Efecto del extracto seco del pericarpio de naranja (Citrus sinensis) en hiperglucemia de Rattus norvegicus con diabetes mellitus tipo 2 inducida experimentalmente, Arequipa 2016

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS DE LA NUTRICIÓN. “EFECTO DEL EXTRACTO SECO DEL PERICARPIO DE NARANJA (Citrus sinensis) EN HIPERGLUCEMIA DE Rattus norvegicus CON DIABETES MELLITUS TIPO 2 INDUCIDA EXPERIMENTALMENTE, AREQUIPA 2016” Tesis presentada por las Bachilleres: APAZA CONDORI CELIA ROSELLO APAZA MARIA DEL PILAR. Para optar el Título Profesional de Licenciadas en Nutrición Humana. Asesor: Lic. Jorge Louis Rodríguez Quispe. AREQUIPA - PERÚ 2017.

(2) JURADO CALIFICADOR. ______________________ PREDIDENTA Dra. Ana Margoth Rivera Portugal. ______________________ SECRETARIA Lic. María E. Sandra Solís Ferrel. ______________________ MIEMBRO Lic. Jorge Louis Rodríguez Quispe.

(3) DEDICATORIA. Dedico mi Tesis principalmente a Dios por haberme permitido llegar hasta este momento tan importante de mi formación profesional.. A mis padres por el ser el pilar más importante de mi vida, por su apoyo constante y por haberme sabido formar con buenos hábitos y valores, lo cual me ha ayudado a culminar mi carrera profesional. A mi hermana Carmen por sus consejos y apoyo incondicional, que me ha ayudado a salir adelante en los momentos más difíciles.. A mi asesor de tesis Lic. Jorge Louis Rodríguez por su valiosa guía y ayuda durante el desarrollo de nuestra investigación. A mi amiga Celia por su amistad y porque entre risas, bromas y enojos hemos culminado con éxito nuestra tesis. Y a todas las personas que ayudaron directamente e indirectamente en la realización de mi tesis.. María del Pilar..

(4) DEDICATORIA A Dios. Por haberme guiado por el buen camino y por haberme dado fuerzas para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor.. A mi familia. A mis padres por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, su compresión y por la motivación constante que me ha permitido a no desfallecer ni rendirme durante mi formación profesional y elaboración de mi tesis, pero más que nada, por el amor que me han dado. A mis hermanos por estar conmigo y apoyarme siempre, los quiero mucho.. A mi asesor. Lic. Jorge Louis Rodríguez por toda su colaboración brindada y motivación para la elaboración de esta tesis porque con cada una de sus valiosas aportaciones hicieron posible que esta investigación se realice. A mi amiga María y compañera de tesis que nos apoyamos mutuamente durante el desarrollo de nuestra investigación, así como también agradecerle por su valiosa amistad. Finalmente agradecer aquellas personas que apoyaron en cada etapa del desarrollo de la investigación y ayudaron aclarar aquellas dudas presentadas en la elaboración de la tesis.. Celia..

(5) CONTENIDO. RESUMEN…………………………………………………………………….…..……6 SUMARY……………………………………………………………………..…..…….7 CAPÍTULO I. GENERALIDADES ....................................................................... 8 1.1. INTRODUCCIÓN .................................................................................. 8. 1.2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................. 10. 1.3. ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN ............................................ 12. 1.4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................. 14. 1.5. OBJETIVOS........................................................................................ 14. 1.5.1. OBJETIVO GENERAL: ................................................................. 14. 1.5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ....................................................... 14. 1.6. HIPÓTESIS:........................................................................................ 14. CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO.................................................................... 15 2.1. DIABETES MELLITUS TIPO 2............................................................ 15. 2.1.1. DEFINICIÓN................................................................................. 15. 2.1.2. CLASIFICACIÓN .......................................................................... 16. 2.1.3 FISIOPATOLOGIA DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2 ............. 18 2.1.3.1 MUERTE DE LAS CÉLULAS Β-PANCREÁTICAS EN LA DIABETES MELLITUS TIPO 2................................................. 19 2.1.3.2 GLUCOGENÓLISIS .................................................................. 20 2.1.3.3 GLUCONEOGÉNESIS .............................................................. 21 2.1.3.4 FACTORES IMPORTANTES EN A FISIOPATOLOGIA DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2.................................................. 22 2.1.4. PÁNCREAS ENDOCRINO ........................................................... 23. 2.1.4.1 2.1.5. INSULINA ................................................................................ 23. SÍNTOMAS Y COMPLICACIONES DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2 .......................................................................................... 25. 2.1.5.1. SÍNTOMAS............................................................................. 25.

(6) 2.1.5.2. COMPLICACIONES .............................................................. 25. 2.1.6. CRITERIOS PARA DIAGNÓSTICO DE DIABETES TIPO 2 ........ 26. 2.1.7. TRATAMIENTO DE DIABETES MELLITUS TIPO 2 ...................... 27. 2.1.7.1 RECOMENDACIONES NUTRICIONALES ............................... 27 2.1.7.2 TRATAMIENTO FARMACOLÓGICO ....................................... 28 2.2. NARANJA ........................................................................................... 29. 2.2.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES ............................................. 29. 2.2.1.1. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA………………………..……...30. 2.2.1.2. ASPECTOS BOTÁNICOS……………..……………………......30. 2.2.1.3 ORIGEN GEOGRÁFICO………………………..…………...........31 2.2.1.4 DISPONIBILIDAD………………………..…………………...........31 2.2.2. BENEFICIOS DE LA CÁSCARA DE NARANJA ........................... 33. 2.2.3. COMPOSICIÓN FÍSICOQUÍMICA DE LA CÁSCARA DE NARANJA …………………………………………………………………………..35. 2.2.3.1 COMPOSICIÓN NUTRICIONAL ............................................... 35 2.2.3.2 COMPUESTOS FENÓLICOS ................................................... 36 2.2.4. MECANISMOS DE ACCIÓN DE LOS FLAVONOIDES ................ 38. 2.2.5. EXTRACTO SECO ....................................................................... 39. CAPITULO III. DISEÑO METODOLÓGICO ..................................................... 40 3.1. TIPO DE ESTUDIO............................................................................. 40. 3.2. POBLACIÓN Y MUESTRA ................................................................. 41. 3.2.1. MUESTRA O UNIDAD BIOLÓGICA: ............................................ 41. 3.2.1.1 CRITERIOS DE EXCLUSION E INCLUSION ............................ 41 3.2.2 3.3. MUESTREO: ................................................................................ 41. VARIABLES ........................................................................................ 43. 3.3.1 IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES ................................................. 43 3.3.2 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ...................................... 44 3.4. DISEÑO EXPERIMENTAL .................................................................. 45. 3.4.1. DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL .......................... 46.

(7) 3.4.2.1 LUGAR DE EXPERIMENTACIÓN............................................. 46 3.4.2.2 ETAPA DE ADAPTACIÓN ........................................................ 46 3.4.2.3 ETAPA EXPERIMENTAL .......................................................... 46 3.5. MÉTODO Y TÉCNICAS ...................................................................... 48. 3.5.1 OBTENCIÓN DEL EXTRACTO SECO DE PERICARPIO DE NARANJA ……………………………………………………………………………..48 3.5.1.1 MATERIA VEGETAL................................................................ 48 3.5.1.2 ADQUISICIÓN DE LA MATERIA VEGETAL……………..…….48 3.5.1.3 PRE TRATAMIENTO DE LA MATERIA VEGETAL…………....48 3.5.1.4 SECADO DE LA MATERIA VEGETAL…………………..…...…49 3.5.1.5 REDUCCIÓN DE TAMAÑO……………………………..………..49 3.5.1.6 DETERMINACIÓN DE HUMEDAD DE LA MATERIA VEGETAL………………………………………………………..……………..49 3.5.1.7 EXTRACCIÓN DE LOS COMPUESTOS FENÓLICOS…….....49 3.6. ORGANIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ........................................ 55. 3.7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ................................................................... 57. CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................. 58 4.1. RESULTADOS……………………..……………………………………....59. 4.2. DISCUSIÓN………..……………………………………………………….66. CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................ 69 5.1 CONCLUSIONES…………………………………..……………………….70 5.2 RECOMENDACIONES…………………………..…………………………71 BIBLIOGRAFIA………………………………………..……………………………..72 ANEXOS…………………………..………………………………………………….77.

(8) ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA N° 1: HISTORIA NATURAL DE DIABETES MELLITUS TIPO 2……………………………………………………………………..19 FIGURA N° 2: CRITERIOS DE DIAGNÓSTICO PARA DIABETES MELLITUS TIPO 2...……………….………………………………………..….26 FIGURA N° 3: MECANISMO DE ACCIÓN DE LA METFORMINA…….…....…29 FIGURA N° 4: PARTES DE LA NARANJA……………...…………………….….31 FIGURA N° 5: CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS FENÓLICOS….….36 FIGURA Nº 6: ESQUEMA DEL PERCOLADOR………………………………....50 FIGURA Nº 7: ESQUEMA DEL ROTAVAPOR……………………………….…..51. ÍNDICE DE GRÁFICOS GRAFICA N° 1: PERÚ PRODUCCIÓN DE NARANJA 2000 – 2016….……….32 GRAFICA N° 2: RESUMEN DEL EFECTO DE LAS CUATRO SEMANAS DE TRATAMIENTO …………………….........................…………64.

(9) ÍNDICE DE TABLAS TABLA 1. COMPARACION DE GLUCEMIA……………………………………..27 TABLA 2. EVALUACIÓN DE LA GLUCEMIA DESPUÉS DE 7 DÍAS DE LA INDUCCIÓN………………………….….…...…………………..….…59 TABLA 3. EFECTO DE LA PRIMERA SEMANA DE TRATAMIENTO……...…60 TABLA 4. EFECTO DE LA SEGUNDA SEMANA DE TRATAMIENTO…….....61 TABLA 5. EFECTO DE LA TERCERA SEMANA DE TRATAMIENTO….....…62 TABLA 6. EFECTO DE LA CUARTA SEMANA DE TRATAMIENTO……....…63 TABLA 7. COMPARACIÓN DE LA DOSIS A DIFERENTES CONCENTRACIONES………………….…………………………..….65.

(10) RESUMEN Se evaluó el efecto del extracto seco del pericarpio de naranja (Citrus sinensis) en hiperglucemia de Rattus norvegicus con Diabetes Mellitus tipo 2 inducida experimentalmente. Para llevar a cabo el presente estudio se utilizaron 24 ratas machos con un promedio de edad entre 4 a 5 meses y un peso promedio de 200 a 400g, aparentemente sanos; distribuidas en cinco grupos: Grupo Blanco (sin tratamiento), Grupo control (+) con inducción y Metformina, Grupo control (-) con inducción y sin tratamiento, Grupo Experimental A y B (con inducción y tratamiento de extracto seco del pericarpio de naranja). Cada grupo constituido por cinco unidades experimentales, a excepción del Grupo Blanco conformado por 4 ratas. La alimentación para todas se basó en dieta habitual más agua a libre demanda. Inicialmente se indujo a diabetes experimental tipo 2 mediante la administración de Streptozotocina-Nicotinamida, a dosis de 60mg/kg y 230mg/kg respectivamente, confirmándola mediante el monitoreo de la variación de glucemia de los ejemplares diabéticos; posteriormente, durante 28 días recibieron el tratamiento después de la alimentación. El efecto sobre la glucosa postprandial del extracto seco del pericarpio de naranja fue evaluado cada semana durante 28 días posteriores a la inducción de diabetes experimental, mostrando una disminución estadísticamente significativa en los grupos experimentales A y B con la dosis a concentraciones de 0.21 g/kg/ml/día y 0.35g/kg/ml/día respectivamente, ambos grupos experimentales disminuyeron la glucosa postprandial progresivamente desde la primera semana hasta la cuarta semana de tratamiento con diferencias significativas (P<0.05) y altamente significativas (P<0.01); siendo el grupo EB el que llegó a parámetros normales de glucosa, presentando una diferencia altamente significativa (P<0.01) al finalizar el tratamiento. Palabras clave: Pericarpio de naranja, diabetes, extracto seco, glucosa postprandial.

(11) SUMMARY The effect of the orange pericarp dry extract (Citrus sinensis) on the hyperglycemia of Rattus norvegicus with experimentally induced Diabetes Mellitus type 2 was evaluated. To carry out the present study we used 24 male rats with an average age between 3 to 5 months and an average weight of 200 to 400g, apparently healthy; they were distributed in five different groups: The White Group (without treatment), The Control Group (+) with induction and Metformin, the Control Group (-) with induction and without treatment, Experimental Group A and B (with induction and treatment of orange pericarp dry extract). Each group consists of five experimental units, with the exception of the White Group conformed by 4 rats. Food for all was based on regular diet plus water on demand. Initially, diabetes type 2 was induced by the administration of Streptozotocin-Nicotinamide, at a dose of 60mg / kg and 230mg / kg respectively, confirming it by monitoring the blood glucose variation of the diabetic individuals; subsequently, for 28 days they received treatment after feeding. The effect on postprandial glucose of the orange pericarp dry extract was evaluated every week for 28 days after the induction of experimental diabetes, showing a statistically significant decrease in the experimental groups A and B with the dose at concentrations of 0.21g/kg/ml/day and 0.35g/kg/ml/day respectively,. both. experimental. groups. decrease. postprandial. glucose. progressively since the first week until the fourth week of treatment with significant differences (P <0.05) and highly significant (P <0.01), being the EB group that reached normal glucose parameters, presenting a highly significant difference (P <0.01) at the end of the treatment. Key words: Orange pericarp, diabetes, dry extract, postprandial glucose..

(12) CAPÍTULO I. GENERALIDADES 1.1. INTRODUCCIÓN La Diabetes Mellitus tipo 2 es actualmente un problema de salud pública por su alta prevalencia que se ha duplicado desde 1980 hasta el año 2016, pues ha pasado del 4,7% al 8,5% en la población adulta. Este último Informe mundial sobre la diabetes publicado por la OMS pone de relieve la enorme escala del problema; debido a los cambios que existe en los hábitos alimentarios, como el estilo de vida, en el que predomina el sedentarismo combinada con una alimentación alta en carbohidratos y grasas, esto podría conducir en un futuro a la presencia de diabetes.1 Con la diabetes mellitus tipo 2 el cuerpo no produce suficiente insulina o las células no hacen uso de la misma. La insulina es necesaria para que el cuerpo pueda usar la glucosa como fuente de energía. 2. 8.

(13) Por años se han utilizado numerosas plantas y frutas como parte del tratamiento del control de la diabetes mellitus tipo 2; y hoy en día se han convertido en una alternativa cada vez más recurrida para numerosas patologías. Su empleo goza de una gran aceptación por parte de la población en general, tal es el caso de la naranja. La naranja en su mayoría se consume el jugo o el fruto, y es desechada la cascara sin darle una mayor utilidad. En vista de que hoy en día la fitoterapia ha surgido como una medicina alternativa de gran auge, por sus prometedoras perspectivas y fácil acceso; nace la necesidad de un avance en los estudios de las plantas naturales para contrarrestar esta devastadora enfermedad.3 Para obtener una nueva alternativa eficaz y segura se investigó el efecto del extracto seco del pericarpio de naranja (Citrus sinensis) en glucemia de Rattus norvegicus con diabetes mellitus tipo 2 inducida experimentalmente, para su posterior uso en tratamientos de esta enfermedad. Es por ello que se sugiere prestarle mayor importancia a la cascara de naranja debido a que contribuye a regular los niveles de glucosa en sangre, para mejorar la calidad de vida de estas personas.. 9.

(14) 1.2. JUSTIFICACIÓN. La Diabetes Mellitus tipo 2 es una enfermedad crónica no transmisible que se debe a una insuficiente secreción de la hormona insulina o cuando el organismo no puede utilizar con eficacia la insulina que se produce. El efecto de la diabetes no controlada es la hiperglucemia que con el tiempo puede dañar gravemente muchos órganos del cuerpo y provocar ataques cardiacos, accidentes cerebrovasculares, neuropatías, insuficiencia renal, ceguera e infecciones que pueden necesitar amputación. Según las estimaciones del último Informe Mundial sobre la Diabetes de la Organización Mundial de la Salud (OMS), 422 millones de adultos en todo el mundo tenían diabetes en el año 2014.. En la última década, la. prevalencia de la diabetes ha aumentado más deprisa en los países de ingresos bajos y se pre visiona que la diabetes será la séptima causa de muerte en el mundo para el año 2030. 1 En nuestro país más de un millón de peruanos padecieron de diabetes y el 98% de los diabéticos de Perú presenta Diabetes mellitus tipo 2 de acuerdo al Ministerio de Salud (MINSA) 2015.4 En Arequipa en el año 2011 había 60 mil personas que padecían de diabetes y otras 60 mil pre-diabéticas, reveló el Dr. Jorge Calderón presidente de la Asociación de Diabetes del Perú.5 En la medicina tradicional las frutas, flores, hojas, corteza y raíz de la planta de la Naranja han sido utilizadas para diversos propósitos medicinales, siendo uno de ellos la diabetes. Debido a la falta de acceso a los fármacos para controlar la Diabetes a precios asequibles, la población más afectada por esta enfermedad no ha logrado recibir los tratamientos adecuados; es por eso que la OMS propicia el estudio e investigaciones de las plantas. 10.

(15) medicinales u otras alternativas naturales como la medicina tradicional, que es practicada aproximadamente por un 70% de la población peruana. 6 Se considera que la naranja es una fruta de escaso valor calórico, con un aporte interesante de fibra soluble (pectinas), cuyas principales propiedades se relacionan con la disminución del colesterol y la glucosa en sangre, así como con el desarrollo de la flora intestinal. En su composición también cabe destacar la elevada cantidad de ácido ascórbico o vitamina C. El pericarpio de la Naranja comúnmente conocida como cáscara, gracias a su contenido en compuestos bioactivos, sobre todo fenólicos y polifenólicos, tienen efectos positivos en la salud debido a su actividad antimicrobiana y antioxidante.7 Se plantea el estudio, con el propósito de conocer el efecto del pericarpio de la naranja sobre la Diabetes mellitus tipo 2 y de esta manera poder aprovechar los beneficios de esta parte del fruto que generalmente se desecha, además servirá como base para realizar más estudios del pericarpio de la Naranja que podrán ser utilizados para el tratamiento de esta enfermedad. Asimismo, la investigación proporcionará a los profesionales de Salud nuevas alternativas de solución y recomendaciones para el tratamiento de la Diabetes mellitus tipo 2. En el sentido de que la Diabetes y sus complicaciones, como la discapacidad y muerte conllevan a importantes pérdidas económicas para las personas que la padecen y sus familias, así como para los sistemas de salud y las economías nacionales por los costos médicos directos debido a la hospitalización prolongada, nuestro estudio pretende prevenir estas consecuencias.. 11.

(16) 1.3. ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN. En el 2008 Hernández D. y Huete P. realizaron el trabajo de investigación titulado “Determinación de la actividad inhibitoria de Morinda citrifolia, Passiflora edulis y Citrus sinensis sobre la enzima α-glucosidasa mediante espectrofotometria UV-vis. De los cinco extractos secos obtenidos a partir de frutos y hojas de las especies vegetales Morinda citrifolia, Citrus sinensis y Passiflora edulis (hojas) utilizadas por los autores, cuatro de ellos presentaron acción inhibitoria con respecto a la enzima αglucosidasa, estos fueron los extractos de Morinda citrifolia (hojas), Morinda citrifolia (fruto), hojas de Passiflora edulis, Citrus sinensis (hojas) y pericarpio de Citrus sinensis, con porcentajes de 7.6%, 0.0%, 9.3%, 3.7 % y 28,68 % respectivamente. La especie que presentó mayor eficacia fue Citrus sinensis, procedente del pericarpio de su fruto.3 En el 2007 Hernández G. realizó el trabajo de investigación titulado “Evaluación del Efecto Antihiperglucémico del Bagazo de Naranja (Citrus sinensis var. Valencia) en Estudios in vitro e in vivo”. Para este estudio utilizó 58 ratas, las cuáles presentaron el peso requerido para la inducción (280 a 330 g), se les indujo diabetes empleando EZT 45 mg/kg de peso corporal inyectada en el área intraperitoneal, tres días después de la inyección se cuantifico la glucosa en sangre. Las ratas que presentaron niveles de glucosa en sangre mayores a 180 mg/dl, se consideraron como animales con diabetes, estas fueron tratadas con diferentes dosis de harina de bagazo de naranja deshidratada quedando de la siguiente manera: grupo control (0 g/kg) y tres grupos experimentales con. 0.35,. 0.21 y 0.07 g de fibra total/Kg de peso, la dosis con mayor efecto fue 0.21 g/kg, con una disminución estadísticamente significativa (P = 0.0027) a partir del cuarto día hasta finalizar el tratamiento . Para la obtención de la harina se extrajo el jugo, el bagazo de la naranja se llevó a una estufa a. 12.

(17) 70° por 7h, después de ello se molió en una licuadora doméstica, obteniéndose harina de bagazo de naranja, con el fin de reducir el tamaño de partículas se procedió a tamizar, lo que paso por la malla se le denomino fibra tamiz y la harina retenida se identificó como fibra residual. 2 En el año 2006 Jung U., Lee M. y col. investigaron el efecto de los flavonoides de los cítricos sobre el metabolismo de los lípidos y glucosa, afectando la expresión génica de las enzimas reguladoras; en ratones con Diabetes mellitus tipo 2. Como resultados obtuvieron que los flavonoides hesperidina y naringina aumentaron significativamente el nivel de ARNm de glucoquinasa, mientras que la naringina también disminuyó la expresión de mRNA de fosfoenolpiruvato carboxianinasa y glucosa-6fosfatasa en el hígado. Además, la expresión de la proteína transportadora 2 de la glucosa hepática se redujo significativamente. Así también, la hesperidina y la naringina disminuyeron eficazmente los niveles de ácidos grasos libres de plasma y triglicéridos hepáticos, simultáneamente redujeron la oxidación de ácidos grasos hepáticos. Los dos flavonoides también condujeron a una disminución parcial en los niveles de colesterol hepático y plasmático. En consecuencia, los resultados de los investigadores sugieren que la hesperidina y la naringina son beneficiosas para mejorar la hiperlipidemia y la hiperglucemia en animales diabéticos de tipo 2 regulando parcialmente el metabolismo de los ácidos grasos y el colesterol y afectando la expresión génica de las enzimas reguladoras de la glucosa.7. 13.

(18) 1.4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿Cuál es el efecto del extracto seco del pericarpio de naranja (Citrus sinensis) en hiperglucemia de Rattus norvegicus con Diabetes Mellitus tipo 2 inducida experimentalmente, Arequipa 2016?. 1.5. OBJETIVOS 1.5.1. OBJETIVO GENERAL: Determinar el efecto del extracto seco del pericarpio de naranja (Citrus sinensis) en hiperglucemia de Rattus norvegicus con Diabetes Mellitus tipo 2 inducida experimentalmente, Arequipa 2016.. 1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: . Evaluar los niveles de glucosa después de la inducción a Diabetes Mellitus tipo 2.. . Evaluar los niveles de glucosa postprandial al inicio, durante y al finalizar el tratamiento con el extracto seco del pericarpio de naranja.. . Comparar el efecto de la dosis en diferentes concentraciones del extracto seco del pericarpio de naranja sobre los niveles de glucosa.. 1.6. HIPÓTESIS:. Es probable que el extracto seco del pericarpio de naranja evite la hiperglucemia postprandial, en ratas con Diabetes Mellitus Tipo 2 inducida experimentalmente.. 14.

(19) CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO. 2.1. DIABETES MELLITUS TIPO 2 2.1.1. DEFINICIÓN La diabetes es una enfermedad metabólica que se caracteriza por presentar altos niveles de glucosa en sangre (hiperglucemia) y trastornos del metabolismo de los carbohidratos, grasas y proteínas como consecuencia del defecto de secreción de la insulina o de una anormal resistencia a los efectos de ésta. La hiperglucemia crónica propia de la diabetes a largo plazo puede causar daños, disfunción e insuficiencia de diversos órganos, especialmente los ojos, riñones, nervios, corazón y vasos sanguíneos; además de amputaciones de las extremidades inferiores, los síntomas clásicos de una marcada hiperglucemia incluyen la poliuria (producción excesiva de orina), la polidipsia (incremento de la sed), la pérdida de peso, algunas veces polifagia (aumento anormal de la necesidad. 15.

(20) de comer) y la visión borrosa son síntomas cardinales de este padecimiento.8,9,10 Diversos mecanismos patogénicos están implicados en el desarrollo de la diabetes, esto comprende factores genéticos, ambientales (alimentación y obesidad) e inmunológicos y pueden producir, desde la destrucción de las células β del páncreas con el consiguiente déficit de la insulina, hasta alteraciones que ocasionan resistencia a la acción de la insulina.10 2.1.2. CLASIFICACIÓN 9 Existen distintos tipos de diabetes. La diabetes mellitus tipo 1 (anteriormente denominada diabetes insulinodependiente o juvenil) se caracteriza por la ausencia de síntesis de insulina. Y la diabetes mellitus. tipo. 2. (llamada. anteriormente. diabetes. no. insulinodependiente o del adulto) en que el organismo no produce bastante. insulina. o. no. puede. usarla. debidamente,. las. clasificaciones de la diabetes fueron desarrollados por un comité de expertos de la Asociación Americana de Diabetes (ADA) y por un comité asesor de la Organización Mundial de la Salud (OMS), es así que la diabetes se clasifica en las siguientes categorías: . Diabetes Mellitus tipo 1 o insulino dependiente.. . Diabetes Mellitus tipo 2 no insulino dependiente. . Diabetes Mellitus Gestacional (DMG). . Diabetes específica por otras causas (por ejemplo: MODY, fibrosis quística, diabetes inducida por medicamentos).11. A) DIABETES MELLITUS TIPO 1 O INSULINO DEPENDIENTE. Se define como una enfermedad de base autoinmune caracterizada por la destrucción de las células beta pancreática, lo que conduce. 16.

(21) a la deficiencia absoluta de insulina, de manera que el organismo no es capaz de mantener la glucemia y en consecuencia la normalidad metabólica. Generalmente afecta a menores de 30 años, los síntomas aparecen generalmente de forma brusca, con solo unos días o semanas de poliuria, polidipsia y pérdida de peso, con marcada hiperglucemia y siempre requieren tratamiento con insulina.12,17 B) DIABETES MELLITUS TIPO 2 NO INSULINO DEPENDIENTE. La diabetes mellitus tipo 2 es un grupo de trastornos con complejas anormalidades metabólicas y es la forma más común de diabetes, se presenta en personas mayores de 40 años y representa el 90 a 95% de todos los pacientes diabéticos. La Diabetes Mellitus tipo 2 es compleja e implica la interacción de factores ambientales (consumo calórico excesivo que conduce a la obesidad y la vida sedentaria) y genéticos, aunque existen 3 alteraciones constantes: Resistencia a la acción de la insulina en los tejidos periféricos: musculo, grasa y especialmente el hígado; Secreción alterada de la insulina en respuesta al estímulo con glucosa y Producción aumentada de glucosa por el hígado.13 C) DIABETES MELLITUS GESTACIONAL (DMG). La diabetes mellitus gestacional es un tipo de diabetes que se desarrolla solo durante el embarazo, se calcula que la prevalencia de diabetes gestacional es de 9.2%. Durante el embarazo la insulina aumenta para incrementar las reservas de energía. A veces, este aumento no se produce y puede originar diabetes durante el embarazo. Tampoco tiene síntomas y la detección se realiza tras el análisis rutinario al que se someten todas las embarazadas a partir de las 24 semanas de gestación.. 14. 17.

(22) D) DIABETES ESPECÍFICA POR OTRAS CAUSAS. Este tipo de diabetes incluye a pacientes que presentan defectos genéticos de las células ß, una de las formas es la de MODY (diabetes juvenil de comienzo en la madurez) y La segunda forma se asocia con mutaciones en el gen de la glucocinasa en el cromosoma 7p ; otros que presentan defectos genéticos de la acción de la insulina; enfermedades del páncreas exócrino; Endocrinopatías. (acromegalia,. l. síndrome. de. Cushing,. glucagonoma, feocromocitoma); Diabetes inducida por fármacos o sustancias químicas; Infecciones (rubéola congénita , virus Coxsackie B, citomegalovirus, adenovirus y parotiditis); Otros síndromes genéticos a veces asociados a la diabetes. 15 2.1.3 FISIOPATOLOGIA DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2 La Diabetes Mellitus tipo 2 está relacionada a la condición de obesidad, por lo tanto, con la resistencia a la insulina (RI), pero se requiere adicionalmente de un deterioro de la función de la célula β pancreática. Para vencer la RI, la célula β inicia un proceso que termina en el aumento de la masa celular, produciendo mayor cantidad de insulina (hiperinsulinismo), que inicialmente logra compensar la RI, y mantener los niveles de glucemia normales; sin embargo, con el tiempo, la célula β pierde su capacidad para mantener la hiperinsulinemia compensatoria, produciéndose un déficit relativo de insulina con respecto a la RI. Aparece finalmente la hiperglucemia, inicialmente en los estados postprandiales y luego en ayunas, a partir de lo cual se establece el diagnóstico de DM2.16, 18. 18.

(23) Figura N°01. Historia natural de la Diabetes Mellitus tipo 2 Fuente: Ludwig DS, Ebbeling CB. Type 2 Diabetes mellitus in Children. JAMA 2001. 2.1.3.1 MUERTE DE LAS CÉLULAS Β-PANCREÁTICAS EN LA DIABETES MELLITUS TIPO 2 La mayoría de los triglicéridos del cuerpo se encuentran en el tejido adiposo (>95%), y la lipólisis determina el suministro de ácidos grasos sistémicos; la insulina y las catecolaminas son los principales reguladores de este proceso. La insulina tiene un efecto antilipolítico, y durante la diabetes se pierde, incrementa la lipólisis e induce hipertrigliceridemia mediante la producción de lipoproteína de muy baja densidad (VLDL), proceso que contribuye a la aterogénesis. Las cadenas largas de ácidos grasos en el plasma normalmente son reguladas por la insulina, y durante la resistencia a la insulina, incrementan y producen toxicidad de células β (lipotoxicidad), que junto con la toxicidad de la glucosa dan el fenómeno diabético (glucolipotoxicidad). El tejido adiposo tiene la capacidad de liberar diversas proteínas diabetogénicas como el TNF, la IL-6, leptina, adipocitocinas, resistina y ácidos. 19.

(24) grasos libres, los cuales incrementan en la obesidad y pueden afectar a las células β.18,19 2.1.3.2 GLUCOGENÓLISIS 20 La glucogenólisis es el proceso mediante el cual se degrada el glucógeno. La importancia de este proceso en el hígado es el aporte de glucosa a la sangre con lo que contribuye al mantenimiento de la glucemia; sin embargo, en el músculo no hay aporte de glucosa a la sangre y el músculo utiliza la glucosa proveniente de la glucogenólisis. La glucógeno fosforilasa es la principal enzima de este proceso; actúa escindiendo los enlaces glicosídicos a1-4 utilizando un grupo fosfato, por lo que se forma glucosa-1-fosfato como producto. La glucógeno fosforilasa no rompe los enlaces a 1-6, para ello se requiere la participación de otra enzima: la enzima desramificante (a1-4 transglucosilasa, a1-6 glucosidasa). La fosforilasa va separando fosforolíticamente las glucosas de la cadena lineal hasta que faltan 4 residuos de glucosa para alcanzar un punto de ramificación; en ese momento interviene la desramificante; esta enzima tiene dos acciones: por su centro activo de transferasa, traslada un segmento de 3 residuos de glucosa hacia otra cadena de la molécula de glucógeno y por su centro de acción glucosidasa, escinde hidrolíticamente el enlace glicosídico a 1-6 rindiendo glucosa libre. De modo que la degradación del glucógeno da como productos glucosa-1-fosfato y glucosa libre. La glucosa-1-fosfato se convierte en glucosa-6-fosfato por acción de la enzima fosfoglucomutasa. El destino de la glucosa-6-fosfato difiere en hígado. y músculo como se había señalado. 20.

(25) anteriormente. En el hígado está presente la enzima glucosa-6fosfatasa; esta enzima hidroliza el enlace éster fosfato de posición 6 de la glucosa, de modo que se tienen los productos glucosa libre y fosfato inorgánico. La glucosa libre puede salir del hígado y pasar a la sangre. El músculo, sin embargo, carece de glucosa-6fosfatasa, de modo que en este tejido no se forma glucosa libre, por ello la glucosa-6-fosfato que se produce por degradación del glucógeno muscular no abandona ese tejido ya que no es reconocida por su transportador y es únicamente utilizada por el propio tejido muscular con fines energéticos. 2.1.3.3 GLUCONEOGÉNESIS 20 La gluconeogénesis es el proceso de síntesis de glucosa o de glucógeno a partir los principales sustratos que son los aminoácidos glucogénicos, lactato, glicerol y propionato. El hígado y los riñones son los principales tejidos gluconeogénicos. Primer rodeo metabólico La formación del ácido fosfoenolpirúvico a partir de pirúvico constituye el primer rodeo metabólico de la gluconeogénesis. En él intervienen varias enzimas: la pirúvico carboxilasa (principal enzima anaplerótica del ciclo de Krebs) que catalizará la formación de ácido oxalacético a partir del ácido pirúvico, seguidamente el ácido oxalacético se convierte en ácido L málico por la enzima L málico deshidrogenasa del ciclo de Krebs; este puede salir de la matríz. mitocondrial. mediante. transportadores. de. ácidos. dicarboxílicos y ya en el citosol se convierte de nuevo en ácido L málico por una L málico deshidrogenasa citoplasmática. La enzima. ácido. fosfoenolpirúvico. carboxiquinasa. (PEP. carboxiquinasa), específica de esta vía, convierte el ácido málico. 21.

(26) en ácido fosfoenolpirúvico; en esta reacción se requiere el consumo de GTP y se pierde CO2. Una vez formado el ácido fosfoenolpirúvico la vía procede por la inversión de las reacciones de la vía glucolítica hasta la formación de la fructosa 1,6-bisfosfato ya que todas las enzimas que participan catalizan reacciones reversibles. Segundo rodeo metabólico El. segundo. rodeo. metabólico. elude. la. reacción. de. la. fosfofructoquinasa 1 que es irreversible. La enzima que interviene es la bisfosfofructofosfatasa 1 que cataliza la reacción de fructosa 1,6-bisfosfato a fructosa-6-fosfato y es la enzima principal reguladora de esta vía. Tercer rodeo metabólico La glucosa-6-fosfato formada se convierte en glucosa libre por la acción. de. la. enzima. glucosa-6-fosfatasa.. Como. se. vio. anteriormente esta enzima interviene también en la glucogenólisis hepática y su acción permite que la glucosa formada pueda salir de este tejido. 2.1.3.4 FACTORES IMPORTANTES EN A FISIOPATOLOGIA DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2 Existen otros órganos involucrados en la fisiopatología de la diabetes mellitus tipo 2, dentro de ellos encontramos al intestino delgado donde el GLP1 es producido por las células L y el GIP por las células K, estas incretinas son producidas en respuesta a la ingesta de alimentos y con efecto sobre las células de los islotes de Langerhans, que aumentan la secreción y liberación de la insulina y disminuyen la secreción de glucagón dependiendo de la. 22.

(27) glucosa circulante. El “efecto incretina” consiste en la mayor liberación de insulina por el páncreas cuando el estímulo de glucosa es gastrointestinal, comparado a cuando el estímulo es endovenoso. Este efecto está alterado en pacientes con Diabetes Mellitus tipo 2.21. 2.1.4 PÁNCREAS ENDOCRINO El páncreas está representado por las células endocrinas que se localizan en los islotes de Langerhans que constituyen tan sólo el 2% de la masa pancreática. Existen dentro del islote cuatro tipos de células que dan lugar a las siguientes hormonas: 22 -. 20 % Células A (α): Glucagón (periféricas). -. 70 % Células B (β): Insulina y amilina (centrales). -. 5 a 10% Células D (δ): Somatostatina. -. 2% Células F: Polipéptido pancreático. 2.1.4.1. INSULINA La insulina es una hormona con dos cadenas peptídicas A y B de 21 y 30 aminoácidos, producida por las células beta pancreática en respuesta a niveles elevados de nutrientes en sangre, controlando funciones energéticas críticas como el metabolismo de la glucosa y de lípidos. Se sintetiza como una cadena única que recibe el nombre de preproinsulina, la cual es rota para dar una cadena más corta con dos enlaces intracatenarios mediante puentes disulfuro, esta molécula se denomina proinsulina. Es almacenada en gránulos de secreción y convertida en insulina mediante la separación de una parte de la cadena que se denomina péptido C.. 23.

(28) La insulina es secretada mediante exocitosis en respuesta a un incremento de glucosa en sangre, se secreta a la vena porta hepática alcanzando el hígado directamente.23. MECANISMO DE ACCIÓN La insulina es hipoglucemiante, disminuye el nivel de glucosa en sangre favoreciendo su entrada en músculo y tejido adiposo e inhibiendo la liberación de glucosa del hígado:  Hígado: estimula la síntesis de glucógeno y de lípidos e inhibe la glucogenolisis y la cetogénesis.  Músculo: estimula la entrada de glucosa y aminoácidos y la síntesis de glucógeno y de proteínas.  Tejido adiposo: estimula la entrada de glucosa y la síntesis de triglicéridos o lipogénesis.. También incrementa la entrada de K+ a las células y por lo tanto desciende su concentración plasmática. La unión de la insulina a sus receptores. de. membrana. desencadena. múltiples. cambios. metabólicos. El receptor insulínico está formado por dos subunidades que fijan la hormona y otras dos que tienen actividad enzimática, poniendo en marcha una cascada metabólica de control de muchos enzimas clave de rutas metabólicas. Una de las respuestas más rápidas es la entrada incrementada de glucosa que se logra mediante la translocación de transportadores de glucosa desde un almacén intracelular a la membrana celular. La insulina es capaz también de regular la cantidad de sus propios receptores estimulando la endocitosis y degradación de los mismos y participando de esta forma en disminución de la sensibilidad a la insulina asociada con la obesidad.23. 24.

(29) 2.1.5. SÍNTOMAS Y COMPLICACIONES DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2. 2.1.5.1. SÍNTOMAS Entre los principales síntomas de la diabetes se incluyen:  Orina excesiva (poliuria).  Sensación de hambre inusual (polifagia)  Sed excesiva (polidipsia)  Debilidad y cansancio.  Pérdida de peso.  Sensación de malestar en el estómago y vómitos.  Vista nublada.  Picazón o entumecimiento en las manos o los pies.  Infecciones recurrentes en la piel, la encía o la vejiga (cistitis).  Elevados niveles de glucosa en la sangre y en la orina.24. 2.1.5.2. COMPLICACIONES Un gran número de complicaciones graves están relacionadas con la diabetes mellitus tipo 2 y engloban enfermedades microvasculares (retinopatía y nefropatía) y macrovasculaes (enfermedad arterial coronaria, derrame cerebral y enfermedad vascular periférica), neuropatía e infecciones. La mayoría están vinculadas a alteraciones. metabólicas,. principalmente la. hiperglucemia. El control estricto de la glucosa sanguínea las puede reducir significativamente. Son tres los procesos asociados a la hiperglucemia crónica y tienen que ver con la patogénesis de las complicaciones diabéticas: glucosilación no. 25.

(30) enzimática, la desviación de la glucosa a la vía de los polioles, la activación de la proteína kinasa C y el estrés oxidativo.24. 2.1.6 CRITERIOS PARA DIAGNÓSTICO DE DIABETES MELLITUS TIPO 2 26 La diabetes puede ser diagnosticada con base en los niveles de glucosa en plasma, mediante la glucosa en ayunas, prueba de tolerancia oral de glucosa a la primera hora y 2 horas después de haber recibido 75 gramos de glucosa vía oral o con una prueba de hemoglobina glicosilada (A1C). Los criterios se muestran en la siguiente tabla:. Figura N°. 02 criterios de diagnóstico para diabetes Fuente: Asociación Americana de Diabetes, 2016.. En estudios previos se realizó mediciones de glucemia basal en 22 ratas de distintos tiempos de ayuno, ya que no existían cifras de corte que determinen la presencia de diabetes en las ratas. En el siguiente cuadro se muestran los resultados de diagnóstico de diabetes mellitus tipo 2 en comparación con los valores normales de glucemia, mediante la prueba de tolerancia de glucosa.25. 26.

(31) TABLA 1. COMPARACION DE GLUCEMIA GLUCEMIA. VALORES NORMALES DE GLUCEMIA. TIEMPO 0 hs. (ayunas 12 hs.). 70-115 mg/dl en ratas. 1h. < 200 mg/dl. 2h. < 140 mg/dl. VALORES DE GLUCEMIA PARA DIABETES MELLITUS TIPO 2 ≥ 126 mg/dl ≥ 200 mg/dl. Fuente: Urzúa GZ, 2011. 2.1.7. TRATAMIENTO DE DIABETES MELLITUS TIPO 2 La hiperglucemia persistente es el fenómeno central en todas las formas de diabetes. El objetivo principal del tratamiento es descender los niveles de glucemia a valores próximos a la normalidad siempre que sea posible. Con ello evitar descompensaciones agudas, cetoacidosis o síndrome hiperosmolar, Aliviar los síntomas cardinales (poliuria / polidipsia / astenia / pérdida de peso con polifagia), Minimizar el riesgo de desarrollo o progresión de retinopatía, nefropatía y/o neuropatía diabética, evitar las hipoglucemias, Mejorar el perfil lipídico de los pacientes Y disminuir la mortalidad. Para ello es de gran importancia que el tratamiento este en base a cuatro principales puntos.9. 2.1.7.1 RECOMENDACIONES NUTRICIONALES El tratamiento dietético es un pilar fundamental en el manejo de diabetes mellitus tipo 2 y en muchas ocasiones es probablemente la única intervención necesaria. En líneas generales, la dieta debe ir orientada hacia la consecución y mantenimiento de un peso. 27.

(32) aceptable y de unos niveles óptimos de glucosa, lípidos y tensión arterial.26 2.1.7.2 TRATAMIENTO FARMACOLÓGICO Para el tratamiento farmacológico de diabetes mellitus tipo 2 comprende también. la. insulina y los antidiabéticos orales, este último. denominados. hipoglucemiantes. orales;. Estos. son. medicamentos que permiten mejorar los niveles de glucosa en sangre.26 FÁRMACOS  Metformina (biguanidas)  Sulfonilureas  Meglitinidas  Tiazolidinedionas  Inhibidores de alfaglucosidasas 26 METFORMINA La metformina es una biguadina que mejora el control glucémico, empleada en monoterapia reduce del 1-2 % el valor de la hemoglobina glucosilada (Hb A1c), no causa hiperinsulinemia, tiene un efecto favorable sobre los lípidos ya. que. reduce. los. niveles. de. LDL. colesterol. aproximadamente 10 mg/dL y los triglicéridos; no modifica el peso corporal aunque se ha visto que en algunos pacientes obesos es ideal por la anorexia que causa con pérdida de peso secundariamente, por lo cual es la droga de elección como terapia inicial en los diabéticos tipo 2 no insulina dependientes y frecuentemente obesos.27. 28.

(33) MECANISMO DE ACCIÓN: . Disminución de la producción hepática de glucosa ya que inhibe la gluconeogénesis y la glucógenolisis.. . Elevación de la sensibilidad a la insulina en el músculo mejorando la captación de la glucosa periférica y su utilización.. . Retrasa la absorción intestinal de la glucosa.. Figura N° 03. Mecanismo de acción de la metformina. Fuente: Curso Nacional de actualización terapéutica en diabetes mellitus. Habana, 2009. La metformina cumple con los principios de selección de los antidiabéticos, por lo cual se considera que es un fármaco eficaz para el control metabólico del diabético.28 2.2 NARANJA 2.2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES 2.2.1.1. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA Reyno‫ ׃‬Vegetal División‫ ׃‬Angiosperma Clase‫ ׃‬Dicotiledóneas. 29.

(34) Orden‫ ׃‬Geraniales Familia‫ ׃‬Rutáceas Sub familia‫ ׃‬Aurantiodeas Género: Citrus Especie: sinensis (L.) Osb Variedad: Huando Nombre científico: Citrus sinensis Nombre común: Naranja 2.2.1.2. ASPECTOS BOTÁNICOS Los cítricos se originaron hace unos 20 millones de años en el sureste asiático. Desde entonces hasta ahora han sufrido numerosas modificaciones debidas a la selección natural y a hibridaciones tanto naturales como producidas por el hombre. La dispersión de los cítricos desde sus lugares de origen se debió fundamentalmente a los grandes movimientos migratorios: conquistas de Alejandro Magno, expansión del Islam, cruzadas, descubrimiento de América, etc. Mutaciones. espontáneas. han. dado. origen. a. numerosas. variedades de naranjas que actualmente conocemos. Las especies de Citrus sinensis son arbustos o árboles de hasta 7 metros de altura, con los tallos verdes y espinosos. Las hojas tienen forma ovalada, lisas por ambas caras, con apariencia de cuero, tienen el soporte que las une al tallo con pequeñas alas angostas. Las flores pueden estar solitarias o agrupadas, son blancas y aromáticas. Los frutos son grandes, redondos de color amarillo a anaranjado cuando son maduros, son jugosos. Consta de: Exocarpo o Pericarpio (flavedo; presenta vesículas que contienen aceites esenciales) , mesocarpo (albedo; pomposo y de color blanco) y endocarpo (pulpa; presenta tricomas con jugo). 29. 30.

(35) Figura N°. 04: Partes de la Naranja FUENTE: Elaboración propia. Una separación manual de las partes de la naranja madura mostró la siguiente distribución en peso: Flavedo y albedo constituyen un 37%; vesículas de jugo 10%, membranas 19%, semillas 8%, jugo 26%.30. 2.2.1.3 ORÍGEN GEOGRÁFICO El género Citrus es nativo del sureste de Asia y del archipiélago indo-malayo, contiene la mandarina Citrus reticulata, limón C. médica y pomelo C. maxima los cuales son los ancestros de las especies comerciales, la naranja Citrus sinensis L. Osbeck es la especie más representativa y reconocible de este grupo. 31. 31.

(36) 2.2.1.4 DISPONIBILIDAD 32 Los cítricos son producidos en zonas subtropicales y tropicales, sus frutas son consumidas cada día por millones de personas alrededor del mundo, con una producción estimada de 64 millones de toneladas métricas en el año 2010. En el Perú la producción de cítricos también ha sido significativa, debido al buen rendimiento de estos productos por lo que ha logrado posicionarse por encima de los países del hemisferio sur, detrás de Brasil. La producción la Naranja en los últimos 17 años mostró una tendencia ascendente (como se observa en el Gráfico 1), de modo que, en el 2000 la producción nacional ascendió a 255,7 miles de toneladas, mientras que el año pasado alcanzó la máxima producción de los últimos 17 años (492 mil t).. GRÁFICO 1. 32.

(37) Las principales regiones que contribuyeron a esta expansión fueron Junín, Cusco, San Martín, Lima e Ica. Siendo Junín la región que alcanzó un mayor rendimiento en producción de naranja con un 55% de la producción nacional.33 Alrededor del 60 % de la producción mundial de cítricos se consume en fresco y el resto se industrializa. En los últimos años, se ha experimentado un marcado aumento en el consumo de frutos cítricos elaborados, lo que genera grandes cantidades de subproductos derivados de la cáscara. Por lo tanto, se deben de promover investigaciones que permitan el aprovechamiento de estos subproductos. Los residuos industriales siguen convirtiéndose en un gran problema no solo ambiental sino económico, ya que las empresas tienen que asumir altos costos de disposición de estos.34 Por ejemplo, en la industria de jugos, las cáscaras (albedo y flavedo), semillas, membranas y vesículas de jugo representan aproximadamente el 50% del peso de la fruta entera original.35 2.2.2 BENEFICIOS DE LA CÁSCARA DE NARANJA. Los extractos de cáscara de naranja gracias a su contenido en compuestos bioactivos, sobre todo fenólicos y polifenólicos, tienen efectos positivos en la salud debido a su actividad antimicrobiana y antioxidante y son los siguientes: . Antioxidante y antibacteriano: Los extractos de la cáscara de naranja poseen un alto contenido de compuestos fenólicos, destacados poder antioxidante y considerable actividad antimicrobiana que luchan contra los patógenos Escherichia coli y Listeria.. 33.

(38) . Favorece la digestión: En infusión para aliviar problemas gastrointestinales, ya que gracias a su alto número de fitonutrientes y flavonoides (más que en la pulpa interna), tiene grandes propiedades antiinflamatorias.. . Contra las infecciones: La cáscara de naranja es rica en antioxidantes naturales (vitaminas A, como todas las frutas y verduras de color naranja, y vitamina C por supuesto) que favorecen el buen funcionamiento del sistema inmunológico y además combaten infecciones.. . Ayuda a bajar el colesterol: La cáscara de naranja contiene hesperidina, un tipo de flavonoide con grandes propiedades para metabolizar la grasa en sangre, y reducirla para facilitar su eliminación.. . Para perder peso: Por su capacidad para favorecer la eliminación de grasas, la cáscara de naranja en infusión, es recomendada para acompañar la dieta.36. 34.

(39) 2.2.3 COMPOSICIÓN FÍSICO – QUÍMICA DE LA CÁSCARA DE NARANJA 2.2.3.1 COMPOSICIÓN NUTRICIONAL. Fuente: Demain A. y Solomón N. 1986 Además, la cáscara de naranja tiene enzimas como acetil esterasa, peroxidasqa, pectinecterasa. Los pigmentos mayoritarios son los carotenoides, el 60% del total de carotenoides de color naranja están en la cáscara. La cáscara también posee ácidos, siendo el principal de ellos el ácido cítrico, además de pequeñas cantidades de ácido tartárico, málico y oxálico.37. 35.

(40) 2.2.3.2 COMPUESTOS FENÓLICOS La cáscara de cítricos representa una buena fuente de estos compuestos que en muchos casos son desperdiciados. Los compuestos fenólicos, una de las clases más importantes de los fitoquímicos, se agrupan de acuerdo a su estructura química en tres grupos principales: los ácidos fenólicos, los polifenoles y los flavonoides, siendo este último, el grupo más común con más de 4000 compuestos identificados. Los flavonoides se dividen en dos grandes grupos: antocianinas y antoxantinas, que se agrupan a su vez. en. subclases. (figura. 5). que. están. relacionadas. estructuralmente, pero tienen funciones diferentes. Y dentro de las Flavononas se encuentran la naringenina o naringina, hesperidina y isoxanthohumol.. Figura N° 05: Clasificación de los compuestos fenólicos. Los flavonoides son compuestos de bajo peso molecular, están presentes en todas las plantas y son pigmentos vegetales no. 36.

(41) nitrogenados que actúan como antioxidantes naturales. Son en gran medida responsables del color, la astringencia, el sabor y aroma de los vegetales. Los flavonoides consumidos por el hombre del daño de los oxidantes como son los rayos UV, la polución ambiental (minerales tóxicos como el mercurio y el plomo), algunas sustancias químicas presentes en los alimentos (colorantes, conservadores, etc.). Como el organismo humano no tiene la capacidad de sintetizar estas sustancias químicas, las obtiene enteramente de los alimentos que consume.38. De acuerdo con estudios previamente realizados la naranja posee un alto grado de flavonoides, en forma mayoritaria la Hesperidina, cuya característica principal es su actividad antioxidante. La Hesperidina es junto a la Rutina y Quercetina, uno de los principales flavonoides de los cítricos, aparece principalmente en el exocarpo y en el mesocarpo; posee propiedades beneficiosas entre ellas podemos mencionar a las siguientes: . Fragilidad capilar: Mejora la resistencia de los capilares y favorece en que éstos no se rompan, por lo que resulta adecuado para prevenir el sangrado.. . Propiedades antitrombóticas: La capacidad de este componente para prevenir la formación de trombos en los vasos sanguíneos posibilita una mejor circulación y por lo tanto una prevención de muchas enfermedades cardiovasculares.. . Antiiflamatorios y analgésico: Se ha utilizado para los tratamientos de ciertas enfermedades como la artritis.. . Regula el metabolismo de ácidos grasos y colesterol afectando la expresión genética de enzimas reguladoras de glucosa.39. 37.

(42) 2.2.4. MECANISMOS DE ACCIÓN DE LOS FLAVONOIDES Los flavonoides han sido identificados como componentes antidiabéticos en una serie de remedios étnicos tradicionales. Sin embargo, rara vez se han investigado los mecanismos por los que estos. compuestos. ejercen. su. acción. hipoglucémica. e. hipolipidémica en la diabetes mellitus tipo 2. Por lo tanto, Jung U., Lee M. y col. investigaron el efecto de los flavonoides de los cítricos sobre el metabolismo de los lípidos y glucosa, afectando la expresión génica de las enzimas reguladoras; en ratones con Diabetes mellitus tipo 2. Los flavonoides hesperidina y naringina aumentaron significativamente el nivel de ARNm de glucoquinasa, mientras que la naringina también disminuyó la expresión de mRNA de fosfoenolpiruvato carboxianinasa y glucosa-6-fosfatasa en el hígado. Además, la expresión de la proteína transportadora 2 de la glucosa hepática se redujo significativamente, mientras que la expresión del transportador de glucosa adipocítica 4 y el receptor activado por proliferador de peroxisoma adipocítico y hepático se elevaron en los grupos de hesperidina y naringina cuando se compararon con el grupo control. Además, la hesperidina y la naringina disminuyeron eficazmente los niveles de ácidos grasos libres de plasma y triglicéridos hepáticos, simultáneamente redujeron la oxidación de ácidos grasos hepáticos y la actividad carnitina. palmitoil. transferasa.. Estos. cambios. fueron. aparentemente atribuibles a una supresión de las actividades de ácido graso sintasa hepática, glucosa-6-fosfato deshidrogenasa y fosfatidato fosfohidrolasa y un aumento en los triglicéridos fecales. Los dos flavonoides también condujeron a una disminución en los niveles de colesterol hepático y plasmático que puede haber sido parcialmente debido a la disminución de la actividad hepática 3hidroxi-3-metilglutaril-coenzima (HMG-CoA) reductasa y acil CoA:. 38.

(43) colesterol aciltransferasa (ACAT) Y aumento del colesterol fecal. En consecuencia, los resultados actuales sugieren que la hesperidina y la naringina son beneficiosas para mejorar la hiperlipidemia y la hiperglucemia en animales diabéticos de tipo 2 regulando parcialmente el metabolismo de los ácidos grasos y el colesterol y afectando la expresión génica de las enzimas reguladoras de la glucosa. 40,41 2.2.5 EXTRACTO SECO Los extractos secos son la parte pulveriforme que resta de un material tras extraer todo el agua posible y los compuestos orgánicos volátiles de las muestras vegetales por evaporación del disolvente. El método de extracción del líquido es la concentración mediante Rotavapor, cuyo procedimiento consiste en evaporar mediante una combinación de temperatura provista por un baño calefactor y la generación de presión de vacío. Se produce una rotación que aminora el peligro de ebullición y se acelera la evaporación mediante el aumento de la superficie de la solución quedando una solución más concentrada. Posteriormente se evapora todo el solvente en una estufa hasta obtener el extracto seco.42. 39.

(44) CAPITULO III. DISEÑO METODOLÓGICO 3.1. TIPO DE ESTUDIO La presente investigación es de tipo experimental, longitudinal, prospectivo. Experimental: Porque se asignó causa efecto. Longitudinal: Se estudiaron las variables a lo largo del tiempo durante el periodo de investigación Prospectivo: Porque los datos fueron registrados según ocurrían los fenómenos.. 40.

(45) 3.2. POBLACIÓN Y MUESTRA 3.2.1. MUESTRA O UNIDAD BIOLÓGICA: El presente estudio estuvo comprendido por ratas (Rattus norvegicus) de variedad albinas machos de 4 a 5 meses de edad, con un peso promedio de 200 a 400 g, que pertenecían a la misma camada, aparentemente sanos.. 3.2.1.1 CRITERIOS DE INCLUSIÓN Y EXCLUSIÓN CRITERIOS DE INCLUSIÓN - Animales que después de haber sido inducidos a diabetes mellitus tipo 2 tenían niveles de glucosa ≥ 200 mg/dl. - Animales aparentemente sanos, que cumplieron con las condiciones requeridas para el estudio. CRITERIOS DE EXCLUSIÓN - Unidades de estudio que han adquirido durante el periodo de experimentación, alguna otra patología que podía intervenir en el tratamiento de la enfermedad. 3.2.2. MUESTREO: No probabilístico, porque la muestra fué elegida por conveniencia, ya que. las. unidades. de. experimentación. fueron. inducidas. a. hiperglucemia, y elegidas según las características físicas requeridas para la investigación (Edad, peso, sexo y especie) 3.2.1.2 DISTRIBUCIÓN DE LA MUESTRA El estudio constó de 24 ratas, distribuidas en 5 grupos: GRUPO BLANCO: Este grupo estuvo conformado por 4 unidades experimentales a las que se les mantuvo con la dieta habitual y agua durante 28 días.. 41.

(46) GRUPO CONTROL POSITIVO: Grupo conformado por 5 unidades experimentales las cuales fueron inducidas a Diabetes mellitus tipo 2, mediante la administración de Streptozotocina a 60 mg/ kg de peso más Nicotinamida a 230 mg/kg de peso por vía intraperitoneal; posteriormente, durante 28 días recibieron un tratamiento con Metformina a 20mg/kg/ml después de la alimentación cada 24 horas; además la dieta habitual y agua. GRUPO CONTROL NEGATIVO: Grupo conformado por 5 unidades experimentales las cuales fueron inducidas Diabetes mellitus tipo 2, mediante la administración de Streptozotocina a 60 mg/ kg de peso más Nicotinamida a 230 mg/kg de peso por vía intraperitoneal; posteriormente, durante 28 días recibieron la dieta habitual y agua. GRUPO EXPERIMENTAL A: El presente grupo estuvo compuesto por 5 unidades experimentales las cuales fueron inducidas a Diabetes mellitus tipo 2, mediante la administración de Streptozotocina a 60 mg/ kg de peso más Nicotinamida a 230mg/kg de peso por vía intraperitoneal; posteriormente, durante 28 días recibieron una dosis a una concentración de 0.21g/ml/kg/día de extracto seco del pericarpio de la naranja por vía intragástrica después de la alimentación, además de la dieta habitual y agua. GRUPO EXPERIMENTAL B: El presente grupo estuvo compuesto por 5 unidades experimentales las cuales fueron inducidas a Diabetes mellitus tipo 2, mediante la administración de Streptozotocina a 60 mg/kg de peso más Nicotinamida a 230 mg/kg de peso por vía intraperitoneal;posteriormente, durante. 42.

(47) 28 días recibieron una dosis a una concentración de 0.35g/ml/kg/día de extracto seco del pericarpio. de la naranja. por vía intragástrica después de la alimentación, además de la dieta habitual y agua. 3.3. VARIABLES 3.3.1 IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES • Variable independiente Extracto seco del pericarpio de naranja. • Variable dependiente Hiperglucemia. 43.

(48) 3.3.2 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES. VARIABLE. DEFINICIÓN DE VARIABLE. Es la sustancia pulveriforme Variable obtenida a partir de un independiente: extracto hidro alcohólico Extracto seco del por pericarpio de concentrado evaporación del naranja solvente usado en su producción.. Variable dependiente: Hiperglucemia. Es el elevado nivel de glucosa en la sangre, debido a que el páncreas produce muy poca insulina o las células del cuerpo no son capaces de usar dicha insulina de la manera apropiada. DIMENSIÓN. INDICADORES ESCALA. 0.21g/ml/kg/día de extracto seco del Cantidad del pericarpio de extracto seco la naranja disuelto en una De razón cantidad 0.35g/ml/kg/día determinada de de extracto agua destilada. seco del pericarpio de la naranja. Concentración ≥200 mg elevada de glucosa/dl glucosa en sangre sangre.. de de Ordinal. 44.

(49) 3.4. DISEÑO EXPERIMENTAL. 45.

(50) 3.4.1. DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO EXPERIMENTAL 3.4.2.1. LUGAR DE EXPERIMENTACIÓN El presente estudio fue realizado en: . Instituto de Investigación, Desarrollo e Innovación Científica (INIDIC) de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de San Agustín.. . Laboratorio de Química de la Escuela Profesional de Química de la Universidad Nacional de San Agustín.. . Laboratorio de Bromatología de la Escuela Profesional de Ciencias de la Nutrición de la Universidad Nacional de San Agustín.. . Bioterio de la Escuela Profesional de Ciencias de la Nutrición de la Universidad Nacional de San Agustín.. . Laboratorio SERVILAB de la Universidad Nacional de San Agustín.. 3.4.2.2. ETAPA DE ADAPTACIÓN Se estandarizaron las condiciones ambientales con un ciclo de 12 horas luz y 12 horas oscuridad, a temperatura ambiente 18°C, humedad relativa de 60%, alimentación balanceada y agua ad libitum durante 30 días.. 3.4.2.3. ETAPA EXPERIMENTAL. 43,44. A. Inducción de la Diabetes Mellitus Tipo 2: Se dejaron a las unidades biológicas en ayuno nocturno de 12 horas, posteriormente se les midió la glucosa en sangre, después se les inyectaron 230 mg/kg de peso del Dinucleótido de Nicotinamida (NAD+) diluida en 1 ml de solución salina al 0.9% (NaCI 0.9%), por vía. 46.

(51) intraperitoneal. Quince minutos después se realizó la inducción a diabetes mellitus tipo 2 con Streptozotocina (STZ) vía intraperitoneal a una dosis de 60mg/kg de peso, la cual se disolvió en buffer citrato de sodio 0.1M, pH 4.5 y utilizada dentro de los 10 minutos de su preparación. Una vez inducidas se las dejaron con alimento balanceado y agua ad libitum. Se comprobó la hiperglucemia observando los síntomas de diabetes como son: Polidipsia (sed excesiva), polifagia (apetito aumentado), poliúrea (orina abundante) y pérdida de peso. B. Medición de la Glucosa: Siete días después de la inducción de Diabetes mellitus tipo 2 se determinó la glucemia, se consideraron Diabéticas aquellas unidades biológicas, cuyos niveles de glucosa en sangre fueron ≥200 mg/dl, estos valores de glucosa fueron considerados como glucosa basal, posteriormente se midió la glucosa durante cuatro semanas a los 5 grupos: Blanco, Control (+) y (-); y Experimental A y B. C. Administración del tratamiento: Una vez que se indujo a las unidades biológicas a Diabetes mellitus tipo 2 se procedió a administrar el tratamiento, la dosis a diferentes concentraciones del extracto seco de pericarpio de naranja (Citrus sinensis) de. 0.21g/ml/kg/día. y. 0.35g/ml/kg/día;. al. grupo. experimental A y B respectivamente y Metformina a 20mg/kg/ml. al. grupo. control,. después. de. la. alimentación cada 24 horas durante 4 semanas.34, 47. 47.

(52) 3.5. MÉTODO Y TÉCNICAS 3.5.1. OBTENCIÓN DEL EXTRACTO SECO DEL PERICARPIO DE NARANJA. 3.5.1.1 MATERIA VEGETAL: La naranja (Citrus sinensis) variedad Huando se seleccionó como material de estudio. 3.5.1.2 ADQUISICIÓN DE LA MATERIA VEGETAL: La colecta de la materia prima 5 kg se realizó en el mercado Municipal de Cerro Colorado - Arequipa, en el mes de mayo del 2017. La materia vegetal fue obtenida del mercado municipal para verificar la disponibilidad, acceso y costo para la mayoría de la población. Se tomaron en cuenta los siguientes criterios de selección de la materia vegetal: • Edad de la especie: Naranjas maduras que según el índice de madurez debe de tener color de piel amarillo, color de pulpa naranja, nivel de aroma 4 y sabor agridulce.45 • Estado: Naranjas sanas (libres de contaminantes físicos, químicos o biológicos como pesticidas, golpes, hongos, gusanos o partes en descomposición) 3.5.1.3 PRE TRATAMIENTO DE LA MATERIA VEGETAL: • Limpieza: Se separó el material inorgánico y orgánico que no pertenecía a la especie a trabajar como: polvo, raíces, hojas, microorganismos, etc. • Separación del pericarpio: Se hizo la separación manual de la materia vegetal (pericarpio de la naranja). Obteniéndose un total de 857 g de cáscara fresca.. 48.

(53) 3.5.1.4 SECADO DE LA MATERIA VEGETAL: El pericarpio de la naranja fue secado a temperatura ambiente sin ser expuesta directamente a los rayos UV del sol, fue colocado en papel absorbente durante 5 días. Del total de la cáscara de naranja fresca se obtuvo 270 g de pericarpio seco. Después del secado se almacenó en doble funda de papel en un lugar con mínimo de humedad. 3.5.1.5 REDUCCIÓN DE TAMAÑO: El pericarpio de la naranja fue triturado en un molino marca Thomas y tamizada con tamiz malla 100, consiguiéndose así la muestra seca molida. Posteriormente fue almacenada en envases herméticos oscuros para proteger de la luz, con un agente deshidratante. 3.5.1.6 DETERMINACIÓN DE HUMEDAD DE LA MATERIA VEGETAL SECA TRITURADA: Se determinó la humedad del pericarpio de la naranja seca y molida, en una estufa marca Memmert a una temperatura de 85°C durante una hora, el porcentaje de humedad fue 2.04%, siendo lo máximo permitido no mayor al 5%. 3.5.1.7 EXTRACCIÓN DE LOS COMPUESTOS FENÓLICOS: El extracto seco del pericarpio de la naranja se obtuvo mediante los siguientes métodos de extracción:. A. Método de extracción: PERCOLACIÓN Procedimiento: Se humectó la materia vegetal (120g pericarpio de la naranja seco y triturado) con el disolvente (10 ml de alcohol etílico al. 49.

(54) 70%) hasta obtener una humedad uniforme. Se maceró por 14 horas a temperatura ambiente y se transfirió al percolador sin llegar a compactar. Luego se vertió el solvente 500ml de Etanol al 70% (Etanol al 70% más 30% agua destilada) y se cubrió la parte superior del percolador y cuando el líquido estaba a punto de gotear del percolador se cerró el orificio inferior y se permitió la maceración de la materia vegetal por 24 horas más. Por último, se permitió la percolación despacio (15 gotas por minuto) después de aproximadamente 17 horas se obtuvo 175 ml de Extracto hidroalcoholico.42. Figura Nº 6: Esquema del percolador. 50.