Componentes químicos del melón y subproductos involucrados en la nutrición y la salud.

in StemSocial2 years ago (edited)
El melón (Cucumis melo L.) es una especie que pertenece a la familia Cucurbitaceae, y es uno de los cultivos más ampliamente cultivados y consumidos en todo el mundo. El melón varía en el color de la pulpa (mesocarpio) y el tamaño, forma y características de la corteza o piel (epicarpio); lo cual depende de las variedades o cultivares de melón. La corteza puede ser lisa, enredada (en forma de red), acanalada y surcada.

Crédito: Scott Bauer (Piqsels) CC0. Imagen modificada en CorelDRAW X8.

Química en la pulpa de melón

La pulpa es la parte más estudiada del melón con respecto a la determinación de la composición nutricional. La composición química promedio en g/100 g de porción comestible del fruto de melón de las variedades Cantaloupe y Honeydew la resumo en el siguiente cuadro. El agua y los azúcares representan aproximadamente el 98 % del peso fresco comestible del melón. Los melones son naturalmente bajos en grasas y sodio, no tienen colesterol y proporcionan muchos nutrientes esenciales como el potasio. El melón también contiene compuestos biológicamente activos, presentes en pequeñas cantidades como sustancias naturales y con un efecto sobre la salud humana. Los compuestos biológicamente activos pueden ser nutrientes esenciales como las vitaminas y fitoquímicos no esenciales como los compuestos fenólicos.

Créditos: Cuadro elaborado en CorelDRAW X8 con información de Amaro et al. (2015) e imagen de Captain76 (Wikimedia Commons) dominio público.

Las vitaminas más relevantes en la porción comestible del melón son la vitamina C, el β-caroteno (provitamina A) y el ácido fólico (folato). La vitamina C es una vitamina esencial soluble en agua, constituida por las formas oxidadas y reducidas de vitamina C, deshidroascorbato y ascorbato, respectivamente. El ácido ascórbico es la forma activa de la vitamina C y se oxida fácilmente a ácido deshidroascórbico. El ácido deshidroascórbico puede reducirse enzimáticamente a ácido ascórbico en el cuerpo humano.

El ácido ascórbico es sensible a la degradación durante el período posterior a la cosecha y el procesamiento.

Los carotenoides son una clase de compuestos isoprenoides solubles en lípidos ubicados en los plástidos vegetales y pertenecen a 2 clases químicas: los carotenos libres de oxígeno (pigmentos anaranjados y rojos) y las xantófilas que contienen oxígeno (pigmentos amarillos). Los principales carotenoides en los melones son el β-caroteno (precursor de la vitamina A) y la luteína. Aunque, también se han detectado otros carotenoides como el α-caroteno, la β-criptoxantina, el fitoeno, la violaxantina, neoxantina y zeaxantina. Algunos de los componentes mencionados los muestro en el siguiente cuadro con distintas unidades por 100 g de porción comestible del fruto de melón de las variedades Cantaloupe y Honeydew.

Créditos: Cuadro elaborado en CorelDRAW X8 con información de Amaro et al. (2015) e imágenes de Theo Crazzolara (Wikimedia Commons, (Wikimedia Commons) CC BY 2.0.

El β-caroteno, α-caroteno y β-criptoxantina son las únicas moléculas de carotenoides que tienen actividades de provitamina A. Estas moléculas de carotenoides presentes en la pulpa del melón desempeñan un papel importante en la fotoprotección del ojo (provitamina A), mejorando la función inmune y previniendo enfermedades crónicas, y cabe agregar que los carotenoides contribuyen con su bioactividad beneficiosa en la prevención de enfermedades antiinflamatorias, anticancerígenas, neuroprotectoras y cardiovasculares.

Los humanos no pueden sintetizar vitamina A y dependen de la ingesta de compuestos de provitamina A de los alimentos.

A diferencia del β-caroteno, la luteína no es precursor de la vitamina A. Sin embargo, la luteína sigue siendo necesaria para la salud humana. La luteína se conoce como pigmento macular porque está presente selectivamente en la retina del ojo humano. La ingesta de frutas y otros vegetales ricos en luteína se ha relacionado con un menor riesgo de cáncer, degeneración macular relacionada con la edad y enfermedades cardiovasculares, presumiblemente debido a las actividades antioxidantes de la luteína.

Aunque los melones pueden aportar considerables contenidos de vitamina C y actividad de vitamina A similitudes y diferencias en los contenidos han sido observadas entre variedades estudiadas.

Los compuestos fenólicos son metabolitos secundarios de las plantas que se encuentran comúnmente en las plantas y tienen múltiples efectos biológicos, incluida la actividad antioxidante. A pesar de que el fruto de melón común no tiene una clasificación particularmente alta en contenido fenólico, los fenólicos son una de las clases más importantes de fitoquímicos de plantas biológicamente activas. La actividad antioxidante de los fenólicos se debe a sus propiedades óxido-reductoras (redox). Los principales compuestos fenólicos del melón son: los ácidos benzoico, vanílico y transcinámico. Otros, como los ácidos p-cumárico, ferúlico, gálico, p-hidroxibenzoico, siríngico, protocatechuico, clorogénico, la epicatequina, quercetina y rutina se encuentran en pocas cantidades.

Crédito: Forest & Kim Starr (Piqsels) CC BY 3.0. Imagen modificada en CorelDRAW X8.

Su composición química depende del cultivar o la variedad, las condiciones ambientales y también de la etapa de maduración del fruto. Por ejemplo, entre 3 variedades de melón (Cantaloupe, Galia y Piel de Sapo), Rodríguez-Pérez et al. (2013) compararon los compuestos fenólicos entre otros compuestos químicos que clasificaron entre los siguientes grupos: aminoácidos y derivados, nucleósidos, ácidos orgánicos, ácidos fenólicos y derivados, ésteres, flavonoides, lignanos y otros compuestos polares.

Los autores identificaron tentativamente varios aminoácidos y derivados en las diferentes variedades. Encontraron aminoácidos individuales como glutamina, tirosina, fenilalanina y triptófano en las muestras de pulpa de melón de las 3 variedades, pero la tirosina solo estuvo presente en las variedades Cantaloupe y Piel de Sapo. El grupo predominante de compuestos fenólicos en las muestras de melón estudiadas estuvo compuesto por los ácidos fenólicos y varios fueron caracterizados, el hexósido del ácido p-cumárico se encontró en las tres variedades de melón, mientras que el ácido ferúlico apareció solo en la variedad Cantaloupe (el ácido ferúlico también ha sido identificado por otros autores en melón variedad Escrito). También determinaron isómeros del hexósido del ácido gentístico solo presentes en las variedades Piel de Sapo y Melón y del hexósido del ácido hidroxibenzoico presente solo en Cantaloupe. Entre los compuestos fenólicos, otro grupo, el de los flavonoides, diferentes fueron encontrados, principalmente en la variedad Galia que presentó los compuestos eriodictiol rutinósido y diosmetina rutinósido, no presentes en las otras 2 variedades. La hesperidina si se encontró en las 3 variedades.

Química en las semillas y corteza de melón

El melón es un fruto sabroso y jugoso conocido por sus propiedades nutritivas y medicinales. En el pasado, el consumo de melón se clasificaba como un agente curativo natural que desempeña un papel terapéutico y preventivo contra una serie de enfermedades crónicas como el envejecimiento, la inflamación y ciertos tipos de cáncer. Además, se recomienda para el tratamiento de trastornos cardiovasculares, diuréticos, estomacales y vermífugos. En general, los compuestos bioactivos del melón se ingieren a través de la pulpa del fruto fresco, que es la parte más estudiada en comparación con las semillas y corteza.

Sobre la composición nutricional en semillas y corteza, las semillas de melón puede presentar valores de grasa total 13-37 %; fibra cruda 7-44 % y proteína 15-36 %. Los carbohidratos pueden variar entre 6 y 28 %. Sobre los minerales de las semillas de melón, el potasio, magnesio y calcio están presentes en cantidades más altas. La composición nutricional de la corteza de melón puede presentar valores de grasa total 0,1-6,2 %; fibra cruda 3,1 % y proteína 1,2-6,2 %. En relación con la proteína sus valores pueden mostrar mayor contenido que en la piel de aguacate, corteza de piña, piel de parchita y corteza de patilla; también se han documentado mayores valores que en las pieles de mango y del cactus Opuntia stricta. El contenido de fibra cruda también puede ser mayor que el de corteza de piña y piel de lechosa. Sobre los minerales de la corteza de melón, el potasio, sodio, magnesio y calcio son los principales presentes en este subproducto.

Crédito: Couleur (Pixabay) dominio público. Imagen modificada en CorelDRAW X8.

Los ácidos grasos de cadena larga están compuestos de ácidos oleico, linoleico y palmitoleico. Estos desempeñan un papel importante en la dieta humana debido al control del metabolismo del colesterol asociado con la enfermedad cardiovascular. Las semillas y corteza de melón se han reconocido como una buena fuente de ácidos grasos, y las semillas son las más ricas en ácidos grasos de cadena larga si se toman en cuenta todas las partes del fruto de melón. Además de los ácidos grasos esenciales, los aceites extraídos de las semillas son fuentes ricas en compuestos bioactivos como los tocoferoles, fitosterol, carotenoides y escualeno. Se ha demostrado que estos compuestos bioactivos tienen diversas aplicaciones potenciales en diversas industrias; como la industria farmacéutica. Los tocoferoles son compuestos solubles en lípidos comúnmente conocidos como vitamina E y son antioxidantes naturales que juegan un papel vital en la dieta y la salud humana. Protegen los ácidos grasos insaturados de la oxidación y aseguran la estabilidad de las membranas lipídicas a través de su función. Sus derivados podrían usarse como un agente natural contra el cáncer y enfermedades crónicas.

Los principales ácidos grasos en el aceite de semillas de melón son el linoleico, oleico, palmítico y esteárico; en menor concentración se encuentra el ácido erúcico. También están presentes el α-tocoferol y γ-tocoferol.

Crédito: Karolina Grabowska (Pexels) dominio público. Imagen modificada en CorelDRAW X8.

El contenido total de carotenoides en pulpa, semillas y corteza en el melón variedad Cantaloupe ha sido determinado en concentraciones de 68,92; 30,51 y 23,46 mg/g de peso fresco, respectivamente.

En los últimos años los subproductos del melón han sido estudiados con el fin de utilizar semillas y corteza para la recuperación y extracción de compuestos bioactivos, es decir, en contraste con la serie de informes sobre la extracción de compuestos bioactivos de la pulpa, recientemente se han realizado estudios para la valorización de los subproductos del melón, y esto se ha llevado a cabo con renovado y creciente interés.

Estas materias primas podrían tener aplicaciones potenciales enfocadas en la nutrición humana, desarrollando nuevos suministros de alimentos con beneficios funcionales debido a su abundancia de compuestos bioactivos, en particular vitaminas, minerales, fibra, aceites, carotenoides y compuestos fenólicos.

Es de hacer notar que la parte comestible o pulpa es el componente más valioso del fruto de melón debido a su contenido de compuestos bioactivos y representa al menos el 65 % del peso total, mientras que las semillas y la corteza representan el 7 % y el 25 %, respectivamente. Aunque las semillas, corteza y el bagazo generalmente se rechazan en el procesamiento de frutos, estos subproductos se han destacado al mantener una alta concentración de compuestos bioactivos y representan un porcentaje significativo del peso total.

Se ha determinado que las concentraciones en contenido fenólico total de la pulpa, semillas y corteza del melón variedad Cantaloupe son de 1,68; 2,85 y 4,70 mg de ácido gálico equivalentes/g de extracto, respectivamente; y el contenido total de flavonoides de 2,03; 1,62 y 5,13 μg de rutina equivalentes/g de extracto, respectivamente. Fue notable que Ismail et al. (2010), quienes fueron los autores de las determinaciones, midieron la actividad antioxidante de las muestras ensayadas mediante el método de blanqueamiento del β-caroteno, y observaron que la hoja y tallo de la planta de melón mostraron mayor actividad antioxidante en comparación con la pulpa, corteza y semillas. Dicha actividad fue atribuida particularmente al alto contenido fenólico y de flavonoides cuyas concentraciones fueron: en hoja 26,40 mg de ácido gálico equivalentes/g de extracto y 69,70 μg de rutina equivalentes/g de extracto, respectivamente; y en tallo 10,25 de ácido gálico equivalentes/g de extracto y 9,68 μg de rutina equivalentes/g de extracto.

Algunos compuestos fenólicos identificados en corteza de melón variedad Galia son el ácido isovanílico (o vaníllico), ácido 3-hidroxibenzoico, ácido clorogénico, ácido neoclorogénico, la luteolina-7-O-glucósido, apigenina-7-O-glucósido y quercetina-3-galactósido. En la variedad de melón Maazoun también han sido identificados en la corteza, exceptuando al ácido neoclorogénico y la quercetina-3-galactósido. Otros compuestos fenólicos identificados en la corteza de la variedad Maazoun que no se encontraron presentes en la de la variedad Galia son el ácido protocatechuico, el tirosol, ácido 4-hidroxibenzoico, naringenina, oleuropeína, ácido m-cumárico y el ácido fenilacético. La variedad Maazoun contiene cantidades considerables de ácido gálico e hidroxitirosol.

Crédito: Rosmarie Voegtli (Flickr) CC BY 2.0. Imagen modificada en CorelDRAW X8.

El ácido isovanílico exhibe actividades antibacterianas y antioxidantes. Los ácidos clorogénico y cumárico ejercen efectos beneficiosos sobre la salud humana a través de la prevención de patologías degenerativas como las enfermedades cardiovasculares y el cáncer. La luteolina-7-O-glucósido y la apigenina-7-O-glucósido ejercen efectos antioxidantes, captadores de radicales libres, antiinflamatorios y antitumorales. El tirosol, ácido gálico e hidroxitirosol han demostrado tener actividades anticancerígenas, antiinflamatorias, de eliminación de radicales libres y propiedades antibacterianas contra la microbiota intestinal. El hidroxitirosol protege contra la aterosclerosis y previene las neuropatías diabéticas.

Todas estas observaciones refuerzan el valor de los subproductos del melón para ser utilizados como suplementos con alto valor nutricional al poseer un gran potencial para ser incluidos en la dieta humana, especialmente aquellos ricos en vitaminas, minerales, fibra, aceites y compuestos bioactivos con propiedades funcionales, y además para la producción de aditivos alimentarios y otras aplicaciones industriales.

Referencias Bibliográficas

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Antes que nada, quiero felicitarlo por tan completa información socializada sobre una fruta de fácil acceso en nuestros pueblos. Meses atrás me diagnosticaron de hipertensión arterial, lo primero que el médico tratante me sugirió, fue cambiar la dieta. Hasta ahora no lo había considerado, pero en adelante estará en mi lista de prioridades para abastecer la despensa del hogar.

Por otra parte, el contenido me genera una inquietud, ya que no se menciona y me disculpo de antemano si me equivoco, de la producción de gases y flatulencias asociados a su consumo. ¿Será esto un mito o tendrá alguna base científica?. Gracias de antemano. Saludos!!

Hola @wilmer14molina. Sé que el melón puede ser considerado como alimento que no produce gases en exceso. Por lo general todos los alimentos de origen vegetal que consumimos tienen fibra y azúcares, es decir, carbohidratos. Algunos carbohidratos como la fibra no la digerimos y bacterias que tenemos en el intestino grueso la procesan, como también a algunos azúcares que se filtran. Las bacterias al procesar esos carbohidratos producen gases. Todos producimos gases todos los días.

En una dieta diaria que siempre es variada en alimentos, es probable que alguien consuma caraotas y melón y sienta considerable flatulencia, dicha flatulencia podría atribuirse más a las caraotas que al melón, porque la cubierta de la caraota contiene fibra que no digerimos y el melón azúcares que sí.

Otro ejemplo es si se consume leche completa, cuyo azúcar es la lactosa. A algunas personas podría no producirles gases porque poseen la enzima que degrada la leche (lactasa). En personas de tercera edad habitualmente su organismo empieza a no producir la enzima y la leche completa es procesada por las bacterias produciendo gases. En niños de meses de nacidos puede ocurrir que su organismo (en formación) no ha completado la producción de lactasa y si se les da leche completa sufrirán de cólicos por los gases producidos por sus bacterias.

Como verás, generalizando, la mayor o menor producción de gases depende del tipo de alimento y de manera especial de las bacterias en nuestro intestino grueso. El asunto es que no todas las personas poseen las mismas bacterias en cantidad y tipo, por lo que ante el consumo de cualquier alimento con carbohidratos la producción de gases será mayor o menor entre las personas. Es curioso que cuando uno consume bebidas gaseosas uno puede creer que al eructar, eructó todo el gas, pero la realidad es que parte del mismo termina llegando a los intestinos.

Si alguien consume melón y siente que produce muchos gases, es probable que presente cierta intolerancia a algún tipo de carbohidrato presente y sería una condición particular, ya que como te comenté al inicio es un alimento que gases en exceso no produce. Si un alimento, aunque sea muy bueno, produce una condición de salud desmejorada, se debe excluir de la dieta.

Pienso que cada individuo debe aprender a ir diferenciando que alimento le produce o no gases en demasía para crearse una dieta personal. Es como las personas alérgicas que llegan a diferenciar que medicamento o alimento le produce alergia y optan por no incluirlo.

Te comento que como estás en proceso de cambio de dieta tus bacterias intestinales también cambiarán. Hay bacterias buenas y malas, y entre ellas debe haber cierto equilibrio. Aprovecha de incluir en tu dieta mayor cantidad de vegetales.

Hola estimado @capp gracias por acertado comentario. Efectivamente tenía esa inquietud, ya que tengo entendido que los carbohidratos se degradan hasta producir gases, eso es lo normal. Mi esposa además del melón, tampoco consume los otros alimentos que mencionas (leche completa, todo tipo de granos "caraotas, lentejas, frijoles"). Posiblemente tenga una condición heredada no estudiada aún, ya que recuerdo que su madre sufre de problemas de colón. Gracias por tu tiempo. Saludos.

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Gracias estimados.

 2 years ago  

Una de mis frutas favoritas! es interesante conocer todo lo que contiene el melón, sabemos que es uno de los frutos más importantes debido a sus grandes propiedades nutricionales, pero conocerlo más a fondo y de cerca es maravilloso.. Gracias @capp

Disfruto mucho revisando literatura sobre las propiedades de componentes químicos de los alimentos; en realidad los de origen vegetal. Por lo general, siempre quedo impresionado.

En otro sentido, para mi es interesante que cada vez que publico voy dejando registrada información de cosas que sabía de manera dispersa y que no sabía; que queda condensada. Dicha información queda disponible para mí o cualquier persona a modo de consulta. Lo bueno es que la información está basada solo en literatura científica.

A veces he leído en la web cosas sobre alimentos que no son ciertas o de las cuales no existe literatura publicada. A veces los beneficios atribuidos a algún alimento son conocimiento empírico, basado en experiencias de personas o pueblos, que por lo general, luego es demostrado científicamente que es cierto o falso. Saludos @carloserp-2000.

Saludos @capp. Muy completa descripción de las características de esta fruta, especialmente la química implicada en ella con sus benecifios, excelente.

Gracias por tu comentario estimado @emiliomoron. Que estés bien.

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