Estructura y composición química de la planta de Aloe vera
La planta de Aloe vera se compone de raíz, tallo, hojas y flores en época de floración. Las hojas crecen alrededor del tallo a nivel del suelo en forma de roseta, desde el centro hacia arriba crece el tallo que al florecer forma densos racimos de flores tubulares amarillas o rojas. Las hojas tienen formas lanceoladas y dentadas con pinchos que le sirven de protección a la planta. La estructura de las hojas está formada por el exocarpio o corteza, la cual está cubierta de una cutícula delgada. La corteza representa aproximadamente del 20 al 30% del peso de toda la planta y dicha estructura es de color verde o verde azulado, dependiendo de diversos factores tales como: el lugar, clima o nutrición de la planta. El parénquima, conocido comúnmente como pulpa o gel se localiza en la parte central de la hoja y representa del 65 al 80 % del peso total de la planta.
Como se menciono anteriormente, entre la corteza y la pulpa, ocupando toda la superficie interna de la hoja, se encuentran los conductos de aloína que son una serie de canales longitudinales de pocos milímetros de diámetro por donde circula la savia de la planta, conocida como acíbar. El acíbar se puede obtener dejando fluir el líquido de los conductos de aloína; dicha sustancia tiene usos farmacéuticos como laxante. Esta sustancia presenta un alto contenido de aloína (>28% en base húmeda), la cual es una antraquinona derivada del aloe-emodina y la glucosa.
Por otra parte, con respecto a la composición química se ha reportado que la planta de Aloe vera está constituida por una mezcla compleja de compuestos como se muestra en la Tabla 1 y que más de 20 de estas sustancias poseen actividades benéficas para la salud.
Químicamente el Aloe vera se caracteriza por la presencia de constituyentes fenólicos que son generalmente clasificados en dos principales grupos: las cromonas, como la aloensina y las antraquinonas (libres y glicosiladas) como la barbaloína, isobarbaloína y la aloemodina; estos compuestos se encuentran en la capa interna de las células epidermales. La aloína es el principal componente del acíbar, que la planta secreta como defensa para alejar a posibles depredadores por su olor y sabor desagradable. También interviene en el proceso de control de la transpiración en condiciones de elevada insolación. La aloína es un glicósido antraquinónico que le confiere propiedades laxantes al acíbar y se utiliza en preparados farmacéuticos produciendo en ocasiones alergias a personas sensibles. En la fabricación de productos alimenticios a base de Aloe vera, éstos no deben contener aloína dado sus propiedades laxantes y alergénicas.
Diferentes antraquinonas naturales y compuestos similares contenidos en la aloína, han mostrado efectos antivirales para algunas infecciones tales como en el herpes simplex tipos 1 y 2, varicela e influenza H1V-1. También se ha encontrado que la aloemodina presenta actividad contra una gran variedad de virus. Diversos estudios reconocen que las antraquinonas son los principales compuestos químicos que actúan directamente sobre los virus, impidiendo la adsorción del virus y su consecuente replicación (Okamura y col., 1996; Reynolds y Dweck, 1999; Rivero y col., 2002; Reynolds, 2004).
Por otra parte, el gel o pulpa es una masa gelatinosa e incolora formada por células parenquimáticas (Fig. 1e), estructuradas en colénquima y células pétreas delgadas. El gel está constituido principalmente de agua, mucílagos y otros carbohidratos, ácidos y sales orgánicas, enzimas, saponinas, taninos, heteróxidos antracénicos, esteroles, triacilglicéridos, aminoácidos, ARN, trazas de alcaloides, vitaminas y diversos minerales (Reynolds, 2004). La aplicación tópica del gel de sábila estimula la actividad de fibroblastos y la proliferación de colágeno, favoreciendo la cicatrización y la angiogénesis (Chithra y col., 1998). Todas estas sustancias aportan al organismo muchos nutrientes necesarios para su función, y aunque de origen vegetal, son reconocidas por el organismo como propias, siendo perfectamente asimiladas sin producir ningún efecto colateral indeseable (Reynolds y Dweck, 1999). También hay evidencia que sugiere que el aloe vera contiene diversas sustancias que aisladas o en conjunto presentan efectos terapéuticos, por lo que una mejor comprensión de estos componentes y de sus efectos es esencial para desarrollar productos a partir del Aloe vera con fines terapéuticos (Choi y Chung, 2003). Otros efectos farmacológicos y biológicos son revisados posteriormente en este trabajo.
Microestructura de biomateriales
El procesamiento térmico de materiales biológicos es usado para conservar, transformar, crear o destruir una estructura nativa o modificada previamente. Las nuevas mejoras en la calidad de los materiales biológicos y la creación de nuevos productos para satisfacer las amplias demandas de los consumidores, se basan en gran medida en las intervenciones a nivel microestructural de los biomateriales. Hoy existe una amplia gama de técnicas de microscopía para investigar la estructura de los biomateriales y así tener un control del proceso para mejorar la calidad de los productos finales (Aguilera, 2005). Algunas de las técnicas de microscopía permiten observar muestras biológicas en su estado nativo con el mínimo procedimiento de preparación, tales como la microscopía de luz, microscopía confocal de barrido laser, microscopía electrónica de barrido ambiental y microscopía de fuerza atómica. Por otra parte, el uso de técnicas de procesamiento de imágenes puede proveer información cuantitativa acerca de la microestructura y morfología de materiales biológicos a partir de las micrografías obtenidas. Entre las características que pueden ser medidas con el procesamiento de imágenes se encuentran: características de tamaño y forma, color y propiedades texturales (Du y Sun, 2004; Du y Sun 2006; Costa y col., 2011; Cubero y col., 2011; Quintanilla-Carbajal y col., 2011; Vergara-Fernández y col., 2011). La microestructura de los biomateriales está relacionada con diversos aspectos tales como nutrición, textura, propiedades físicas, propiedades de transporte y estabilidad química y microbiológica (Aguilera, 2005). Con base en lo anterior, resultaría interesante el evaluar la microestructura del Aloe vera mediante técnicas de microscopía y de análisis de imágenes y establecer alguna relación en cuanto a su composición química, actividad biológica y el método de procesamiento al cual es sometido.
Estudios microestructurales en gel de Aloe vera
La microestructura de la pulpa de Aloe vera ha sido objeto de diversos estudios con la finalidad de conocer su estructura celular y asociarla a los compuestos químicos que contiene. Ni y col. (2004), examinaron la microestructura de la pulpa mediante el uso de microscopía de luz y microscopía electrónica, además aislaron componentes estructurales y determinaron la composición de carbohidratos. Ellos describen que está constituido por grandes células mesofílicas, con una forma hexagonal o alongada, y aparentemente no hay diferencia notoria entre el corte longitudinal y el corte transversal. En el estudio de microscopía electrónica de transmisión de las células del parénquima, lograron identificar la pared, membrana celular y algunos orgánulos celulares, núcleos, cloroplastos y mitocondrias, esto solo se observo en el exocarpio y haces vasculares. Los autores mencionan que la principal función de las células del mesófilo en la pulpa es el almacenamiento de agua (Ni y col. 2004). Estos resultados coinciden con observaciones realizadas por los autores del presente trabajo mediante microscopía de luz (ML), microscopía confocal de barrido laser (MCBL) y microscopía electrónica de barrido ambiental (MEBA).
