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MS – MA – 73 Evaluación de la toxicidad del edulcorante estevia sobre el organismo acuático Daphnia magna


Categoría: Medio Superior (Preparatoria)
Área de participación: Biología

Equipo: MS - MA - 73

Miembros del equipo:
Danna Rodríguez Garza
Valeria Mercado Cortes
Juan Pablo Muro Gallardo

Asesor: Carla María Centeno Ramos

Escuela: Colegio Baden Powell

Resumen

En la actualidad es común el uso de edulcorantes no calóricos como el aspartame, la sucralosa y la estevia; Este último, ha ganado una muy buena posición en el mercado al venderse como un producto natural, obtenido de la planta Stevia. Sin embargo, en la actualidad no hay información suficiente sobre los efectos que pueda causar el consumo de este edulcorante; y sobre todo, si existe alguna diferencia entre el consumo de la planta sin procesar vs la estevia en polvo comercial. Por lo que, el objetivo principal de nuestro proyecto fue el de evaluar y comparar el efecto de dos presentaciones, natural (hojas deshidratadas de la planta Stevia) y procesado (sobres de polvo comercial), del edulcorante estevia, sobre la sobrevivencia del micro-crustáceo Daphnia magna (conocidos como pulgas de agua). Para lo cual, se realizaron pruebas de toxicidad aguda, donde se evaluó la mortalidad de neonatos (organismos de menos de 48 hr de nacidos) a 24 y 48 hrs de exposición a soluciones de ambas presentaciones del edulcorante. Con las observaciones realizadas podemos concluir que la estevia procesada puede resultar tóxica, lo que nos hace pensar en los productos que consumimos que se venden como “naturales” y que en realidad nos estamos exponiendo a otro tipo de compuestos. A pesar de que el extracto de las hojas de la planta Stevia presentó menor mortalidad, es necesario realizar más estudios como una prueba de toxicidad crónica, evaluar más concentraciones y tener un mayor número de réplicas de los tratamientos analizados

Pregunta de Investigación

¿Será la estevia natural más sana que el producto comercial procesado en polvo?

Planteamiento del Problema

El proyecto consiste en demostrar que la estevia natural (holas secas de la planta del género Stevia rebaudiana. es mejor que la estevia procesada de sobre. Para lo cual se empleó el organismo acuático Daphnia magna, ya que son microcrustáceos utilizados mundialmente como organismos de referencia para pruebas de toxicidad acuática.

Antecedentes

Los azúcares son moléculas cuya característica principal es el aporte de energía y de sabor dulce a los alimentos consumidos. Sin embargo, cuando se ingieren en exceso, esto conjugado con estilos de vida sedentarios, puede derivar en diversas alteraciones celulares que incrementan el riesgo del desarrollo de diabetes y otras enfermedades crónicas degenerativas que afectan la calidad de vida de los consumidores. Debido al incremento de enfermedades relacionadas con el consumo de azúcares, la industria química y la ingeniería de alimentos se han enfocado en la búsqueda de sustancias que puedan proveer el sabor dulce, pero sustituyendo los efectos calóricos de los carbohidratos.
Existen dos grandes grupos de edulcorantes que no aportan calorías y se les denomina edulcorantes no nutritivos o bien no calóricos; los cuales no afectan la concentración de glucosa en sangre o la respuesta a la insulina, lo que permite a las personas con diabetes consumir una variedad más amplia de alimentos. Así se tienen: a) edulcorantes artificiales, que son sintetizados químicamente, como la sacarina, aspartame y sucralosa; y b) los edulcorantes de origen natural, como la taumatina, los compuestos mogrósidos y esteviol, todos derivados de plantas que presentan una elevada capacidad para conferir sabor dulce en contraste con el azúcar de mesa (sacarosa). De los edulcorantes naturales, el más consumido en la actualidad es el esteviol, derivado de la planta Stevia rebaudiana con un poder edulcorante de hasta 300 veces más intenso que la sacarosa, y además se ha reportado que tiene efectos antihipertensivos y antihiperglucémicos. El consumo de la mayoría de los edulcorantes está regulado por organizaciones como la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA,) el Codex Alimentario y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), debido a que, como cualquier aditivo de alimentos, su administración y consumo deben ser controlados para la seguridad de los consumidores. Actualmente, existe cierta polémica sobre la seguridad en el consumo de edulcorantes no nutritivos. Se han reportado daños a nivel de ADN o daño citotóxico en líneas celulares de cáncer de colon, de páncreas y de seno, derivado del uso de algunos edulcorantes artificiales, Sin embargo, en la actualidad no hay información suficiente sobre los efectos que pueda causar el consumo de edulcorantes no calóricos naturales, específicamente de la estevia, y sobre todo, si existe diferencia entre el consumo de la planta sin procesar vs la estevia en polvo comercial, la cual sufre un procesamiento químico.

Pruebas de Toxicidad
La toxicología es el estudio de sustancias nocivas y venenosas. Las pruebas de toxicología se emplean para determinar los efectos adversos de productos químicos que utilizamos o a los que estamos expuestos, así como para proporcionar información acerca del potencial de sus efectos tóxicos.
Organismos de prueba
La especie Daphnia magna también conocidas como pulgas de agua, son pequeños crustáceos de agua dulce, los cuales se han convertido en excelentes organismo de prueba en bioensayos de toxicidad. De hecho, la especie Daphnia magna, es un organismo de referencia en la normatividad nacional e internacional para pruebas de toxicidad aguda y crónica. Además, representan una excelente opción para realizar pruebas previas antes de realizarlas con vertebrados (e.g., peces, ratones, coballos etc.) tanto por razones prácticas como por razones bioéticas.

Objetivo

Evaluar y comparar el efecto de dos presentaciones, natural y procesado, del edulcorante estevia, sobre la sobrevivencia del organismo acuático Daphnia magna.

Justificación

En la actualidad es común el uso de edulcorantes no calóricos como el aspartame, la sucralosa y la estevia; Este último, ha ganado una muy buena posición en el mercado al venderse como un producto natural, obtenido de la planta Stevia. Sin embargo, en la actualidad no hay información suficiente sobre los efectos que pueda causar el consumo de este edulcorante; y sobre todo, si existe alguna diferencia entre el consumo de la planta sin procesar vs la estevia en polvo comercial.

Hipótesis

La estevia procesada presentará mayores efectos adversos sobre la sobrevivencia de Daphnia magna

Método (materiales y procedimiento)

Material
1. 24 Frascos de Gerber
2. 3 Pipetas Pasteur
3. Microscopio Estereoscópico
4. 240 neonatos de Daphnia magna
5. Estevia procesada de marca comercial (Svetia©) 1g, .5g, .25g de
6. Hojas de la planta Stevia deshidratadas 1g, .5g, .25g
Metodología
1. Se lavaron y desinfectaron los frascos de Gerber
2. Las Daphnias adultas se colocaron en un vaso de precipitado de 500 mL para que se pudieran reproducir
3. Se añadieron 50 mL de agua dura resconstituida en los 24 frascos de Gerber
4. Se colocaron 10 neonatos (de máximo 48 hrs de haber nacido) en cada frasco.
5. Se agregaron las disoluciones de prueba de estevia de sobre a los 12 frascos de Gerber, para lo cual se disolvieron 20 gr en 100 mL de agua y posteriormente se prepararon las siguientes concentraciones: 0.015 M y 0.0075 M.
6. Agregar las disoluciones de estevia natural a los 12 frascos de Gerber. Para lo cual previamente se realizó una infusión de las hojas de Stevia hirviendo por 5 minutos 5 gr de las hojas deshidratadas en 100 mL agua, para preparar las siguientes concentraciones 0.015 M y 0.0075 M
7. Se montó un frasco control el cual no contenía ningún tipo de estevia.
8. Se registró la mortalidad a las 24 y 48 horas de exposición.

Galería Método

Resultados

MS – MA – 73. Evaluación de la toxicidad del edulacorante estevia sobre D. magna

De los tratamientos probados, se observó que los organismos expuestos a la estevia procesada presentaron un mayor porcentaje de mortalidad a las 48 horas (0.015 M y 0.0075 M 50% de mortalidad), en comparación a los organismos expuestos a las hojas de la planta deshidratadas (0.015 M 10% de mortalidad y 0.0075M 40% de mortalidad). El frasco control presentó el 20% de mortalidad.

Galería Resultados

Discusión

Analizando el contenido de la marca Svetia©, nos percatamos que además de contener extracto de glucósidos de esteviol, contiene sacarosa, isomalt y sucralosa, este último es un edulcorante artificial, del acual ya existen estudios científicos donde se han observado algunos efectos negativos al consumir sucralosa. El principal efecto negativo para nuestra salud es el de la flora intestinal, ya que se ve afectada y causa problemas gastrointestinales en nosotros, también llega a causar convulsiones, mareos, migrañas visión borrosa. No obstante de eso, se han encontrado registros de reacciones alérgicas, y que a pesar de que estas buscando una manera de bajar de peso al utilizar edulcorantes, la sucralosa causa aumento de azúcar en la sangre al igual que también aumenta el peso corporal.

Por otra parte, no se pudieron montar réplicas de la muestra control por triplicado (sin ningún tipo de estevia), ya que no hubo neonatos suficientes al moneto de montar la prueba, lo cual nos hizo ver lo difícil que es estandarizar condiciones para el trabajo con organismos vivos.

Conclusiones

Con las observaciones realizadas durante la realización de este proyecto, podemos concluir que la estevia procesada puede resultar tóxica, lo que nos hace pensar en los productos que consumimos que se venden como “naturales” y en realidad nos estamos exponiendo a otro tipo de compuestos, como la sucralosa. A pesar de que el extracto de las hojas de la planta Stevia, presentaron menor efecto tóxico, es necesario realizar más estudios como una prueba de toxicidad crónica (exposición prolongada) y evaluar más concentraciones y tener mayor número de réplicas de los tratamientos analizados.

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MS – MA – 73 Evaluación de la toxicidad del edulcorante estevia sobre el organismo acuático Daphnia magna


MS – MA – 73 Evaluación de la toxicidad del edulcorante estevia sobre el organismo acuático Daphnia magna

Summary

Nowadays all around the world the use of table sweeteners which does not apport much calories and have the same sensation as the sugar, like: aspartame, sucralose and stevia. The last one has reached a very great position in the market by selling it as a natural product, obtained from the Stevia plant. However, nowadays there is not that much of information about the effects that can cause the consume of natural sweeteners; mostly, if it exists any difference between the consume of the pant without being processed vs the commercial stevia powder. That is why, our principal objective was to evaluate an compare the effect in two presentations, natural (dehydrated leaves of stevia) and processed (commercial stevia powder), the natural sweetener stevia over the survivance of the microcrustaceans Daphnia Magna (commonly known as water fleas). For which we made acute toxicity tests, this means that we evaluated the mortality of the water fleas to 24 and 48 hours of exposure with both presentations. With the observations we made, we can conclude that the processed stevia is far more toxic, that lead us to think in the products we consume which are selled as natural and without noticing we are exposing ourselves to many other compounds. Despite the fact that the extract of the stevia leaves were less toxic, it is necessary to do more tests like a chronic toxicity test and to evaluate to different concentrations and have more replicas of the treatments

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography