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2023.08.03.10
Files > Volume 8 > Vol 8 No 3 2023

Actividad hipoglucémica de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam)
Hypoglycemic activity of Jackfruit leaves (Artocarpus heterophyllus Lam)

Linda Mariuxi Flores Fiallos 1*, Juan José Flores Fiallos 2, Adriana Isabel Rodríguez Basantes 3, María Augusta Guadalupe Alcoser 4, Sofía Carolina Godoy Ponce 5.
1    Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Ciencias
2    Investigador independiente; [email protected]
3    Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Ciencias; [email protected]
4    Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Ciencias; [email protected]
5    Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Ciencias; [email protected]
*Autor de correspondencia. [email protected]
Available from: http://dx.doi.org/10.21931/RB/2023.08.03.10

RESUMEN

Actualmente se buscan alternativa al uso de medicamentos para contrarrestar la hipoglucemia, a través del uso de la medicina natural. En este sentido el presente artículo presenta una investigación sobre la evaluación del efecto hipoglucémico que presentan los extractos hidroalcohólico y acuoso de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam), basándose en un análisis en biomodelos experimentales, ratas Rattus. Se prepararon extractos mencionados con concentraciones de 125, 250 y 400 ppm. En un periodo de 15 días se llevó a cabo el análisis hipoglucemiante, en el cual se utilizaron 45 ratas macho, las cuales fueron dividas en 9 grupos: blanco, control negativo, control positivo. A los 8 grupos exceptuando el blanco, se les administró una dieta rica en almidón a una concentración de 2000 ppm (mg/Kg) de peso corporal por 15 días, efectuando así una hiperglucemia. Después se procedió a medir la glucemia en 15 días, de manera intercalada, el primero, séptimo y décimo quinto día, en intervalos de 30, 60 y 120 minutos. El efecto hipoglucémico se evidenció en ambos extractos a una concentración de 400 ppm. Como conclusión se evaluó la capacidad de los extractos hidroalcohólico y acuoso de las hojas de la Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam) sobre la hipoglicemia.
 
Palabras claves: Hojas de Yaka; extracto hidroalcohólico; extracto acuoso; efecto hipoglucémico; actividad antioxidante.
 

ABSTRACT

 
Currently, alternatives to the use of drugs to counteract hypoglycemia are being sought through the use of natural medicine. In this sense, this article evaluates the hypoglycemic effect of hydroalcoholic and aqueous extracts of jackfruit leaves (Artocarpus heterophyllus Lam), based on an analysis in experimental models, Rattus rats. Extracts were prepared with concentrations of 125, 250 and 400 ppm. The hypoglycemic analysis was carried out over 15 days, using 45 male rats divided into 9 groups: target, negative control, and positive control. The 8 groups, except for the target group, were administered a diet rich in starch at a concentration of 2000 ppm (mg/kg) of body weight for 15 days, thus carrying out hyperglycemia. Afterward, glycemia was measured on 15 days, intercalated on the first, seventh and fifteenth day, at 30, 60 and 120 minute intervals. The hypoglycemic effect was evidenced in both extracts at a concentration of 400 ppm. In conclusion, the ability of hydroalcoholic and aqueous extracts of Yaka leaves (Artocarpus heterophyllus Lam) on hypoglycemia was evaluated.
 
Keywords: Yaka leaves; hydroalcoholic extract; aqueous extract; hypoglycemic effect; antioxidant activity.
 
 
INTRODUCCIÓN

 
Una de las enfermedades que está en auge, es sin duda alguna la diabetes, la cual es un trastorno crónico caracterizado por anomalías en el metabolismo de carbohidratos, lípidos y lipoproteínas, se ha considerado un riesgo importante para la salud en la sociedad moderna1. Enfermedad que está influyendo en la población de manera significativa sin mirar condición social ni edad2. En Ecuador la diabetes presenta el 1.7% en personas que tiene la edad de entre 10 y 59 años y esta cantidad va subiendo a la edad de 30 años, y a los 50 años 2 de cada 20 ecuatorianos presenta diabetes3. Causas como una mala alimentación, la falta de ejercicio, el exceso con las bebidas alcohólicas y el abuso en el consumo del cigarrillo, representan cuatro factores peligrosos para contraer dicha enfermedad4. La diabetes mellitus tipo 2 es un tipo de diabetes más común la cual se caracteriza por presentar una elevación de glucosa en la sangre conocida como Hiperglucemia debido a fallos en la hormona insulina, lo cual puede ser causado por estrés oxidativo aumentando los niveles de radicales libres4. Los fármacos utilizados para tratar la diabetes en el país y en el extranjero se pueden dividir en tres categorías: insulina y análogos de insulina5. Los principales síntomas de esta enfermedad son: aumento de la sed, visión borrosa, náuseas, dolor de cabeza, orinar con mayor frecuencia6.
 
Sin embargo, los medicamentos utilizados para tratar a pacientes con Diabetes mellitus tipo 2 tienen algunos efectos adversos4. Nuevos medicamentos a base en nanotecnología se utilizan como terapias emergentes para un control efectivo de la Diabetes mellitus tipo 27. Estudios han demostrado que ciertas plantas presentan efectos hipoglucémicos: algas8, hojas de Dodecadenia grandiflora (Lauraceae)9, flavonoides presentes en Artemisia dracunculus10, frutos Pongamia pinnata11, melon (Momordica charantia)12–14. Los compuestos fenólicos antioxidantes han sido considerados como fuente alternativa para el tratamiento de la hiperglucemia.
 
La Yaka (Artocarpus heterophyllus Lam) es una planta de la familia de las moráceas conocida comúnmente como jaca en América Latina15, es originaria del sudeste asiático. se ha demostrado que tiene una amplia variedad de metabolitos secundarios, incluidos varios tipos de flavonoides, carotenoides, flavonas y esteroles; de los que destacan artocarpina, artocarpetina, norartocarpetina, morina, artonina, isocarpina, artocapesina, taninos y sapogeninas16,17.
 
A partir de estos estudios el presente trabajo tiene como objetivo evaluar la capacidad de los extractos hidroalcohólico y acuoso a partir de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam) sobre la hipoglicemia como una alternativa para elaborar nuevos productos naturales que contribuyan a la población con problemas relacionados a la hiperglucemia. Se realizó un estudio en biomodelos “ratas” las cuales fueron previamente inducidas experimental mente a Diabetes mellitus experimentales para evaluar la actividad hipoglucemiante de los extractos hidroalcohólico y acuoso de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam).

 
MATERIALES Y MÉTODOS

 
Preparación de extractos
 
En esta investigación se utilizó 2 Kg de hojas de la Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam), estas fueron previamente secadas en una estufa de aire a 40 ºC por 48 horas, posteriormente fue fraccionado en un molino marca Arthur H. Tomas C.O hasta que las porciones de las hojas tengan un tamaño de entre 2-3 mm.
 
Para preparar el extracto hidroalcohólico se procedió a pesar 1 g del material vegetal seco y molido, se colocó 10 ml de alcohol isopropílico al 70 % y 10 ml de hexano, para llevarlo al agitador vórtex durante 15 minutos durante 6 horas, el residuo se lavó con 10 ml de alcohol isopropílico y 10 ml de hexano, este proceso se lo realiza hasta completar 10 g de muestra y finalmente el extracto hidroalcohólico se concentró a ¼ de su volumen inicial. Almacenando el extracto en un frasco ámbar en refrigeración a una temperatura de 2oC para su posterior uso.
 
Para la preparación del extracto se empezó de igual manera pesando 1 g del material vegetal seco y molido, esta se añadió en un tubo de ensayo con tapa de rosca y se colocó 10 ml de agua y 10 ml de hexano, para llevarlo al agitador vórtex por 15 minutos. Una vez terminado este paso se lo llevo a un matraz Kitasato para su posterior filtrado mediante la utilización de una bomba de vacío, el residuo se lavó así mismo con 10 ml de agua y 10 ml de hexano, este proceso se lo realiza hasta completar 10 g de muestra18.

 
Estudio Fitoquímico.
 
La identificación de metabolitos secundarios se realizó a través de pruebas químicas de caracterización (Ensayo de Dragendorff, Mayer y Wagner, ensayo de Shinoda, ensayo de mucílagos, ensayo de cloruro férrico, ensayo de Fehling, ensayo de espuma, ensayo de principios amargos).

 
Modelos experimentales.
 
Se trabajó con ratas (Rattus norvegicus), machos ya que desarrollan hipoglucemia más rápidamente19 los cuales se encontraban sanos entre 4-5 meses de edad, con un peso promedio de 300g. Las “ratas” se instalaron en el Bioterio de la Facultad de Ciencias de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, donde fueron aclimatadas durante 07 días a una temperatura entre 25–28 °C, con una humedad entre 60–70% y un ciclo de luz/oscuridad de 12/12 horas, se les mantuvo con libre acceso al agua y alimentos. Después de la aclimatación, las “ratas” alcanzaron un peso > 300 g (criterio de inclusión para el estudio) y se utilizaron 45 ratas para tomar una muestra de sangre, previo ayuno de 12 horas, para determinar las glicemias y verificar si son normales comparándolas con el rango de valores de normalidad según la base de datos de glicemias para ratas (Rattus norvegicus) machos20.
 
A las ratas cuyas glicemias estuvieron dentro del rango de normalidad, se les indujo la diabetes experimental (Hiperglicemia) mediante la administración vía intraperitoneal de Metformina/Glibenclamida diluido en propilenglicol al 15% a una dosis de 100 mg/kg como control positivo; también se realizó un control negativo únicamente con una sobrecarga de almidón con propilenglicol al 15% como vehículo en su dieta a una dosis de 150mg/kg, luego de esta administración se esperó 48 h, momento en el cual se les tomó una prueba basal de glicemia, previo ayuno de 12 h, para evaluar si el nivel de glicemia se encontraba por encima de 200 mg/dL.
 
Los extractos hidroalcohólico y acuoso de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam) fueron probados a distintas concentraciones de 125ppm, 250 ppm y 400ppm (considerando el peso de las ratas) todos ellos con una sobrecarga de almidón.

 
Grupos experimentales.
 
Las ratas que cumplieron con todos los parámetros de inclusión fueron divididas en 9 grupos tal como lo muestra la Tabla 1


 
Tabla 1. Grupos para el análisis del efecto hipoglucemeante en las Ratas (Rattus norvegicus).
 
 
En la caja numero 1 perteneciente al grupo blanco, no se le administro ningún tratamiento, únicamente una alimentación normal. La Caja 2 concerniente al control negativo se le administro solamente una solución de almidón. Por otra parte, la caja número 3 referente al control positivo de igual forma se le administro una solución de almidón más una solución de Metformina/Glibenclamida a una concentración de 5 ppm. Para las cajas número 4, 5 y 6 pertenecientes a los grupos del extracto hidroalcohólico, de igual forma se le administro primero una solución de almidón seguido del extracto a una concentración de 125, 250 y 400 ppm respectivamente.
 
Por ultimo las cajas número 7, 8 y 9 correspondientes a los grupos del extracto acuoso, igualmente se les administro una solución de almidón seguido del extracto a una concentración de 125, 250 y 400 ppm correspondientemente.

 
Medición de glucosa.
 
La medición de los niveles de glucosa se llevó a cabo a través de un glucómetro marca Prodigy, extrayendo una gota de sangre de la cola del animal desechando la primera gota y colocando en las tirillas reactivas para que el glucómetro pase a leer la cantidad de glucosa. Esta medición se la realizó 30 min, 60 min y 120 min después de haber administrado los tratamientos durante 15 días consecutivos.

 
Análisis estadístico.
 
Para el análisis estadístico de las variables cuantitativas se empleó el análisis ANOVA para determinar si existen diferencias significativas para la variable evaluada.
 
 
RESULTADOS

 
Tamizaje fitoquímico.
 
Tal como se Muestra en la tabla 2 los resultados del estudio fitoquímico preliminar se determinaron que los metabolitos secundarios que estuvieron presentes tanto en el extracto hidroalcohólico y acuso de las hojas de la Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam), fueron alcaloides, flavonoides, fenoles, taninos, azúcares reductores.
 

 
Tabla 2. Resultados del tamizaje fitoquímico en los extractos hidroalcohólico y acuoso.
 
 
Evaluación de la toxicidad de los extractos.
 
En la evaluación de la toxicidad aguda oral, la sintomatología observada en mayor frecuencia en relación directa con la dosis fue sedación y disminución de la actividad motora, que en algunos casos desapareció en las primeras 24 horas luego de la administración.

 
Evaluación de la actividad Hipoglucémica.
 
Previamente a los ensayos de la actividad hipoglucemiante in vivo, fue necesario obtener ratas (Rattus norvegicus) que presenten la enfermedad de Diabetes mellitus tipo 2, para este objetivo fue utilizado el medicamento Metformina/Glibenclamida diluido en propilenglicol al 15% a una dosis de 100 mg/kg, la (Fig. 1) muestra la efectiva inducción de la Diabetes mellitus en ratas saludables del género Rattus norvegicus, después de los días de inoculación del medicamento fue mostrado diferencia significativa al compararlo con el grupo control (“Ratas” saludables).
 
 
                                                 
 

 
 
Figure 1. Rattus (Rattus norvegicus) inducidas con Diabetes mellitus tipo 2. Mediante la administración intraperitoneal de medicamento Metformina/Glibenclamida diluido en propilenglicol al 15% a una dosis de 100 mg/kg por un periodo de 48 horas en condiciones de laboratorio (DIABETICO) fueron inducidas 10 ratas (Rattus norvegicus) a la enfermedad de Diabetes mellitus tipo 2. Como grupo control, fueron usados 10 animales inoculados con suero fisiológico (CONTROL).
 
 
Después de inducir al grupo de animales la Diabetes mellitus tipo 2, se decidió evaluar el tiempo que estos animales podían permanecer con esta enfermedad, debido a que se sabe que el Metformina/Glibenclamida provoca una inestabilidad homeostática alterando directamente a las células beta pancreáticas, originando de esta forma una alteración en la síntesis de insulina en estos organismos; en este sentido, existe un tiempo en el cual estos animales consiguen recuperar la homeostasis. La eficiencia de la inducción de Diabetes mellitus en Ratas (Rattus norvegicus) durante el periodo experimental en este trabajo, es mostrado en la Fig. 2
 
 
 

 
 
Figure 2. Inducción de Ratas (Rattus norvegicus) con Diabetes mellitus tipo 2 durante 15 días. Fue evaluado la hiperglucemia del grupo de Ratas (Rattus norvegicus) inducidas a Diabetes mellitus tipo 2 Metformina/Glibenclamida diluido en propilenglicol al 15% a una dosis de 100 mg/kg durante quince días y el grupo de Ratas (Rattus norvegicus) saludables fueron usadas como CONTROL.
 
 
Después de realizar la caracterización del modelo de estudio con Ratas (Rattus norvegicus), el objetivo de este trabajo es evaluar la capacidad de los extractos hidroalcohólico y acuoso a partir de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam) sobre la hipoglicemia
 
 
En la tabla 3 se evidencian los valores del día 1 los 8 grupos alcanzaron valores que se encuentran en un rango entre 140 y 165 mg/dl con lo que se confirmó la inducción a la patología; el grupo blanco presentó valores de hasta 85mg/dl. el grupo control positivo presentó una ligera disminución de glucemia en los diferentes tiempos; los grupos extractos acuoso de 125 ppm, 250 ppm y 400 ppm siguen la tendencia de disminución de glucosa sin una diferencia marcada por ser el primer día de experimentación, de manera similar los grupos de extractos hidroalcohólico de 125 ppm, 250 ppm y 400 ppm disminuyen sus valores glucémicos, siendo un efecto mayor a concentraciones de 250 ppm y 400 ppm.
 
 
 
Tabla 3. Niveles de Glucemia en el día 1.
 
 
En la tabla 4 se evidencia los resultados del día 7 el grupo perteneciente al control negativo mostró valores en el rango de 145 a 150 mg/dl, el cual en comparación con el primer día de la experimentación, tiende a disminuir debido a que el organismo de los animales empieza a eliminar el polisacárido de manera natural. Con respecto a los extractos, la glucemia va disminuyendo, mínimamente, pero aún no se evidencia su grado hipoglucémico.
 

 
Tabla 4. Niveles de Glucemia en el día 7.
 
 
El día 15 mostró que el grupo blanco no tiene diferencias mayores con respecto a los otros días ya que han sido alimentados de manera normal tal como lo muestra la Tabla 5; el grupo de control negativo tiende a una reducción normal sin embargo se mantuvo la hiperglucemia en valores entre 129 y 125 mg/dl. El control positivo disminuye casi a los valores normales de glucemia del blanco esto determinó su efecto como antidiabético oral al inhibir la absorción y captación de glucosa en el organismo. Los extractos acuoso e hidroalcohólico de 125 ppm y 250 ppm denotó que la glucemia es menor en comparación con el resto de los días de tratamiento. El extracto acuoso e hidroalcohólico de 400 ppm son los que mostraron una mejor actividad hipoglucémica debido a que los valores de glucosa en la sangre al final de la experimentación están entre los 88 mg/dl, datos similares al fármaco y con una diferencia mínima con respecto al blanco.  
 


 
Tabla 5. Niveles de Glucemia en el día 15.
 
       
 
 
Los resultados muestran que existe efectos hipoglucémicos de los extractos acuosos e hidroalcohólicos, porque hubo diferencias significativas respecto al control negativo, mediante el test de ANOVA para datos agrupados con un intervalo de confianza del 95%. Además existió diferencias significativas entre los extractos acuosos e hidroalcohólicos con valor de p = 0,00; mientras que por el contrario no hay diferencias entre el extractos acuoso e hidroalcohólico de 400 ppm, lo que indicó que tienen un igual efecto hipoglucémico.

 
DISCUSIÓN

 
Los efectos hipoglucemiantes observados en los extractos hidroalcohólico y acuoso a partir de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam) tienen resultados similares al trabajo realizado por S.M.D. NALINIE WICKRAMASINGHE quien evaluó los efectos del agua caliente sobre los extractos de hojas de Artocarpus heterophyllus como material vegetal completo sobre la tolerancia a la glucosa de sujetos humanos normales y pacientes diabéticos de inicio en la madurez. Los extractos de Artocarpus heterophyllus mejoraron significativamente la tolerancia a la glucosa en sujetos normales y pacientes diabéticos21. A partir del estudio realizado en 1991 por S.M.D. NALINIE WICKRAMASINGHE no existe bibliografía que respalde dichos resultados.
 
Sin embargo, existen estudios relacionados al efecto hipoglucémico que presenta las hojas del Fruto de pan (Artocarpus altilis) que es una especie del género Artocarpus. En el trabajo titulado “Efecto hipoglucemiante de las hojas del Artocarpus altilis en ratas aloxanizadas, dicho trabajo de investigación recabó información importante acerca del efecto hipoglucemiante de extractos etanólicos de hojas de Artocarpus altilis a diferentes concentraciones ( 25%, 50% y 75%) respectivamente, demostrando que el extracto etanólico de hojas de Artocarpus altilis a una concentración de 75%, fueron efectivas en la disminución de los niveles de glucosa sanguínea en contraste con las demás concentraciones usadas y de la Glibenclamida respectivamente22.
 
Así mismo, se ha estudiado el extracto acuoso de las hojas Artocarpus altilis en el trabajo titulado “Actividad hipoglucemiante y antioxidante in vitro de algunas plantas medicinales utilizadas en el tratamiento de la diabetes en el sur de Ecuador” presentaba actividad hipoglucemiante ya que ha sido utilizada como planta medicinal para controlar los niveles de azúcar en el sur de Ecuador23.
 
Al comparar los resultados obtenidos con los extractos a partir de la cáscara los metabolitos secundarios identificados de manera cualitativa son similares29, confirmando así su capacidad antioxidante para disminuir el efecto hipoglucémico.
 
Los resultados obtenidos respaldan los hallazgos previos de Chandrika30 donde indica que la actividad hipoglucemiante del extracto de hoja de Yaca (Artocarpus heterophyllus) está mediada principalmente por flavonoides, que tienen una mayor solubilidad en extracto acuoso. Por lo tanto, en el presente estudio, se investigaron los efectos de los extractos hidroalcohólico y acuoso de hojas de Yaca en la disminución de los niveles de glucosa en ratas (Rattus norvegicus). Los resultados proporcionan evidencia que los extractos acuosos e hidroalcohólicos a una concentración de 400 ppm tienen efectos hipoglucémicos hasta en un 40% tal como lo muestra la Tabla 6. Este efecto sobre la hipertrigliceridemia diabética en ratas tratadas con la fracción hidroalcohólica y acuosa podría deberse a un mejor control glucémico.
 
Para obtener evidencia que confirme los puntos de vista, es necesario realizar más estudios sobre los efectos de la fracción hidroalcohólica y acuosa en los niveles de colesterol LDL y lipoproteína de alta densidad (HDL). Una ingesta elevada de grasas y un aumento de los niveles de ácidos grasos libres en la circulación se relacionaron con el desarrollo de la resistencia a la insulina31.

 
CONCLUSIÓN

 
En conclusión, los datos obtenidos del presente estudio indican que las fracciones de extractos hidroalcohólico y acuoso de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus) pueden contener uno o más principios activos que producen un efecto hipoglucemiante significativo. Esta investigación revela que las fracciones de extractos hidroalcohólico y acuoso de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus) tienen el potencial de convertirse en un fármaco antidiabético natural que puede ejercer efectos hipoglucémicos.

 
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Received: 28  May 2023/ Accepted: 15 July  2023 / Published:15 September 2023
 

 
Citation: Flores Fiallos L Flores Fiallos M,, Rodríguez Basantes A I, Guadalupe Alcoser M A,0 Godoy Ponce S C. Actividad hipoglucémica de las hojas de Yaca (Artocarpus heterophyllus Lam). Revis Bionatura 2023;8 (3) 10. http://dx.doi.org/10.21931/RB/2023.08.03.10
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