Localización

Se evaluaron cuatro colores de la pitaya (Stenocereus thurberi) (roja, amarilla, anaranjada y tinta) (Figura 1), endémicas de San José del Llano, Badiraguato, Sinaloa, México, situado a 620 metros de altitud, longitud: -107.338889 y latitud: 25.785556. Se recolectaron los frutos en la madurez comercial (abertura de pericarpio) durante el mes de junio de 2022. Los frutos se transportaron en hieleras hasta el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A. C. Unidad Culiacán, se separó el epicarpio del endocarpio manualmente y la pulpa se congeló a -20 °C para su posterior análisis.

Figura 1 Frutos de pitaya de distintos colores (Stenocereus thurberi) (A: amarillos, B: anaranjados, C: rojos, D: tintos). 

Composición química

Para la determinación de los parámetros de calidad se deshidrató la pulpa de la pitaya hasta peso seco constante en una estufa (NAHITA® 631, Francia) a 60 °C. Después del secado, estos se molieron en un molino de acero inoxidable (Mod. 3383-L10 Thomas Scientific®) y se cribaron en una malla del No. 40.

Los contenidos de humedad, cenizas, grasas, proteínas (Nitrógeno *6.25) y fibra total se determinaron con los métodos oficiales 920.39, 942.05, 920.39, 920.87 y 985.29 (^{AOAC, 1998}), respectivamente.

El nitrógeno total se analizó por el método micro-Kjeldahl (^{Sparks, Page, Helmke, Loeppert & Bremner, 1996}), el fósforo por espectrofotometría visible (Spectrophotometer UV/Vis 6705 Jenway^®, UK) y la cuantificación de calcio, magnesio, potasio, sodio, hierro, zinc, manganeso y cobre por espectrometría de absorción atómica (AA FS de llama AA 280FS + SIPS 20, Agilent Technologies^®, EE. UU.) (^{AOAC, 1998}).

Se tomó una muestra de 10 g de pulpa fresca de cinco frutos y se licuaron, la mezcla se filtró en una tela de organza y se determinó el contenido de los sólidos solubles totales en un refractómetro Mettler Toledo Mod. RE40D®, los resultados se expresaron en °Brix.

Contenido de azúcares

Los azúcares solubles disponibles se midieron como glucosa, fructosa y sacarosa. La pulpa de pitaya (2 g) se sonicó con 20 mL de etanol-agua (80:20, v/v) durante 15 minutos y se centrifugó a 4,000 g durante 10 minutos. Se agruparon tres extracciones del sobrenadante, de los que se tomaron 0,5 mL para evaporarlos a sequedad y resuspenderlos con 5 mL de agua. Los azúcares se determinaron utilizando el kit de ensayo Megazyme® Sacarosa, D-Fructosa y D-Glucosa (Bray, Business Park, Bray, Co., Wicklow, Irlanda, 2018) de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

Extracción y cuantificación de las betalaínas

La extracción de las betalaínas se llevaron a cabo de acuerdo a lo descrito por (^{García-Cruz et al., 2012}). El contenido de betacianinas y betaxantinas se cuantificó mediante la medición de absorbancias de los extractos de betalaínas a 538 y 483 nm en un espectrofotómetro Perkin Elmer Lambda 25® UV/Vis (USA) (^{Castellanos-Santiago & Yahia, 2008}).

Fenoles totales y capacidad antioxidante

Los fenoles totales se cuantificaron por el método Folin-Ciocalteu (^{Swain & Hillis, 1959}) usando una curva estándar de ácido gálico (AG) (Sigma-Abldrich^®) a concentraciones de 0 a 0.4 mg mLˉ¹ (Y= 2.99x + 0.0245, R²=0.99) y los resultados se expresaron como miligramos equivalentes de ácido gálico por kilogramo de base húmeda (mg EAG kg^-1 bh). La capacidad antioxidante (CA) se determinó por dos métodos: 1) ABTS [ácido 2,2-azino-bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfónico] (^{López-Contreras, Zaval-García, Urias-Orona, Martínez-Ávila & Rojas, 2015}) y 2) ORAC (Capacidad de Absorción de los Radicales de Oxígeno) (^{Huang, Ou, Hampsch-Woodill, Flanagan & Prior, 2002}), para ambos métodos se utilizó una curva estándar de Trolox (Sigma-Aldrich^®) a concentraciones de 0 a 1 µmol para ABTS (Y= 0.662x + 0.002, R²= 0.993) y 0 a 140 µmol para ORAC (Y= 0.303x + 0.978, R²= 0.998). La CA de ambos métodos se convirtió en micro moles equivalentes de Trolox (ET) por gramo de base húmeda (µmol ET g^-1 bh). Las tres variables de respuesta se evaluaron en un lector de microplacas Sinergy HT (BioTek, Inc^®, EE. UU.).

Análisis de color

Los atributos de color se obtuvieron en la escala CIELCH. Los frutos de pitaya recién cosechados fueron partidos por la mitad para realizar la medición de color en términos de L*, a*, b* utilizando un espectrofotómetro (Konica Minolta CM-700d^®, EE. UU.). Para cada tratamiento se usaron tres muestras: se tomaron medidas en dos puntos del endocarpio y se calculó el valor promedio de cada muestra. La imagen en color se obtuvo con el software ColorHexa (^{ColorHexa, 2022}) usando L*, a*, b* para cada medición de muestra.

Análisis estadístico

Todas las pruebas fueron realizadas por triplicado. El análisis, de los datos, se hizo mediante un análisis de varianza (ANOVA) de una vía para cada una de las variables probadas en el software Minitab. La diferencia de medias se analizó con la prueba de Tukey al 95 % de nivel de significancia (P ≤ 0.05).

Análisis proximal y contenido mineral

El análisis proximal mostró ligeras diferencias en la humedad, la proteína, la fibra total y los sólidos solubles totales (SST) (P ≤ 0.05) entre los colores de la pitaya (Tabla I). La humedad superó el 82 % para los frutos rojos, amarillos y anaranjados, sin embargo, en la pitaya tinta el valor fue menor (78.7 %) y estadísticamente diferente. Estos resultados están ligeramente por abajo de los reportados entre el 85 % y el 89 % para distintas especies de Stenocereus (^{Pérez-Loredo, García-Ochoa & Barragán-Huerta, 2016}; ^{García-Cruz et al., 2022}). El contenido de fibra total es el segundo componente más importante con valores entre 34 y 38 g kg^-1 (Tabla I), valores superiores a los publicados de 5.3 y 16.3 g kg^-1 para S. pruinosus y S. stellatus respectivamente (^{García-Cruz et al., 2022}). La pitaya de color rojo mostró el mayor contenido de proteína (1.5 %) superando los valores mencionados por (^{Castro-Enríquez et al., 2020}) para la misma especie (0.86 %), sin embargo, el contenido concuerda con lo descrito para Hylocereus spp. (1.45 %) (^{Shrikant Sonawane, 2017}).

El nivel de los sólidos solubles totales (SST) fue similar para los cuatro colores de la pitaya, con rangos entre 12.4 y 13.5 °Brix (Tabla I), valores que concuerdan con los de (^{Rodríguez-Félix et al., 2019}; ^{Castro-Enríquez et al., 2020}) para S. thurberi color rojo de Sonora (12.8 °Brix). Distintas especies como S. stellatus y S. queretaronensis han mostrado contenidos menores de (9 y 11 °Brix respectivamente) (^{Pérez-Loredo et al., 2016}).

El contenido mineral para macro y micronutrientes mostró una gran variabilidad dependiendo del color del fruto de pitaya (P ≤ 0.05). Los frutos de color rojo tienen los contenidos más altos en nitrógeno, sodio y cobre, los frutos naranjas en fósforo, manganeso y zinc, a diferencia de los de color tinto que mostraron los valores más altos en potasio, calcio, magnesio, hierro y manganeso, (Tabla II). Hasta el momento se desconoce el contenido mineral para S. thurberi, sin embargo, son conocidos los componentes (mg kg^-1) de P (3.6, 3.4), K (1.1, 1.2), Ca (0.9, 0.95) y Mg (2.3, 2.1) de S. pruinosus del color rojo y naranja respectivamente (^{García-Cruz et al., 2022}) con valores muy por debajo a los citados en esta investigación. Estas diferencias se atribuyen, posiblemente, a las distintas regiones de crecimiento, ya que al ser cultivos silvestres se desarrollan en suelos pedregosos o poco profundos, donde el ambiente puede ser una causa de estrés debido a la baja disponibilidad de agua y minerales (^{Pimienta-Barrios, Pimienta-Barrios & Nobel, 2004}). Hylocereus polyrhizus mejor conocida como pitahaya o fruta dragón es un cultivo agrícola explotado comercialmente, distribuido principalmente en Malasia y Australia, y para el que se mencionan contenidos de (mg kg^-1) de P (300), K (1,580) y Mg (280) (^{Khalili et al., 2006}; ^{Nurul & Asmah, 2014}), menores a los aquí presentados, sin embargo, a pesar de ser un cultivo silvestre, se recomienda la inclusión de S. thurberi en la ingesta diaria de la dieta humana (^{García-Gabarra, 2006}).

Azúcares solubles

Los principales azúcares que se encontraron en los cuatro colores de la pitaya fueron glucosa y fructosa, con un contenido de glucosa dos veces mayor que la fructosa en todos los frutos. No se detectó sacarosa (Tabla III). En ^{Rodríguez-Félix et al. (2019)} el contenido de glucosa y fructosa es de (35.6 y 17.4 g 100g^-1 respectivamente) en los frutos rojos de S. thurberi de Sonora, éstos valores son mayores a los generados en este trabajo, sin embargo, se conserva la relación de una proporción. El contenido de los azúcares totales fue mayor para la pitaya de color naranja (18.7 g 100g^-1), valor que supera a lo previamente publicado para otras especies (S. pruinosus, S. stellatus y S. queretaroensis) (^{Pimienta-Barrios et al., 1997}; ^{García-Cruz, Valle-Guadarrama, Salinas-Moreno & Joaquín-Cruz, 2013}; ^{Pérez-Loredo et al., 2016}).

Contenido de betalaínas

La diversidad de los colores que exhiben los frutos de Stenocereus es por la proporción en la que se combinan las betacianinas y las betaxantinas, lo que da lugar a que la tonalidad varié de amarillo a morado, pasando por naranja y diferentes tonalidades de rojo (^{Gandía-Herrero, Cabanes, Escribano, García-Carmona & Jiménez-Atiénzar, 2013}). El contenido de betacianinas y betaxantinas y principalmente de betalaínas fue mayor para los frutos de pitaya color tinta, seguido de los rojos, anaranjados y el contenido más bajo fue para los frutos amarillos (P ≤ 0.05) (Figura 2), este comportamiento esta correlacionado con el color de la fruta, a mayor intensidad de color es mayor el contenido de estos compuestos (^{Sandate-Flores et al., 2016}). Para los frutos de color rojo de S. thurberi se indican contenidos de 97 mg 100g^-1 base húmeda de betacianinas (^{Rodríguez-Félix et al., 2019}), un valor superior a lo expuesto en este trabajo y para este color (56.6 mg 100g^-1 base húmeda) (Figura 2). Sin embargo, el contenido de betaxantinas en la pitaya de color roja es de (189.9 mg 100g^-1 base húmeda) y por consiguiente mayor a lo señalado por otros autores para la misma variedad (146 mg 100g^-1 base húmeda) (^{Rodríguez-Félix et al., 2019}).

Figura 2 Contenido de Betalaínas (betacianinas y betaxantinas) en los distintos colores de los frutos de pitaya (Stenocereus thurberi ). Los valores corresponden al peso húmedo. Letras diferentes sobre la barra indican diferencia estadística significativa usando la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). Barras verticales corresponden a la desviación estándar. 

La mayor concentración de betalaínas se ha encontrado en las variantes rojas de S. pruinosus y S. queretaroensis, con contenidos totales de 2,313 y 2,299 mg 100g^-1 de muestra seca, respectivamente (^{García-Cruz et al., 2017}; ^{Soto Castro et al., 2019}), valores mayores a los resultados obtenidos en este estudio, sin embargo, es importante considerar que se utilizaron distintas técnicas de extracción y que nuestros resultados son en peso fresco.

Fenoles totales y capacidad antioxidante

El contenido total de fenoles para los frutos de pitaya fue mayor para el color anaranjado (1.9 mg EAG g^-1 peso fresco), para los tres colores restantes no hubo diferencia estadística significativa (Figura 3). El máximo valor que resultó en este trabajo es inferior a lo publicado para frutos rojos de pitaya S. thurberi (11.3 mg EAG g^-1 peso fresco) (^{Rodríguez-Félix et al., 2019}), sin embargo, se conoce que hay contenidos menores en el género S. pruinosus para frutos rojos y anaranjados (0.07 y 0.05 mg EAG g^-1 peso seco respectivamente) (^{García-Cruz et al., 2017}). La especie S. stellatus es la más estudiada en cuanto a éste parámetro por mostrar gran variabilidad en el contenido de fenoles en pitaya de color rojo (mg EAG g^-1 peso fresco) (0.1 a 13.8), amarillo (3.7 a 21.2), blanco (0.1 a 23.9), anaranjado (0.15) y morado (15.5) (^{Beltrán-Orozco, Oliva-Coba, Gallardo-Velázquez & Osorio-Revilla, 2009}; ^{Pérez-Loredo et al., 2016}, 2017; ^{Cervantes Arista et al., 2020}). Estas diferencias pueden atribuirse a las especies, al ecotipo y a las distintas formas de extracción (^{Agati , Azzarello, Pollastri & Tattini, 2012}).

Figura 3 Capacidad antioxidante (ORAC y ABTS⁺) y contenido de fenoles totales en los distintos colores de los frutos de pitaya ( Stenocereus thurberi ). Los valores corresponden al peso húmedo. Letras diferentes sobre la barra indican diferencia estadística significativa usando la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). Barras verticales corresponden a la desviación estándar. 

Los frutos de Stenocereus tienen un alto potencial antioxidante por la presencia de sustancias con la capacidad para ceder un electrón o un átomo de hidrógeno y capturar compuestos oxidantes, como el ácido ascórbico, las betalaínas y diferentes compuestos fenólicos (^{Beltrán-Orozco et al., 2009}; ^{García-Cruz et al., 2013}). Las pruebas de capacidad antioxidante (ORAC y ABTS⁺) mostraron los mayores valores para el cultivar anaranjado (Figura 3). El valor relativo de la capacidad de absorción de los radicales de oxígeno (ORAC) osciló entre 51.4 y 67.3 µM ET g^-1 base húmeda (Figura 3), con una mayor actividad antioxidante, a 10 veces, que lo citado (^{García-Cruz et al., 2013}) para frutos anaranjados y rojos (5.1 y 7.8 µM ET g^-1 base húmeda) de S. pruinosus, esto es quizá por la diferencia entre variedades y condiciones edafoclimáticas del lugar de producción.

La capacidad antioxidante que se determinó con el radical ABTS⁺ (Figura 3) es menor a lo descrito para S. thurberi (17,600 µM ET g^-1 base seca), S. pruinosus (740-1090 µM ET g^-1 base seca) y S. stellatus (57.2 a 128.6 µM ET g^-1 base seca) en (^{Beltrán-Orozco et al., 2009}; ^{García-Cruz et al., 2013}; ^{Castro-Enríquez et al., 2020}).

Propiedades del color

Los parámetros cromáticos L*, a*, b* de la pulpa de los frutos de pitaya mostraron diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.05) entre los distintos colores (Tabla IV). Las pitayas tintas fueron las más oscuras (menor valor L*) que el resto. Los valores del ángulo de matiz para la pulpa de la pitaya estaban ubicados en la región amarillenta-rojiza, pero la pitaya color tinta tenía un valor Hº más bajo lo que indica una coloración más fuerte (^{Pérez-Loredo et al., 2016}). El uso de las coordenadas L*, a*, b* en el software ColorHexa reveló el color visual obtenido en la pulpa de los frutos de pitaya (Tabla IV).

Tabla IV Características cromáticas en los distintos colores de los frutos de pitaya (Stenocereus thurberi). 

	---------------------- Parámetro cromático --------------------
	L*	a*	b*	Vista de color
Roja	57.2 ± 1.1b	47.6 ± 2.2a	18.5 ± 1.5c
Amarilla	83.5 ± 1.2a	2.2 ± 1.3d	55 ± 1.4a
Anaranjada	55.2 ± 1b	32.5 ± 1.4b	41.9 ± 0.9b
Tinta	28.4 ± 0.4c	26.3 ± 2.2c	3.4 ± 0.4d

Los valores corresponden a la media ± desviación estándar (n = 10), letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre muestras usando la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).