Caracterización parcial del pigmento rojo del fruto de la jiotilla (Escontria chiotilla): una cactácea subexplotada - Franco Zavaleta, Miriam Elizabeth (Universidad Autónoma Metropolitana, 2004)
The chemical and physico-chemical composition of the red pigment from the cactus fruit Escontria chiotilla has not been properly studied so far. This cactus, which produces a red pulp fruit, is grown in the southeast arid zone of Mexico called Mixteca Baja Oaxaqueña. Therefore, this work deals with the partial physicochemical characterization of the red pigment extracted from this fruit. To achieve this goal, the fruit juice was obtained and stabilized with a citrate buffer at pH 5.8. Afterwards the juice was lyophilized and then hermetically closed into vials kept at -20°C for further analysis. The reconstituted juice was partially purified by using a preparative thin layer chromatography on cellulose coated plates. Both the 200-700 nm absorption spectrum and a gradient HPLC analysis were performed by using a C18 reverse phase column for each purified band obtained, and for the crude juice as well. Because there was a strong absorbance at 280 nm, both a crude protein assessment, by the Kjeldahl method, and a gradient HPLC hydrophobic protein analysis, by means of a reverse phase column C18, were carried out. The red pigment was found to be composed by 60% yellow betaxantin and 40% red betacianin, according to the strong absorption at 488 and 536 nm respectively when compared to the retention times of the red pigment from beet root. Apparently betaxantin and betacianin are not linked to the same proteins because of their different HPLC hidrophobicity protein profiles.; Debido a las restricciones sobre el uso de colorantes sintéticos por su posible toxicidad, se ha desarrollado una legislación más estricta que regula los colorantes autorizados para su uso en alimentos, aumentando el interés por los colorantes naturales como posibles sustitutos, ya que a la fecha no hay evidencia de que su uso sea dañino. Entre los pigmentos naturales que dan tonalidades rojas se encuentran las betalainas, que se localizan solamente en diez familias del reino vegetal y están formadas por dos tipos de pigmentos solubles en agua: los rojo-violeta denominados betacianinas y los amarillos conocidos como betaxantinas. El betabel es la principal fuente de obtención de betalainas y es uno de los productos más utilizados, debido principalmente a su gran concentración de pigmentos y a la factibilidad de obtenerlos a nivel industrial. Sin embargo, es de gran interés encontrar otras fuentes de obtención de estos pigmentos. En el presente estudio se utilizó a la jiotilla (Escontria chiotilla), cactácea que crece en zonas áridas de los estados de Oaxaca, Michoacán y Guerrero principalmente y que produce frutos de pulpa roja, realizándose la caracterización fisicoquímica parcial del pigmento rojo de estos frutos. A partir de la pulpa de la jiotilla y de betabel se determinó el contenido de humedad y proteína cruda. Se encontró que ambos presentaron valores similares del 84 % de humedad y 4 % de proteína cruda. Posteriormente, se extrajo el jugo de los frutos de jiotilla y se separó en dos porciones: jugo natural a pH 4.0 y jugo ajustado a pH 5.8. Ambos extractos fueron almacenados a –20 ÛC. Posteriormente, el jugo ajustado fue secado por dos métodos: rotoevaporación y liofilización. El secado por liofilización fue el más adecuado para la obtención del extracto en polvo de jiotilla pues se obtuvo un polvo de color similar al color original del extracto, a diferencia del extracto secado por rotoevaporacion cuyo color cambió. Una vez obtenidos los extractos crudos y deshidratados se les realizaron barridos espectrofotométricos en el intervalo de 200 a 700 nm. El jugo natural y jugo ajustado tuvieron espectros de barrido semejantes, observándose en ambos casos, dos picos de máxima absorbancia a 536 y 488 nm, los cuales fueron comparados con los del betabel y con los resultados obtenidos por otros autores, concluyéndose que se trata de betalainas, específicamente de betacianinas (pigmentos rojos) y betaxantinas (pigmentos amarillos), respectivamente. También se encontró un pico a 280 nm que indicó la posible presencia de proteínas. Éstas se analizaron por medio de cromatografía de interacción hidrofóbica, encontrándose que las proteínas asociadas a los pigmentos rojos y amarillos son diferentes en la jiotilla y que la naturaleza de las proteínas asociadas al pigmento rojo son diferentes en betabel y jiotilla, ya que los perfiles cromatográficos y los valores de los tiempos de retención fueron distintos. En el espectro de absorción del jugo secado por liofilización los pigmentos rojos presentaron valores de máxima absorbancia semejantes a los del jugo ajustado, indicando que no sufrieron modificaciones durante el proceso de secado, mientras que los amarillos presentaron un ligero corrimiento en la absorbancia; este mismo comportamiento se observó en betabel. La separación de pigmentos del jugo de jiotilla se logró por la técnica de cromatografía en capa fina (TLC) utilizando como soporte celulosa microcristalina y una mezcla de disolventes polares formada por 2- propanol-etanol-agua-ácido acético (20:35:40:5), obteniéndose dos bandas con coloraciones rojo y amarillo, que de acuerdo a sus valores de máxima absorbancia correspondieron a betacianinas y betaxantinas. La cuantificación de pigmentos en los jugos natural y jugo estabilizado se realizó midiendo la absorbancia a 478 y 536 nm en diluciones apropiadas con buffer de citrato pH 5.8 y utilizando para fines de cálculo los valores de absortividad reportados para betalainas. El contenido de pigmentos en jugo natural de jiotilla fue de 89 ± 6.5 mg de betacianinas/kg pulpa y 119 ±3.1mg de betaxantinas/kg pulpa, siendo valores bajos si se comparan con los obtenidos en el betabel, el cual tiene un rendimiento de 452 ± 5.9 mg /kg pulpa para betacianinas y 285 ± 3.1 mg/kg pulpa para betaxantinas. Mientras que el rendimiento del jugo liofilizado de jiotilla fue de 2.2 ± 0.05 mg betacianinas/g polvo y 3.3 ± 0.1 mg de betaxantinas/g polvo. Los pigmentos de jiotilla y de betabel en jugo natural, jugo estabilizado y sus fracciones fueron también identificados por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), encontrándose que la fracción amarilla de betabel y de jiotilla estuvo formada al menos por cuatro diferentes betaxantinas. En tanto que la fracción roja del betabel estuvo formada por cuatro diferentes betacianinas y la jiotilla por un solo compuesto. La composición de pigmentos del tipo betacianinas y betaxantinas del betabel y jiotilla fue distinta. Es necesario continuar con estudios para conocer la estructura química de estos compuestos y así poder clasificarlos con mayor precisión.