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1
UNIVERSIDAD PRIVADA CÉSAR VALLEJO
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
ESCUELA ACADËMICO PROFESIONAL DE NUTRICIÓN
EFICACIA HIPOGLUCEMIANTE DEL EXTRACTO DE SMALLANTHUS
SONCHIFOLIUS EN COMPARACIÓN CON OPUNTIA FICUS INDICA EN
RATTUS RATTUS CON DIABETES INDUCIDA.
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE LICENCIADO EN NUTRICIÓN
AUTORA:
ALVARADO VERGARAY, MARJITH
ASESOR:
MC ALEJANDRO EDUARDO CORREA ARANGOITIA
2
MIEMBROS DEL JURADO
_______________________________
Mg. Zoila Mosquera Figueroa
_______________________________
Mg. Jorge Luis Ruiz Rojas
_______________________________
Mg. Maria Gallo Ancajima
3
DEDICATORIA
A Dios por darme la vida y salud
por estar conmigo en los
momentos más difíciles de mi vida
por escuchar mis oraciones para
así lograr la culminación de mi
carrera.
A mis padres Genia y Eduardo y a mi
hermano Willar por brindarme todo su
apoyo incondicional, por sus consejos,
que me permitieron culminar mi
profesión.
La Autora
4
AGRADECIMIENTO
Mi principal agradecimiento a Dios Nuestro Señor, por guiarme por
el camino del bien, la verdad y el amor, para poder comenzar y
culminar con éxito todo lo que me propuse durante mi camino.
Así mismo, mi agradecimiento a las autoridades y a la
Plana Docente de la Universidad César Vallejo; quienes con sus
aportes profesionales contribuyeron en mi formación como
profesional de la Nutrición y así poder brindar la sabiduría adquirida
en esta excelente Institución Educativa a los estudiantes.
5
ÍNDICE
Pág.
I. INTRODUCCIÓN ......................................................................... 01
II. METODOLOGÍA ......................................................................... 11
III. RESULTADOS ............................................................................ 16
IV. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN .......................................................... 18
V. CONCLUSIONES ........................................................................ 25
VI. RECOMENDACIONES ............................................................... 25
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................... 27
VIII. ANEXOS ……………………………………………………………. 30
6
RESUMEN
Con la finalidad de determinar la eficacia hipoglucemiante del extracto de
Smallanthus sonchifolius “Yacón” (RSS) en comparación con el extracto del
fruto de Opuntia ficus Indica en Rattus rattus con diabetes inducida por lo
que se aplicó un diseño de investigación del tipo experimental de serie
cronológica múltiple, se consideraron 3 grupos de 8 ratones cada uno,
totalizando 24, se aplicó la prueba t de student y ANOVA, mediante el
paquete estadístico SPSS 19.0
Los principales resultados fueron que: Durante el 1er episodio (1ª hora) post
pandrial hubo incremento de la glicemia de 3.9% +/- 5.7 en el grupo de RSS,
de la misma forma en el grupo FOF con 22.9% +/- 42.5, sin encontrarse
diferencias significativas (p=0.283). A partir del 2do episodio (2ª y 4ª hora) se
encontró variaciones en la glicemia, los ratones que recibieron RSS
disminuyeron su glicemia en 9.4% +/- 2.4 en relación al basal, mientras que
el grupo de FOF la baja fue de 4.0% +/- 2.0 siendo ésta estadísticamente
significativa (p=0.010). A las 4 horas la glicemia en el grupo RSS sigue
disminuyendo hasta 9.6%, +/- 3.8 y el FOF -4.7% +/- 1.8 para luego, en el 3er
episodio (6ª hora) aumentar hasta 7.1% +/- 2.8 en el grupo del RSS, y el
grupo FOF su valor se incrementa en 4.5 % +/- 4.3 del valor de la glicemia
basal. Estas últimas variaciones estadísticamente significativas.
Se concluyó que el extracto de la raíz de la Smallanthus sonchifolius es más
eficaz que el extracto de la fruta de la Opuntia ficus en el tratamiento oral de
la hiperglicemia en Rattus rattus con diabetes inducida.
PALABRAS CLAVE: Eficacia, efecto, hipoglicemiante, Smallanthus
sonchifolius, Opuntia ficus indica, extracto.
7
ABSTRACT
Purposes effectiveness Smallanthus extract hipoglucemiente perennial
"yacón" (rss) in comparison with the extract from the fruit of Opuntia ficus in
Rattus rattus with diabetes induced which I apply a design type research
experimental design of multiple time series, we considered three groups of 8
mice each, totaling 24 test was applied student and ANOVA, t through the
statistical package SPSS 19.0
The main findings were that: hour post pandrial there was increase of 3.9
glycemia % +/-5.7 among the RSS, in the same way in the FOF Panel with
22.9% +/-42.5 without finding significant differences (p = 0. 283). For the
second time we found variations in glycemia, mice receiving RSS declined his
blood glucose by 9.4% +/-2.4 in the basement, while FOF the low group was
4.0% +/-2.0 which is statistically significant (p = 0. 010). At 4th hour, the
glycemia in Group RSS continues to decline to 9.6%, +/-3.8 and FOF - 4.7%
+/-1.8 to then to 6th hour increase up to 7.1% +/-2.8 in the RSS group and
the Group FOF value increases by 4.5% +/-4.3 basal glucose value. These
latest statistically significant variations.
It was concluded that the extract of the root of the Smallanthus perennial is
more effective than the fruit of the Opuntia extract ficus in the oral treatment
of hyperglycemia in Rattus rattus with induced diabetes.
Keywords: Efficiency, hypoglycemic, Smallanthus effect perennial, Opuntia
ficus indicates, extract.
8
I.- INTRODUCCIÓN
La Organización Mundial de la Salud (OMS) anticipa un incremento en la
prevalencia de la diabetes mellitus (DM) debido a la mejoría en las técnicas
diagnósticas de la enfermedad, a la mayor sobrevida de los pacientes con
DM, al incremento de la obesidad y, en los países en desarrollo, al fuerte
impacto del envejecimiento de la población.1 Se estima que su prevalencia
mundial aumentará de 194 millones de enfermos en el 2005 a 330 millones
en el 2030, con tres de cuatro pacientes residiendo en países en desarrollo,
convirtiéndose en la plaga del siglo XXI.1, 2
La Diabetes Mellitus es la enfermedad más importante que afecta al
páncreas endocrino caracterizado por un conjunto de trastornos metabólicos
en los cuales la utilización de la glucosa está alterada; se produce
hiperglicemia, glucosuria, poliurea asociados a una depleción celular de
potasio, polidipsia (sed intensa) y aumento del riesgo de complicaciones por
enfermedad vascular. 3,4, 5
Debido a una insuficiencia o carencia de insulina se origina
fundamentalmente la reducción de la liberación de glucosa en varios tejidos
“periféricos” y aumento de la liberación de glucosa hacia la circulación por el
hígado (aumento de la glucogénesis). También descenso en la entrada de
aminoácidos hacia el músculo y un incremento en la lipólisis. Una
clasificación “terapéutica” actualmente recomendada por la American
Diabetes Association (Asociación Americana de la Diabetes) y la Nacional
Diabetes Data Group de los Nacional Institutes of Helth incluye dos tipos
importantes: Diabetes Mellitus insulinodependiente (DMID) o tipo 1 y
Diabetes Mellitus no insulinodependiente (DMNID) o tipo 2. 6
La Diabetes Mellitus tipo II se caracteriza por presentar una deficiencia
relativa de insulina (deficiencia de los niveles de insulina) y una disminución
9
de la respuesta de los tejidos periféricos a esta sustancia. No existe lesión de
la célula Beta; sin embargo existe disminución de los transportadores de
glucosa (proteína glut-2), de sensibilización de los receptores de insulina,
efecto tóxico hiperglicemia, obesidad, pancreatitis, cáncer de páncreas,
síndrome de cushing o acromegalia. En general se presenta en los adultos y
pueden o no utilizar insulina para controlar los síntomas ya que no se
produce cetoacidosis. Aproximadamente el 90% de los casos de diabetes
mellitus sufren este tipo de enfermedad 5,6.7
El desarrollo de diabetes tipo 2 se caracteriza por un descenso progresivo de
la acción y un deterioro implacable de la función de las células β y, en
consecuencia, de la secreción de insulina. Previos a la diabetes clínica, estos
trastornos metabólicos suelen hacerse patentes mediante una elevación de
la glucemia posprandial, debido a la pérdida de secreción de insulina en su
primera fase, la reducción de la sensibilidad a la insulina en los tejidos
periféricos y, en consecuencia, el descenso de la supresión de producción de
glucosa hepática posprandial debido a la deficiencia insulínica.5, 6
A continuación se describirá las características del Smallantus sonchifolius
“Yacón”, perteneciente al género Smallanthus que comprende 21 especies,
de las cuales siete han sido encontradas en el Perú, planta domesticada
hace varios siglos por los pobladores de las culturas preincaicas, que en la
actualidad, viene concitando el interés público debido al descubrimiento y
difusión de algunas de sus propiedades favorables para la salud humana,
dicho producto ya se siembra en muchos países fuera de los andes, Brasil,
China, Corea, Estados Unidos, Italia, Japón, Nueva Zelanda, República
Checa, Rusia y Taiwán. Sin embargo, es en Japón donde se ha realizado la
mayor cantidad de investigaciones científicas, referidas al manejo agrónomo,
composición química, propiedades sobre la salud y desarrollo de productos
procesados. 8
10
Ésta planta perenne y de porte herbáceo que llega a medir entre 1.5 y 2.5 m
de altura. Sus hojas por lo general son triangulares o acorazonadas y tienen
un tamaño que alcanza fácilmente los 30 cm de longitud, se usan las hojas
secas para preparar un tipo de infusión (té de yacón) que es recomendado
para controlar el nivel de glucosa en la sangre en personas con diabetes. Sin
embargo, este efecto favorable sólo ha sido observado hasta ahora en
estudios realizados con animales de laboratorio 8
La Smallantus sonchifolius “Yacón”, produce raíces con agradable y ligero
sabor dulce, por lo general son consumidas crudas como frutas o después de
solearlas por varios días hasta que se arruga la cáscara, tradicionalmente el
Yacón es consumido para calmar la sed en algunas localidades es usado
para rejuvenecer la piel y aliviar problemas gastrointestinales, hepáticos y
renales. También es usado en dietas para diabéticos. Entre 85 a 90% del
peso fresco de las raíces se encuentra en forma de agua; de las 25 a 35%
calorías que poseen la mayoría son carbohidratos; las proteínas y los lípidos
se encuentran en pequeñas cantidades, representando de 2.4 a 4.3% y 0.14
a 0.43% del peso de la materia seca, respectivamente. El análisis
cuantitativo muestra la presencia de micronutrientes (Sodio, Potasio,
Magnesio, Calcio, Fósforo, Hierro, Zinc y Manganeso). El análisis cualitativo
muestra la presencia de metabolitos secundarios (aminoácidos,
carbohidratos, azúcares reductores y flavonoides) 8.
A diferencia de la mayoría de raíces comestibles, no almacena almidón, sino
que acumula sus carbohidratos (Inulina) en forma de fructooligosacáridos
(FOS); esta es una característica principal en su estructura química ya que
están constituidos por una molécula de glucosa ligada a un número variable
entre 2 a 10 de moléculas de fructosa. Los enlaces que mantienen unidas
las moléculas de fructosa resisten la hidrólisis de las enzimas digestivas
humanas y por ello los FOS alcanzan el colon, última porción del intestino
11
grueso, sin sufrir ninguna modificación química. Esta es la razón por la que
los FOS tienen una baja contribución calórica en el organismo humano 8,9
Varios estudios han demostrado que esta planta posee diferentes efectos
biológicos, entre ellos que el hecho de una infusión de hojas de Yacón
reduce la glucemia y aumenta la concentración de insulina en el plasma de
ratas diabéticas. También se observó que un extracto de Yacón reduce la
proporción de la glucosa en las células hepáticas, actuando de una manera
similar a la insulina.9, 10
Estudios fitoquímicos han demostrado que el Yacón, es rico en proteínas y
compuestos fenólicos, tales como la cafeína, el ácido clorogénico, ácido
ferúlico y flavonoides como la quercetina. El acido clorogénico es uno de los
polifenoles con mayor presencia en el Yacón, este ácido actúa inhibiendo la
enzima glucosa 6 fosfatasa10, 11
Hay que tener en cuenta que la Glucosa 6-fosfatasa (G-6-Pasa) es la enzima
que cataliza la reacción final de los procesos de neoglucogénesis y
glucogenolisis siendo, factor clave en la regulación de la glicemia. Se
encuentra ubicada en retículo endoplasmático (RE) y envoltura nuclear de
hígado, riñón e islotes pancreáticos. En mamíferos la enzima del RE se ha
descrito como un sistema multicomponente, formado por al menos 5
polipéptidos: la subunidad catalítica, asociada a una proteína estabilizadora,
se orienta hacia el lumen del RE y tres proteínas transportadoras: GLUT1
media el transporte del sustrato glucosa 6 fosfato (G-6-P) hacia el lumen del
RE y GLUT2 y GLUT4 permiten la salida de los productos ortofosfato (Pi) y
glucosa, respectivamente, hacia el citosol.12
La Opuntia ficus indica “Tuna” es una planta que sobrevive tanto en el
desierto como en la nieve. En Perú lo encontramos cultivado en Arequipa, a
12
nivel del mar, y silvestre en el Valle del Colca, a más de 4,000 metros sobre
el nivel del mar. En México es conocida como “Nopal o Nopalito” “chumbera”
o “higuera chumba”, y es conocida como remedio no oficial, empleado sólo
por el uso popular como cicatrizante de úlceras, regulador del proceso
digestivo, de los niveles de colesterol y glucosa. Lo encontramos en zonas
áridas y semiáridas, tolera suelos notablemente deficientes en nutrientes,
responde muy bien a condiciones mejoradas con riego, fertilización y control
de plagas, enfermedades y malezas.13
Tiene sabor agridulce y ácido con pocos azúcares y más pectinas. Contiene
minerales como el calcio, hierro, aluminio y magnesio, sulfatos y fosfato,
potasio, sílice, sodio, manganeso, carbohidratos, componentes nitrogenados
además de vitaminas A, B1, B2 y C. Se caracteriza por los tallos planos o
pencas en forma de paleta, cubiertos de pequeños agrupamientos de pelos
rígidos llamados gloquidios y por lo general, también de espinas, su fruto
verrucoso piriforme llamado tuna o higo chumbo es comestible, de pulpa
carnosa y dulce. 13
La “Tuna” es una de las claves para combatir el hambre, Pues la cantidad de
agua y fibra que contiene, evita que se mueran de sed y de hambre. Si tan
sólo los seres humanos conociéramos de las propiedades medicinales de la
“tuna” las cosas serían diferentes. Además de los estudios realizados en
México y otras partes del mundo informan que el efecto hipoglicemiante de la
planta posiblemente se debería a la presencia de flavonoides, saponinas,
antraquinonas o algún derivado fenólico.13, 14
Se ha demostrado en animales de experimentación que la administración de
nopal tiene acción hipoglucemiante. En individuos sanos la ingestión de
nopal no modifica en forma importante las concentraciones séricas de
glucosa y de insulina en ayunas; en individuos sanos la ingestión de nopal
13
disminuye la elevación de las concentraciones séricas de glucosa e insulina
que ocurre después de una carga de glucosa administrada vía bucal; en
individuos con diabetes mellitus no dependientes de insulina, la ingestión de
nopal causa una disminución aguda de las concentraciones séricas de
glucosa e insulina en ayunas; y en individuos con diabetes mellitus no
dependientes de insulina, la ingestión de nopal antes de cada alimento
durante diez días causó una disminución significativa de las concentraciones
séricas de glucosa en ayunas. Hay que tener en cuenta que el efecto
hipoglucemiente es la capacidad de disminuir el nivel de glucosa en sangre.14
1.1 Antecedentes
Silmara B. et al15. (Brasil, 2004), investigó el efecto de extractos crudo de las
hojas de Yacón, obtenidas en agua fría (YC), extracción en caliente (YH) y
extracción de hidroetanol (YE), en la glucemia de ratas diabéticas (inducida
por streptozotocine, 50 mg/kg,) y las ratas no diabéticas. Los animales fueron
tratados por vía oral con los extractos acuosos (400 mg/kg) en 3, 7, 10 y 14
días. Después de este período, los animales fueron anestesiados y se
recogieron muestras de sangre para la medición de glucosa plasmática y
creatinina y actividad de las enzimas (AST, ALT, ALP). También fueron
evaluados el consumo de alimentos, agua, el volumen de orina, peso
corporal de los animales.
El tratamiento con YE durante 14 días redujo glucemia en animales
diabéticos y no diabéticos. En los animales tratados con YC o YH no se
observó ninguna reducción similar. Además, se restauró la actividad de las
enzimas plasmáticas que fueron alteradas y mejorado el aumento de peso en
los animales diabéticos. Estos resultados muestran que la eficacia de los
extractos de Yacón está relacionada con el método y momento de
14
preparación del tratamiento. El efecto de YE en la glucemia en ratas
diabéticas no está relacionado a la reducción de la ingesta de alimentos o
injerencias del extracto de la absorción intestinal de hidratos de carbono
Mayta P. et al8 (Perú, 2004). Al realizar este estudio se tuvo como objetivo
demostrar que el consumo agudo de la raíz fresca de Yacón reduce la
respuesta glicémica posprandial en sujetos sanos durante el Test de
Tolerancia Oral a la Glucosa. En este estudio clínico experimental no ciego,
participaron 6 sujetos sanos; 4 varones y 2 mujeres (Hemograma, perfil
bioquímico, hepático y tolerancia a la glucosa en rangos normales) los cuales
fueron sometidos primero a un Test de Tolerancia Oral a la Glucosa (TTOG -
control), y luego un test similar añadiendo 300g de raíz fresca de Yacón vía
oral (Test de Tolerancia Oral a la Glucosa yacón). Se midieron los niveles de
glucosa a los 0, 30, 60, 90 y 120 minutos. Se estimó la respuesta glicémica
por medio del área incremental positiva de glucosa y el porcentaje de
variación de glucosa.
En los resultados obtenidos se evidenció una reducción del 79.8% (p =
0.001) de la respuesta glicémica posprandial con el Test de Tolerancia Oral a
la Glucosa Yacón, además de un mínimo pico posprandial de glucosa a los
30 minutos (p= 0.0016). La máxima diferencia entre los niveles de glicemia
en ambos grupos de estudio se dió a los 60 minutos (p = 0.0021). La
cantidad de Smallanthus sonchifolius usada en el presente estudio fue
efectiva para reducir la respuesta glicémica posprandial de acuerdo al área
incremental positiva (-79.8%) y a los porcentajes de variación de las
glicemias a los 30, 60, 90 y 120 minutos, casi todos los últimos con
indicadores negativos, especialmente antes de los 60 minutos (- 25.44% de
la glicemia basal; p =0.002). Además en el Test de Tolerancia Oral a la
Glucosa - yacón, se observó un mínimo pico de glicemia posprandial a
diferencia del Test de Tolerancia Oral a la Glucosa -control, ya que en el
15
primero la glicemia sólo varió en 3.94% de la basal, comparada a una
variación en 39.74% del segundo a los 30 minutos (p=0.015).
Se sabe que en un Tolerancia Oral a la Glucosa a las dos horas post ingesta
de glucosa los valores de glicemia se aproximan a sus niveles basales en
personas sanas , esto no se observa en el Tolerancia Oral a la Glucosa -
yacón pues sus niveles son más bajos de lo esperado a las 2 horas, lo que
hace sospechar que más que una simple reducción de la respuesta glicémica
posprandial puede tener un efecto hipoglucemiante, lo que deja abierta la
posibilidad de evaluar en el futuro este efecto y con un tiempo de
observación más prolongado. Por lo que se puede concluir que el consumo
agudo de la raíz fresca de yacón reduce la respuesta glicémica posprandial
en sujetos sanos.
Rodriguez et al16 (Trujillo, 2000), realizaron un estudio experimental en la
Universidad Nacional de Trujillo se estudió los efectos de la tuna en Rattus
rattus con hiperglucemia inducida, en la que participaron 36 Rattus rattus, de
las cuales 24 se les determinó su valor de glicemia basal, previamente
sometidas al ayuno. Después se les administró la solución de aloxano, a una
dosis de 150 mg/kg/p.c, en forma interdiaria durante una semana, por vía
peritoneal.
Se realizaron los controles de glicemia a las 2, 4, 6, 8 horas. Para realizar la
determinación se ha empleado el método de la glucosa oxidasa perioxidasa.
Se obtuvo como resultado que el extracto acuoso de Opuntia ficus indica a
dosis de 4 g/kg/p.c. tiene una mayor eficacia a las 6 horas de administrado el
extracto.
16
1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
Uno de los aspectos más preocupantes para los profesionales de nutrición y
la salud en general es que cada día que transcurre, es posible visualizar con
mayor frecuencia el incremento de diversas enfermedades crónicas; dentro
de las cuales encontramos la Diabetes Mellitus. Por éste motivo el consumo
de medicamentos químicos ha ido aumento y el hombre moderno se ha ido
alejando de la medicina natural, a veces los efectos secundarios provocados
por estos medicamentos, pueden ser peores que el mal que se combate, lo
que nos lleva a una búsqueda de la medicina natural o alternativa, ya que
ésta será mejor tolerada por el organismo.
En esta oportunidad se plantea un esquema de tratamiento de forma natural
que establece el consumo de Yacón, comparando con la tuna, ambos
vegetales, permiten menor probabilidad de presentar efectos adversos como
los provocados por fármacos. Determinar que éste nuevo esquema de
tratamiento tiene igual o mejor efecto en animales de experimentación,
servirá posteriormente para su uso en pacientes con Diabetes Mellitus,
siendo sus resultados de mucha utilidad para la sociedad y para los
trabajadores de la salud, aportando datos útiles al país en general, a las
instituciones de salud y todos las organizaciones vinculadas al bienestar y
salud púbica de las personas”
1.3 Problema:
¿Es más eficaz el extracto de Smallanthus sonchifolius “Yacón” en
comparación con Opuntia ficus indica “Tuna” sobre la hiperglucemia inducida
en Rattus rattus variedad albinus?
17
1.4 Objetivos
Objetivo General
Determinar la eficacia hipoglucemiente del extracto de Smallanthus
sonchifolius “Yacón” en comparación con el extracto de Opuntia ficus
indica “Tuna” en Rattus rattus con diabetes inducida.
Objetivos específicos
Conocer el efecto hipoglucemiante del extracto de Smallanthus
sonchifolius “Yacón” en Rattus rattus con diabetes inducida.
Conocer el efecto hipoglucemiante del extracto de Opuntia ficus
indica “Tuna” en Rattus rattus con diabetes inducida.
Establecer la eficacia del extracto de Smallanthus sonchifolius y
del extracto de Opuntia ficus indica “Tuna” en Rattus rattus con
diabetes inducida
Hipótesis
H1: Smallanthus sonchifolius “Yacón” es más eficaz como
hipoglucemiante que el Opuntia ficus indica “Tuna” en Rattus rattus.
H2: Smallanthus sonchifolius “Yacón” no es más eficaz como
hipoglucemiante que el Opuntia ficus indica “Tuna” en Rattus rattus
18
II. METODOLOGÍA
2.1 Tipo de Estudio:
Es de tipo Experimental,
2.2 Diseño de Estudio
Diseño experimental de serie cronológica múltiple
RG1 X1 O1 O2 O3
RG2 X2 O4 O5 O6
RG3 - O7 O8 O9
2.3 Población y Muestra, técnicas de muestreo
La población estuvo conformada por 32 ejemplares Rattus rattus
variedad albinus con hiperglicemia inducida para la presente
investigación, las cuales cumplirán con los requisitos establecidos
para el estudio
Tamaño de Muestra
Debido a las dificultades para establecer un número mínimo de
tamaño de muestra se tomó en consideración a todas las ratas que
sobrevivieron en el proceso de estabilización de la glucosa y que
fueron un número de 24.
Selección de la Muestra
Para seleccionar al grupo experimental se consideraron los criterios de
homogeneidad y simultaneidad como el peso (180-220g), edad, sexo
19
(macho), que tengan una dieta para roedores y que estén en un
ambiente adecuado (temperatura, humedad, luz).
Criterio de inclusión
Rattus rattus machos de 180 a 220 gr de peso
Criterio de exclusión
Rattus rattus con trastorno metabólico previo
Criterio de eliminación
Rattus rattus fallecido
2.4 Unidad de análisis
Cada Rattus rattus que cumplió con los criterios de selección.
2.5 Descripción de las variables
Según su dependencia:
V.I: Smallanthus sonchifolius “Yacón”
V.I: Opuntia ficus indica “Tuna”
V.D.: Hipoglucemiente
Según su naturaleza:
Cualitativa Nominal: Smallanthus sonchifolius “Yacón”
Cualitativa Nominal: Opuntia ficus indica “Tuna”
Cuantitativa Razón: Hipoglucemiante
20
2.6 Operacionalización de las variables
Variables Definición
conceptual
Definición
operacional
Codificación del
indicador
Tipo de
variable
Smallanthus
sonchifolius
“Yacón”
Raíz
compuesta
mayormente de
agua y
oligofructanos;
inulina y
azúcares no
son asimiladas
al metabolismo
humano.8
Se administrará
extracto acuoso
de la raíz, vía
oral en dosis de
4 g/kg/p.c
Si (1)
No (2)
Cualitativa
nominal
Opuntia ficus
indica “Tuna”
Planta de la
familia de las
cactáceas.
Contiene gran
cantidad de
agua y fibra.13
Se administrará
extracto acuoso
del fruto, vía
oral en dosis de
4 g/kg/p.c
Si (1)
No (2)
Cualitativa
nominal
Efecto
Hipoglucemiante
Es la capacidad
de disminuir el
nivel de
glucosa en
sangre
expresado en
forma
numérica.
Se medirá
mediante el test
de tolerancia de
glucosa post
pandrial
Valores de glucosa:
mg/dl
Cuantitativa
razón
21
2.7 Métodos, técnicas e instrumentos de recolección de datos
Método
Se desarrolló aplicando el método experimental, donde se midieron las
variables de estudio, consignando los acontecimientos pertinentes de
acuerdo al esquema previsto, como es la variación del nivel de glucosa
en dichos individuos.
Técnica
Los resultados se plasmaron en la ficha de recolección de datos
obtenidos de acuerdo al régimen de tratamiento y según los grupos
experimentales a que pertenece. Una ficha para cada Rattus rattus, de
acuerdo a los resultados obtenidos en el seguimiento. El llenado de
datos se hizo de forma directa y en el momento preciso en que se estuvo
realizando el experimento.
Procedimiento.- Se conformó un grupo de experimentación de 32 Rattus
rattus de la variedad albinus que cumplieron con los criterios de inclusión,
luego se procedió a determinar los valores de glicemia basal previamente
sometidos a ayuno. Después se les administró la solución de aloxano, a
una dosis de 150 mg/kg/p.c, con una frecuencia interdiaria durante una
semana, por vía intraperitoneal, con el fin de provocar una diabetes
mellitus, cuantificándoles su glicemia a las 24, 48, 96, 192 horas, para
comprobar la estabilización de la glicemia.
Para llevar a cabo todo este procedimiento se contó con el apoyo de un
tecnólogo médico de laboratorio, especializado en estudios
experimentales con ratones, quien en todo momento verificó los
procedimientos, de acuerdo con establecido en el estudio.
22
De manera aleatoria, se escogieron 24 Rattus rattus, los cuales se
dividieron en tres grupos de 8 integrantes cada uno, se procedió a
administrar de manera paralela los productos; al grupo A se le dio
extracto de raíz de Yacón, al grupo B, la fruta del Tuno y al grupo C
solución fisiológica, a los grupos A y B se les brindaron los productos en
una cantidad de 4g/kg/p.c, según corresponda, luego se midió la glicemia
a los 24, 48, 96 y 142 horas, pos ingesta.
Se evaluaron las mediciones de los niveles de glucosa en sangre con el
método de glucosa oxidasa, la respuesta glicémica pospandrial se
calculo midiendo la variación de la glicemia en el tiempo según los
porcentajes de variación de glicemia en cada momento de la medición
según la siguiente fórmula aplicada en estudios similares17:
PVG= (Gx – Go) * 100 / Go
Go= Glicemia basal
Gx= Nivel de glicemia a la hora, dos horas, cuatro y seis horas según
corresponda
4.5.1 Método de análisis de la Información
Los resultados fueron evaluado estadísticamente mediante la prueba T
de student , así como un análisis de varianza ANOVA , los datos se
expresan en medidas de tendencia central (media), medidas de
variabilidad (Desviación estándar).
Prueba
paramétrica
Estadist.
de prueba
Intergrupal o
Intragrupal Objetivo V. I. V. D.
Análisis de
varianza
(ANOVA)
F Intergrupal
Probar la
diferencia de dos
o más variables
independientes
Nominal
Intervalo
o razón
23
III. RESULTADOS
CUADRO N°1
PORCENTAJES DE VARIACIÓN DE GLUCOSA POR INTERVALOS DE
TIEMPO DEL EXTRACTO DE RAIZ DE LA SMALLANTHUS
SONCHIFOLIUS “YACÓN” COMPARADOS CON LA PRUEBA
CONTROL PARA ESTABLECER EL EFECTO HIPOGLUCEMIANTE EN
RATTUS RATTUS CON DIABETES INDUCIDA.
INTERVALOS YACON CONTROL
MEDIA D.E. MEDIA D.E. valor p
0 A 1 HORA 3.9 5.7 2.7 1.6 0.625
0 A 2 HORAS -9.4 2.4 -0.9 1.1 0.000
0 A 4 HORAS -9.6 3.8 -0.1 1.5 0.000
0 A 6 HORAS 7.1 2.8 -0.5 1.4 0.000
Fuente: ficha de recolección de datos
24
CUADRO N°2
PORCENTAJES DE VARIACIÓN DE GLUCOSA POR INTERVALOS DE
TIEMPO DEL EXTRACTO DEL FRUTO DE OPUNTIA FICUS INDICA
COMPARADOS CON LA PRUEBA CONTROL PARA ESTABLECER EL
EFECTO HIPOGLUCEMIANTE EN RATTUS RATTUS CON DIABETES
INDUCIDA.
INTERVALOS TUNA CONTROL
MEDIA D.E. MEDIA D.E. valor p
0 A 1 HORA 22.9 42.5 2.7 1.6 0.271
0 A 2 HORAS -4.0 2.0 -0.9 1.1 0.005
0 A 4 HORAS -4.7 1.8 -0.1 1.5 0.000
0 A 6 HORAS 4.5 4.3 -0.5 1.4 0.022
Fuente: ficha de recolección de datos
25
CUADRO N° 3
PORCENTAJES DE VARIACIÓN DE GLUCOSA POR INTERVALOS DE
TIEMPO DEL EXTRACTO DEL EXTRACTO DE RAIZ DE LA
SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS “YACÓN” COMPARADO CON EL
FRUTO DE OPUNTIA FICUS INDICA PARA ESTABLECER SU
EFICACIA HIPOGLUCEMIANTE EN RATTUS RATTUS CON DIABETES
INDUCIDA.
INTERVALOS YACON TUNA
MEDIA D.E. MEDIA D.E. valor p
0 A 1 HORA 3.9 5.7 22.9 42.5 0.283
0 A 2 HORAS -9.4 2.4 -4.0 2.0 0.010
0 A 4 HORAS -9.6 3.8 -4.7 1.8 0.013
0 A 6 HORAS 7.1 2.8 4.5 4.3 0.211
Fuente: ficha de recolección de datos
26
CUADRO N° 4
COMPARACION INTERGRUPAL DE LA VARIACIÓN PORCENTUAL DE
GLUCOSA POR INTERVALOS DE TIEMPO DEL EXTRACTO DE RAIZ
DE LA SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS “YACÓN”, EL FRUTO DE
OPUNTIA FICUS INDICA Y SUERO FISIOLOGICO EN RATTUS
RATTUS CON DIABETES INDUCIDA.
ANOVA
Media cuadrática F valor p
1RA HORA Inter-grupos 876.9620714 1.34815272 0.286
2DA HORA Inter-grupos 120.3461786 32.3219176 0.000
4TA HORA Inter-grupos 146.2569762 21.6934019 0.000
6TA HORA Inter-grupos 94.10703571 9.51755613 0.002
Fuente: ficha de recolección de datos
27
IV. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
En el cuadro N° 1 se puede ver que para establecer el efecto hipoglicemiante
de la raíz de la smallanthus sonchifolius (RSS) se comparó con un grupo
control a quienes se les brindó suero fisiológico (SF), considerando intervalos
de tiempo a partir de una prueba basal prepandrial; Se puede observar a la
hora, un incremento positivo de la glicemia de 3.9% +/- 5.7 en el grupo de
RSS, de la misma manera en el grupo que recibió SF fue de 2.7% +/- 1.6, sin
encontrarse diferencias significativas (p=0.625). Esta elevación se debe a
que en la diabetes hay pérdida de secreción de insulina en la primera fase
así como la reducción de la sensibilidad a la insulina en los tejidos
periféricos.5
A partir de la segunda hora se observa variaciones en la glicemia, los ratones
que recibieron RSS disminuyeron su glicemia en 9.4% +/- 2.4 en relación al
basal, mientras que el grupo de SF la baja fue de 0.9% +/- 1.1 siendo ésta
estadísticamente muy significativa (p=0.000). A las 4 horas la glicemia en el
grupo RSS sigue disminuyendo hasta 9.6%, +/- 3.8 y el SF -0.1 +/- 1.5 para
luego, a la 6ta hora incrementar hasta 7.1% +/- 2.8 en el grupo del RSS,
mientras que el grupo FS su valor disminuye en 0.5 % +/- 1.4 del valor de la
glicemia basal. Las diferencias entre ambos grupos son muy significativas
estadísticamente a partir de la segunda hora (p=0.000).
Hay que considerar que a las dos horas post ingesta de glucosa los valores
de glicemia se aproximan a sus niveles basales, observándose que en el
grupo SF, las variaciones son mínimas, esto no se observa con el grupo del
RSS donde las cifras porcentuales están por debajo de lo esperado (glicemia
basal), lo que indica que la reducción se debe a un efecto hipoglicemiante,
relacionado con la secreción de insulina o la acción del acido clorogénico
que es un polifenol que actúa inhibiendo la enzima glucosa 6 fosfatasa 9, 10
28
Este efecto hipoglicemiante solo funcionaria de dos hasta cuatro horas
puesto que a partir de ese lapso se evidencia un incremento de los valores
porcentuales de la glicemia en los Rattus ratus. Estudios previos corroboran
estos resultados como el descrito por Mayta P. et al8 que señala que si hay
un efecto hipoglicémico y en personas sanas ésta respuesta de la RSS es a
la hora, en el caso de los diabéticos esta respuesta se demora, por lo tanto
su efecto se inicia a la segunda hora aproximadamente en los diabéticos.
La hiperglucemia posprandial es un fenómeno muy frecuente en personas
con diabetes tipo 1 y 2 y se puede producir incluso cuando el control
metabólico general parezca ser el adecuado al evaluarlo mediante la
hemoglobina Glicosilada (HbA1c), por lo tanto esta hiperglicemia post
pandrial era de esperar.
En el cuadro N° 2; se aprecia el efecto hipoglicemiante del fruto de Opuntia
ficus (FOF) comparando con un grupo control a quienes se les adminsitró
suero fisiológico (SF), considerando intervalos de tiempo a partir de la prueba
basal prepandrial; Los resultados a la hora, indican un incremento de la
glicemia de 22.9% +/- 42.5. en el grupo de FOF, de la misma manera en el
grupo que recibió SF fue de 2.7% +/- 1.6, sin encontrarse diferencias
significativas (p=0.271), elevación debida a secreción retardada de insulina
así como la reducción de su sensibilidad en los tejidos periféricos.5
A partir de la segunda hora se observa variaciones en la glicemia, los ratones
que recibieron FOF disminuyeron su glicemia en 4.0% +/- 2.0 en relación al
basal, mientras que el grupo de SF la baja fue de 0.9% +/- 1.1 siendo ésta
estadísticamente significativa (p=0.005). A las 4 horas la glicemia en el
grupo FOF sigue disminuyendo hasta 4.7%, +/- 1.8 y el SF -0.1 +/- 1.5 para
luego, a la 6ta hora incrementar en relación a la basal hasta 4.5% +/- 4.3 en
el grupo del FOF, mientras que el grupo FS su valor disminuye en 0.5 % +/-
29
1.4 del valor de la glicemia basal. Las diferencias entre ambos grupos son
significativas estadísticamente en cuarta hora (p=0.000) y sexta hora
(p=0.022).
Aparentemente el mismo fenómeno hipoglicémico estaría ocurriendo como
en el caso del grupo del RSS donde las cifras porcentuales están por debajo
de lo esperado (glicemia basal), relacionado con la secreción de insulina
debido a que solo actúa individuos con diabetes mellitus (DM) no
dependientes de insulina, conocido también como DM del tipo II. 14
Este efecto hipoglicemiante también permanecería hasta cuatro horas puesto
que a partir de ese lapso se evidencia un incremento de los valores
porcentuales de la glicemia en los Rattus rattus. Un estudio realizado por
Rodriguez et al16 confirma dicho efecto hipoglicemiante en ratas con diabetes
mellitus inducida, con la diferencia que su eficacia se ve a las seis horas,
mientras que en el presente estudio es antes de las seis horas.
En el cuadro N° 3, se observa la comparación del efecto hipoglicemiente de
la raíz de la smallanthus sonchifolius (RSS) versus del fruto de Opuntia ficus
(FOF), teniendo en cuenta los intervalos de tiempo descritos anteriormente.
Se puede observar a la hora, un incremento positivo de la glicemia de 3.9%
+/- 5.7 en el grupo de RSS, de la misma forma en el grupo FOF con 22.9%
+/- 42.5, sin encontrarse diferencias significativas (p=0.283).
A partir de la segunda hora se encontraron variaciones en la glicemia, los
ratones que recibieron RSS disminuyeron su glicemia en 9.4% +/- 2.4 en
relación al basal, mientras que el grupo de FOF la baja fue de 4.0% +/- 2.0
siendo ésta estadísticamente significativa (p=0.010). A las 4 horas la
glicemia en el grupo RSS sigue disminuyendo hasta 9.6%, +/- 3.8 y el FOF -
4.7% +/- 1.8 para luego, a la 6ta hora aumentar hasta 7.1% +/- 2.8 en el
30
grupo del RSS, y el grupo FOF su valor se incrementa en 4.5 % +/- 4.3 del
valor de la glicemia basal. Las diferencias entre ambos grupos son muy
significativas estadísticamente a partir de la segunda hora (p=0.010) y cuarta
hora (p=0.013). En cambio en la sexta hora no hay diferencias
estadísticamente significativas por lo tanto ambos regímenes tendrían el
mismo comportamiento.
Las diferencias de las variaciones porcentuales de la glicemia en ambos
grupos (RSS y FOF) podría deberse a las concentraciones que pueda tener
algunos de los principios activos hipoglicemiantes, ya que ambos grupos
fueron alimentados con la misma concentración del alimento sea
considerado para esta investigación la cifra de 4 g/kg/pc.
Uno de los principios activos involucrados es el ácido clorogénico, polifenol
con gran presencia en el Yacón, este ácido inhibe la enzima glucosa 6
fosfatasa, la que cataliza la reacción final del proceso de neoglucogénesis y
glucogenolisis, factor clave en la regulación de la glicemia.10,12
La finalidad del cuadro N° 4 es la de evidenciar la existencia de diferencias
entre las medias de las variaciones porcentuales de la glicemia entre los tres
grupos, para lo cual se aplico el ANOVA hallándose que dichas variaciones
no difieren en la primera hora (p=0.286), mientras que en el resto de
intervalos si se presenta diferencias estadísticamente significativas, en la
segunda hora (p=0.000), cuarta hora (p=0.000) y sexta hora (p=0.002).
Para poder interpretar el cuadro hay que revisar los cuadros 1, 2 y 3 donde
se señalan los valores promedio de la glicemia de cada grupo, hallándose
que el grupo del RSS presenta una mayor disminución del porcentaje de
glicemia en el intervalo de 0 a 2 horas, así como en el de 0 a 4 horas. En
31
cambio en el intervalo de 0 a 6 horas La diferencia en radica en el aumento
de la glicemia siendo mayor en el grupo de RSS.
El trabajo realizado se analiza estadísticamente a través del método de
análisis varianza (ANOVA) que es el más usado y de mayor actualidad, es un
método paramétrico utilizado para corroborar la significación de diferencia
entre medias, siendo ideal para el análisis de nuestros resultados porque
permite comparar las medias de los grupos control y problema (series yacón,
tuna)por dosis y por hora (1,2,4,6). La cifra estadística obtenida en un
ANOVA es la razón F que para obtener esta proporción se compara la
variación entre los grupos de tratamiento (intergrupal) con la variación dentro
de los grupos (intragrupal).
Cuando la prueba F es significativa se establece que una o más de la
diferencias entre las medias de la variante individualizada debe ser
significativa, tal es el caso de la comparación a las 1, 2, 4, 6 horas de las 2
series.
Ahora al comparar la diferencia significativa utilizamos el método de la
Diferencia Mínima Significativa (LSD), que permite un nivel de significancia
de 0.05 que existe o no entre ellos una diferencia real.
El método de Diferencia Mínima Significativa (LSD), demuestra que los
tratamientos con el extracto acuoso de RSS o FOF administrados a los
grupos problemas ejercen efecto hipoglicemiante comparado con el grupo
control en Rattus rattus var. Albinus tanto para diferenciar dosis y horas de
tratamiento.
32
V.- CONCLUSIONES
El extracto de la raíz de la Smallanthus sonchifolius tiene un
efecto hipoglicemiante entre las dos y cuatro horas post ingesta
oral, en Rattus rattus con diabetes inducida.
El extracto de la fruta de la Opuntia ficus indica tiene un efecto
hipoglicemiante entre las dos y cuatro horas post ingesta oral, en
Rattus rattus con diabetes inducida.
El extracto de la raíz de la Smallanthus sonchifolius es más eficaz
que el extracto de la fruta de la Opuntia ficus indica en el
tratamiento oral de la hiperglicemia en Rattus rattus con diabetes
inducida.
.
33
VI.- RECOMENDACIONES
Ampliar el presente estudio a un diseño experimental con repetición
de estímulo para establecer el tiempo de vida media de los principios
activos de las plantas que tienen efecto hipoglicemiante, debido a que
aparentemente su efecto dura cuatro horas aproximadamente y que al
repetir la dosis se pueda evidenciar que continua dicho efecto
hipoglicemiante.
Brindar, los resultados del presente estudio a los efectores de
servicios de salud, especialmente profesionales de nutrición, con la
finalidad de aconsejar alternativas terapéuticas con productos
naturales, como el extracto de la raíz de la Smallanthus sonchifolius y
el extracto de la fruta de la Opuntia ficus en el tratamiento de la
diabetes mellitus tipo II.
34
VII.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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quality of care. Diabetes Metab 2005;31 Spec No 2:5S35-5S52.
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Disponible en. (http://www.who.int/whr/2003/en).
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Ingeniería Química [revista en Internet] 2002. [Consulta en línea 13 de
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Editorial El Manual Moderno. 2007.
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edición. Editorial Médica Panamericana. D.F. México. 2007.
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Editorial Doyma. 2007. pp.: 1193
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35
[Consulta en línea 10 de octubre del 2009]; 9(1). Disponible en:
http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/717/71790102.pdf
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lipoperoxidative activities of Smallanthus sonchifolius leaf extracts. J. Agr.
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http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-046920000
0100008&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0798-0469
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ingesta de nopal verdura u Opuntia ficus-indica (L.) P. Mill. Tlahui - Medic No.
36
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Disponible en: http://www.tlahui.com/medic/medic29/nopal_diabetes.htm
15.- Silmara B. Suzuki F. Martins M. Keny R. Bersani C. Effect of crude
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rats. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2008; 44(3). [Consulta en
línea 01 de noviembre del 2009]; Disponible en:
www.scielo.br/pdf/rbcf/v44n3/a24v44n3.pdf
16.- Rodríguez Benites E. A. Ulloa Santillán P. M. Identificación de los
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terniflora,Brickelia veronocaefolia y Parmentiera edulis. Salud Píblica Mex
1998; 40(4):354-58
37
VIII.- ANEXOS
Anexo N° 1
FICHA DE RECOLECCIÓN DE DATOS
I. Datos generales:
1.1. Edad:
1.2. Sexo:
1.3. Peso:
II. Mediciones o variaciones diarias:
N° de
animales
Dosis de
aloxano
(mg/dl/p.c)
Basal de
glucosa
(mg/dl)
24
horas
48
horas
96
horas
192
horas
Rata 1 150
Rata 2 150
Rata 3 150
Rata 4 150
Rata 5 150
Rata 6 150
Rata 7 150
Rata 8 150
Rata 9 150
Rata 10 150
38
III. Producto administrado:
ANEXOS 2:
BASAL
YACON 0 3.9 -9.4 -9.6 7.1
CONTROL 0 2.7 -0.9 -0.1 -0.5
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
VA
RIA
CIÓ
N P
OR
CEN
TUA
L EN
R
ELA
CIO
N A
LA
MED
ICIÓ
N B
ASA
L
GRAFICO N°1 PORCENTAJES DE VARIACIÓN DE GLUCOSA POR INTERVALOS DE TIEMPO DEL EXTRACTO DE LA RAIZ
DE SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS "YACON" EN COMPARACIÓN CON EL GRUPO CONTROL PARA
ESTABLECER EL EFECTO HIPOGLUCEMIANTE EN RATTUS RATTUS
Producto
administrado
Cantidad
(g) Fecha Hora
Glicemia post
tratamiento (min)
30 60 90 120
1 HORA 2 HORA 3 HORA 4 HORA
39
BASAL
TUNA 0 22.9 -4 -4.7 4.5
CONTROL 0 2.7 -0.9 -0.1 -0.5
-10
0
10
20
30
Títu
lo d
el e
je
GRAFICO N°2 PORCENTAJES DE VARIACIÓN DE GLUCOSA POR INTERVALOS DE TIEMPO DEL
EXTRACTO DEL FRUTO DE OPUNTIA FICUS INDICA COMPARADO CON LA PRUEBA CONTROL PARA ESTABLECER EL EFECTO HIPOGLUCEMIANTE EN
RATTUS RATTUS CON DIABETES INDUCIDA
BASAL
TUNA 0 22.9 -4 -4.7 4.5
YACON 0 3.9 -9.4 -9.6 7.1
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
VA
RIA
CIÓ
N P
OR
CEN
TUA
L EN
R
ELA
CIO
N A
LA
MED
ICIÓ
N B
ASA
L
GRAFICO N°3 COMPARACIÓN DE PORCENTAJES DE VARIACIÓN DE GLUCOSA POR INTERVALOS DE TIEMPO
DEL EXTRACTO DE LA RAIZ DE SMALLANTHUS SONCHIFOLIUS "YACON" Y EL EXTRACTO DEL FRUTO DE
OPUNTA FICUS INDICA PARA ESTABLECER EL EFECTO HIPOGLUCEMIANTE EN RATTUS RATT
2 HORA 3 HORA 4 HORA 1 HORA
1 HORA 2 HORA 3 HORA 4 HORA
40
MATERIALES BIOLÓGICOS:
Botánicos:
Experimentación:
MATERIALES QUÍMICOS E INSTRUMENTOS:
41
TOMA DE MUESTRA PARA LA GLUCOSA BASAL:
RATTUS RATTUS DIABETIZADAS:
TOMA DE MUESTRA ANTES DEL TRATAMIENTO:
42
PREPARANDO EL EXTRACTO PARA EL TRATAMIENTO:
43
INICIANDO EL TRATAMIENTO CON EL EXTRACTO:
RATTUS RATTUS POS TRATAMIENTO CON EL EXTRACTO
