Introducción

El maíz es una especie central en la alimentación y cultura de Centroamérica (^{Kato et al., 2009}). ^{Coll y Godínez (2003)} consideran al maíz como un elemento estratégico para la soberanía y seguridad alimentaria en sus distintas formas de usos y valores socioculturales de los mexicanos, principalmente para el medio rural. Este cereal fue domesticado y venerado por las culturas prehispánicas, y sigue siendo la base de la alimentación mexicana (^{Coll y Godínez, 2003}, ^{FAO, 2006}). En México, el maíz es consumido en varias formas: en elote, en tlaxcal, tamales, bebidas fermentadas, pero principalmente en forma de tortilla, con un consumo percápita de 100 kg de maíz al año en diferentes formas. La tortilla es un alimento de forma circular aplanada de 10 a 30 cm de diámetro y 0.2 a 0.6 cm de grosor, se elabora a partir de diferentes tipos de maíz cocido con hidróxido de calcio; proceso conocido como nixtamalización que hace más biodisponible los nutrientes, y el agua residual del proceso de nixtamalización es conocido como nejayote.

^{Cruz y Verdelet (2007)} indican que la tortilla es considerada como un alimento de primera necesidad para el 94% de la población mexicana, principalmente en las zonas rurales, donde su consumo es de 328 g diarios per cápita y provee el 70% del total de calorías, cerca de 50% de las proteína y 49% del calcio. Esto hace que los mexicanos sean los principales consumidores de tortilla en el mundo, con una producción y consumo cercano a los 12 millones de toneladas de tortillas por año. Para la producción de maíz, a nivel nacional se destina aproximadamente 35% de la superficie cultivable (INEGI, 2009). En el ciclo 2013, se sembró maíz en casi todos los estados de la república mexicana, con una producción aproximada de 23.273 millones de toneladas de maíz, en una superficie de 7.426 millones de hectáreas, con un rendimiento promedio de 3.3 t ha^-1 (^{SIAP, 2014}) y es el cultivo que presenta el mayor número de productores con 4 millones, y de estos son 3.2 millones ejidatarios (^{SIAP, 2012}).

México se posiciona entre el quinto y séptimo lugar como productor de maíz a nivel global (^{FAO, 2009}), pero el tercero como importador del mismo cereal para cubrir la demanda interna (^{SIAP, 2012}). La ^{SAGARPA (2015)} informó que en el estado de Aguascalientes se destinó para la producción de maíz para grano en ciclo primavera verano 5 533 ha con riego y 33 451 de temporal. Por su parte, el ^{INEGI (2014)} describió que 82.2% de la superficie cultivada en México se utilizan semillas de variedades criollas, las cuales además de estar adaptadas a las condiciones climáticas y tecnológicas de los productores, poseen características que les permite responder a sus gustos alimenticios de poblaciones y culturas muy específicas. La siembra de semillas criollas de maíz por los campesinos, ha generado un recurso fitogenético de gran biodiversidad, con más de 50 razas nativas reconocidas (^{Kato et al., 2009}).

La diversidad genética de los maíces criollos se mantiene principalmente al uso de este cereal en la alimentación básica de las comunidades rurales e indígenas; los cuales a la vez, son promotores naturales de la conservación y generación de la biodiversidad in situ. Sin embargo, ^{Vidal-Martínez et al. (2010)} indican que los maíces nativos como polos fitogenéticos de biodiversidad se ven amenazados de forma creciente por factores, socioeconómicos, políticos, comerciales, bióticos y abióticos. En este último, ^{FONTAGRO (2015)} indica que las temperaturas más altas por efecto del calentamiento global han reducido el rendimiento global del maíz en 3.8%, que equivale a un quinto de las reservas mundiales actuales.

La SAGARPA (2009) a través de la Subsecretaría de Desarrollo Rural de la Dirección General de Apoyos para del Desarrollo Rural (SDRDGADS), estableció que la selección de maíces criollos permite desarrollar variedades adaptadas a las condiciones naturales y socioeconómicas de los productores, prácticamente con los mismos recursos de una explotación comercial, pero con la ventaja de obtener un rendimiento gradualmente mayor en relación a la variedad original, sin perder la diversidad genética en este importante cultivo, básico para la seguridad y soberanía alimentaria del país.

En áreas de temporal en donde las lluvias son insuficientes y mal distribuidas, como es el caso del estado de Aguascalientes, las semillas de las variedades criollas normalmente son obtenidas por el productor después de la cosecha, realizando la selección con base a características morfológicas tales como: tamaño y forma de la mazorca, color del maíz, elote delgado, entre otros. Sin embargo, por falta de conocimiento, no toman en cuenta uno de los criterios más importantes como es la composición nutricional. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue analizar la composición nutricional de nixtamales, nejayotes y tortillas de 12 accesiones de maíces criollos (Zea mays L.) del estado de Aguascalientes, México, con el fin de establecer criterios adicionales para la selección de maíces con criterios y seguir manteniendo la biodiversidad de este material genético.

Materiales y métodos

a) Selección de material. Se recolectaron 12 accesiones de maíces criollos de productores ejidatarios; de estas fueron cuatro del ejido de El Tildio, dos de Santa Rosa, cinco del El Retoño y una de El Terremoto, todos pertenecientes al municipio de El Llano, Aguascalientes, México, de las cosechas del ciclo primavera-verano del 2009. Esta región es considerada de alta marginación y los cultivos básicos son producidos preferentemente bajo condiciones de temporal y con pocos o casi nulos implementación de sistemas de fertilización.

b) Área de trabajo. Los análisis se realizaron en el laboratorio de análisis de suelo, planta y agua de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, México. Todas las muestras de los genotipos de maíz se colectaron el mismo ciclo de cultivo.

c) Análisis de características físicas: se realizó una caracterización física de las mazorcas, maíces y olotes, además el porcentaje de germinación de 100 semillas, tomadas de la parte media de las mazorcas. Las semillas se colocaron en algodón humedecido con agua estéril en cajas Petri, a temperatura ambiente (24 ± 2 °C) y en total oscuridad, el experimento se realizó por triplicado.

Análisis de proteína. En análisis se realizó en base al método de la ^{AOAC (1984)} para la cuantificación de nitrógeno por Kjeldahl (Tecator, Sweden) involucrando una digestión ácida de la muestra y luego una destilación alcalina; utilizando el factor 6.25 para la conversión del nitrógeno a proteína, el análisis se realizó por triplicado.

Análisis de minerales. El análisis de minerales fue el siguiente: fósforo (AOAC 965.17), potasio (AOAC 985.35), calcio y magnesio (AOAC 968.08), sodio (AOAC 985.35), hierro y manganeso (AOAC 968.08), zinc (AOAC 968.08), cobre y boro (AOAC 968.08), mediante espectrometría por absorción atómica de llama. Es conveniente mencionar que todos los análisis bromatológicos y de minerales se realizaron en el Laboratorio de La Posta Zootécnica de la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA), los análisis se realizaron por triplicado.

Resultados y discusión

a) Características físicas y porcentaje de germinación. Las 12 muestras de accesiones de maíces criollos recolectados en el municipio de El Llano, Aguascalientes (Cuadro 1) se les realizaron mediciones a las mazorcas, maíces y olotes. Se observó que las mazorcas tuvieron una longitud promedio de 15.16 ±1.5 cm con un perímetro promedio de 16.23 ±1.13 cm, el olote con 8.68 ±0.9 cm de perímetro, y con 13.33 ±0.8 hileras de granos. En cuanto a las semillas se encontró que el peso promedio de 100 semillas de la parte media de las mazorcas fue de 41.78 ±5.1 g, la longitud promedio de los maíces fue de 1.30 ±0.16 cm y el porcentaje de germinación fue de 81 ±12%. Es importante destacar que el porcentaje de germinación de las 12 accesiones, fluctuó entre 64 y 100%, siendo el “T-JD” el más bajo y las semillas del “Retoño-2” todas germinaron.

Cuadro 1 Características físicas de mazorca, grano y olote de 12 accesiones de maíces criollos cultivados en El Llano, Aguascalientes, México. 

a) Peso de 100 semillas de maíz; b) Porcentaje de germinación; c) Longitud del grano de maíz (cm); y d) Perímetro del olote.

Como bien se ha reportado, los campesinos seleccionan la semilla de maíz desde el granero después la cosecha, considerando el tamaño de la mazorca, tamaño de olote y forma de la semilla. Sin embargo, en este estudio se reporta el porcentaje de germinación, características adicionales a considerar para la selección de semillas criollas y asegurar un número óptimo de plantas en campo. Esto al considerar los resultados reportados por ^{Herrera et al. (2002)} quienes mencionan que el 76.5% de los agricultores utilizan semillas criollas para la siembra, valor inferior con los datos reportados por el ^{INEGI (2014)} donde el 82.2% de los campesinos seleccionan las mejores mazorcas para semilla, considerando principalmente las siguientes características: tamaño de la mazorca (81.2%), sanidad (69.2%), olote delgado (38%), número de hileras (36.9%), pero no consideraron los productores el porcentaje de germinación de las semillas, el cual es un elemento importante a considerar para contar con el número óptimo de plántulas por hectárea, para evitar después la resembra, haciendo de este un gasto preventivo.

b) Contenido de minerales en maíz nixtamalizado. Los beneficios físicos, nutrimentales y sensoriales que se derivan de la nixtamalización son suficientes para sugerir que estos fueron las razones para su implementación y uso en la elaboración de la tortilla. En los maíces criollos nixtamalizados se encontraron diferenciales valores de minerales (Cuadro 2). El maíz nixtamalizado identificado como el “Retoño-6” sobresalió en P (0.36 mg kg^-1), el “AMET-2” mostró mayor contenido de K, Zn y B (0.39, 8.8 y 59.4 mg kg^-1, respectivamente), en el “AMET” se encontró mayor contenido de Na y Fe (16.5 y 63 mg kg^-1), el mineral Mg y Mn fue mayor en el “Celaya 2 criollo”. El contenido de hierro, cobre y zinc son mayores que los reportados por ^{Bressani et al. (1990)}, quienes reportan que el contenido de minerales del maíz promedio de cinco muestras fue de 4.8, 1.3 y 4.6 mg100 g^-1, respectivamente.

Cuadro 2 Contenido de minerales en maíz nixtamalizado de accesiones criollos cultivados en El México. 

c) Contenido de minerales en tortillas de maíces criollos. El maíz nixtamalizado y transformado en tortilla es el alimento que proporciona cantidades significativas de calorías, proteína, fibra y minerales. En el Cuadro 3 se presenta el contenido de minerales en las tortillas de 12 accesiones de maíces criollos. Se encontró los siguientes valores promedios representados todos en mg kg^-1: P (0.17 ±0.05), K (0.24 ±0.05), Ca (0.92 ±0.17), Mg (0.1 ±0.01), Na (12.13 ±1.71), Fe (38.57 ±12.03), Mg (3.61 ±1.41), Zn (6.55 ±0.94), Cu (1.18 ±0.6) y Bo (46.84 ±30.43). Como se puede apreciar, el contenido de Fe, Zn y Bo en tortillas es altamente variable de una accesión de maíz a otra. El contenido de hierro va de 19.9 a 54.2 mg kg^-1, siendo la tortilla del maíz identificado como el Retoño-7 con el mayor contenido de hierro (54 mg kg^-1).

Cuadro 3 Contenido de minerales en tortillas de maíz de accesiones criollos cultivado en El Llano, Aguascalientes, México. 

Esta cantidad es de buena proporción para complementar los requerimientos mínimos diarios en personas. ^{Wyatt y Triana-Tejas (1994)} afirman que el contenido de Fe soluble en tortilla es del orden de 26% del hierro total. Mientras que ^{Hurrell y Egli (2010)} considera que la biodisponibilidad de hierro ha sido estimada en el intervalo de 14-18% para las dietas mixtas y 5-12% para las dietas vegetarianas, y los factores dietéticos que influyen en la absorción de hierro son los fitato, polifenoles, calcio y ácido ascórbico. Por otra parte el contenido de zinc en las tortillas de maíces criollos fue de 4.6 a 8.1 mg kg^-1, siendo la tortilla del maíz “Amet-1” con el mayor contenido de zinc (8.1 mg kg^-1). ^{Kaur et al. (2014)} analiza diversos estudios sobre la importancia del zinc, y describe que es uno de los más importantes oligoelementos traza esenciales en la nutrición humana, su deficiencia puede afectar severamente la homeostasis de un sistema biológico, es esencial para muchas funciones fisiológicas y juega un papel importante en una serie de acciones enzimáticas y en los sistemas neuronales celulares.

De igual forma se puede observar una gran variabilidad en el contendido de boro en cada una de las 12 accesiones (3 a 95 mg kg^-1), siendo el “Retoño-1” con el mayor contenido de este microelemento (95 mg kg^-1). De acuerdo con ^{Nielsen (2008)} describe que el boro es un elemento bioactivo para completar el ciclo de vida, y que la ingesta baja de boro repercute en el deterioro óseo, la función del cerebro, y la respuesta inmune; por lo tanto, la baja ingesta de boro es una preocupación nutricional relevante, que las dietas ricas en frutas, verduras, frutos secos y semillas pueden prevenir.

d) Contenido de proteína en maíz nixtamalizado y tortillas. La composición y el valor nutricional del maíz dependen del genotipo, del ambiente y del manejo agronómico. Según la ^{FAO (1993)} el contenido promedio de proteína del maíz es de 10%. En este estudio (Cuadro 4) se encontró que el contenido de proteína en maíz nixtamalizado incrementa ligeramente cuando es transformado mediante la nixtamalización a tortilla. De igual forma, se observó que los valores de proteína cruda varía según la accesión y lugar; el contenido de proteína de las tortillas elaboradas con maíces cultivados en el ejido El Tildío fue de 9.27 ±4.65%, en Santa Rosa fue de 8.23 ±0.48%, El Retoño fue de 10.08 ±0.54% y las tortillas elaboradas con maíz del ejido El Terremoto fue el más bajo con 8.14%, sobresaliendo las tortillas de la accesión de maíz identificado como el “AMET-1” con el mayor contenido de proteína (10.72 g/100 de tortilla).

Cuadro 4 Contenido de proteína en nixtamales y tortilla de maíces criollos cultivado en El Llano, Aguascalientes, México. 

^{Paredes et al. (2009)} indican que existen estudios que evidencian que la calidad de proteína de la tortilla de maíz nixtamalizado es mejor que la del plan blanco o harinas refinadas de trigo. ^{Mendoza-Elos et al. (2006)} determinaron la composición proximal de la semilla completa de cuatro genotipos de maíz QPM y dos variedades, y encontraron que para grasa, ceniza y carbohidratos no existió diferencia significativa, pero si para proteína, en los cultivares de maíz QPM fue de 10.38 y para los cultivares amarillo fue de 10.93. Estos valores son muy importante del punto de vista alimentario, al considerar lo descrito por ^{Jasso y Becerra (2003)} quienes indican, en base a la información de la Encuesta de Ingresos y Gastos de los Hogares (ENIGH), del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), los hogares más pobres el aporte dietético destaca el consumo de la tortilla.

Como se puede observar, el contenido de nutrientes en tortillas de maíces criollos es importante, por ende algunos investigadores como ^{Kato et al. (2009)} recomiendan importante conservar no sólo estos materiales alimentarios, sino también los procesos de producción que desde tiempos ancestrales han generado, mantenido y diversificado estas razas nativas, aunado a fortalecer la investigación en el tema y fomentar la utilización de esta riqueza genética, tarea que se ha descuidado en el país. Para proteger la diversidad genética de maíz, se debe apoyar a los más de dos millones de agricultores a pequeña escala o marginados que existen en el país, a través de subsidios, asesoría técnica y programas de desarrollo rural.

e) Contenido de minerales en nejayotes. El nejayote es el agua residual, producto de la cocción del maíz con cal (hidróxido de calcio) para la elaboración de la tortilla. En la mayoría de los casos, el nejayote es desechado, sin encontrar un uso potencial, sobre todo las tortillerías que desechan grandes volúmenes de nejayote al drenaje. En este estudio se encontró que el nejayote contiene una fuente importante de macronutrientes (NPK) y micronutrientes como Ca, Mg, Fe, Zn (Cuadro 5). Es sobresaliente el contenido de K (79.50- 252 mg L^-1) y de Ca (429.4 a 6 052.1 mg L^-1), en el contenido de Bo no fue detectado. El nejayote debe ser considerado al momento de elaborar la tortilla. Otra alternativa para uso potencial del nejayote puede ser como fertilizante foliar, como humectante para alimentos para animales, solución nutraceútica para humanos o medio de cultivo para tejidos vegetales in vitro.

Cuadro 5 Contenido de minerales en nejayote de maíz criollo cultivado en El Llano, Aguascalientes, México. 

Conclusiones

Los maíces criollos cultivados en Aguascalientes México presentan características físicas importantes como el peso de las semillas y el porcentaje de germinación, aunado al contendido importante de minerales y proteína en el maíz nixtamalizados y tortillas. Ambos criterios deben ser considerados para el cultivo y nutrición de la población; principios para seguir preservando el cultivo y la diversificación de estas razas nativas, aunado a fortalecer la investigación en el cultivo y fomentar la utilización de esta riqueza genética endémica, considerando que la población rural mexicana depende de la tortilla como su principal fuente de alimentación.