ALFA. Revista de Investigación en Ciencias
Agronómicas y Veterinarias
Septiembre-diciembre
2023 / Volumen 7, Número 21
ISSN:
2664-0902 / ISSN-L: 2664-0902
https://revistaalfa.org
pp. 547 – 559
Compuestos bioactivos y actividad antioxidante de
aceites esenciales en hojas de plantas medicinales
Bioactive compounds and antioxidant activity of essential oils in leaves
of medicinal plants
Compostos bioativos e atividade antioxidante
de óleos essenciais em folhas de plantas medicinais
Fredy Taipe
Pardo1
ftaipe@unajma.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-8234-7643
Rosa Huaraca Aparco1
rhuaraca@unajma.edu.pe
https://orcid.org/0000-0003-4493-7754
Isaac Merino Quispe1
imerino@unajma.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-6659-3505
Niki Franklin Flores
Pacheco2
nflores@unamba.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-2772-0951
Henrry Wilfredo Agreda Cerna1
hagreda@unajma.edu.pe
https://orcid.org/0000-0003-0253-1588
Salvador Quispe Chipana3
salvador.quispe@unsaac.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-5509-9437
1Universidad Nacional José María Arguedas, Laboratorio de
Investigación Agroindustrial (LIA). Andahuaylas, Perú
1Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac.
Andahuaylas, Perú
1Universidad Nacional San Antonio Abad Del Cusco.
Andahuaylas, Perú
Artículo recibido 4 de agosto 2023 |
Aceptado 25 de agosto 2023 | Publicado 25 de septiembre 2023
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https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v7i21.235
RESUMEN
Los
antioxidantes naturales han suscitado un interés creciente para su uso en la
industria alimentaria. Objetivo. La
investigación tuvo como objetivo
determinar los componentes bioactivos y actividad
antioxidante del aceite esencial de matico (Piper aduncum) y la borraja (Borago officinalis). Materiales
y Métodos. El aceite esencial se obtuvo mediante destilación a vapor, se
logró determinar el rendimiento de extracción, densidad relativa, índice de
éster, índice de refracción y el porcentaje de solubilidad en solución de
etanol. Los componentes bioactivos se determinaron a
través de la cromatografía de masa (GC-MS), finalmente se determinó la
actividad antioxidante mediante el método de radicales libres
2,2-difenil-1-picryhydraci (DPPH). Resultados.
Los rendimientos de extracción variaron de 0,29 a 0,43%, con una tasa de
extracción positiva de 0,0367 %/ psi, densidad alrededor de 0,996 (g/ml) con
resultados similares para presiones de extracción de 8 y 10 psi en ambas
especies, con un índice de refracción de 1,52 para el aceite esencial y 1,33 hidrolatos y un aumento de la acidez con presión de
extracción de 2,69 a 5,46 mg KOH/g. La
capacidad antioxidante en las dos muestras fueron
diferentes entre 14,258 a 017.030 μmol TEAC/ml
mostrando una diferencia con la presión de extracción. En los aceites
esenciales de la especie Piper. aduncum fue posible identificar 24 componentes
químicos a para Borago officinalis,
ambas especies presentadas como componentes principales para apiol en las tres
presiones de extracción de un total de (14%). Conclusiones. Son una fuente componentes bioactivos
que promueven las potencialidades antimicrobianas y antioxidantes para su uso
como conservantes de alimentos.
Palabras
clave:
Aceite esencial; Cromatografía; Actividad antioxidante; Rendimiento de aceite
Natural antioxidants have attracted increasing
interest for use in the food industry. Objective.
The research aimed to determine the bioactive components and antioxidant
activity of matico (Piper aduncum)
and borage (Borago officinalis)
essential oils. Materials and Methods. The
essential oil was obtained by steam distillation, and the extraction yield,
relative density, ester index, refractive index and the percentage of
solubility in ethanol solution were determined. The bioactive components were
determined by mass chromatography (GC-MS), and finally the antioxidant activity
was determined by the 2,2-diphenyl-1-picryhydrazide
(DPPH) free radical method. Results. The
extraction yields ranged from 0.29 to 0.43%, with a positive extraction rate of
0.0367 %/ psi, density around 0.996 (g/ml) with similar results for extraction
pressures of 8 and 10 psi in both species, with a refractive index of 1.52 for
the essential oil and 1.33 hydrolates and an increase
in acidity with extraction pressure from 2.69 to 5.46 mg KOH/g. The antioxidant capacity in
the two samples were different between 14.258 to 017.030 μmol TEAC/ml showing a difference with extraction pressure.
In the essential oils of Piper. aduncum species it was possible to identify 24
chemical components to for Borago officinalis,
both species presented as main components for apiol
in the three extraction pressures out of a total of (14%). Conclusions.
They are a source of bioactive components that promote antimicrobial and
antioxidant potentialities for use as food preservatives.
Key words: Essential oil; Chromatography; Antioxidant
activity; Oil yield
RESUMO
Os antioxidantes naturais têm atraído cada vez mais interesse para uso na
indústria alimentícia. Objetivo. O objetivo da pesquisa foi determinar
os componentes bioativos e a atividade antioxidante
dos óleos essenciais de matico (Piper aduncum) e borragem (Borago officinalis). Materiais e métodos. O óleo essencial
foi obtido por destilação a vapor, o rendimento da extração, a densidade
relativa, o índice de éster, o índice de refração e a solubilidade percentual
em solução de etanol foram determinados. Os componentes bioativos
foram determinados por cromatografia de massa (GC-MS) e, finalmente, a
atividade antioxidante foi determinada pelo método do radical livre
2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH). Resultados. Os rendimentos da
extração variaram de 0,29 a 0,43%, com uma taxa de extração positiva de 0,0367
%/ psi, densidade em torno de 0,996 (g/ml) com
resultados semelhantes para pressões de extração de 8
e 10 psi para ambas as espécies, com um índice de
refração de 1,52 para o óleo essencial e 1,33 para os hidrolatos
e um aumento na acidez com a pressão de extração de 2,69 a 5,46 mg KOH/g. A
capacidade antioxidante nas duas amostras foi diferente entre 14,258 e 017,030 μmol TEAC/ml, mostrando uma diferença com a pressão de extração. Nos óleos
essenciais da espécie Piper. aduncum,
foi possível identificar 24 componentes químicos em relação ao Borago officinalis, ambas as
espécies apresentaram como componentes principais o apiol
nas três pressões de extração, em um total de (14%). Conclusões. São uma fonte de componentes bioativos
que promovem potencialidades antimicrobianas e antioxidantes para uso como
conservantes de alimentos.
Palavras-chave: Óleo essencial; Cromatografia; Atividade antioxidante;
Rendimento do óleo
INTRODUCCIÓN
Perú es uno de los 12 países con
mayor diversidad biológica, con aproximadamente el 10% de la flora mundial,
estimada en 25.000 especies, 30 de las cuales son endémicas (1). Existe un
interés creciente en las sustancias bioactivas y las propiedades antioxidantes
de los ingredientes alimentarios naturales que podrán utilizarse en las
industrias alimentarias. Es bien sabido que los aceites esenciales de las
hierbas medicinales tienen actividad biológica (2). Los aceites esenciales son
productos vegetales naturales que contienen una mezcla compleja, por lo tanto,
tienen múltiples propiedades antimicrobianas (3). Son los componentes de los
grupos más importantes de materias primas para las industrias alimentaria,
farmacéutica, de perfumería y afines (4). Estos metabolitos secundarios y
odoríferos de las hojas de plantas y son utilizados por las plantas como
mecanismo de defensa frente al ataque de herbívoros (5). La extracción de los
aceites esenciales se obtiene mediante diferentes métodos, que incluyen destilación,
arrastre de vapor, reflujo y extracción Soxhlet (6). Los aceites esenciales de
muchas especies de plantas tienen actividad antioxidante, antiproliferativa y
antibacteriana (7). En cuanto a su utilidad como sirven como sustitutos
antibacterianos, estudios han demostrado que son efectivos en una amplia gama
de aplicaciones, como retardar el crecimiento de microorganismos patógenos y
proporcionar una actividad antibacteriana prometedora contra bacterias
resistentes a antibióticos (8).
La familia Piperaceae es una gran
familia de angiospermas con 3700 especies, los más representativos el Piper y
Peperomia. En la medicina tradicional, las especies Piper y Peperomia se
utilizan para tratar una variedad de dolencias y se han publicado numerosos
bioensayos con aceites esenciales, extractos, fracciones y compuestos puros
obtenidos de estas plantas (9). Estudios revelan la existencia de algunos
componentes como monoterpenos, sesquiterpenos y arilpropanoides en aceites
esenciales extraídos de plantas de Piperaceae que presentan excelentes
propiedades componentes bioactivos (10).
Así, la familia Piperaceae es
reconocida en Perú, por presentar tres géneros y 830 especies, de las cuales la
más abundante es del género Piper. Piper aduncum, que se utiliza en la medicina
tradicional como antiséptico, antidiarreico, antirreumático, astringente y
tónico (11). Borraja (Borago officinalis L.) es una hierba anual que está
ampliamente distribuida fuera de la región mediterránea nativa (12). La Borraja
se ha cultivado tradicionalmente con fines culinarios y medicinales; sin
embargo, ahora se cultiva comercialmente como plántula oleaginosa con fines
culinarios y medicinales, la borraja es una de las fuentes más conocidas de
ácido -linolénico (18: 3 n6, GLA), un ácido graso poco común que se encuentra
en las plantas y que es muy apreciado por sus beneficios nutricionales,
cosméticos y medicinales. La borraja también popular en la cocina española,
particularmente en las regiones de Aragón, La Rioja y Navarra [Valle del Ebro] (13).
Los beneficios para la salud de las
plantas de Borago officinalis tradicionalmente consumidas en España han
llevado a cabo recientemente una revisión y evaluación de la calidad de los
informes de casos de eventos adversos (14). A pesar de su importancia como
especies alimenticias, la investigación sobre las especies Piper aduncum y Borago
officinalis relacionada con su composición química, diversidad genética y
propiedades biológicas es limitada. Por lo tanto, el objetivo fue evaluar la
extracción, caracterización y rendimiento de la actividad antioxidante en
aceites esenciales de Matico (Piper
aduncum) y borraja (Borago
officinalis). que crecen silvestres y están adaptados a ecosistemas de
altitud moderada de la región andina del Perú.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materia vegetal e identificación botánica
Se utilizaron las hojas de Matico (Piper
aduncum) y borraja (Borago officinalis) recolectadas de las zonas
altas de la provincia de Andahuaylas por encima de los 3200 metros sobre el
nivel del mar, específicamente de la zona de Campanayoc – Yunca Alta del
distrito de Andahuaylas, Perú. cartográficamente se localiza a Latitud 13° 36 ́
07.89 ́ ́ S, longitud 73° 16 ́33.13 ́ ́ O. Con clima Cwd según Koppens, con
precipitaciones medias anuales en torno a los 1000 mm/año, humedad relativa
media del 50% y temperatura de -5 ºC a 21 ºC, con incidencia moderada de
heladas. Las hojas de Matico (Piper aduncum) y borraja (Borago
officinalis) fueron recolectadas durante los meses de febrero a abril de
2022.
Extracción de aceites esenciales
Se seleccionaron hojas frescas de
Matico (Piper aduncum) y borraja (Borago officinalis), se utilizaron
5 kilogramos de hojas frescas de cada especie y se sometieron a extracción por
destilación al vapor a una presión de 6, 10 y 1 2 Psi. Una vez destilados, los
aceites esenciales se separaron por diferencia de densidad utilizando un
decantador florentino graduado. Después de secarlo en sulfato de sodio anhidro
se almaceno a 4 °C, para su posterior análisis, los rendimientos de extracción
se evaluaron de acuerdo con la ecuación 1.
Determinación de las propiedades físicas del aceite
esencial
En los aceites esenciales obtenidos
de cada especie, se determinaron: la densidad relativa a 20 °C según la norma
técnica peruana: NTP 3129.081:1974; acidez, esterificación, solubilidad en
etanol. Para este último, se utilizó una solución al 70% tomando 100 μL de
aceite esencial.
Determinación de compuestos químicos mediante
cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS)
El análisis del perfil químico de los
aceites esenciales fue identificado por Cromatografía de Gases acoplada a
espectrometría de masas (GC-MS) en el centro de investigación de la Universidad
Nacional San Antonio Abad del Cusco. Para el análisis de cada muestra, se
utilizaron 20 μL de aceite esencial en 980 μL de diclorometano, que se inyectó
en el cromatógrafo de gases acoplado a un detector de masas selectivo. Los
compuestos fueron separados en una mezcla por una columna capilar apolar DB-5MS
(60 m x250 μm x 0,25 μm) (J y W Scientific 5 % fenil-polimetilsiloxano).
La temperatura del inyector se
mantuvo a 250 °C con una inyección en modo Split (50:1), la programación de la
temperatura del horno fue: temperatura inicial 50 °C, mantenida durante 5 min;
luego aumentando a 10 ºC/min hasta alcanzar los 100ºC y finalmente a 10 ºC/min
hasta los 270ºC, manteniendo la temperatura final durante 1 min. El tiempo de
funcionamiento fue de 77,8 min, el helio se utilizó como gas de arrastre a un
flujo constante de 1 ml / min. Los compuestos de los aceites de Matico (Piper
aduncum) y Borraja (Borago officinalis). se identificaron utilizando el software
proporcionado por Agilent; MSD chemstation (versoon EO2.00.493), comparando los
espectros de masas de cada pico con los de la biblioteca de espectros de masas
de bases de datos de sabores y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología
(NIST, 08).
Capacidad antioxidante
La capacidad antioxidante de los
aceites esenciales de las especies de Matico (Piper aduncum) y Borraja (Borago
officinalis), se midieron mediante el método siguiente: DPPH (método)
Se prepararon diluciones acuosas de
etanol de extractos hidroalcohólicos a concentraciones de 0,0 a 150,0 μg/ml.
1,0 mL cada solución se mesclo con 0,5 mL de una solución de 0,3 mM DPPH en
etanol permitiéndole reaccionar por un tiempo de 30 min a temperatura ambiente,
se logró medir la absorbancia de las mezclas a 517 nm en el equipo de
espectrofotometría. El porcentaje de actividad antioxidante de cada muestra se
calculó de acuerdo con la siguiente ecuación 2:
AM: Absorbancia de la muestra +DPPH,
AB: es la absorbancia del objetivo (muestra +etanol) y AC: es la absorbancia
del objetivo reactivo (DPPH+etanol). La concentración del extracto
hidroalcohólico se neutralizó al 50 por ciento de los radicales DPPH (EC50,
concentración efectiva media) y se obtuvo directamente trazando la línea entre
el porcentaje de actividad antioxidante, frente a la concentración de la
muestra de aceites esenciales mg/mL.
Análisis estadístico
Los análisis se realizaron por
triplicado, para la evaluación estadística se utilizó la prueba ANOVA y el
diseño LSD (análisis paramétrico), que se aplicaron en la comparación
individual de la diferencia significativa entre tratamientos, referida a las
características fisicoquímicas, cromatográficas y actividad antioxidante. En
este caso de DCA, se separó la variabilidad debida a los tratamientos y la
debida al error. Cuando el primero predomina "claramente" sobre el
segundo, es cuando se concluye que los tratamientos tienen un efecto, dicho de
otro modo, los medios son diferentes. Cuando los tratamientos no dominan,
contribuyen igual o menor que el error, por lo que se concluye que las medias
son iguales. El objetivo del Análisis de Varianza en ITB fue probar la
hipótesis de igualdad de tratamientos con respecto a la media de la variable de
respuesta correspondiente.
RESULTADOS
Rendimiento y propiedades
físicas de los aceites esenciales
La
determinación de las propiedades fisicoquímicas permitió conocer el control de
calidad y pureza en aceites esenciales.
La Tabla 1
muestra el porcentaje de rendimiento de extracción y las propiedades físicas de
los aceites esenciales de ambas especies del género Piper aduncum y Borago officinalis.
Donde se puede observar que el género Piper aduncum
presento un 0,43 de rendimiento. Mientras que la densidad presento una
variación mínima en ambos géneros de 0, 995 a 0,996 g/ml. El índice de
refracción fue de 65 a 110 para ambas especies. Sin embargo, solubilidad ambas
especies fueron positivas.
Tabla 1. Rendimiento y propiedades físicas de los aceites esenciales Matico (Piper
aduncum) y Borraja (Borago
officinalis)
Análisis
|
(Piper aduncum) |
(Borago officinalis) |
Rendimiento |
0.43± 0,003a |
N.R |
Densidad (g/ml) a 24 ºC |
0,996 ±0,0001a |
0,995± 0,001B |
Índice de refracción a 24
ºC |
110± 0,35 |
65± 0,46A |
Solubilidad EtOH 70 %
(v/v) |
Positivo |
Positivo |
Índice de esterificación
(mg KOH/g) |
110 ± 0,70 |
65± 0,35b |
Los valores con diferentes letras (a, b) dentro de
cada columna denotan significación en la prueba de Tukey, con α = 5%
Composición química de aceites esenciales de las
muestras en estudio
Los componentes identificados en el
aceite esencial de matico observan en la Tabla 2, que corresponde a la familia
de los terpenos, estos se identificaron con el tiempo de retención en
comparación con los patrones de fragmentación de los espectros de masas de cada
constituyente. Se observó que los aceites esenciales extraídos a 8, 10 y 12 psi
reportaron mayor contenido de apiol, y que esto aumenta con la presión de
extracción. Del mismo modo, se observó que a medida que aumentaba la presión de
extracción, se reportaba un mayor número de constituyentes en los aceites
esenciales.
Tabla 2. Componentes mayoritarios identificados en las especies Piper aduncum y Borago
officinalis.
Compuestos organicos volátiles |
Aceite esencial de (Piper aduncum) |
Aceite esencial de (Borago officinalis) |
||||
% IR |
% IR |
|||||
8 |
10 |
12 |
8 |
10 |
12 |
|
Apiol |
9.46 |
15.04 |
17.80 |
1.47 |
1.23 |
0.79 |
Cadinene |
|
1.02 |
1.21 |
|
|
|
biciclogermacreno |
|
|
2.018 |
|
|
|
(E) -germacrene D |
|
1.83 |
|
|
|
|
Caryophyllene |
|
|
4.88 |
|
|
|
Alloaromadendrene |
|
|
1.07 |
|
|
|
Humulene |
|
|
1.39 |
|
|
|
Copaene |
|
|
3.68 |
|
|
|
Benseneacetaldehyde |
|
|
|
|
|
0.41 |
Trichloromethane |
|
|
|
|
|
0.18 |
En la Tabla 2 se destaca el resultado de análisis de cromatografía de gases de los
aceites volátiles de Piper aduncum
y Borago officinalis. Se evidencia a partir de los mostrados que los
componentes de Piper aduncum
son principalmente mono y sesquiterpenos, dominados por apiol. Los aceites esenciales en el género Piper aduncum a un 8 psi se presentó un total de 14 compuestos, a 10 psi un
total de 15 componentes y a 12 psi un total de 24 compuestos (Figura 1 y
2). El compuesto mayoritario se
identificó como apiol promedio a las tres presiones de extracción de un total
de (14%), según lo confirmado por RMN, junto con otros componentes menores de
12 psi, como cariofileno (4,88%), biciclogermacreno (2,18%) y humeno (1,39%). Estos
compuestos químicos representan el 63,4 % de la composición total del aceite,
sin embargo, lo resto se encontró en menor proporción. Sin embargo, en el aceite esencial de borraja, se
observó que el apiol es el constituyente mayoritario, en las tres presiones de
8, 10 y 12 psi, observándose que esto disminuye considerablemente con el
aumento de la presión de extracción con tiempo de retención alrededor de 48.20
min.
Figura 1. Cromatograma iónico total del aceite
esencial Piper aduncum
Figura 2. Cromatograma iónico total del aceite esencial
de Borago officinalis.
Actividad antioxidante de AE Piper aduncum. y Borago officinalis.
Se muestran los resultados de la
capacidad antioxidante del hidrolato donde se observó que el aceite esencial de
Piper aduncum reportó valores entre 1.258 y 5.030 μmol TEAC/mL,
mostrando diferencia significativa con la presión de extracción (valor de p
< 0,05, con valores superiores a 10 psi de hidro extracción. La Figura 3 y 4,
muestran los resultados de la capacidad antioxidante del aceite esencial de Piper
aduncum y borraja (Borago officinalis) donde se mostrarán diferencia significativa (valor de
p = 0,924) entre ambas especies.
La Figura 4, presenta la capacidad de antioxidante del
aceite esencial de Borago officinalis extraídas a diferentes presiones, observando
que a una presión entre 8 y 12 psi, no muestran una diferencia significativa,
sin embargo, a 10 psi, la capacidad antioxidante de 14.5 μmol TEAC/mL. Al
comparar ambas especies el hidrolato de Borago officinalis, es la presenta mayor capacidad antioxidante frente
al hidrolato de Piper aduncum.
Figura 3. Capacidad antioxidante del aceite esencial Piper
aduncum
Figura 4. Capacidad antioxidante del aceite
esencial de borraja.
Asimismo, se observó que la capacidad
antioxidante del aceite esencial de Piper aduncum se encontró entre 1,87 a 5,40
μmol TEAC/mL muestra (Tabla 3, y que esta disminuye considerablemente con la
presión de extracción (valor de p < 0,07, tabla 3). Por otro lado, no se
observó un contenido considerable de aceite esencial en la borraja por hidro
extracción, por lo que no permitió medir su capacidad antioxidante.
Tabla 3. Capacidad antioxidante (μmol TEAC/mL muestra) del
aceite esencial
Presión (psi) |
|
± |
Ds |
CV (%) |
* |
Matico |
|||||
8 |
5.40 |
± |
0.73 |
13.60 |
Para |
10 |
1.87 |
± |
0.54 |
28.83 |
B |
12 |
2.59 |
± |
0.61 |
23.69 |
B |
Borraja |
|||||
8 |
N.R.** |
||||
10 |
N.R. |
||||
12 |
N.R. |
Dónde: es la media
aritmética, DS es la desviación estándar, CV es el coeficiente de variación.
*Cada letra diferente indica la diferencia
significativa, evaluada a través de la prueba de Tukey con una significación
del 5%
**N.R. no reportado
DISCUSIÓN
Los aceites esenciales
de Matico (Piper aduncum) y
Borraja (Borago
officinalis), si presentaron diferencias
significativas en el porcentaje de rendimiento. El rendimiento de extracción de
aceite esencial depende de la planta y del distrito donde se cultiva (15,16).
La densidad mostró
un ligero aumento significativo con la presión de extracción para ambas
especies de
Matico (Piper aduncum) y borraja (Borago officinalis),
sin embargo, el índice de refracción no varió entre ambas especies. La
presencia de un valor más bajo de los índices de refracción y las densidades
están relacionadas con la cantidad de fenoles (17). La literatura sobre los cambios dependientes del
tiempo en los parámetros físicos es escasa (18, 19).
Como resultado, existe diferentes estudios que revelan la aplicación de los
componentes químicos de aceites esenciales para integrar la composición química
y la actividad de las mezclas en productos naturales (20). Los enfoques basados
en la metabolómica han sido utilizados
simultáneamente en muchos componentes de una mezcla, generalmente mediante el
uso de análisis cromatográficos y/o espectroscópicos (21).
La capacidad antioxidante en los aceites esenciales es de gran importancia para
determinar la calidad en productos alimentarios. En general, los antioxidantes
pertenecen a un grupo de compuestos químicos con estructuras químicas
variables, por ejemplo, los tocoferoles, los fenoles y los carotenoides. Encontrándose
tanto en vegetales, frutas, hierbas y semillas, así como también en sus aceites
vegetales, particularmente en los aceites prensados en frío, que tienen altas
propiedades nutricionales (22).
Son antioxidantes naturales
que vienen en cuatro formas: α, β, γ y δ, que muestran una actividad antioxidante
diferente (23). Las especies en estudio demuestra que
las propiedades antioxidantes de los aceites están influenciadas por muchos
factores. Varios compuestos bioactivos de materias
primas o aceites herbales pueden afectar de manera positiva o negativamente las
propiedades antioxidantes de los macerados. En la revisión se encontró que el
contenido de tocoferol está determinado por la actividad antioxidante total,
donde son de gran importancia en los aceites esenciales u otros compuestos
biológicos (24).
La disminución del
contenido de capacidad antioxidante con la presión de extracción registrada en Piper aduncum puede
explicarse por la lixiviación de compuestos antioxidantes como los fenoles o
como consecuencia de la pérdida de antioxidantes vegetales y el desarrollo de
nuevos compuestos con actividad prooxidante (25). De hecho, en la literatura científica se han
propuesto diferentes hipótesis sobre esta tendencia: (i) reacciones de
hidrólisis de compuestos fenólicos; (ii) diferentes enlaces cruzados de
compuestos fenólicos unidos a la pared celular de la planta; (iii) posibilidad
de red distribución de compuestos antioxidantes; (iv) Extracción mejorada de
compuestos antioxidantes gracias a la alta temperatura (20).
El componente
mayoritario se identificó como apiol promedio a las tres presiones de
extracción de un total de (14%), según lo confirmado por RMN, junto con otros
componentes menores de 12 psi, como cariofileno
(4,88%), biciclogermacreno (2,18%) y humeno (1,39%). Estos elementos representaron el 63,4 % de
la composición total del aceite esencial, mientras que los
componentes restantes constituyeron el resto. Los resultados se
correlacionan con los datos publicados de composición química en el Amazonas,
Malasia, Fiji y Cuba (21). El contenido de apiol de Piper Aduncum en estos lugares difiere,
aunque las composiciones químicas de las especies de Panamá y Bolivia contienen
-cariofileno y 1,8-cineol como componentes
principales, respectivamente (22). Además, los estudios han
relacionado los rendimientos máximos y mínimos de los aceites esenciales con la
tasa de lluvia como uno de los factores que se suman al período de cosecha
estacional (26).
El (E)-cariofileno
tiene efectos antiinflamatorios, antidiabéticos y hepatoprotectores,
así como actividad antinociceptiva y citotoxicidad
contra muchos tipos de células cancerosas (26). Germacrene
D está involucrado en las interacciones ecológicas de las plantas con insectos
y otras plagas (28) además, el germacreno D tiene
propiedades antiinflamatorias (27). (E)-farneseno se
usa ampliamente como repelente químico de insectos; biciclogermacreno
mostró actividad de citotoxina y potencial actividad
antiviral contra el SARS-CoV-2; y finalmente, el acetato de bornilo
demostró propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y repelentes (28).
CONCLUSIONES
En el estudio fue posible determinar el
rendimiento de extracción del aceite
esencial de Matico (Piper aduncum)
y borraja (Borago officinalis),
con el cual los rendimientos de extracción oscilaron entre 0,29 y 0,43%, con
una tasa de extracción positiva de 0,0367% / psi. Las características fisicoquímicas y cromatográficas del aceite esencial de aceite
esencial de Matico (Piper aduncum)
y borraja (Borago officinalis) presentaron una densidad
alrededor de 0,996 (g/ml) con resultados similares para presiones de
extracción de 8 y 10 psi en ambas especies, con un índice de refracción de 1,52
para aceite esencial y 1,33 hidrolatos y un aumento de la acidez con la presión de
extracción de 2,69 a 5,46 mg KOH / g. Así mismo a nivel de caracterización cromatográfica fue posible identificar 24
componentes químicos a una presión de 12 psi, y 23 componentes químicos para (Borago officinalis), ambas especies presentaron apiol
como componentes principales a las tres presiones de extracción de un total de
(14%), según lo confirmado por RMN, junto con otros componentes menores de 12 psi, como cariofileno
(4,88%), biciclogermacreno (2,18%) y humeno (1,39%). Ambas especies mostraron una variación entre 14, 258 a 017,030 μmol TEAC/mL mostrando una
diferencia con la presión de extracción.
CONFLICTO DE INTERESES. Los autores
declaran que no existe conflicto de intereses para la publicación del presente
artículo científico.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Vásquez-Ocmín P, Cojean S, Rengifo E, Suyyagh-Albouz S, Amasifuen-Guerra
C, Pomel, S, Cabanillas B, Mejía K, Loiseau P, Figadère B, Maciuk A.
Antiprotozoal activity of medicinal plants used by Iquitos-Nauta road
communities in Loreto (Peru), J. Ethnopharmacol. 2018; 210 (2018) 372-385. https://doi.org/10.1016/j.jep.2017.08.039
2. Chrysargyris A, Mikallou M, Petropoulos S, Tzortzakis N. Perfil de los
componentes de aceites esenciales y polifenoles por su actividad antioxidante
de plantas medicinales y aromáticas cultivadas bajo diferentes condiciones
ambientales, Agronomía. 2020; 10 (5), 727.
https://doi.org/10.3390/agronomy10050727
3. Safar A, Ghafoor A, Dastan D. Composición química, actividades antibacterianas
y antioxidantes del aceite esencial de Tagetes patula L. criado en Erbil, Irak,
J. Reports Pharm. 2020; 9(1),
59-67. https://acortar.link/Hdebo3.
4. Oliveira-Everton
G, Pereira-Araújo R, Da Silva dos Santos A, Serra-Rosa
P, De Oliveira-Carvalho R, Teles A, Barros-Gomes P, Mouchrek
V. Caracterização química, atividade antimicrobiala e
toxicidade dos óleos essenciais da Pimenta dioica L. (pimenta da Jamaica) e Citrus sinensis L. Osbeck (laranja doce). Rev. Cien. Quím. Granja. 2020; 49(3), 641-655.
https://doi.org/10.15446/rcciquifa.v49n3.91253
5. Blowman K, Magalhaes M, Lemos F, Cabral C, Pires I. Propiedades
anticancerígenas de aceites esenciales y otros productos naturales. Evidente
complemento basado. Medicina natural. 2018; 2018.
https://doi.org/10.1155/2018/3149362
6. Zhu J, Yan J, Wu G, Jiang J. Actividades antioxidantes, anticancerígenas
y antimicrobianas comparativas de aceites esenciales de Semen Platycladi
mediante diferentes métodos de extracción. Ind. Cultivos Prod. 2020; 146 (2020).
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112206
7. Mitropoulou G, Sidira M, Skitsa M, Tsochantaridis I, Pappa A, Dimtsoudis
C, Proestos C, Kourkoutas Y. Evaluación del potencial antimicrobiano,
antioxidante y antiproliferativo de Sideritis raeseri subps. Aceite esencial de
Raeseri. Alimentos 2020; 9(7) 860. https://doi.org/10.3390/foods9070860
8. Viktorová J, Stupák M, Řehořová K, Dobiasová S, Hoang L, Hajšlová J, Van
Thanh T, Van Tri L, Van Tuan N, Ruml T. El aceite esencial de hierba de limón
no modula la resistencia a múltiples fármacos de las células cancerosas por
Citral: su compuesto dominante y fuertemente antimicrobiano. Alimentos 2020; 9
(5) 585. https://doi.org/10.3390/foods9050585
9. Alves S Setzer W, Da Silva K. La química y las actividades biológicas de
Peperomia pellucida (Piperaceae): una revisión crítica. J. Etnofarmaco. 2019;
232, 90–102. https://doi.org/10.1016/j.jep.2018.12.021
10. Antas R, Jesse Y, Azevedo G, Franklin E, Carina A, Defaveri A, Lima D.
Quimio diversidad de aceites esenciales en la especie Piper L. (Piperaceae) de
la isla de Marambaia, Río de Janeiro-RJ, Brasil. Rev. Química Virtual 2021, 13,
1203–1215. https://doi.org/10.21577/1984-6835.20210067
11. Ingaroca S, Castro A, Ramos N. Composición química y pruebas de
actividad antioxidante y efecto fungistático sobre Candida Albicans de aceite
esencial de Piper aduncum L." Matico.". Revista de la Sociedad
Química del Perú; 2019; 85(2), 268-279. http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1810-634X2019000200013&script=sci_arttext&tlng=en
12. Montaner C. "Evaluación de genotipos de borraja (Borago officinalis
L.) para el valor nutracéutico basado en la composición de ácidos grasos de la
hoja". Alimentos. 2021;
11 (1) 16. https://doi.org/10.3390/foods11010016
13. Mallor C. Borraja (Borago officinalis L.). En una planta emblemática de
Aragón; Cuadernos de Aragón, 83; Institución Fernando el católico: Zaragoza,
España. 2020; 105p.
https://citarea.cita-aragon.es/bitstream/10532/5560/1/2020_295.pdf
14. Avila C, Breakspear I, Hawrelak J, Salmond S, Evans S. Una revisión
sistemática y evaluación de la calidad de los informes de casos de eventos
adversos para la borraja (Borago officinalis), la uña de caballo (Tussilago
farfara) y la consuelda (Symphytum officinale). Fitoterapia. 2020; 142, 104519.
https://doi.org/10.1016/j.fitote.2020.104519
15. Preedy V. Aceites esenciales en la conservación, el sabor y la seguridad
de los alimentos, Academic Press-Elsevier, Ámsterdam. 2016; 932. https://acortar.link/uEglMO
16. Hüsnü K, Başer C, Demirci F. Chemistry of essential oils, en: Ralf Günter
Berger (editor), Flavours and Fragrances, Chemistry,
Bioprocessing and Sustainability, Springer-Verlag, Berlín. 2007; 43-86.
https://acortar.link/YJUAzv
17. Arias-Rico J, Macías-León F, Alanís-García E, Cruz-Cansino N,
Jaramillo-Morales O, Barrera-Gálvez R, Ramírez-Moreno E. Estudio de plantas comestibles: efectos de
la ebullición sobre las propiedades nutricionales, antioxidantes y fisicoquímicas. Comida. 2020; 9 (5), 599. https://doi.org/10.3390/foods9050599
18. Silva S, Rabelo M, Lima S, Rocha N, Tadei W, Chaves C, Bezerra D, Biondo M, Campelo P, Sanches E. Nanopartículas biodegradables
cargadas con aceite esencial de Lippia alba: una alternativa sostenible para el control de larvas de Aedes aegypti. EUR. 2020;
7, 6237–6258. https://acortar.link/YVOIRX
19. Azevedo S, Rocha L, Aguiar
R, Da Costa C, Ţălu Ş, Fonseca H, Araújo
J, Lima A, Guimarães E, Campelo
P. Evaluación de la estabilidad
y liberación controlada pulsátil de partículas poliméricas que contienen aceite esencial y conservantes de Piper nigrum. Materiales. 2022; 15, 5415.
https://doi.org/10.3390/ma15155415
20. De Oliveira L, Matos R, Campelo P, Sanches E, Da Fonseca H. Evaluación
superficial a nanoescala aplicada
a nanopartículas biodegradables que
contienen aceite esencial Allium sativum. Compañero. Letón. 2020; 275,
128111. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128111
21. Laskoś K. "Los aditivos
herbales modifican sustancialmente las propiedades antioxidantes y el contenido
de tocoferol de los aceites prensados en frío". Antioxidantes. 2021 10 (5)
781. https://doi.org/10.3390/antiox10050781
22. Pajak P, Socha R, Broniek J, Królikowska K, Fortuna T. Propiedades
antioxidantes, composición fenólica y mineral de chía germinada, lino dorado,
onagra, phacelia y fenogreco. Food Chemistry. 2019; 275, 69–76.
https://doi.org/10.3390/antiox10050781
23. Garcia L, Ceccanti C, Black C, De Bellis L, Incrocci L, Pardossi A,
Guidi L. Efecto de los métodos de secado sobre los compuestos fenólicos y la
actividad antioxidante de Urtica dioico L. Horticulturae. 2021; 7 (1), 10.
https://doi.org/10.3390/horticulturae7010010
24. Mesquita D, Feitosa D, Cruz J, Ferreira O, Franco D, Cascaes M, Andrade
H. Composición química y evaluación preliminar de la toxicidad de Peperomia
circinnata essential oil link var. circinnate. (Piperaceae) en lixiviación de
Artemia salina. Moléculas. 2021; 26 (23), 7359.
https://www.mdpi.com/1420-3049/26/23/7359
25. Hernández-León A, González-Trujano M, Narváez-González F, Pérez-Ortega
G, Rivero-Cruz F, Aguilar M. Papel del β-cariofileno en los efectos
antinociceptivos y antiinflamatorios del aceite esencial Tagetes lucida Cav.
Moléculas. 2020; 25 (3) 675. https://doi.org/10.3390/molecules25030675
26. Fidyt K, Fiedorowicz A, Strzadala L, Szumny A. β-cariofileno y óxido de
β-cariofileno: compuestos naturales con propiedades anticancerígenas y
analgésicas. Cancer Med. 2016; 5, 3007–3017. https://doi.org/10.1002/cam4.816
27. Schepetkin I, Özek G, Özek T, Kirpotina L, Khlebnikov A, Quinn M.
Composición química y actividad inmunomoduladora de los aceites esenciales de
Hypericum perforatum. Biomoléculas. 2020; 10 (16) 916.
https://doi.org/10.3390/biom10060916
28. Giuliani C, Pieraccini G, Santilli C, Tani C, Bottoni M, Schiff S, Fico
G, Papini A, Falsini S. Investigación anatómica y análisis GC/MS de 'Coco de
Mer', Lodoicea maldivica (Arecaceae). química Biodiversa. 2020; 17, 1–23.
https://doi.org/10.1002/cbdv.202000707