc i6n.y opt irni-zac i 6n - Deteninacibn de peso equivalente y % meto xilos

- . Pureza - Cuantificacidn de Acido Glucurdnico - Cenizas - Identificaci6n de iones.

- 24 -

' 7

_ - " . . . " .

- .

-\ MATERIA PRIMA La materia prima 'requerida .pwa realizar este trabajo fue m l e c t a d a en -

Milpa Alta; . Se utiiizd la variedad de Opxntia ficus-indica. . .

i

MATERIA' SECA Y HUMEDF.D .'Se, basa en secar en' horno a 1054 10°C las muestras,. hasta peso - - . '

constante y por diferencia de peso obtener la humedad d e materia seca conteni-

. DETERMINACION DE pH Se h i z o una sdluci6n zcuosa de nopal y se determin6 el pH con poten -

ci6metro a varias muestras. ( 17 1.

IDENTIFICACION DE FLFVONOIDES Y ALCALOIDES DETERMINACION DE FLAV0:iOIDES Los flavonoides son pignentos vegetales que poseen un esqueleto car -

bonado C6-C3-C6 :. Algunos flavoncides son las flavonas, auronas, chalconas, fla - vonas, por citar taigunas. 1

.f&ndcas de identific~ih: - Reacciones-coloridzs. Los .diferenies tipos de flavonoides se pue-

den identificar mediante reacciones- coloridas y propiedades -de solubilidad. .--

Cuando no hay interferencia. de pigmentos no' flavonoides, el material vegetal se puede ensayar directamente. Los extractos acuosos de pigmentos tambien muestran variaciones en color cuando se les adiciona un dlcali, las flavonas y los.flavo noles se ponen amarillos, las flavonas .e isoflavonas viran a diversos tonos de rojo, las chalconas a parpura-rojizo - y las antocianinas a azul ( 6 ).

-

- Prueba de Shinoda, Los extractos alcoh6licos incoloros o ligera- mente amarill0s de un vegetal, se tratan con un trocito de magnesio y unas PO-- cas gotas dezdcido clorhldrico concentrado, observdndose de inmediato una colo - racibn anaranjada,. roja, roja-azulosa o violeta si estdn presentes flavonas, -- flavononas, flavononoles, flavonoles o xantonas.

- Prueba de Marini-Bettolo. El pentacloruro de antimonio en tetra-- cloruro de carbono produce colores caracterlsticos con los flavonoides, Las --- chalconas forman preci.pitados rojo oscuro.

- 25 - . .

DETER)31NACION DE ALCALOIDES Hetodo rdpido de Webb' para alcaloides. Aplicable desde 0.1 a 0.5 g

en el campo y en el laboratorio con 5 gr de material seco puiverizado. se mez--' ! clan con suficiente HC1 al 1% para formar una suspensidn y obtener despues 2 m1 I I

del filtrado. La suspensidn se .vierte a un matraz erlenmeyer y se coloca en ba- ' .

ño maria a 8OoC La mezcla se calienta. 4 horas y se sacude peri6dicamente. Des pues se retira la suspensi6n. se deja enfriar y se filtra. S i el.filtrado es me nor de 2 m1 se añade al residuo suficiente HCl al 1% para ajustar el filtrado

. a 2 ml. Por separado se ensayan alicuotas de 0.1 m1 de reactivo de Mayer, Wag ner, Dragendorft, Sonnenscheim y dcido sf lico-thgstico ( 6 ).

Los resultados se registran como abundante ( +++ ), moderado . (+ t ) , esc6jo ( + ) , dudoso (2) y nega t i vo ( - ) .

1

. . - -

l

i

En caso de detectarse presencia de alcaloides se procederd a su i-- d e n t i f i c a c i h y aislamiento ( 6 ) .

t

- .

_ . . - . " 7

- . i PEC~INA

EXTRACCION Y OPTIMIZACION l

. El nopal fresco y lavado, se trata en lotes de 1000 gr adicionando el SOX de agua para licuarlo.. El licuado se filtra atravez de tela de nianta -- hasta separar completamente la fibra, el extracto se concentra hasta el 5Q% de su volumen; al concentrado. se le agrega un volumen de 2.5 veces de'alcohol etI- '

. . lico del volumen final obtenido,' para precipitar las pectinas dejindose reposar durante 12 horas a baja temperatura. Se filtra para obtener la pectina, al f i l - trado se fe agreg6 alcohol con el objeto de extraer una mayor cantidad de pecti na. Para obtener el ,rendimiento la pectina se seca con aire e'steril, se pulve riza en mortero y se pasa por malla # 20. Se pesa y se obtiene el rendimiento

- I

.1 -

en base' húmeda. Para seleccionar las condiciones optimas .de extraccidn se estudi6 (

.a-"

el efecto d e t'res variables: temperatura, pH y soluci6n ext ractor ? . i f t i l i z a n d o - 1

L-&&para cada variable: 3 valores de pH ( 2.5, 6 y 7.5 ) , 3 valores de - - b

' w ü r a ( 80, 40 y 20°C ) y 3 soluciones extractoras ( HCI , Acido Ox$lico

A cada tratamiento se determind rendimiento y porcentaje de metoxi- t d :lo que sirvieron comO criterio para seleccionar las condiciones optimas de ex-- '!

i i traccibn. Se estudió el efecto del dcido oxdlico, en diferentes concentraciones, sobre -el rendimiento de -la pectina obtenida( 25, .36 ).

I /""-

PECTINA 'I A 'I . ( Etanol ), ACUOSA - -Pesar 200 gr de nopal fresco y 200ml de agua destilada, moler en

. licuadora y. filtrar. - Al filtrado poner 2.5 volumenes de etanol para precipitar la pecti

- Separar por decantacibn, al s6lido adicionar un poco de etanol pa na.

-

I ra deshidratar aGn mds la pectina. -

t = Hacer una segunda extraccidn a la fibra con un volumen de 100 m1 de agua.

- Filtrar en un embudo pequeño para evitar perdidas. - El sdlido ponerlo a secar con aire, moler en mortero y sacar ren-

dimiento.

- 21 -

. . = _. . . - " .

PECTiNA " 8 " ( Acetona 1, ACUOSA - Pesar 200 gr de nopal, y adicionar agua al 50% P/V. - A la solucidn obtenida bajar el 'pH i) pH &ido con HC1 (10%) a pH

- Calentar a 8OoC 'durante 30 'min. . - Fi'ltrar y a la fibra separada hacer una segunda extracci6n con --

.- Juntar I d s dos fi'ltrados y llevarlos a pH= 7 -7 .5 con NaOH (10%).

- precipitar la pectina con acetona 1 :2 volumenes. - Decantar y al s6lido adicionar acetona. - Filtrar en embudo pequeiio. - Sedar y sacar rendimiento.

2 -5-3.

las mismas condiciones.

PECTINA I' C " ( Acetona, pH dcido ) , ACUOSA - Pesar 200 gr de nopal, y adicionar agua al 50% P/V. - A l licuado obtenido bajar el pH a pH acid0 con HCl (10%) a pH= 3.

- Calentar a 4OoC durante 15 min. - Filtrar y a la fibra separada hacer una segunda extracci6n bajo

- Juntar los dos filtrados y llevarlos a 'pH= 7-7.5 con WaOH (10%) .

- Precipitar la pectina con acetona 1:2 volumenes.

las mismas condiciones. i

i

. - Concentrar -con aire esfCri-1 .

- ' - Decantar y - al sdlido adicinar acetona. - Filtrar, secar con aire y sacar rendimiento.

PECTINA I' D " ( Etanol, pH dcido), ACUOSA - Pesar 200 gr de nopal, y adicionar una soluci6n de dcido clorhí-

dico ( 0.01 W ) en una relaci6n 50% P/V, y moler en licuadora. - Dejar reposar el licuado durante 30 min. - Filtrar y a la fibra separada hacer una segunda extraccidn bajo

las mismas condiciones. - Unir los dos extractos y subir el pH a 7 con NaDH'. = Concentrar con aire esteril, - Precipitar la pectina con etanol relacidn 1:2.5 volumenes.. - Decantar y al s6lido adicionar alcohol. - Filtrar, secar con aire y sacar rendimiento.

- 28 -

' ?

PECTINA " E " ( Acido oxdlico, etanol) F

. - Pesar- nqal fresco y adicionar una solucidn de dcido ox61ico --- i

( 0.3% .) en una relacibn '50% PJV, y moler en licuadora. .

. - Dejar reposar el 1 fcuado durante. 15 min. - 'Fjltrar y a la fibra separada hacer una segunda extracci6n bajo -

- Unir los dos filtrados y subir el pH a 7 con NaOH. - Concentrar a la mitad del volumen total con aire esteril. - Adicionzr etanol 2 . 5 : t volumenes para precipitar la pectina. - Reposar en el refrigerador durante 2 hr. - Decant2r y al sdlido adicionar etanol. .

- Filtrar, secar con aire y sacar rendimiento. I

:

las mismas condiciones.

PECTINA ': F " . ( Medio alcalino, Etanol) - Pesar !-:sal fresco y adicionar una solucidn de hidrdxido de so--

d io ( 0.001 N ) en UP: relaci4n 50% P/V, y moler en licuadora, * I - Dejar rf:,osar 30 min.

- Filtrar y a la fibra separada hacer una segunda extraccidn bajo -

-; Unir los dos filtrados y concentrar a la mitad del .volumen total las mismas condiciones.

'con al re ester; 1 . - Precipitar m e t a n o 1 2 . 5 ~ 1 volumenes.

. - Decantar,filtrar y adicionar etanol al sdlido. - Secar y sacar rendimiento.

PECTINA '' 5 '' ( Cloroformo-etanol )

- Pesar ncpal fresco y adicionar una solucidn de dcido oxdlico ---- (0.5% ) en una relacidn 50% P/V, y moler en licuadora.

- Dejar, re?osar de 3-4 horas. - Filtrar y ' a la fibra separada hacer una segunda extraccidn bajo -

las mismas condiciones. . .

- Unir los filtrados y colocarlo en embudo de separaci6n. - Agregar NaCl 1 gr por cada 100 gr de nopal fresco. - Agitar y adicionar cloroformo 1: l y agitar. - Dejar repsar y separar la fase orgdnica y acuosa. - A la fase acuosa subir el pH a 7 para posteriormente adicionar e-

- A l a fase orgdnica clarificar y recuperar el solvente. tanol y precipitar la wctina,

. - -. 29 -

- Filtrar, secar la pectina con aire y m a r rendimiento.

En cada uno de los casos se recuperaron los.solventes vla destilaci6n frac - cionada para su posterior reutiiizacibn.

, . DETERMINACION DE PESO EQUIVALENTE Y CONTENIDO DE METO!ILOS

El mdtodo utilizado'fub el de Kertest, el cual consiste en una do-- ble titulaci6n.

PRIMERA TITULACION: Se pesaron 0 . 5 gr de pectina y se transfirie- ron a un matraz erlenmeyer de250 ml. Se adicionaron 100 m1 de agua destilada - l'ibre de COP y 6 gotas de rojo de fenol. Se'titul6 la mezcla con una solucidn - 8

+

de hidr6xido de sodio 0.1 N hasta cambio de color. Esta titulaci6n se hizo ase- gurdndose que toda la pectina estuviera disuelta y que no se pegara a. las pare- des del matraz. El cambio de color persisti6 por 30 segundos, calculdndose as$ , el peso equivalente ( 30 ).

PESO'EQUIVALENTE= Peso de la muestra ( mg )

meq. de hidr6x.ido de sodio t i ;

. SEGUNDA TITULACIO?4: A la soluci.6ri neutralizada se l e agregaron 25 m1 de hidrdxido de sodio 0.25 N y se le agitd fuertemente, se dejb-reposar por

- . . ,30 minutos a temperatura ambiente en un frasco tapado. Transcurrido este tiempo . * se agregaron 25 m1 de &ido clorhidrico 0.25 N y el .exceso se titul6 con hidrb-

xido de sodio 0.1 N. El contenido de metoxilos 'se calcul6 ( 30 ) :

X Me0 =:meq. de hidr6xido de sodio ( 31 ) ( 100 )

peso de la muestra ( mg ) meq. = miliequivalentes ,~

PUREZA

- La pectina obtenida se disuelve primero en agua y se filtra. - En el filtrado quedan sustancias pCcticas solubles en agua. - E¡ residuo se disuelve con oxalato de amonio y se filtra quedando

en el residuo los pectatos.

- 30 - !

9.3 * d E * 8 7 :

- €1 residuo se .disuelve con HCl 0.05 H para remover protopectinas. - A cada extracto se l e agrega etariol al 95% para precipitar sustan

cias pecticas y se seca por separado cada fraccidn en una estufa al vacio sin - rebasar la temperatura de. 5OoC durante 16 hrs.

-

- Las muestras se enfrlan en desecador y se, pesa el contenido de _-- .

- Se expresa coho mg por 100 gr de materia fresca ( 17 ). . ' +sustancias pecticas.

d

CUANTIFICACION DE ACID0 GLUCURONIC0

MATERIAL SECO: Pesar 1 gr de muestra seca libre de azúcar fina o ta - mizada con malla # 40 ( Extraida'con alcohol etilico al 70% para eliminar az6- cares) conteniendo del 10 al 40% de pectina dentro de un matraz de 250 m1 y hu- medecerlo con alcohol etflico. Seczestrar los cationes divalentes con 200ml de soluci6n de versene 0.5%. Ajustar ?H= 11.5 , si es necesario con NaOH 1 N y de- esterificar la pectina y pectinatos manteniendolos a 25OC por 30 minutos. Acidi ficar la mezcla a pH= 5- 5.5-con &ido acetico. Añadir 0.1 gr de pectinasa, agi tar por casi una hora diluir a 250 m1 y filtrar. Descartar los primeros milili- tros del filtrado, diluir 2 m1 a 100 m1 y tomar una alícuota de 2 m1 para andli sis.

- -

- U*

DETERM.INACIOff COLORIMETRICA :- -Medir 12 ml- de H SO concentrado en- un tubo de ensaye. Enfriar.el tubo y el tontenido cerca de 3 04 C en un bafio.de - hielo y adicionar una allcuota de 2 m1 de una solucidn conteniendo de 5-80 mi- - crogramos de galactur6nico deesterificado. Tapar la -boca del tubo y.merclar el contenido, volver a colocar el tubo en el baño de hielo. Sacar el tubo y mez-- clar el contenido por 10 minutos en un baño maria ( hirviendo ). Enfriarlo cer ca de 2OoC, añadir 1 m1 de reactivo de carbazole al 15%. mezclar totalmente y - permitir que permanezca a temperatura ambiente 25 2 5 minutos. Determinar la in tensidad de color usando luz de longitud de onda de 520 nm.

Analizar las muestras en secuencia, para que el tiempo y temperatu- ra desde la adici6n del Carbazole hasta la determinacibn de color sea tan re-- producible como sea posible.

'hidrourbnico en las muestras para controlar las variaciones. ( 7, 32 ).

-

Usar una curva estandar para obtener la concentracibn de dcido.an--

- 31 - e

i

4

.. .. . " T .

~ CENIZAS - . Fundamento: La proporcidn en materias mineralas de una sustancia --

cualquiera,.es convencionalmente el residuo de la sustancia despues de la inci- neracidn de .la misma a 'aproximadamente 55OoC ( 17 .) . 1

. .MtodO: .

. - 'Pesar las crisoles hdsta peso constante. . - Pesar la muestra hlimeda ( 1-2 gr ) en el c$isol' tarado. '

. I

. . - Introducir el crisol con la muestra a la mufla , para calcinar a 55OoC durante 6 horas. Evitar sobrecargar la mufla.

- Dejar enfriar la mufla. - Sacar el. crisol con la muestra e introducirlo en un desecador du-

rante una hora. - Pesar el crisol con las cenizas.

IDENTIFICACION DE IONES METALICOS @todo:

. A las diferentes cenizas obtenidas se les agriga .un pocc de HN03, y se unen todas las muestras, se evapora agregdndoles unos mi 1 if. itros de agua destilada (17). i

- Agregar 20 m1 be agua desti lada,. tomar 1 m1 :colocar en tubo de en

- Se disuelve la muestra y se lleva a un mat+ar aforado de 100ml , .Se toman 50 m1 se alcalini'ta con NHqOH, se ac-idula con- HCq 3N, aforar a 100ml.. Se calienta la solucidn y se pasa 2 minutos. H2S. Se enfria la mezcla a tempera - tura ambiente, sin filtrar . se trata de nuevo con H2S hasda que haya precipita- 'do completamente.

Se filtra. Se guarda el residuo para analizarlio. Se obtiene el fil- trado l ,

- Al filtrado 1 se le expulsa el H2S, se aílade) NH4Cl, se hace alca- lina con NHqOH concentrado, se añaden. 2 m1 en exceso y S$ pasa H2S hasta pre- cipitacidn completa, se filtra. Se obtiene el Fiitrado 2.

( se prescinde del residuo ). Se evapora el filtrado a 30 b l se filtra si es ne cesario, se trata el filtrado con 10 m1 de ( NH,)-2C03 y sei filtra, Se obtiene - el filtrado 3.

- El filtrado 3 se concentra y posteriormente /con un? asa se pasa a la flm ( con muestra ), observar el color de la flama. I

En cada and1 i s i s observar lo que sucede para siaber que iones se en-

- .saye y agregarke 1 gota de HC1. Observar.

- Al filtrado 2 acidular con dcido acetico, edpulsar H2S y filtrar

- ~

- P - I I

, .

cuentran

IDENTIFICACION DE IONES Las soluciones de sales de calcio forman oxatatos insolubles cuando

- A una solucidn de sal de calcio ( 1 :20 ) ’ afiadir 2 gotas de. rojo -

- Afiadir HCl’ diluido gota a. gota hasta que la solucidn este dcida

se tratan como sigue:

de metilo y neutrali,zar con amoniaco. . .

usando un indicador. Cuando se añade oxalato de amonio se forma un precipitado blanco. Este precipitado es. insoluble en &ido acetic0 pero se disuelve en dci- 1

do clorhidrico (17) . - Las sales de calcio humedecidas con HCI, hace que el dcido le im-

parta, un color rojo amarillo pasajero a una flama no luminosa. Prepsraci6n de reactivos: Rojo de Metilo: Disolver 100 mg de rojo de metilo en lOOml de al - -

Amoniaco: Diluir 400 m1 de hidr6xido de amonio a 1300 ml. Rojo de metilo: Acido = Rojo

&I

ii coho1 y filtrar si es necesario. “I

i

BdSic.0 = Amarillo i Oxalato de amonio: Disolver 3.5 gr de Oxalato de amonio.en ahua, a-

. forar a 100 ml,

f

- 33 - ..

PARTE CLIW ICA PRIMERA ETAPA .

NOPAL: ¿ ANTIDIABETICO NATURAL ?' CASO t 1

SEXO:. MASCULINO EDAD: 74 afios ..

DIABE 9 ES MELLITUS TIPO' I1

DOSIS DE NOPAL: J50 gr fecha de inicio: 5 / VI1 / 87 160 mg/ .% Fecha de terminacidn : 12 / VI1 / 87 370 mg/ %

NOPAL: ¿ ANTIDIABETICO NATURAL ?

SEXO: FEMENINO EDAD: 66 años . ANTECEDENTES: ULCERA PEPTICA, HIPERTENSION, OBESIDAD DIABETES MELLITUS TIPO I:, 6 años

DOSIS DE NOPAL:. 150 gr Fecha de inicio: 5 / XI1 / 87 140 mg/ % Fecha de terminaci6n: 12 / XI1 / 87 190 mg/ % ,

NOPAL: ¿ ANTIDI ABETIkO NATURAL ?

SEXO: FEMEN.IN0 EDAD: 50 afios

ANTECE ENTES : ~EMERROIDECTOMI A-CLOECI STECTOMI A . . . .

GLIBENCLAMIDA ( 1-2-1 )

CASO # 2

GLIBENCLAMIDA ( 1 - 1 - 1 )

CASO # 3

ANTECEDENTES: tiEMITIROIDECTOMfA-AD€"A DIABETES MELLITUS TIPO 11, 4 anos

-6LIBENCLAMIDA ( 1-1-1 ) . DOSIS DE NOPAL: 150 gr

- .

Fecha de inicio: 15 / XI1 / 87 150 mg/ % .

Fecha de terminacibn: 22 / XI1 / 87 - 270 mg/ 'XI

NOPAL: ¿ ANTIDIABETICO NATURAL ?

SEXO : MASCUL I NO EDAD: 54 ailos ANTECEDENTES: LUMBALGIA, INDOMETACINA ( ocasinal ) DIABETES MELLITUS.TIP0 11, 3 anos

DOSIS DE NOPAL: .150 gr Fecha de inicio: 18 / I ./ 438 . 140 mg / % -

Fecha de terminacibn: 19 / I / 88

CASO (Y 4

TOLBUTAMIDA ( 1-2-1 ) ( 2 gr )

SUSPENSION POR INTOLERANCIA """"

-34-

NOPAL: ¿ ANTIDIABETICO NATURAL 3

SEXO : FEMEN IN0 EDAD: 54 aRos ANTECEDENTES: OBESIDAD, HIPERTENSION

. . CASO # 5 .

. ( Meti ldopa, Diazepam). DIABETES MELLITUS TIPO 11, 4 aRos

. NO CONTROLADA . ' DOSIS DE NOPAL: 150 gr

Fecha de. inicio: 1/ 1.1 / 88 220 mg/ X Fecha de terminaci6n: 9 / I 1 / 88 210 mg/ X

NOPAL: ¿ ANTIDfABETICO NATURAL ?

SEXO: FEMENINO EDAD: 54 años ANTECEDENTES: NO DIABETES MELLITUS TIPO I 1

CASO # 6

( 1-2-1 ) ( 20 mg ) GLIBENCLAMIDA DOSIS CE NOPAL: 150 gr Fecha de inicio 9 / I 1 Fecha de terminaci6n:

NOPAL: ¿ ANTIDIABETICO

SEXO: FEMENINO EDAD: 45 años

. CASO # 7

/ 88 16 / 11 / 88

NATURAL ?

I

ANTECEDENTES : OBESIDAD, S I r DIETA DIABETES MELLITUS .TIPO I1 I

DOSIS- DE NOPAL: 150 gr Fecha de inicio: 25 / II / 88 Fecha de terminacibn: 23 / 1 1 / 88

GLIB.ENCLAMIDA ( 25 mg )

NOPAL: ¿ ANTIDIABETICO NATURAL ?

SEXO: MASCULINO EDAD: 48 años ANTECEDENTES: OBESIDAD, SIN DIETA DIABETES MELLITUS TIPO I1

NO CONTROLADA DOSIS DE NOPAL: 150 gr Fecha de inicio: 25 / I1 / 88 Fecha de terminacibn: 27 / I1 / 88

CASO # 8

- 35 -

130 mg/ % 230 mg/ X

147 mg/. % 151 mg/ 96

128 mg/ % 118 mg/ %

i

i

i

CASO 1

2 3 4

5 6 7

8

NOPAL: ¿ ANTIDIABETIC0 NATURA1 . ? CONCENTRAC ION DE CASOS

PRIMERA ETAPA ADbrlINISTRACIí3N O ! W P .DE NOPAL 4-56 gr

GLICEMIAS

PRE 160 mg 140. 150

140

220 130 .

147

128

POST . 370 mg

190 270

- 21 o 230 151

118

DIFERENCIA

.+ 210 + 50 + 120 "

- 10

. + 100

- 4

- 10

- 36 -

SEGUNDA ETAPA

NOPAL : L 'ANTIDIABETICO NATURAL. ?

.SEXO.: FEMENINO EDAD: 46 anos DIABETES MELLITUS TIPO 11,. 3 anos.

DOSIS FECHA GLICEMIA 500 mg 3/X/88 206 750 mg 4/X/88,

1 g 5/X/88, 1.5 g 6/X/88, 2.0 .g . 7/x/B8 250 ; 3.0 g 8/X/88,

9/x/Ss I I 101x188,

1 1 /X/88, $1 12/Xl88, I I 13/ X/88,

PECTINA EXTRAIDA CON ACID0 -OXALIC0 0.5. X CASO.# 1

GLIBENCLAMIDA

I1

I 1

3.0 g 141x188 210: 15/ X / 88 GLIBENCLAMIDA.

NOPAL: ¿ ANTIDIABETIC0 NATURAL ?

SEXO: .FEMENINO EDAD : 62 -años DIABETES MELLITUS TIPO I1

PECTINA EXTRAII)A CON. AGUA - CASO '# 2

GLIBENCLAMIDA Y 'NOPAL DOSI S . FECHA GLICEMIA, 500 mg 5/X/88 316

. 750 mg 6/X/88, 1.0 g 7/X/88, 1.5 g 8/X/88, 2.0 g 9/x/88 . 250 ; 2.0 g 1o/x/88 280 ;

& 3-0 9 11/x/88 al 14/X/88 - GLICEMIA 194;

INICIA GLIBENCLAMIDA: 15/X/88 1-1-1 ; 18/X/88 GLICEMIA 221 ; 21/X/88 .GLICEMIA 210.

- 37 -

MATERIA PRIM - MATERIA SECA Y HUMEDAD .

X ,MATERIA SECA . .

7.3 6.. 3 6.6 . .

.

7.6 7.6

X HUMEDAD 92.7 '

93.7 93.4 92.4 92.4 t 2

Promedio: 92.9 % Humedad

- DETERMINACIQN DE pH pH = 6.8

. - IDENTIFICACION DE FLAVONOIDES Y ALCALOIDES 3 .I Alcaloides: Negativa ( - f * ,.

ii i

,4 5 ._. ..a . Flavonoides: Negativa ( - )..

I

I

-38-

. . "

PECT I NA EXTRACCION Y OPTIMIZACION

MUESTRA METODO DE EXTRACCION .% RENDIMIEITO %. CENIZAS

COMERCIAL . "- 1 .O5

A ACUOSA

pH = neutro Temperatura: ambiente

O .66 9.74

Precipitante: Etanol

B ACUOSA ,

pH = Scidc Teryeratura: 80°C

Precipitante: Acetona

6.71

C ACUOSA pH = dcido

O. 54 13.91

Temperatura : 4OoC Precipitante: Acetona

D H C 1 0.01 N pH = &ido Temperatura: ambiente Precipitante: Etanol

0:40 13.0

E AC- OXALIC0 0.05 % pH = neutro Temperatura: ambiente Precipitante: Etanol

0.75 15.95

- 39 -

"

UUESTRA METODO DE EXTRACCION . X RENDIMIENTO X CENIZAS

F . NaOH . 0.001' N O. 38 . .

13.47 pH =. basic0 .

. TemFeratura ambiente Precipitante: Etanol . . I

!

i

' I

i

G . AC. OXALIC0 0.5% pH = &ido TemFeratura ambiente

0.58 15.17

Precipitante: Etanol .

* El % de Rendimiento es en base húmeda.. 1

I

1

- 40 - "_ "."""

" - .. . ..- -.-. """

- DETERHINACION DE PESO EQUIVALENTE'Y CONTENIDO DE METOXILOS . PECTINA PESO EQU 1 VALENTE 'x METOXILOS

A 227 .

B - 2.55

,, - -

,, 6.138

. c . - 2.36 D ' E F G

COMERC I F i

- 1843

4.25 . 7.10

1.85

9.55 Y"----

- PUREZA

2ECTINA I' A 'I

% Pectina Soluble = 22.96 % Pectatos = 46.98 2 Protopectina = 5-48

PECTINA " G 'I

% .Pectina Soluble = 41.59 % Pectatos = 16.038 -

X Protopect ina - = 7.56

PECTINA COMERCIAL 96 Pectina Soluble = 100

- CUANTIFICACION DE ACID0 GLUCURONIC0 CUR.VA PATRON

. Conc. de Ac. Glucurdnico Absorbanc i a . mg/ml . 520 M. q.oio 0.1,

, . 0.020 O. 23 O . 030 0.36 O .O40 0.51

Factores de corrslacibn:

" Ecuacidn de l a rrcta

. CURVA PROBLEMA MUESTRA ABSOFEANCIA

Acuosa 0.93 Oxa'lica.. O. C6 Cmerc i a 1 0.4

52g nn

Ordenada: - 0.03

Pendiente : 13.3 F a c t o r : 0.9987 Y = 13.3 X - 0-03

-_

CONCENTRACION X GALACTURONIC0 l ' (o * ~ b 4 mg/ m1 h\Y\ c5> i

0.00451 2.8 -0 . O0677 : '4.2 O . 0323 20.1

- 42 -

- _

- La

"

IDENTIFICACION DE IONS METALICOS -

Las cenizas obtenidas se utilizaron en esta detehinaci6n. sil-uci6n problema no-preripitb al .agregar HC1.0.3'N esto nos habla

de la ausencia de Ag, Hg y Pb.. . .

cual indica la ausencia de Bismuto, Cadmio , As, Sb; Sr y- Cu. "

. - A kste pH &ido fue sulfhidrada ( -H2S ), pero tampoco precipitó nada; lo

- Posteriormente se llevd la solucibn-apH alcalino y nuevamente fue sulf-- hidrada, obteniendose un precipitado negro que corresponde a sulfuros de Fe, Al, Zn, Mn, etc. el precipitado obtenido no fue suficiente para hacer identifica -- cidn de cada metal.

El filtrado del paso anterior fue tratado con fosfato monodcido de arnonio, que precipit6 a -fosfatos de Bay Ca, Mg; las cantidades obtenidas no fueron Sufi tientes para la identificaci6n particular de todos los metales.

-

- En base a la informacidn anterior se decide que la pectina de nopal en sus cenizas se encuentran d2tiones de Sodio y Potasio, este Gltirno fue identifi cado a l a flama en l a fraccidn correspondiente.

-

'r

i ;

1

. .

- 1 VI

i

0

- 43 -

DI SC'JS I ON PARTE CtINICA

. Durante la primera etapa donde .el nopal se sministrd a los pa--- cientes en diversas' formas ,se observe que de 8 pacientes sold & dos.de ellos. se okserva disminucidn de glucosa. Es probable que dicha accibn se deba a la f i -

La pectina retarda 'la absorci6n de glucosa y por cossecuencia dis - minuye 1.a elevacidn maxima de la glicemia despues de la ingesta de glucosa ( 10 1 1 ). Muchas fibras vegetales .producen disminucidn de la glucosa serica ( 29,- 31, 34 y 40 ).

' bra tietetica que contiene celulosa y pectina;

Los niveles de glucosa no mejoran cuando el nopal se incluy6 en - la dieta; para poder evaluar el efecto hipoglucemiante del nopal se tuvo que -- qst.a:lecer y aislar algunos componentes ; ya que es posible que no únicamente - la fi3ra produzca dicho efecto.

Se ha cjbservado que el consumo de pectina de diferentes frutos - disrinuye la glucosa en los diabeticos tipo I 1 ( .31 ). E€ D r Ibañes Camacho pos - tula que la pectina de nopal puede ser - l a -. que tiene el efecto hipoglucemian- te ( 34 ).

Por las observaciones antes mencionadas se decidid aislar y p*o-- bas exclusivamente la pectiria de nopal para comprobar su efecto-.

Durartte la segunda etapa se probaron dos pectinas extraidas con a-- gua J &ido oxalico respectivamente. Se encapsuld para dar dosis de 1, 2 3 3 gr fue suministrada a dos pacientes en donde se observe disminucidn significati- va de glucosa en uno de ellos ;. esto se observd m l a pectina extraida con .dci- do axdlico . Esta pectina muestra un comportamiento ,cercano a la pectina comer- cial.

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PARTE BIOQUINICA 4

El agua constituye el principal componente qulmico de las amws . . El alto conteni.do de humedad obtenido en las muestras se debe a que se tra-

Se encuentra. reportado por Fernandez Lander0 ( 1949.), . que e l nopal

De acuerdo a la bibliografia revisada se encontrd que se han he--

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, bajd con ejemplares jdvenes.

maduro tiene entre 75-80? de humedad y el .nopal joven e.ntre 80-90%.

cho estudios en donde se prueba el efecto antidiabetic0 del nopal en pacientes con diabetes mellitus tipo I I ( 8, 20 ).

La investigaci6n etnobotdnica de campo ha demostrado que el nopal es' una de las plantas mds utilizadas para este propdsito ( 21 ) . '

En cualesquiera de sus formas de preparacidn el noDal es sdminis i

. . - trade por vfa bucal de una a.tres veces el dia ( en ayunas o antes de csda a.li- mento) en cantidades dependientes de la gravedad sintomatol6gica del paciente - diabetico. El empleo que' la poblaci6n hace de esta planta sugiere la necesidad de evaluar experimenta1mente.el efecto hipoglucemiante ( 20 ).

- "

Una de las dificultades inherentes al uso de esta planta rnedici-- I . nal y alimenticia radica en que tradicionalmente se utiliza el tallo frem para 1 ' la preparaci6n del extracto o jugo que posee el efecto hipoglucemiante. Esta --

circunstancia ha 1irnitado:Ias. posibilidades de. estudio clinic0 y la administra-' cidn adecuada de la' dosis requerida para obtener el efecto hipoglucemiante (19).

Con el prop6sito de buscar la solucidn a este problema y de ini- ciar los estudios fitoqulmicos que'permitan conocer el principio activo produc tor de la accidn hipoglucemiante del nopal se efectud un procedimiento quimico

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. de purificacidn de Opuntia ficus-indica . Con el objeto de eliminar parte de la fibra se licuaron los ta---

110s y se filtrd a travet de manta para obtener un jugo espeso( 19). Se probaron diferentes &todos de extraccidn para obtener una --

fraccidn sdlida que facilitara la administracidn a los pacientes considerando - que esta fraccidn' tiene efecto hipogiucemiante.

Para Ia extraccidn de pectina en citricos se utiliza-&ido nitri- co. La extraccidn en semillas de girasol puede ser con dcido oxdlico y oxalato de amonio obteniendose buenos rendimientos ( 39 ).

Se puede observar que a pH dcido no se logra extraer,toda la pec- tina por lo que el rendimiento es menor, lo cual pudiera deberse a que las mole -

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culas de pectina para ser llberadas a la solucidn extractora requiem ser sepa- radas be las uniones que tienen con otras inol&ulas.

En el caso de pH.bbsico se .observa un rendimiento muy bajo. Se hi . - . cieron pruebas con dcido oxalic0 al 1% y d.S%, obteniéndose un mayor rendimien-

to con &ido oxdlico 0.5%. Por I o tento trabajando. con &ido -oxdlico y agua se observd un alto rendimiento. .

El .so¡venfe mds. econ6mico para .la extraccibn es el etanol. Se obtuvo un mayor rendimiento trabajando a temperatura ambiente,

fue decreciendo conforme se aumento la temperatura , la razon de este comporta- miento pudjera ser que no se extrae completamente la pectina o que esta se des- compone con el calor.

En la prueba de optimizacibn el sdlido obtenido present6 las cara i - terfsticas de una pectina.

En los tejidos vegetales se encuentran las sustancias pecticas; - que son solubles e insolubies en agua; estas sustancias pueden ser extraidas -- ."! con soluciones diluidas de dlcali u oxalato de:amonio o dcido oxdlico asi como .A , una gran variedad de solventes (25,37 ).

entre pH= 3.0 y temperatura= 80 y 4OoC respectivamente la calidad de l a pecti- na no tiene grandes variaciones ya que oscilan Ontre 2.55 y 2.36 96 metoxilos. A i

un pH menor hay deesterificacidn de la pectina, la cual- disminuye su- calidad; .- i debido tal vez a que el medio dcido catalira la hidrdlisis del grupo -ester que otorga-el grado de metoxilo de la pectina. Ld mayor calidad de la pectina.?e - observd a pH neutro y temperatura ambiente, a medida que aumenta la temperatura la calidad decrece, algunos autores indican .que esto se debe. a que a mayor tem- peratura se hidroliia en mayor grado el metoxilo 'que forma parte del dcido car- 'boxflico esterificado de la molecula del dcido pol~galactur6nic0, l o que conlle -va a una menor calidad de la pectina a mayor tratamiento termico ( 40 ).

- Solucidn &ido oxdlico 0.5% - Temperatura ambiente ._

- pH neutro

Se observa que a pH &ciclo el porcentaje de metoxilos disminuye y

i i

A nivel laboratorio, las condiciones optimas de extraccidn son: 9

- Solucidn extractora de etanol ,

Realizando la extraccidn de pectina de nopal en tales condiciones se obtuvo un rendimiento mdximo de 0,7596 y una calidad de 7.10 X.

para diferentes recursos comerciales y potenciales: temperatura de ebullicibn, pHs de extracciqn entre 1 y 3 ( 22,28 y 36 ), tiempos de extraccibn de 1 y 2.5 horas;volumenes de extraccidn d.e 50 al 9 O . X (53 ). Es indudable que para cada . - .

tipo de fruto se requiren de condiciones especiales y bien determinadas que de- finan. el mejor rendimiento y calidad del producto a obtener.

El valor de las cenizas de -la pectina en cada uno de ¡os diferen- tes tratamientos es muy altb, los minerales que predominan principalmente son: potasío y calcio, aunque 1.a presencia en mayor o menor proportion de estos ele- mentos depende del tipo de suelo ( 5,18 ).

La pureza de la pectina se expresa de acuerdo a l a cantidad de & -

dcido anhidrour6nico que contenga, de acuerdo a l o s resultados observamos que - la pectina con mayor cantidad de AAU es l a obtenida con dcido dxdlico.

CONCLUSIONES

-Al observar la dismi'nuci6r1 de la glucosa cowla ingestidn de nopal fresco se decidid aislar la pectins para observar,el efecto en forma aislada.

- De acuerdo con las pruebas realizadas se llego a que las condiciones op- timas para la extracci6n de pectina fueron: temperatura ambiente, pH neutro, so lucibn extractora de dcido oxdlico y soluci6n precipitante de etanol.

- El' rendimiento de la pectina se incrementa al adicionar acid0 oxdlico -- al 0.5%.

- -La pectina obtenida no tiene un buen qra&...de-gelificaci6n. - Al comparar l a s cenizas de la pectina obtenida con la pectina cmerciaf

- La pectina dosificada a pacientes diabeticos tipo I 1 mostrd restlltados - .favcrables. Este r?.sultado no es confiable para decir que la pectina de nopal - tiene efecto hipoglucemiante,

- En la parte',ffnal del estudio falt6 un nClmero mayor de pacientes para - comprobar el .efecdo de la pectina,

-

observamos que esta no es apropiada para uso comercial. di" . .~ ~~ "" - . - .. . ~ ~. -

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de manera preponderante en la vida econbmica, social y religiosa de pu.eblos pre - hispdnicos; CON) fue'nte de productos alimenticios, medicinales e industriales. Esta cactdcea posee un 'gran valor, la salria es utilizada para dar mejor adheten - :cia a grbductos liquidos y se cree que el extracto de las dencas contiene sus-- tancias antidiabeticas.

Por'ello, ha sido nuestro inter& aislar el posible principio activo anti- diabetic0 que facilitara la dosificaci6n a pacientes diabeticos tipo I I ; evitan - do así el consumo de grandes cantidades de nopal.

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1

E l estudio se realiz6 en dos etapas utilizando nopal ( Opuntia ficus-indica) recolectsdo en Milpa' Alta. . !

i PRIMERA ETAPA:

Se suministr6 nopal a ,pacientes diabeticos voluntarios, que presectaban las siguientes carateristicas: Diabetic0 tipo 11, c8ntrolados con - hipoglucemiantes orales. Para observar el efecto, se suspendieron los medicamen - tos 48 hrs antes del estudio. Efectudndose determinacidn de glicemia en ayunas al inicio de la prueba; dando 150 gr de nopal al dia ( diferenies preparaciones por una semana), ademds el ,paciente tendría la dieta que nonaimente tomaba -- cuando hacId uso del antidiabetic0 oral. ,Determinafido una semana despues azkar en sangre para valorar el efecto. Posteriormente, el paciente regreso a su medi cacibn normal.

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SEGUNDA ETAPA: . Se ais16 pectina de nopal, que se encapsulb para suminis-"

trarla a pacientes con las caracterfsticp ya mencionadas a las dosis de 1,2 y 3 gramos.

En el, estudio efectuado con ocho pacientes, en donde se administrd 150 gr de nopal asado o licuado, se observ6 aumento de glucosa en sangre (no efecto -- del nopal ).

- . Se obtuvieron dos tipos de pectina, como resultado de la variacidn de pH - acid0 en una y pH neutro en otra.

Se observd una considerable disminucidn de glucosa con la pectina tratada a pH dc ido a dosis de 3 gr ya que con dosí s menores no hubo efecto. -

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De acuerdo con los estudios realizados, podemos decir que el nopal como -- tal no tiene efecto.antidiab@tico; la pectina aislada puede tenerlo siendo nece sario evaluar dicho efecto en un nClmero mayor de pacientes. Esto esta fundamen-

. tado en los diversos trabajos revisados donde se postula a. l a pectina de diver- , sos frutos como hipoglicemiante.

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