Desarrollo de Metodología para la Extracción Asistida por Microondas de Polifenóles de Semillas de Linaza (Linum usitatissimum).

Muñoz Ociel1, Sanhueza Mauricio1, Cid Hector1, Figuerola Fernando1, Estevez, Ana2,1 Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos, Facultad de Ciencias Agrarias,

Universidad Austral de Chile. ocielmunoz@uach.cl2 Departamento de Agroindustria y Enología, Facultad de Ciencias Agronómicas

Universidad de Chile.

RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue obtener un método para la extracción de polifenóles desde semillas de linaza el cual fuera rápido y de bajo costo. Por lo cual se evaluó un método de extracción asistido por microondas (MAE), utilizando un microondas domestico. La muestra fue extraída con una solución compuesta de 70% MeOH y 30% NaOH 1 M en 6 ciclos de 30 segundos a 700 Watt, con 120 segundos de reposo entre ciclo. Para la determinación del contenido de polifenóles totales se utilizo el método Folin-Ciocalteau utilizando una curva estándar de ácido gálico para la determinación del contenido de polifenóles totales presentes en las muestras tratadas con la extracción asistida por microondas, lo que permitió obtener una extracción promedio de 503 ppm de polifenóles en 13 minutos. El sistema MAE desarrollado, demostró que en corto tiempo se obtiene una alta extracción de polifenóles, además de ser un método barato al no necesitar de gran implementación.

INTRODUCCIÓN

Las semillas de Linaza son ampliamente consumidas como alimento, ya que son altamente saludables, al prevenir enfermedades del corazón y cáncer (Hertog et al. 1994) gracias a su alta composición de fibra y especialmente por sus propiedades antioxidantes (Skerget et al. 2005), esta característica se deben a la gran cantidad de polifenóles que poseen estas semillas, ya que este grupo de compuestos actúan frente a los radicales libres protegiendo al organismo del daño causado por la oxidación, evitando daño degenerativo que producen los radicales libres. Los polifenóles son una gran variedad de compuestos que se encuentran presentes en alimentos de origen vegetal (Velioglu et al. 1998), en estos organismos son producidos como metabolitos

secundarios, por lo que el consumo de estos alimentos permite que sean una gran fuente de compuestos antioxidantes (Moure et al., 2001).

Las propiedades antioxidantes que presentan los polifenóles hacen que la determinación de estas moléculas sea crucial al evaluar las propiedades bioactivas de la linaza. Existen diferentes métodos de extracción para las distintos compuestos fenólicos (Naczk et al.,. 2004; Marino et al., 2001; ASAMI et al. 2003; DAE-OK KIM et al., 2003) tal como la solubilización en etanol o metanol, o sistemas más complejos que requieren de largos periodos para su realización (Hano et al. 2006),como ejemplo en un sistemas de extracción convencional como el descrito Beejmohun et al. (2007) donde se necesita tratar la muestra por 3 h con una solución 70% de MeOH, luego se realiza una hidrólisis alcalina con NaOH por 3 h mas. En general la mayoría de los tratamientos no son muy efectivos y requieren mucho tiempo, además la semilla de linaza presenta en su estructura una goma que se coextrae con metanol, la cual interfiere en las determinaciones de polifenóles totales. Por estas razones se utilizo y desarrollo un método de extracción asistido por microondas (MAE) (Beejmohun et al 2007) para extraer los polifenóles presentes en las semillas de linaza, aprovechando que la exposición a las ondas electromagnéticas de microondas ocasionan movilidad iónica del medio junto con la rotación de las moléculas, lo que provoca la generación de calor así como el movimiento de las moléculas en el sistema (Kaufmann et al., 2002). Con este método se busca obtener un mejoramiento en la extracción en comparación con los métodos convencionales.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales

Se utilizaron: semillas de linaza (linum usitatissimum) de la variedad “Celestina” cosecha 2007, un microondas domestico LG modelo MS-1948 JL, un vaso de teflón con tapa rosca de 100 ml hecho en el laboratorio, reactivo Folin-Ciocalteau (Merck), carbonato de sodio (Merck), espectrofotómetro Génesis, una centrifuga para tubos falcon y acido gálico (Sigma), todos los solventes utilizados fueron a lo menos de grado P.A.

MÉTODOS

Extracción de Polifenóles (MAE).

Las semillas de linaza fueron molidas y posteriormente desgrasadas con éter etílico en un extractor soxhlet por 2.5 h. La extracción de los polifenóles se llevó a cabo en un vaso de teflón con tapa rosca de 100 ml, en el cual se agrego 1 gr de harina de linaza desgrasada con 5 ml de una solución de 70% de metanol y 30% NaOH 0,1 M y 1,0 M. Se utilizo un microondas domestico al cual antes de su utilización se le realizó un mapeo de los puntos de mayor incidencia de irradiación, sitio donde se coloco el vaso de teflón con la muestra. El reactor fue sometido a 8 ciclos de 30 segundos a 700 W de potencia (Figura 1), con intervalos de 120 segundos entre cada ciclo, después el solvente se extrae con micropipeta y es centrifugado por 2 minutos a 3000 rpm para la obtener la muestra con los polifenóles disueltos. Se realizaron múltiples ensayos para obtener muestras en cada ciclo, lo cual permitió obtener un perfil de extracción de polifenóles a medida que transcurría el tiempo.

Figura 1: Esquema del modelo empleado en la extracción asistida con microondas (MAE).

Cuantificación de polifenóles.

Se uso el método de Folin-Ciocalteau según Singleton et al. (1965) para la cuantificación de polifenóles totales. En tuvo de ensayo se tomaron 40 μL de muestra; 3,16 mL de agua destilada y 200 μL de reactivo Folin-Ciocalteauen. Posteriormente se agregan 600 μL de solución de carbonato de sodio 20%, y se dejo en oscuridad por dos horas. La absorbancia fue determinada a 765 nm. Se cuantifico utilizando curvas de calibración con acido gálico, por lo que la relación de concentración se expresan en función del acido gálico.

RESULTADOS

Con el objeto de determinar cual era la forma óptima de extracción de polifenóles con el MAE se evaluaron dos concentraciones distintas de NaOH 0,1 M y 1, 0 M para la mezcla de solvente. Para obtener cual era la concentración más adecuada se determino la concentración de polifenóles en cada ciclo, además esto permitió apreciar cual es el tiempo apropiado de extracción.Con la medición de polifenóles totales realizadas en cada ciclo, como se puede observar en la figura 2, al utilizar la solución de 70% MeOH y 30% NaOH 0.1 M se obtuvieron valores crecientes de concentración, alcanzando 360 ppm aproximadamente en el octavo ciclo, con una notoria línea recta representada en la figura 2, pero al comparar los resultados con la solución 70% MeOH y 30% NaOH 1 M esta ultima presenta una mejor extracción de polifenóles. Como se aprecia en la figura 2 desde el cicló 5 al 8 se registraron niveles similares de extracción (ciclo 5: 499 ppm, ciclo 6: 503 ppm, ciclo 7: 485 ppm, ciclo 8: 490 ppm) en donde al sexto ciclo hay un leve aumento de concentración y posterior a este punto comienza a mantenerse dentro de los mismos rangos. Por el nivel de irradiación que sufren los compuestos durante el tratamiento con las ondas de microondas se estimó que el sexto ciclo correspondería al punto más adecuado para el establecimiento de la metodología.

Tiempo ( seg )

0 50 100 150 200 250 300

Con

cent

raci

on d

e po

lifen

oles

( p

pm )

100

200

300

400

500

600

NaOH 1 MNaOH 0,1 M

Figura 2: Grafico comparativo de concentración promedio de polifenóles en tratamiento de extracción asistido por microondas (MAE) con soluciones de 0,1M y 1,0 M de NaOH.

Los ensayos revelan que el uso de una solución de 70% de metanol y 30% NaOH 1, 0 M logra una mayor extracción que con 0,1M de NaOH. El tiempo necesario de irradiación de microondas se produce al sexto ciclo, es decir que a los 180 segundos se produce la máxima extracción de polifenóles, ya que con tiempos mas prolongados como en los ciclos 7 y 8 no hay un aumento en la extracción.

CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos en este estudio, las concentraciones de polifenóles totales de las muestras de semillas de linaza que fueron sometidas a la extracción asistida con microondas, indican que el método de extracción mas adecuado como se puede ver en la figura 2, es con NaOH 1 M, con 6 ciclos en el microondas a 700 W, con 120 segundos entre ciclo. El sistema MAE desarrollado, demostró que en corto tiempo obtiene una alta extracción de polifenóles, ventaja importante en el consumo del tiempo al compararla con metodologías tradicionales que requieren de varias horas de tratamientos, además es un método barato en comparación a otros métodos MAE que usan microondas de laboratorio que son de altos costos.

AGRADECIMIENTOS

A la universidad Austral de Chile y al proyecto Fondecyt 1080277

REFERENCIAS.

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