“La humanidad como principio, la ciencia como instrumento”

Ene - Jun 2012 Año 4, No.7 
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Ene - Jun 2012 Año 4, No.7 
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Actividad antioxidante de algunas plantas tropicales,
subtropicales y semidesérticas.

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1,2,3,4Departamento de Investigación en Alimentos. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Coahuila. Blvd. Venustiano Carranza, s/n, esquina con Lic. Salvador González Lobo, colonia República oriente, C.P. 25,000. Saltillo, Coahuila, México.
+Correo electrónico: hegarza_2000@yahoo.com
5Departamento de Ciencias Básicas. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Carretera 57 a Zacatecas, colonia Buenavista, Saltillo, Coahuila.

RESUMEN
En recientes años la búsqueda de fuentes naturales de antioxidantes ha adquirido gran importancia, por una parte para sustituir antioxidantes sintéticos que presentan niveles de toxicidad peligrosos para el organismo y, por otra parte, para utilizar residuos agroindustriales (cáscaras, bagazos, piel o semillas de plantas, frutas o vegetales), los cuales representan una oportunidad de ganancia económica poco explorada hasta el momento, lo que podría incrementar el aprovechamiento de material vegetal que se encuentra de fácil disposición en cada región del mundo. El aprovechamiento de subproductos vegetales o de frutas para la obtención de antioxidantes naturales puede generar un valor agregado al producto, aprovechando al máximo la capacidad productora y redituable de diversos cultivos.

INTRODUCCIÓN
En la actualidad existen múltiples reportes que demuestran la capacidad antioxidante de plantas, frutas y vegetales que han sido utilizadas en tratamientos médicos tradicionales durante muchos años en diversas partes del mundo. La actividad antioxidante de dichas plantas se debe principalmente a compuestos no nutricionales que presentan una gran actividad biológica, tales como polifenoles, vitaminas y minerales (Khalaf y col., 2008; Chemah y col., 2010). Entre los polifenoles mayormente encontrados en los materiales vegetales estudiados se encuentran los flavonoides, isoflavonas, flavonas, quercitina, catequinas, isocatequinas y colorantes como betalainas e indicaxantina (Cai y col., 2010; Sumaya-Martínez y col., 2011).

La acción antioxidante presente en estas plantas es importante debido a que puede ayudar a las personas que las consumen a combatir enfermedades provocadas por una reacción de radicales libres o especies reactivas del oxígeno, nitrógeno o hierro. Los radicales libres son moléculas con un electrón desapareado, capaces de favorecer reacciones en cadena muy dañinas para el organismo, desencadenando un fenómeno conocido como estrés oxidativo. Dicho fenómeno ha sido recientemente asociado a enfermedades tales como Alzheimer, cáncer, además de algunas enfermedades cardiovasculares, debido a mecanismos de peroxidación lipídica, daño al DNA y proteínas, entre otros (Butera y col., 2002; Nuengchamnong y col., 2004). En la Figura 1 se describe brevemente la acción antioxidante en contra de los radicales libres.

Entre las plantas evaluadas por diversos autores destacan las tunas, la pitaya, el membrillo, la granada, la manzana, el boldo, el té verde, el clavo y el jengibre. Los trabajos de investigación se han enfocado a evaluar la capacidad antioxidante de dichas plantas y su contenido polifenolico para determinar cuáles son los compuestos antioxidantes presentes en cada planta (Schmeda-Hirschmann y col., 2003; Tzanakis y col., 2006; Khalaf y col., 2008; Wee y Wee, 2011; Sumaya-Martínez y col., 2011)

Con base en lo anterior el presente trabajo de revisión pretende recopilar la información más relevante de algunas plantas representativas de las regiones tropicales, subtropicales y semiáridas de alrededor del mundo. 

PRUEBAS UTILIZADAS PARA DETECTAR Y CUANTIFICAR ANTIOXIDANTES EN EXTRACTOS VEGETALES
Para evaluar la actividad antioxidante de plantas y vegetales primero es necesario realizar una extracción de los compuestos presentes. Existen diversos métodos para obtener tales compuestos, desde una simple maceración hasta la utilización de fluidos súper críticos y ultrasonido; no obstante, independientemente de la técnica utilizada, el primer paso de separación estará basado en la destrucción celular para extraer el compuesto de interés, y en la compatibilidad de polaridades entre el compuesto a extraer y la solución a usar como solvente, es decir, se utilizan soluciones polares para extraer compuestos hidrófilos y solventes  apolares para los compuestos hidrófobos (Rogalinski y col., 2004).

Entre las pruebas químicas que se utilizan para la detección y cuantificación de antioxidantes destacan las siguientes:

Actividad antioxidante usando el radical 1,1-difenil-2-picril-hidrazil (DPPH). Se evalúa la capacidad que presenta el extracto para neutralizar o ceder un electrón al radical  DPPH. (para determinar la eficacia que tendrá el extracto para detener una reacción en cadena formada a partir de un radical libre (Wee y Wee, 2011)).

Reducción del hierro. La prueba está basada en la capacidad del extracto para reducir el complejo férrico 2,4,6-tripiridil-s-triazina (Fe3+ –TPTZ) a su forma ferrosa (Fe2+-TPTZ). La capacidad de reducir los metales es importante debido a que estos están involucrados en los procesos de propagación de la cadena radicalaria extendiendo el proceso de daño celular en el organismo (Wee y Wee, 2011).
Contenido polifenólico total. Los polifenoles son unos de los compuestos antioxidantes más importantes en la naturaleza, tanto por su acción como por su abundancia, por lo que su medición es ampliamente utilizada (Chemah y col., 2010). Esta prueba se realiza agregando reactivo de Folin-Ciocalteau para dar lugar a una reacción colorimétrica que puede ser medida mediante espectroscopia; la reacción se compara con una curva de calibración que se realiza con un polifenol conocido (generalmente ácido gálico o catequina) y se extrapolan los datos.

Así mismo se pueden caracterizar los antioxidantes presentes en las plantas por sistemas como cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

Dosis efectiva media (DE50). La dosis efectiva media o concentración efectiva media (DE50) se refiere a la concentración mínima requerida para inhibir la actividad radicalaria en el 50 % de la población (Khalaf y col., 2008).

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE ALGUNAS PLANTAS DEL SEMIDESIERTO
La tuna. Entre las plantas semidesérticas estudiadas por algunos autores  se encuentran el nopal verdura (Opuntia ficus-indica) y su fruto conocido comúnmente como tuna o tuna blanca.

Existen investigaciones en las que se evaluaron el contenido de polifenoles y la actividad antioxidante de las tunas de diferente color. En el presente trabajo solamente se indican los resultados obtenidos por Sumaya-Martínez y col., (2011), quienes reportaron que las tunas rojas presentaron una mayor concentración de polifenoles totales -con un valor promedio de 670±33 mg equivalentes de ácido gálico/L-

La pitaya. Otra fruta perteneciente al semidesierto recientemente evaluada es la pitaya (pitahia) (Hylocereus  polyrhizus, Hylocereus undatus y Selenicereus megalanthus). De la pitaya existen reportes que indican que su contenido polifenólico es mayor en la pulpa que en la fruta entera (pulpa y cáscara); específicamente Wee y Wee (2011) reportan que el contenido de polifenoles presente en la pulpa de pitayas (H. polyrhizus y H. undatus) es de 24.22±0.95 y 28.65±1.79 mg de equivalentes de ácido gálico/100g de muestra respectivamente, mientras que en la fruta entera es de 15.92±1.26 y 20.14±1.15 mg de equivalentes de ácido galico/100g de fruta, respectivamente. Con respecto a la actividad antirradicalaria, se reporta una concentración eficiente media de 9.93±0.47 mg para la pulpa de H. polyrhizus y de 9.91±0.42 mg para la pulpa de H. undatus con un poder antirradicalario de 0.1008±0.0048 y de 0.1011±0.0042, respectivamente.

Adicionalmente, existen reportes donde se evaluó el contenido de polifenoles en las semillas de las pitayas, demostrando que éstas poseen 43.9 mg equivalentes de ácido gálico y 50.8 mg de flavonoides por cada 100 g de muestra (H. polyrhizus), 38.0 mg de  equivalentes de ácido gálico y 42.2 mg de flavonoides para H. undatus y 40.6 mg equivalentes de ácido gálico para H. polyrhizus y 43.2 mg de flavonoides por cada 100 g de muestra para S. megalanthus. Además, la actividad antirradicalaria o de inhibición del radical DPPH para las semillas se ha reportado con los siguientes resultados: 46.6 % para H. polyrhizus, 44.5 % para H. undatus y de 44.6 % para S. megalanthus (Wee y Wee, 2011). En las Figuras 2 y 3 se muestran las frutas semidesérticas evaluadas.

 

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE ALGUNAS  PLANTAS TROPICALES Y SUB-TROPICALES
A continuación se describen diversas características, así como las propiedades antioxidantes, de algunas plantas y frutos utilizadas en el país y en otras partes del mundo.

El boldo (Peumus boldus) es una árbol chileno cuyas hojas han sido utilizadas en medicina tradicional para tratar diversos trastornos hepáticos. La protección al hígado es atribuida principalmente a dos tipos de compuestos: el primero es un alcaloide conocido como boldina (Lara-Fernández, 2009); los otros compuestos son los polifenoles, los que pueden representar del 12 al 36 % de los sólidos totales (Schmeda-Hirschmanny col., 2003).

La granada. Sin duda una de las frutas de mayor aceptacion a nivel mundial es la granada (Punica granatum), fruta originaria del mediterráneo que se consume principalmente en fresco o en jugos. La pulpa de la granada presenta un contenido de polifenoles totales de 1.170 a 0.743 %, y una actividad antioxidante del 46.88 % (Tzanakis y col., 2006).

El membrillo (Cydonia vulgaris) es una fruta originaria del sudoeste cálido de Asia, la cual es escasamente consumida en fresco por su sabor amargo; sin embargo, presenta actividades antisépticas y antidiarreicas. El contenido de polifenoles que se ha encontrado en esta fruta es de 119 mg/kg (Tzanakis y col., 2006).

La manzana (Malus communis), seguramente la fruta más consumida a nivel mundial, originaria de Asia, es ampliamente aceptada tanto en fresco como en jugo. Se ha demostrado que su consumo regular disminuye la posibilidad de padecer cáncer de próstata, además de que previene la oxidación de LDL (lípidos de baja densidad, buenos para el organismo) y brinda actividad anti-influenza (Boyer y Liu, 2004). El contenido polifenólico encontrado en esta fruta es de 309 mg, con una capacidad antioxidante del 6.25 % para la variedad roja, y un contenido de 258 mg con una actividad del 92.19 % para la variedad verde (Tzanakis y col., 2006).

El té verde (Camellia sinensis Linn.) es una planta originaria de China que se cultiva actualmente en diversas regiones tropicales y subtropicales del mundo. Las hojas se utilizan para elaborar una bebida llamada té verde chino o simplemente té verde, la cual es una bebida que goza de amplia distribución y aceptación a nivel mundial (floracafe, 2011). La capacidad antioxidante de esta planta, la cual fue reportada como la dosis efectiva media fue de 6.7±0.1 µg/mL (Khalaf y col., 2008).

El clavo (Eugenia caryophyllus) una especia ancestral originaria de Asia, África y China, es ampliamente utilizado en la industria de la perfumería y de los licores y, debido a sus propiedades antisépticas, se emplea para prevenir enfermedades contagiosas. La actividad antioxidante para esta especia ha sido reportada en una cantidad de DE50  de 9.9±0.2 µg/mL (Khalaf y col., 2008).

La pimienta. Otra especia utilizada desde tiempos remotos es la pimienta (Piper nigrum Linn.), la cual es originaria de la India y a pesar de que este fruto ha sido principalmente utilizado como condimento en la preparación de diversos platillos, en la antigüedad también era utilizada para tratar enfermedades como la gonorrea y la bronquitis crónica. Recientemente Khalaf et al. (2008) reportaron una actividad antioxidante DE50 de 144.1±2.2 µg/mL.

El jengibre. La planta conocida como jengibre (Zingiber officinale Roscoe) crece en todas las regiones tropicales del mundo produciendo un rizoma comestible de sabor y olor fuertes que se emplea como agente saborizante en la industria alimenticia. Ha sido utilizado en la medicina tradicional para tratar problemas como mareo, cólicos, y diarrea, además de emplearse para combatir la infección de garganta y disentería bacteriana aguda (MedlinePlus, 2011). Se ha reportado que la actividad antioxidante DE50 para este rizoma es de 11.3±0.3 µg/mL  (Khalaf y col., 2008). En la Figura 4 se muestran las plantas y frutas tropicales y subtropicales evaluadas.

CONCLUSIÓN
Las diversas plantas, frutas y verduras utilizadas durante años en la medicina tradicional de las diferentes regiones y culturas del mundo representan una excelente oportunidad para la extracción y obtención de compuestos antioxidantes completamente naturales, los que pueden ofrecer una mínima o nula toxicidad. Entre estos compuestos se encuentran los polifenoles, los cuales son de amplio interés en la industria (ya sea alimentaria, cosmética o farmacéutica) ofreciendo la posibilidad de elevar el nivel productivo y económico de los cultivos. De igual manera se pueden utilizar residuos agroindustriales tales como las cáscaras (industrias de vinos y jugos), los bagazos y las semillas, lo que podría mejorar el sistema productivo de cada región y reduciría la cantidad de desperdicios o residuos agroindustriales generados a nivel mundial. En la Tabla 1 se resume el contenido de polifenoles y la actividad antirradicalaria de las plantas revisadas en el presente trabajo.

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© AQM 2009 Revista de Divulgación Cientifica
Publicación de la Coordinación de Estudios de Postgrado e Investigación y la Facultad de Ciencias Químicas
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA
Número de reserva 04-2011-101709565500-102
17 Octubre 2011
ISSN en trámite
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