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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICA
TESIS:
PARA OPTAR EL TÍTULO DE
QUÍMICO FARMACÉUTICO
ESTUDIO QUÍMICO BROMATOLÓGICO Y FITOQUÍMICO DE LAS HOJAS
DE CYNARA SCOLYMUS (ALCACHOFA) QUE CRECE EN EL ANEXO
VILLACURI – ICA
PRESENTADO POR:
Bach. Barrios Ramos , Pamela Victoria
Bach. Jurado Zorrilla , Thamara
Bach. Reyes Ichpas, Kori Petita
ICA – PERU
2015
INDICE
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO
1. CYNARA SCOLYMUS
1.1 ORIGEN
1.2 DISTRIBUCIÓN
1.3 CLASIFICACIÓN BOTÁNICA
1.4 DESCRIPCIÓN BOTÁNICA
1.5 ÓRGANO DE CONSUMO Y PROPIEDADES NUTRICIONALES
1.6 COMPUESTOS QUÍMICOS
1.7 PROPIEDADES TERAPEÚTICAS
1.8 PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS
1.9 REACCIONES ADVERSAS
1.10 CONTRAINDICACIONES
2. ASPECTOS DE BROMATOLOGÍA
2.1 ALIMENTACIÓN DEL FUTURO
2.2 LAS DIFICULTADES EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS
2.3 ALIMENTOS FUNCIONALES
2.4ALIMENTOS ORGÁNICOS, BIOLÓGICOS O ECOLÓGICOS
2.5ALIMENTOS TRASGÉNICOS
2.6 INOCUIDAD DE ALIMENTOS OBTENIDOS POR MEDIO
BIOTECNOLÓGICOS
2.7NUTRIGENÓMICA Y NUTRIGENÉTICA
2.8NANOTECNOLOGÍAS
CAPITULO II
3 MATERIAL Y MÉTODOS
3.1MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO
3.2TRATAMIENTO A LA MUESTRA
1
3.3 OBTENCIÓN DE EXTRACTOS
A) EXTRACTO ETANÓLICO
B) OBTENCIÓN DE FRACCIONES DEL EXTRACTO ETANÓLICO
C) OBTENCIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO Y SU FRACCIÓN ACETATO DE
ETILO
3.4 DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERISTICAS DE LOS
PRODUCTOS DEL PROCESO
3.5 DETERMINACIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS
3.6 DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICO
BROMATOLÓGICA DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO.
4 RESULTADOS
4.1 DEL MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO
4.2 DEL PROCESO PARA OBTENER HOJAS DE ALCACHOFAS A
4.3 DE LA OBTENCIÓN DE MATERIAL SECO Y MOLIDO
4.4 DE LA OBTENCIÓN DE EXTRACTOS
4.5. DE LA CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PROCESO
4.6. DE LA DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS QUÍMICO
BROMATOLÓGICO DEL MATERIASL SECO Y MOLIDO DE LAS HOJAS
POS COSECHA DE ALCACHOFAS.
CAPÍTULO III
5 DISCUSIÓN
6 CONCLUSIONES
7 RECOMMENDACIONES
8 BIBLIOGRAFÍA
9 ANEXOS
2
RESUMEN
El presente trabajo contiene un estudio de la especie vegetal Cynara
scolymus (alcachofa) que crece en el anexo de villacuri del distrito de
Guadalupe de la provincia de Ica. Se colectan plantas de alcachofas y se
separan sus hojas que fueron secadas y molidas. Determinándose las
características organolépticas de este material que presente una coloración
blanquecina verdusca y sus partículas se reúnen y dan la impresión de una
masa algodonosa. A partir de este material se obtienen extracto etanólico por el
método de maceración y desde extracto se obtienen las fracciones A, B, C, D y
E. además se obtuvo extracto acuoso al 10 % por el método de cocción por
tres minutos y desde este extracto se obtiene su fracción de acetato de etilo se
determina las características organolépticas de los extractos determinados que
el extracto etanólico es de color verde intenso mientras que el acuoso es de
color ámbar intenso y opaco. En los extractos y sus fracciones utilizando
reacciopnes de coloración y / o precipitación se determina la presencia de
metabolitos secundarios llegándose a determinar compuestas de naturaleza
fenólica, taninos, flavonoides, quinonas, cumarinas, saponinas, Triterpenos,
saponinas y alcaloides.
El material seco y molido fue sometido a un análisis químico bromatológico
proximal determinándose: La humedad por el método gravimétrico, cenizas por
el método gravimétrico, grasas por el método de extracción continua de
Soxhlet, fibras por el método de disgregación ácido alcalina, nitrógeno total por
el método de Kjeldalh y carbohidratos por diferencia de este estudio se
determina que el material seco y molido de las hojas pos cosecha de las
alcachofas tiene un apreciable contenido de fibras 24.30 % y un contenido de
nitrógeno que utilizando el factor de conversión 6.38 se convierte en 12.44 %
de proteínas.
3
SUMARY
his paper contains a study of the plant species Cynara scolymus (artichoke)
growing in Annex Villacurí Guadalupe district in the province of Ica. Artichoke
plants are collected and leaves were dried and ground are separated.
Determining the organoleptic characteristics of this material having a greenish
and whitish particles come together and give the impression of a cottony mass.
From this material ethanolic extract obtained by the method and from
maceration extract fractions A, B, C, D and E are obtained aqueous extract also
was obtained at 10% by the method of cooking for three minutes and from this
extract the ethyl acetate fraction obtained the organoleptic characteristics of the
extracts determined that the ethanol extract is bright green while the aqueous is
solid amber and opaque is determined. In the extracts and their fractions
reacciopnes using color and / or precipitation the presence of secondary
metabolites consisting of getting itself to determine phenolic nature, tannins,
flavonoids, quinones, coumarins, saponins, triterpenes, saponins and alkaloids
is determined.
The dried ground material was subjected to a proximal bromatológico chemical
analysis determined: Moisture gravimetrically, ash gravimetrically, fat by the
method of continuous Soxhlet extraction, fibers by the method of alkaline acid
disintegration, total nitrogen by method Kjeldalh and carbohydrate by difference
of this study is determined that the dried ground material pos leaves harvest
artichokes has an appreciable fiber content 24.30% and nitrogen content using
the conversion factor of 6.38 becomes 12.44% protein.
4
INTRODUCCIÓN
El Cultivo de la alcachofa (Cynara scolymus) en el Perú ha tenido un
acelerado crecimiento en los últimos años, debiéndose tener en el presente
año alrededor de 7,500 Has de alcachofas sin espinas y 1,000 Has de
alcachofa con espinas. De esta hortaliza se consume solamente la
inflorescencia. Es considerada como una de las especies hortícolas de
innumerables propiedades terapéuticas como antirreumática y diurética, por su
acción sobre el metabolismo de la urea y colesterol, es apreciada porque
contiene Insulina fuente de energía similar al azúcar muy beneficiosa para los
diabéticos, es rica en azucares, proteínas, vitamina A, B y C, con gran cantidad
de calcio, potasio y fierro. Este cultivo se está desarrollando en su mayor área
en la Costa del Perú como cultivo anual de propagación por semilla sexual.
Cynara scolymus (alcachofa) es una especie vegetal que crece en nuestra
región y se cultiva con fines industriales. Del proceso para obtener conservas
de alcachofas se generan residuos que tratados convenientemente pueden ser
subproductos de los cuales se es capaz de obtener otro producto de uso
beneficioso lo que generaría mayor rentabilidad al cultivo (1,2). Hemos revisado
la información científica con respecto a estudios sobre la composición química
bromatológica y fitoquímica de las hojas que deja como residuo la industria de
la conserva de la alcachofa en nuestra región y no hay reportes de trabajos(3).
Motivo por el cual desarrollamos la tesis “ESTUDIO QUÍMICO
BROMATOLÓGICO Y FITOQUÍMICO DE LAS HOJAS DE CYNARA
SCOLYMUS (ALCACHOFA) QUE CRECE EN EL ANEXO VILACURI - ICA”
trabajo que se realizó en el Laboratorio de Química Analítica de la Facultad cde
Farmacia y bioquímica en el que se determinó la composición química
bromatológica y tipos de metabolitos secundarios que tiene el material seco y
molido obtenido de las hojas de alcachofas que crecen en el Anexo Villacuri -
Ica. Al demostrase que a partir de las hojas pos cosecha, que quedan como
residuos de la industrialización de las alcachofas, se obtiene un material seco
y molido con alto valor nutricional o buen rendimiento de extracto etanólico se
abrirían nuevas oportunidades de investigación con el objetivo de ensayar in
vivo las propiedades nutritivas del material seco y molido. Y se daría lugar a la
investigación de las propiedades bioactivas de los metabolitos determinados(4).
5
Este trabajo lo presentamos en tres capítulos. El primero contiene: el marco
teórico referente a la especie vegetal estudiada Cynara scolymus (alcachofa).
En el capítulo dos se detalla la parte experimental que permitió obtener
material seco y molido procedente de las hojas pos cosecha de este cultivo y
caracterizar los productos obtenidos del proceso de este material; Así como los
resultados del trabajo. En el capítulo tres se presentan la discusión, las
conclusiones y recomendaciones de la labor realizada y finalmente la
bibliografía consultada para desarrollar la presente tesis.
Las autores.
6
CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO
1. CYNARA SCOLYMUS
1.1. ORIGEN
Esta planta podría ser originaria de Egipto o del Norte de África. La planta
denominada Cynara ya era conocida por griegos y romanos. Al parecer se le
otorgaban poderes afrodisíacos y toma su nombre de una muchacha seducida
por Zeus, y después transformada por este en alcachofera.
El nombre latín, de la especie Cynara, proviene del griego kynára o
kynaros que designaba una especie de alcachofa originaria de la isla del mar
Egeo, Kinara. El nombre de la suerte, scolymus , deriva del
griego skólymus palabra extranjera de origen desconocida que por similitud
etimológica se acerca al griego skólop - estaca - por sus espinas puntiagudas.(1,
5).
1.2. DISTRIBUCIÓN
Durante la Edad Media no se conocía la alcachofera, y se piensa que en esta
época, del cultivo sucesivo de los cardos, los horticultores poco a poco los
transformaron hasta conseguir la alcachofera. Fue consumida en la Italia
del siglo XV. Venida de Sicilia, aparece en la Toscana hacia 1466. La tradición
dice que fue introducida en Francia por Catalina de Médicis a la que le gustaba
comer corazones de alcachofera. Esta florentina las llevó desde su Italia natal
al casar con el rey Enrique II de Francia. Luis XIV era así mismo un gran
consumidor de alcachoferas. Los colonos españoles y franceses en América, la
introdujeron en este continente. Con el tiempo, en California, los cardos han
llegado a ser hoy en día una auténtica plaga, ejemplo de planta invasora de
un hábitat en el que no se encontraba anteriormente (1, 5)
1.3 CLASIFICACIÓN BOTÁNICA (6)
La clasificación taxonómica de la alcachofa es la siguiente: Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsidae
Sub-Clase: Asteridae
Orden: Asterales
7
Familia: Asteraceae
Género: Cynara
Especie: cynara Scolymus L.(6)
1.4. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA
La Cynara scolymus L. es una planta dicotiledónea, pertenece a la familia
Asteraceae. Es una gimnosperma dicotiledónea, robusta y perenne, de
polinización cruzada, posee un genoma diploide con 34 cromosomas en total.
La planta crece hasta una altura de 1 m – 1,5 m o más y cubre un área de 1,5
m – 2 m aproximadamente de diámetro; de color verde plateado. Estas y otras
características varían dependiendo de la variedad de alcachofa. Las
características botánicas de las alcachofas son las siguientes:
Raíz: Sistema radicular ramificado. La raíz principal alcanza hasta 1,2 m de
profundidad y las raíces secundarias cubren un área de 0,5 m – 0,6 m de
diámetro y sirve como un órgano de almacenamiento.
Tallo: Erguido, grueso con 10 – 14 cm de diámetro en la base, ramificado y con
nervaduras longitudinales y superficiales. Al inicio de su ciclo biológico se
produce una roseta de hojas en un tallo comprimido, seguido del crecimiento
de un tallo floral. El tallo produce una yema terminal (inflorescencia primaria),
tres o cuatro yemas secundarias (inflorescencias secundarias), cuatro o cinco
yemas terciarias (inflorescencias terciarias) cuatro a seis inflorescencias
cuaternarias y varias yemas pequeñas que dependen del manejo agronómico.
La yema terminal es la primera en aparecer y se desarrolla a medida que el
tallo crece, las yemas secundarias, terciarias y cuaternarias se desarrollan
ligeramente más tarde.
Hojas: Alcanzan más de 1 m de largo con 0,3 m de ancho, con bordes
lobulados y aserrados, de nervaduras pinnatinervadas y pecíolo que se une en
vaina al tallo; de color grisáceo en la cara superior y vellosa en la inferior, de
nervadura central gruesa. Inflorescencia: Las yemas florales (cabezuelas)
consisten de brácteas superpuestas con base carnosas sobre un receptáculo
expandido; su uso es antes que las partes florales estén bien desarrolladas.
Los flósculos inmaduros en la etapa de yemas son como cabellos y al madurar
8
se abren, expandiendo los flósculos de color lila que son muy atractivos para la
vista.
Semilla: Las semillas son aquenios de forma oblonga, de color grisáceo con
manchas pardas (7, 8)
1.5. ORGÁNO DE CONSUMO Y PROPIEDADES NUTRICIONALES
El órgano de consumo lo constituyen una pequeña porción del pedúnculo, el
receptáculo carnoso y la base carnosa de las brácteas, del capítulo floral
inmaduro. Las flores son lo que se conoce como la pelusa o pelos de la
alcachofa y son desechadas al momento de consumir el receptáculo. El
capítulo floral debe ser inmaduro pero del máximo tamaño posible (variable
según cultivar y uso culinario, desde menos de 50 g a casi 500 g), compacto,
de consistencia suculenta, con las brácteas tiernas y sin fibras. Al sobrepasar el
momento óptimo de madurez, las cabezuelas se empiezan a abrir y se tornan
coriáceas e inutilizables (9).
La alcachofa presenta una composición nutritiva que se caracteriza por un
elevado contenido en ciertos minerales como fósforo, sodio y sobre todo
manganeso (20 mg/100 g de producto comestible), mayor que cualquier
hortaliza o legumbre. Su contenido de vitaminas no es particularmente elevado;
sin embargo, es un alimento de relativo valor por poseer una menor cantidad
de agua y un mayor contenido de carbohidratos y proteínas que la mayoría de
las hortalizas (10).
Tabla 1. Contenido de diversos componentes de la alcachofa por 100 g de
tejido
Componente Contenido Unidad
Agua 87.00 %
Carbohidratos 10.00 g
Proteínas 2.50 g
Lípidos Trazas
9
Calcio 39.17 mg
Fósforo 60.00 mg
Hierro 1.33 mg
Potasio 263.33 mg
Sodio 65.83 mg
Manganeso 20 mg
Vitamina A (valor) 141.67 UI
Tiamina 0.06 mg
Riboflavina 0.05 mg
Niacina 0.58 mg
Ácido ascórbico 7.50 mg
Valor energético 45.83 cal
.
Las partes tiernas de la flor son utilizadas para el consumo humano. Contiene
vitaminas A, B1, B2 y C, tienen un contenido en minerales cuyo porcentaje no
es igualado por ninguna otra legumbre, fruta o verdura. Además de sus
prestaciones alimenticias, la alcachofa se ha usado como agente terapéutico y,
lo que es más importante, como preventivo frente a la aparición de
enfermedades. La decocción de hojas de alcachofa se ha usado como tónico
digestivo y aperitivo para activar las secreciones gástricas antes de las comidas
en casos de falta de apetito, saciedad precoz o trastornos digestivos. Los
dolores de estómago, náuseas y pesadez gástrica pueden regularse con la
toma de éste producto (9, 10).
10
1.6. COMPUESTOS QUÍMICOS
La alcachofa tiene principalmente como principios activos algunos ácidos
fenólicos como el ácido cafeico, ácido clorogénico, ácido cafeilquínico, y el
ácido dicafeilquínico. La cinarina, uno de los más representativos, es el ácido
1,3-O-dicafeilquínico o el 1,5-O-dicafeilquínico. También posee flavonoides
derivados de la luteolina; inulina, ácidos alcoholes como el ácido málico,
láctico, fumárico; aceites esenciales, fitoesteroles, triterpenos, taninos,
lactonassesquiterpénicas amargas como la cinaropicrina. Los compuestos
fenólicos más representativos en las alcachofas son el ácido Cafeico (ácido
3,4-dihidroxicinámico), el ácido Clorogénico (ácido 3-Cafeilquinico), la cinarina,
el cinarósido, la isorhoifolina, y la narirutina, todos estos con propiedades
antioxidantes.
Ambos compuestos también han demostrado efectividad en la prevención de
enfermedades cardiovasculares y diabetes mellitus tipo 2 concluyeron que el
efecto antioxidante (prueba de oxidación de las lipoproteínas de baja densidad
- LDL) de los extractos etanólicos de brácteas de alcachofa versus los extractos
etanólicos de hojas no está relacionada a la cantidad total de compuestos
fenólicos o alguna subclase en particular presente en las partes vegetales, esto
sugiere que la actividad no está en función de las concentraciones de los
compuestos fenólicos por sí mismos, sino que también influyen factores como
la interacción con otras moléculas. La actividad antioxidante de los extractos
fue medida mediante la prueba de inhibición de la oxidación del LDL humano
por iones de cobre. Esta prueba demostró que el extracto etanólico de las
brácteas de alcachofa tiene una mejor actividad que el extracto acetato de etilo
de hojas, aunque este tuviera casi el doble de la concentración de compuestos
fenólicos totales.
Las brácteas de alcachofa son una importante fuente de compuestos fenólicos
con propiedades beneficiosas para el organismo humano, y pueden llegar a ser
un recurso alternativo para las aplicaciones farmacéuticas tradicionales que
solo utilizaban extractos de las hojas. Esto resalta la importancia de utilizar los
subproductos o mal llamados desechos que constituyen las brácteas de
alcachofa como material para obtener este tipo de sustancias (2, 10, 11).
11
1.7. PROPIEDADES TERAPEÚTICAS
La hoja de alcachofa, gracias a sus principios activos, posee propiedades
diuréticas, coleréticos, hepato estimulantes; disminuye los niveles séricos de
lípidos y colesterol. Los compuestos responsables de la actividad son
principalmente los ácidos cafeiquínicos y los flavonoides. Las hojas de
alcachofa poseen también una marcada actividad antioxidante.
Muchas fuentes de información mencionan que los principios activos de la
alcachofa se encuentran únicamente en sus hojas y no en otra parte como sus
brácteas o el corazón, pero estudios recientes demostraron que las brácteas
de alcachofa de algunas variedades poseen concentraciones importantes de
compuestos fenólicos con actividad antioxidante, es decir que contienen las
mismas especies de compuestos fenólicos que las hojas, y que las diferencias
entre estas partes vegetales son principalmente cuantitativas. Los principales
compuestos fenólicos encontrados en las brácteas fueron el ácido 1,5-O-
dicafeilquínico (cinarina), seguido del ácido clorogénico y la 7-O-glucuronida.
Otro compuesto que se puede encontrar en las brácteas de alcachofa es el
ácido cafeico, que al igual que el ácido clorogénico tiene actividad biológica de
gran importancia como antioxidante, antiviral, antibacteriano y antifúngico(14,
15).Aunque estas drogas carecen de toxicidad, pueden producir alergia,
especialmente en personas sensibles a productos provenientes de especies de
la familia Asteraceae(12).
La alcachofa presenta dos principales componentes que ayudan mucho en sus
propiedades curativas una es la Cinarina que ayuda a proteger el hígado y otra
la Inulina que nos ayuda a depurar impurezas de la sangre como también el
colesterol malo del cuerpo.
El consumir alcachofa nos ayuda con los males del hígado debido a que la
Cinarina contribuye con la producción de la bilis en el mismo, llegando a
aumentar así la bilis nos ayuda con la digestión de los alimentos y previene
enfermedades relacionadas con la digestión como la acidez intestinal.
12
También posee magnesio y hierro la cual contribuye a combatir la anemia,
también podemos encontrar vitamina B y especialmente la B3 o Niacina que
transforma los hidratos de carbono en energía para un buen funcionamiento del
sistema nervioso. Nos puede ayudar mucho con el nerviosismo, la ansiedad, la
depresión, entre otros similares.
Se recomienda mucho consumirlo en caso de diabetes o principios de ella, ya
que contiene Inulina que ayuda a bajar la azúcar que tenemos en la sangre, es
muy común en las plantas del tipo compuestas como la alcachofa. Esta misma
propiedad nos colabora a disminuir el nivel de colesterol malo y sube el poder
de absorción de calcio de nuestro cuerpo.
En medicina natural se utilizan profusamente, las alcachoferas mismas (o el
jugo resultante de la cocción de sus hojas, o bien preparados a base de
concentrado), para tratar la anemia, la diabetes, el estreñimiento, los cálculos
de la vesícula biliar, la gota o el reuma. Además de ser digestiva, esta verdura
es altamente diurética y muy rica en minerales, vitaminas y fibra. Las
propiedades diuréticas y digestivas de la alcachofera, permiten que el hígado
aumente la producción de bilis, que favorece la digestión de alimentos, reduce
los niveles de colesterol al facilitar su expulsión del organismo y es un hepato
regenerativo, es decir, regenera las células del hígado. También ayuda a la
vesícula biliar, estimulando la producción de los jugos biliares, previniendo la
formación de cálculos. Por otro lado, su bajo contenido en calorías y su efecto
contra el hígado graso hace que sea especialmente aconsejable en dietas para
adelgazar (13, 14)
1.8 .PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS
a) Clasificación terapéutica: Plantas medicinales colagogas y protectoras
hepáticas.
b) Colagogo/colerético. Las hojas de alcachofa han demostrado en ensayos
in vivo aumentar la producción y la eliminación de bilis debido a la presencia de
los derivados del ácido cafeico (cinarina principalmente).
13
En un estudio post-comercialización con una duración de 6 semanas, se ha
comprobado el efecto colerético en 557 pacientes con trastornos digestivos y
hepatobiliares. Se observó una disminución significativa de los síntomas de la
dispepsia (dolor abdominal, flatulencia, náuseas).
C) Protector hepático. Se ha comprobado que la alcachofa tiene un efecto
hepatoestimulante y hepatoprotector frente al tetracloruro de carbono.
D) Hipolipemiante. En ratas y humanos se ha comprobado también un efecto
hipolipemiante.
El extracto de alcachofa inhibe de forma indirecta a la hidroximetil-glutaril-
coenzima A-reductasa (HMGCoA-reductasa) de modo dependiente de la dosis
y del tiempo. A una concentración de 0.1 mg/ml se produce una disminución de
la actividad de la HMGCoA-reductasa del 20% y a 1 mg/ml asciende al 65%.
Se ha comprobado que la actividad es debida al cinaratriósido y sobre todo a
su genina luteolina. Además aumenta la eliminación de bilis que tiene un efecto
coadyuvante facilitando el drenaje del colesterol (14).
1.9. EFECTOS ADVERSOS
No se han descrito reacciones adversas a las dosis terapéuticas
recomendadas. A altas dosis, en tratamientos crónicos o en individuos
especialmente sensibles se pueden producir las reacciones adversas
siguientes:
Alérgicas/dermatológicas. La droga posee un potencial medio de
sensibilización por vía tópica por lo que raramente puede producir reacciones
de hipersensibilidad o dermatitis por contacto. Además de estas reacciones
adversas, se han recogido en la base de datos FEDRA (Farmacovigilancia
Española, Datos de Reacciones Adversas) del Sistema Español de
Farmacovigilancia datos sobre posibles reacciones adversas:
Hematológicas. Púrpuras.
Oculares. Diplopía.
14
Endocrinas. Hipertiroidismo.
Osteomusculares. Espasmos musculares.
Hidroelectrolíticas. Hipocalcemia.
Generales. Edema.
1.10. CONTRAINDICACIONES
Las principales contraindicaciones y efectos secundarios de la alcachofa son:
Hipersensibilidad a la alcachofa.
Debe utilizarse con precaución en la litiasis biliar, ya que por sus efectos
colagogos y coleréticos puede producir cólicos biliares.
Está especialmente contraindicada en caso de obstrucción biliar.
Está contraindicada durante la lactancia debido a que pasa a la leche materna
a la que le da un sabor amargo desagradable, además que puede disminuir la
secreción de leche (13, 14).
2. ASPECTOS DE BROMATOLOGÍA
2.1 LA ALIMENTACIÓN DEL FUTURO
Entre otras razones: el rápido crecimiento poblacional, los daños al medio
ambiente y la inadecuada distribución de los alimentos, desde hace algunos
años la pregunta de los expertos en materia alimentaria y de gran parte de la
población general es: ¿Habrá suficientes alimentos para todos? Unos 2.000
millones de personas carecen de seguridad alimentaria. En los últimos 20 años
la producción de alimentos de muchos países ha sido menor que el crecimiento
de la población, especialmente en el Continente Africano donde se registró
reducción en la producción de alimentos por persona, en 31 de 46 países
africanos (15).
15
En términos de producción de alimentos y capacidad de adquirirlos, los países
se dividen en tres grupos:
1) Los que tienen la capacidad agrícola para ser autosuficientes La
alimentación del futuro: Nuevas tecnologías y su importancia en la nutrición de
la población en la producción de alimentos;
2) Los que no son autosuficientes en la producción de alimentos pero tienen
otros recursos que les permiten importar suministros alimentarios adecuados;
3) Los que no son autosuficientes en la producción de alimentos y no poseen
los recursos financieros necesarios para cubrir el déficit con importaciones.
Aproximadamente unos 3.800 millones de habitantes, casi dos tercios de la
población mundial, viven en países de bajos ingresos con déficit de alimentos,
es decir en el grupo 3. En estos países millones de personas padecen hambre,
malnutrición y aun inanición cuando fracasan las cosechas (15).
2.2. LAS DIFICULTADES EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMMENTOS
Es debido a varios factores, entre los que se incluyen que las superficies
arables son limitadas ya que las superficies utilizables ya están en uso, a la
contracción del tamaño de las fincas lo que significa la distribución de la tierra
en pequeñas parcelas poco productivas, a la degradación de la tierra y a
problemas de riego. En el mundo, unos 825 millones de personas están
crónicamente malnutridas, de acuerdo con una estimación reciente de la FAO y
la mayoría de estas personas viven en países de bajos ingresos con déficit de
alimentos, que además tienen las tasas más altas decrecimiento de la
población. Se calcula que en el año 2050, unos 6.000 millones de personas
vivirán en países que hoy tienen déficit alimentario (15, 16).
2.3. ALIMENTOS FUNCIONALES
El concepto de alimentos funcionales, se viene empleando desde los años 80 y
surge en Japón, sin embargo no es hasta 1999 cuando se define formalmente
que “un alimento funcional es aquel que contiene un componente, nutriente o
no nutriente, con efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo,
con un efecto añadido por encima de su valor nutricional y cuyos efectos
16
positivos justifican que pueda reivindicarse su carácter funcional o incluso
saludable” (17).
Entre algunos ejemplos de alimentos funcionales, destacan aquellos alimentos
naturales que contienen ciertos minerales, vitaminas, ácidos grasos,
fitoesteroles, fibra, sustancias antioxidantes, los alimentos modificados y
enriquecidos en este tipo de sustancias y los probióticos como el yogurt . Se
han descrito efectos beneficiosos del uso de estos alimentos en el crecimientoy
desarrollo, metabolismo o utilización de nutrientes,defensa antioxidante,
sistema cardiovascular, fisiología o funcionamiento intestinal y funciones
psicológicas y conductuales. Si bien son reconocidos mundialmente, es
necesario definir adecuadamente y normar sobre los alimentos
funcionales, para evitar confusiones en el público general y establecer
claramente de que se trata y que beneficios pueden obtenerse al usar estos
alimentos, por lo que se propone que cada país o región debe regular las
alegaciones sanitarias, es decir, la información dirigida al consumidor sobre los
efectos favorables que este tipo de alimentos ejercen para la nutrición y para la
prevención de enfermedades (18).
Entre las tendencias en el desarrollo de los alimentos funcionales destacan la
reducción del contenido en calorías, el desarrollo de productos con menor
contenido en grasas o con grasas más saludables, productos de bajo índice
glicémico, entre otros. También destacan entre los esfuerzos recientes en
términos de alimentos funcionales los estudios sobre fitoestrógenos y
fitoesteroles , fructooligosacáridos, polifenoles y ácidos grasos omega 3(18).
2.4. ALIMENTOS ORGÁNICOS, BIOLÓGICOS O ECOLÓGICOS.
Son alimentos que se publicitan como aquellos “que cuidan tanto la salud de
los consumidores como el equilibrio del medio ambiente en que se producen”.
El éxito de estos productos se basa en que se consideran más saludables y
más seguros (al ser producidos de forma más “natural”), por lo que los
consumidores están dispuestos a pagar más por ellos, porque se sienten más
conscientes de sus beneficios no sólo para el que los consume sino también
para la protección del medio ambiente y para el bienestar de los animales. Su
17
principal atractivo consiste en la baja o inexistente carga de pesticidas usados
en su producción, aun cuando este factor se ha vuelto más difícil de controlar a
medida que su demanda ha aumentado.
El mayor inconveniente para su compra, es su mayor precio y que
generalmente su disponibilidad está limitada a unos pocos mercados. Entre las
variedades de alimentos elaborados biológicamente, los huevos, vegetales y
frutas son los que atraen a más compradores. Aun cuando su consumo se ha
disparado en los últimos años especialmente en países europeos,
recientemente se han cuestionado los beneficios de estos alimentos en
términos de bioseguridad y de costo, sobre todo por la eficiencia e inocuidad de
los pesticidas de reciente desarrollo (19).
2.5 ALIMENTOS TRANSGÉNICOS
Alimentos que han sido manipulados genéticamente, eliminando o añadiendo
genes, bien de la misma especie o de otras distintas. También se conocen
como Organismos Modificados Genéticamente (OMG). Las modificaciones
pueden incluir cambios en los genes del mismo organismo, como en el caso del
primer tomate modificado que se cultivó, en el que se suprimió un gen
responsable de su apariencia (color y sabor) y del tiempo de conservación o
puede tratarse de un organismo transgénico que lleva el gen de otra especie,
(un gen específico de un mamífero, por ejemplo, se introduce en el ADN de un
cereal). Ambos ejemplos son de organismos modificados genéticamente, pero
solo el segundo caso es un organismo transgénico (20).
Se transfiere ácido desoxiribonucleico (ADN) del genoma de un organismo
(donador) al genoma de otro (receptor). El ADN a transferir debe conocerse en
detalle y saber que nueva característica va a conferirle al organismo receptor.
También es posible simplemente insertar más copias de un ADN que interesa
que el organismo receptor produzca en mayor cantidad o más eficientemente.
El ADN a insertar puede ser modificado cuanto sea necesario, agregarle
secuencias reguladoras deseadas e incorporarlo al nuevo organismo mediante
técnicas de transformación (20).
18
Algunas de las técnicas de transformación son físicas como la electroporación
de protoplastos (células sin pared celular), la micro inyección y la bio balística,
mientras que existen también las biológicas como el uso de Agrobacterium
tumefaciens que de manera natural infecta a ciertas plantas incorporando la
secuencia transgénica. Ya existen bacterias que producen insulina humana
para el tratamiento de la diabetes, otras que producen hormonas y factores de
crecimiento de animales para mejorar la cría de ganado, bacterias capaces de
degradar el petróleo, entre otras.
Los cambios que se producen insertando ciertos genes en plantas, han
resultado en la producción de cultivos que poseen resistencia a insectos,
herbicidas y virus y también se han conseguido cambios fenotípicos que
incluyen la maduración retardada y el cambio de color de las flores. Estos
cambios, sobre todo en cuanto a resistencia a plagas y herbicidas se han
logrado en soya, maíz, papa, café, algodón, canola, arroz, tomate, trigo, etc
El caso del arroz dorado(Golden Rice) merece especial mención. Para la
producción de este alimento, se insertan los genes que llevan a la síntesis y
acumulación de betacaroteno en el grano de arroz. La intensidad del color
dorado, es indicio de la acumulación de betacaroteno en el endospermo. Desde
que se produjo por primera vez en 1999, se han generado nuevas líneas con
mayor contenido de betacaroteno cuya principal fuente de energía es el arroz.
A nivel mundial existe gran preocupación por las consecuencias que el manejo
genético de alimentos pueda tener sobre la salud y el futuro de la humanidad.
Las principales preocupaciones se centran en las mutaciones por
recombinación genética, la aparición de alergias por consumo de alimentos
transgénicos, la producción de animales gigantes o fenotípicamente alterados y
el daño que se puede causar al medio ambiente. Hasta el momento no existe
evidencia científica de que los OGM representen un riesgo a la salud humana.
Sin embargo los organismos genéticamente modificados destinados a consumo
humano son sometidos a evaluaciones de inocuidad alimentaria y dependiendo
del país en donde se consuman es el tipo de pruebas que se aplican (21, 22).
19
2.6. INOCUIDAD DE LOS ALIMENTOS OBTENIDOS POR MEDIO
BIOTECNOLÓGICOS.
De acuerdo a la FAO el procedimiento del análisis de riesgos, para garantizar
la inocuidad de los alimentos obtenidos por medios biotecnológicos, consta de
tres elementos; la evaluación, la gestión y la comunicación de riesgos. En estos
análisis se evalúan:
a) Efectos directos sobre la salud o toxicidad,
b) Tendencias a una reacción alérgica (alergenicidad),
c) Componentes específicos con sospecha de tener propiedades nutricionales
o tóxicas,
d) Estabilidad del gen insertado,
e) Efectos nutricionales,
f) Cualquier efecto no deseado que pudiera producirse por la inserción
genética (23).
2.7. NUTRIGENÓMICA Y NUTRIGENÉTICA
La nutrigenómica, es una ciencia que busca dotar de una explicación molecular
al modo en que los productos químicos ingeridos por la dieta, pueden alterar el
estado normal de salud, alterando la estructura de la información genética . Se
describen dos vertientes la Nutrigenómica que estudia el efecto de ciertos
nutrientes sobre la regulación de la expresión genética y la nutrigenética que
analiza la respuesta de la estructura genética particular del individuo a ciertos
nutrientes (24).
Algunos postulados de la nutrigenómica incluyen:
1) Bajo ciertas circunstancias y en algunos individuos, la dieta puede ser un
factor de riesgo serio para desarrollar ciertas enfermedades.
2) Componentes moleculares de la dieta pueden actuar en el genoma humano,
tanto directa como indirectamente alterando la estructura genética o su
expresión.
20
3) El grado en el que la dieta influye en el equilibrio entre salud y enfermedad
dependerá de la estructura genética individual.
4) Algunos genes regulados por la dieta son propensos a jugar un papel en el
establecimiento, incidencia y progresión de las enfermedades crónicas.
5) La intervención nutricional basada en el conocimiento de los requerimientos
nutricionales, estado nutricional y genotipo puede ser utilizada para prevenir,
mitigar o curar enfermedades crónicas.
2.8. NANOTECNOLOGÍAS
Otras tecnologías emergentes que van a tener impacto en un futuro son las
llamadas nanotecnologías que consisten en la manipulación de la materia a
escala del nanómetro.
La inclusión de nanopartículas permitirá controlar desde la composición de
suelos, pasando por la calidad y cantidad de agua, hasta la productividad de
las cosechas controlando el uso y cantidad de pesticidas a utilizar, colocando
pequeñas partículas directamente a la planta.
En cuanto al alimento, por medio de esta nueva tecnología pueden hacerse
modificaciones en composición del alimento, control de maduración, estimación
de vida útil, etc. En el área de industrialización es posible controlar el
empacado y control de calidad de los productos, produciendo cambios de color
por temperatura o radiación, cambios al expirar el producto, entre otros. Así ya
se han obtenido alimentos empacados que cambian de color cuando la comida
que contienen se daña, alertando a los fabricantes durante el proceso de
fabricación y, en última instancia, al consumidor final (25,26).
Las principales áreas de evolución del campo de los envases de alimentos, se
dirigen al desarrollo y uso del envasado activo e inteligente entre los que
destacan los indicadores tiempo- temperatura. En el envasado activo el objetivo
es integrar mecanismos que controlen la calidad y seguridad del producto que
contienen. Reguladores de humedad, absolvedores de oxígeno, envases
antimicrobianos, etc. son algunos ejemplos. En lo que respecta a los “envases
inteligentes”, en un futuro no muy lejano, los consumidores se encontrarán con
21
envases marcados con sistemas que reaccionarán (por ejemplo, con cambios
de color) ante cambios de temperatura producidos en el interior del envase,
marcadores que indicarán la concentración y el nivel de vacío o de gas en su
interior, el nivel de degradación del producto y un sinfín de nuevas
posibilidades según evolucione la tecnología (26).
22
CAPÍTULO II
3. MATERIAL Y MÉTODOS(27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41)
3.1. MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO.
Las muestras a analizar son las hojas que quedan después de la
industrialización de las alcachofas. Las plantas de alcachofas proceden en el
Anexo Villacurí Ica
3.2. TRATAMIENTO DE LA MUESTRA
Obtención de Hojas de alcachofas
Los procesos para obtener hojas de alcachofas se proponen en el fluxograma
siguiente
FLUXOGRAMA N° 01
PROCESOS PARA OBTENER HOJAS DE ALCACHOFAS
23
FRUTO PARA CONSERVA
RESIDUOS
HOJAS
Con Cuchillo de acero inoxidable
Organoléptica
Adquisición
Beneficio
SEPARACION DE PARTE
COMESTIBLE
SELECCIÓN
ALCACHOFAS
3.3 OBTENCION DE EXTRACTOS
A) OBTENCIÓN DE EXTRACTO ETANÓLICO
Los procesos se ilustran en el fluxograma siguiente:
FLUXOGRAMA N° 02
PROCESOS PARA OBTENER EXTRACTO ETANÓLICO DE HOJAS POS
COSECHA DE ALCACHOFAS
24
ETANOL
EXT. ETANÓLICO
CONCENTRACIÓNLIQUIDO
FILTRADO 2MARCO
DESECHAR
FILTRACIÓN
MACERACIÓN
7 DÍAS
LIQUIDO FILTRADO 1
FILTRACIÓN
MARCO
MACERACIÓN 21 DÍAS
MATERIAL SECO Y MOLIDO
B) OBTENCIÓN DE FRACCIONES DEL EXTRACTO ETANÓLICO
FLUXOGRAMA N° 03
OBTENCIÓN DE LAS FRACCIONES
25
Concentrar
Fracción D Fracción E
Lavar con agua destilada. Filtrar. Secar con Na2SO4 anhidroFracción C
Saturar con Na2SO4 anhidro 0.1 g/mL y extraer con CH2Cl2: EtoH 3:2
Fase OrgánicaFase Acuosa
Alcalinizar con NH4OH y extraer con CH2Cl2
Fase OrgánicaFase Acuosa
Fracción B
DESECHARMarco Solución Ácida
Concentrar a sequedad.
Disolver en HCl 1%.
Calentar a 50° C x 10´ y filtrar.
MARCOExtracto EtanólicoRetirar 50 mL concentrar FA
Maceración en etanol
Hojas secas y molidas de alcachofas
C) OBTENCIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO Y SU FRACCIÓN
ACTETATO DE ETILO
El extracto acuoso será obtenido por cocción.10 g del material seco y molido
será sometido a una cocción de tres minutos usando agua como solvente. Se
filtró y completó a 100 ml con solvente. De este modo se obtiene el extracto
acuoso. A partir de este extracto se obtuvo la fracción o extracto acetato de
etilo. Los procesos se ilustran en el fluxograma siguiente:
FLUXOGRAMA Nº 4
PROCESOS PARA OBTENER LA FRACCIÓN DE ACETATO DE ETILO
26
Concentrar a presión y temperatura reducida
Fracción de EtOAc
Enfriar y extraer con acetato de etilo
Fase Orgánica Fase Acuosa
Extracto AcuosoMarco
Cocimiento en 100 ml de H2O hasta 3 minutos. Filtrar. Añadir agua hirviente csp 100 mL
10 g DE MATERIAL SECO Y MOLIDO
3.4. CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PROCESO.
a) Análisis Organoléptico las hojas pos cosecha secas y molidas
Utilizando los órganos de los sentidos se determinó: color, olor, sabor y aspecto
b) Caracterización del extracto etanólico de hojas de alcachofas
Utilizando los órganos de los sentidos se determinó: color, olor, sabor y aspecto
3.5. DETERMINACIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS
La determinación del tipo de metabolitos secundarios presentes en la especie
vegetal estudiada se realizaron con diferentes reacciones de coloración y/o
precipitación y frente a diferentes extractos y/o sus fracciones; así tenemos:
REACCIONES FRACCIÓN Y/O EXTRACTO
Cloruro férrico A, Acuoso
Solución de gelatina A
Liebermann-Burchard B, C, EtOAc
Borntrager B, EtOAc
Dragendorff, Wagner y Hager C, D
Mayer C, D
Shinoda A, D, E, EtOAc, Acuoso
Rosenheim D, E
Prueba de espuma Acuoso
A. REACCIÓN DE CLORURO FÉRRICO.
Para determinar compuestos fenólicos
Se ensayó en la Fracción A y extracto acuoso
Procedimiento
Se coge 0,5 ml de muestra a analizar, se coloca en un pequeño vial y se
agregó 2 ml de solución de FeCl3 al 1 %. Se considera positiva la aparición de
coloraciones azul, verde o negra. Los resultados se comparan con un blanco
B. REACCIÓN DE GELATINA 1% EN NaCl 10 %.
Para determinar taninos.
Se ensayó en la fracción A y extracto acuoso
Procedimiento
27
En un tubo de ensayo se colocan 3 ml de solución del reactivo gelatina 1 % en
NaCl 10% y se agrega 0.5 ml de la muestra a analizar. La formación de un
precipitado o turbidez blanco o crema es indicativa de presencia de taninos.
Se compara contra un blanco.
C. REACCIÓN DE SHINODA.
Para determinar flavonoides.
Se ensayó en la fracción acetato de etilo y fracciones E, A, D
Procedimiento
Se coge un vial pequeño y se agrega 0.3 ml de fracción acetato de etilo a
analizar y se le añaden unas 5-8 partículas de limadura de magnesio y
seguidamente se añaden 3-4 gotas de ácido clorhídrico concentrado.
Es positivo si se observa la aparición de una coloración anaranjada o roja.
La fracción E procedente de su concentración en la estufa es llevada a la
refrigeradora por 24 horas para su enfriamiento entre 5-10 ºC y se filtra.
Nuevamente se lleva a la estufa hasta sequedad y se agregan unos ml de
etanol para disolver la fracción E. Se cogen 0.3 ml de este material y se
procede a la determinación de flavonoides como se describió líneas
Arriba.
Ambos procesos se comparan contra sus respectivos blanco.
Se considera la reacción positiva si se producen aparición de colores de tonos
naranjados a rojizos.
D) REACCIÓN DE LIEBERMAN BURCHAR
Para determinar Esteroides y/o Triterpenos
Se realizó en las fracciones B,C y acetato de etilo
Procedimiento
Unos mg de muestra disuelta en diclorometano, se agrega 2 - 3 gotas de ácido
acético, se mezcla y se adiciona unas gotas del reactivo solución de anhídrido
acético/H2SO4 50:1.
Se considera positiva la aparición de un color azul, verde o anaranjado.
E) REACCION DE BORTRAGUER
Para determinar Nafto y/o Antraquinonas
Se realizó en las fracciones B, C y acetato de etilo
28
Procedimiento
Unos mg de muestra se disuelven en 1 mL de CH2Cl2 y se agrega 2 mL de
solución acuosa de NaOH al 10%, se agita suavemente y se observa el color
que toma la fase acuosa.
Se considera positivo si la fase acuosa se torna de color rojo.
F) REACCIÓN DE ROSEMHEIN.
Para determinar leucoantocianidinas y/o catequinas.
Se determinó en el extracto acuoso y fracción A y D
Procedimiento
Se coge un tubo de ensayo y se colocan 2 ml de muestra a analizar, sé agrega
1 ml de HCl concentrado, se pone en baño maría hirviente 15 minutos, se
retira, se enfría y luego se adicionan 2 ml de H2O y 3 ml de alcohol amílico.
Agitamos y dejamos en reposo por 10 minutos y luego observamos el color en
la fase amílica.
Se considera positiva la aparición de un color que va desde el carmesí oscuro
hasta rosado débil, esto para leucoantocianidinas y color marrón para
catequinas.
G) REACCIONES PARA DETERMINAR PRESENCIA DE ALCALOIDES
REACCIÓN DE DRAGENDORFF
(Se prepara el reactivo mezclando 8 g de Bi (NO3)3 5H2O en 20 mL de HNO3
con 2,72 g de KI en 50 mL de agua).
Procedimiento
Se acidifica el extracto con gotas de HCl al 1% y se añaden 3 gotas del
reactivo.
La aparición de un precipitado anaranjado o rojo indican que la reacción es
positiva.
REACCIÓN DE WAGNER
(El reactivo se prepara mezclando 1,25 g de I2 más 2 g de KI/5 mL de H2O diluir
hasta 100 mL).
Procedimiento
Acidificar 0,3 mL del extracto con HCl al 1% se añade 2 ó 3 gotas del reactivo.
La aparición de un precipitado marrón indicará que la reacción es positiva.
29
REACCIÓN DE HAGER
(El reactivo es una solución saturada de ácido pícrico).
Procedimiento
0,3 mL de extracto se acidifica con HCl al 1% y se añade 3 gotas del reactivo.
La aparición de un precipitado crema-amarillo indicará que la reacción es
positiva.
REACCIÓN DE MAYER
(El reactivo se prepara mezclando 1.36 g de HgCl2/60 mL de agua con 5 g de
KI/10 mL de agua y completándose a un volumen de 100 mL)
Procedimiento
0,3 mL de muestra se acidifican con HCl al 1% y se añaden 3 gotas de
reactivo. La aparición de un precipitado amarillo indicará reacción positiva al
reactivo.
H) PRUEBA DE FLUORESCENCIA
Para determinar cumarinas
Se realizó en la fracción B
Procedimiento
Se obtienen tiras de papel filtro de 1.5 cm de ancho por 6 cm de largo. Para
cada a extracto a ensayar se utiliza una tira de papel y se procede como sigue:
Se marca tenuemente con lápiz tres puntos equidistantes; en el primero y
segundo punto se impregna 1 gota del extracto a ensayar, al tercer punto 1
gota de KOH 0,5 M; se espera que sequen; y luego al primer punto se agrega 1
gota de KOH 0,5 M y se espera que seque. Seguidamente se observa a la luz
ultravioleta de 366 nm de longitud de onda. La aparición de fosforescencia en
el primer punto es indicativa de la presencia de cumarinas.
I) PRUEBA DE LA ESPUMA
Para determinar saponinas.
Se realizó en el extracto acuoso
Procedimiento
En un tubo de ensayo de 13 x 100 se colocan 10 mL de extracto acuoso 10 %.
Se tapa y se agita fuertemente durante 1 minuto.
30
La presencia de saponinas será indicada por la formación de espuma que
persistirá por 30 minutos y a una altura no menor a 1 cm.
3.6. DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICO BROMATOLÓGICA
DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO OBTENIDO DE HOJAS POS COSECHA
DE LAS ALCACHOFAS.
Se determinó:
A. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD
Método Gravimétrico
1° Fundamento:
El método se basa en la destilación del agua del material analizado y por la
pérdida de peso del material analizado se juzga el % de agua
2° Procedimiento:
Se prepara la muestra, se exprime hasta no obtener más jugo lo cual
denominamos bagazo de manzana chilena.
Se separan 10 g de este material y se colocan en una cápsula de porcelana de
peso conocido.
Se lleva a sequedad en la estufa 102 °C por 60 minutos, se retira, se coloca en
el desecador para que enfríe y se pesa.
3° Cálculos:
El % de humedad se halla con la relación siguiente:
% de H =
Perdida peso x 100 g
Donde:
% H= g de agua en 100 g del material analizado
Pérdida de peso: Es la diferencia del peso inicial o muestra hidratado menos el
peso final o muestra deshidratada.
g = peso de muestra analizada
100 Factor para expresar en 100 %
31
B. DETERMINACIÓN DE CENIZAS
Método Gravimétrico
1° Fundamento:
El método se basa en destilación de los componentes orgánicos del material a
analizar a una temperatura de 550 - 560 °C y el residuo de la ignición, parte
inorgánica que queda es la ceniza que se pesa y se expresa como %.
2° Procedimiento:
Se cogen 5 g del material a analizar (material seco).
Se colocan en una cápsula de peso conocido y se lleva a la acción del calor
suave, primero para carbonizar la muestra. Hasta cuando cese el
desprendimiento de humo.
La cápsula con el material carbonizado se lleva a la mufla a 550 - 560 °C por 2
horas. Tiempo después del cual se pasa al desecador para que enfríe y
posteriormente se pese.
3° Cálculos
% Cen = Ceniza hallada x 100
5
Donde:
% Cen = g de cenizas en 100 g del material a analizar
Ceniza hallada = diferencia de peso entre cápsula con cenizas y peso de
cápsula vacía.
5 = g de material analizado
100 = para referir a porcentaje
C. DETERMINACIÓN DE GRASA
Método de extracción contínua de Soxhlet
1° Fundamento:
El método se basa en la capacidad que tienen los solventes apolares para
disolver las grasas del material con el cual se ponen en contacto. En este
método el material que se analiza se encuentra en un cartucho de papel filtro
que es depositado en la cámara de extracción del equipo soxhlet lugar donde
estará en repetidas oportunidades en contacto con el solvente hasta que por
una simple inspección el operador determina que el solvente ya no extrae más
grasa. Finalmente el solvente se destila dejando en libertad la grasa que se
pesa y se expresa en %.
32
2° Reactivos:
Hexano
Éter etílico
3° Procedimiento:
Se escoge el equipo de soxhlet y se determina el tamaño de cartucho de papel
de filtro a preparar. Se preparó un cartucho que permite acomodar 10 g de
material a analizar. El cartucho con la muestra se introducen a la cámara de
extracción del equipo.
La cámara de extracción se conecta al balón y refrigerante del equipo
sujetándose con sus respectivas pinzas. Por la parte superior del refrigerante y
con la ayuda de un embudo se agrega la mezcla hexano- éter etílico 1:1 hasta
que la cámara este llene y se discurra al balón. Se repite el llenado de la
cámara pero esta vez sin que se discurra la mezcla al balón. Se enciende el
plato calefactor y se mantiene así por dos horas durante este tiempo han
o0currido doce reciclados de la mezcla de solventes. Se retira el balón con el
producto del trabajo y se destila el solvente hasta una tercera parte de su
volumen. La grasa y un poco de solvente que aún queda se ponen en un vaso
de precipitados de peso conocido y se lleva a la estufa a 40- 45 ºc para la
eliminación total del solvente. Por diferencia de pesos entre el peso del vaso
con grasa y del vaso sin grasa se juzga el contenido de grasa.
4ºCalculos
El contenido de grasa se expresa de acuerdo a la siguiente relación:
% G =
Pg x 100
Donde:
% = g de grasa en 100 g de muestra analizada
P = gramo de grasa extraída
g = número de gramos de material analizado
100 = para referir a %
33
D. DETERMINACIÓN DE FIBRAS
Metodo de disgregación ácido-base
Disgregación ácida.
Se pesan 2 g del material desengrasado y se colocan en un vasdo de
precipitado9s de 600 ml,se añaden 200 ml de solución de ácido sulfurico 1.25
% y sed lleva a hervir por 2 horas cuidandop que el volumen no disminuya.
Luego se filtra el líquido ácido se desecha el residuop es lavado hasta reacción
negativa a acidez.
Disgregación alcalina
El residuo anterior se coloca en un vaso de precipitado9s de 600 ml,se añaden
200 ml de solución de hidroxido de sodio 1.25 % y se lleva a hervir por 2 horas
cuidando que el volumen no disminuya. Luego se filtra, el líquido ácido se
desecha el residuo es lavado hasta reacción negativa a alcalinidad.
Calculos
El residuo que se obtiene despues de las disgregaciones acida y basica
respectivamente se trata con unos ml de alcohol etilico y despues de eter etilico
se deja al ambiente unos 5 minutos y finalmmente se coloca en la estufa para
su secado.
Cuando el material esta seco, con la ayuda de una espatula pequeña sew
desprende del papel de filtro ,se recoge en una pequeña luna de reloj y se
pesa.
El peso obtenido se multiplica por 50 y se expresa como porcentaje.
E) DETERMINACIÓN DE PROTEINAS TOTALES
Método de Kjeldalh.
1º Fundamento:
Se funda en la transformación del nitrógeno orgánico en nitrógeno amoniacal
por acción del ácido sulfúrico caliente y ayudado por la presencia de sustancias
catalizadoras. Luego se realiza la destilación (Previa alcalinización) recibiendo
el amoniaco destilado en una cantidad exactamente medida de un ácido
valorado.
2º Procedimiento: Se realiza en tres pasos correspondientes:
A) Digestión: Se pesan 2 g de muestra problema desengrasada y se
coloca en el balón kjeldalh de 250 ml añadir 10 g de sulfato de potasio, 1 g de
sulfato de cobre y 25 mlo de ácido sulfúrico concentrado, calentar,
34
cuidadosamente para reducir al mínimo la formación de espuma, seguidamente
aumentar el calentamiento y hervir durante 1 hora hasta que la solución se
clarifique a color verde esmeralda y dejar enfriar.
B) Destilación: Conectar el balón al aparato de destilación, añadir a la
solución digerida 40 ml de agua destilada para diluirla, 40 ml de hidróxido de
sodio al 50%, agregar 3 ml de glicerol para impedir la formación de espuma.
El extremo terminal del condensador debe hallarse sumergido en un matraz de
500 ml contenido con 50 ml de ácido sulfúrico al 0.1 N y 2-3 gotas del indicador
rojo de metilo, destilar hasta que ya no se desprenda amoniaco lo que se va
determinando con ayuda de papel de tornasol, luego retirar el matraz con su
contenido y después desconectar el condensador.
C) Titulación: El destilado obtenido y recibido en H2SO4 0.1 N se titula. El
exceso de ácido se valora con la solución de hidróxido de sodio al 0.1 N hasta
que la solución vire a un color amarillo claro. Calcular la cantidad equivalente
de ácido sulfúrico que ha sido utilizado en la neutralización del amoniaco
liberado, para determinar el contenido de nitrógeno y expresarlos en
porcentajes.
3ºCalculos
Los cálculos se realizaron utilizando los siguientes datos:
(N1 x n1) – (N2 x n2) x 0.0014
N = ---------------------------------------- x 100
M
N1 = Normalidad del H2 SO4
N2 = Normalidad del NaOH
n1 = Cantidad del H2SO4 valorando en la titulación
n2 = Cantidad del NaOH gastado en la titulación
M = Peso de la muestra
4º Conversión a Proteínas.
Para calcular la cantidad de proteínas se multiplica el contenido en nitrógeno
por 6.38 que es el factor de conversión utilizado para las proteínas en general.
P = % N x F
N = Porcentaje de nitrógeno
F = factor de conversión (6.38)
35
F) DETERMINACIÓN DE CARBOHIDRATOS
Por diferencia
Para determinar el contenido de carbohidratos se realizó por diferencia de 100
menos la suma de los porcentajes de humedad, fibra, ceniza, grasa y proteínas
(C = 100 – H, F, C, G, P).
4. RESULTADOS
4.1. DEL MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO
Fueron hojas de la especie vegetal Cynara scolymus (alcachofa) que quedad
después de la separación de la parte comestible o industrializable de este
cultivo.
Las fotos de este material se adjuntan en el anexo.
4.2. DE LOS PROCESOS PARA OBTENER HOJAS DE ALCACHOFAS
El promedio del peso de las hojas de alcachofa por planta oscila entre
1.76 - 2.44 kg de hojas frescas/planta.
4.3. DE LA OBTENCIÓN DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO
De un kg de hojas recientemente separadas de la planta se obtiene
484.22 g de material y desde aquí se obtiene 438.00 g de material seco y
molido.
4.4. DE LA OBTENCIÓN DE EXTRACTOS
De 100 g de material seco y molido se obtienen 15.22 g de extracto etanólico
libre de solvente.
El extracto etanólico obtenido de 100 g de material seco y molido que fue
sometido al fraccionamiento produce:
0.76 g de fracción A
5.78 de fracción B
0.48 g de fracción C
3.90 g de fracción D
La fracción E no se cuantifica.
36
De 100 ml de extracto acuoso al 10 % se obtiene 1.24 g de fracción acetato de
etilo.
4.5. DE LA CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PROCESO
A) De las características de material seco y molido
Los resultados se presentan en el cuadro siguiente:
CUADRO Nº 1. CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE LAS HOJAS
POS COSECHA SECAS Y MOLIDAS DE LAS ALCACHOFAS.
MUESTRA COLOR OLOR SABOR ASPECTO
Hojas de
alcachofas
secas y
molidas.
Verde
blanquecino
planta
Amargo
astringente Algodonoso
Fuente: Las autoras del trabajo
B) De las características de los extractos
Los resultados se presentan en el cuadro siguiente:
CUADRO Nº 2. CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE LOS
EXTRACTOS DE HOJAS SECAS Y MOLIDAS DE ALCACHOFAS
MUESTRA COLOR OLOR SABOR ASPECTO
EX.ETANOLICO
FRACCIÓN A
Verde
intenso
inodoro Amargo Liquido
denso
FRACCIÓN B Verde
intenso
inodoro Amargo Liquido
denso
FRACCIÓN C Ámbar
tenue
Inodoro Sin sabor
característico Ceroso
FRACCIÓN D Ámbar inodoro Amargo Liquido
aceitoso
EX. ACUOSO Ámbar
intenso
Amargo
astringente
Infusión de
planta Turbio
FRACCIÓN
ACETATO DE
Ámbar Liquido
37
ETILO tenue Inodoro Amargo aceitoso
Fuente: Las autoras.
4.6 DE LA INVESTIGACIÓN CUALITATIVA DE POLIFENOLES.
Los resultados se muestran en el cuadro siguiente:
CUADRO Nº 3. RESULTADOS DE LAS DETERMINACIONES DE
METABOLITOS SECUNDARIOS EN LOS EXTRACTOS Y FRACCIONES
OBTENIDOS DE HOJAS SECAS Y MOLIDAS DE HOJAS POS COSECHA
DE ALCACHOFAS.
ENSAYO FRACCIÓN RESULTADO PRESENCIA
DE
TRICLORURO
FÉRRICO
Fracc. A
Ext. Acuoso
Positivo
Positivo
Compuestos
Fenolicos
GELATINA 1 %
/NaCl 10 %
Fracc. A
Ext. Acuoso
Positive
Positivo
Taninos
Taninos
SHINODA Frac. A
Acetato etilo
Frac. D y E
Positivo
Positivo
Positivo
Flavonoides
Flavonoides
Flavonoides
BORTRAGER Frac. B
Acetato de
etilo
Positivo Quinonas
LIEBERMAN
BUCHARD
Frac. B
Frac. C
Acetato de
etilo
Positivo
Positivo
Triterpenos
Triterpenos
38
ROSENHEIM Frac. A y D
Ext. Acuoso
Acetato de
etilo
Negativo
Negativo
Negativo
DRAGERNDORFF Frac. C Positivo
Alcaloides
MAYER Frac. C Positivo
HAGER Frac. C Positivo
WAGNER Frac. C Positivo
DE LA ESPUMA Ext. Acuso Positivo
FLUORESCENCIA Frac. B Positivo cumarinas
Fuente. Las autoras del trabajo
4.7 DEL ANÁLISIS QUÍMICO BROMATOLÓGICO DEL MATERIAL SECO Y
MOLIDO.
Los resultados se presentan en el cuadro siguiente:
CUADRO Nº 4
RESULTADOS DEL ANÁLISIS QUÍMICO BROMATOLÓGICO PROXIMAL
DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO OBTENIDO DE LAS HOJAS POS
COSECHA DE LAS ALCACHOFAS.
COMPONENTE DETERMINADO %
HUMEDAD 15.20
CENIZAS 7.90
GRASA 1.68
FIBRAS 24.30
PROTEINAS 12.44
CARBOHIDRATOS 48.52
Fuente. Los autores del trabajo
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CAPÍTULO III
5. DISCUSIÓN
Para la elaboración del proyecto del presente trabajo se tuvo en
consideración los enormes volúmenes de cultivo de alcachofas que se
vienen registrando en nuestra región, Esto principalmente por la enorme
acogida que tiene las conservas de alcachofas las que son consumidas
a nivel mundial. Además se aprovecha que las condiciones climáticas
son ventajosas en Ica ya que permiten hasta dos cultivos anuales
mientras que en otras regiones nacionales e internacionales solamente
se cosecha un cultivo por año. Para la obtención de conservas de
alcachofas solamente se utiliza la inflorescencia inmadura del cultivo que
es conocida como el corazón de la alcachofa y que representa el 5 – 10
% del peso total de la planta utilizada generándose una gran cantidad de
residuo agrícola constituido principalmente por hojas, tallos y brácteas
de alcachofas. En el presente estudio nosotras decidimos investigar si a
las hojas pos cosecha de alcachofas se les podrían dar un uso diferente
al que habitualmente ya tienen. Y primero desarrollamos actividades
para determinar qué tipos de metabolitos secundarios estarían presentes
en estas hojas motivo por lo cual obtuvimos extracto etanólico y acuoso
y a partir de estos extractos fracciones de ellos con el propósito de
ejecutar reacciones de precipitación y/o coloración más afín de que se
determine los tipos de metabolitos secundarios tiene las hojas en estudio
y determinamos la presencia de compuestos de naturaleza fenólica,
taninos, flavonoides, quinonas, cumarinas, Triterpenos, saponinas y
alcaloides; es decir una gama de metabolitos secundarios a muchos de
los cuales se les ha determinado actividad biológica benéfica para la
salud. Esta parte de nuestro trabajo está en concordancia con lo
reportado por abu-Reidah(30), Fratiani F(31), Araya J(33),Ferreira A(34) y
Boncun B(35) quienes reportan la presencia de metabolitos secundarios
reportados por nosotras. En nuestro medio, los residuos agrícolas del
cultivo de alcachofas son destinados a la alimentación de animales
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domésticos pero su aceptación es poca probablemente por su alto
contenido de metabolitos secundarios que le infieren un fuerte sabor
amargo a las hojas lo que no permite que la incorporación a la dieta sea
en porcentajes apreciables. Hernández R (36) determinó un contenido de
fibra bruta en el ensilado obtenido del secado al sol de la planta
completa de alcachofa pero sin la inflorescencia reportando un contenido
de 21.76 % de fibras con una digestibilidad en caprinos machos que
alcanzó a 60.61 % sin embargo el ensilado fue poco aceptado
probablemente por su sabor amargo. En nuestro trabajo hemos
determinado que el material seco y molido de hojas pos cosecha de
alcachofas tiene 24.30 de fibra bruta y 12.44 % de proteína vegetal estos
halagadores valores nutricionales para la alimentación de animales
domésticos se ven afectados por el grado de aceptabilidad del producto.
Perez I (40) reporta que el grado de aceptabilidad del ensilado de
alcachofa mezclado con el de alfalfa es a lo mucho 30 % este resultado
demuestra la poca demanda del ensilado de alcachofas. El alto
rendimiento de obtención de extracto etanólico reportado en nuestro
trabajo 15.22 % estaría sustrayendo los principios amargos del material
seco y molido de las hojas pos cosecha de alcachofas y si
posteriormente se diera el destino a este sub producto de la obtención
del extracto etanólico, previamente tratado probablemente el grado de
aceptación mejore y se estaría aprovechando no solamente el contenido
íntegro de la fibras brutas en este producto sino también el de proteínas
que en nuestro trabajo hemos determinado que es apreciable.
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6. CONCLUSIONES
A partir de hojas pos cosecha de las alcachofas que crecen en el anexo de
villacuri distrito de Salas Guadalupe de la provincia de Ica se obtiene en
material seco y molido del cual se o0btiene extracto etanólico con un
rendimiento de 15.22 %.
El material seco y de las hojas pos cosecha de las alcachofas que crecen en el
anexo de villacuri distrito de Salas Guadalupe de la provincia de Ica tiene los
metabolitos secundarios siguientes: Compuestos de naturaleza fenólica,
taninos, flavonoides, Triterpenos, quinonas, cumarinas, alcaloides y saponinas.
El análisis químico bromatológico del material seco obtenido de las hojas pos
cosecha de las alcachofas que crecen en el anexo de villacuri distrito de Salas
Guadalupe de la provincia de Ica tiene un apreciable contenido de fibras de
24.30 % y de proteínas de 12.44 % valores promisorios para ser considerado
en dietas alimentiicias.
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7. RECOMENDACIONES
Estudiar las propiedades farmacológicas de los metabolitos secundarios
presentes en el material seco y molido procedentes de las hojas pos cosecha
de las alcachofas que crecen en el anexo de Villacuri del distrito de Salas
Guadalupe de la provincia de Ica.
Iniciar estudios químicos bromatológicos, del material seco y molido
procedente de las hojas pos cosecha de las alcachofas que crecen en el anexo
de Villacuri del distrito de Salas Guadalupe de la provincia de Ica, que queda
como sub producto o marco después de la extracción de los metabolitos
secundarios con etanol.
43
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Ica, Abril del 2015
Bach. Barrios Ramos Pamela V. Bach. Jurado Zorrilla Thamara
Tesista Tesista
Bach. Reyes Ichpas, Kori P.
47
9. ANEXOS
PLANTA DE ALCACHOFA
EN EL CAMPO
48
Material seco y molido
Carbonizante
49
Determinado metabolitos secundarios
Titulando
50
Final feliz
51