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Rev Mex Cienc Farm 44 (2) 2013
Juan Alberto Ascacio-Valds,1Antonio Aguilera-Carb,2Ral Rodrguez-Herrera,1
Cristbal Aguilar-Gonzlez 1
1Departamento de Investigacin en Alimentos, Facultad de Ciencias Qumicas, Universidad
Autnoma de Coahuila2Departamento de Ciencia y Tecnologa de Alimentos, Universidad Autnoma Agraria Antonio Narro
ResumenEste trabajo se desarroll para evaluar el potencial de plantas del semidesierto mexicano, la gobernadora (Larrea
tridentataCov.), candelilla (Euphorbia antisyphiliticaZucc.), hojasn (Flourensia cernuaD.C.), cscara de granada (Punica
granatumL.) en diferentes estados de maduracin y sangre de drago (Jatropha dioicaCerv.), usando stas, como fuentes
de obtencin de cido elgico para su aplicacin en la industria famacutica. Este estudio demostr la presencia de
elagitaninos y cido elgico en las plantas mencionadas. La cuantificacin de cido elgico se realiz con las
metodologas reportadas por Wilson-Hagerman y Lei. Los resultados obtenidos mostraron la cscara de granada y la
candelilla fueron las fuentes con mayor contenido de elagitaninos. Los estudios sobre extraccin de elagitaninos y cido
elgico de plantas del semidesierto son escasos, por esto, el presente estudio es relevante en este tpico.
Abstract
This work has been developed to evaluate the Coahuila semi-desert plants potential such as gobernadora (Larrea
tridentataCov.), candelilla (Euphorbia antisyphiliticaZucc.), hojasen (Fluorensia cernuaD.C.), pomegranate husk (Punica
granatumL.) in different rippening stages and dragons blood (Jatropha dioicaCerv.), using them as ellagic acid sources
to use it in food and pharmaceutical industries. This study showed ellagitannins and ellagic acid presence in the plants
before mentioned. Ellagic acid quantification was carried out by Wilson-Hagerman & Lei methods. The results showed
that the pomegranate husk and candelilla were the best sources of ellagitannins. The studies about the ellagic acid
extraction from semi-desert plants are scarce, by this reason, this work is relevant in the matter.
Trabajo cientfico
Palabras clave:plantas del semidesierto, cido elgico,
elagitaninos.
Key words: semi-desert plants, ellagic acid, ellagitannins.
Correspondencia:
Dr. Juan Alberto Ascacio Valds
Departamento de Investigacin en Alimentos
Facultad de Ciencias QumicasUniversidad Autnoma de Coahuila
Blvd Venustiano Carranza y Jos Crdenas Valds, CP.
25280, Saltillo Coahuila, Mxico.
Tel: 844 416 12 38. Fax: 844 415 95 34
e-mail: [email protected]
Fecha de recepcin: 29 de octubre de 2012Fecha de recepcin de modificaciones:21 de marzo de 2013
Fecha de aceptacin: 9 de mayo de 2013
Anlisis de cido elgico en algunas plantas del
semidesierto MexicanoDetermination of ellagic acid in native plants from the Mexican semi-desert
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MEXICANA
DE CIENCIASFARMACUTICA
Introduccin
El cido elgico es una molcula de naturaleza fenlica que
puede estar presente en forma libre en algunas especies
vegetales como producto del metabolismo de las mismas, o bien
puede encontrarse a partir de sus precursores, los elagitaninos.1
El subgrupo de los elagitaninos pertenece a un gran grupo de
compuestos polifenlicos conocidos como taninos, que tambin
provienen del metabolismo secundario de los vegetales.2 Los
elagitaninos poseen en su estructura un grupo conocido como
HHDP (66 dicarbonil 33, 44, 55 hexahidroxidifnico o bien,
cido hexahidroxidifnico),3 el cul es caracterstico de los
elagitaninos, y que cuando se encuentran en presencia de cidos
o bases fuertes se hidroliza y se libera el cido HHDP de los
elagitaninos, el cual, sufre una reaccin de lactonizacin
espontnea que da origen a la molcula conocida como cido
elgico.3(Figura 1)
Figura 1. Estructura qumica del cido elgico.
El cido elgico es una molcula muy estable (tiene un punto defusin de 350) y por su naturaleza fenlica tiende a reaccionar
formando complejos con otras molculas como protenas,
alcaloides y polisacridos. En vista de stas propiedades que
posee el cido elgico con el paso del tiempo se han realizado
distintos trabajos de investigacin, trabajos como el de Huang y
colaboradores,4Vattem y Shetty5en los cuales se han evaluado
dichas propiedades y los resultados reportados y publicados han
sido realmente interesantes. Se ha encontrado que el cido
elgico posee propiedades que actan en contra de agentes que
pueden resultar nocivos para la salud, como lo son los radicales
libres6que son los responsables de procesos como la oxidacin
que se puede representar como el proceso de envejecimiento de
las clulas del organismo, la presencia de radicales libres
tambin representa un riesgo en la formacin tumores y
distintas formas de cncer,7 el cido elgico se ha reportado
como un producto efectivo en contra de estos agentes.
En vista de lo anterior, la presente investigacin busca satisfacer
las necesidades de obtencin de cido elgico mediante el
empleo de especies vegetales que son nativas de nuestra regi
lo que implica que no se necesitan inversiones para
produccin, adems de proporcionarles un valor agregado, s
accesibles, fciles de procesar y de adquirir, por lo cual
seleccionaron especies vegetales como el hojasn,
gobernadora, la candelilla, la cscara de granada y sangre
drago, que pueden resultar altamente atractivas como fuentes
obtencin de cido elgico.
Materiales y mtodos
Materiales.
Se emplearon como fuentes vegetales muestras de plant
nativas el semidesierto mexicano como gobernadora (Larr
tridentataCov.), la candelilla (Euphorbia antisyphiliticaZuc
el hojasn (Fluorencia cernua D.C.), la cscara de grana
(Punica granatumL.) en diferentes estadios de maduracin
finalmente sangre de drago (Jatropha dioicaCerv.). Las plan
de gobernadora, candelilla, hojasn y sangre de drago fuerrecolectados en el ejido el Forln, en el kilmetro 66 de
carretera Saltillo-Monclova, Coahuila, Mxico. Los frutos
granada fueron recolectados en una huerta en el municipio
Sabinas, Coahuila, Mxico.
Mtodos.
Las determinaciones de cido elgico en las muestras vegeta
se llevaron a cabo mediante el uso de dos metodolog
reportadas en la literatura.8,9
Determinacin cuantitativa de cido elgico con H2SO42
Para llevar a cabo sta determinacin se pesaron 10 mg
muestra seca y molida de cada una de las plantas a analizar y
pasaron a un tubo Eppendorf de 1.5 mL de capacidad, ca
muestra por triplicado, despus se les adicionaron 1 mL
cido sulfrico 2N y se llevaron a una estufa de calentamiento
una temperatura de 70 C por un periodo de 30 horas para llev
a cabo la hidrlisis de los taninos hidrolizables presentes en
muestras. Despus de que el tiempo de hidrlisis transcurri,
muestras en los tubos fueron filtradas a un tubo de ensa
empleando filtros Whatman nmero 40. Al filtrado de ca
muestra se le agregaron 9 mL de piridina para obtener as u
dilucin 1:10 en donde el cido elgico se encuen
cristalizado. De stas diluciones se tom 1mL y se pas a otr
tubo de ensaye y despus se adicionaron 1.1 mL de piridinaposteriormente se llevaron a un bao de hielo por 5 minutos
donde fueron agregados 0.1 mL de HCl concentrado a ca
tubo, se incubaron rpidamente en un bao mara a 30 C po
minutos. Despus de la incubacin se les agreg a cada tubo 0
mL de nitrito de sodio 1% (p/v) y se registr rpidamente
lectura de absorbancia en un espectrofotmetro (BioMa
modelo 3) a 538 nm.
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Despus de que se registr sta lectura los tubos se llevaronnuevamente a incubar en un bao mara a 30 C por 36 minutosy se registr nuevamente la lectura de absorbancia. Finalmentese obtuvo la diferencia entre la lectura final (36 minutos) y lalectura inicial (5 minutos), la diferencia entre las lecturas que seobtuvieron a los dos tiempos de incubacin es proporcional a la
concentracin de cido elgico presente en las muestras.
Determinacin cuantitativa de cido elgico con cido
clorhdrico metanlico9
Para llevar a cabo sta determinacin, se pesaron 30 mg dematerial vegetal seco y molido y se colocaron en tubos deensaye con tapn de rosca y empaque para evitar la evaporacinde los disolventes utilizados en sta tcnica. Se adicionaron 1.5mL de cido clorhdrico metanlico (ste reactivo se preparaadicionando 0.190 mL de cloruro de acetilo al 98% por cada mLde metanol que se requiera), la adicin de ste reactivo se lleva cabo en un congelador a 20 C, despus los tubos cerradoshermticamente se colocaron en una estufa de calentamientopor 30 horas a una temperatura de 70 C, luego las muestrasfueron destapadas y puestas de nuevo en la estufa decalentamiento bajo las mismas condiciones, para evaporar losdisolventes que se utilizaron para realizar la hidrlisis de lasmuestras. Luego de que los disolventes fueron evaporados acada tubo se le adicionaron 1.5 mL de agua y se pasaron a tubosEppendorf de 1.5 mL de capacidad y se sometieron acentrifugacin a 6000 rpm por 30 minutos (centrifuga Sigmamodelo 1-14), esto para eliminar los compuestos hidrosolublespresentes en las muestras. Despus de la centrifugacin de lasmuestras, los sobrenadantes fueron descartados y a losprecipitados se les adicionaron 1.5 mL de etanol, luego las
muestras se sometieron a vibracin snica por 20 minutos(sonicador Branson modelo 2510). Despus de ste protocolode extraccin de cido elgico, se tomaron 0.75 mL de cadamuestra, se filtraron por membranas de 0.45 m y se colocaron
en viales de vidrio de 1.8 mL de capacidad y a cada vial se lesagregaron 0.75 mL de etanol, el cual tambin se filtr pormembranas de 0.45 m para obtener as una dilucin 1:2 de
cada muestra en los viales que despus fueron analizados porcromatografa lquida de alta resolucin (HPLC), paradeterminar la concentracin de cido elgico en las muestras seprepar una curva de calibracin a partir de una solucin madrede cido elgico de 0 a 500 ppm. Para este anlisis se utiliz unequipo para HPLC Varian ProStar 430 (Palo Alto, California,
U.S.A.), con una bomba trifsica, un automuestreador modelo410, y un detector UV-vis con arreglo de diodos, la columna quese emple para el anlisis fue una Varian Pursuit XRs c18, 4.6mm x 250 mm, un flujo de 1 mL/min y un volumen deinyeccin de 10 L por muestra. Las fases mviles de anlisisfueron A= metanol (fase de lavado), B= Acetonitrilo y C=cido actico 3%, son los siguientes gradientes de elucin 0-10min 100% C, 10-20 min 20% B 80% C, 20-25 min 30% B 70%
C, 25-26 min 60% B 40% C, 26-31 min 30% B 70% C, 31-100% C.
Resultados y discusin
Se trabajaron y evaluaron cinco fuentes vegetales recolectaddel semidesierto mexicano para la determinacin de cielgico mediante el empleo de hidrlisis qumica cida. Lresultados obtenidos son presentados a continuacin.
Determinacin cuantitativa de cido elgico con H2SO42N
Una vez que se llev a cabo la hidrlisis de los materialvegetales a evaluar con H2SO42N a una temperatura de 70por 30 h, se obtuvieron concentraciones de cido elgi(mgg-1), las cuales se presentan en la tabla 1.
Tabla 1. Concentracin de cido elgico obtenida con H2SO4 2
Las cantidades de cido elgico encontradas en algunas fuenvegetales evaluadas son bastante importantes, Wilson Hagerman8 reportaron, empleando el mtodo desarrollado pellos, que encontraron concentraciones de 1.02 % de cielgico por peso seco de hojas de roble blanco (Quercus alba)en este trabajo se report que para la cscara de granada estado maduro (cscara roja) se obtuvo una concentracin 85.5 mg/g de cido elgico lo que representado en porcentaequivale a un 8.5% de cido elgico por gramo de cscara, demuestra que en el caso de la granada resulta una fuente obtencin de cido elgico y que el mtodo reportado por elles tambin un buen mtodo de cuantificacin de cido elgicSeeram y colaboradores,10 reportaron valores de 85% elagitaninos de polifenoles totales de cscara de granada y 1.3de cido elgico. Las otras fuentes vegetales evaluadas en etrabajo tambin superan las cantidades reportadas por equipo de investigacin.
Determinacin cuantitativa de cido elgico con ci
clorhdrico metanlico
Se realiz una hidrlisis qumica de los materiales vegetalesestudiar utilizando cido clorhdrico metanlico a utemperatura de 70 C por un perodo de tiempo de 30 horas, concentraciones obtenidas de cido elgico por gramo de planempleada (mg/g) son reportadas a continuacin en la tabla 2.
Planta
Jatropha dioica.Larrea tridentata.Fluorencia cernua.Euphorbia antisyphilitica.Punica granatum (verde).Punica granatum (roja).Punica granatum (turnning)
AE (mg/g planta).
7.9 0.7610.3 1.8211.8 0.0520.2 1.2361.1 3.3585.8 1.0083.2 3.06
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Tabla 2. Concentracin de cido elgico obtenida con
cido clorhdrico metanlico
Zhentian Lei y colaboradores9 reportaron bajo la tcnica que
ellos desarrollaron, que despus de haber tratado muestras de
roble blanco y castaa obtuvieron concentraciones de cido
elgico de 0.37% para roble blanco y 1.04% para el rbol de la
castaa, en este trabajo se obtuvo para la cscara de granada
(cscara verde) un resultado de 145.8 mg de cido elgico por
gramo de planta, lo que representado en porcentaje equivale a
un 14.5% de cido elgico por gramo de planta, sin embargo
sta no fue la nica fuente vegetal evaluada de la que se obtuvo
cido elgico, las otras fuentes que se analizaron en este trabajo
tambin superan claramente a los resultados reportados por Lei
y colaboradores.
En cuanto al contenido de cido elgico en las fuentes vegetales
tratadas, para el caso de la cscara de granada (Punica
granatum L.), que result la fuente de obtencin de cido
elgico mas importante en el presente trabajo, las
concentraciones de cido elgico obtenidas fueron distintas,
esto debido a que se utilizaron cscaras de granada en diferentes
estadios de maduracin (verde, turning y roja), lo que deja de
manifiesto que el estado de maduracin de la granada juega unpapel muy importante en cuanto al contenido de elagitaninos y
de cido elgico.
Cabe mencionar que las muestras tratadas en este trabajo son
buenas fuentes para la obtencin de cido elgico, tambin es
importante mencionar que los resultados obtenidos en el trabajo
mostraron que algunas de las muestras evaluadas no registraron
buenos ttulos de cido elgico, como en el caso de laJatropha
dioicaen la cual, se registraron las concentraciones de cido
elgico ms bajas por los dos mtodos empleados para el
presente trabajo (7.9 mg/g de cido elgico para el mtodo
espectrofotomtrico y 8.3 mg/g de cido elgico para el mtodo
cromatogrfico), esto debido a que el contenido de elagitaninosen esta especie vegetal no es muy elevado y por ende la
concentracin de cido elgico tambin es baja.
De acuerdo con los resultados obtenidos en este trabajo, se
puede decir que los mtodos empleados para llevar a cabo la
hidrlisis qumica del material vegetal son confiables (de
acuerdo con el anlisis de correlacin que se realiz sobre las
metodologas empleadas en el presente trabajo), sin embarg
en el caso del mtodo de Lei y colaboradores,8 los resultad
arrojaron mayores rendimientos en cuanto a concentracin
cido elgico, incluso que con el empleo del mtodo de Wils
y Hagerman,9esto puede ser debido a que el agente hidrolizan
que se emple en el mtodo de Lei (HCl metanlico) sea m
fuerte que el empleado para el mtodo de Wilson y Hagerm
(H2SO4 2N) y por lo tanto la liberacin de cido elgi
registrada fue mayor. Tambin se puede hablar de u
sensibilidad mayor en la determinacin de la concentracin
cido elgico en el mtodo de Lei ya que la determinacin
cido elgico, en este caso, se llev a cabo por cromatogra
liquida de alta resolucin.
Las metodologas empleadas en este trabajo permitieron u
obtencin de cido elgico bastante significativa (tomando
cuenta las concentraciones de cido elgico reportadas), y
pesar de que son dos mtodos diferentes se puede decir que s
confiables para la determinacin de cido elgico.
La relevancia de proponer fuentes alternativas para
recuperacin de cido elgico ha ganado gran importan
actualmente, ya que se ha demostrado que este compuesto
origen fenlico posee importantes propiedades biolgicas c
potencial aplicacin en la industria farmacutica, porque se
demostrado que el cido elgico posee actividad com
antioxidante, antimicrobiana y antitumoral. Se menciona que
cido elgico reacciona con un tpico carcinognico,
benzo[a]pireno-7,8-diol-9,10-epoxido (BPDE), reaccin en
cual el cido elgico acta como un quimioprotector con
cnceres provocados por compuestos aromticos policiclico
inhibiendo la mutacin de clulas sanas, paso inicial en desarrollo del cncer. El cido elgico ha sido evaluado com
agente farmacutico en pruebas de reduccin de multiplicid
de tumores en vejiga de ratn por administracin oral en
dieta.11
El cido elgico ha sido reportado como antimicrobiano, debi
a su efecto sobre bacterias, hongos y parsitos. Se ha encontra
que algunos extractos de la planta Pteleopsis hylodendro
principalmente derivados del cido elgico, presentan activid
contra determinadas bacterias patgenas, tales como Klebsie
pneumoniae, Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmone
typhi y Salmonella pyogenes.12De la planta Punica granatu
L.13se obtuvieron extractos los cuales mostraron la capacidde inhibir el crecimiento de Pseudomonas aeruginosa
Bacillus subtilisen concentraciones de 70 mg/mL.
En general el potencial biolgico del cido elgico ha si
evaluado y demostrado, lo cual potencializa su aplicacin
distintas ramas de la industria, como por ejemplo, la indust
farmacutica.
Planta.
Jatropha dioica.
Larrea tridentata.
Fluorencia cernua.
Euphorbia antisyphilitica.Punica granatum (verde).
Punica granatum (roja).
Punica granatum (turning).
AE (mg/g planta).
8.3 5.19
16.4 21.01
20.9 15.34
28.7 28.63145.8 32.74
132.0 22.47
121.7 16.41
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1.
2.
3.
4.
Conclusiones
Se puede concluir que la mejor fuente de obtencin de cido
elgico es la cscara de granada en sus diferentes estadios de
maduracin, siendo este factor determinante en la
concentracin de cido elgico. A su vez, se puede mencionar
que la candelilla es la mejor fuente no convencional de cido
elgico y la fuente con la menor concentracin de cido elgico
es la sangre de drago. En general, los materiales vegetales que
se encuentran en el semidesierto Coahuilense son una fuente
confiable de cido elgico, fuentes que pueden ser explotadas
de una manera sustentable para obtener compuestos de alto
valor agregado y brindarles una aplicacin.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnologa (CONACyT), por el apoyo brindado para la
realizacin del presente estudio.
Referencias
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