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Introducción
Las tendencias mundiales de la alimentación en los últimos años indican un interés de los consumidores a ingerir ciertos alimentos que además de contener nutrientes, contengan sustancias fisiológicamente activas que cumplan, al igual que los nutrientes esenciales, una función beneficiosa en la reducción de ciertas enfermedades 1. Numerosos estudios en nutrición humana, demuestran una estrecha correlación entre el consumo de frutas y verduras y la menor incidencia de enfermedades crónico degenerativas, debido a su bajo contenido en colesterol y a la presencia de vitaminas, fibras, antioxidantes naturales y minerales 2,3.
Una de las herramientas terapéuticas usadas desde tiempo atrás y con gran auge en la actualidad, es el uso de las propiedades medicinales de algunas plantas. Sus beneficios y acciones terapéuticas estarían relacionadas con algunas moléculas y a la presencia de antioxidantes con capacidad para captar radicales libres derivados del oxígeno (ROS) que están involucrados con el estrés oxidativo, responsable de la patogénesis de muchas enfermedades humanas, como arterioesclerosis, artritis, demencia y cáncer, etc. 4. El yacón cuyo nombre científico es Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H.Rob., es considerado una planta medicinal utilizada como un alimento funcional, debido a las grandes cantidades de fructanos como inulina y fructooligosacáridos (FOS) que constituyen la reserva de la planta 5,6,7,8.
Sus raíces son empleadas como suplementos en la dieta, al acumular FOS en lugar de almidón, lo que conlleva a mantener estables los niveles de glucosa sanguíneos; a su vez, a esta planta se le atribuyen propiedades prebióticas, antimicrobianas, antifúngicas, antioxidantes y efectos anticáncer, entre otras 9-11. Por lo anterior, el yacón es considerado una planta medicinal y un alimento ideal para tratar ciertas enfermedades.
Esta revisión tuvo como objetivo actualizar la información sobre el yacón y su uso como planta medicinal, se centró en la investigación basada en el uso del yacón aplicado al campo de la medicina humana como herramienta terapéutica para tratar enfermedades que deterioran la calidad de vida del paciente. Se realizó una búsqueda bibliográfica en bases de datos como Pubmed, Science direct, Scopus, Lilacs, teniendo en cuenta artículos relacionados con el yacón, con información relevante y reciente, concerniente a la prevención y tratamiento de enfermedades humanas. Se excluyeron aquellos artículos relacionados con su biología molecular, ya que no era la finalidad de la revisión.
Características del yacón
El yacón es una planta perenne, herbácea, considerada como hierba medicinal perteneciente a la familia Asteraceae 13, en otros países es conocida con el nombre de llaqon, llacum, llacuma, yacumpi, aricuma, chicama, jiquima y jiquimilla, poire de terre y fresa de yacón 15,16.
Es una especie originaria de los Andes, cultivada para el consumo de sus raíces, desde Venezuela hasta el noreste argentino, incluyendo Bolivia y Perú 17,18. Recientemente fue introducida con éxito en el mercado europeo y en mercados de Nueva Zelanda, Japón, Estados Unidos y Brasil, donde se desarrolla una industria creciente del cultivo, apuntando a sus propiedades dietéticas y medicinales 19-21. Es hasta 1980 que esta especie despertó el interés por parte de la comunidad científica y de los consumidores, debido al considerable crecimiento en la tasa de pacientes con enfermedades crónicas relacionadas con la dieta, especialmente en países industrializados 22.
Es una planta de 1,5 a 3 m de altura, cultivada en climas tropicales y subtropicales entre los 1300 msnm hasta 3500 msnm, sus hojas son pinnatífidas en la base de los tallos y triangulares en la parte apical, con flores que aparecen en racimos terminales 23,24. Esta planta se siembra en cualquier época del año y no necesita de mayores cuidados, alcanza su maduración a los seis o siete meses y la parte aérea muere después de florecer 8. Con respecto a sus raíces, son de sabor dulce y agradable, las cuales pueden consumirse crudas o soleadas, pueden medir entre 5-25 cm y se pueden presentar entre 5-40 raíces por planta 25; pueden ser blancas crema, blancas con estrías púrpura, moradas, rosadas o amarillas 19 .
Estas raíces pueden ser de dos tipos: las fibrosas muy delgadas, cuyas funciones son fijar la planta al suelo y absorber los nutrientes y el agua, y las raíces reservantes o tuberculosas, que son engrosadas y fusiformes, cuyo peso puede variar entre 2-4 kg y son las encargadas de almacenar oligofructanos y azúcares simples 10,22.
No tiene problemas con plagas o enfermedades, debido al contenido en sus moléculas como sesquiterpenos 26. En cuanto a su biología reproductiva predomina la propagación clonal, mientras que a nivel de la reproducción sexual se reporta reducida producción de flores y baja viabilidad de semillas. La estructura cromosómica de su cultivo es octoploide (6A + 2B con 2n=58), probablemente como resultado del cruce inespecífico entre S. macroscypus y S. riparius 27. En países como Ecuador, Bolivia y Perú se mantienen bancos de genes de esta planta 14 . El yacón es considerado una planta medicinal y un alimento funcional, sus tubérculos y hojas son utilizados en la industria alimentaria como fuente para la producción de edulcorantes, mermeladas, dulces, yogurt, rodajas secas, pasteles, té y jarabes naturales con amplias aplicaciones en el campo de la medicina humana 28.
Composición química de yacón
Con respecto al contenido hídrico se conoce que entre el 83 y 90% del peso fresco es agua y los carbohidratos representan alrededor del 90% del peso seco en sus raíces 10,27,29. Su raíz reservante se caracteriza por su alto contenido de carbohidratos no digeribles representados por los oligofructanos que se encuentran en un rango entre 50-80 g/kg, azúcares libres entre 18-31 g/kg (glucosa 2,3-5,9%, fructosa 3,9-21,1% y sacarosa 10-19%); contenido proteico entre 2,74,9 g/kg y grasas entre 112-464 mg/kg, por lo que su valor energético se calcula entre 148-224 Kcal/kg 30.
Tiene un contenido total de fibra alrededor de 45g/100g de muestra, de los cuales 35g son fructanos de tipo inulina y los 10g restantes son polisacáridos celulósicos y no celulósicos 8. Esta raíz es considerada un alimento funcional, debido a la gran cantidad de carbohidratos o fructanos que almacena en forma de inulina y carbohidratos de tipo fructosa, unidos por enlaces glucosídicos β(1--2) con una sacarosa terminal, formando fructooligosacáridos (FOS, polímeros de fructosa), que son capaces de resistir la hidrólisis de enzimas del tracto superior del sistema gastrointestinal humano, dándole bajo contenido calórico 19,21,22,31,32. Los FOS representan en el yacón, el 80-90% de su peso seco 33, sus principales productos del metabolismo son los ácidos grasos de cadena corta, como el butirato, acetato y propionato 26,31,34.
Además, las raíces de yacón son ricas en compuestos fenólicos, principalmente ácido clorogénico, ácido ferúlico y ácido cafeíco en una concentración de 43,38 mg/Kg peso fresco, 21,22 mg/Kg peso fresco y 7,28 mg/Kg peso fresco, respectivamente, a los que se les atribuye su capacidad antioxidante 35. Sin embargo, el contenido de compuestos polifenólicos puede variar dependiendo del genotipo estudiado 19. De las hojas de yacón han sido aislados compuestos de naturaleza sesquiterpénica, flavonoides y trazas de FOS; del extracto metanólico foliar se aisló ácido kaurénico y compuestos relacionados, cuatro lactonas sesquiterpénicas del tipo melanpolido con actividad antifúngica y antibiótica (enidrina, uvedalina, sonchifolina y polimatina B) y cuatro gliceroglicolípidos con propiedades insecticidas; el compuesto sesquiterpénico llamado enidrina muestra actividad antiinflamatoria, antioxidante, antifúngica y antimicrobiana, y es también un agente antidiabético patentado como componente de formulaciones farmacéuticas 36.
Con respecto al contenido de flavonoides presentes en las hojas de yacón, se encontró 5,7-dihidroxi-4>-metoxiflavonol, 5,7,3>-trihidroxi-4>-metoxiflavonol, 5-hidroxi-4>metoxi-7-0-glicosilflavona y 7,4>-dihidroxi-3,5>-dimetoxiflavona, los cuales no mostraron una toxicidad significativa 37. De igual manera, se han detectado otros elementos minerales como potasio, calcio, magnesio, zinc, fósforo, sodio, hierro y manganeso; aminoácidos esenciales como triptófano, valina y treonina; aceites esenciales como β-pineno, cariofileno y γ-cadideno; vitaminas como retinol, caroteno, tiamina, riboflavina, niacina y ácido ascórbico 15 y alrededor de 25 compuestos fenólicos diferentes. Por tanto es preciso afirmar que el yacón es un alimento funcional y una planta prometedora en el tratamiento de enfermedades 29.
Beneficios para la salud humana
La expansión global de la producción y comercialización del yacón se dio posterior a estudios que relacionaban el consumo de esta planta con beneficios para la salud humana 38. En la medicina tradicional, las raíces de yacón tienen un largo historial de uso seguro y benéfico, gracias a sus potenciales propiedades promotoras de la salud, entre las que se incluye la actividad antioxidante que le confiere los compuestos fenólicos, la reducción en los niveles de glucosa sanguínea atribuido al perfil de carbohidratos, propiedades prebióticas, proporcionadas por los azúcares de sus raíces que estimulan el crecimiento y desarrollo de la flora intestinal, capacidad de inhibir el crecimiento bacteriano y fúngico, entre otras 29,38,40. La infusión de las raíces es consumida por personas con trastornos diabéticos, digestivos y renales para mejorar su cuadro clínico 21,41.
También se le ha atribuido que puede prevenir y mejorar el estreñimiento, reducir los niveles de lípidos y glucosa en sangre de animales y sujetos diabéticos 31, lo cual fue probado por Baroni y Col., quienes usaron extractos de yacón para reducir los niveles de glucosa en sangre de animales diabéticos, a su vez demostraron que la fracción hidroetanólica del extracto fue capaz de reducir el contenido de glucógeno en el hígado y músculo esquelético, restaurando la actividad de la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa en ratas diabéticas tipo 1 42.
Otros estudios han demostrado que el extracto metanólico, butanólico y clorofórmico, probado en un modelo de diabetes tipo 1 inducido por estreptozotocina, aumentó los niveles de insulina en plasma, conllevando a la reducción de la glucosa en la sangre 43.
Esta capacidad hipoglicemiante es corroborada por Aybar y col., quienes demostraron que la administración del extracto de hojas de yacón en forma aguda (vía intraperitoneal o por sonda orogástrica) en ratas normales, produce una disminución de los niveles de glucosa sérica y un descenso marcado de la glicemia, por un aumento de insulina plasmática en ratas diabéticas tipo 2 (inducidas por estreptozotocina a dosis bajas), posterior a la administración crónica de té de hojas de yacón por 30 días 30,44,45.
Estudios adicionales han demostrado que los compuestos fenólicos, específicamente los derivados del ácido clorogénico como los ácidos altraricos aislados de hojas y raíces de yacón, tienen la potente capacidad de inhibir la enzima α-glucosidasa, responsable de la degradación del glucógeno a glucosa en los lisosomas, postulando su uso como un potente hipoglicemiante oral 20. De igual manera, el ácido clorogénico demostró modificar las concentraciones plasmáticas y hepáticas de colesterol y triglicéridos 22. Estudios afirman que el consumo de esta planta está directamente relacionado con la prevención del cáncer de colon, ya que el crecimiento de bacterias como Bifidus y Lactobacillus se ve favorecido por el contenido de FOS e inulina, lo que conlleva a modificar y equilibrar la microflora del tracto gastrointestinal e inhibir el establecimiento de bacterias patógenas, promoviendo la absorción de minerales y metabolitos a nivel del tracto gastrointestinal 5,21,22,46,47,48. Por tanto, el consumo de yacón mejora el número de microorganismos probióticos, demostrando su gran potencial como alimento prebiótico en la industria alimentaria 49.
Así mismo, el contenido de fructanos tiene propiedades inmunomoduladoras. Estas moléculas no son hidrolizadas por las enzimas del tracto digestivo humano, por tanto son consideradas fibra dietética, ya que al pasar por el tracto gastrointestinal conservan su estructura, estas moléculas son fermentadas por las micro bacterias propias del intestino, transformándolas en ácidos grasos de cadena corta como el acetato, propionato, butirato, ácido láctico, dióxido de carbono e hidrógeno 32; el butirato que sirve como combustible para los enterocitos, desintoxica la mucosa intestinal de compuestos carcinogénicos 34, mientras que el acetato y el propionato, penetran en la sangre portal y pueden influir en el metabolismo de carbohidratos y lípidos 31.
Además como prebióticos, los alimentos ricos en oligofructanos favorecen la evacuación intestinal y reducen el riesgo de osteropororsis, mejorando la biodisponibilidad de calcio y previniendo la obesidad 22. El consumo de FOS cambia la histología intestinal, al aumentar la profundidad y la cantidad de criptas totales y bifurcadas 34,50; además puede reducir el número y la multiplicidad de focos de criptas aberrantes (FCA), el número de adenocarcinomas invasivos y la tasa de proliferación celular en tumores 34. Así mismo, el tratamiento oral con yacón redujo notablemente el tiempo de tránsito colónico, aumentó la frecuencia de defecación y la sensación de saciedad en personas obesas, dislipidemicas y premenopaúsicas 21. La ingesta diaria de jarabe de yacón está relacionada con la disminución del peso corporal, la circunferencia de la cintura y el índice de masa corporal, demostrando su importante papel en el manejo de la obesidad 39.
El extracto hidroalcohólico de las hojas de yacón contiene flavonoides que pueden actuar modulando la respuesta de linfocitos T, linfocitos B, macrófagos, monocitos, células NK, basófilos, mastocitos, neutrófilos, eosinófilos y plaquetas; se ha demostrado que los flavonoles del yacón como la quercetina, kamferol y la miricetina actúan como potentes inhibidores en la liberación de histamina en células tipo mastocitos, un mediador implicado en procesos alérgicos en modelo de ratón 37.
De igual manera, se ha demostrado que los FOS contenidos en el yacón tienen la capacidad de aumentar el porcentaje de fagocitosis a nivel de macrófagos, por tanto, esta planta tiene un efecto directo sobre la respuesta inmune del individuo 32. El consumo de FOS estimula la respuesta inmune local por medio de la producción de IgA secretora, considerada la primera línea de defensa contra patógenos microbianos que ingresan por mucosa intestinal. Así mismo, aumenta la producción de IL-10 que es producida por células T, teniendo un efecto sobre macrófagos, células dendríticas y células epiteliales que promueven la eliminación del patógeno y la activación de una respuesta inmune específica y estimula la producción de IL-4 citoquina involucrada en modular el equilibrio entre la respuesta pro/anti inflamatoria 50. Por otro lado, estudios sugieren que las hojas de yacón han sido utilizadas para tratar los desordenes de la piel y del riñón 20, como rejuvenecedor de la piel y como herramienta para retardar el envejecimiento. 10,16,51.
Por lo anteriormente expuesto, el yacón puede considerarse un cultivo interesante con gran valor a nivel económico, industrial, farmacéutico y ambiental.
Capacidad antioxidante del yacón
El estrés oxidativo se define como una situación en la que existe tanto, un aumento en la velocidad de generación de las especies reactivas de oxígeno (EROs), entre las que se incluye la sobreproducción de radicales libres como el anión superóxido (O2), el peróxido de hidrógeno (H2O2), el radical oxidrilo (OH-), el óxido nítrico (NO) y peróxidos (ROO-), así como una disminución en los sistemas de defensa, lo anterior conlleva al daño de diversas estructuras celulares 16,52. Esta situación se ha relacionado con la patogénesis y evolución de la mayoría de las enfermedades crónicas, entre las que se encuentran patológicas cardiovasculares, enfermedades neurodegenerativas y diabetes 33,51.
Para contrarrestar el daño se emplean moléculas conocidas como antioxidantes, que actúan antes o durante una reacción en cadena de los radicales libres, ya sea en la etapa de iniciación, propagación, terminación, descomposición o en la subsecuente oxidación de los productos. Estos antioxidantes protegen las membranas celulares contra el daño realizado por los radicales libres 51. Los flavonoides aislados del yacón han demostrado tener una gran actividad biológica, principalmente como antioxidantes, en esta planta se encuentra en mayor cantidad el 5,7-dihidroxi-4'-me-toxiflavonol y el 5,7,3 trihidroxi-4'-me-toxiflavonol, estas moléculas tienen la capacidad de actuar, protegiendo las membranas de los microsomas hepáticos, penetrando los espacios acuosos y lipídicos de dichas membranas, para neutralizar el radical peróxido producido por el H2O2 37).
De igual manera, la actividad antioxidante ha sido atribuida a la alta concentración de compuestos fenólicos presentes en hojas y raíces de yacón, tales como el ácido cafeíco, ácido ferúlico y el ácido clorogénico y sus derivados, entre los que se encuentran los ácidos 3,4-dicafeoilquínico, 3,5-dicafeoilquínico, 4,5-dicafeoilquínico, 2,3,5-tricafeoilaltrárico, 2,4,5- tricafeoilaltrárico 20.
Finalmente, se han reportado efectos hepatoprotectores, gracias a su contenido en fenoles, flavonoides, terpenoides y otros metabolitos secundarios con actividad antioxidante que pueden convertir a los radicales libres en compuestos más estables 16.
Contraindicaciones en el consumo de yacón
Aunque varias actividades biológicas han sido acuñadas a los extractos de yacón, estudios recientes demuestran que el consumo crónico de extractos de yacón causan toxicidad y daño renal en ratas, debido al contenido de lactonas, serquiterpenos y derivados del ácido clorogénico 53. De igual manera, Mayta y col demostraron que el consumo de grandes cantidades de raíces puede ocasionar eventualmente un efecto laxante, debido al alto contenido de oligofructanos 30. Finalmente, ha sido reportado un efecto adverso grave en una mujer de 55 años relacionado con el consumo de yacón, este efecto fue un caso de reacción anafiláctica posterior a su ingestión confirmada por pruebas de sensibilidad 15.
Perspectivas futuras
Se ha demostrado que el yacón es una planta medicinal con un amplio historial de beneficios que pueden ser utilizados para mejorar la calidad de vida de pacientes con enfermedades crónico degenerativas. Esta planta puede significar una herramienta terapéutica con mínimos efectos secundarios, fácilmente cultivable y con grandes beneficios para la salud humana. Se puede afirmar que en un futuro esta planta pueda utilizarse en conjunto con los medicamentos actuales para tratar enfermedades como la diabetes, dislipidemias, cáncer, infecciones bacterianas-fúngicas y para prevenir el envejecimiento. Por tanto, el consumo de yacón constituye una gran promesa que puede mejorar la calidad de vida del paciente.
