facultad de ciencias de la ingenierÍa e industrias...
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ESTUDIO DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y CONTENIDO
DE POLIFENOLES EN LA EXTRACCIÓN ETANÓLICA DEL
POLVO DE HOJAS DE GUAYUSA (Ilex guayusa Loes)
DESHIDRATADA
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE
ALIMENTOS
ELIZABETH CRISTINA TAMAYO OLALLA
DIRECTORA: ING. ELENA BELTRÁN
Quito, Marzo 2017
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2017
Reservados todos los derechos de reproducción
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 172366016-1
APELLIDO Y NOMBRES: TAMAYO OLALLA ELIZABETH CRISTINA
DIRECCIÓN: PONCEANO ALTO
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 5102230
TELÉFONO MOVIL: 0984498957
DATOS DE LA OBRA
TITULO: ESTUDIO DE LA CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE Y CONTENIDO DE
POLIFENOLES EN LA EXTRACCIÓN
ETANÓLICA DEL POLVO DE HOJAS DE
GUAYUSA (Ilex guayusa Loes)
DESHIDRATADA
AUTOR O AUTORES: TAMAYO OLALLA ELIZABETH CRISTINA
FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN: 21 Marzo 2017
DIRECTOR DEL PROYECTO DE
TITULACIÓN:
ING. ELENA BELTRÁN
PROGRAMA PREGRADO X POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA: Ingeniera de Alimentos
RESUMEN: La Amazonia occidental exhibe en su
biodiversidad numerosas plantas con
características medicinales, una de
ellas es la guayusa (Ilex guayusa
Loes) un árbol nativo del cual se
extraen sus hojas para secarlas y
luego elaborar con ellas un té, al
que se le atribuye las siguientes
propiedades: estimulante nervioso y
muscular, digestivo, expectorante,
reductor del nivel de glucosa en la
sangre y reducción de la fatiga
mental. La composición química de
esta planta contiene algunos de los
aminoácidos esenciales para el ser
humano, además tiene una alta
actividad antioxidante y
conjuntamente el contenido de
cafeína es significativo. En el
mercado nacional e internacional, se
encuentran en auge las infusiones y
bebidas estimulantes, que le
proporcionan a la guayusa un
potencial crecimiento para su cultivo.
En el presente trabajo de
investigación se usó como materia
prima hojas de guayusa
deshidratada que fueron
debidamente procesadas para
obtener su presentación en polvo;
este fue proporcionado por la
empresa Runatarpuna ubicada en la
provincia de Napo. Para la obtención
de los extractos etanólicos de las
hojas de guayusa en polvo se
formularon diferentes tratamientos
con variaciones de concentración
etanol: agua (40 %, 50 % y 60 %) y
porcentaje en peso; y se aplicaron
dos temperaturas a 20 °C y 50 °C
durante 4 horas. Luego de
establecer las formulaciones se
procedió a determinar la capacidad
antioxidante y el contenido de
polifenoles por los métodos de ABTS
y Folin-Ciocalteu respectivamente.
Se realizó un análisis de varianza
ANOVA simple con la prueba de
comparación de múltiples rangos
(LSD) con el 95 % de confiabilidad,
en donde las variables
independientes fueron:
concentración etanol: agua, peso,
tiempo y temperatura; y las variables
dependientes: capacidad
antioxidante y contenido de
polifenoles. Los extractos con mayor
capacidad antioxidante fueron T6
(etanol: agua, 50: 50; y 7.2 % en
peso) y
T14 (etanol: agua, 50: 50; 7.2 % en
peso) a 20 °C y 50 °C
respectivamente; tanto en capacidad
antioxidante como en el contenido de
polifenoles las formulaciones de
etanol: agua, sobresalieron a los
valores de las formulaciones que
tenían 0 % etanol. Concluyendo que
el etanol es un disolvente que
favorece a la extracción de
compuestos antioxidantes en el
polvo de hojas de guayusa
deshidratada.
Palabras clave: guayusa, capacidad
antioxidante, polifenoles.
ABSTRACT:
The Western Amazonia exhibits in its
biodiversity numerous plants with
medicinal characteristics, one of
them is the guayusa (Ilex guayusa
Loes), a native tree from which its
leaves are extracted to dry them and
then elaborate with them a tea, to
which the following attributes
Properties: nerve and muscle
stimulant, digestive, expectorant,
blood glucose lowering and reduction
of mental fatigue. The chemical
composition of this plant contains
some of the essential amino acids for
the human being, also has a high
antioxidant activity and together the
caffeine content is significant. In the
national and international markets,
infusions and stimulating beverages
are on the rise, which give guayusa a
potential growth for its cultivation. In
the present work of investigation was
used as raw material leaves of
guayusa dehydrated that were
properly processed to obtain its
presentation in powder; This was
provided by the company
Runatarpuna located in the province
of Napo. To obtain the ethanolic
extracts of guayusa powder leaves,
different treatments were formulated
with variations of ethanol
concentration: water (40 %, 50 %
and 60 %) and percentage by weight;
and two temperatures were applied
at 20 °C and 50 °C for 4 hours. After
establishing the formulations we
proceeded to determine the
antioxidant capacity and the content
of polyphenols by the ABTS and
Folin-Ciocalteu methods,
respectively. A simple ANOVA
variance analysis was performed
with the multiple-rank comparison
test (LSD) with 95 % confidence,
where the independent variables
were: ethanol concentration: water,
weight, time and temperature; and
the dependent variables: antioxidant
capacity and content of polyphenols.
The extracts with higher antioxidant
capacity were T6 (ethanol: water,
50:50 and 7.2 % by weight) and T14
(ethanol: water, 50:50, 7.2 % by
weight) at 20 °C and 50 °C
respectively; both in antioxidant
capacity and in polyphenol content
the ethanol: water formulations
excelled at the values of the
formulations having 0 % ethanol.
Concluding that ethanol is a solvent
that favors the extraction of
antioxidant compounds in the powder
of guayusa dehydrated leaves.
Key words: guayusa, antioxidant
capacity, polyphenols.
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio
Digital de la Institución.
ELIZABETH CRISTINA TAMAYO OLALLA
CI: 1723660161
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, TAMAYO OLALLA ELIZABETH CRISTINA, CI 17236601611 autora del
proyecto titulado: “Estudio de la capacidad antioxidante y contenido de
polifenoles en la extracción etanólica del polvo de hojas de guayusa
(Ilex guayusa Loes) deshidrata” previo a la obtención del título de
Ingeniera de Alimentos en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen
las Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el
Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de
entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del
referido trabajo de graduación para que sea integrado al
Sistema Nacional de información de la Educación Superior del
Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de
autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica
Equinoccial a tener una copia del referido trabajo de graduación
con el propósito de generar un Repositorio que democratice la
información, respetando las políticas de propiedad intelectual
vigentes.
Quito, 20 de Marzo 2017.
TAMAYO OLALLA ELIZABETH CRISTINA
CI: 1723660161
DECLARACIÓN
Yo ELIZABETH CRISTINA TAMAYO OLALLA, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
ELIZABETH CRISTINA TAMAYO OLALLA
C.I. 1723660161
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio de la
capacidad antioxidante y contenido de polifenoles en la extracción
etanólica del polvo de hojas de guayusa (Ilex guayusa Loes)
deshidrata”, que, para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue
desarrollado por ELIZABETH CRISTINA TAMAYO OLALLA, bajo mi
dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e
Industrias; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de
Trabajos de Titulación artículos 19, 27 y 28.
Ing. Elena Beltrán
DIRECTORA DEL TRABAJO
CI: 1710472125
DEDICATORIA
Para mis padres con mucho cariño… por su amor, sostén, consejos,
comprensión, apoyo en los momentos difíciles, y por ayudarme con los
recursos necesarios para culminar con mi carrera profesional. Me han dado
todo lo que soy como persona, mis valores, mis principios, mi carácter, mi
empeño, y mi perseverancia para conseguir mis objetivos. Depositando su
entera confianza en cada reto que se me presentaba, sin dudar ni un solo
momento en mi inteligencia y capacidad. Es por ellos que soy lo que soy
ahora. Los amo con mi vida.
A mi hermanita que siempre está conmigo compartiendo cada uno de mis
logros y apoyándome enteramente.
De igual manera a todas aquellas personas que forman parte de mi vida y
que supieron alentarme con sus palabras de apoyo para que no desmayase
en el camino hacia mi desarrollo profesional.
AGRADECIMIENTO
A Dios por cuidar de mi vida y la de mi familia.
A mis padres Delia y Joaquín que me han ayudado a seguir adelante
brindándome siempre su apoyo incondicional a lo largo de mi vida y más aún
en mi carrera universitaria.
A mi hermana por alegrarme cada momento y siempre brindarme su apoyo,
que contribuyó con su granito de arena para la culminación de este trabajo
de titulación.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, por impartirme todos los
conocimientos adquiridos, especialmente a la Dra. Rosa Morales, que formó
parte de este proceso, dejando en mí huellas que me hicieron crecer como
persona y también como futura profesional.
A mi directora de tesis Ingeniera Elena Beltrán por sus aportes
fundamentales, sin los cuales no hubiera sido posible la culminación de este
trabajo de titulación.
A todos mis compañeros y amigos de la carrera, con los que compartí toda
una vida universitaria llena de momentos únicos, en especial a mis amigos
Dani, Cata, Vicky, Andre, Daya, Cris, Andreita, Pauly, Ider, Mayra, Ricky por
su confianza y apoyo. De manera individual también a las personas que me
brindaron parte de su tiempo en la fase del desarrollo experimental de este
trabajo de titulación.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN x
ABSTRACT xii
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 3
2.1. GENERALIDADES 3
2.1.1. ORIGEN 3
2.1.2. ZONAS DE PRODUCCIÓN 4
2.1.3. CULTIVO 5
2.1.4. MORFOLOGÍA 5
2.1.5. TAXONOMÍA 6
2.1.6. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS 6
2.1.7. PROPIEDADES Y USOS 7
2.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA GUAYUSA 8
2.2.1. CAFEÍNA 8
2.3. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN USADOS EN PLANTAS CON
COMPUESTO BIOACTIVOS 9
2.3.1. ORIGEN DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS 9
2.3.2. EXTRACTO VEGETAL 9
2.4. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN 10
2.4.1. EXTRACCIÓN MECÁNICA 10
ii
PÁGINA
2.4.1.1. Por expresión 10
2.4.1.2. Por Incisiones 10
2.4.1.3. Destilación 11
2.4.1.4. Destilación simple 11
2.4.1.5. Destilación fraccionada 11
2.4.1.6. Destilación por arrastre con vapor de agua 12
2.4.2. EXTRACCIÓN CON DISOLVENTES 12
2.4.2.1. Discontinua 13
2.4.2.2. Maceración 13
2.4.2.3. Digestión 13
2.4.2.4. Infusión 14
2.4.2.5. Decocción 14
2.4.2.6. Extracción Continua 14
2.4.2.7. Percolación 15
3.4.2.7. Soxhlet 15
2.4.3. VARIABLES DEL PROCESO EXTRACTIVO 16
2.5. ANTIOXIDANTES Y REACCIONES DE OXIDACIÓN 17
2.5.1. RADICALES LIBRES Y ESTRÉS OXIDATIVO 17
2.5.2. ANTIOXIDANTES 18
2.5.2.1. Antioxidantes primarios o endógenos 18
2.5.2.2. Antioxidantes secundarios o exógenos 19
2.5.2.3. Antioxidantes terciarios 21
2.5.2.4. Fuentes de Antioxidantes 21
2.5.3. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN PLANTAS 22
2.5.4. COMPUESTOS FENÓLICOS 23
iii
PÁGINA
2.5.4.1. Flavonoides 23
2.5.4.2. Ácidos fenólicos 24
2.5.4.3. Antocianinas 25
2.5.4.4. Taninos 25
2.5.5. FUENTES NATURALES DE POLIFENOLES 25
3. METODOLOGÍA 27
3.1. MATERIAS PRIMAS 27
3.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA PRIMA 27
3.3. PROCESO DE EXTRACCIÓN 28
3.4. DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y
CONTENIDO DE POLIFENOLES 29
3.4.1. MÉTODO ABTS 29
3.4.2. DETERMINACIÓN DE POLIFENOLES 29
3.5. DETERMINACIÓN DE CAFEÍNA 30
3.6. DISEÑO EXPERIMENTAL 30
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 31
4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DEL POLVO DE HOJAS
DE GUAYUSA DESHIDRATADA. 31
4.2. ANÁLISIS DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL POLVO DE
HOJAS DE GUAYUSA DESHIDRATADA. 33
4.3. ANÁLISIS DE CONTENIDO DE POLIFENOLES DE POLVO DE
HOJAS DE GUAYUSA DESHIDRATADA 39
4.4 DETERMINACIÓN DE CAFEÍNA EN EXTRACTOS ETANÓLICOS 43
iv
PÁGINA
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 45
5.1 CONCLUSIONES 45
5.2 RECOMENDACIONES 46
BIBLIOGRAFÍA 47
ANEXOS 530
v
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Taxonomía de la guayusa. 6
Tabla 2. Variedades y usos de la guayusa. 6
Tabla 3. Parámetros de control en el proceso de extracción. 16
Tabla 4. Fuente alimentaria de antioxidantes. 22
Tabla 5. Fuente alimentaria de polineoles. 26
Tabla 6. Análisis físico-químico y métodos realizados en la
caracterización del polvo de hojas de guayusa
deshidratada. 27
Tabla 7. Formulación de tratamientos a temperatura, concentración
etanol-agua y peso. 28
Tabla 8. Resultados de análisis físico-químicos del polvo de hojas
de guayusa deshidratada. 31
Tabla 9. Contenido de cafeína de mejores extractos etanólicos de
polvo de hojas de guayusa. 44
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Distribución de la especie en Ecuador. 4
Figura 2. Árbol de Guayusa 5
Figura 3. Estructura química de la cafeína. 8
Figura 4. Clasificación de flavonoides. 24
Figura 5. Capacidad Antioxidante (ABTS) de los extractos etanólicos
del polvo de hojas de guayusa deshidratada a 20 °C, en
relación al tiempo de extracción. 33
Figura 6. Fracción de la capacidad antioxidante de los extractos
etanólicos de polvo de hojas de guayusa deshidratada a
20 °C, en relación al tiempo de extracción. 35
Figura 7. Capacidad Antioxidante (ABTS) de los extractos
etanólicos del polvo de hojas de guayusa
deshidratada a 50 °C, en relación al tiempo de
extracción. 36
Figura 8. Fracción de la capacidad antioxidante de los extractos
etanólicos de polvo de hojas de guayusa deshidratada a
50 °C, en relación al tiempo de extracción. 37
Figura 9. Fracción de capacidad antioxidante de mejores extractos
etanólicos a 20 °C y 50 °C. 38
Figura 10. Contenido de polifenoles de los extractos etanólicos del
polvo de hojas de guayusa deshidratada a 20 °C, en
relación al tiempo de extracción. 40
Figura 11. Fracción de Contenido de Polifenoles en polvo de hojas
de guayusa deshidratada a 20 °C en relación al tiempo de
extracción. 41
Figura 12. Contenido de polifenoles de los extractos etanólicos del
polvo de hojas de guayusa deshidratada a 50 °C, en
relación al tiempo de extracción. 42
vii
PÁGINA
Figura 13. Fracción de Contenido de Polifenoles en polvo de hojas
de guayusa deshidratada a 50 °C en relación al tiempo
de extracción. 43
viii
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO I 53
Contenido de cafeína del polvo de hojas de guayusa deshidratadas.
ANEXO II 54
Contenido de cafeína del polvo de hojas de guayusa deshidratadas.
ANEXO III 55
Tabla fracción de capacidad antioxidante de polvo de hojas
deshidratadas de guayusa a 20 °C.
ANEXO IV 57
Tabla de análisis estadístico de capacidad antioxidante de polvo
de hojas deshidratadas de guayusa a 20 °C.
ANEXO V 58
Tabla fracción de capacidad antioxidante y contenido de polifenoles
de polvo de hojas deshidratadas de guayusa a 50 °C.
ANEXO VI 60
Tabla de análisis estadístico de capacidad antioxidante de polvo
de hojas deshidratadas de guayusa a 50 °C.
ANEXO VII 61
Tabla fracción de contenido de polifenoles de polvo de hojas
deshidratadas de guayusa a 20 °C.
ANEXO VIII 63
Tabla de análisis estadístico de contenido de polifenoles de
polvo de hojas de hojas deshidratadas de guayusa a 20 °C.
ANEXO IX 64
Tabla fracción de contenido de polifenoles de polvo de hojas
deshidratadas de guayusa a 50 °C.
ANEXO X 66
Tabla de análisis estadístico de contenido de polifenoles de
polvo de hojas deshidratadas de guayusa a 50 °C.
ix
PÁGINA
ANEXO XI 67
Contenido de cafeína de polvo de hojas deshidratadas de guayusa
a 20 °C.
ANEXO XII 68
Contenido de cafeína de polvo de hojas deshidratadas de guayusa
a 50 °C.
x
RESUMEN
La Amazonia occidental exhibe en su biodiversidad numerosas plantas con
características medicinales, una de ellas es la guayusa (Ilex guayusa Loes)
un árbol nativo del cual se extraen sus hojas para secarlas y luego elaborar
con ellas un té, al que se le atribuye las siguientes propiedades: estimulante
nervioso y muscular, digestivo, expectorante, reductor del nivel de glucosa
en la sangre y reducción de la fatiga mental. La composición química de esta
planta contiene algunos de los aminoácidos esenciales para el ser humano,
además tiene una alta actividad antioxidante y conjuntamente el contenido
de cafeína es significativo. En el mercado nacional e internacional, se
encuentran en auge las infusiones y bebidas estimulantes, que le
proporcionan a la guayusa un potencial crecimiento para su cultivo. En el
presente trabajo de investigación se usó como materia prima hojas de
guayusa deshidratada que fueron debidamente procesadas para obtener su
presentación en polvo; este fue proporcionado por la empresa Runatarpuna
ubicada en la provincia de Napo. Para la obtención de los extractos
etanólicos de las hojas de guayusa en polvo se formularon diferentes
tratamientos con variaciones de concentración de etanol: agua (40 %, 50 %
y 60 %) y porcentaje en peso; y se aplicaron dos temperaturas a 20 °C y
50 °C durante 4 horas. Luego de establecer las formulaciones se procedió a
determinar la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles por los
métodos de ABTS y Folin-Ciocalteu respectivamente. Se realizó un análisis
de varianza ANOVA simple con la prueba de comparación de múltiples
rangos (LSD) con el 95 % de confiabilidad, en donde las variables
independientes fueron: concentración de etanol: agua, peso, tiempo y
temperatura; y las variables dependientes: capacidad antioxidante y
contenido de polifenoles. Los extractos con mayor capacidad antioxidante
fueron T6 (etanol: agua, 50: 50; y 7.2 % en peso) y
T14 (etanol: agua, 50: 50; 7.2 % en peso) a 20 °C y 50 °C respectivamente;
tanto en capacidad antioxidante como en el contenido de polifenoles las
xi
formulaciones de etanol: agua, sobresalieron a los valores de las
formulaciones que tenían 0 % etanol. Concluyendo que el etanol es un
disolvente que favorece a la extracción de compuestos antioxidantes en el
polvo de hojas de guayusa deshidratada.
Palabras clave: guayusa, capacidad antioxidante, polifenoles.
xii
ABSTRACT
The Western Amazonia exhibits in its biodiversity numerous plants with
medicinal characteristics, one of them is the guayusa (Ilex guayusa Loes), a
native tree from which its leaves are extracted to dry them and then elaborate
with them a tea, to which the following attributes Properties: nerve and
muscle stimulant, digestive, expectorant, blood glucose lowering and
reduction of mental fatigue. The chemical composition of this plant contains
some of the essential amino acids for the human being, also has a high
antioxidant activity and together the caffeine content is significant. In the
national and international markets, infusions and stimulating beverages are
on the rise, which give guayusa a potential growth for its cultivation. In the
present work of investigation was used as raw material leaves of guayusa
dehydrated that were properly processed to obtain its presentation in powder;
This was provided by the company Runatarpuna located in the province of
Napo. To obtain the ethanolic extracts of guayusa powder leaves, different
treatments were formulated with variations of ethanol concentration: water
(40 %, 50 % and 60 %) and percentage by weight; and two temperatures
were applied at 20 °C and 50 °C for 4 hours. After establishing the
formulations we proceeded to determine the antioxidant capacity and the
content of polyphenols by the ABTS and Folin-Ciocalteu methods,
respectively. A simple ANOVA variance analysis was performed with the
multiple-rank comparison test (LSD) with 95 % confidence, where the
independent variables were: ethanol concentration: water, weight, time and
temperature; and the dependent variables: antioxidant capacity and content
of polyphenols. The extracts with higher antioxidant capacity were T6
(ethanol: water, 50:50 and 7.2 % by weight) and T14 (ethanol: water, 50:50,
7.2 % by weight) at 20 °C and 50 °C respectively; both in antioxidant capacity
and in polyphenol content the ethanol: water formulations excelled at the
values of the formulations having 0 % ethanol. Concluding that ethanol is a
xiii
solvent that favors the extraction of antioxidant compounds in the powder of
guayusa dehydrated leaves.
Key words: guayusa, antioxidant capacity, polyphenols.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
La amazonia ecuatoriana es considerada como una de las áreas con mayor
biodiversidad del planeta y con ello su enorme variedad de plantas, que
representan una fuente de interés permanente, especialmente para el
desarrollo de nuevas materias primas en el mercado alimentario,
farmacéutico y también cosmético. Al interés comercial también se le
atribuye el científico y el antropológico, de plantas comúnmente llamadas
“sagradas” por las nacionalidades indígenas que habitan en las
comunidades de la región amazónica ecuatoriana, un buen ejemplo es Ilex
guayusa Loes comúnmente llamada guayusa, que es usada de forma
tradicional por los Achuar y mestizos en forma de infusión
(Radice & Vidari, 2011).
Ilex guayusa Loes es un árbol silvestre, cuyas hojas secas son utilizadas
para la preparación de infusiones, porque presentan altas concentraciones
de antioxidantes y cafeína mayor al té verde, se menciona que el contenido
de cafeína presente está entre 2.90 % y 3.28 % en peso seco; para las
personas que la consumen se le atribuye las siguientes propiedades:
estimulante nervioso y muscular, digestivo, expectorante y reductor de nivel
de glucosa en la sangre. Además, contiene teobromina, un estimulante que
se encuentra especialmente en el chocolate; y L-teanina, un ácido glutámico
similar que se halla en el té verde el cual puede ayudar a reducir la fatiga
física y mental y a su vez a combatir el estrés, se dice que esta planta
contiene todos los aminoácidos esenciales para el ser humano
(Chankuap, 2013).
Un antioxidante es una sustancia que retrasa o previene el daño provocado
por la acción de los radicales libres, que actúan mediante procesos de
oxidación; los cuales provocan daños a las células y a su vez originan varias
2
enfermedades para el ser humano. En los alimentos se usan para
conservarlos, retrasar su rancidez o decoloración debidas a la oxidación,
asimismo desde el punto de vista nutricional, organoléptico y toxicológico
(Hernández A. , 2010).
Los compuestos fenólicos son antioxidantes y representan un grupo
considerable de sustancias no energéticas en los alimentos de origen
vegetal, por lo tanto en los últimos años se ha señalado que una dieta rica
en polifenoles vegetales ayuda a mejorar la salud y también a disminuir la
incidencia de enfermedades cardiovasculares. La capacidad de los
polifenoles para modular la actividad de las enzimas, se da por las
características fisicoquímicas que presentan (Quiñones, 2012).
En el mercado internacional y nacional están en pleno auge las bebidas
estimulantes e infusiones, por lo que la guayusa se encuentra en potencial
crecimiento, cultivo e industrialización. En consecuencia es necesario
manejar procedimientos que garanticen el origen y la calidad de la materia
prima, y de esa manera lograr tener un producto que cumpla con las
especificaciones deseadas por los clientes (El Comercio, 2014).
El objetivo general de este trabajo de investigación fue estudiar la capacidad
antioxidante y contenido de polifenoles del polvo de hojas de guayusa (Ilex
guayusa Loes) deshidratada, y se plantearon como objetivos específicos:
Determinar las características fisicoquímicas de la materia prima.
Establecer la capacidad antioxidante y contenido polifenoles en la
extracción etanólica de hojas de guayusa en polvo.
Establecer el proceso de extracción etanólica que presenta la mayor
capacidad antioxidante y contenido de polifenoles.
2. MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1. GENERALIDADES
2.1.1. ORIGEN
En el tiempo de los indios Jíbaros, los extranjeros observaron que ellos
utilizaban las hojas de guayusa en hervidos muy concentrados para tener
alucinaciones que les llevaban a predecir el futuro o visualizar situaciones no
reales. En la cosmovisión indígena se trataba de un ritual en el que su
significado principal era la purificación, también se inducia a tener “sueños”
sobre la caza que realizaban los indios en el día y saber si sería exitosa o no;
y por último su consumo se debía también a que se la relacionaba con una
bebida de “buen presagio”. Entonces es así que su consumo en altas
concentraciones se lo relacionó con rituales para soñar y poder así predecir
el futuro, por ejemplo los indígenas Achuar del sur de Ecuador hasta hoy en
día, toman una infusión de guayusa antes de salir a sus expediciones
(Radice & Vidari, 2011).
En las comunidades, las hojas luego de ser arrancadas del árbol se
enroscan en una cadena, se cuelgan y se dejan secar al sol o simplemente
dentro de la casa. En general se hierven a fuego las hojas secas al menos
diez minutos, sin embargo es preferible un tiempo estimado de treinta a
sesenta minutos.
Para preparar una taza llena de esta infusión es suficiente con cinco hojas.
El análisis químico realizado en una infusión elaborada por los Jibaros
determinó que contenía 3.3 % de cafeína. Los hombres cada mañana
consumen un promedio de 2.2 litros de esta bebida. En ocasiones los
4
Jíbaros hierven las hojas durante horas o incluso durante toda la noche, en
esta comunidad sólo se les permite a los hombres preparar la infusión, a
pesar de que esta es consumida también por mujeres y niños (Melo, 2014).
2.1.2. ZONAS DE PRODUCCIÓN
El género Ilex al que pertenece la guayusa se encuentra presente en las
diferentes regiones tropicales y subtropicales del continente americano, sin
embargo también se la puede encontrar en Oceanía, se presume que
existen más de 500 especies. En Ecuador en base a los registros del
Herbario Nacional de Loja se puede hallar guayusa en las provincias de
Sucumbíos, Napo, Pastaza, Morona Santiago y Zamora Chinchipe; esto se
puede observar en la Figura 1, del mismo modo se ha registrado individuos
en la provincia de Pichincha y Tungurahua. Las plantas en la Región del
Oriente ecuatoriano crecen a una altitud entre los 400 y 600 msnm, a una
temperatura promedio de 24 ºC, con una precipitación de 4000 mm y a una
humedad relativa del 70 %, siendo condiciones que se proporcionan en los
bosques húmedos tropicales de la Región Amazónica (Radice & Vidari,
2011).
Figura 1. Distribución de la especie en Ecuador.
(Caranqui & Humanante, 2011)
5
2.1.3. CULTIVO
Al ser una planta de características silvestres, como se observa en la
Figura 2, la producción de plantas de guayusa se realiza en base al método
del enraizamiento de estacas o por codos, teniendo en cuenta que el
enraizamiento por estacas es la técnica que se realiza con más facilidad y
permite una mayor producción de plantas.
Figura 2. Árbol de Guayusa
(Fundación Runa, 2015)
2.1.4. MORFOLOGÍA
Ilex guayusa Loes pertenece a la familia Aquifoliaceae, es denominada en
castellano y en el Ecuador como guayusa. Es un árbol nativo de la región
amazónica del Ecuador es silvestre, pero también se puede encontrar en
ciertos lugares subtropicales de la región andina. Esta especie alcanza un
tamaño promedio de hasta 10 m de altura, además presentan un forraje
denso y una copa irregular. Las ramas son extendidas y flexibles, en las que
sus hojas miden alrededor de 15 - 21 cm de largo, 5 - 7.5 cm de ancho,
pecíolo corto de 1 cm de largo. El fruto está representado por una baya
globular que mide casi 1 cm de ancho. La flor está compuesta de una corola
de color blanco verdosa con pétalos refractarios, estambres de igual número
que los pétalos, anteras alargadas, ovario subgloboso y generalmente tiene
4 a 6 cavidades.
6
2.1.5. TAXONOMÍA
En la Tabla 1, se presenta los datos taxonómicos de la guayusa.
Tabla 1. Taxonomía de la guayusa.
Nombre Científico: Ilex guayusa Loes
Reino: Plantae
Phylum: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Celastrales
Familia: Aquifoliaceae
Género: Ilex
Epíteto específico: Guayusa
Autor Epíteto Específico:
Loes
(Idrobo J., 2007)
2.1.6. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Se conoce que el género Ilex posee varias especies que se encuentran en
América, las más representativas se pueden mostrar en la Tabla 2:
Tabla 2. Variedades y usos de la guayusa.
Tipos Tipologías de las hojas Usos
Ilex guayusa Color: verde oscuro Largo: 15 - 21 cm Ancho: 5 – 7.5 cm
Forma: Oblonga-elíptica
Bebida estimulante
Ilex vomitoria Color: verde claro Largo: 1 - 4.5 cm Ancho:1 – 2 cm
Forma: Oval – elíptica
Emético
Ilex paraguariensis Color: Verde oscuro Largo: 7 - 11 cm Ancho: 3 – 5.5 Forma: Oval
Bebida estimulante
(Arias & Gualli, 2013)
7
2.1.7. PROPIEDADES Y USOS
En el Ecuador se identifican 8 especies del género Ilex, siendo Ilex guayusa,
el más importante en el aspecto económico, porque es mayormente
consumida en la región oriental amazónica, donde se sirve especialmente
como infusión en el desayuno (Carpintero & Salazar, 2014).
En Sudamérica la utilización del género Ilex es muy difundida y algunas
especies están presentes por tradición como parte de las bebidas locales. La
infusión de Ilex guayusa Loes. En la región amazónica es tratada como una
tradición, porque tiene un alto consumo por parte de esa región del Ecuador,
donde se la sirve caliente en copas con el desayuno y, también se ha
acostumbrado a tomarla en la noche, a pesar de su alto contenido de
cafeína. En la ciudad de Macas (Región Amazónica) hay una variación en
cuanto a esta infusión y es que se sirve la “guayusa con hueso”, que
representa una mezcla de infusión de guayusa y un macerado alcohólico
localmente conocido como “chuchuhuaso” que se obtiene de la especie
Maytenus krukovii A.C. Sm (Radice & Vidari, 2011).
Por su semejanza con la planta Ilex paraguayensis, también se la conoce
como “el mate ecuatoriano”, su consumo en la región amazónica del
Ecuador presenta un paralelismo con la cultura de consumo de yerba mate
de las poblaciones guaraníes. La principal diferencia radica en que la yerba
mate se produce de manera industrial generando alrededor de 500,000
toneladas por año, mientras que la producción industrial de guayusa en el
año 2013 fue de 120 toneladas, esto significa que representa el 0.024 % de
yerba mate, por lo cual constituye evaluar el potencial de negocio que puede
simbolizar la producción de guayusa (Brumovsky, Hartwing, & Aguirre,
2008) .
8
2.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA GUAYUSA
La especie Ilex guayusa Loes está dotada de una composición rica en
cafeína aproximadamente un 2 %, perteneciendo al grupo de plantas con
propiedades energizantes; en cuanto a otros estudios realizados utilizando
solventes indican que los constituyentes más importantes de la especie son
los siguientes: metilxantinas, quinonas, teobromina, teofilina, taninos,
compuestos esteroidales, lactonastepenicas, cumarínas, flavonoides,
saponinas triterpénicas y aceites escenciales. También se ha encontrado la
presencia de alcaloides purínicos, triterpenos que son derivados del ácido
clorogénico, riboflavina, ácido nicotínico, colina, piridoxina y ácido isobutírico
(Melo, 2014).
2.2.1. CAFEÍNA
Es un alcaloide que pertenece al grupo de las xantinas, se presenta sólido
cristalino, blanco y de sabor amargo, actuando como estimulante y como
una droga psicoactiva. En el café la cafeína es absorbida por el estómago y
luego se dirige al intestino delgado dentro de los 45 minutos, para después
ser distribuida a través de todos los tejidos del cuerpo. En cuanto a su
eliminación se sigue una cinética de primer orden, el hígado es quien
metaboliza la cafeína a través del sistema enzimático del Citicromo P450
oxidasa (isoenzima 1 A2). En la Figura 3, se observa la estructura química
de la cafeína.
Figura 3. Estructura química de la cafeína.
9
2.3. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN USADOS EN PLANTAS CON
COMPUESTO BIOACTIVOS
2.3.1. ORIGEN DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS
Los principios activos son aquellos componentes que alteran o modifican el
funcionamiento de órganos y sistemas del cuerpo humano y animal, se
encuentran en las distintas partes u órganos de las plantas. La investigación
científica de los últimos años ha logrado descubrir una variada gama de
estos compuestos, de los cuales los más representativos y desde el punto
de vista más beneficiosos para la salud, son los aceites esenciales, los
alcaloides, glucósidos, los mucílagos y gomas, y los taninos, también existen
otros principios activos denominados nutrientes esenciales, como las
vitaminas, aminoácidos, minerales, carbohidratos y fibras, azúcares diversos,
ácidos orgánicos, lípidos y los antibióticos (López, 2012).
2.3.2. EXTRACTO VEGETAL
Es una mezcla compleja, con gran variedad de compuestos químicos que
pueden ser obtenidos, mediante procesos químicos, físicos, y/o
microbiológicos a partir de fuentes naturales, aplicables en cualquier campo
de la tecnología (Pardo, 2002).
La característica principal de los extractos vegetales es que a partir de una
misma planta se pueden conseguir extractos diferentes con principios
activos variados, la mayoría de los ensayos dependen del solvente
empleado para extraer una parte vegetal definida; por ejemplo, el alcohol
actúa sobre la muestra disolviendo los principios activos liposolubles. Sin
embargos los extractos no se diferencian solo por medio del disolvente
10
utilizado, sino también por los pasos de preparación que recibe el extracto,
cuando se utiliza un solvente primario se obtiene un extracto general no
tratado, en cambio si ese mismo extracto es tratado mediante un proceso de
purificación se tendrá una muestra con los principios activos deseados
(Regnault, Philogene, & Vicent, 2004).
2.4. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN
2.4.1. EXTRACCIÓN MECÁNICA
2.4.1.1. Por expresión
En este método la planta fresca se coloca en una prensa hidráulica y se la
exprime hasta que se obtiene su jugo, este método extractivo se emplea
principalmente para obtener zumos de cítricos, aceites y otros. En Estados
Unidos los aceites esenciales se producen en gran parte en las fábricas de
zumos de frutas, sin embargo este no resulta ser un buen aceite ya que los
cultivos fueron tratados con pesticidas y fertilizantes (Whichello, 2003).
2.4.1.2. Por Incisiones
Se realiza generalmente en la corteza de los árboles con el fin de extraer del
material vegetal exudados como las gomas, resinas (pinos) o bálsamos
resinosos (benjoin), mieles y otros productos; también después de tener la
materia prima extraída se pude destilar luego para obtener el compuesto
activo de interés (Romero, 2004).
11
2.4.1.3. Destilación
Constituye una de las principales técnicas para la separación y purificación
de líquidos volátiles, se basa en la diferente volatilidad de los principios
activos de la planta. Las dos fases que componen la destilación son la
vaporización o transformación del líquido en vapor y la condensación o
transformación del vapor en líquido. El método físico se fundamenta en
suministrar una fuente de calor a la mezcla logrando que el líquido de menor
punto de ebullición se vaporice primero y después se produzca la
condensación de ese vapor al entrar en contacto con la superficie fría (Pino,
2015).
2.4.1.4. Destilación simple
El vapor que se extrae del seno del líquido, pasa seguidamente al
refrigerante donde se condensa y se recolecta el líquido destilado. Este
procedimiento se utiliza para separar mezclas de dos componentes que
tienen diferentes puntos de ebullición, en un intervalo de 60-80 °C. En el
caso de sustancias con puntos de ebullición que estén entre 30-60 °C se
pueden separar por varias destilaciones simples, acumulando las fracciones
enriquecidas en unos de los componentes, para luego volver a destilar
(Lamarque, y otros, 2008) .
2.4.1.5. Destilación fraccionada
Es la combinación de varias destilaciones simples en una sola operación,
para ello se utiliza una columna de fraccionamiento vertical que esta rellena
de una materia inerte, como por ejemplo, las perlas de vidrio, trozos de plato
poroso, etc., en la cual se dan encadenadas evaporaciones y
condensaciones hasta que al final el vapor llega al extremo de la columna y
12
condensa el refrigerante. Este método equivale a varios cientos de
destilaciones simples, siendo eficaz para la separación de líquidos cuyos
puntos de ebullición son diferentes en una fracción de grado (Costas &
Amador, 1998).
2.4.1.6. Destilación por arrastre con vapor de agua
La sustancia extraída es inmiscible en agua, para ello el vapor que se retira
del seno del líquido atraviesa una cámara en la que se encuentra la
sustancia a extraer, en la mayoría de casos se trata de una sustancia volátil
e inmiscible en él, llega al refrigerante donde se condensa y luego se
recolecta como dos fases líquidas (Lamarque, y otros, 2008) .
2.4.2. EXTRACCIÓN CON DISOLVENTES
Consiste en el esparcimiento de los principios activos que se encuentran
presentes en una muestra, de modo que el disolvente debe ser capaz de
penetrar en el compuesto, para ello el principio activo debe ser soluble en el
disolvente empleado. Los solventes más utilizados son el agua, alcohol o
mezclas de ambos y también se incluyen los disolventes orgánicos como
benceno o cloroformo (Casado, Durán, Miró, & Paredes, 2012). Esta técnica
se utiliza en la mayoría de los casos a escala en laboratorios porque a nivel
industrial resulta una técnica costosa por el valor comercial de los solventes
(Martínez A. , 2003).
13
2.4.2.1. Discontinua
En esta técnica de extracción el disolvente es empleado una sola vez, por lo
que la difusión de los principios activos desde la muestra hasta el disolvente,
termina al momento en que se igualan las concentraciones de los principios
activos en ambos medios (Casado, Durán, Miró, & Paredes, 2012).
2.4.2.2. Maceración
El proceso habitual de la maceración consiste en dejar la muestra en
contacto con el disolvente por varios días con poca agitación, a este proceso
se lo conoce como maceración simple o estática, sin embargo se puede
aplicar agitación constante para que de esa manera el tiempo de operación
disminuya, por lo que se define a este procedimiento como maceración
dinámica. Si se utiliza calor se aprovechan compuestos que no se pierden
con calor. Luego del tiempo de maceración correspondiente se pasa por un
colador, se filtra con papel filtro y se guarda herméticamente (Fonnegra &
Jiménez, 2007).
2.4.2.3. Digestión
Consiste en una forma de maceración en la cual se aplica calentamiento en
el proceso de extracción sin que tenga efecto negativo en los compuestos
activos del material vegetal. Las temperaturas que se utilizan están entre
35 y 50 °C. En esta extracción se coloca primero la muestra en un líquido
previamente calentado y se mantiene durante un periodo de tiempo entre
media hora y 24 horas (Jover & García, 2004) .
14
2.4.2.4. Infusión
Este procedimiento es el más clásico de todos los métodos de extracción
para el uso de los compuestos activos de las plantas medicinales,
generalmente se utilizan partes tiernas de las plantas como por ejemplo las
hojas, flores, raíces, etc. Una vez que se tiene la cantidad de muestra
necesaria se vierte en un recipiente con agua a temperatura de ebullición, se
tapa y se deja reposar por un periodo de veinte minutos, luego de ese
tiempo se filtra para no tener material vegetal sólido (Mujica Pons, 2012).
2.4.2.5. Decocción
Se usa generalmente para la preparación de medicamentos, con la
utilización de las partes duras de las plantas tales como las cortezas, tallos,
raíces o la planta entera, sin embargo también se pueden usar las partes
delicadas de la planta como hojas o frutos tiernos. En un recipiente se
colocan las cantidades de agua y material vegetal correspondientes, antes
de iniciarse la ebullición, es decir el recipiente se lleva a fuego lento y se
deja hervir de uno a quince minutos (Fonnegra & Jiménez, 2007).
2.4.2.6. Extracción Continua
En esta extracción cuando las concentraciones de los principios activos del
material vegetal y el disolvente se igualan se añade nuevamente el
disolvente puro para volver a extraer más principios activos, se repite el
proceso hasta tener concentraciones iguales y extraer lo más posible del
componente de interés (Casado, Durán, Miró, & Paredes, 2012).
15
2.4.2.7. Percolación
Esta técnica se basa en que el disolvente va a pasar a través del material
vegetal, hasta completar su extracción total. El método consiste simplemente
en la extracción absoluta del material vegetal con un solvente siempre
renovado. A pequeña escala existe una etapa preliminar para el
humedecimiento de la muestra fuera del equipo de percolación para
aumentar la porosidad de la pared celular y mejorar la difusión de las
sustancias extraíbles de las células (Sharapin, 2000).
3.4.2.7. Soxhlet
En esta técnica se debe elegir correctamente el solvente que disuelve el
compuesto activo de interés y que a la vez deje los sólidos insolubles no
deseados en su fuente natural. El sólido que va a ser extraído se coloca en
un dedal hecho de papel filtro, también puede utilizarse vidrio o porcelana
porosa. En centro de la cámara se encuentra el dedal. En un balón de
destilación de fondo redondo se coloca un solvente con bajo punto de
ebullición, el cual se calienta hasta el reflujo. Los vapores que se generan
suben por el lado izquierdo en dirección al condensador, luego el líquido ya
condensado cae en el dedal que contiene el sólido. El solvente caliente
empieza a llenar el dedal y así se extrae el compuesto de la muestra.
Cuando el dedal se llena con el solvente, el brazo de la derecha trabaja
como sifón y el solvente que contiene el compuesto deseado regresa al
balón de destilación hasta que el producto se concentra en el balón
(Guarnizo & Martínez , 2009).
16
2.4.3. VARIABLES DEL PROCESO EXTRACTIVO
En la Tabla 3, se puede observar los parámetros que de control que se
deben verificar en todo proceso de extracción de compuestos químicos.
Tabla 3. Parámetros de control en el proceso de extracción.
Variable Concepto
Agitación Hace que el solvente entre en contacto con el sólido y se genere un nuevo punto de equilibrio de saturación. El movimiento del líquido puede ser realizado con ayuda de bombas o agitadores mecánicos para aumentar la eficiencia del proceso.
Temperatura Contribuye a una mejor disolución de las sustancias extraíbles en cuanto a al desplazamiento de la constante de equilibrio de saturación. Pero hay que tener en cuenta que muchos compuestos activos son termolábiles y pueden ser destruidos de forma total o parcial.
pH Influye en la solubilidad de varios compuestos porque se pueden formar sales. Por ejemplo en la extracción de alcaloides los solventes de baja polaridad deben someterse a un pre tratamiento con soluciones alcalinas, para de esa forma liberar los alcaloides de sus sales, y así ser solubles en el solvente orgánico.
Naturaleza del solvente Los solventes extraen de forma selectiva o no cierta clase de compuestos. Entre los solventes generales están los alcoholes alifáticos de hasta 3 carbonos o mezclas de los mismos con agua.
Tiempo de Extracción Debe ser lo suficiente para permitir una correcta separación de los compuestos de interés. El tiempo de extracción no debe influir negativamente en el proceso. Sin embargo en una planta industrial no es conveniente porque si influye en el consumo de energía.
Tamaño de partícula del sólido
A menor proporción más conveniente de trabajo será aquella en la que se alcancen los mayores rendimientos de extracción.
Relación sólido-líquido De la forma y dimensión de los sólidos depende en gran medida el éxito de la lixiviación a menor tama6o de partícula mayor superficie de contacto entre la droga y el disolvente y por tanto mayor acceso de los principios activos al medio líquido
(López, 2016)
17
2.5. ANTIOXIDANTES Y REACCIONES DE OXIDACIÓN
2.5.1. RADICALES LIBRES Y ESTRÉS OXIDATIVO
El término especies reactivas del oxígeno (EROS) se emplea a las
moléculas radicales y no radicales que actúan como agentes oxidantes y/o
son sencillamente convertidos a radicales. En base a varios estudios
realizados en la última década se puede afirmar que los radicales libres y el
conjunto de especies reactivas tienen un papel importante en el equilibrio
homeostático de los seres humanos, es decir intervienen en el estado
normal del funcionamiento en los mecanismos de regulación del organismo
(Avello & Suwalsky, 2009).
Los radicales libres son átomos que tienen un electrón desapareado o libre,
lo que los lleva a ser muy reactivos para captar un electrón de una molécula
estable con el objetivo de alcanzar su estabilidad electroquímica. Cuando el
radical toma el electrón que necesita, la molécula estable se convierte a su
vez en un radical libre por quedarse con un electrón desapareado, dando
origen a una cadena de reacciones que van destruyendo nuestras células. El
radical libre tiene una vida media biológica de microsegundos, y sin embargo
tiene la capacidad de reaccionar con todo lo que este a su alrededor
dañando a moléculas, membranas celulares y tejidos. En el cuerpo humano
se producen cantidades moderadas de estos radicales para luchar contra
bacterias y virus, por lo tanto estas acciones se dan constantemente en
nuestro cuerpo y para que no sean perjudiciales deben ser controladas
mediante una adecuada protección antioxidante (Avello & Suwalsky, 2009).
18
2.5.2. ANTIOXIDANTES
Los antioxidantes son moléculas que tienen la función de retrasar, prevenir o
destruir la oxidación de otras moléculas, también se están tomando en
cuenta estas sustancias para retrasar el envejecimiento celular y por ende la
generación de enfermedades graves para el ser humano. Los alimentos que
poseen mayor contenido de antioxidantes son las legumbres, frutas,
hortalizas, entre otros; se recomienda añadir a la dieta diaria este tipo de
alimentos para de esa manera disminuir las afecciones que provoca el estrés
oxidativo en las células (García, Sánchez, & García-Vigil, 2009).
El sistema antioxidante contiene tres grupos principales de antioxidantes:
primarios, secundarios y terciarios:
2.5.2.1. Antioxidantes primarios o endógenos
Se encargan de prevenir la formación de nuevas especies de radicales libres
y estos son fabricados por la propia célula. La forma de actuar es
convirtiendo a los radicales libres en moléculas menos perjudiciales o a su
vez impiden su formación (Gil, 2010).
Glutatión Per oxidasa (GP).- convierte el peróxido de hidrógeno en
moléculas inertes parta evitar la formación de radicales libres.
Superóxido Dismutasa (SOD).- transforma el (O2) en peróxido de
hidrógeno. Se encuentra presente en todas las células y su
concentración es diferente para los distintos tejidos de acuerdo a su
actividad metabólica. Esta enzima se encuentra de tres formas en el
cuerpo humano, la primera SOD1 se encuentra en el citoplasma, la
19
segunda SOD2 en la mitocondria y la última SOD3 en el líquido
celular (Sabán , 2009).
Catalasa.- su función es catalizar la conversión de peróxido de
hidrogeno en agua y oxígeno, se localiza en los peroxisomas en
forma de hemotetrámero.
Coenzima Q 10 (ubiquinona).- considerado como un potente
antioxidante liposoluble que procede de la ingesta diaria de alimentos
y que se encuentra en todas las células del cuerpo, es sintetizada en
el organismo a partir de fenilalanina, tirosina y Acetil CoA. Su
principal acción es la de proteger al ADN de la acción de los radicales
libres porque posee electrones <<flojos>> y estos pueden ser
cedidos fácilmente (Stevens, 1998).
Adicionalmente, los factores enzimáticos antioxidantes dependen de algunos
nutrientes esenciales por ejemplo, la expresión de superóxido dismutasa
depende de un cierto aporte de zinc y cobre, la expresión de glutatión
peróxidasa y la tiorredoxina están directamente relacionados con las
cantidades adecuadas de selenio (Zamora J. , 2007). Sin embargo, apesar
de actuar como cofactores de las enzimas antioxidantes también pueden
ejercer un efecto antioxidante de manera independiente los siguientes
oligoelementos: selenio, manganeso, hierro, y cobre (Criado & Moya, 2009).
2.5.2.2. Antioxidantes secundarios o exógenos
Estos intervienen cuando los medios enzimáticos están desbordados y
existe una superproducción de radicales libres, evitando que se dé una
reacción en cadena por los mismos (Terrés, Mendéz, Hernández, & Martínez,
1996).
20
Vitamina E.- es un antioxidante lipofílico presente en las membranas
celulares, su acción se ve reflejada en la protección de la per
oxidación en los ácidos grasos poliinsaturados de los fosfolípidos de
la membrana celular. Estudios recientes proponen que tiene una
función fisicoquímica en el ordenamiento de las membranas lipídicas
(Illera, Illera del Portal, & Illera del Portal , 2000).
Vitamina C o ácido ascórbico.- su empleo principal es la de potenciar
el efecto de los otros antioxidantes, como ocurre en el caso de la
vitamina E y el selenio. Debe ser aportada en la dieta porque el
cuerpo no sintetiza esta vitamina. También actúa como neutralizador
del oxígeno singlete (O2), captura aniones superóxido, radiales
hidróxilos y regenera la forma oxidativa de la vitamina E, después de
que haya reaccionado con un radical libre. En el cuerpo humano
ayuda a sintetizar el colágeno necesario para la formación del tejido
conjuntivo de tendones, huesos y cartílagos (Melvin, 2002).
Betacaroteno.- es un precursor de la vitamina A y en la mayoría de
los casos actúa sobre el oxígeno singlete, tiene la función de capturar
radicales libres producidos en la piel por el efecto de la radiación UV,
por lo tanto se lo encuentra como constituyente de las cremas
protectoras solares para prevenir el cáncer de la piel (Criado & Moya,
2009).
Flavonoides.- en su estructura química tienen un número variable de
grupos hidroxilos fenólicos y a su vez intervienen en la quelación del
hierro y metales de transición, que beneficia a su capacidad
antioxidante. Además se añade un papel esencial en los efectos
terapéuticos de un número de elevado de enfermedades (Martínez,
González, Culebras, & Tuñon, 2002).
21
Licopeno.-no tiene una actividad de pro vitamina A porque no posee
la estructura del anillo y-iónico común en los alfa y beta carotenos,
sin embargo reduce el peligro oxidativo de los componentes celulares
tales como: lípidos, proteínas y ADN (Fernández, Camara, &
Quintinela, 2007).
2.5.2.3. Antioxidantes terciarios
Su efecto se produce cuando reparan las biomoléculas dañadas por los
radicales libres, entre estos se pueden citar los sistemas proteolíticos
intracelulares, que degradan las proteínas dañadas por la oxidación. Para de
esa forma evitar su acumulación. Se incluyen a este grupo las enzimas
reparadoras de ADN, la metionina sulfóxido reductasa y la fosfolipasa A2
(Feduchi, Blasco, & Romero, 2010).
2.5.2.4. Fuentes de Antioxidantes
Por las características significativas que poseen los antioxidantes es
recomendable aumentar la ingesta diaria de los alimentos que los contienen,
a continuación en la Tabla 4, se muestra la variedad de alimentos con
propiedades antioxidantes:
22
Tabla 4. Fuente alimentaria de antioxidantes.
Antioxidantes Fuente alimentaria
Vitamina C (ácido ascórbico)
Acelgas, tomates, perejil, pimiento verde, coliflor, coles de Bruselas, nabos, grosellas, cítricos, melón, kiwi, fresas.
Vitamina E Aguacate, camote, espárragos, espinacas, tomate, brócoli, zanahoria, aceites (oliva, maíz, cártamo, soya), cereales, arroz integral, lentejas, yema de huevo, mantequilla, plátano, moras, frutos secos.
Carotenoides Betacaroteno Verduras y frutas amarillas y anaranjadas, verduras verde oscuro
Alfacaroteno Zanahoria
Licopeno Tomate
Lutepina y Zexantina Verduras de hoja verde oscuro, brócoli
Beta criptoxantina Frutas cítricas
Flavonoides Carne, pescado, cereales integrales, lácteos, ajo, cebollas, brócoli, frutos secos, te, piña, vísceras, cacao y derivados.
Zinc Carne, embutidos, paté, hígado, almendras, avellanas, huevos, leche y derivados lácteos, cereales y legumbres
Hierro Melocotones, sésamo, legumbres, cereales, germen de trigo, hígado, almendras, mejillones y almendras
Magnesio Frutos secos, cereales y legumbres
Coenzima Q10 Carne, vísceras, pescado, sardinas, cacao, aceite de soja y cacahuates
Glutatión Frutas y verduras
Cobre Cerdo, pato, salmón, hígado, corazón, riñón, leche de soja, semillas, leche chocolatada
(Delgado , 2010)
2.5.3. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN PLANTAS
La determinación de la capacidad antioxidante se fundamenta en, verificar
cómo un agente oxidante provoca el daño oxidativo a un sustrato que puede
ser oxidable, siendo este daño inhibido o reducido por un compuesto
antioxidante. La inhibición anterior es proporcional a actividad antioxidante
del compuesto o muestra (Soto, Rodríguez, & Catañeda, 2008).
23
En la mayoría de análisis sobre capacidad antioxidante los extractos del
alimento es obtenido con disolventes químicos acuosos-orgánicos, como por
ejemplo: metanol, etanol, acetona, cloroformo, etc. Sin embrago, aún se
desconoce que un solvente pueda extraer totalmente de forma satisfactoria
todos los antioxidantes presentes en un alimento (Pérez, y otros, 2007).
2.5.4. COMPUESTOS FENÓLICOS
Los compuestos fenólicos o polifenoles son estructuras químicas
constituyentes importantes de las plantas, poseen uno o más anillos
aromáticos con uno o más grupos hidroxilos. Se encuentran presentes
generalmente en forma de glucósidos en los extractos de las frutas, hierbas,
vegetales, cereales, entre otros. Se utilizan en la industria alimentaria por las
características organolépticas que confieren, y también por la acción de
retardar la oxidación lipídica contribuyendo al mejoramiento de la calidad
nutricional de los alimentos (Muñoz & Ramos , 2007). Los grupos más
importantes de polifenoles son los siguientes:
2.5.4.1. Flavonoides
Son compuestos fenólicos que poseen en su estructura química un número
variable de grupos hidroxilo fenólicos como se muestra en la figura 4., su
principal característica es la propiedad quelante del hierro y otros metales de
transición para brindar protección contra los procesos de oxidación. El ser
humano no puede producir por si solo estas sustancias por lo que deben
obtenerse en la alimentación (Martínez, González, Culebras, & Tuñon, 2002).
24
2.5.4.2. Ácidos fenólicos
Estos compuestos se pueden dividir en dos clases: compuestos derivados
del ácido benzoico como el ácido gálico, y derivados del ácido cinámico tales
como cafeíco, cumárico y el ácido ferúlico. El ácido fenólico más abundante
en muchas futas y verduras es el ácido cafeíco; al ser esterificado con ácido
quínico es tratado como ácido clorogénico principal compuesto fenólico del
café. Por otro lado el ácido ferúlico está presente en los cereales y este
actúa sobre las hemicelulosas de la pared celular (Dai & Mumper, 2010).
Figura 4. Clasificación de flavonoides.
25
2.5.4.3. Antocianinas
Son compuestos hidrosolubles que están directamente relacionadas con la
variedad de tonalidades que van desde el rojo, naranja, violeta, púrpura y
azul, su estructura química muestra un azúcar en la posición 3. Las
antocianinas tienen mayor presencia en las frutas y flores, pero también
pueden ser parte de hojas, tallos, órganos de almacenamiento y en granos.
Estas sufren degradaciones que las vuelven un tanto inestables por factores
como la luz, enzimas, pH, sulfitos y temperatura (Taiz & Zeiger, 2006).
2.5.4.4. Taninos
Considerados de igual manera como un grupo importante de polifenoles, se
clasifican en dos grandes grupos: los taninos hidrolizables y taninos
condensados. Los primeros son compuestos que poseen una molécula de
glucosa, y son solubles en medios hidroalcohólicos; los segundos son
polímeros más o menos complejos que tienen un enlace interflavánico de
carbono, también se los conoce como antocianidinas por la reacción de
oxidación catalizada en una solución ácido en calentamiento (Dai & Mumper,
2010).
2.5.5. FUENTES NATURALES DE POLIFENOLES
A continuación en la Tabla 5, se presenta algunos compuestos fenólicos con
sus respectivas fuentes alimentarias:
26
Tabla 5. Fuente alimentaria de polineoles.
Compuestos Fenólicos Fuente de alimentaria
Antocianinas
Cianidina, pelargonidina, peonidina, delfinidina,
malvidina
Bayas rojas, azules y violetas; uvas rojas y
negras; vino tinto, cerezas, ruibarbo
Flavonoles
Quercetina, kaempferol, miricetina.
Repollo colorado, cebolla blanca, cerezas, tomate,
brócoli, col rizada, arándanos, damascos, té verde y negro, manzanas,
uvas negras
Flavonas Apigenina, luteolina. Perejil, apio, tomillo, ají picante
Flavanonas Naringenina, eriodictiol,herperidina.
Frutas y jugos cítricos; jugo de uvas.
Isoflavonas Daidzeína, genisteína, gliciteína.
Soja, legumbres, trébol colorado.
Proantocianidinas Chocolate, manzana, bayas, uva colorada, vino
tinto.
Ácidos fenólicos
A) Ácidos hidrobenzoicos: ácido proto- catequeico,
ácido gálico, ácido p- hidroxi- benzoico.
B) Ácidos hidroxicinámicos: ácido cafeico, ácido
clorogénico, ácido ferúlico, ácido sinápico.
Frambuesas, frutillas, zarza
mora, grosella negra
Arándanos, kiwi, cerezas, ciruelas, manzanas, peras, duraznos, papa, achicoria,
café, alcaucil.
Lignanos Secoisolariciresinol, matairesinol.
Semilla de lino, lentejas, ajo, pera, espárragos, zanahorias, , ciruelas
desecadas.
Estilbenos Resveratrol. Uva, granada, maní (cacahuete).
(Wilson, 2010)
3. METODOLOGÍA
27
3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIAS PRIMAS
El presente estudio fue realizado con la utilización de polvo de hojas de
guayusa (Ilex guayusa Loes) deshidratada como materia prima, para ello las
hojas fueron debidamente cultivadas, cosechadas y tratadas a través de
varios procesos para lograr su respectiva presentación en polvo. La empresa
proveedora fue Runatarpuna ubicada en Archidona en la provincia de Napo.
La muestra fue transportada al Laboratorio de Química Analítica de la
Universidad Tecnológica Equinoccial, donde se realizó el respectivo análisis
químico.
3.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DE LA MATERIA
PRIMA
Los análisis físico-químicos del polvo de hojas deshidratadas de guayusa
(Ilex guayusa Loes), se realizaron en el Laboratorio Multianalítyca y estos se
muestran en la Tabla 6.
Tabla 6. Análisis físico-químico y métodos realizados en la caracterización del polvo de
hojas de guayusa deshidratada.
PARÁMETRO MÉTODO
Humedad (%) AOAC 920.10
Cenizas totales (%) AOAC 923.03
Cenizas solubles en agua (%) NTE INEN 1119
Cenizas insolubles en ácido (%) NTE INEN 1118
Alcalinidad de las cenizas solubles en agua (como KOH), (%) NTE INEN 821
Cafeína HPLC
28
3.3. PROCESO DE EXTRACCIÓN
La muestra de polvo de guayusa (Ilex guayusa Loes) fue sometida a pruebas
preliminares para determinar el porcentaje de concentración de etanol- agua
más favorable para realizar el proceso de extracción etanólico. Se realizaron
varios tratamientos los cuales se muestran en la Tabla 7.
Se pesó la muestra a analizar, se midió la cantidad de alcohol potable-agua
correspondiente y se colocó en un frasco ámbar grande, según la
temperatura de extracción de estudio. Luego se agitó durante 10 minutos
con un agitador magnético para la correcta hidratación del polvo de guayusa
(Ilex guayusa Loes) y se tomó la primera alícuota de 15 ml aproximadamente,
que representó el tiempo 0; la alícuota se colocó en un tubo falcón y se llevó
a centrifugación a 4000 RPM, 4 ºC y por 15 minutos. Se filtró el
sobrenadante en un frasco ámbar pequeño. Después se colocó los frascos
ámbares grandes en baño maría con agitación y se realizó el mismo
procedimiento antes descrito para los tiempos 30, 60, 120,180 y 240 minutos.
Tabla 7. Formulación de tratamientos a temperatura, concentración etanol-agua y peso.
Tratamiento Temperatura (°C)
Concentración Etanol-Agua
(200ml)
Peso (g)
1
20
0 %
13.2
2 14.4
3 40 %
13.2
4 14.4
5 50 %
13.2
6 14.4
7 60 %
13.2
8 14.4
9
50
0 %
13.2
10 14.4
11 40 %
13.2
12 14.4
13 50 %
13.2
14 14.4
15 60 %
13.2
16 14.4
29
3.4. DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y
CONTENIDO DE POLIFENOLES
3.4.1. MÉTODO ABTS
Este método se fundamenta en la decoloración del radical ABTS. El radical
se formó con 25 ml de la solución constituida por ABTS 7 mM y peroxoulfato
de potasio 2.45 mM en agua destilada, llevado a la oscuridad por 16 horas;
diluido con etanol a temperatura de 0 ºC hasta llegar a una absorbancia
entre 680 - 720, medida a 734 nm (Re, y otros, 1999).
Para la determinación se añadió 10 µL del extracto previamente diluido, en
1000 µL de la dilución del radical. La mezcla se agitó para homogenizarla y
se dejó en reposo por 6 minutos, anterior a esto se realizó la lectura de su
absorbancia a 734 nm en un espectrofotómetro (Génesis 20-Thermo
Spectronic). Cada extracto fue medido por triplicado; para la cuantificación
se realizó una curva de calibración con Trolox 2.5 nM en etanol.
3.4.2. DETERMINACIÓN DE POLIFENOLES
El contenido de polifenoles se realizó con la aplicación del método
desarrollado por George, S. et al (2005), en el cual se utilizó el reactivo
Folin- Ciocalteu, para la determinación se añadió 500 µL del extracto
previamente diluido, 75 µL de extracto puro en un balón de 10 mL, la lectura
de su absorbancia fue a 760 nm en un espectrofotómetro (Génesis 20-
Thermo Spectronic). Para la curva de calibración se utilizó una solución
madre de ácido gálico.
30
3.5. DETERMINACIÓN DE CAFEÍNA
Para la determinación de cafeína se analizó cual fue el mejor método de
extracción, y se analizó en el laboratorio Multianalítyca, por HPLC.
3.6. DISEÑO EXPERIMENTAL
Para el presente estudio se utilizó un análisis de varianza ANOVA simple
con la prueba de comparación múltiple (LSD) con el 95% de confiabilidad;
las variables independientes fueron: concentración etanol-agua, peso,
temperatura, y tiempo, siendo las variables dependientes la capacidad
antioxidante y el contenido de polifenoles. El análisis estadístico se realizó
mediante el software Statgraphics.lglgggggggggggggggggggggggggggggggg.
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
31
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DEL POLVO DE
HOJAS DE GUAYUSA DESHIDRATADA.
En la Tabla 8, se presentan los resultados de los análisis físico-químicos que
fueron realizados al polvo de hojas de guayusa deshidratadas, especificando
los valores mínimos y máximos de la Norma Técnica Ecuatoriana INEN 2381
(2005), para cada análisis. Los resultados se aprecian en el Anexo I.
Tabla 8. Resultados de análisis físico-químicos del polvo de hojas de guayusa deshidratada.
PARÁMETRO MÉTODO Mín Máx RESULTADO
Humedad (%) AOAC 925.10 --- 12 3.07
Cenizas totales (%) AOAC 923.03 4 8 6.09
Cenizas solubles en agua (%) NTE INEN 1119 45 --- 99.67
Alcalinidad de las cenizas solubles en agua (como KOH), (%)
NTE INEN 637 1 3 1.69
Cenizas insolubles en ácido (%) NTE INEN 1118 --- 1 0.73
Cafeína (%) HPLC 1 --- 2.57
En la determinación de la humedad se encontró el valor de 3.07 % para el
polvo de hojas de guayusa deshidratada, este resultado fue inferior al
obtenido por Gualli, Arias, & Manzano (2013) con 9.49 % y Hernández (2014)
con 7.53 %. Esta diferencia de valores, se debe a que las hojas de guayusa
estudiadas en dichas investigaciones no estuvieron bajo las mismas
condiciones previas para el análisis.
Respecto a las cenizas totales, el polvo de guayusa presentó un porcentaje
de 6.09 %, que corresponde al contenido de minerales presentes en la
muestra. Similares valores fueron encontrados por Gualli et al. (2013) con
5.48 % y Hernández (2014) con 6.48 %.
32
Para las cenizas solubles en agua se encontró un porcentaje de 99.67 %.
Este valor fue notablemente superior a los encontrados por Gualli et al.
(2013), Hernández (2014) y Tuquinga (2013) con 3.39 %, 4.98 % y 2.61 %
respectivamente; estos valores fueron tomados de investigaciones
farmacológicas en las que el límite máximo de cenizas solubles en agua es
de 7 %, mientras que en el estudio realizado se tomó en cuenta la norma
INEN (2005) para té, en la que no se especifica un límite máximo para este
parámetro. En la determinación de la alcalinidad de las cenizas soluble en
agua el resultado encontrado fue de 1.69 %; no se reportaron estudios
similares, sin embargo se encuentra dentro de los límites establecidos en la
norma 2381 (INEN, 2005).
En cuanto a las cenizas solubles en ácido, que representan la materia
inorgánica de la muestra, el valor encontrado fue de 0.73 %. Valores
equivalentes se reportaron por Hernández (2014) con 1.18 %, Gualli et al.
(2013) con 1.35 % y Tuquinga (2013) con 1.1 %.
El valor de la determinación de cafeína en el polvo de hojas de guayusa
deshidratada, obtenido fue de 2.57 %. Similar estudio realizado por Tuquinga
(2013) demuestra que la guayusa contiene 2.3 % de cafeína, siendo mayor a
la que tiene el café y el té, también este estudio corroboró la cualidad de
estimulante que está relacionada científicamente con el alto contenido de
cafeína. Este resultado se puede observar en el Anexo II.
33
4.2. ANÁLISIS DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL POLVO
DE HOJAS DE GUAYUSA DESHIDRATADA.
Los resultados de la capacidad medida en términos de la decoloración del
radical (ABTS), se observan a continuación en la Figura 5.
Figura 5. Capacidad Antioxidante (ABTS) de los extractos etanólicos del polvo de hojas de
guayusa deshidratada a 20 °C, en relación al tiempo de extracción.
Se muestra los valores de capacidad antioxidante para cada una de las
formulaciones realizadas, dichos datos se muestran en el Anexo III. Los
tratamientos T1 y T2 presentaron la menor capacidad antioxidante en cada
uno de los tiempos, con respecto a los otros tratamientos, esto puede
deberse a que se trataban de extractos acuosos. En el estudio realizado por
Torres (2012) se usaron extractos con concentraciones de cloroformo, etanol
y agua en varias plantas con características farmacológicas, teniendo mayor
porcentaje de capacidad antioxidante en el extracto clorofórmico, luego
etanólico y por último el acuoso. Para los demás tratamientos donde se
aplicó la variación de concentración etanol-agua se encontraron valores
superiores a los obtenidos en los extractos acuosos. El tratamiento T6
0
10
20
30
40
50
0 30 60 120 180 240
Cap
ac
ida
d A
nti
ox
ida
nte
Eq
uiv
mm
ol T
rolo
x/1
00
g m
ue
str
a
Tiempo (minutos)
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
34
presentó mayor capacidad antioxidante y presenta diferencia significativa
(p<0.05) con 49.53 (mmol equivalente Trolox/100 g muestra), en la
proporción etanol:agua de 50:50; mientras que el tratamiento T8 que posee
la misma cantidad de materia seca, pero diferente proporción etanol-agua de
60:40, la mayor capacidad antioxidante que se reportó fue de 45.73 (mmol
equivalente Trolox/100 g muestra). Este efecto puede deberse
principalmente a la composición química del extracto, pues cada proporción
de etanol:agua que se realizó presenta una polaridad diferente y por tal
motivo se generan contrastes en la extracción (Zaporozhets, Krushynska,
Lipkovska, & Barvinchenko, 2004). En el Anexo IV., se presenta los datos de
las diferencias significativas (p<0.05) que se encuentran para cada uno de
los tratamientos, teniendo en cuenta el incremento o disminución de la
capacidad antioxidante a través del tiempo de extracción.
En cuanto al tiempo de extracción en la capacidad antioxidante del polvo de
hojas de guayusa deshidratada a 20 °C, la incidencia de este parámetro
sobre las variables de estudio, es significativa (p<0.05) para cada uno de los
tratamientos. Se evidenció que en el tratamiento T1 el mejor tiempo de
extracción de antioxidantes fue a los 30 minutos, lo mismo ocurrió para T3,
T4, T6, T7 y T8; sin embargo para T2 no ocurre lo mismo porque su mejor
tiempo de extracción fue a los 240 minutos, lo mismo ocurrió con T5 que
posee una notable diferencia significativa (p<0.05) con los demás tiempos.
El estudio realizado por Juntachote, Borhofer, Bauer, & Siebenhandl (2006)
informó que la extracción prolongada daría lugar a una disminución de la
capacidad antioxidante del extracto crudo, como en la oxidación de
compuestos fenólicos por la exposición a factores ambientales tales como la
luz y el oxígeno.
En la Figura 6, se presenta la fracción de capacidad antioxidante de polvo de
hojas de guayusa deshidratada a 20 °C, tomando como referencia el valor
del tiempo cero. Se observa que las capacidades antioxidantes en el minuto
35
30, en la mayoría de los tratamientos poseen un incremento en cuanto a los
otros tiempos de estudio. A lo largo de la trayectoria también se puede
observar que T1 y T2, al minuto 240 poseen un aumento de la capacidad
antioxidante con fracciones de 1.38 y 1.42 respectivamente, mientras que los
demás tratamientos tienen fracciones menores a las mencionadas con
anterioridad. Restrepo, Narváez & Restrepo Sánchez (2009) mencionan que
se genera inestabilidad en los antioxidantes cuando se incrementa el tiempo
de extracción como en la disminución de su actividad antioxidante.
Figura 6. Fracción de la capacidad antioxidante de los extractos etanólicos de polvo de hojas de guayusa deshidratada a 20 °C, en relación al tiempo de extracción.
En la Figura 7, se demuestra el resultado de la actividad antioxidante de
polvo de hojas de guayusa deshidratada a 50 °C, ver datos Anexo V. Se
evidenció que al evaluar el efecto de la temperatura de extracción de 20 °C a
50 °C, se presenta una disminución en la actividad antioxidante, lo cual
puede ser indicativo del efecto de degradación que tiene la temperatura
sobre los compuestos con actividad antioxidante (Restrepo, Narváez &
Restrepo Sánchez 2009). Con respecto a los extractos acuosos T9 y T10,
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
0 30 60 120 180 240
Fra
cció
n d
e C
ap
acid
ad
An
tio
xid
an
te
Tiempo (minutos)
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
36
estos no presentan diferencias significativas (p<0.05) ver Anexo VI, en la
capacidad antioxidante a través del tiempo de extracción de cada uno, los
mejores valores obtenidos en ambos casos son de 40.03 y
43.47 (mmol equivalente Trolox/100 g muestra). Por otro lado, en los demás
tratamientos con diferentes proporciones de etanol-agua los resultados que
presentaron mayor capacidad antioxidante fueron T12, T14 y T16 con 42.08,
47.98 y 46.41 (mmol equivalente Trolox/100 g muestra) respectivamente,
mientras que los tratamientos T11, T13 y T15 con 40.62, 38.27 y 34.12
(mmol equivalente Trolox/100g muestra) correspondientemente, presentaron
menos extracción de antioxidantes. Este comportamiento se puede deber a
la diferencia de porcentaje en peso del extracto total en cada uno de los
tratamientos, lo que permite establecer que mayor capacidad antioxidante se
presentó en los tratamientos que poseían 7.2 % de que aquéllos que se
prepararon con 6.6 % de porcentaje en peso de la formulación total. La
extracción de compuestos antioxidantes está directamente relacionada con
la compatibilidad que existe en el sistema disolvente, de acuerdo a lo
anterior hay mejores resultados al incrementar la concentración del
disolvente hasta aproximadamente el 80% que se consideró como óptimo en
el estudio realizado por (Yin, Swee, Jia, Chun , & Chin, 2009).
Figura 7. Capacidad Antioxidante (ABTS) de los extractos etanólicos del polvo de hojas de
guayusa deshidratada a 50 °C, en relación al tiempo de extracción.
0
10
20
30
40
50
0 30 60 120 180 240
Cap
acid
ad
An
tio
xid
an
tem
mo
l T
rolo
x/1
00g
de m
uestr
a
Tiempo (minutos)
T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
37
En la Figura 8, se observa que la mayor fracción de capacidad antioxidante
está dada por el tratamiento T15 con 1.45, sin embargo en el trascurso del
tiempo tiende a disminuir la capacidad antioxidante. Por otro lado T14 posee
una tendencia que va aumentando al pasar los 120 minutos de extracción de
1.15 a 1.22, similar comportamiento tiene T16 que a los 240 minutos posee
un incremento en la capacidad antioxidante de 1.03 a 1.25; en comparación
los demás tratamientos tienen tendencia a disminuir la propiedad evaluada
en este estudio por los compuestos antioxidantes.
Figura 8. Fracción de la capacidad antioxidante de los extractos etanólicos de polvo de
hojas de guayusa deshidratada a 50 °C, en relación al tiempo de extracción.
En el Anexo IV y VI, se presenta los datos de las diferencias significativas
(p<0.05) que se encuentran para cada uno de los tratamientos, teniendo en
cuenta el incremento o disminución de la capacidad antioxidante a través
del tiempo de extracción, el mejor tratamiento para 20 °C fue T6 a 30
minutos con 49.59 (mmol equivalente Trolox/100 g muestra) y para 50 °C fue
T14 a 240 minutos con 47.98 (mmol equivalente Trolox/100 g muestra),
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
0 30 60 120 180 240
Fra
cció
n d
e C
ap
acid
ad
An
tio
xid
an
te
Tiempo (minutos)
T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
38
ambos tratamientos poseen el mismo porcentaje peso de materia seca
(7.2 %) e igual proporción etanol : agua (50:50). En la Figura 9, se establece
que los valores de la fracción de capacidad antioxidante son mayores para
T14 que para T6, en los seis tiempos de extracción y que en el minuto 240
cada tratamiento posee comportamientos opuestos. En concordancia con los
resultados encontrados en la presente investigación, García et al. (2012) en
su estudio del efecto de las condiciones de extracción solvente-temperatura
en la actividad antioxidante de muitle (planta medicinal en México),
mencionan que estos cambios pueden deberse al principio de equilibrio, en
que a temperaturas más altas podrían aumentar la tasa de extracción y
alcanzar el máximo contenido de compuestos antioxidantes, sin embargo
temperaturas elevadas no pueden ser adecuadas para todo tipo de
compuesto antioxidante.
Figura 9. Fracción de capacidad antioxidante de mejores extractos etanólicos a 20 °C y
50 °C.
0
0,4
0,8
1,2
1,6
0 30 60 120 180 240
Fra
cció
n d
e C
ap
acid
ad
A
nti
oxid
an
te
Tiempo (minutos)
T6 (50:50; 7,2%)
T14 (50:50; 7,2%)
39
4.3. ANÁLISIS DE CONTENIDO DE POLIFENOLES DE POLVO
DE HOJAS DE GUAYUSA DESHIDRATADA
Como se observa en la Figura 10, de acuerdo a los datos que se identifican
en el Anexo VII; los efectos del tiempo de extracción sobre el contenido de
polifenoles en los tratamientos, de acuerdo al análisis de varianza indican
poca diferencia significativa con p<0.05, ver Anexo VIII. Donde las mejores
condiciones de extracción, es decir donde hubo mayor contenido de
polifenoles corresponden a los tratamientos T3 a 240 minutos y T5 a 120
minutos con 109.48 y 106.65 (mg equivalente Ácido Gálico/g de extracto)
respectivamente a 20 °C. Los tratamientos T1 con 87.14 y T2 con 89.86
(Equivalente mg Ácido Gálico/ml de extracto) presentan el menor contenido
de polifenoles en relación a los demás tratamientos esto puede deberse a
que son estrictamente extractos acuosos. Según el estudio de Castro &
González (2003), cuando se evaluó el contenido de fenoles totales en
extractos acuosos y etanólicos de las cortezas de pino, estos últimos
presentaron mayor rendimiento en el extracto total con respecto a los
acuosos. Para T3 el contenido de polifenoles en los tiempos de extracción
no presentan diferencia significativa p<0.05, en comparación con T4 que se
diferencia solo por el porcentaje peso, este si muestra diferencia significativa
en los tiempos de extracción, pero se asemeja a T3 porque presente mayor
promedio de extracción en el mismo minuto. En el caso de T6 y T7 después
del minuto 60 y 30 respectivamente, la duración del proceso no mejoró
significativamente p<0.05 la recuperación de compuestos fenólicos. Esta
observación fue explicada por la segunda ley de Fick de la difusión, en la
que declaró que se alcanza el equilibrio final entre las concentraciones de
soluto (parte sólida) y en la solución (disolvente) después de un cierto tiempo,
por lo tanto la extracción excesiva no era útil para extraer más antioxidantes
fenólicos (Hismath , Wan , & Ho, 2011). Sin embargo T8 presenta el mejor
promedio de capacidad antioxidante en el tiempo de 240 minutos que
además muestra diferencia significativa p<0.05 en comparación a los demás
40
tiempos. En el Anexo V, se aprecian los valores tomados para el análisis
estadístico.
Figura 10. Contenido de polifenoles de los extractos etanólicos del polvo de hojas de
guayusa deshidratada a 20 °C, en relación al tiempo de extracción.
En la Figura 11, se observa la fracción de contenido de polifenoles del polvo
de hojas de guayusa deshidratada a 20 °C, donde se toma como referencia
el tiempo cero, la trayectoria que toman los diferentes tratamientos a través
del tiempo no representa una curva constante; en el minuto 30, T4 presenta
mejor fracción de contenido de polifenoles con 1.14, seguido de T2 con 1.10
y T8 con 1.09 que no presentan diferencia significativa p<0.05. En el minuto
240 en cambio el tratamiento que posee mejor fracción para el contenido de
polifenoles es T4; siendo la fracción que mejor resultados presentó conforme
al aumento del tiempo de extracción. Por otro lado los tratamientos T2, T5 y
T6 en el mismo minuto tienden a disminuir su fracción. Según Lapornik,
Prosek & Golc (2005) el tiempo de extracción es un parámetro importante en
el procedimiento de obtención de polifenoles, este tiempo puede ser tan
corto como unos pocos minutos o muy largo hasta 24 horas.
0
20
40
60
80
100
120
0 30 60 120 180 240
Co
nte
nid
o d
e P
olife
no
les
Pro
med
io E
qu
iv.
mg
de á
cid
o
gálico
/mL
extr
acto
Tiempo (minutos)
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
41
Figura 11. Fracción de Contenido de Polifenoles en polvo de hojas de guayusa
deshidratada a 20 °C en relación al tiempo de extracción.
A continuación en la Figura 12, se denota el contenido de polifenoles para
los diferentes tratamientos de polvo de hojas de guayusa deshidratada a
50°C en relación al tiempo de extracción, ver datos Anexo IV., donde se
identifica que los tratamientos T1 y T2 presentan el menor contenido de
polifenoles durante la extracción. En el proceso de extracción de los demás
tratamientos, que poseen en su formulación diferentes proporciones de
etanol:agua de la siguiente manera 40 % , 50 %, 60 %; de estos se
observan que los valores con mayor contenido de polifenoles se los atribuye
a los tratamientos T13, T15 y T11 con 130.44, 126.83 y 121.66 (mg
equivalente Ácido Gálico/g de extracto) en los tiempos de 90, 180 y 240
minutos respectivamente. Según el estudio de Chew, Khoo, Thoo, Wan y Ho
(2011), en sus resultados experimentales se informó que el sistema binario
de solventes era más útil y favorable en comparación con el sistema mono-
disolvente, en la extracción de compuestos fenólicos a partir de muestras de
plantas.
0,85
0,95
1,05
1,15
1,25
0 30 60 120 180 240
Fra
cció
n d
e C
ap
acid
ad
An
tio
xid
an
te
Tiempo (minutos)
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
42
Cabe mencionar que se ha encontrado que el aumento de temperatura
favorece a la extracción del disolvente mejorando los coeficientes de difusión
y la solubilidad del contenido de polifenoles; la difusión trata sobre el
movimiento macroscópico de los componentes del sistema por sus
diferencias de concentración (Mohamed & Chang, 2007). En el Anexo (V) se
expresa que los valores obtenidos sobre el contenido de polifenoles es
superior a 50 °C que a 20 °C, según el estudio de Liyana-Pathirana &
Shahidi (2005), informaron que la tasa de extracción de antioxidantes
térmicamente estables a temperatura elevada es mayor que la tasa de
descomposición de antioxidantes menos solubles. Entonces, sólo las
muestras con mayores proporciones de polifenoles térmicamente estables
son más apropiadas para extraer a temperatura elevada, como Ilex guayusa
Loes, que ha aumentado o no existe diferencia significativa p<0.05 ver
Anexo X, en el rendimiento de los compuestos fenólicos con el aumento de
la temperatura de extracción.
Figura 12. Contenido de polifenoles de los extractos etanólicos del polvo de hojas de
guayusa deshidratada a 50 °C, en relación al tiempo de extracción.
La fracción de contenido de polifenoles de polvo de hojas de guayusa
deshidratada a 50 °C se muestra en la Figura 13, para ello se tomó como
base el primer tiempo; se observó que T14 demostró el valor más
0
20
40
60
80
100
120
140
0 30 60 120 180 240
Co
nte
nid
o d
e P
olife
no
les
Pro
med
io E
qu
iv.
mg
de á
cid
o
gálico
/mL
extr
acto
Tiempo (minutos)
T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
43
sobresaliente en la fracción de contenido de polifenoles con 1.14 a los 240
minutos, seguido por T15 con 1.12 y T13 con 1.19; lo que puede significar
que estos tratamientos continúan con su proceso de extracción óptimo. En
contraste con el mismo tiempo de extracción T16 y T9, alcanzaron la menor
fracción de contenido de polifenoles con 0.98 y 1.00 respectivamente. Sin
embargo, a los 120 minutos se observó que T11 obtuvo la menor fracción en
relación a los demás tratamientos en cada uno de los tiempos. Se evaluó de
esta manera porque se desea saber que tratamiento es aquel que al pasar el
tiempo puede extraer mayor cantidad de polifenoles.
Figura 13. Fracción de Contenido de Polifenoles en polvo de hojas de guayusa deshidratada a 50 °C en relación al tiempo de extracción.
4.4 DETERMINACIÓN DE CAFEÍNA EN EXTRACTOS
ETANÓLICOS
El contenido de cafeína de los mejores extractos etanólicos se presentan en
la Tabla 9, estos resultados muestran una tenue divergencia, puede deberse
al cambio de temperatura que sufrió T14, además cabe mencionar que
0,9
1
1,1
1,2
0 30 60 120 180 240
Fra
cció
n d
e C
ap
acid
ad
An
tio
xid
an
te
Tiempo min
T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
44
ambos tratamientos, en su formulación presentaron las mismas proporciones
peso y etanol: agua. En los Anexos XI y XII se observan los resultados
proporcionados por el laboratorio. Melo (2014) señala que en algunas
investigaciones los niveles de cafeína en hojas secas puede alcanzar niveles
de hasta el 2.9 % si se realiza una infusión con hojas secas por el tiempo de
una hora.
En el estudio realizado por Kapp, Mendes, Roy, McQuate, & Kraska (2016)
sobre la toxicología genética y general de un concentrado líquido
estandarizado de guayusa, mencionan que el té de guayusa contiene, las
metilxantinas cafeína y teobromina, así como ácidos clorogénicos,
flavonoides y azúcares. Además al realizarse un procedimiento de aumento
y disminución de toxicidad oral aguda en ratas, se determinó que la dosis
letal mediana DL50 del concentrado de guayusa fue > 5 000 mg/kg para
ratas hembras. Los efectos observados en los grupos tratados fueron
diferentes en los pesos corporales, eficiencia de los alimentos, valores de
triglicéridos y aumentos en los valores de la química sanguínea para
aspartato aminotransferasa sérica, alanina aminotransferasa sérica y
colesterol. Por lo tanto los valores que se reportan se encuentran dentro de
un parámetro en el que la cafeína no presentaría efectos negativos después
de su consumo.
Tabla 9. Contenido de cafeína de mejores extractos etanólicos de polvo de hojas de
guayusa.
Tratamiento Temperatura °C Contenido de cafeína mg/100 g
Contenido de cafeína
mg/kg
%
T6 20 196.65 1966.5 0.196
T14 50 197.87 1978.7 0.197
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
45
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
Los resultados físico-químicos realizados a las hojas de guayusa
deshidratadas en polvo se encuentran dentro de los límites
permisibles de las normas INEN 2381:2005.
El porcentaje de contenido de cafeína difiere significativamente con
respecto a la materia prima y para los mejores extractos etanólicos
que se obtuvieron, ya que la materia prima cuenta con el siguiente
porcentaje de cafeína 2.57 %, mientras que en los extractos
etanólicos presentaron porcentajes relativamente bajos de 0.19 %
tanto para 20 °C y 50 °C.
Los extractos etanólicos con mayor capacidad antioxidante en término
del radical ABTS para las hojas de guayusa deshidratada en polvo
fueron los tratamientos T6 (14.4 g, 50 % etanol: agua, 20 °C) a 30
minutos y T14 (14.4 g, 50 % etanol: agua, 50 °C) a 240 minutos con
49.59 (mmol equivalente Trolox/100g muestra) y 47.98 (mmol
equivalente Trolox/100g muestra) respectivamente.
Para el análisis del contenido de polifenoles los tratamientos T3
(13.2 g, 40 % etanol: agua, 20 °C) y T13 (13.2 g, 50 % etanol: agua,
50 °C), presentaron el mayor contenido con valores de 109.48 y
130.44 (mg equivalente ácido gálico/g de extracto).
46
5.2 RECOMENDACIONES
Realizar el estudio de capacidad antioxidante y contenido de
polifenoles, a mayores tiempos de extracción, para de esa manera
verificar el comportamiento a prolongados tiempos.
Identificar cuáles son los principales compuestos antioxidantes que
se encuentran en los extractos.
Mejorar la calidad del extracto utilizando técnicas de microfiltración
para evaluar el contenido de antioxidantes y polifenoles.
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47
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53
ANEXOS
53
ANEXO I
ANÁLISIS FISICO-QUÍMICO DEL POLVO DE HOJAS DE GUAYUSA DESHIDRATADAS
54
ANEXO II
CONTENIDO DE CAFEÍNA DEL POLVO DE HOJAS DE
GUAYUSA DESHIDRATADAS
55
ANEXO III
TABLA FRACCIÓN DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE
POLVO DE HOJAS DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 20 °C
Tiempo (min)
Tratamiento Código Capacidad Antioxidante
Cn media Des %Error
0
T1
E0 1 24,36 1,45 5,96
30 E0 2 33,94 3,01 8,86
60 E0 3 32,08 1,82 5,69
120 E0 4 31,28 2,50 8,00
180 E0 5 29,46 0,29 0,97
240 E0 6 33,61 1,70 5,07
0
T2
2E0 1 32,42 3,65 11,25
30 2E0 2 40,47 1,06 2,63
60 2E0 3 35,80 3,36 9,38
120 2E0 4 35,66 2,17 6,08
180 2E0 5 37,34 4,09 10,95
240 2E0 6 45,98 4,70 10,22
0
T3
E1 1 39,00 3,07 7,88
30 E1 2 43,47 0,69 1,59
60 E1 3 47,08 3,98 8,45
120 E1 4 45,23 1,82 4,03
180 E1 5 47,09 5,04 10,70
240 E1 6 46,20 4,67 10,11
0
T4
2E1 1 38,67 4,07 10,52
30 2E1 2 48,85 3,57 7,30
60 2E1 3 49,00 3,27 6,67
120 2E1 4 47,46 4,57 9,62
180 2E1 5 41,23 2,84 6,88
240 2E1 6 43,76 2,68 6,13
0
T5
E2 1 33,99 1,42 4,18
30 E2 2 32,25 1,08 3,35
60 E2 3 34,09 2,92 8,56
120 E2 4 33,36 4,63 13,86
180 E2 5 35,36 1,30 3,68
240 E2 6 39,99 2,97 7,42
0
T6
2E2 1 42,66 1,99 4,66
30 2E2 2 49,59 5,27 10,62
60 2E2 3 41,54 1,40 3,36
120 2E2 4 46,94 3,52 7,50
180 2E2 5 42,50 4,20 9,89
240 2E2 6 38,46 4,10 10,65
56
Continuación…
0
T7
E3 1 34,44 2,03 5,89
30 E3 2 34,73 3,30 9,50
60 E3 3 36,19 0,37 1,03
120 E3 4 36,29 1,14 3,14
180 E3 5 37,08 1,36 3,68
240 E3 6 35,71 1,15 3,21
0
T8
2E3 1 38,25 2,29 5,99
30 2E3 2 45,73 1,51 3,30
60 2E3 3 46,99 2,66 5,67
120 2E3 4 41,69 2,32 5,55
180 2E3 5 39,22 2,63 6,71
240 2E3 6 34,58 2,92 8,44
57
ANEXO IV
TABLA DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE POLVO DE HOJAS DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 20°C
Tratamiento a 20 °C
Tiempo T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
0 24,36±1,45c 32,42±3,64c 38,99±3,07b 38,66±4,06b 33,99±1,42b 42,66±1,98bc 34,43±2,02a 38,24±2,28b
30 33,93±3,00a 40,47±1,06b 43,47±0,69ab 48,84±3,56a 32,25±1,08b 49,59±5,26a 34,73±3,30a 45,73±1,50a
60 32,07±1,82ab 35,79±3,35bc 47,07±3,97a 49,00±3,27a 34,09±2,91b 41,53±1,39bc 36,19±0,37a 46,99±2,66a
120 31,27±2,50ab 35,65±4,90bc 45,22±1,82a 47,46±4,56a 33,36±4,62b 46,94±3,52ab 36,28±1,13a 41,69±2,31b
180 29,46±0,28b 37,34±4,09bc 47,09±5,04a 41,23±2,83b 35,36±1,30b 42,50±4,20bc 37,08±1,36a 39,215±2,63b
240 33,61±1,07a 45,97±4,69a 46,67±4,67a 43,75±2,68ab 39,99±2,96a 38,45±4,06c 35,70±1,14a 34,58±2,92c
58
ANEXO V
TABLA FRACCIÓN DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y
CONTENIDO DE POLIFENOLES DE POLVO DE HOJAS
DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 50 °C
Tiempo (min)
Tratamiento Código Capacidad Antioxidante
Cn media Des %Error
0
T9
E0 1 38,86 1,02 2,62
30 E0 2 38,02 1,41 3,70
60 E0 3 37,95 1,85 4,89
120 E0 4 37,77 0,78 2,06
180 E0 5 37,61 1,97 5,24
240 E0 6 40,04 2,00 4,99
0
T10
2E0 1 42,47 4,39 10,33
30 2E0 2 39,70 2,01 5,06
60 2E0 3 42,18 2,61 6,18
120 2E0 4 41,96 1,91 4,56
180 2E0 5 43,47 6,35 14,61
240 2E0 6 43,18 1,49 3,46
0
T11
E1 1 33,46 2,05 6,14
30 E1 2 35,12 1,74 4,96
60 E1 3 38,85 3,54 9,10
120 E1 4 40,63 1,04 2,55
180 E1 5 38,94 2,10 5,40
240 E1 6 35,29 0,43 1,20
0
T12
2E1 1 36,45 3,43 9,40
30 2E1 2 34,55 3,21 9,31
60 2E1 3 41,44 3,71 8,96
120 2E1 4 39,67 1,00 2,51
180 2E1 5 42,09 4,24 10,07
240 2E1 6 38,14 3,62 9,48
0
T13
E2 1 36,74 1,09 2,96
30 E2 2 38,27 2,46 6,44
60 E2 3 34,26 1,27 3,71
120 E2 4 38,14 2,50 6,55
180 E2 5 35,00 2,52 7,22
240 E2 6 30,71 2,96 9,63
0
T14
2E2 1 33,58 2,76 8,23
30 2E2 2 42,15 1,57 3,72
60 2E2 3 40,55 3,74 9,22
120 2E2 4 38,84 1,24 3,20
180 2E2 5 41,20 4,19 10,17
240 2E2 6 47,99 2,14 4,47
59
Continuación…
0
T15
E3 1 23,45 0,81 3,44
30 E3 2 31,17 3,40 10,92
60 E3 3 29,53 1,82 6,17
120 E3 4 34,12 3,42 10,03
180 E3 5 30,11 0,62 2,06
240 E3 6 29,68 1,31 4,41
0
T16
2E3 1 36,90 1,17 3,16
30 2E3 2 35,35 1,12 3,16
60 2E3 3 37,20 2,29 6,17
120 2E3 4 40,24 1,77 4,41
180 2E3 5 38,35 3,43 8,95
240 2E3 6 46,41 4,69 10,11
60
ANEXO VI
TABLA DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE POLVO DE HOJAS
DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 50 °C
Tratamiento a 50° C
Tiempo T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
0 38,86±1,01ab 42,46±4,38a 33,45±2,05b 36,45±3,42bc 36,74±1,08ab 33,57±1,56c 23,44±0,80c 36,89±1,16bc
30 38,01±1,40ab 39,69±2,01a 35,11±1,74b 34,54±3,21c 38,27±2,46a 42,14±1,56b 31,16±3,40ab 35,34±1,11c
60 37,94±1,85ab 42,17±2,60a 38,85±3,53a 41,43±3,71ab 34,26±1,27b 40,55±3,73b 29,52±1,82b 37,19±2,29bc
120 37,77±0,77ab 41,96±1,91a 40,62±1,03a 39,67±0,99ab 38,14±2,49a 38,84±1,24b 34,12±3,42a 40,23±1,77b
180 37,61±1,96c 43,47±6,35a 38,94±2,10a 42,08±4,24a 34,99±2,52ab 41,19±4,19b 30,10±0,62b 38,34±3,43bc
240 40,03±1,99a 43,17±1,49a 35,28±0,42b 38,14±3,61abc 30,70±2,95c 47,98±2,14a 29,68±1,30b 46,41±4,69a
61
ANEXO VII
TABLA FRACCIÓN DE CONTENIDO DE POLIFENOLES DE
POLVO DE HOJAS DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 20 °C
Tiempo (min)
Tratamiento Código Contenido de Polifenoles
Cn media Des %Error
0
T1
E0 1 84,40 2,05 2,42
30 E0 2 81,21 3,12 3,85
60 E0 3 87,15 1,71 1,96
120 E0 4 86,42 2,30 2,66
180 E0 5 81,56 1,00 1,22
240 E0 6 85,00 1,56 1,83
0
T2
2E0 1 81,95 2,66 3,25
30 2E0 2 89,87 4,95 5,51
60 2E0 3 90,85 1,81 1,99
120 2E0 4 91,46 9,85 10,77
180 2E0 5 94,62 4,96 5,25
240 2E0 6 90,96 7,46 8,20
0
T3
E1 1 101,30 8,50 8,39
30 E1 2 104,84 1,87 1,79
60 E1 3 96,52 8,03 8,32
120 E1 4 100,73 10,36 10,29
180 E1 5 105,15 1,00 0,95
240 E1 6 109,49 11,98 10,94
0
T4
2E1 1 80,05 8,51 10,63
30 2E1 2 91,54 2,76 3,01
60 2E1 3 92,33 1,25 1,35
120 2E1 4 94,41 1,18 1,25
180 2E1 5 99,39 2,78 2,79
240 2E1 6 100,02 1,16 1,16
0
T5
E2 1 94,69 8,80 9,29
30 E2 2 95,90 1,37 1,43
60 E2 3 101,54 2,89 2,84
120 E2 4 106,19 10,65 10,03
180 E2 5 101,04 1,11 1,10
240 E2 6 104,69 5,80 5,54
0
T6
2E2 1 84,31 0,36 0,42
30 2E2 2 88,53 2,06 2,32
60 2E2 3 97,86 2,35 2,40
120 2E2 4 95,96 2,33 2,43
180 2E2 5 99,14 1,85 1,87
240 2E2 6 95,76 0,84 0,87
0
T7
E3 1 94,50 4,30 4,55
30 E3 2 98,22 0,97 0,98
60 E3 3 100,93 0,82 0,81
120 E3 4 98,90 1,56 1,58
180 E3 5 99,31 0,97 0,98
240 E3 6 97,83 10,55 10,79
62
Continuación…
0
T8
2E3 1 84,16 1,03 1,23
30 2E3 2 91,90 1,68 1,83
60 2E3 3 86,54 3,64 4,21
120 2E3 4 92,16 1,24 1,34
180 2E3 5 94,22 1,91 2,02
240 2E3 6 96,43 1,33 1,38
63
ANEXO VIII
TABLA DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CONTENIDO DE POLIFENOLES DE POLVO DE HOJAS
DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 20 ºC
Tratamiento a 20°C
Tiempo T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
0 84,39±2,04b 81,95±2,66b 101,30±8,50ab 80,05±8,50c 94,69±8,79b 84,31±1,98d 94,50±4,30b 84,15±1,03d
30 81,20±3,12c 89,86±4,94a 104,84±1,87ab 91,54±2,75b 95,90±1,37b 88,53±2,05c 98,22±0,96ab 91,89±1,68b
60 87,14±1,71a 90,85±1,80a 96,51±8,02b 92,33±1,24b 101,53±2,88ab 97,85±2,35ab 100,92±0,81a 86,54±3,64c
120 86,42±2,30ab 91,46±9,84a 100,73±10,36ab 94,40±1,17b 106,19±10,65a 95,95±2,33b 98,89±1,56ab 92,16±1,23b
180 81,55±1,55c 94,62±4,96a 105,15±0,99ab 99,39±2,77a 101,04±1,10ab 99,13±1,85a 99,31±0,97ab 94,22±1,90ab
240 85,00±1,55ab 90,95±6,76a 109,48±11,97a 100,01±1,16a 104,69±5,80a 95,75±0,83b 97,83±10,15ab 96,43±1,32a
64
ANEXO IX
TABLA FRACCIÓN DE CONTENIDO DE POLIFENOLES DE
POLVO DE HOJAS DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 50 °C
Tiempo (min)
Tratamiento Código Contenido de Polifenoles
Cn media Des %Error
0
T9
E0 1 88,80 4,35 4,90
30 E0 2 89,39 9,68 10,83
60 E0 3 94,72 5,78 6,11
120 E0 4 86,77 0,94 1,08
180 E0 5 97,68 2,20 2,25
240 E0 6 88,94 1,77 2,00
0
T10
2E0 1 98,30 2,56 2,61
30 2E0 2 100,18 1,12 1,12
60 2E0 3 95,38 0,67 0,70
120 2E0 4 95,56 1,24 1,30
180 2E0 5 95,69 5,20 5,43
240 2E0 6 103,91 3,22 3,10
0
T11
E1 1 117,33 5,23 4,46
30 E1 2 118,28 5,71 4,82
60 E1 3 120,30 9,91 8,24
120 E1 4 111,48 3,88 3,48
180 E1 5 117,60 7,60 6,46
240 E1 6 121,67 1,45 1,19
0
T12
2E1 1 103,45 8,96 8,66
30 2E1 2 106,32 6,43 6,05
60 2E1 3 109,34 2,18 2,00
120 2E1 4 98,41 1,84 1,87
180 2E1 5 112,20 6,24 5,56
240 2E1 6 109,72 3,13 2,86
0
T13
E2 1 118,83 8,21 6,91
30 E2 2 125,38 1,75 1,40
60 E2 3 130,44 3,83 2,93
120 E2 4 122,16 2,21 1,81
180 E2 5 127,46 1,63 1,28
240 E2 6 130,40 3,42 2,62
0
T14
2E2 1 102,17 1,68 1,65
30 2E2 2 110,41 9,05 8,20
60 2E2 3 111,40 11,55 10,37
120 2E2 4 107,00 6,65 6,22
180 2E2 5 105,66 4,88 4,61
240 2E2 6 117,35 11,15 9,50
0
T15
E3 1 112,49 9,28 8,25
30 E3 2 113,52 5,52 4,86
60 E3 3 120,75 8,52 7,06
120 E3 4 123,11 9,65 7,84
180 E3 5 126,83 10,28 8,10
240 E3 6 126,10 9,65 7,65
65
Continuación…
0
T16
2E3 1 96,69 4,60 4,76
30 2E3 2 100,07 8,50 8,50
60 2E3 3 92,94 2,69 2,90
120 2E3 4 97,28 4,83 4,96
180 2E3 5 101,07 2,32 2,29
240 2E3 6 95,17 1,04 1,09
66
ANEXO X
TABLA DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CONTENIDO DE POLIFENOLES DE POLVO DE HOJAS
DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 50 °C
Tratamiento a 50°C
Tiempo T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16
0 88,79±4,34bc 98,29±2,56bc 117,32±5,23ab 103,44±8,95bc 118,83±8,20d 102,16±1,68b 112,49±9,28c 96,68±4,60abc
30 89,39±9,67bc 100,18±1,12b 118,27±5,70ab 106,32±6,43ab 125,38±1,75bc 110,41±9,04ab 113,52±5,51bc 100,06±8,50ab
60 94,72±5,78ab 95,37±0,66c 120,30±9,91a 109,34±2,18ab 130,44±3,82a 111,40±11,55ab 120,74±8,51abc 92,94±2,69c
120 86,77±0,94c 95,56±1,24c 111,48±3,87c 98,41±1,84c 122,16±2,21cd 106,99±6,65b 123,11±9,65ab 97,27±4,82abc
180 97,68±2,19a 95,68±5,45c 117,59±7,59ab 112,19±6,24a 127,46±1,62ab 105,66±4,87b 126,83±10,27a 101,06±2,31a
240 88,93±1,77ab 103,90±3,22a 121,66±1,44a 109,71±3,13ab 130,39±3,41a 117,34±11,14a 126,10±9,64a 95,17±1,03bc
67
ANEXO XI
CONTENIDO DE CAFEÍNA DE POLVO DE HOJAS DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 20 °C
68
ANEXO XII
CONTENIDO DE CAFEÍNA DE POLVO DE HOJAS DESHIDRATADAS DE GUAYUSA A 50 °C