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TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVII (1) e 1168 (2023)
https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia
ISSN-e: 2683-3360
Artículo Científico
Fenólicos totales y capacidad antioxidante de gel de
Aloe barbadensis Miller pasteurizado y su efecto anti-
hiperglucémico en ratas Wistar diabéticas
Total phenolics compounds and antioxidant capacity of pasteurized
Aloe barbadensis Miller gel and its antihyperglycemic effect in
diabetic Wistar rats
*Correspondencia: vicrogfcq7@ujed.mx (Víctor Manuel Rodríguez-González)
DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v17i1.1168
Recibido:: 20 de febrero de 2023; Aceptado: 10 de mayo de 2023
Publicado por la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través de la Dirección de Investigación y Posgrado
Resumen
A nivel mundial hay 537 millones de pacientes diabéticos y 14.1 millones en México. Se ha reportado
que el Aloe barbadensis Miller, comúnmente conocido como Aloe vera (AV), presenta propiedades anti-
hiperglucemiantes y éste contiene compuestos fenólicos. En el presente estudio se evaluó el
contenido fenólico (FC), la capacidad antioxidante (AC) y el efecto anti-hiperglucémico (HE) del AV
en ratas diabéticas, utilizando muestras con diferentes tratamientos de pasteurización (65, 75 y 85 °C
por 15 y 25 min). En los resultados de AC, en dos de los métodos (ABTS y SDS-MFA), los
tratamientos con las tres temperaturas y 25 min fueron los menos afectados por la pasteurización.
En una curva de tolerancia a la glucosa con ratas sanas, el Aloe vera pasteurizado (PA) a 75 °C durante
25 min, produjo el mayor HE en comparación con el gel de Aloe vera fresco (FAG). Por otro lado, un
tratamiento de 21 días con ratas diabéticas, tratadas con FAG y PA a 75 °C durante 25 min; los niveles
de glucosa con tratamiento de PA disminuyó por debajo del grupo control diabético y del tratado
V.M. Rodríguez-González1,2*; J.R. Minjares-Fuentes1; J.J. Martínez-García1; E. Olivas-Calderón1;
R.F. González-Laredo2; N.E. Rocha-Guzmán2; J.A. Gallegos-Infante2; A. Femenia3; V. Eim-
Iznardo3; C.I. Gamboa-Gómez4 R. Reynoso-Camacho4
1 Universidad Juárez del Estado de Durango. Facultad de Ciencias Químicas, G.P. Av. Artículo 123 s/n Fracc.
Filadelfia, Gómez Palacio, Dgo. México.
2 Instituto Tecnológico de Durango. Depto. de Ing. Química y Bioquímica. Blvd. Felipe Pescador 1830 Ote.,
34080 Durango, Dgo. México.
3 Universitat de les Illes Balears. Área de Ingeniería Química, Depto. de Química, Ctra. Valldemossa Km. 7.5,
E-07071 Palma de Mallorca, España.
4 Universidad Autónoma de Querétaro. Facultad de Química, Depto. de Investigación y Posgrado en
Alimentos (DIPA), Centro Universitario, Cerro de las Campanas s/n, Querétaro, Qro. México.
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Rodríguez-González et.al
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con FAG. Por lo tanto, el PA mostró un mayor HE que el FAG y dicho efecto pudiera estar
relacionado con una mayor biodisponibilidad de los compuestos bioactivos producida por la
temperatura de 75 °C.
Palabras clave: Aloe vera, fenólicos totales, capacidad antioxidante, pasteurización, efecto anti-
hiperglucémico.
Abstract
Worldwide there are 537 million diabetic patients and 14.1 million in Mexico. Aloe barbadensis Miller,
commonly known as Aloe vera (AV), has been reported to have antihyperglycemic properties and
contains phenolic compounds. In the present study, the phenolic content (FC), antioxidant capacity
(AC) and antihyperglycemic effect (HE) of AV in diabetic rat were evaluated, using samples with
different pasteurization treatments (65, 75 and 85 °C for 15 and 25 min). In the AC results, in two of
the methods (ABTS and SDS-MFA), treatments at the three temperatures and 25 min were the least
affected by pasteurization. In a glucose tolerance curve with healthy rats, pasteurized Aloe vera (PA)
at 75 °C for 25 min, produced the highest HE compared to fresh Aloe vera gel (FAG). On the other
hand, a 21-day treatment with diabetic rats, treated with FAG and PA at 75 °C for 25 min, glucose
levels with BP treatment decreased in the diabetic control group and the FAG treated. Therefore, the
PA showed a higher HE then the FAG and this effect could be related to a greater bioavailability of
the bioactive compounds produced by the temperature of 75 °C.
Keywords: Aloe vera, total phenolics, antioxidant capacity, pasteurization, antihyperglycemic
effect.
1. Introducción
La diabetes es una enfermedad multifactorial y crónico-degenerativa que tiene un impacto
significativo en la salud, calidad y esperanza de vida. A nivel mundial, alrededor de 537 millones de
personas tiene diagnóstico de diabetes. De esta cifra, el 90 % padecen diabetes tipo 2, pronosticando
que para el año 2045 aumentará a 783.2 millones. En México, ésta enfermedad la presentan
aproximadamente 14.1 millones de personas, con una prevalencia nacional de 10.7 % en pacientes de
20 a 69 años (Sun et al., 2022), ocupando en los últimos tres años el sexto lugar de pacientes diabéticos
a nivel mundial. Hay tres tipos de diabetes, el tipo 1, es la primera causa de diabetes infantil, se
presenta un daño en las células β pancreáticas, las cuales producen menos insulina y quienes
presentan esta enfermedad son comúnmente tratados con esta hormona. La diabetes tipo 2 se
presenta en pacientes que no pueden utilizar eficazmente la insulina, teniendo que adoptar un estilo
de vida saludable, así como tratamiento médico para sobrellevar la enfermedad y el tercer tipo de
diabetes es la gestacional (Chinsembu, 2018). La diabetes se caracteriza por una elevada glucosa en
sangre (≥ 200 mg/dl), lo cual es parcialmente debido al daño oxidativo de las células β-pancreáticas,
conduciendo a la apoptosis, decreciendo así la secreción de insulina (Sharma et al., 2013; Rodríguez-
González et al., 2017). Según Anderson et al. (2004), las dietas de consumo común en Estados Unidos
de América y otros países occidentales, con alto contenido de azúcares libres, grasas saturadas y
ácidos grasos trans, promueven un aumento en la incidencia de diabetes mellitus. La diabetes se
caracteriza por una hiperglucemia crónica unida a alteraciones de glucosa y metabolismo
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Rodríguez-González et.al
intermediario de proteínas y lípidos. Éstas características son responsables del daño en las
membranas celulares, resultando en una alta producción de especies reactivas de oxígeno (ROS);
disminuyendo los mecanismos de defensa oxidativa en pacientes diabéticos, promoviendo
complicaciones asociadas a esta enfermedad (Kim et al., 2009; Tabatabaei et al., 2017), tales como fallo
renal, amputación, enfermedades cardiovasculares y pérdida de la visión (Mootoosamy, 2014).
Investigaciones etnobotánicas en México reportan que la población ha empleado una gran variedad
de plantas para controlar enfermedades como la diabetes (Andrade-Cetto, 2005). Tradicionalmente,
el gel de Aloe vera se ha empleado para problemas de salud humana, externamente para quemaduras
menores e irritación de la piel, e internamente para estreñimiento, dolor de cabeza, úlceras, artritis,
deficiencias del sistema inmunológico, diabetes, etc. (Christaki y Florou-Paneri, 2010; Suksomboom
et al., 2016). Según Park et al. (2006), en su clasificación de las diferentes especies de Aloe, El Aloe vera
L. (= Aloe barbadensis Miller = A. vulgaris Lam., Curaçao aloe, the true aloe): Aloe vera significa el
verdadero aloe, el cual fue disperso por el hombre a través de la región del mediterráneo, por lo que
se hace muy difícil determinar exactamente su origen. Por lo anterior, en este estudio nos referimos
al Aloe barbadensis Miller como Aloe vera.
Abo-Youssef y Messiha (2013) estudiaron ratas macho albinas diabéticas inducidas con
estreptozotocina (STZ) (50 mg/kg, p.c.) y tratadas con extractos de gel de Aloe vera in vivo e in vitro
utilizando islotes aislados del páncreas de ratas hembra albinas adultas y este efecto fue comparado
con la glimepirida. Tanto el extracto de Aloe vera como la glimepirida disminuyeron los niveles de
glucosa en sangre y aumentaron los niveles plasmáticos de insulina en comparación con el grupo
control. Tanto el Aloe vera como la glimepirida aumentaron la secreción basal de insulina en
comparación con el valor normal del grupo de control. El Sayed et al. (2016) estudiaron los efectos de
ocho especies de Aloe vera en el control de la glucosa en diabetes in vivo. También se realizó un perfil
de extractos metanólicos utilizando HPLC. Todos los extractos presentaron una actividad benéfica
antinflamatoria, de cicatrización y antidiabética. Además, se identificaron 71 compuestos,
destacando, ácidos fenólicos, derivados del ácido cumárico, que incluyen cromonas, antraquinonas
y pironas, así como algunos flavonoides.
En 2017, Tabatabaei et al., estudiaron los efectos del gel de Aloe vera en las funciones conductuales, el
estado oxidativo y la viabilidad neuronal en el hipocampo de ratas diabéticas inducidas con STZ. La
mayoría de los resultados del gel de Aloe vera fueron mejores que la insulina, demostrando que puede
conducir a una mejora en las anomalías cognitivas y locomotoras, así como en ciertos trastornos
psiquiátricos como la ansiedad en animales diabéticos. De acuerdo al estudio in vivo realizado en esta
investigación, el Aloe vera es un agente anti-hiperglucémico eficaz contra la diabetes tipo 2 (Zarrintan
et al., 2015), reduce los niveles de glucosa en sangre sin alterar los niveles de lípidos y las funciones
hepáticas-renales (Huseini et al., 2011; Choudhary et al., 2014). Su efecto antidiabético está relacionado
con la reducción del estrés oxidativo y, por lo tanto, la mejora del estado antioxidante, e.g., una
reducción de 44 % en los niveles de glucosa en sangre en pacientes diabéticos administrados con gel
de Aloe vera y en combinación con glibenclamida (Choudhary et al., 2014; Maan et al., 2018).
Por otro lado, la pasteurización es una de las técnicas de procesamiento más aplicadas al gel de Aloe
vera para reducir o eliminar microorganismos patógenos y enzimas. En la industria, el proceso de
pasteurización más común se basa en el uso de altas temperaturas y tiempos cortos (de 85 a 95 °C
durante 1 a 2 min). Sin embargo, algunos estudios científicos han publicado que las temperaturas
empleadas en estos tipos de pasteurización degradan, inactivan y hasta destruyen los principales
componentes bioactivos del Aloe vera como son polisacáridos de almacenamiento, estructurales y
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compuestos fenólicos (Ezuruike y Prieto, 2014; Minjares y Femenia, 2017). Por lo tanto, el objetivo de
esta investigación fue evaluar el contenido fenólico, la capacidad antioxidante del gel pasteurizado
de Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) a diferentes condiciones de pasteurización y su efecto anti-
hiperglucemiante en ratas Wistar diabéticas.
2. Materiales y Métodos
Se utilizaron como materia prima hojas frescas enteras de Aloe barbadensis Miller donadas
por la empresa "Hacienda de Pedriceña" ubicada en Pedriceña, Durango, México. Se realizó una
selección de las hojas de Aloe vera considerando tamaño (35-50 cm) y edad de las plantas (3-4 años).
Las hojas enteras se lavaron con agua destilada y se retiraron las espinas a lo largo de los bordes. Se
separó la epidermis del parénquima usando un cuchillo en forma de bisturí. Las porciones se lavaron
con agua destilada para eliminar los exudados. Se obtuvieron aproximadamente 415 kg de filetes de
970 kg de hojas frescas de Aloe vera utilizadas en este estudio. Las porciones de Aloe frescos se
almacenaron a no más de 1 h a 1 °C antes de los tratamientos de pasteurización.
2.1 Pasteurización
Los filetes de Aloe vera lavados se cortaron en trozos pequeños, se trituraron en una licuadora
semi industrial de acero inoxidable y se pasteurizaron. En cada uno de los tratamientos de
pasteurización se utilizaron 22 kg de filetes. El proceso se realizó en un tanque de doble camisa con
agitador, controlador electrónico de temperatura y válvula solenoide (marca Polinox, México),
utilizando vapor saturado como fuente de transmisión de calor. De acuerdo con la literatura del
procesamiento térmico del Aloe vera (Eshun y He, 2004; Ahlawat y Khatkar, 2011; Domínguez-
Fernández et al., 2012) y la experiencia de la empresa "Hacienda de Pedriceña"
(www.haciendadepedricena.com/sabilamain.html), las muestras se pasteurizaron a 65, 75 y 85 °C,
durante 15 y 25 min. Se llevaron a cabo tres réplicas para cada experimento. La empresa colaboradora
llevó a cabo estudios microbiológicos que garantizaron la eficiencia de la pasteurización,
monitoreando microorganismos y bacterias de deterioro como hongos y levaduras (NOM-111-SSA
1-1994), coliformes totales (NOM-093-SSA 1-1994. <10UFC/mL) y mesofílicos aerobios (NOM-092-
SSA 1-1995. 5000 UFC/mL). Todas las muestras pasteurizadas en el estudio cumplieron con la norma
de seguridad microbiológica. La codificación de las muestras se acordó de la siguiente manera: una
letra inicial, indicando muestras frescas (F) o pasteurizadas (P), luego un primer número para la
temperatura de pasteurización (65, 75 ó 85 °C), seguido de un segundo número para el tiempo de
retención en la pasteurización (15 ó 25 min). Así, por ejemplo, el código P65/25 identifica una muestra
de gel de Aloe vera pasteurizada a 65 °C durante 25 min. Para la comparación de los resultados
obtenidos entre las muestras de Aloe vera en los diferentes tratamientos, se consideró una muestra
fresca como referencia para cada lote individual de muestras pasteurizadas, por lo tanto, para cada
muestra fresca se utilizó la letra F en lugar de la letra P, incluyendo las condiciones de temperatura
y el tiempo (Rodríguez-González et al., 2011).
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Rodríguez-González et.al
2.2 Determinación del contenido de compuesto fenólico total
El contenido de compuestos fenólicos totales se determinó utilizando el reactivo Folin-
Ciocalteu (Medina-Torres et al., 2016). Se liofilizaron (-21 a -60 °C; 103.45 a 1.077 Pa; 72 h) muestras
de gel de Aloe vera fresco y pasteurizado. Muestras de 200 mg de gel liofilizado de Aloe vera se
extrajeron durante 2 h con 2 mL de metanol al 80 % que contenía ácido clorhídrico al 1 % a
temperatura ambiente en un agitador orbital a 200 rpm. La mezcla se centrifugó a 1,252 x g durante
1 min y el sobrenadante se decantó en viales de 4 mL. Los sobrenadantes se utilizaron para la
cuantificación de compuestos fenólicos totales. Se mezclaron 100 uL de extracto con 0.75 mL de
reactivo Folin-Ciocalteu (previamente diluido 10 veces con agua destilada) y se dejaron reposar a 22
°C por 5 min. Se agregaron 0.75 mL de solución de bicarbonato de sodio (60 g/L) a la mezcla. Después
de 90 min a 22 °C, se midió la absorbancia a 725 nm, en un espectrofotómetro Thermo Scientific
Multiskan Spectrum. Los resultados se expresaron como equivalentes de ácido gálico/100 g de
liofilizado de Aloe vera pasteurizado y fresco.
2.3 Determinación de la actividad antioxidante
Las técnicas de capacidad antioxidante utilizadas para ABTS (ácido 2,2’-azinobis 3-
etilbenzotiazolin-6-sulfónico), CUPRAC (Capacidad antioxidante reductora del ion cobre) y FRAP
(Poder antioxidante reductor del ion férrico), fueron descritas por Re et al. (1999) y Yao et al. (2010),
adaptadas para su uso en microplacas. Para estos análisis se obtuvieron los extractos metanólicos de
liofilizado de gel de Aloe vera, mediante la misma técnica que para compuestos fenólicos totales. Se
leyeron absorbancias en un espectrofotómetro (Thermo Scientific Multiskan Spectrum) a 734, 450 y
593 nm, respectivamente. Se utilizó una curva estándar de Trolox (50-80 µM) para expresar los
resultados en mg equivalentes de Trolox/100 g de muestra liofilizada.
Adicionalmente, se determinó capacidad antioxidante por el método modificado SDS-Ferricianuro
(SDS-MFA) de acuerdo con Berker et al. (2010) y Martínez-García et al. (2013). Se preparó una solución
de cloruro férrico (0.1 %, p/v) con 0.1 g de FeCl3·6H2O en 1 mL de HCl 1 M, diluyendo a 50 mL con
agua. La solución de dodecil sulfato de sodio (1 %, p/v) se preparó con 1.0 g de SDS en 100 mL de
agua. A 1 mL de solución antioxidante (i.e., 500 μL de extracto metanólico de Aloe y 500 μL de EtOH,
96 %), 5 mL de H2O, 1.5 mL de HCl 1 M, 1.5 mL de solución de ferricianuro (1 %), y 0.5 mL de SDS (1
%), se le añadieron 0.5 mL de FeCl3·6H2O (0.2 %) hasta un volumen final de 10 mL. La mezcla se
incubó a 50 °C en baño de agua por 20 min, se dejó enfriar a temperatura ambiente, y se leyó la
absorbancia a 750 nm contra un reactivo en blanco. El color de la solución final fue estable durante al
menos 30 min. Se elaboró una curva de catequina estándar (25 – 300 μM) para expresar los resultados
en mg equivalentes de catequina por 100 g de muestra liofilizada (Berker et al., 2010).
2.4 Estudio experimental in vivo
2.4.1 Animales
Se realizó un estudio in vivo en animales de experimentación, se utilizaron en total 50 ratas
macho, sanos y adultos de la cepa Wistar, con un peso de 280 – 310 g. Todos los animales fueron
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adquiridos en los Laboratorios Rismart (México) y se sometieron a un período de adaptación de una
semana bajo un ciclo luz-oscuridad de 12 h con libre acceso a alimentos y agua. Lo anterior se llevó a
cabo en el bioterio del Departamento de Investigación y Posgrado en Alimentos de la Facultad de
Química de la Universidad Autónoma de Querétaro, México, con cumplimiento de la NOM-062-
ZOO-1999 (Amador et al., 2006).
2.4.2 Determinación de la glucosa en sangre
La glucosa se cuantificó utilizando muestras de sangre obtenidas de la vena caudal de ratas
con 12 h de ayuno, utilizando un glucómetro sensor (Accu-Check® Roche) con rango de sensibilidad
de 20 a 600 mg/dL de glucosa, además del uso de tiras reactivas con sensor de confort (Accu-Check®
Roche). La medición de la prueba se realizó mediante bioamperometría. Se midió la corriente
generada por la reacción de la enzima glucosa deshidrogenasa de la tira reactiva convirtiendo la
glucosa de la muestra de sangre en gluconolactona.
2.4.3 Curva de Tolerancia a la Glucosa (CTG) para determinar la dosis efectiva
con mayor capacidad anti hiperglucémica del gel de Aloe vera.
Para la determinación de la dosis de Aloe vera a utilizar durante el estudio in vivo para evaluar
el efecto anti-hiperglucémico se realizó una CTG, que consistió en utilizar cinco grupos de seis ratas
Wistar sanas con 12 h de ayuno y se administró a cada grupo, una dosis de 100, 200, 300 y 500 mg/kg
de peso corporal respectivamente, de gel de Aloe vera del tratamiento de pasteurización de 75 °C por
25 min (P75/25). Después de 5 min, se administró una dosis de glucosa (4 g/kg p.c. por vía oral) y el
grupo control fue suministrado con agua. Los niveles de glucosa en sangre (mg/dL) se midieron a los
0, 30, 60, 90 y 120 min.
2.4.4 Curva de tolerancia a la glucosa (CTG) para determinar el tratamiento de gel
de Aloe vera pasteurizado con mayor capacidad anti-hiperglucémica.
Para esta prueba se utilizó la dosis efectiva con mayor capacidad anti-hiperglucémica y
cuatro muestras diferentes de gel de Aloe vera. Esta CTG consistió en formar cinco grupos de seis
ratas Wistar cada uno con 12 h de ayuno, a estas se les administró una dosis de 500 mg/kg de peso
corporal respectivamente de los tres tratamientos pasteurizados de gel de Aloe vera (P65/25, P75/25,
P85/25). A un grupo se le administró gel fresco de Aloe vera y se utilizó un grupo control sin
tratamiento. Después de 5 min se administró una dosis de glucosa (4 g/kg p.c. por vía oral),
posteriormente se cuantificaron los niveles de glucosa en sangre (mg/dL) a los diferentes intervalos
de tiempo, 30, 60, 90 y 120 min.
2.4.5 Solución de estreptozotocina (STZ)
El fármaco STZ (Sigma S0130-1G) se empleó de acuerdo con Rajasekaran et al. (2006) y Abo-
Youssef et al. (2013). Este fármaco se utilizó para la inducción de diabetes en ratas, la solución se
preparó disolviendo la STZ en 0.5 de tampón de citrato de sodio 0.1 M, pH 4.5.
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2.4.6 Inducción de diabetes con estreptozotocina
De acuerdo con Jain et al. (2010), el uso de bajas dosis de STZ (40 mg/kg) en ratas, producen
una destrucción parcial de las células β, pero las hace permanecer diabéticas. Se utilizaron 33 ratas
Wistar con pesos de 283-310 g. Éstas se colocaron con al menos 12 h de ayuno. Las ratas se separaron
en tres grupos de 11 ratas cada uno. Se realizaron los cálculos para la preparación de la STZ en
solución de buffer de citratos y se administraron 45 mg/kg, ésta dosis se determinó de acuerdo con
Rajasekaran et al. (2006) y Abo-Youssef et al. (2013). Se inyectó a cada rata con de solución de STZ
por vía intraperitoneal.
2.4.7 Determinación de las propiedades anti- hiperglucémicas de gel fresco y
pasteurizado de Aloe vera en ratas Wistar diabéticas.
Se integraron cuatro grupos experimentales: 1) grupo sano, 2) grupo de control diabético, 3)
grupo diabético tratado con la muestra de gel de Aloe vera pasteurizado, que mostró la mayor
capacidad anti hiperglucémica, 4) Un grupo diabético tratado con gel fresco de Aloe vera sin ningún
tratamiento. Cada uno de los grupos se formó con seis animales de experimentación. Los animales
fueron tratados durante tres semanas (21 días) (Alinejad-Mofrad et al., 2015) y el gel de Aloe vera de
los diferentes tratamientos fue molido y suministrado a través de una cánula intragástrica, con una
dosis de 500 mg/kg de peso corporal (Rajasekaran et al., 2006; Arce et al., 2007). Cada semana se
registró el consumo de alimento, el peso corporal, el nivel de glucosa en sangre (mg/dL), así como la
supervivencia de los grupos en estudio.
2.5 Análisis estadístico
Para los resultados de las mediciones de Polifenoles totales y Capacidad Antioxidante, se
calculó el porcentaje de variación de las muestras pasteurizadas de gel de Aloe vera con respecto a su
correspondiente muestra fresca para cada tratamiento (Ecuación 1), realizándolo por triplicado y
presentando las medias en las tablas correspondientes. Los porcentajes de variación negativos,
indican que existió una disminución en los valores de las muestras pasteurizadas en comparación a
su correspondiente muestra fresca.
Ec. 1: % 𝑽𝒂𝒓𝒊𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝑹𝒆𝒔𝒖𝒍𝒕𝒂𝒅𝒐 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝑷𝒂𝒔𝒕𝒆𝒖𝒓𝒊𝒛𝒂𝒅𝒂−𝑹𝒆𝒔𝒖𝒍𝒕𝒂𝒅𝒐 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒇𝒓𝒆𝒔𝒄𝒂
𝑹𝒆𝒔𝒖𝒍𝒕𝒂𝒅𝒐 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒇𝒓𝒆𝒔𝒄𝒂 𝒙 𝟏𝟎𝟎
El análisis estadístico de los resultados se realizó mediante un análisis unidireccional y multifactorial
de varianza, ANOVA, con tres repeticiones por tratamiento para todas las técnicas, utilizando las
pruebas de diferencia mínima significativa (LSD) y Duncan con un intervalo de confianza del 95 %
para la comparación de las medias de prueba.
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3. Resultados y discusión
3.1 Resultados del contenido fenólico total y capacidad antioxidante
Los resultados de los polifenoles totales de muestras liofilizadas de gel de Aloe vera fresco y
pasteurizado oscilaron entre 371.10 y 579.75 mg equivalentes de ácido gálico/100 g de liofilizado
(Tabla 1). Los tratamientos a 65 °C por 15 min (P65/15), así como los tratamientos realizados a 85 °C
con ambos tiempos de retención (P85/15, P85/25) presentaron valores similares a la muestra fresca o
concentraciones incluso superiores. El resto de los tratamientos mostraron una ligera disminución. A
pesar de estos comportamientos, no hubo diferencia estadística significativa entre los porcentajes de
variación de las muestras pasteurizadas con respecto a su correspondiente muestra fresca en los
diferentes tratamientos. Los valores negativos de los porcentajes de variación representan una
disminución de los polifenoles totales de la muestra pasteurizada respecto a su correspondiente
muestra fresca. Los resultados presentados en este estudio son similares a los reportados por Zhen
et al. (2001), Hu et al. (2003), Loots et al. (2007) y superiores a los reportados por Lee et al. (2000). Con
esta información, se puede deducir que el tratamiento térmico no afectó significativamente el
contenido fenólico total de los geles de Aloe vera fresco y pasteurizado en el experimento llevado a
diferentes condiciones.
Tabla 1. Contenido de compuestos fenólicos totales y porcentaje de variación de muestras de gel fresco y gel
pasteurizado de Aloe vera.
Table 1. Total phenolic compounds content and percentage variation of fresh and pasteurized Aloe vera gel
samples.
Análisis multifactorial de varianza ANOVA entre los porcentajes de variación. Letras diferentes en las medias
de las columnas, indican diferencia estadística significativa; prueba de LSD (p <0.05). **
*(mg equivalente de ácido gálico/100 g liofilizado).
Se puede destacar de los resultados de la Tabla 2, que, aunque en los métodos de capacidad
antioxidante CUPRAC y FRAP no hubo diferencia estadística significativa entre los porcentajes de
variación (% Variación) de las muestras pasteurizadas con referencia a sus correspondientes muestras
frescas en los diferentes tratamientos, si hubo una tendencia de disminución en los valores de la
capacidad antioxidante en todas las muestras pasteurizadas. Además, los valores del porcentaje de
variación en la mayoría de los tratamientos son muy similares en estos dos métodos de análisis.
Muestras
Compuestos
fenólicos
totales*
Muestras
Compuestos
fenólicos
totales*
Muestras
Compuestos
fenólicos
totales*
F65/15
455.78±93.8
F75/25
579.65±116.4
F85/15
452.89±27.0
P65/15
469.67±127.1
P75/25
480.81±115.5
P85/15
455.43±129.9
% Variación
3.048a
%Variación
-24.246a
%Variación
0.497a
F65/25
445.47±143.0
F75/15
403.48±110.5
F85/25
396.07±129.1
P65/25
422.68±166.4
P75/15
371.10±12.9
P85/25
416.46±175.3
% Variación
-5.116a
% Variación
-8.026a
%Variación
5.148a
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Asimismo, las muestras que presentaron menos efecto en la capacidad antioxidante fueron las
tratadas a 65 °C por 25 min, al igual que en los métodos ABTS y SDS-MFA, en los que sí hubo una
diferencia estadística significativa entre los tratamientos. De manera interesante en estos dos
métodos, las muestras que se vieron más afectadas en capacidad antioxidante después del
tratamiento de pasteurización fueron las procesadas a 85 °C por 15 min.
Tabla 2. Capacidad antioxidante, ABTS, CUPRAC, FRAP y SDS-MFA de gel fresco y pasteurizado de Aloe vera
y el porcentaje de variación entre muestras pasteurizadas y frescas.
Table 2. Antioxidant capacity, ABTS, CUPRAC, FRAP and SDS-MFA of fresh and pasteurized Aloe vera gel and
the percentage variation between pasteurized and fresh samples.
Muestras
ABTS*
CUPRAC*
FRAP*
SDS-MFA**
F65/15
534.43±177.48
565.33±231.17
336.41±91.91
262.81± 9.55
P65/15
424.37± 5.90
449.16±81.00
265.43±47.15
228.54± 38.11
% Variación
-17.16± 6.44 ab
-20.55±21.92a
-21.101±48.69a
- 13.08 ± 11.36 a
F65/25
335.12± 51.87
374.84±45.45
214.61±15.52
130.63± 8.41
P65/25
338.26± 16.96
318.35±23.32
197.70±14.81
163.19± 10.67
% Variación
2.63 ± 16.84 b
-15.07±5.13a
-7.878±4.56a
24.92± 0.13 b
F75/15
506.20± 9.19
517.05±84.61
333.83±94.52
117.54± 77.07
P75/15
401.29±121.47
396.68±98.83
256.72±57.70
125.83± 96.90
% Variación
-20.41± 25.68 ab
-23.28±6.11a
-23.097±38.95a
7.06± 11.84 ab
F75/25
554.69±157.87
669.46±5.06
365.62±32.72
390.78± 24.69
P75/25
506.26±123.71
516.78±60.95
273.01±37.61
280.97± 38.63
% Variación
-5.94± 20.82 b
-22.807±9.06a
-25.328±14.94a
-28.10± 14.24 a
F85/15
646.72± 79.93
615.60±19.21
366.10±38.65
320.67± 119.63
P85/15
446.76± 44.74
426.94±43.90
247.92±14.33
225.17± 39.57
% Variación
-30.10± 11.62 a
-30.647±8.47a
-25.328±14.94a
-29.78± 18.46 a
F85/25
438.41±126.70
469.16±99.33
290.60±54.88
200.61± 75.62
P85/25
404.56± 37.48
417.56±63.64
266.75±70.24
164.81± 10.01
% Variación
-4.46± 16.95 ab
-10.998±21.35a
-32.280±62.92a
- 17.81± 30.99 a
Letras diferentes en las medias de las columnas, indican diferencia estadística significativa; prueba de LSD (p
<0.05).
ABTS (ácido 2,2’-azinobis 3-etilbenzotiazolin-6-sulfónico).
CUPRAC (Capacidad antioxidante reductora del ion cobre).
FRAP (Poder antioxidante reductor del ion férrico).
SDS-MFA (Método Modificado SDS-Ferricianida). *
* (mg equivalente de Trolox /100 g liofilizado)
**(mg equivalente de Catequina/100 g liofilizado)
Debido a lo anterior, se puede afirmar que el calor afecta la capacidad antioxidante de las muestras
de gel de Aloe vera después del tratamiento de pasteurización a temperaturas de 65 a 85 °C. Esto
concuerda con Chang et al. (2006), quienes aseguran que el contenido de compuestos fenólicos como
la barbaloína disminuye a temperaturas superiores a 80 °C; pero también, a temperaturas inferiores
a 65 °C, probablemente debido a la actividad enzimática del gel de Aloe vera (Femenia et al., 2003;
10
Rodríguez-González et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVII (1) e 1168 (2023)
Eshun y He, 2004). Asimismo, se puede sugerir que posiblemente el mejor tratamiento de
pasteurización para el gel de Aloe vera, sin afectar tanto su capacidad antioxidante es de 65 °C por 25
min.
3.2 Efecto anti-hiperglucémico de muestras de gel de Aloe vera pasteurizadas
Se evaluó el efecto anti-hiperglucémico en ratas Wistar sanas del gel de Aloe vera, utilizando
diferentes dosis. Se observó que a la mayor dosis utilizada se presentó el mayor efecto anti-
hiperglucémico, decreciendo los niveles de glucosa en sangre después de 30 min, y presentando una
diferencia estadística significativa (p <0.05) comparada con las otras dosis administradas. Una vez
obtenida la mejor dosis de administración (Fig. 1), se realizó otra curva de tolerancia a la glucosa,
utilizando una dosis de 500 mg/kg de peso corporal y muestras de cuatro tratamientos diferentes
(Fig. 2). En dicha figura se presentan los tratamientos de Aloe vera F65/25, gel de Aloe vera P65/25,
P75/25 y P85/25; administrados a ratas Wistar sanas, se aprecia que el grupo de mayor efecto anti-
hiperglucémico fue el de P75/25.
Figura 1. Efecto anti-hiperglucémico de gel de Aloe vera P75/25 en ratas Wistar sanas a diferentes dosis. Letras
diferentes muestran diferencia estadística significativa; prueba de Duncan (p <0.05).
Figure 1. Antihyperglycemic effect of Aloe vera P75/25 gel in healthy Wistar rats at different doses. Different
letters show significant statistical difference; Duncan's test (p <0.05).
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
020 40 60 80 100 120 140
Glucosa en sangre (mg/dL)
Tiempo (min)
CONTROL
Aloe vera P75/25 (100 mg/kg)
Aloe vera P75/25 (200 mg/kg)
Aloe vera P75/25 (300 mg/kg)
Aloe vera P75/25 (500 mg/kg)
d
c
b
a
a
b
b
c
b
b
c
c
b
a
a
a
a
a
a
a
c
11
Rodríguez-González et.al
Figura 2. Efecto anti-hiperglucémico de gel de Aloe vera sometido a diferentes tratamientos de pasteurización
P65/25, P75/25 y P85/25 administrados a una dosis de 500 mg/kg a ratas Wistar.
Letras diferentes indican diferencia estadística significativa; prueba de Duncan (p <0.05).
Figure 2. Antihyperglycemic effect of Aloe vera gel subjected to different pasteurization treatments P65/25, P75/25
and P85/25 administered at a dose of 500 mg/kg to Wistar rats.
Different letters indicate significant statistical difference; Duncan's test (p <0.05).
Se ha reportado que el efecto anti-hiperglucémico del Aloe vera puede atribuirse a los polisacáridos
que contiene, como el glucomanano, el cual simula la actividad de los fibroblastos, causando
proliferación, lo cual posteriormente incrementa la síntesis de colágeno (El Sayed et al., 2016).
Según el estudio de Tabatabei et al. (2017), la actividad anti-hiperglucémica del Aloe vera se asocia a
su habilidad para incrementar la sensibilidad de la insulina, modular la expresión GLUT4, prevenir
la muerte de células β y/o recobrar parcialmente las células β dañadas, y estimular la secreción de la
insulina del remanente de las células β. El incremento de los niveles de insulina observados en el
estudio de Rajasekaran et al. 2006, indicaron que el extracto de gel de Aloe vera simula la secreción de
insulina del remanente de las células β-pancreáticas y/o la regeneración de las células β.
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
030 60 90 120
GLUCOSA (mg/dL)
Tiempo (min)
CONTROL
Aloe vera F65/25
Aloe vera P65/25
Aloe vera P75/25
Aloe vera P85/25
a
c
bc
bc
ab
a
a
a
b
a
b
b
b
b
b
c
a
b
b
b
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Rodríguez-González et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVII (1) e 1168 (2023)
Figura 3. Nivel de glucosa sanguínea en ayuno de ratas Wistar diabéticas, inducidas con STZ (45 mg/kg p.c.) y
tratadas durante 21 días, con 500 mg/kg p.c. de gel de Aloe vera fresco y P75/25. Letras diferentes en las barras
del gráfico indican diferencia estadística significativa; prueba de Duncan (p <0.05).
Figure 3. Fasting blood glucose level of diabetic Wistar rats induced with STZ (45 mg/kg b.w.) and treated for
21 days with 500 mg/kg b.w. of fresh Aloe vera gel and P75/25. Different letters in the bars of the graph indicate
significant statistical difference; Duncan's test (p <0.05).
Tras una semana de la inducción de la diabetes con 45 mg/kg p.c. de STZ a las ratas Wistar, se les
midió su nivel de glucosa en sangre, presentando diabetes moderada con valores iniciales de glucosa
en sangre entre 144 y 169 mg/dL, iniciando en este momento el tratamiento de 21 días con gel de Aloe
vera (Tiempo cero, Fig. 3). Se administraron el gel fresco de Aloe vera y el gel P75/25 respectivamente,
a una dosis de 500 mg/kg de p.c. En la Fig. 3 se pueden observar los niveles de glucosa en sangre del
grupo tratado con gel pasteurizado y fresco de Aloe vera al inicio del tratamiento y en la tercera
semana al final del tratamiento. Los niveles de glucosa en sangre del grupo tratado con gel de Aloe
vera pasteurizado disminuyó por debajo de los valores del grupo tratado con Aloe vera fresco y del
grupo de control diabético, resultando de 232, 322.4 y 440 mg/dL respectivamente. Esto indica un
efecto positivo en la disminución de uno de los principales indicadores de la diabetes mellitus que
son los altos niveles de glucosa en sangre.
Se ha reportado que el Aloe vera procesada (incubación con celulasa, tratamiento térmico y
clarificación con carbón activado) consumida por ratas con diabetes tipo 2, ayudó a incrementar la
sensibilidad a la insulina, disminuyendo los niveles de glucosa en sangre en los animales
experimentales (Kim et al., 2009).
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
400.0
450.0
500.0
Glucosa (mg/dL)
Tiempo (semanas)
Sano Control diabético Aloe vera F65/25 Aloe vera P75/25
0 3
a
b
b
b
a
cd
cd
e
13
Rodríguez-González et.al
Devaraj et al. (2013) reportaron efectos positivos en modelos in vivo de diabetes, incluyendo
disminución rápida de los niveles de glucosa en ratas inducidas con Aloxan, aumento de la tolerancia
a la glucosa en ratas administradas con glucosa, decremento de los niveles de glucosa y decremento
del daño oxidativo en cerebros en ratas diabéticas inducidas con STZ y mejoramiento de los niveles
de insulina en plasma.
Maan et al. (2018), argumentan que el gel de Aloe vera es un agente anti-hiperglucémico efectivo contra
la diabetes tipo 2 y ha sido propuesto para la disminución de los niveles de glucosa en sangre debido
a que éste incrementa el metabolismo.
4. Conclusiones
Debido al comportamiento en los valores de la capacidad antioxidante del gel de Aloe vera,
con los métodos SDS-Modificado y ABTS, los tratamientos P65/25, P75/25, P85/25, se eligieron para
hacer las pruebas preliminares del estudio in vivo para determinar su efecto anti-hiperglucémico.
El efecto anti-hiperglucémico del gel de Aloe vera, en ratas Wistar aumentó según la concentración de
la dosis de administración. El gel de Aloe vera P75/25, causó el mayor efecto anti-hiperglucémico en
ratas Wistar sanas. En un tratamiento de 21 días con suministro de gel de Aloe barbadensis Miller
P75/25, los niveles de glucosa en sangre de ratas Wistar diabéticas inducidas con STZ (45 mg / kg) se
encontraron por debajo de los del grupo de control diabético y del grupo tratado con Aloe vera fresco.
Por lo tanto, en este estudio el gel de Aloe vera pasteurizado tuvo una capacidad anti-hiperglucémica
superior al gel fresco, ya que, aunque el tratamiento afectó su capacidad antioxidante, también puede
hacer más biodisponibles a los compuestos fenólicos que no se afectaron y coadyuvar al balance de
radicales libres generados por la enfermedad. Además, es posible que se pueda dar una condición
de sinergia con las fibras presentes en el Aloe vera, que, debido al tratamiento térmico, proporcione
una mayor biodisponibilidad de estos polisacáridos, como el acemanano y el glucomanano, que, por
su capacidad de retención de agua, atrapen también los monosacáridos disueltos en el agua, y puedan
disminuir su absorción y los niveles de glucosa en sangre.
Agradecimientos
Al CONACYT por beca de posgrado. Al TecNM-Instituto Tecnológico de Durango, División
de Estudios de Posgrado e Investigación; al Área de Ingeniería Química, Departamento de Química,
Universitat de les Illes Balears, a la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología de España
(Proyecto RTA2009-00118-C02) y al Departamento de Investigación y Posgrado en Alimentos (DIPA)
de la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Querétaro.
Conflicto de intereses
Los autores declaran que no existe conflicto de interés de ningún tipo en la preparación y publicación
del presente artículo.
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Rodríguez-González et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVII (1) e 1168 (2023)
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