Contenido de polifenoles en granos de maíces nativos inoculados con hongos micorrízicos arbusculares

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.19136/era.a13n1.4760

Palabras clave:

Agricultura de temporal, antioxidantes, cianidina-3-glucósido, micorrización, Zea mays

Resumen

Los maíces nativos de México concentran una gran diversidad genética y valiosos compuestos fenólicos como antocianinas y flavonoides. La cianidina-3-glucósido (C3G) es la antocianina predominante, y junto con flavonoides como la catequina, colorean la testa de los granos, protegen a la planta de estrés oxidativo y confieren valor antioxidante y nutraceútico para la salud humana. Estudios recientes proponen que la simbiosis con hongos micorrízicos arbusculares (HMA), puede estimular la producción de metabolitos antioxidantes mediante modificaciones de señalización molecular en la planta. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la inoculación con HMA en granos de maíces nativos (Amarillo, Rojo y Negro), sobre el contenido de polifenoles (cianidina-3-glucósido y catequina) bajo condiciones de campo. Se aplicó un diseño experimental con dos factores: variedad e inoculante micorrízico. Se midió el porcentaje de colonización micorrízica en etapa vegetativa V7 y en etapa de transición V. Las concentraciones de C3G y catequina en los granos se determinaron mediante extracciones metanólicas y análisis espectrofotométrico a 535 y 450 nm respectivamente. Los tratamientos inoculados registraron mayores porcentajes de colonización micorrízica (Amarillo 87.95%, Negro 73.82% y Rojo 72.02%). Se registró una mayor concentración de C3G en los maíces Negro (51.26 mg kg-1) y Amarillo (12.68 mg kg-1) y un incremento del 9.65% de catequina exclusivamente en el maíz negro inoculado. Estos resultados ponen en evidencia que la inoculación con HMA puede ser una herramienta útil para incrementar el contenido de compuestos nutraceúticos como los polifenoles, en granos de variedades nativas de maíz.

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Referencias

Abdel-Aal ES, Hucl P (1999) A rapid method for quantifying total anthocyanins in blue aleurone and purple pericarp wheats. Cereal Chemistry 76(3): 350-354. https://doi.org/10.1094/CCHEM.1999.76.3.350

Alappat B, Alappat J (2020) Anthocyanin pigments: Beyond aesthetics. Molecules 25(23): 5500. https://doi.org/10.3390/molecules25235500

An JP, Zhao L, Cao YP, Ai D, Li MY, You CX, Han Y (2024) The SMXL8-AGL9 module mediates crosstalk between strigolactone and gibberellin to regulate strigolactone-induced anthocyanin biosynthesis in apple. Plant Cell 36(10): 4404-4425. https://doi.org/10.1093/plcell/koae191

Bagyaraj J, Stürmer S (2012) Hongos micorrizógenos arbusculares (HMA). En: Moreira F, Huising E, Bignell D (eds) Manual de biología de suelos tropicales. Instituto Nacional de Ecología. México. pp. 217-241.

Barrera-Guzmán L, Legaria J, Ortega-Paczka R (2020) Diversidad genética en poblaciones de razas mexicanas de maíz. Revista Fitotecnia Mexicana 43(1): 121. https://doi.org/10.35196/rfm.2020.1.121

Caballero-García MA, Córdova-Téllez L, López-Herrera ADJ (2019) Validación empírica de la teoría multicéntrica del origen y diversidad del maíz en México. Revista Fitotecnia Mexicana 42(4): 357-366

Camenzind T, Aguilar-Trigueros CA, Heuck MK, Maerowitz-McMahan S, Rillig MC, Cornwell WK, Powell JR (2024) Progressing beyond colonization strategies to understand arbuscular mycorrhizal fungal life history. New Phytologist 244(3): 752-759. https://doi.org/10.1111/nph.20090

Castillo-Nonato J (2016) Conservación de la diversidad del maíz en dos comunidades de San Felipe del Progreso, Estado de México. Agricultura, Sociedad y Desarrollo 13(2): 217-235.

CIMMYT (2012) Manual de determinación de rendimiento. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo. Texcoco, México. 36p.

Chachar Z, Lai R, Ahmed N, Lingling M, Chachar S, Paker NP, Qi Y (2024) Cloned genes and genetic regulation of anthocyanin biosynthesis in maize, a comparative review. Frontiers in Plant Science 15: 1310634. doi: 10.3389/fpls.2024.1310634

Charnikhova TV, Gaus K, Lumbroso A, Sanders M, Vincken JP, De Mesmaeker A, Ruyter-Spira CP, Screpanti C, Bouwmeester HJ (2017) Zealactones. Novel natural strigolactones from maize. Phytochemistry 137: 123-131. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2017.02.010

Eng-Khoo HE, Azlan A, Tang ST, Lim SM (2017) Anthocyanidins and anthocyanins: colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and potential health benefits. Review. Food & Nutrition Research 61(1361779): 1-21. https://doi.org/10.1080/16546628.2017.1361779

Feregrino-Pérez AA, Mercado-Luna A, Murillo-Cárdenas CA, González-Santos R, Chávez-Servín JL, Vargas-Madriz AF, Luna-Sánchez E (2024) Polyphenolic compounds and antioxidant capacity in native maize of the Sierra Gorda of Querétaro. Agronomy 14(1): 142. https://doi.org/10.3390/agronomy14010142

Gao F, Yang P, Wang W, Wang K, Zhao L, Wang Y, Liao X (2025) Unveiling the multifaceted roles of anthocyanins: a review of their bioavailability, impacts on gut and system health, and industrial implications. Current Research in Food Science 11: 101137. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.crfs.2025.101137

Ge S, Zhang Z, Hu Q, Wang Q, Gong X, Huang F, Zhang L, Han W, Luo F, Li X (2025) Metabolomics analysis reveals crucial effects of arbuscular mycorrhizal fungi on the metabolism of quality compounds in shoots and roots of Camellia sinensis L. Plant Physiology and Biochemistry 219: 109426. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.109426

Giovannetti M, Mosse B (1980) An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist 84: 489-500.

Guigard L, Jobert L, Busset N, Moulin L, Czernic P (2023) Symbiotic compatibility between rice cultivars and arbuscular mycorrhizal fungi genotypes affects rice growth and mycorrhiza-induced resistance. Frontiers in Plant Science 14: 1278990. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1278990

Guo G, Wang Y, Zhang B, Yu H, Li L, Cao G, Yang K (2024) Comparative transcriptomic and metabolomic analysis reveals mechanisms of selenium-regulated anthocyanin synthesis in waxy maize (Zea mays L.). Frontiers in Plant Science 15: 1466756. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1466756

Gupta D (2013) Comparative analysis of spices for their phenolic content, flavonoid content and antioxidant capacity. American International Journal of Research in Formal, Applied and Natural Sciences 4(1): 38-42.

Islam AT, Ullah H, Himanshu SK, Tisarum R, Cha-um S, Datta A (2023) Efectos interactivos de silicio y hongos micorrícicos arbusculares en el crecimiento, rasgos fisio-bioquímicos y rendimiento de mazorcas de maíz bebé bajo estrés salino. Silicon 15(10): 4457-4471.

Jiang Y, Yang L, Xie, H, Qin L, Wang L, Xie X, Zhou H, Tan X, Zhou J, Cheng W (2023) Metabolomics and transcriptomics strategies to reveal the mechanism of diversity of maize kernel color and quality. BMC Genomics 24: 194. https://doi.org/10.1186/s12864-023-09272-x

Kato TA, Mapes C, Mera LM, Serratos JA, Bye RA (2009) Origen y diversificación del maíz: una revisión analítica. Universidad Nacional Autónoma de México, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México. 116p.

Khoo HE, Azlan A, Tang ST, Lim SM (2017) Anthocyanidins and anthocyanins: Colored pigments as food, pharmaceutical ingredients, and the potential health benefits. Food and Nutrition Research 61(1): 1361779. https://doi.org/10.1080/16546628.2017.1361779

Kodama K, Rich MK, Yoda A, Shimazaki S, Xie X, Akiyama K, Mizuno Y, Komatsu A, Luo Y, Suzuki H, Kameoda H, Libourel C, Keller J, Sakakibara K, Nishiyama T, Nakagawa T, Mashiguchi K, Uchida K, Yoneyama K, Tanaka Y, Yamaguchi S, Shimamura M, Dalaux PM, Nomura T, Kyozuka J (2022) An ancestral function of strigolactones as symbiotic rhizosphere signals. Nature Communications 13(1): 3974. https://doi.org/10.1038/s41467-022-31708-3

Lao F, Sigurdson GT, Giusti MM (2017) Health benefits of purple corn (Zea mays L.) phenolic compounds. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 16(2): 234-246. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12249

Li T, Zhang W, Yang H, Dong Q, Ren J, Fan H, Zhang X, Zhou Y (2019) Comparative transcriptome analysis reveals differentially expressed genes related to the tissue-specific accumulation of anthocyanins in pericarp and aleurone layer for maize. Scientific Reports 9: 2485. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37697-y

Londoño DM, Meyer E, da Silva KJ, González Hernández A, de-Armas RD, Pinto-de-Macedo Soares LC, Stürmer SL, Nodari RO, Fonsêca-Sousa-Soares CR, Lovato PE (2020) Root colonization and arbuscular mycorrhizal fungal community composition in a genetically modified maize, its non-modified isoline, and a landrace. Mycorrhiza 30(5): 611-621. https://doi.org/10.1007/s00572-020-00969-5

Ma J, Wang W, Yang J, Qin S, Yang Y, Sun C, Pei G, Zeeshan M, Liao H, Liu X, Chen F (2020) Flavonoids improve maize resistance to Fusarium verticillioides by inhibiting fumonisin biosynthesis. Environmental Microbiology 22(12): 5202-5218. https://doi.org/10.1111/1462-2920.15290

Mannino G, Gentile C, Ertani A, Serio G, Bertea CM (2021) Anthocyanins: Biosynthesis, distribution, ecological role, and use of biostimulants to increase their content in plant foods—A review. Agriculture 11(3): 212. https://doi.org/10.3390/agriculture11030212

Nacoon S, Seemakram W, Ekprasert J, Theerakulpisut P, Sanitchon J, Kuyper TW, Boonlue S (2023) Arbuscular mycorrhizal fungi enhance growth and increase concentrations of anthocyanin, phenolic compounds, and antioxidant activity of black rice (Oryza sativa L.). Soil Systems 7(2): 44. https://doi.org/10.3390/soilsystems7020044

Naing AH, Kim CK (2021) Abiotic stress-induced anthocyanins in plants: Their role in tolerance to abiotic stresses. Physiologia Plantarum 172(3): 1711-1723. https://doi.org/10.1111/ppl.13373

Nurtiana W (2019) Anthocyanin as natural colorant: A review. Food ScienTech Journal 1(1): 1. https://doi.org/10.33512/fsj.v1i1.6180

Peniche-Pavía HA, Guzmán TJ, Magaña-Cerino JM, Gurrola-Díaz CM, Tiessen A (2022) Maize flavonoid biosynthesis, regulation, and human health relevance: A review. Molecules 27(16): 5166. https://doi.org/10.3390/molecules27165166

Pérez-Luna YC, Álvarez SJD (2021) Efecto de la aplicación de biofertilizantes sobre el rendimiento de maíz en parcelas con y sin cobertura vegetal. Idesia 39(4): 29-38. https://doi.org/10.4067/S0718-34292021000400029

Philips JM, Hayman DS (1970) Improved procedure for declaring and staining parasitic and VAM fungi for rapid assessment of infection. Transactions British Mycol. Society 55: 158-161. http://dx.doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110-3

Pierre F, Castro FJA, Rodriguez IY, Colbert RW, Rosas JC (2023) Respuesta de variedades criollas y mejoradas de maíz a la fertilización e inoculación con hongos micorrizas-arbusculares en un suelo de baja fertilidad. Ceiba 56(2): 70-89.

Quiñones-Aguilar EE, Hernández-Hernández C, Rincón-Enríquez G, López-Pérez L, Lobit P, Enríquez-Vara JN (2023) Arbuscular mycorrhizal fungi influence on growth of creole maize and larval development of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). The Southwestern Entomologist 26(2). https://doi.org/10.56369/tsaes.4279

Rabanal-Atalaya M, Medina-Hoyos A (2021) Análisis de antocianinas en el maíz morado (Zea mays L.) del Perú y sus propiedades antioxidantes. Terra Latinoamericana 39: 1-12. e808. https://doi.org/10.28940/terra.v39i0.808

Ramírez-Silva J, Ramírez-Jaramillo G, Lozano-Contreras M (2022) Bio-fertilization effect on the foliar content of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) of two QPM maize varieties in two Luvisols of Yucatan, Mexico. OALib 9: 1-11. https://doi.org/10.4236/oalib.1109069

Sachdev S, Ansari SA, Ansari MI, Fujita M, Hasanuzzaman M (2021) Abiotic stress and reactive oxygen species: Generation, signaling, and defense mechanisms. Antioxidants 10(2): 277. https://doi.org/10.3390/antiox10020277

Salinas-Moreno Y, Santillán-Fernández A, de la Torre IA, Ramírez-Díaz JL, Ledesma-Miramontes A, Martínez-Ortiz MA (2024) Physical traits and phenolic compound diversity in maize accessions with blue-purple grain (Zea mays L.) of mexican races. Agriculture 14(4): 564. https://doi.org/10.3390/agriculture14040564

Sangabriel-Conde W, Maldonado-Mendoza IE, Mancera-López ME, Cordero-Ramírez JD, Trejo-Aguilar D, Negrete-Yankelevich S (2015) Glomeromycota associated with Mexican native maize landraces in Los Tuxtlas, Mexico. Applied Soil Ecology 87: 63-71. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2014.10.017

Sasaki R, Nishimura N, Hoshino H, Isa Y, Kadowaki M, Ichi T, Tanaka A, Nishiumi S, Fukuda I, Ashida H, Horio F, Tsuda T (2007) Cyanidin 3-glucoside ameliorates hyperglycemia and insulin sensitivity due to downregulation of retinol binding protein 4 expression in diabetic mice. Biochemical Pharmacology 74(11): 1619-1627. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2007.08.008

Silva FA, Maia LC, Silva, FSB (2019) Arbuscular mycorrhizal fungi as biotechnology alternative to increase concentrate of secondary metabolites in Zea mays L. Brazilian Journal of Botany 42(1): 189-193. https://doi.org/10.1007/s40415-018-0508-2

Šimura JN, Beebo A, Herdean A, Aboalizadeh J, Široká J, Moritz T, Novák O, Ljung K, Schoefs B, Spetea C (2017) Enhanced secondary- and hormone metabolism in leaves of arbuscular mycorrhizal Medicago truncatula. Plant Physiology 175(1): 392-411. https://doi.org/10.1104/pp.16.01509

Stürmer SL, Kemmelmeier K (2021) The glomeromycota in the neotropics. Frontiers in Microbiology 11: 553679. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.553679

Suriano S, Balconi C, Valoti P, Redaelli R (2021) Comparison of total polyphenols, profile anthocyanins, color analysis, carotenoids and tocols in pigmented maize. LWT – Food Science and Technology 144: 111257. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111257

Torres N, Hilbert G, Antolín MC, Goicoechea N (2019) Amino acids and flavonoids profiling in Tempranillo berries can be modulated by the arbuscular mycorrhizal fungi. Plants 8(10): 400. https://doi.org/10.3390/plants8100400

Trejo D, Hernández-Acosta E, Baeza-Guzmán Y, Pérez-Toledo G, Morgado-Viveros E, Bañuelos J (2021) Efectividad de los hongos micorrízicos arbusculares introducidos y nativos en seis leguminosas coberteras. Scientia Fungorum 51: e1320. https://doi.org/10.33885/sf.2021.51.1320

Xue H, Zhao J, Wang Y, Shi Z, Xie K, Liao X, Tan J (2024) Factors affecting the stability of anthocyanins and strategies for improving their stability: A review. Food Chemistry: X 24: 101883. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101883

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Publicado

2026-03-17

Número

Sección

ARTÍCULOS CIENTÍFICOS

Cómo citar

Gutiérrez-Alarcón, I., Márquez-Fernández, O., Alvarado-Castillo, G., Trejo-Aguilar, D., & Sangabriel-Conde, W. (2026). Contenido de polifenoles en granos de maíces nativos inoculados con hongos micorrízicos arbusculares. Ecosistemas Y Recursos Agropecuarios, 13(1). https://doi.org/10.19136/era.a13n1.4760