CLASIFICACIÓN MULTIVARIADA DE AMARANTO (AMARANTUS SPP) BASADOS EN EL ANÁLISIS DE COMPOSICIÓN ELEMENTAL

E. G. AGUILAR; M. A. CANTARELLI; E. J. MARCHEVSKY; N. L. ESCUDERO; J. M. CAMIÑA

Lanús. Buenos Aires

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química; 2010

Universidad Nacional de Lanús

Introducción El amaranto (Amaranthus spp.) es una especie vegetal cuyo uso se remonta a la poblaciones precolombinas. Esta especie (género Amarantaceae) fue ampliamente utilizada en toda América previo a la conquista española, quedando el olvido durante generaciones a partir de ese momento. Actualmente, el amaranto es reconocido como uno de los cultivos más antiguos de América. Los aztecas y los incas lo utilizaron de manera muy frecuente hasta que fueron reemplazados por el maíz y el frijol luego de la conquista española [1]. En las últimas décadas, el amaranto ha sido intensamente estudiado, debido a las cualidades nutritivas que presenta: 13-19 % de proteínas, excelente aminograma con altos niveles de aminoácidos esenciales, elevado contenido mineral y lipídico [2]. Debido a estas características nutritivas, el cultivo de amaranto ha ido en crecimiento sostenido y se ha transformado en una especie vegetal de interés en todo el mundo. Trabajos publicados han demostrado notables propiedades del amaranto. Por mencionar solo algunos, se ha determinado la actividad antioxidante, polifenoles y antocianina en Amaranthus cruentus [3], la actividad antioxidante in vitro de Amaranthus lividus [4], la disminución de los niveles de colesterol de baja densidad (LDL) en mamíferos debido al consumo regular de amaranto [5] y calidad nutracéutica de Amaranthus hypochondriacus debido a su composición en ácidos fenólicos y flavonoides [6]. Estas cualidades nutracéuticas, sumadas a otras propiedades y aplicaciones de interés ambiental e industrial, hacen de amaranto una especie vegetal de gran interés científico a lo largo de todo el mundo. Por otra parte, existen otras técnicas multivariadas que se utilizan en la búsqueda de clasificaciones y de información oculta, simplificando enormemente la tarea de evaluación de las características de nuevas muestras. Las herramientas multivariadas más empleadas para estos fines son el análisis de componentes principales (PCA), análisis de agrupamientos o clusters (CA) y análisis discriminante lineal (LDA) [7]. Estas herramientas han sido aplicadas con éxito en diversos sistemas de estudio, por lo general para realizar clasificaciones geográficas y para hallar propiedades ocultas que surgen gracias al análisis multivariado de datos. Es por ello que en el presente trabajo, se ha realizado la clasificación de tres variedades de semillas de amaranto, empleando las metodologías multivariadas antes citadas y empleando como datos analíticos, la concentración de diversos elementos presentes en dichas semillas. Metodología Un total de 21 elementos fueron determinados: Ag, Al, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, S, Sr, V, Zn y Zr. Las determinaciones analíticas fueron realizadas a través de espectroscopía de emisión óptica por plasma acoplado inductivamente (ICP-OES). Las variedades de amaranto estudiadas fueron: A. hypocondriacus, A. cruentus y A. mantegazzianus. Treinta muestras de cada especie fueron analizadas para luego ser clasificadas empleando como herramientas multivariadas de análisis, el Análisis de Componentes Principales (PCA), Análisis de Agrupamientos o Clusters (CA) y Análisis Discriminante Lineal (LDA). Los paquetes multivariados empleados fueron The Unscrambler (Thordheim, Noruega) e InfoStat (Córdoba, Argentina). Resultados A fin de obtener un modelo multivariado que permita la clasificación adecuada de las tres especies basados en el contenido mineral, se utilizaron modelos preliminares y se evaluó la incidencia de las variables originales sobre dichos modelos. Una vez realizado esto, el modelo definitivo tuvo como variables relevantes, la concentración de las siguientes seis especies: Li, Cr, Sr, Ba, S, Mn. Con estos elementos, fue posible la clasificación de las tres variedades de amaranto a través de los tres métodos multivariados empleados, caracterizando adecuadamente a cada una de las veinticinco muestras analizadas por especie. Conclusiones En el presente trabajo se han expuesto los resultados de la clasificación multivariada de tres variedades de amaranto: A. hypocondriacus, A. cruentus y A. mantegazzianus, empleando como variables originales, la concentración de seis elementos. En función los resultados obtenidos, el presente trabajo puede ser de utilidad para determinar el origen de semillas y harinas de amaranto en la industria alimenticia. Referencias [1] López-García, R., Cereal Food World 53 (2008) 155. [2] Paredes López, O. Amaranth: Biology, Chemistry and Technology. CRC Press, Boca Raton 1994, chapter 5, pp 75-106. [3] Pasko P., Barton H., Zagrodzki P., Gorinstein S., Fołta M., Zachwieja, Z., Food Chem 115 (2009) 994. [4] Ozsoy N., Yilmaz T., Kurt O., Can A., Yanardag R., Food Chem. 116 (2009) 867. [5] Mendonça S., Saldiva P.H., Cruz R., Arêas J.A.G., Food Chem 116 (2009) 738. [6] Barba de la Rosa A.P, Fomsgaard I.S., Laursen B., Mortensen A.G., Olvera Martínez L., Silva-Sánchez C., Mendoza-Herrera A, González-Castañeda J., De León-Rodríguez A., J. Cereal Sci. 49 (2009) 117. [7] D.L. Massart, B.G.M. Vandeginste, L.M.C. Buydens, S. de Jong, P.J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke. (1997) Handbook of Chemometrics and Qualimetrics, vol. A, Elsevier, Amsterdam.