Identificación y estabilidad de pigmentos carotenoides y flavonoides extraídos de hojas de almendro (Terminafia catappa) procedente del Estado de Tabasco - López Hernández, Eloísa (Universidad Autónoma Metropolitana, 2001)
The objective of this thesis was to study the potential, as pigment source, of a widely distributed plant in Tabasco; the extraction, pigment identification and stability were also explored. On a first stage, ten plants of Tabasco’s Central region were screened for their coloring potential. These were: macuilis (Tabebuia rosea), croto (Codiaeum variegatum), amarillo or cashán (Terminalia amazonia), sasafrán (Curcuma longa), almendro (Terminalia catappa), matalí (Tradescantia zebrina), maguey morado (Tradescantia spathacea), guayacán (Tabebuia guayacan), copa de oro (Solandra grandiflora) and rucetilla (Randia aculeata). T. catappa leaves were chosen for further studies. They produced a wide range of red-yellowish colors. Solvent extraction was carried out with this material, using acetone, hexane, ethanol, isopropanol and petroleum ether. Carotenoid concentration was determined for each extract; 60:40 hexane-acetone was the most efficient extraction system. When solvent polarity was increased, other pigments were also extracted. As their maximum absorption was at 360 and 372 nm, it was concluded that they were flavonoids. In order to eliminate contaminant chlorophylls and lipids, the carotenoid-contaning extract was saponified. The saponification process was carried out using milder conditions to those reported by other authors. Methanol-potassium hydroxide concentration was reduced from 50 to 10% while hydrogen was bubbled during shorter time than previously reported. The results showed that, even under these conditions, 50% of the pigments as well as P-cryptoxanthin were destroyed. Leaves were chemically analyzed in order to determine if possible associations with other compounds could interfere with the extraction. Low protein concentration (5.21%) was found, as well as 3.72% ether extract and 59.7% moisture content. Total carotenoid concentration in raw T. catappa leaves was 36.36 mg/l00 g tissue: This concentration was higher to that found in other plants such as lettuce, coriander, radish leaves and mango. Flavonoid concentration was 4.84 mg/l00 g tissue. The extracted pigments were separated, purified and identified by spectrophotomety and chromatography. Identification was carried out using standards, kindly supplied by Hoffman LarocheTM: lutein, zeaxanthin, apocarotenal, p-caroten, cantaxanthin, lycopene and y-carotene. Quecetin was used as a standard for flavonoid identification. The identified compounds in T. catappa leaves were: eight carotenoids (violaxanthin, violexanthin, lutein epoxide, lutein, zeaxanthin, two lutein isomers and p-crytoxanthin) and one flavonoid (quercetin).The most abundant compounds were lutein (51 56%) and zeaxanthin (32.57%). Pigment stability in the extract with respect to temperature (4, 25, 40 and 6OoC), gas atmosphere (air and nitrogen), illumination (light and darkness) and antioxidant addition was evaluated. The response variable was carotenoid concentration. Illumination was the most important factor for pigment stability. Samples became colorless when exposed to light. Pigments were heat stable, an important feature for a coloring material aimed to be used in the tropic where ambient temperature ranges between 35 and 4OoC. Therefore, antioxidant addition and storage in the dark determinant conditions for pigment stability. The same sources of variation (temperature, gas atmosphere, illumination and antioxidant addition) were also evaluated when the extract was added to sesame oil (Sesarnurn orientale L). Comparing the effect of storage conditions on pigment stability in the purified extract and in pigment added to sesame oil, it was observed that retention percentages were higher in the presence of oil, with and without antioxidant addition. This was due to the oil protective effect. According to the results it can be concluded that T. cafappa leaves are a potential source of caroteoids and flavonoids.; El objetivo de la presente investigación fué estudiar el potencial de un vegetal ampliamente distribuido en el estado de Tabasco con posibilidades para la extracción de pigmentos naturales identificando a éstos pigmentos y evaluando su estabilidad. En una primera etapa se evaluaron diez vegetales existentes en la región Centro del estado, que presentaban compuestos pigmentantes los cuales fueron macuilis (Tabebuia rosea), croto (Codiaeum variegatum), amarillo 6 "cashán" (Terminalia amazonia), sasafrán (Curcuma longa), almendro (Terminalia catappa), matalí (Tradescantia zebrina), maguey morado (Tradescantia spathacea), guayacán (Tabebuia guayacán), copa de oro (Solandra grandiflora) y crucetilla (Randa aculeata). Se seleccionó al almendro T. catappa, el cual presentó hojas con coloraciones rojoamarillentas a las cuales se les realizaron extracciones con los disolventes acetona, hexano, etanol, isopropanol y éter de petróleo cuantificando en los extractos el contenido de carotenoides. Hexano-acetona 60:40, resultó ser la mejor mezcla para extraer los pigmentos de hoja de almendro. Se encontró además que al hacer extracciones de hojas con diversas proporciones de disolventes a medida que se incrementó la polaridad se extrajeron compuestos que de acuerdo a sus longitudes de onda máxima entre 360 y 372 nm pertenecen a flavonoides. Se realizaron pruebas de saponificación en extractos conteniendo los carotenoides con la finalidad de eliminar clorofilas y lípidos indeseables utilizando en el proceso condiciones menos severas que las reportadas por otros autores, bajando la concentración de potasa metanólica de 50% a IO%, burbujeando nitrógeno y menor tiempo de duración. Los' resultados mostraron que aún con éstas condiciones se presentaron pérdidas de pigmentos de alrededor de un 50% así como la destrucción de p-criptoxantina. Se realizó un análisis para determinar la composición química de las hojas y ver la posible asociación del pigmento con otros compuestos que pudieran interferir en la extracción posterior encontrando bajo porcentaje de proteínas de 5.21%, 3.72% de extracto etéreo y 59.70% de humedad. El contenido total de carotenoides en hojas frescas de T. catappa fué de 36.36 mg/l00 g lo cual es una cantidad considerable comparada con otros vegetales tales como lechuga, cilantro, hojas de rdbano y mango y flavonoides de 4.84 mg/l00 g. Los pigmentos extraídos fueron separados, purificados e identificados por técnicas espectrofotométricas y cromatográficas. La identificación se realizó con el apoyo de estándares de carotenoides proporcionados por Hoffman-LarocheMR los cuales fueron luteína, zeaxantina, apocarotenal, p-caroteno, cantaxantina, licopeno y y- caroteno y por parte de flavonoides, quercetina. Los compuestos identificados en la hoja de almendro T. catappa fueron los carotenoides Violaxantina, violeoxantina, epóxido de lueína, luteína, zeaxantina, dos isoméros de luteína y p-criptoxantina y el flavonoide quercetina. Los componentes mayoritarios fueron luteína mas zeaxantina con 51.56% y P-criptoxantina con 32.57%. La estabilidad de los pigmentos en el extracto se evaluó con respecto a la temperatura a 4, 25, 40 y 60°C en ambiente gaseoso (aire y nitrógeno), iluminación (luz y oscuridad) y presencia de antioxidantes, teniendo como variable de respuesta la concentación de carotenoides presentes. La iluminación fué el factor más determinante en la estabilidad del pigmento ya que las muestras se vuelven incoloras en presencia de la luz. Los pigmentos fueron estables a la temperatura, esto es importante ya que la temperatura del trópico húmedo oscila entre 30 y 45°C por lo que la adición de antioxidantes y almacenamiento en oscuridad son los factores mas importantes a tomar en cuenta para mantener la estabilidad de los pigmentos. También se evaluó a condiciones de temperatura, ambiente gaseoso, iluminación y presencia de antioxidantes un aceite comestible de ajonjolí (Sesamum orientale L) al que se le añadieron pigmentos de hoja de almendro (T. cafappa) y al comparar los datos de estabilidad del extracto puro con los del añadido al aceite de ajonjolí a las mismas condiciones y tiempo de almacenamiento, los porcentajes de retención de pigmentos fueron superiores para los del aceite conteniendo al pigmento ya fuera con ó sin adición de antioxidante, por lo que se manifestó un efecto protector del aceite hacia el pigmento al compararlo con la mayor pérdida de pigmentos del extracto puro. De acuerdo a los resultados obtenidos podemos concluir que el arbol del almendro T. cafappa es un potencial para ser utilizado en la extracción de pigmentos carotenoides o compuestos flavonoides.