ORIGINAL
Eficacia del Extracto Opuntia Ficus como Normolipemiante en animales de experimentación
Efficacy of Opuntia Ficus Extract as a lipid-lowering agent in experimental animals
Glenda Sarmiento Tomalá1 
*, Stuart Nelson
Montoya Vizuete2 *, Pilar
Soledispa Cañarte3 *, Zoraida
Burbano Gomez3 *, María C
Villacres3 *, Sandra
Elizabeth Vizuete Proaño4
*
1Universidad de Guayaquil. Facultad de Ciencias Químicas. Guayaquil, Ecuador.
2SSV Consulting (Director Técnico/CEO). Guayaquil, Ecuador.
3Universidad de Guayaquil. Facultad de Ciencias Químicas. Guayaquil, Ecuador
4Argos Academy – Docente. Guayaquil, Ecuador
Citar como: Sarmiento Tomalá S, Montoya Vizuete SN, Soledispa Cañarte P, Burbano Gomez Z, Villacres MC, Vizuete Proaño SE. Eficacia del Extracto Opuntia Ficus como Normolipemiante en animales de experimentación. Salud, Ciencia y Tecnología 2023;3:672. https://doi.org/10.56294/saludcyt2023672.
Recibido: 22-08-2023 Revisado: 31-10-2023 Aceptado: 09-12-2023 Publicado: 10-12-2023
Editor:
Dr. William Castillo-González
RESUMEN
Introducción: el empleo en la terapéutica de las plantas medicinales; ha sido de mucha utilidad para curar enfermedades desde tiempos ancestrales en aplicación a la “medicina tradicional”. Existe un aumento de las “Enfermedades Crónicas No Transmisibles”, como diabetes, aterosclerosis, hipelipidemias, accidente cerebrovascular.
Objetivo: por lo que se evaluó la actividad Normo-lipemiante de Opuntia Ficus Indica en ratas Wistar. Métodos: Se conformaron siete grupos de siete animales cada uno, grupo normal, negativo (sin tratamiento), positivo (atorvastatina), grupo (Opuntia Streptacantha), 3 grupos (opuntia ficus indica diferentes dosis). Se determinaron valores iniciales del perfil lipídico, se indujo hiperlipidemia a partir de administración de dieta hipercalórica (carbohidratos 31,52 % y grasa total 28,33 %) por 60 días, comprobada la dislipidemia, se administraron los tratamientos a cada grupo, respectivamente. Se realizó determinaciones de valores de perfil lipídico a los 7, 14 y 21 días de tratamientos. Resultados: los resultados obtenidos: colesterol total a partir del séptimo día de administración de los tratamientos post-hiperlipidemia, se regularizó a valores normales como (58,1±10,0 mg/dl), en comparación con el control negativo (grupo B) (127,25±14,12 mg/dl), manteniendo esta tendencia el día 21 del tratamiento. El HDL a partir del día 7 de administración los valores empezaron a normalizar en todos los grupos de tratamiento OFI (18,3±3,4 mg/dl), en el día 21 al grupo que se le administró la dosis de 62,5 mg/Kg, en que los valores de HDL (25,6±3,3 mg/dl) se normalizaron.
Conclusión: se concluye que los extractos de OFI regularon los valores de lípidos en los animales de experimentación.
Palabras claves: Normolipemiante; Opuntia Ficus Indica; Colesterol; HDL; LDL; Triglicéridos.
ABSTRACT
Introduction: the therapeutic use of medicinal plants; It has been very useful to cure diseases since ancient times in application to “traditional medicine”. There is an increase in “Chronic Noncommunicable Diseases”, such as diabetes, atherosclerosis, hyperlipidemia, and stroke.
Aim: therefore, the lipid-lowering activity of Opuntia Ficus Indica was evaluated in Wistar rats.
Methods: seven groups of seven animals each were formed, normal group, negative (without treatment), positive (atorvastatin), group (Opuntia Streptacantha), 3 groups (opuntia ficus indica different doses). Initial values of the lipid profile were determined, hyperlipidemia was induced from the administration of a hypercaloric diet (31,52 % carbohydrates and 28,33 % total fat) for 60 days, once dyslipidemia was verified,
the treatments were administered to each group, respectively. Determinations of lipid profile values were made at 7, 14 and 21 days of treatments.
Results: the results obtained: total cholesterol from the seventh day of administration of the post-hyperlipidemia treatments, regularized to normal values such as (58,1 ± 10 mg/dl), compared to the negative control (group B ) (127,25 ± 14,12 mg/dl), maintaining this trend on day 21 of treatment. The HDL from day 7 of administration the values began to normalize in all the OFI treatment groups (18,3 ± 3,4 mg/dl), on day 21 the group that was administered the dose of 62.5 mg/Kg, in which the HDL values (25,6±3,3 mg/dl) were normalized.
Conclusion: it is concluded that OFI extracts regulated lipid values in experimental animals.
Keywords: Normolipemiant; Opuntia ficus-indica; Cholesterol; HDL; LDL; Triglycerides.
INTRODUCCIÓN
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura,(1) el consumo de alimentos procesados, con una elevada cantidad de azucares, calorías y de grasas saturadas, tienen como resultado una pobre alimentación, desde el punto de vista nutricional. La causa mayor en los índices de mortalidad en la sociedad, lo que se conoce como Enfermedades Crónicas No Transmisibles (ECNT),(2) es el consumo nocivo de alcohol y tabaco,(3) la poca actividad física debido a un estilo de vida sedentario, aumentan la susceptibilidad de padecerla.(4)
Una de las Enfermedades no Transmisibles, según la OMS, son anomalías de lípidos,(5) y lipoproteínas muy comunes en la población general y considerada como un factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares debido a la asociación de lípidos como el colesterol, como Infarto al Miocardio y Accidente Cerebrovascular (ACV).(6)
Se debe de recurrir a otras formas de alimentación con componentes nutritivos y propiedades que ayuden a combatir y prevenir enfermedades.(7) Opuntia ficus indica es un cactus sus pencas son fuente de fibra,(8) elemento importante para la dieta humana, se han atribuido beneficios de gran potencial para el uso médico.(9)
El género Opuntia es ampliamente conocido por su producción de mucílago,(10) un hidrato de carbono complejo con gran capacidad de absorción de agua,(11) contiene azucares como L- arabinosa, D -galactosa, L-ramnosa, y D -xilosa, así como ácido galacturónico.(12)
Estudios realizados sobre la ingesta de pectina presente en la tuna disminuyó concentraciones de colesterol (LDL) en plasma en conejillos de indias que fueron alimentados con una dieta alta en colesterol.
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar efectos del Opuntia Ficus Indica (OFI) sobre la dislipidemia inducida en los animales de experimentación.
MÉTODOS
En el trabajo con los animales de experimentación se consideró desde el inicio hasta el final del mismo, los principios éticos basados en las 3R.
Se utilizaron 49 ratas Wistar hembras de 10 a 12 semanas de edad, con un peso promedio inicial de 200 ± 20 g, procedentes del Bioterio de la Facultad de Ciencias Químicas.
Los animales se colocaron en jaulas identificada según los grupos tratamientos, el balanceado y agua fue suministrado ad libitum durante el periodo de climatización que duro 10 días. Las condiciones ambientales fueron: Temperatura= 22±3 ºC; Humedad relativa= 30—70 %, ciclo luz/oscuridad de 12/ 12 horas. Los animales fueron identificados con un número único dentro de cada tratamiento.
Conformación de grupos
Los animales seleccionados aleatoriamente fueron pesados y distribuidos entre los tratamientos del estudio. Al inicio de la prueba los pesos promedio de todos los grupos no presentaron diferencias significativas entre los grupos. Los pesos corporales de cada animal se registraron por semana. Se conformó 7 grupos de 7 animales, se detalla en la siguiente tabla:
Determinación del perfil lipídico inicial.
Los animales fueron dejados en ayuna 12 horas previos a la extracción de sangre, se retiró a cada animal de su jaula, se los anestesio con éter etílico, se extrajo por el método retro orbital 0.5 ml de sangre de cada uno, se recolectó en tubos pediátricos con heparina; se retornó al animal a la jaula correspondiente.
Primera Fase
Inducción de Dislipidemias
Se proporciono una dieta alta en grasa a los animales, por un periodo de 60 días. La dieta fue elaborada con alimentos altos en grasa, tabla 2.
· Grupo A: Se le proporcionó balanceado normal, 196 g/día.
· Grupos B, C, D, E, F, G: Alimentación de dieta alta en grasa:196 g/día. Se registró los pesos de los consumos diarios de cada jaula (consumo real diario). Los 196 g, corresponde a 28 g/animal.
Para comprobar la inducción de la dislipidemia, se efectuó mediciones del perfil lipídico a los 60 días de alimentación.
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Tabla 1. Grupos tratamientos en la evaluación de opuntia ficus como normolipemiante |
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Grupo |
Identificación de los grupos |
Inducción de dislipidemia mediante dieta rica en grasa |
Tratamientos administrados |
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A |
Control Normal |
---------- |
ClNa 0,9 % |
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B |
Control negativo |
√ |
ClNa 0,9 % |
|
C |
Control positivo |
√ |
Atorvastatina 10 mg/kg |
|
D |
Control positivo |
√ |
Opuntia streptacantha 62,5 mg/kg |
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E |
1 nivel dosis OFI |
√ |
OFI extracto total 250 mg/kg |
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F |
2 nivel dosis OFI |
√ |
OFI extracto total 125 mg/kg |
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G |
3 nivel dosis OFI |
√ |
OFI extracto total 62,5 mg/kg |
Fuente: Elaboración propia
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Tabla 2. Formula de la dieta alta en grasa usada en la inducción a Dislipidemia |
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Ingrediente |
Cantidad |
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Almidón de maíz |
1300 g |
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Crema de Leche |
500 g |
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Leche de vaca |
900 ml |
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Manteca de Cerdo |
530 g |
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Manteca de pollo |
250 g |
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Vitaminas |
70 g |
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Yema de huevo de pollo |
88 g |
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Hígado de pollo |
100 g |
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Camarón |
88 g |
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Embutido |
70 g |
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Carne molida |
400 g |
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Piel de pollo frita |
100 g |
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Piel de cerdo frita |
100 g |
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Condimentos (Tomate, Pimiento, Cebolla, etc) |
150 g |
Fuente: Elaboración propia
Recolección y preparación del material vegetal
De Opuntia ficus-indica se utilizó los cladodios, la especie vegetal fue recogida en la provincia de Santa Elena, cantón Santa Elena, parroquia Colonche, Comunidad “La Bajada” a 5,5 km hacia el interior de la ruta Spondylus.
Segunda Fase
Preparación de extracto total acuoso de Opuntia ficus indica:
Se trabajó con el extracto total acuoso de los cladodios de OFI. Los cladodios fueron lavados con solución de jabón neutro (5 %) y abundante agua destilada para eliminar impurezas, se retiró la cutícula, se cortó en sentido longitudinal para la extracción del mucilago. Las tunas, fueron homogenizadas en un procesador de alimentos formándose una pasta homogénea, luego filtrada mediante papel filtro Whatman, obteniéndose un líquido viscoso de color amarillo verdoso, se guardó en recipientes ámbar y congelado para ser utilizado en los tratamientos del estudio.
Administración de tratamiento
Comprobado que los animales se encontraban con sus valores lipídicos elevados, se procedió a administrar por vía oral por 21 días los diferentes tratamientos, como se detalla en la tabla #1
Tercera Fase
Determinación final del perfil lipídico
Con la finalidad de establecer si ocurrían variaciones de los parámetros evaluados (Colesterol Total, Triglicéridos, HDL y LDL)., se determinaron índices del perfil lipídico a los 7, 14 y 21 días de administración de tratamientos.
Parámetros de control de calidad en dieta inductiva de dislipidemia.
Determinación de proteína
Consta de dos partes:
Método de Referencia. AOAC 954.01 Protein (Crude) in Animal Feed; Kjeldahl Method.
· Digestión. consiste en la combustión liquida de la muestra, por ebullición con ácido sulfúrico concentrado, incluye sulfato de sodio para aumentar el punto de ebullición y un catalizador para acelerar la reacción, como el sulfato de cobre. El Nitrógeno proteico presente en la muestra se desprende como amoniaco, que se fija como sulfato de amonio. El carbono y el oxígeno presentes en la muestra se oxidan y liberan bajo la forma de: CO2 y H2O. Parte del ácido sulfúrico, que se desprende bajo la forma de humos, degrada la materia orgánica y transforma el nitrógeno proteico en amoniaco.
· Destilación. se produce la liberación del amoniaco, a partir del sulfato de amonio, por acción de una solución de álcali concentrado, se valora por retroceso, la cantidad de ácido valorado que no se combinó con el amoniaco. El contenido de proteína de una muestra de origen desconocido es obtenido multiplicando por un factor de nitrógeno: 6,25; (100 g de muestra /16 g nitrógeno =6,25).
Determinación de humedad
Método de Referencia: AOAC 934.01, Moisture in Animal Feed; Drying at 95 -100ºC. Tiene por objeto determinar el porcentaje de agua en alimentos a una temperatura entre 95 a 100 °C
Determinación de ceniza
Método de Referencia: AOAC 942.05, Ash of Animal Feed. Se basa en la determinación gravimétrica del residuo obtenido (mufla).de la muestra calcinada a 600 ºC hasta masa constante.
Determinación de carbohidratos totales
Método referencia: Clegg-Antrone
Se determina la cantidad de carbohidratos totales, basándose en el contenido de almidones hidrolizables y azucares solubles.
Determinación de lípidos totales.
Método de Referencia: Capacidad de la mezcla Cloroformo-Metanol de extraer las grasas totales de la muestra, esta mezcla se extrae por evaporación; la cantidad de grasas es determinada por medio de gravimetría.
Determinación de colesterol en muestra sanguínea (suero)
Método de Referencia: Linear Colesterol Total. MR Método enzimático colorimétrico.
Se basa en el uso de tres enzimas: Colesterol Esterasa (CE), Colesterol Oxidasa (CO) y Peroxidasa (POD). En presencia de este último la mezcla de fenol y 4-aminoantipirina (4-AA) se condensa por acción del peróxido de hidrógeno, formando una quinonaimina coloreada proporcional a la concentración de colesterol en la muestra.
Determinación de triglicéridos en muestra sanguínea
Método de Referencia. Linear Triglicéridos. MR Método enzimático colorimétrico.
Basado en la hidrólisis enzimática de los triglicéridos séricos a glicerol y ácidos grasos libres (FFA) por acción de la lipoprotein lipasa (LPL). El glicerol es fosforilado por el adenosin trifosfato (ATP) en presencia de glicerolquinasa (GK) para formar glicerol-3-fosfato (G-3-P) y adenosin difosfato (ADP). El G-3-P es oxidado a glicerofosfato oxidasa (GPO) en dihidroxiacetona fosfato (DHAP) y peróxido de hidrógeno. En presencia de peroxidasa (POD) el fenol y la 4-aminoantipirina (4-AA) se condensan por acción del peróxido de hidrógeno (H2O2) formándose un cromógeno rojo proporcional a la concentración de triglicéridos presentes en la muestra.
Determinación de HDL en muestra sanguínea
Método de Referencia. Colesterol-HDL Precipitación Diferencial Método enzimático colorimétrico.
Consiste en un método de separación basado en la precipitación selectiva de las lipoproteínas conteniendo apoproteínas-B (VLDL, LDL); por acción del ácido fosfotúngstico/Cl2Mg, se obtiene por sedimentación del precipitado, centrifugación y análisis enzimático; colesterol residual de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) contenidas en el sobrenadante claro.
Determinación LDL en muestra sanguínea
La concentración de Colesterol LDL de la muestra sanguínea fue obtenida por la diferencia entre el colesterol total y el colesterol HDL.
RESULTADOS
Resultados obtenidos de los análisis realizados a la dieta alta en grasa inductora de dislipidemia.
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Tabla 3. Composición Nutricional de la Dieta Alta en Grasa |
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Parámetro |
Método |
Resultado |
Unidad |
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Humedad |
AOAC 930.15 |
30,51 |
g/100 g |
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Proteína |
AOAC 984.13 |
8,37 |
g/100 g |
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Ceniza |
AOAC 942.05 |
0,99 |
g/100 g |
|
Carbohidratos |
Clegg Anthrone |
31,52 |
g/100 g |
|
Lípidos |
Folch Modificado |
28,33 |
g/100 g |
Fuente: Elaboración propia
La composición nutricional de la dieta inductora de dislipidemia, la mayoría de los ingredientes presentaban un alto contenido de grasa, en donde el contenido de lípidos del 28,33 % y de carbohidratos 31,52 %.
Evaluación del perfil lipídico inicial en los animales de experimentación
Gráfico 1. Valores promedios del perfil lipídico inicial en los animales de experimentación (Colesterol Total, HDL, LDL y Triglicéridos)
El análisis estadístico de los valores iniciales del perfil lipídico (HDL, triglicéridos, colesterol) no mostro diferencias estadísticas, (los grupos fueron reorganizados para que no existan diferencias iniciales)
Inducción de hiperlipidemia en los animales de experimentación
Gráfico 2. Valores promedios del perfil lipídico inicial post inducción de dislipidemia con la administración de dieta (Colesterol Total, HDL, LDL y Triglicéridos)
Después de 60 días de administración de la dieta se comprobó la dislipidemia en los animales de experimentación con valores superiores a 100 mg/dL. Al someter al análisis estadístico los valores del perfil lipídico (HDL, triglicéridos, colesterol) se encontró diferencias estadísticas en relación al grupo control normal, su alimentación correspondía a una ingesta de dieta normal.
Valores de lípidos al día 7 de la administración de tratamientos
Gráfico 3. Resultados de valores promedios obtenidos (Colesterol Total, HDL, LDL, Triglicéridos) en los animales de experimentación post 7 días de tratamiento con extracto OFI
En el día siete de administración de los tratamientos se realizó determinación de los valores de lípidos, se analizaron, los valores de colesterol (60 mg/dl), Triglicéridos (50 mg/dL), HDL en los grupos: C, E, F, G se encontraban disminuidos; presentando diferencias con el grupo B. El grupo D presentaba diferencias en relación al colesterol total con todos los grupos.
Valores de lípidos al día 14 de la administración de tratamientos
En cuanto, al análisis realizado con los datos obtenidos el día 14 de administración de los tratamientos, no se encontró variación en cuanto a la significancia estadística. Los grupos C y D mantuvieron sus diferencias estadísticas entre los grupos, en cuanto al colesterol total.
Gráfico 4. Resultados de valores promedios obtenidos de (Colesterol Total, HDL, LDL, Triglicéridos) en los animales de experimentación post 14 días de tratamiento con extracto OFI
Valores de lípidos al día 21 de la administración de tratamientos
Gráfico 5. Resultados de valores promedios obtenidos de (Colesterol Total, HDL, LDL, Triglicéridos) en los animales de experimentación post 21 días de tratamiento con extracto OFI
El colesterol total, Triglicéridos, lo HDL y LDL la tendencia de mantener la significancia estadística se mantuvo, los valores de los diferentes tratamientos y dosis de los extractos de Opuntia ficus fueron disminuidos de manera considerable en relación al grupo B (control negativo). En cuanto al grupo D mantuvo sus diferencias estadísticas en relación al colesterol total.
DISCUSIÓN
En cuanto a la dieta formulada para este estudio estuvo enriquecida con carbohidratos, diferente a la señalada en el estudio por Islam et al.(13) Los carbohidratos proporcionan más del 50 % de la energía necesaria para ser consumida por el organismo, su oxidación proporciona energía y a su vez la energía no consumida se almacena como glucógeno que sirve para la síntesis de aminoácidos no esenciales. El exceso de ingesta de carbohidratos favorece la síntesis de ácidos grasos en el organismo.
Debido a que no existe mayor información sobre los componentes de OFI como un regulador de los valores del perfil lipídico, probablemente este mecanismo está asociado con el de atorvastatina, es un inhibidor selectivo y competitivo de la hidroximetilglutaril-coenzima A (HMG-CoA) reductasa responsable de la conversión de la HMG-CoA a mevalonato, precursor de los esteroles incluyendo el colesterol, esta inhibición de la HMG-CoA reductasa reduce las cantidades de mevalonato y los niveles hepáticos de colesterol. La regulación de los receptores a las (Lipoproteínas de baja densidad) LDLs y la captación de estas lipoproteínas de la circulación, es la que conlleva a la reducción del colesterol.
Un estudio realizado por Fernández et al.(14) demostró que hubo reducción de los valores de LDL en los animales. Cárdenas et al.(15), al evaluar el efecto del consumo de nopal en el perfil del colesterol total, lipoproteínas y glucosa en la sangre de ratas de laboratorio lograron demostrar el efecto benéfico sobre ellas. El consumo de nopal no afectó los niveles de glucosa, colesterol total y HDL. Sin embargo, las ratas alimentadas con 12 por ciento de nopal crudo tuvieron valores 34 por ciento menores de colesterol LDL concluyendo así que la ingesta de nopal crudo ejerció actividad hipolipemiante, lo que se puede confrontar con los resultados logrados en este estudio al que al final del ensayo se comprobó la disminución del colesterol Total y LDL.
CONCLUSIONES
La dieta hipercalórica proporcionada a los animales por 60 días hizo que los valores del perfil lipídico se incrementaran debido al alto contenido de lípidos y carbohidratos.
En cuanto al colesterol total, HDL se puede indicar que a partir del séptimo día de administración de los tratamientos (post-hiperlipidemia); se observó que los valores se regularizaron, llegando a encontrar valores normales, en comparación con el control negativo, manteniendo esta tendencia hasta el día 21 del tratamiento. El grupo administrado con la dosis de 62,5 mg/Kg; en el día 21 de tratamiento, presentaron una regulación notable de los valores de HDL.
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FINANCIACIÓN
La investigación no necesito financiación externa.
CONFLICTO DE INTERESES
Los autores exponen que no existe conflicto de intereses.
CONTRIBUCIÓN DE AUTORÍA:
Conceptualización: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete, María del Carmen Villacreses.
Curación de datos: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete.
Análisis formal: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete.
Adquisición de fondos: No aplica
Investigación: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete, Sandra Elizabeth Vizuete Proaño
Metodología: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete, Zoraida Burbano Gómez.
Administración del proyecto: No aplica
Recursos: No aplica
Software: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete.
Supervisión: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete. Pilar Soledispa Cañarte.
Validación: No aplica
Visualización: No aplica
Redacción – borrador original: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Stuart Nelson Montoya Vizuete, Zoraida Burbano Gómez.
Redacción – revisión y edición: Glenda Marcela Sarmiento Tomalá, Pilar Soledispa Cañarte.