Metabolitos secundarios, potencial antioxidante e hipoglucémico in vitro del maíz (Zea mays L.) cabanita procedente de Caylloma, Arequipa

Abstract

El maíz Cabanita es originario de la región Arequipa y constituye un importante recurso alimentario y económico para muchas comunidades andinas de la región. El presente estudio tuvo por objetivo evaluar tres tipos de maíz Cabanita (blanco, rojo y anaranjado) en relación a sus metabolitos secundarios (polifenoles libres y ligados, y carotenoides), la capacidad antioxidante hidrofílica y lipofílica in vitro (métodos inhibición de ABTS y DPPH), y la actividad de inhibición de las enzimas α-glucosidasa y α-amilasa de relevancia para el control de la hiperglicemia a tres estados de madurez del grano (S1-leche, S2-masa, y S3 madurez fisiológica). La composición en metabolitos secundarios (polifenoles y carotenoides) fue variable según el tipo de maíz, y todas las muestras presentaron potencial antioxidante e hipoglucémico in vitro. El contenido de fenólicos totales (UHPLC) disminuyó con el estado de madurez (excepto las antocianinas que aumentaron de S1 hasta S3). El maíz anaranjado se destacó por presentar un mayor contenido de carotenoides totales del tipo xantófilas (luteína y zeaxantina) (3,19-5,87 µg/g base seca), los cuales disminuyeron en el estado S3. La capacidad antioxidante y el potencial hipoglucémico in vitro fue mayor en la fracción hidrofílica y se correlacionaron significativamente con los compuestos fenólicos de la fracción libre (AHB). Estas propiedades disminuyeron a mayor estado de madurez del grano. El maíz blanco presentó una mayor inhibición de la α-glucosidasa y α-amilasa en S1 (40 por ciento a 10 mg y 55 por ciento a 125 mg de dosis de muestra, respectivamente). Estos resultados sugieren que el consumo de maíz Cabanita blanco y anaranjado sería más apropiado en los estados S1 y S2 por sus mayores contenidos de compuestos fenólicos, carotenoides y propiedades bioactivas in vitro. En el caso del maíz rojo, su consumo sería más adecuado en S3 por sus mayores contenidos de fenólicos totales y antocianinas.

Cabanita maize is native from the region of Arequipa (Peru) and represents an important economical and food resource for Andean communities from this region. The objective of current research was to study the secondary metabolite profiles (free and bound phenolic compounds and carotenoids), the in vitro hydrophilic and lipophilic antioxidant capacity (ABTS and DPPH methods), and the inhibition of α-amylase and α-glucosidase enzymes relevant for hyperglycemia modulation from three types of Cabanita maize (white, red, and orange) at three maturity stages (S1-milk, S2-dough, S3-mature). A variable secondary metabolite composition was observed among all maize types, and all samples had in vitro antioxidant and anti-hyperglycemic properties. The total phenolic content (UHPLC) decreased with kernel development (with exception of anthocyanins which increased from S1 to S3). Orange maize was remarkable due to its highest total carotenoid contents of the xanthophyll type (lutein and zeaxanthin) (3.19-5.87 µg/g dried weight, DW) which decreased at S3. The in vitro antioxidant and hypoglycemic potential were high in the hydrophilic fraction and was highly correlated with the free phenolic fraction (HBA). Both properties decreased with kernel maturity. The white maize showed the highest α glucosidase and α-amylase inhibition at S1 (40 por ciento at 10 mg, and 55 por ciento at 125 mg of sample dose, respectively). These results suggest that the intake of white and orange maize would be more adequate at S1, and S2 due to their higher phenolic and carotenoid contents, and in vitro bioactivity. The consumption of red maize would be better at S3 for its higher total phenolic and anthocyanin contents.