Tesis
Estudio de la variabilidad genética de maíces criollos y su correlación con el contenido y estructura de las zeinas
Fecha
16/01/2012Registro en:
Pérez Xochipa, Ivonne. (2009). Estudio de la variabilidad genética de maíces criollos y su correlación con el contenido y estructura de las zeinas. (Doctorado en Ciencias en Alimentos). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, México.
Autor
Pérez Xochipa, Ivonne
Institución
Resumen
RESUMEN: El Estado de Puebla se encuentra entre los primeros cinco productores de maíz a nivel nacional, y cerca del 90% de su superficie se cultiva con semillas criollas, de las cuales no se conocen las propiedades nutricionales con respecto a otras variedades;
debido a esto, es importante conocer las propiedades físicas, químicas y nutricionales de las diferentes variedades criollas de maíz que se cultivan en el valle de Puebla. En este trabajo se seleccionaron 25 variedades criollas con coloraciones que van de blanco, amarillo, pinto, rojo y azul, a los que se les evaluaron propiedades físicas y químicas mediante NIR con 800–1100 nm. Se determinó la digestibilidad in-vitro de la proteína total. Se cuantificó el contenido de proteína total por kjeldahl de cada fracción proteica y de la harina integral. Se efectuó la extracción y el fraccionamiento de la zeina en y con base en su solubilidad usando el método de Parris y Dickey, (2001) con algunas modificaciones. La caracterización del perfil electroforético de las proteínas totales se realizó a partir de harina integral desengrasada y de las fracciones de la zeina y zeina de las 25 variedades de maíces criollos empleando geles de poliacrilamida al 20% en presencia de dodecil sulfato de sodio (SDS- PAGE). Dichos geles fueron analizados por el programa Quantity One versión 4.1.1, el cual
determina los coeficientes de similitud y dendogramas a partir de las bandas de proteínas formadas en los geles. Se realizó la germinación de las 25 variedades criollas de maíz para la obtención de plántulas y poder extraer el ADN de las hojas por medio de la metodología propuesta por Doyle y Doyle (1990). Se Aplicación de la técnica del ADN Polimorfico Amplificado al Azar (RAPD) para el estudio molecular del ADN genómico y la información de los patrones de fragmentos amplificados (bandas) que se obtuvieron con los iniciadores (primers) probados, se analizaron con el programa Quantity One versión 4.1.1. El tamaño que mostraron los maíces fue 0.42 a 0.92 cm, de ancho, 1.34 a 1.54 cm de largo y 0.35 a 0.80 cm de grosor. La NMX-FF-034-1995 para el maíz clasifica al grano en cuatro grados de calidad con base en su peso hectolítrico; la mayoría de las 25 variedades criollas se ubican dentro del grado de calidad México 4 (66 – 69 Kg/hL) y solo dos variedades, se clasifican como grados de calidad México 2 (71Kg/hl) y México 3 (70 Kg/hl). La concentración de proteína en las variedades amarillas fue de 8.71±0.07%, mientras que en la variedad moradillo fue de 8.16%, lo que las coloca como las variedades con mayor y menor concentración respectivamente. Con respecto a los amino ácidos, los resultados indicaron que
estas variedades mostraron un alto contenido de los siguientes aminoácidos: Glu, Leu, azufrados y aromáticos, siendo los tres últimos, aminoácidos esenciales y encontrándose los porcentajes por arriba de patrón FAO/WHO (1991). La digestibilidad “in vitro” fue de 63.02 ± 1.5 % en promedio, porcentaje menor al obtenido para caseína (87.4 %). La metodología más adecuada para la extracción de las diferentes fracciones proteicas de la zeina ( y ) de los maíces criollos fue la descrita por Parris y Dickey (2001) modificándose por la utilización de SDS 1% como agente desnaturalizante en combinación con 2-ME 1% como agente reductor. Los valores de proteína por kjeldahl son: harina integral desengrasada (6.4% a 11.2%), de 71.5-84.3% para la fracción zeina y de 57.0-75.8% para las fracciones: zeina; el perfil electroforético de las proteínas totales en muestras de harinas de maíces criollos indicó a la zeina (29.9-5.4 KDa) como
proteína mayoritaria y el análisis del gel generó 3 clusters. El análisis del gel de zeina mostró un árbol filogenético con 4 clusters, siendo las variedades 24, 25 y 28 las más similares entre sí. El análisis del gel de zeina agrupo en 2 clusters las 25 variedades, de las cuales la 21, 19, 9, 1, 23, 12, 7, 25 y 4 resultaron los más similares entre sí. La información de la diversidad genética obtenida a través de los productos de amplificación RAPD permitió hacer una correlación con los diversos estudios realizados (características físicas, composición química y
caracterización de las fracciones proteicas de la zeina) de las 25 variedades de maíz criollo y así poder identificar a los genotipos que exhibieron características deseables en cuanto al de alto rendimiento, coloración del grano, temperatura de gelatinización,
porcentaje de proteína y fracciones proteicas de la zeina.