Escritor: Danielle Hepler, Abigail Hing, Sharon Kauffman, Tjia-Ern Lau, Mallory Ziegler, Richard Schaeffer, and Kathryn Witt, Departamentos de química y bioquímica y salud, nutrición y ciencia del ejercicio del Messiah College
Publicado: 17/10/2018


Introducción

La chaya (Cnidoscolus aconitifolius) o árbol de espinaca es un arbusto perenne nutritivo y de rápido crecimiento (TN 53). Es una de las muchas plantas alimenticias que contienen cianógenos, compuestos químicos que pueden producir el tóxico cianuro de hidrógeno (HCN) cuando se consume el alimento (Tabla 1). El cianuro de hidrógeno se produce cuando se dañan las células de las plantas porque una enzima localizada en una parte de la célula es entonces capaz de actuar como cianógeno, el cual se mantiene en una parte diferente de la célula. Los microorganismos que viven en los intestinos de los animales también contienen pequeñas cantidades de enzimas que liberan HCN de los cianógenos (Teles 2002).

Tabla 1: Contenido de cianógeno de plantas alimenticias

Planta

Volumen aproximado de 100 gramos (cruda)

Contenido aproximado de cianógeno (mg HCN/100 gramos cruda)

Yucca - raíz

120 mLe

1.5-100a

linaza - harina

110 mLe

36-39a

Malanga gigante - hojas

860 mLe

2.9-3.2a

bambú – brotes jóvenes

160 mLe

10 - 800a

Almendra amarga – semillas

210 mLe

470a

chaya – hojas

1200 mL

0.08-1.48bc; 27-42d

aComité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios 2012; bKuti y Konoru 2006; cJaramillo et al. 2016; dRoss-Ibarra y Molina-Cruz 2002; eUSDA 2015

La guía provisional para la ingesta máxima diaria en el largo plazo de HCN es de 0.02 mg de HCN equivalentes/kg de peso corporal (Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios 2012). Esto corresponde a una ingesta diaria de alrededor de 1.4 mg/día de HCN equivalentes para un adulto de 70 kg de peso o 0.24 mg/día para un niño de 12 kg. Las técnicas de procesamiento tales como el molido, secado, fermentación y cocinado liberan HCN en el aire o en el agua de cocinar reduciendo la cantidad de HCN en la planta que se consume (Teles 2002). Sorpresivamente, congelar la chaya ha demostrado que aumenta la cantidad de HCN producido (Kuti y Konoru 2006). Aunque las hojas crudas de la chaya producen mucho menos que las de la yuca, consumir chaya cruda representa un riesgo especialmente para los niños de corta edad. El riesgo es también más grande para la gente que carece de proteínas [en particular, los aminoácidos que contienen sulfuro, como la metionina y la cistina que se encuentran en los huevos, el pescado, el pollo, la carne de res y de cerdo] porque son menos capaces de desintoxicar HCN (Teles 2002).

Un estimado muy general del contenido de HCN de un alimento se puede obtener sellando el alimento en una bolsa cerrada herméticamente con papel Cyantesmo (EDN 130). El personal de ECHO usó este método para determinar que cociendo 80 gramos de hojas y tallos de chaya por 20 minutos reduce su contenido de HCN a niveles muy bajos como para ser detectados por el papel Cyantesmo. Nuestro objetivo era usar un método más preciso para determinar hasta qué punto los períodos de tiempo de cocción más cortos reducirían el contenido de HCN en las hojas de chaya por debajo del máximo nivel de ingesta diaria en el largo plazo de 0.02 mg de HCN equivalentes por kg de peso corporal. Períodos más cortos de cocción requieren de menores cantidades de combustible y pueden mantener de mejor manera los niveles de nutrientes de la planta.

Metodología

EDN141 fig 10

Figura 10. Color de papel de Cyantesmo correspondiente a 0.25 ppm de cianuro. Fuente: Danielle Hepler

Obtuvimos papel Cyantesmo de CTL Scientific y colocamos tiras de papel a los tapones de goma de manera que el papel colgara justo sobre la solución que queríamos medir. Creamos una escala de color estándar utilizando matraces de vidrio, a los cuales agregamos soluciones de cianuro potásico que liberarían (respectivamente) 0.10, 0.25, 0.30, o 1.0 partes por millón (ppm) HCN. También agregamos una gota de ácido sulfúrico 18 molar, como lo recomendado en las instrucciones del papel Cyantesmo. Sellamos los matraces con los tapones de goma y anotamos el color del papel en cada matraz después de 24 horas (Figura 10).

EDN141 fig 11

Figura 11. Hojas de chaya crudas volvieron azul oscuro el papel de Cyantesmo, indicando ≥ 1 ppm de cianuro. Fuente: Danielle Hepler

Se cosecharon hojas de chaya en ECHO Florida durante los meses de febrero y marzo. Y se enviaron por servicio nocturno Pennsylvania y se refrigeraron 2 días hasta que el análisis pudo completarse. Las hojas se partieron en pedacitos de 1.5 y el volumen de 10 gramos de hojas (crudas y cocinadas) se colocó en cada matraz. Las hojas crudas se colocaron en matraces de vidrio con 75 mL de agua destilada. Las hojas a cocinarse se colocaron en agua destilada en ebullición y hervidas durante 5.0, 6.5, 7.0, 8.5 y 10 minutos. El agua de cocción se descartó y se agregó agua destilada fresca. Se machacó las hojas, se agregó una gota de ácido sulfúrico 18 molar, y se colocó el tapón a los matraces. El cambio de color se evaluó después de 24 horas (Figura 11) al comparar el pale Cyantesmo de cada matraz de hojas con la escala de color obtenida de las soluciones de cianuro potásico. Todas las mediciones se repitieron al menos 3 veces. Las medidas de seguridad para este método incluyeron el uso de guantes desechables, gafas y campana de ventilación.

Resultados

Diez gramos de hojas crudas picadas tenían un volumen de 120 mL, mientras que diez gramos de hojas picadas, hervidas, tenían un volumen de 60 mL. Como se esperaba, todas las muestras de hojas crudas tuvieron un cambio de color indicando un contenido de HCN de >1 parte por millón (> 0.02 mg HCN por porción de 240 mL de hojas picadas, no cocinadas). Después de 5 minutos de ebullición, el color correspondió a una concentración de HCN de unos 0.10 a 0.25 ppm (0.004 a 0.01 mg HCN por porción de 240 mL de hojas picadas, hervidas). A partir de los 7 minutos, el color correspondía a una concentración de HCN de <0.10 ppm. El color azul para el estándar de 0.1 ppm y para las hojas cocidas varió de matraz a matraz. Esta variabilidad ocurrió porque la cantidad de HCN estaba cerca o debajo de la cantidad más baja de HCN que el papel Cyantesmo puede detectar (0.2 mg/L). El aire que salía del matraz mientras se cocinaba y la agua de cocción también volvieron el papel Cyantesmo color celeste claro, pero el color no se comparó con la escala de color estándar.

Conclusión

Aunque el método del papel de Cyantesmo no mide con precisión la cantidad de HCN a ser producida por un alimento, nuestros resultados sugieren que de 5 a 10 minutos son suficientes para reducir el HCN a niveles seguros para el consumo. Otros informes muestran un rango un poco más amplio pero similar al rango de los 5 minutos (Gonzalez-Laredeo et al. 2003) a los 15 minutos (Ross-Ibarra y Molina-Cruz 2002) de tiempo de cocción. Cocer por solamente 5 minutos ahorraría combustible pero extender un poco más el tiempo de cocción brindaría un margen de seguridad, el cual parece ser prudente considerando la amplia variación en la cantidad de HCN en la chaya (Tabla 1).

Los hallazgos de nuestro estudio apoyan la posibilidad de que el HCN esté presente después de la cocción, pero en concentraciones por debajo de las que se consideran inseguras. Es posible que las hojas de chaya que analizamos perdieran HCN mientras eran transportadas y almacenadas, o que nuestro método no midiera todo el HCN presente en las hojas de chaya. Dicho lo anterior, nuestro hallazgo sugiere que el tiempo de cocción para reducir el HCN a niveles seguros es menor que los 15-20 minutos reportados en EDN 130 para eliminar el cambio de color del papel de Cyantesmo.

Todavía quedan varias interrogantes.

  1. ¿Los niveles de HCN varían si las hojas de chaya se mantienen en agua mientras se llega al punto de ebullición?

  2. ¿Cuánto HCN contiene el agua de cocción?

  3. ¿El almacenamiento, el corte, el horneado o freírlas cambia el nivel de HCN de las hojas de chaya?

  4. ¿Cocinar la chaya en una olla de aluminio tiene efectos adversos para la salud? [En ECHO hemos oído mencionar esto pero no hemos encontrado evidencia bien demostrada.]

  5. ¿Cuáles factores explican el amplio rango de valores de HCN reportados para la chaya? ¿Hasta qué punto los valores de HCN son influenciados por el método de análisis, cultivar, hojas nuevas contra viejas, y/o variaciones de factores ambientales?

Referencias

FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. 2012. Safety Evaluation of Certain Food Additives and Contaminants. Geneva: WHO Press.

González-Laredeo, R.F., M.E. Flores De La Hoya, M.J. Quintero-Ramos, and J.J. Karchesy. 2003. Flavonoid and cyanogenic contents of chaya (spinach tree). Plant Foods for Human Nutrition 58:1-8.

Kuti J.O., and B.H. Konoru. 2006. Cyanogenic glycosides content in two edible leaves of tree spinach (Cnidoscolus spp.). Journal of Food Composition and Analysis 19: 556-561.

Jaramillo C.J., A.J. Espinoza, H. D'Armas, L. Troccoli and L.R. de Astudillo. 2006. Concentrations of alkaloids, cyanogenic glycosides, polyphenols and saponins in selected medicinal plants from Ecuador and their relationship with acute toxicity against Artemia salina. Revista de biología tropical 64(3): 1171-1184.

Ross-Ibarra, J. and A. Molina-Cruz. 2002. The Ethnobotany of Chaya (Cnidoscolus aconitifolius ssp. Aconitifolius Breckon): A Nutritious Maya Vegetable. Economic Botany 56(4):350-365.

Teles F.F.F.  2002. Chronic poisoning by hydrogen cyanide in cassava and its prevention in Africa and Latin America. Food and Nutrition Bulletin 23(4): 407-412.

US Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Nutrient Data Laboratory. 2015. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 28. https://ndb.nal.usda.gov/ndb


Colecciones