Evaluación toxicológica del excremento de la oruga de Aglossa
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Evaluación toxicológica del excremento de la oruga de Aglossa
10 Zhang 2/5/06 08:53 Página 87 Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 101 (1-4), 2006, 87-91. ISSN 0366-3272 Evaluación toxicológica del excremento de la oruga de Aglossa dimidiata (Haworth, 1809) (Insecta, Lepidoptera, Pyralidae) como bebida tradicional y medicinal en China Toxicological evaluation on excrement of Black Rice Worm Aglossa dimidiata (Haworth, 1809) as a traditional drink and an herbal medicine in China Li-Zhang Wen1, José Luis Viejo Montesinos2, Xue-Bing Cang3 y Zuo-Rui Shen4 1. Departamento de Entomología, Universidad Agrícola de Hunan, Distrito de Hurong, 410128, Changsha, Hunan, China. [email protected]. 2. Departamento de Biología, Universidad Autónoma de Madrid, 28049 Madrid, España. [email protected] 3. Estación de Prevención de Epidemias de Hunan, Distrito de Hurong, 410100, Changsha, Hunan, China. 4. Departamento de Entomología, Universidad Agrícola de China, Distrito de Haiding, 100094, Beijing, China. PALABRAS CLAVE: Excremento de Aglossa dimidiata, Evaluación toxicológica de los alimentos, Chongcha chino. KEY WORDS: Aglossa dimidiata excrement, toxicological assessment of food, Chinese Chongcha. RESUMEN En algunas regiones de China, la gente suele usar el excremento de la oruga de Aglossa dimidiata, un insecto lepidóptero que se alimenta de las hojas de Malus sieboldii (una planta, también llamada Malus toringo, Rosaceae), como bebida tradicional. En general, este excremento recibe, en China, el nombre de Chongcha (que significa té manufacturado a partir de excrementos de insectos, o “té-de-insecto”). Los chinos en algunas regiones han utilizado el Chongcha durante siglos, puesto que a esta bebida se le atribuyen propiedades medicinales. Para evaluar la seguridad del Chongcha usado como bebida diaria o medicina popular, se llevaron a cabo experimentos de toxicidad. Los resultados mostraron que en las pruebas de toxicidad aguda y acumulativa, ambas en ratas, así como la prueba de Ames, la tasa de micronúcleos de eritrocitos policromáticos y la tasa de aberración del esperma (estas dos últimas en ratones), arrojaban resultados que estaban dentro de los límites permitidos por la legislación vigente en China, contenida en el documento legal “Procedimientos y Métodos para la Evaluación Toxicológica de la Seguridad de los Alimentos en China” y que el Chongcha es una sustancia inocua como bebida y como recurso medicinal. ABSTRACT In some minority regions of China, people often take the excrement of Black Rice Worm, Aglossa dimidiata (Haworth) which feed on the leaves of Malus sieboldii (a plant, also called Malus toringo, Family: Rosaceae) as a drink and an herbal medicine. This excrement is generally called Chongcha in Chinese (it means tea manufactured from insect excrement or “insect-tea”). In some regions of China, people have favored Chongcha for some centuries due to its attributed medicinal properties. In order to evaluate the safety of Chongcha in using as a daily drink or a general herbal medicine, the toxicological experiments on it were carried out in this paper. The results showed that the acute toxicity test, cumulative toxicity test (on rats), Ames test, the micronucleus rate of polychromatic erythrocytes and aberration rate of sperm of the excrement (on mice) were all in the range permitted by the legal document “Procedures and Methods for Toxicological Assessment on Food Safety of China” and the Chinese Chongcha is a kind of nontoxic substances as a normal drink and a new herbal medicine resource. 1. INTRODUCCIÓN Aglossa dimidiata (Haworth, 1809) (Lepidoptera, Pyralidae) es un insecto común en los productos almacenados distribuido por todo el mundo, especialmente en China, Japón, Mongolia y Corea (WANG PING-YUAN, 1980), que se alimenta principalmente de sustancias comestibles para los seres humanos, tales como arroz, plantas oleaginosas, legumbres, hojas de té, tabaco, hierbas medicinales y otros productos domésticos. Pero en algunas regiones de China, la gente suele usar los excrementos de Aglossa dimidiata, que se alimenta de las hojas del Malus sieboldi (una planta también llamada Malus toringo, Rosáceas) como bebida (QIN YU-BEN, 1983). En general, este excremento recibe el nombre chino de Chongcha (que significa té manufacturado a partir de excrementos de insectos, o “té-de-insecto”). Los chinos en algunas regiones han bebido Chongcha durante siglos, ya que le atribuyen propiedades medicinales. La primera mención oficial del Chongcha fue en el Compendio de Material Médico (Ben Cao Gang Mu en chino) editado alrededor del año 1600 por Li Shi-Zhen, famoso médico de la historia china. Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 101 (1-4), 2006. 10 Zhang 2/5/06 08:53 Página 88 88 L.-Z. WEN, J. L. VIEJO, X.-B. CANG y Z.-R. SHEN El Chongcha viene de una planta llamada en China Sanye Haichang (nombre científico: Malus sieboldii), que es utilizada como té en China. Tras recoger las hojas de Sanye Haichang, la gente las seca y reduce hasta un contenido acuoso del 2025%, para luego dárselas de comer a las larvas de Aglossa dimidiata, cuyos excrementos después purifica y toma como bebida saludable. El Chongcha se considera nutritivo, tiene un aspecto claro y olor dulce (WEN LI-ZHANG, GUO HAIMING & TANG SHU-QIONG, 1997). Es perfectamente adecuado para el consumo diario, y se dice que puede ayudar a curar indigestiones, diarreas, gastroenteritis, faringitis, estomatitis y gingivitis, o regular la presión sanguínea, según la tradición popular (WEN LI-ZHANG, 1998). Para evaluar la seguridad del Chongcha usado como bebida diaria y en medicina popular, en este trabajo llevamos a cabo experimentos toxicológicos. Tras los análisis pertinentes, los resultados mostraron que en la prueba de toxicidad aguda (DING KE-XIANG & SONG RUIKUN, 1991), en la prueba de toxicidad acumulativa (DING KE-XIANG, YAO SHU-REN & SONG R UI -K UN , 1991), en la prueba de Ames (MARON, 1983; LIU YU-GU, 1996), en la tasa de micronúcleos de eritrocitos policromáticos (YU SHOU-YANG & LIU YU-GU, 1981) y en la tasa de aberración espermática (BRANDRIFF, GORDON & SHARLIP, 1987) de ratones y ratas estaban todos dentro de los límites permitidos por el documento legal “Procedimientos y Métodos para la Evaluación Toxicológica de la Seguridad de los Alimentos en China” (Ministerio de Salud de China, 1994) y que el Chongcha es una sustancia inocua como bebida y como recurso medicinal. 2. MATERIAL Y MÉTODOS 2.1. Excremento de Aglossa dimidata Se recogieron hojas de Malus sieboldii Redh, que se lavaron con agua y se pusieron en un cazo caliente para marchitarlas. Después se metieron en una estufa a 60° C para su deshidratación parcial, hasta que el contenido de agua fue de sólo el 20-30%. Se pusieron los huevos de Aglossa dimidiata (Haworth, 1809) sobre las hojas a medio secar de Malus sieboldii, y eclosionaron las larvas, que inmediatamente las comieron y produjeron excrementos. Tomamos el excremento granular y lo esterilizamos con altas temperaturas y radiación ultravioleta, y a este gránulo de excremento esterilizado lo hemos denominado Chongcha. Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 101 (1-4), 2006. 2.2. Animales experimentales y cepas de bacterias Se utilizaron ratones y ratas. Los ratones utilizados eran de la raza Kunming, sanos, de 2-3 meses de edad, machos o hembras, de 30 a 35 g de peso, y ratas de la raza Wistar, sanas, de 3-4 meses de edad, 180-220 g de peso, machos o hembras. Se utilizaron cepas distróficas por carencia de histidina de Salmonella typhimurium de la variedad TA97, TA98, TA100 y TA102. La Estación de Prevención Sanitaria de Epidemias de la Provincia de Hunan proporcionó todos los animales experimentales; las cepas de la bacteria Salmonella typhimurium y el sistema de activación S9 (QIAN JIA-QING & SONG RUI-KUN, 1986). 2.3. Prueba de toxicidad aguda (método de Horn) en ratas De acuerdo con el método de Horn (DING KE-XIANG & SONG RUI-KUN, 1991), se tomaron cincuenta ratas distribuidas al azar en cinco grupos: un grupo de control y cuatro grupos que recibieron dosis de 21,5, 10,0, 4,64 y 2,15g/kg. de peso corporal, p.c., respectivamente. Cada grupo tenía diez ratas, de las que la mitad eran machos y la otra mitad hembras. Se diluyó el Chongcha en agua destilada, y se administró a las ratas por vía endogástrica una vez al día durante dos semanas sucesivas. 2.4. Prueba de los micronúcleos de las células de la médula ósea en ratones Se dividieron en cinco grupos cincuenta ratones elegidos al azar: un grupo placebo para control negativo, un grupo de control positivo y tres grupos que recibieron dosis de 0,652, 1,250, 2,500g/kg p.c. Cada grupo tenía diez ratones de los que la mitad eran machos y la otra mitad hembras. Se administró como placebo al grupo negativo agua destilada 5g/kg. p.c. por vía endogástrica; al grupo positivo se le inyectó ciclofosfamida 100mg/kg p.c. por vía intraperitoneal y se sacrificaron al cabo de 30 h. A los otros grupos se les suministró Chongcha por vía endogástrica una vez al día durante cuatro días sucesivos, y se les sacrificó al quinto día. Se separó y machacó el esternón para preparar la pasta de eritrocitos policromáticos de médula ósea (YU SHOU-YANG & LIU YU-GU, 1981). Se calcularon los eritrocitos policromáticos y las células con micronúcleos. 2.5. Prueba de la anormalidad espermática en ratones Cuarenta ratones machos (de peso entre 30 y 35 g) se distribuyeron al azar en cinco grupos: 10 Zhang 2/5/06 08:53 Página 89 EVALUACIÓN TOXICOLÓGICA DEL EXCREMENTO DE LA ORUGA AGLOSSA DIMIDIATA COMO BEBIDA CHINA grupo de control negativo, grupo de control positivo y tres grupos que recibieron las dosis de 4,3, 10,8, 21,5 g/kg p.c. Cada grupo tenía ocho ratones. A los ratones del grupo de control negativo se les suministró, como placebo, agua destilada en una dosis de 21,5 g/kg. p.c.; a los ratones del grupo de control positivo se les administró ciclofosfamida a una dosis de 21,5 g/kg. p.c., y a los ratones del grupo de dosis se les dio Chongcha. A todos ellos se les aplicó por vía endogástrica una vez al día y durante cinco días consecutivos, y se sacrificaron a los 30 días de alimentación normal. Se separaron los epidídimos, que se introdujeron en cinco ml de solución salina normal, cortados en trozos, y luego se les llevó a un baño de agua a 36,5° C durante 15 min. Se contó el total de espermatozoides y de espermatozoides activos en 200 muestras. La tasa de aberración del esperma se calculó tiñendo el frotis (BRANDRIFF, GORDON & SHARLIP, 1987). 2.6. Prueba de Ames La prueba de Ames se utiliza para determinar si una sustancia es carcinogénica, y consiste en introducir una cepa de Salmonella typhimurium que no tiene la capacidad de producir histidina en un cultivo escaso en histidina, junto con el material que se prueba; cuanto mayor número de colonias bacterianas aparezcan en el cultivo, en comparación con el control, mayor será la mutagenicidad del material estudiado (MARON, 1983). Se tomó la muestra de Chongcha, en relación a 50µg/placa, 200µg/placa, 500µg/placa, 2000µg/placa, se diluyó con agua destilada y se prepararon cinco grupos de dosis. Se usó el agua destilada pura como control negativo (placebo). Se tomó como control positivo el Dexon, como agente inductor directo de mutación, y el 2,7 diamino fluoreno como agente inductor indirecto. 2.7. Prueba de la toxicidad acumulativa en ratas Un lote de treinta y dos ratas se dividió al azar en dos grupos: un grupo de control y uno de experimentación. Cada grupo tenía 16 ratas de las cuales la mitad eran macho y la otra mitad hembra. A las ratas del grupo de experimentación se les suministró Chongcha por vía endogástrica, empezando con 3,0g/kg. p.c., y posteriormente incrementando 1g/kg p.c. cada 5 días durante los siguientes 30 días. Al 30° día, el total de Chongcha suministrado era ya de 165g/kg p.c. El grupo de control negativo era idéntico al grupo positivo, excepto porque no se le suministró Chongcha. Después de 30 días, se compararon las diferencias entre el control negativo y el positivo a partir del comportamiento y la disección de las ratas. 3. 89 RESULTADOS 3.1. Toxicidad aguda Tras dos semanas de observación, todos los animales (ratas de la raza Wistar) que recibieron Chongcha no mostraron cambios en cuanto a ingestión de comida, de bebida y actividad. El peso corporal no había sufrido ninguna variación importante. No murió ningún animal durante el periodo de prueba. La LD50 del Chongcha por vía oral fue de más de 21,5g/kg. p.c., lo que prueba que la muestra de Chongcha es inocua de acuerdo con los “Procedimientos y Métodos para la Evaluación Toxicológica de la Seguridad de los Alimentos en China” (Tabla I). Tabla I.–Resultado de la prueba de toxicidad aguda de LD50. –Result of acute toxicity test of LD50. 3.2. Toxicidad acumulativa El resultado del experimento permite afirmar que el Chongcha no tuvo influencia negativa alguna sobre el comportamiento alimentario y capacidad motriz de las ratas tras recibirlo a altas dosis durante largo tiempo. Pasada la evaluación patológica y el análisis de X2, el resultado mostró que no había ninguna diferencia significativa (P>0,05) entre el grupo placebo de control negativo y los grupos positivos en los Coeficientes de Órganos de las ratas, entendidos éstos como la relación entre el peso del órgano y el peso total del cuerpo (Tabla II). Al cabo de 30 días, cuando la dosis total alcanzaba 165g/kg p.c., aún no se había descubierto ninguna rata que hubiese muerto o sufriese algún fenómeno anormal. Estos resultados mostraban que el Chongcha no tenía toxicidad acumulativa perceptible. 3.3. Prueba de los micronúcleos En general, en esta prueba, la tasa de micronúcleos de la ciclofosfamida (grupo de control Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 101 (1-4), 2006. 10 Zhang 2/5/06 08:53 Página 90 90 positivo) está entre 0 y 3 %, y la tasa de micronúcleos del grupo de control negativo está por debajo del 3 %. Según esta prueba, las tasas de micronúcleos de los grupos de control positivo y Tabla II.–Influencia de Chongcha sobre los principales órganos de las ratas. –The influence of Chongcha on main organs or rats. L.-Z. WEN, J. L. VIEJO, X.-B. CANG y Z.-R. SHEN 3.5. Prueba de Ames Como se indica en la Tabla V, con la prueba de Ames aplicada al Chongcha se observa que la tasa de mutación (TM) de la colonia mutagénica (Rt) y de la colonia de mutación espontánea (Rc) estaba por debajo de 2. Los resultados mostraron que el Chongcha obviamente carecía de acción Tabla IV.–Influencia del Chongcha sobre la aberración espermática de los ratones. –The influence of Chongcha on sperm aberration rate of mice. negativo fueron 22,6 % y 1,1 % respectivamente. Los resultados mostraron que esta prueba era fiable. La tasa de micronúcleos en los grupos que recibieron dosis bajas, medias y altas del Chongcha fue 1,0%, 1,1% y 1,1% respectivamente; la diferencia entre los grupos a los que se administró Chongcha y el grupo control no fue significativa. Estos resultados muestran que el Chongcha carece de acción mutagénica (Tabla III). Tabla III.–Efecto de Chongcha sobre la tasa de micronúcleos de los ratones. –Effect of Chongcha on microkernel rate of mice. mutagénica. El hecho de que la tasa de mutación del Dexon y del 2,7 diaminofluoreno estuviera por encima de 2 ponía de manifiesto que la prueba de Ames era positiva y que ambas sustancias tenían acción mutagénica. Estos resultados muestran que esta prueba es fiable. Tabla V.–Resultados de la Prueba de Ames sobre el Chongcha. –Results of Ames test of Chongcha. 3.4. Anormalidad espermática 4. En esta prueba, como se muestra en la Tabla IV, la tasa de aberración espermática del grupo de control positivo fue 6,92 veces mayor que la del grupo de control negativo, mientras que con las dosis bajas, medias y altas de Chongcha las tasas fueron 1,05, 0,87 y 1,18 veces mayores, respectivamente que la del grupo de control negativo. La diferencia no es significativa (P<0,05, P<0,01) entre el grupo tratado con Chongcha y el grupo de control negativo. Estos resultados muestran que el Chongcha no tiene efectos dañinos ni tóxicos sobre las células espermáticas de los ratones, según los “Procedimientos y Métodos para la Evaluación Toxicológica de la Seguridad de los Alimentos en China”. Los resultados de las pruebas toxicológicas del Chongcha mostraron que los valores obtenidos en las pruebas de toxicidad aguda, de Ames, de los micronúcleos de la médula ósea y de la tasa de aberración espermática entraban dentro de los valores permitidos por la legislación en vigor en China, señalados en el documento legal “Procedimientos y métodos para la Evaluación Toxicológica de la Seguridad de los Alimentos en China”. Se confirma que el Chongcha procesado a partir del excremento de Aglossa dimidiata alimentada con la planta Malus sieboldii es inocuo para los seres humanos, y se puede disfrutar como bebida saludable. Sin embargo se requieren estudios más amplios para determinar si el Chongcha puede tener un Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 101 (1-4), 2006. DISCUSIÓN 10 Zhang 2/5/06 08:53 Página 91 EVALUACIÓN TOXICOLÓGICA DEL EXCREMENTO DE LA ORUGA AGLOSSA DIMIDIATA COMO BEBIDA CHINA uso clínico en el tratamiento de enfermedades, como por ejemplo, indigestión, diarrea, gastroenteritis, faringitis, estomatitis, gingivitis o regulación de la presión sanguínea, entre otras, tal y como afirma la tradición popular china. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen la ayuda en la cría de los insectos a Li Yu-Zhi y Li Jian-Wen del Departamento de Entomología de la Universidad Agrícola de Hunan. Además, el manuscrito fue revisado por el Dr. Li Zhen-Xi y por el Prof. Li Jian-Hua de la Universidad Agrícola de China y por la profesora Elena Escudero, de la Universidad Autónoma de Madrid; a todos ellos agradecemos su valiosa ayuda. Igualmente manifestamos nuestro reconocimiento a los revisores a los que el Comité Editorial envió el manuscrito, cuyas sugerencias, observaciones y correcciones mejoraron el texto. Agradecemos también el apoyo financiero de la Fundación de Ciencias Naturales de la Provincia de Hunan en China. Recibido el día 17 de abril de 2004 Aceptado el día 20 de enero de 2005 BIBLIOGRAFÍA BRANDRIFF, B., GORDON, L. A. & SHARLIP, I. 1987. Sperm chromosomal analysis in a survivor of seminoma and associated radiotherapy. Environmental and molecular mutagenesis, 9 (Suppl 8): 19. 91 DING KE-XIANG & SONG RUI-KUN, 1991. The Acute Toxicity Test of SOD. 84 págs. Atomic Energy Press, Beijing. DING KE-XIANG, YAO SHU-REN & SONG RUI-KUN, 1991. The Cumulative Toxicity Test of SOD Complex Enzyme and Its Preparation, Application Study on SOD. 194 págs. Atomic Energy Press. Beijing. LIU YU-GU, 1996. Health Toxicology Basis. 56 págs. The People’s Medical Publishing House. Beijing. MARON, D. M.1983. Revised methods for the Salmonella Mutgenicity Test. Mutation Research, 113: 173-190. MINISTERIO DE SALUD DE CHINA, 1994. The Estimation Procedure and Method of Toxicology and Safety of Food, 8: 10. QIAN JIA-QING & SONG RUI-KUN, 1986. Pharmacology and Toxicology Basis. 225 págs. The People’s Medical Publishing House. Beijing. QIN YU-BEN, 1983. Black Rice Worm, Aglossa dimidiata H. In: Institut of Chinese Forest, Chinese Forest Insects. 1050 págs. Press of Chinese Forest Production. Beijing. WANG PING-YUAN, 1980. Records of Economical Insects of China-Vol. 21 (Lepidoptera, Pyralidae). págs. 91-92. Press of Science, China. Beijing. WEN LI-ZHANG, 1998. Principle and Application of Edible Entomology. 208 págs. Press of Hunan Science and Technology. Changsha. China. WEN LI-ZHANG, GUO HAI-MING & TANG SHU-QIONG, 1997. A Study of the Relationship between Survival, Reproduction, Quantity of Insect-tea Produced of Aglossa dimidiata H., and Suitable Temperature and Relative Humidity. Journal of Hunan Agricultural University, 23(2): 137-144. YANG YUN-QING, YUE YONG-SHENG & YU CHANG-JIANG, 1996. Statistics of Biology. págs. 64-70. Publishing House of Haerbing Engineering University, Haerbing. China. YU SHOU-YANG & LIU YU-GU, 1981. Animal Experiment in the Food Toxicological Study. 379-383 págs. The People’s Medical Publishing House. Beijing. Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 101 (1-4), 2006. 10 Zhang 2/5/06 08:53 Página 92