Correo Electrónico
DNINFOA - SIA
Bibliotecas
Convocatorias
Identidad U.N.
Publicado
Exploring hydrogen cyanide variation in cassava leaves and effective removal strategies
Exploración de la variación de cianuro de hidrógeno en hojas de yuca y estrategias efectivas de eliminación
DOI:
https://doi.org/10.15446/abc.v30n2.117717Palabras clave:
Cyanogenic glycosides, Cyanide removal, Linamarin, Manihot esculenta, Toxicity (en)Eliminación de cianuro, Glucósidos cianogénicos, Linamarina, Manihot esculenta, Toxicidad (es)
Descargas
Cassava leaves have significant nutritional potential, but their high content of cyanogenic glycosides, which are synthesized as a defense mechanism and release hydrogen cyanide (HCN), poses a challenge using leaves as a potential food. This study evaluated the variation of HCN content in cassava leaves from seven and five cultivars at two stages after planting, respectively (seven and nine months). HCN levels ranged from 1800 to 2761 mg kg-1 (ppm) at seven months of age, with significant biological variation observed within cultivars. A reduction in HCN content was noted at nine months of age, with a maximum decrease of 74 % in one cultivar. Additionally, treatments involving crushing leaves followed boiling with NaHCO3 resulted in 90 % HCN reduction. This research highlights the importance of understanding HCN variability across cultivars and plant ages and suggests practical methods to reduce HCN content in leaves, making them a potential safer alternative nutritional source.
Las hojas de yuca presentan un potencial nutricional significativo; sin embargo, su alto contenido en glucósidos cianogénicos, los cuales son sintetizados como un mecanismo de defensa de la planta, liberan cianuro de hidrógeno (HCN). Esta situación plantea un desafío para su uso como fuente alimentaria potencial. Este estudio evaluó la variación en el contenido de HCN en hojas de yuca de siete y cinco cultivares en dos etapas de desarrollo post-siembra, respectivamente (siete y nueve meses). Los niveles de HCN variaron entre 1800 y 2761 mg kg⁻¹ (ppm) a los siete meses, observándose una variación biológica significativa dentro de los cultivares. Se observó una reducción en el contenido de HCN a los nueve meses, con una disminución máxima del 74 % en uno de los cultivares. Además, los tratamientos que involucraron triturado de las hojas seguido de ebullición con NaHCO₃ resultaron en una reducción del 90 % de HCN. Esta investigación resalta la importancia de comprender la variabilidad del HCN entre cultivares y edades de las plantas, y sugiere métodos prácticos para reducir su contenido, lo que podría convertir a las hojas de yuca en una fuente nutricional alternativa más segura.
Referencias
Alamu, E. O., Dixon, G. A., Adesokan, M. and Maziya-Dixon, B. (2023). Correlate the cyanogenic potential and dry matter content of cassava roots and leaves grown in different environments. Scientific Reports, 13(1), 1–9. https://doi.org/10.1038/s41598-023-42425-2
FAO (2022). Guía técnica para producción y análisis de almidón de yuca. Boletín de servicios agrícolas de la FAO - 163, 153. https://doi.org/10.4060/CC2323EN
Baird, R. B., Eaton, A. D. and Rice, E. W. (2017). Standard Methods for the examination of water and wastewater. In American Public Health Association (23rd ed.).
Bradbury, J. H. and Denton, I. C. (2014). Mild method for removal of cyanogens from cassava leaves with retention of vitamins and protein. Food Chemistry, 158, 417–420. https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2014.02.132
Ceballos, H. y Ospina, B. (2003). La yuca en el Tercer Milenio. En CIAT: CLAYUCA: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, FENAVI (Primera Edición). Centro Internacional de Agricultura Tropical.
Codex Alimentarius. (2024). General Standard for Contaminants and Toxins in Food And Feed-CXS 193-1995. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Díaz, P. y López, C. E. (2021). Yuca: Pan y Carne, Una Alternativa Potencial para Hacer Frente al Hambre Oculta. Acta Biol. Colomb, 26(2), 235–246. https://doi.org/10.15446/abc.v26n2.84569
Echeverry-Solarte, M., Ocasio-Ramirez, V., Figueroa, A., González, E. and Siritunga, D. (2013). Expression Profiling of Genes Associated with Cyanogenesis in Three Cassava Cultivars Containing Varying Levels of Toxic Cyanogens. American Journal of Plant Sciences, 4(7), 1533–1545. https://doi.org/10.4236/AJPS.2013.47185
Essers, S. A. J. A., Bosveld, M., Van Grift, R. M. D. and Voragen, A. G. J. (1993). Studies on the quantification of specific cyanogens in cassava products and introduction of a new chromogen. Journal of the Science of Food and Agriculture, 63(3). https://doi.org/10.1002/jsfa.2740630305
Gomez, M. A., Berkoff, K. C., Gill, B. K., Iavarone, A. T., Lieberman, S. E., Ma, J. M., Schultink, A., Karavolias, N. G., Wyman, S. K., Chauhan, R. D., Taylor, N. J., Staskawicz, B. J., Cho, M. J., Rokhsar, D. S. and Lyons, J. B. (2022). CRISPR-Cas9-mediated knockout of CYP79D1 and CYP79D2 in cassava attenuates toxic cyanogen production. Frontiers in Plant Science, 13, 1079254. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1079254
Latif, S. and Müller, J. (2015). Potential of cassava leaves in human nutrition: A review. Trends in Food Science & Technology, 44(2), 147–158. https://doi.org/10.1016/J.TIFS.2015.04.006
Latif, S., Zimmermann, S., Barati, Z. and Müller, J. (2019). Detoxification of Cassava Leaves by Thermal, Sodium Bicarbonate, Enzymatic, and Ultrasonic Treatments. Journal of Food Science, 84(7), 1986–1991. https://doi.org/10.1111/1750-3841.14658
Mcmahon, J., Sayre, R. and Zidenga, T. (2022). Cyanogenesis in cassava and its molecular manipulation for crop improvement. Journal of Experimental Botany, 73(7), 1853–1867. https://doi.org/10.1093/jxb/erab545
Montagnac, J. A., Davis, C. R. and Tanumihardjo, S. A. (2009). Processing techniques to reduce toxicity and antinutrients of Cassava for use as a staple food. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 8(1). https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2008.00064.x
Nyirenda, K. K. (2020). Toxicity Potential of Cyanogenic Glycosides in Edible Plants. Medical Toxicology. https://doi.org/10.5772/intechopen.91408
Okafor, P. N., Okorowkwo, C. O. and Maduagwu, E. N. (2002). Occupational and dietary exposures of humans to cyanide poisoning from large-scale cassava processing and ingestion of cassava foods. Food and Chemical Toxicology, 40(7). https://doi.org/10.1016/S0278-6915(01)00109-0
Ospina, M. A. (2018). Evaluación de propiedades nutricionales y de calidad comercial en siete centros de diversidad de yuca con genotipificación para contenido de cianuro. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/63355
Ospina, M. A., Pizarro, M., Tran, T., Ricci, J., Belalcazar, J., Luna, J., Londoño, L., Salazar, S., Ceballos, H., Dufour, D. and Becerra Lopez‐Lavalle, L. A. (2021). Cyanogenic, carotenoids and protein composition in leaves and roots across seven diverse population found in the world cassava germplasm collection at CIAT, Colombia. International Journal of Food Science & Technology, 56(3), 1343–1353. https://doi.org/10.1111/ijfs.14888
Ospina, M., Tran, T., Pizarro, M., Luna, J., Salazar, S., Londoño, L., Ceballos, H., Becerra, L. and Dufour, D. (2024). Content and distribution of cyanogenic compounds in cassava roots and leaves in association with physiological age. Journal of the Science of Food and Agriculture, 104(8), 4851–4859. https://doi.org/10.1002/jsfa.13123
Schmidt, F., Cho, S., Olsen, C., Yang, S., Møller, B. and Jørgensen, K. (2018). Diurnal regulation of cyanogenic glucoside biosynthesis and endogenous turnover in cassava. Plant Direct, 2(2). https://doi.org/10.1002/pld3.38
Sun, Z., Zhang, K., Chen, C., Wu, Y., Tang, Y., Georgiev, M. I., Zhang, X., Lin, M. and Zhou, M. (2018). Biosynthesis and regulation of cyanogenic glycoside production in forage plants. Applied Microbiology and Biotechnology, 102(1), 9–16. https://doi.org/10.1007/s00253-017-8559-z
Cómo citar
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Descargar cita
Licencia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
1. La aceptación de manuscritos por parte de la revista implicará, además de su edición electrónica de acceso abierto bajo licencia Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 (CC BY NC SA), la inclusión y difusión del texto completo a través del repositorio institucional de la Universidad Nacional de Colombia y en todas aquellas bases de datos especializadas que el editor considere adecuadas para su indización con miras a incrementar la visibilidad de la revista.
2. Acta Biológica Colombiana permite a los autores archivar, descargar y compartir, la versión final publicada, así como las versiones pre-print y post-print incluyendo un encabezado con la referencia bibliográfica del articulo publicado.
3. Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
4. Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos institucionales, en su página web o en redes sociales cientificas como Academia, Researchgate; Mendelay) lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
