actividad antioxidante

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=309026662001

Red de Revistas Cientficas de Amrica Latina, el Caribe, Espaa y PortugalSistema de Informacin Cientfica

Tafurt G., Geovanna; Martnez, Jairo R.; Stashenko, Elena E.EVALUACIN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE ACEITES ESENCIALES EN EMULSIONES

DEGRADADAS POR RADIACIN ULTRAVIOLETARevista Colombiana de Qumica, vol. 34, nm. 1, enero, 2005, pp. 43-55

Universidad Nacional de ColombiaBogot, Colombia

Cmo citar? Nmero completo Ms informacin del artculo Pgina de la revista

Revista Colombiana de Qumica,ISSN (Versin impresa): [email protected] Nacional de ColombiaColombia

www.redalyc.orgProyecto acadmico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

EVALUACIN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE ACEITESESENCIALES EN EMULSIONES DEGRADADAS

POR RADIACIN ULTRAVIOLETA

EVALUATION OF ANTIOXIDANT ACTIVITY OF ESSENTIAL OILSIN EMULSIONS DEGRADED BY ULTRAVIOLET RADIATION

Geovanna Tafurt G., Jairo R. Martnez y Elena E. Stashenko*

Recibido: 21/04/05 Aceptado: 27/06/05

RESUMEN

En este trabajo se evaluaron las activida-des antioxidantes in vitro de los aceitesesenciales de Origanum vulgare L., Ros-marinus officinalis L. y Coriandrum sati-vum L., en emulsiones de agua en aceite(Ag/Ac) y aceite en agua (Ac/Ag), some-tidas al deterioro oxidativo por medio dela radiacin ultravioleta A-visible (UVA-VIS). En la emulsin de Ag/Ac (margari-na), el aceite esencial de organo presen-t actividad antioxidante superior a la delcilantro y el romero, e incluso a la de lavitamina E, en concentraciones de 1, 10 y20 g/kg. Se estableci adems, que la ac-cin antioxidante in vitro de los aceitesesenciales de organo y cilantro aumenta-ba con su concentracin en la margarina.Por ltimo, el aceite esencial de organopresent una accin protectora ms bajaen la emulsin de Ac/Ag.

Palabras clave: antioxidantes, aceitesesenciales, emulsiones, radiacin ultra-violeta.

ABSTRACT

In this work, the antioxidant activitiesof Origanum vulgare L., Rosmarinus of-ficinalis L. and Coriandrum sativum L.essential oils were evaluated in water inoil (W/O) and oil in water (O/W) emul-sions subjected to oxidative deteriora-tion caused by exposure to UVA-VIS ra-diation. O. vulgare L. essential oilexhibited a higher antioxidant protectionfollowed by the C. sativum L. and R. of-ficinalis L. essentials oils in W/O emul-sion (margarine). The O. vulgare L. es-sential oil has an antioxidant activityhigher than C. sativum L., R. officinalisand vitamin E at 1, 10 and 20 g/kg. Mo-reover, in vitro antioxidant activities ofthe O. vulgare L., and C. sativum L. in-creased with their concentration in W/Oemulsion (margarine). Finally, O. vul-gare L. essential oil antioxidant activitywas lower in O/W emulsion.

Key words: Antioxidants, essentialsoils, emulsions, ultraviolet radiation.

43

REVISTA COLOMBIANA DE QUMICA, VOLUMEN 34, No. 1 DE 2005

* Laboratorio de Cromatografa, Centro de Investigacin en Biomolculas (Cibimol), Escuela de Qumica, Facultad deCiencias, Universidad Industrial de Santander. Correo electrnico: [email protected]

INTRODUCCIN

Aunque a menudo los efectos nocivos delos antioxidantes sintticos sobre anima-les de experimentacin no son extrapola-bles a la especie humana por las diferen-cias fisiolgicas y anatmicas, los consu-midores perciben que las sustancias natu-rales son ms inocuas que las sintticas y,por ello, las prefieren. Ante esto, y sa-biendo que las sustancias naturales se uti-lizan desde la antigedad, varios centrosde investigacin, entre ellos el Laborato-rio de Cromatografa de la UniversidadIndustrial de Santander, vinculado alCentro de Investigacin en Biomolculas(Cibimol), estn buscando, en las fuentesnaturales, nuevas sustancias con propie-dades antioxidantes, que puedan reem-plazar a los antioxidantes sintticos co-mnmente utilizados; claro est, despusde un estudio exhaustivo de sus propieda-des fisicoqumicas y toxicolgicas.

El objetivo de esta investigacin fueevaluar la accin de los aceites esencialesde Origanum vulgare L., Rosmarinus of-ficinalis L. y Coriandrum sativum L. con-tra el deterioro oxidativo causado por ra-diacin UVA-VIS en emulsiones deAg/Ac y Ac/Ag. Para llevar a cabo estosensayos fue escogida una emulsin comosustrato lipdico porque, aunque estosaceites esenciales fueron evaluados porContreras (1), Delgado (2), Salgar (3) yFuentes (4) sobre aceites vegetales, la ac-cin de las sustancias antioxidantes puedevariar desde el efecto antioxidante hastael pro-oxidante, de acuerdo con el mediode reaccin utilizado, segn indican lostrabajos de Schwarz et al. (5), Jacobsen etal. (6), Mei et al. (7), Pekkarinen et al.(8), Van Ruth et al. (9), Foti, et al. (10),

Huang et al. (11, 12), Frankel et al. (13) yPrior et al. (14), entre otros.

Segn lo anterior, ya que la composi-cin del medio de reaccin incide sobrelos valores observados de la actividad an-tioxidante se requiere, antes de aplicaruna sustancia como posible antioxidante,evaluar la actividad del mismo en el siste-ma donde se desee aprovechar, de talmodo, que los resultados obtenidos per-mitirn confirmar si la actividad antioxi-dante se mantiene en diversos medios dereaccin, de lo contrario, se requerirnensayos adicionales a travs de los cualesse busque la explicacin de los efectos ob-servados o nuevos antioxidantes que seanms efectivos en el sistema empleado. Esprecisamente con base en este anteceden-te que se realiz el estudio de la actividadantioxidante en dos emulsiones con ca-ractersticas diferentes para confirmar sila actividad antioxidante de los aceitesesenciales de Origanum vulgare L., Ros-marinus officinalis L. y Coriandrum sati-vum L, vara o se mantiene, con respectoa la actividad que presentaron en los acei-tes vegetales.

En esta investigacin se determin el he-xanal como compuesto orgnico voltil ge-nerado, ya que segn Makinen (15), Puer-tas (16) y Belitz et al. (17), entre otros, elhexanal es uno de los productos voltilesmayoritarios generados durante el deterio-ro oxidativo de cidos grasos insaturados y,en particular, del cido linoleico, el cual eneste caso fue el cido graso poliinsaturadoque se encontr en mayor porcentaje en lasmuestras lipdicas estudiadas. Para estable-cer el efecto de la adicin de los aceitesesenciales a las emulsiones se determin elhexanal generado en el sistema despus deser sometido al deterioro oxidativo acelera-

44


do con radiacin UVA-VIS, en la forma desu derivado hidraznico, mediante la tcni-ca de cromatografa de gases de alta resolu-cin acoplada a un micro detector de captu-ra de electrones, HRGC-ECD, segn lametodologa descrita por Stashenko et al.(18, 19).

PARTE EXPERIMENTAL

Reactivos y materiales

La vitamina E (97%), la pentafluorfenil-hidracina, PFPH (97%) y el hexanal(98%) fueron adquiridos de Aldrich Che-mical Co (Milwaukee, WI, EE.UU.); elmetanol y el hexano, grado HPLC, se ob-tuvieron de Mallinckrodt (Phillipsburg,NJ, EE.UU.); el butilhidroxianisol BHA(> 98,5%), el sulfato de sodio anhidro,grado analtico, y el dodecilsulfato de so-dio, SDS (> 99%), se adquirieron deMerck-Schuchardt (Hohenbrum, Alema-nia). El L(+)-cido ascrbico, gradoanaltico, se obtuvo de Merck (Darm-stadt, Alemania).

Las plantas utilizadas para esta investi-gacin, cultivadas en la Corcova (Tona,Santander), fueron adquiridas en el mer-cado local y posteriormente identificadasy clasificadas en el Herbario de la UIS porel profesor Humberto Garca de la si-guiente forma: Rosmarinus officinalis L.con nmero de inclusin 11154 y nmerode coleccin 1, Coriandrum sativum L.con nmero de inclusin 11155 y nmerode coleccin 2, y Origanum vulgare L.con nmero de inclusin 11156 y nmerode coleccin 3.

Los aceites esenciales fueron aisladospor hidrodestilacin (HD), a partir deaproximadamente 2 kg del material vege-

tal fresco, finamente picado, depositadoen un baln de destilacin de dos bocas de6 L con 500 mL de agua destilada. Des-pus de dos horas de destilacin, se reco-gieron los componentes voltiles conden-sados (aceite esencial), usando un baorefrigerante Fisher Scientific (Isotemp,Refrigerated Circulator, Model 901).

Preparacin de muestras

Se usaron dos emulsiones como sustratoslipdicos para evaluar la actividad antio-xidante in vitro de los aceites esenciales,junto con la vitamina E y el cido ascrbi-co. La primera emulsin se prepar mez-clando aceite vegetal en agua y emplean-do como tensoactivo SDS (emulsin deAc/Ag) y la segunda fue una margarinacomercial (emulsin de Ag/Ac), adquiri-da en el mercado local (Bucaramanga,Colombia). El aceite vegetal y la marga-rina se escogieron entre varias muestrascomerciales con base en el contenido msalto de cidos grasos insaturados, en par-ticular, del cido graso linoleico. Lasmezclas entre los sustratos lipdicos y losantioxidantes se prepararon como se des-cribe a continuacin:

Emulsin de Ag/Ac: los aceites esen-ciales, la vitamina E y el cido ascrbicose mezclaron cada uno por separado conla margarina comercial hasta obtenerconcentraciones de 1, 5, 10 y 20 g/kg.Las mezclas as obtenidas se calentaronhasta fusin y se enfriaron. Luego se ho-mogeneizaron a 23000 rpm (1 min) en unagitador Ultraturrax (Labortechnik Stau-fen, Alemania). Las emulsiones deAg/Ac utilizadas como blanco se prepa-raron de igual forma a la descrita ante-riormente, pero sin la adicin de aceiteesencial, vitamina E o cido ascrbico.

45


Emulsin de Ac/Ag: la mezcla deaceite: agua se realiz en una relacin4:1, colocando la fase aceitosa sobre laacuosa y mezclando en el agitador Ultra-turrax a 23000 rpm (1 min). La fase acuo-sa se elabor previamente, por disolucinde SDS al 7% (p/p, sobresaturada). En lapreparacin de la fase aceitosa, los acei-tes esenciales y la vitamina E se mezcla-ron cada uno por separado con aceite ve-getal, hasta obtener concentraciones de 1,5, 10 y 20 g/kg. En el caso particular delcido ascrbico, ste se adicion a la faseacuosa de tal modo que su concentracinen la emulsin correspondi a 0,8, 4,0,8,0 16,0 g/kg. Las emulsiones deAc/Ag utilizadas como blanco se prepara-ron de igual forma a la descrita anterior-mente, pero sin la adicin de aceite esen-cial, vitamina E o cido ascrbico.

Deterioro oxidativo

Para estudiar el deterioro oxidativo lossustratos lipdicos se depositaron (0,10 0,01 g) en tubos cnicos de 1,5 mL depoli(propileno) (Brand, Postfach, Wert-heim, Alemania). Las muestras fuerondispuestas en la regin intermedia entreun refrigerante y 6 lmparas fluorescen-tes de 16 x 225,1 mm y 6 vatios de poten-cia, ubicadas de forma circular en el inte-rior de un fotorreactor UVA-VIS (:334-436 nm), construido en el laborato-rio, y se irradiaron durante 24 horas.

ANLISIS CROMATOGRFICO

Anlisis del hexanal

El hexanal, producto final de oxidacindel cido linoleico, generado en las mues-tras irradiadas, se extrajo en forma de su

derivado hidraznico, PFPH-hexanal,segn la metodologa descrita por Stas-henko et al. (18, 19). Para la obtencin yextraccin de este derivado se adiciona-ron a las muestras irradiadas metanol (0,1mL) y una solucin de PFPH (4000 ppm)en hexano (1 mL). Despus de agitar du-rante 1 min a 2500 rpm, la mezcla se cen-trifug durante 5 min; de la fase orgnicaobtenida se extrajeron 900 L, los cualesse evaporaron hasta 250 L. Sobre esteresiduo se adicion metanol (1 mL), conel objeto de extraer el derivado formado yprecipitar la grasa presente en el extracto.Una vez ms la mezcla se centrifug, ydel lquido sobrenadante se extrajeron900 L, de los cuales se inyect 1,0 L alcromatgrafo de gases para su respectivoanlisis. La cuantificacin del derivadoPFPH-hexanal se realiz en un cromat-grafo de gases HP (Hewlett-Packard,Palo alto-California) 6890 PLUS concontrol electrnico de presin, dotado deun microdetector de captura de electrones(-ECD, 63Ni), un inyector automticoHP 7683, un puerto de inyeccinsplit/splitless y un sistema de datos HPChemstation HP Rev. A. 06.03 [509]. Laidentificacin del PFPH-hexanal en lasmuestras irradiadas se realiz con base ensu tiempo de retencin, comparndolocon el de la hidrazona patrn.

Anlisis de aceites esenciales

Los aceites esenciales se analizaron en uncromatgrafo de gases de alta resolucinAgilent Technologies (Palo alto-Califor-nia) modelo 6890 Series PLUS, acopladoa un detector selectivo de masas (MSD)Agilent Technologies 5973 Network, consistema de datos HP MS ChemStationG17001DA, segn la metodologa descri-

46


ta por Contreras (1), Delgado (2), Salgar(3) y Puertas (16). La ionizacin en elMSD se realiz mediante impacto deelectrones, con energas medias de 70eV, a una temperatura de 230 oC en la c-mara de ionizacin, y con un analizadormsico cuadrupolar operado en el modofull scan, haciendo barridos desde lamasa nominal 35 hasta 300 D. Para laidentificacin de compuestos se recurria las bibliotecas de espectros de masasNBS75K y Wiley 138K. Se emple unacolumna capilar DB-1 (J & W ScientificFolsom, CA, USA) de 60 m (L) x 0,25mm (D.I.), de slice fundida con fase es-tacionaria apolar de 100%-poli(dimetilsi-loxano) de 0,25 m (df) de grosor, entre-cruzada e inmovilizada sobre la pared delcapilar de slice.

Anlisis de la actividad antioxidante

La actividad antioxidante (AA), de losaceites esenciales, la vitamina E y del ci-do ascrbico, en las emulsiones analiza-das, se evalu mediante la cuantificacindel hexanal (aumento de su concentra-cin), despus del deterioro oxidativocausado por la radiacin UVA-VIS, se-gn la metodologa descrita por Stashen-ko et al. (18, 19). La siguiente ecuacinfue utilizada para calcular la AA:

%AA

A A

Ahexanal

B M

B

100

donde:

AB: rea del pico cromatogrfico delhexanal en el blanco.

AM: rea del pico cromatogrfico delhexanal en la muestra, sometida a la oxi-dacin.

RESULTADOS Y DISCUSIN

Caracterizacin de los aceitesesenciales

La identificacin de los componentes pre-sentes en los aceites esenciales, extradospor HD, se llev a cabo con base en los n-dices de Kovts (20, 21), el anlisis de susespectros de masas y por su comparacincon los espectros en las bases de datos.

En el aceite esencial de organo, obte-nido por HD con el rendimiento de 0,6%,los siguientes fueron compuestos mayori-tarios: carvacrol (51,4%), p-cimeno(10,0%), trans--cariofileno (6,4%) y-bergamoteno (3,1%). Estos compues-tos tambin se encontraron en los AE deorgano estudiados por Puertas (16), Sal-gar (3) y DAntuono et al. (21).

En el aceite esencial de cilantro, obte-nido con el rendimiento de 0,1%, se en-contraron como compuestos mayoritarioslos siguientes: n-decanol (15,2%), deca-nal (12,9%), (E)-2-decenal (8,5%), un-decanal (3,9%) y nonano (3,4%). Estacomposicin fue similar a la reportadapor Contreras (1), Delgado (2) y Potter(23). A pesar de las similitudes halladas,los estudios realizados por Puertas (16),Salgar (3) y Lamparsky et al. (24), sobreesta planta revelan, que el linalol es elcomponente principal de la mayora delos AE obtenidos de cilantro. Con respec-to a esto ltimo, Lassanyi et al. (25, 26)explicaron que las diferencias encontra-das en la composicin del aceite de cilan-tro se deban a la edad y la fisiologa de laplanta, las cuales influan sobre la canti-dad y la ubicacin de los compuestos ensus tejidos.

47


El rendimiento de la extraccin delaceite esencial de romero fue de 0,7%. Elalcanfor (28,7%), eucaliptol (15,9%),-pineno (10,4%), canfeno (7,6%) y-pineno (5,1%) fueron los compuestosmayoritarios. Los mismos compuestostambin se reportaron en los estudios rea-lizados por Contreras (1), Puertas (16),Salgar (3), Fournier et al. (27) y Rosua etal. (28), entre otros.

Las condiciones agroecolgicas delcultivo y los parmetros operacionalesdel proceso de extraccin son las varia-bles que inciden sobre la composicin y elrendimiento de los aceites esenciales. Se-gn indican Bandoni (29) y DAntuono etal. (21), las variaciones en las condicio-nes agroecolgicas inducen cambios mor-folgicos, histolgicos y fisiolgicos enla planta, mientras que la eficiencia de laHD est relacionada con los parmetrosoperacionales, tales como tiempo, tempe-ratura de la extraccin y cantidad de aguaempleada, entre otros. Adicionalmente,teniendo en cuenta que los aceites esen-ciales obtenidos mediante HD, normal-mente presentan notas ms fuertes y uncolor ms oscuro con respecto a los pro-ducidos por otros mtodos, se recomien-da el uso suplementario de presiones re-ducidas, lo cual puede contribuir al nodeterioro de los constituyentes del aceiteesencial durante la extraccin.

Actividad antioxidante

En la Tabla 1 se indican las actividadesantioxidantes de las sustancias naturales ysintticas evaluadas en la margarina co-mercial. El aceite esencial de organopresent mayor proteccin contra la oxi-dacin lipdica, seguido de los de cilantroy romero. Adems, se observ que la ac-

cin antioxidante de los aceites esencialesde organo y cilantro aument proporcio-nalmente a su concentracin en la marga-rina. Los resultados reportados por Con-treras (1), Delgado (2), Salgar (3) yFuentes (4) sobre la actividad antioxidan-te de los aceites esenciales de cilantro, ro-mero y organo en otros sistemas modelocoinciden con los presentados en este es-tudio y muestran que estos aceites efecti-vamente inhiben el deterioro oxidativoacelerado.

En cuanto al modo de accin de lassustancias antioxidantes evaluadas en estetrabajo se conoce, por ejemplo, segn lomostrado por Makinen (15), Pokorny etal. (30) y Belitz et al. (17), que los tocofe-roles actan a travs de mecanismos deruptura de cadena atrapando radicales al-quilo, alcoxilo y peroxilo, y originan a suvez especies radicalarias antioxidantes,estabilizadas por resonancia y poco reac-tivas. Adicionalmente, la disminucin dela actividad antioxidante de los tocofero-les se debe a que los radicales tocoferoxi-lo generados pueden ocasionar el deterio-ro de los cidos grasos al inducir lareduccin de los metales presentes en elmedio. Los metales reducidos son msactivos en la descomposicin homolticade hidroperxidos hasta radicales alcoxi-lo y, a su vez, tales radicales tambin pue-den promover las reacciones en cadena.

Makinen (15) y Gutteridge (31), entreotros, exponen que el cido ascrbico ac-ta como antioxidante de ruptura de cade-na, barredor de especies reactivas deoxgeno y quelador de iones metlicos.Adems, tiene la habilidad de interactuarsinrgicamente con el radical tocoferox-lo, reducindolo. Cuando el anin-radi-cal del cido ascrbico se encuentra en un

48


sistema in vivo es reducido por los siste-mas enzimticos NADP o NADPH. Ade-ms de las propiedades antioxidantes, seconoce que el cido ascrbico puede ac-tuar como pro-oxidante en la presencia deiones metlicos y en altas concentracio-nes de ascorbato.

El mecanismo de la accin antioxidan-te de los aceites esenciales no se conocecon toda certeza. Sin embargo, en un es-tudio realizado por Fotti et al. (32), se su-giere que el -terpineno, presente en va-rios aceites esenciales, acta comoantioxidante al retardar la peroxidacindel cido linoleico, porque los radicalesperoxilo formados a partir de ste (HOO.)reaccionan rpidamente con los radicales

peroxilo del cido linoleico (LOO.). Detal forma que se disminuye la concentra-cin de los radicales peroxilo del cido li-noleico (LOO.) en el estado estacionario.Adicionalmente, autores como Puertas etal. (33), Choi et al. (34) y Williams et al.(35) han mostrado que algunos aceitesesenciales y sus fitoconstituyentes poseenla capacidad de atrapamiento del ca-tin-radical 2,2-azinobis- (3-etilbenzo-tiazolina-cido sulfnico) ABTS+ y delradical 2,2-difenil-1-picrilhidracilo DPPHigual o superior a la de antioxidantes sin-tticos como la vitamina E, el trolox y elcido ascrbico. En el estudio realizadopor Williams et al. (35) se presenta un es-quema de reaccin donde el eugenol (fito-constituyente de varios aceites esencia-

49


Tabla 1. Actividad antioxidante de las sustancias evaluadas en la margarina sometida aldeterioro oxidativo con radiacin UVA-VIS

les) atrapa el radical DPPH de manerasimilar a la de la vitamina E. Adicional-mente, Puertas et al. (33) mostraron quelos aceites esenciales de organo y rome-ro poseen una capacidad alta para el atra-pamiento del radical ABTS+, en compa-racin con el aceite esencial de cilantro.

En resumen, la actividad antioxidantede los aceites esenciales de organo, ci-lantro y romero se puede atribuir a tres ra-zones principales: 1) la presencia del fe-nol carvacrol, que puede ejerceractividad similar al eugenol, BHA, BHTy vitamina E (30, 33, 35). sta es la causafundamental por la que el aceite esencialde organo presenta actividad antioxidan-te; 2) la presencia de hidrocarburos antio-xidantes monoterpenos y/o sesquiterpe-nos, que tambin pueden actuar comoantioxidantes a travs de mecanismos si-milares a los propuestos por Fotti et al.(32) para el -terpineno. ste es el motivopor el cual se considera que los aceitesesenciales que no contienen fenoles,como los de cilantro y romero, presentanactividad antioxidante; y 3) el efecto si-nrgico (30, 36) entre los componentesdel aceite esencial y la margarina. Es de-cir, que algunos compuestos que no pre-sentan actividad antioxidante notoria, alser mezclados, pueden aumentar la capa-cidad de las molculas que s son antioxi-dantes. Este fenmeno de sinergia pudopresentarse en los AE de organo y cilan-tro, mientras que en el de romero no,siendo una de las razones probables por laque la actividad en este aceite esencial noaument con la concentracin. Finalmen-te, el efecto sinrgico y la presencia delfenol carvacrol pueden ser las razonesfundamentales por las que el AE de or-gano en concentraciones de 10 y 20 g/kgen la margarina presenta actividad antio-

xidante superior a la del cido ascrbico yde la vitamina E.

La determinacin de la actividad an-tioxidante del aceite esencial de organoen la margarina y en la emulsin Ac/Agcon dodecilsulfato de sodio, SDS, se rea-liz por medio de la cuantificacin del he-xanal generado. Los resultados obtenidosen estas pruebas, que se muestran en laTabla 2, indican que este aceite esencialprotege tanto a la margarina como a laemulsin de Ac/Ag contra el deteriorooxidativo causado por la radiacinUVA-VIS. Sin embargo, la actividad an-tioxidante del aceite esencial de organopresenta notorias diferencias entre lasemulsiones evaluadas. As, por ejemplo,para un contenido de aceite esencial de 10g/kg se determinaron actividades antioxi-dantes de 40 3,4 y 91 5,1% en laemulsin de Ac/Ag y en la margarina,respectivamente. Estas variaciones hansido explicadas en varios artculos cient-ficos (5-14). Los estudios realizados porSchwarz et al. (5) indican que se puedenpresentar variaciones al evaluar las acti-vidades antioxidantes en emulsionesAc/Ag y aceites, ya que la sustancia acti-va como antioxidante, de acuerdo con lasinteracciones fsicas y qumicas que po-sea con el resto de sustancias presentes enel medio, puede desplazarse o ubicarse encualquiera de las fases e incluso en la in-terfase, de tal modo que los antioxidantespolares protegen preferencialmente a losaceites, mientras que los antioxidantesapolares preservan mayoritariamente alas emulsiones de Ac/Ag. En el caso deemulsiones de Ag/Ac, como las margari-nas, se prev que la accin antioxidanteser similar a la encontrada en el aceite,lo cual es evidenciado al comparar los re-sultados obtenidos en este estudio con los

50


reportados por Contreras (1), Delgado(2), Puertas (16), Salgar (3) y Fuentes(4). Segn lo reportado por McClementset al. (36), las variaciones pequeas en-contradas al realizar esta comparacin sedeben, entre otros factores, a diferentesfuentes y procedimientos para acelerar laoxidacin lo cual, eventualmente, no slopuede cambiar el mecanismo de oxida-cin, sino la manera de accin de los an-tioxidantes.

En resumen, segn indican los traba-jos de Schwarz et al. (5), Jacobsen et al.(6), Mei et al. (7), Pekkarinen et al. (8),Van Ruth et al. (9), Foti et al. (10),Huang et al. (11, 12), Frankel et al. (13),Prior et al. (14) y McClements et al. (36),las diferencias observadas entre los valo-res de la actividad antioxidante del aceiteesencial de organo en la margarina y enla emulsin de Ac/Ag pueden ser atribui-das a los siguientes factores: 1) variacinen el contenido de oxgeno introducidodurante la homogeneizacin de las mues-tras a altas velocidades; 2) la naturaleza yla cantidad de antioxidantes presentes en

los productos comerciales (-carotenos,ter-butilhidroxiquinona, butil-hiroxiani-sol, tocoferoles, etc); 3) los componentesde la fase acuosa (aminocidos, prote-nas, surfactantes, cidos, bases y buf-fers); 4) las caractersticas interfaciales,tales como la carga elctrica y las barre-ras fsica y qumica. Todos los factoresmencionados influencian la localizacin yla accin de las sustancias protectoraspresentes en el aceite esencial, y las de lospro-oxidantes que se encuentran en el me-dio o se generan durante la reaccin deoxidacin.

CONCLUSIONES

Se evalu la actividad antioxidante de lavitamina E, el cido ascrbico y los acei-tes esenciales de organo, romero y cilan-tro en las emulsiones de Ag/AC (margari-na) y de Ac/Ag, a travs de la cuanti-ficacin del hexanal, en un sistema dereaccin donde el deterioro oxidativo seaceler por medio de la radiacinUVA-VIS.

51


Tabla 2. Actividad antioxidante del AE de organo en la margarina y en la emulsin deAc/Ag medida con base en el hexanal generado

Los aceites esenciales de cilantro, or-gano y romero, la vitamina E y el cidoascrbico exhibieron diferentes efectosantioxidantes en la emulsin de Ag/Ac(margarina). Entre los aceites esencialesestudiados, el de organo present mayorproteccin, seguido por los de cilantro yromero.

En la emulsin de Ag/Ac el aceiteesencial de organo exhibi actividad an-tioxidante mayor que la de la vitamina Epara concentraciones de 1, 10 y 20 g/kg.Adems, se determin que la accin an-tioxidante de los aceites esenciales de or-gano y cilantro aumentaba proporcional-mente con su concentracin en lamargarina.

Se estableci que los valores de la acti-vidad antioxidante del aceite esencial deorgano fueron diferentes al ser evalua-dos en la emulsin de Ag/Ac o en la deAc/Ag, siendo mayor la proteccin brin-dada a la margarina.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo se realiz gracias alapoyo financiero de Colciencias (Proyec-to 1102-115-96).

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

1. Contreras, N. (2002). Evaluacin dela actividad antioxidante in vitro dealgunos aceites esenciales en el pro-ceso de peroxidacin lipdica induci-da por la radiacin ultravioleta. Tesisde maestra. Qumica. UniversidadIndustrial de Santander. Facultad deCiencias. Bucaramanga.

2. Delgado, W. A. (2002). Evaluacinen dos sistemas lipdicos modelo dela actividad antioxidante in vitro detres aceites esenciales extrados deplantas pertenecientes a la familiaUmbelliferae. Tesis de maestra.Qumica. Universidad Industrial deSantander. Facultad de Ciencias.Bucaramanga.

3. Salgar, W. (2002). Evaluacin endos sistemas lipdicos modelo de laactividad antioxidante in vitro deaceites esenciales extrados de lasplantas pertenecientes a la familiaLabiatae. Tesis de maestra. Qumi-ca. Universidad Industrial de Santan-der. Facultad de Ciencias. Bucara-manga.

4. Fuentes, H. V. (1999). Monitoreo dela termodegradacin de los cidosgrasos en los aceites vegetales deconsumo humano, por medio de lacromatografa de gases de alta reso-lucin y evaluacin in vitro de la acti-vidad antioxidante de productos na-turales. Tesis de grado. Qumica.Universidad Industrial de Santander.Facultad de Ciencias. Bucaramanga.

5. Schwarz, K.; Huang, S. W.; Ger-man, J. B.; Tiersch, B.; Hartmann,J.; Frankel E. N. (2000). Activitiesof antioxidants are affected by colloi-dal properties of oil in water and wa-ter-in-oil emulsions and bulk oils. J.Agric. Food Chem. 48, 4874.

6. Jacobsen, C.; Schwarz, K.; Stock-mann, H.; Meyer, A. S.; Adler-Nis-sen, J. (1999). Partitioning of selec-ted antioxidants in mayonnaise. J.Agric. Food Chem. 47, 3601.

52


7. Mei, L.; Mcclements, D. J.; Dec-ker, E. A. (1999). Lipid oxidation inemulsions as affected by charge sta-tus of antioxidants and emulsion dro-plets. J. Agric. Food Chem. 47,2267.

8. Pekkarinen, S.; Stockmann, H.;Schwarz, K.; Heinonen, I. M.; Ho-pia, A. I. (1999). Antioxidant acti-vity and partitioning of phenolicacids in bulk and emulsified methyllinoleate. J. Agric. Food Chem. 47,3036.

9. Van Ruth, S. M.; Roozen, J. P.;Posthumus, M. A.; Jansen, F. J. H.M. (1999). Volatile composition ofsunflower oil-in-water emulsions du-ring initial lipid oxidation: influenceof pH. J. Agric. Food Chem. 47,4365.

10. Foti, M.; Piattelli, M.; Baratta, M.T.; Ruberto, G. (1996). Flavonoids,coumarins, and cinnamic acids as an-tioxidants in a micellar system.Structure-activity relationships. J.Agric. Food Chem. 44, 497.

11. Huang, S. W.; Hopia, A.; Schwarz,K.; Frankel, E. N.; German, J. B.(1996). Antioxidant activity of -to-copherol and trolox in different lipidsubstrates: bulk oil vs oil in wateremulsions. J. Agric. Food Chem. 44,444.

12. Huang, S. W.; Frankel, E. N.;Schwarz, K.; German, J. B. (1996).Effect of pH on antioxidant activityof -tocopherol and trolox inoil-in-water emulsions. J. Agric.Food Chem. 44, 2496.

13. Frankel, E. N.; Huang, S. W.; Kan-ner, J. (1994). Interfacial phenome-na in the evaluation of antioxidants:bulk oil vs emulsions. J. Agric. FoodChem. 42, 1054.

14. Pryor, W. A.; Strickland, T.;Church, D. (1988). Comparison ofthe efficiencies of several natural andsynthetic antioxidants in aqueous so-dium dodecyl sulfate micelle solu-tions. J. Am. Chem. Soc. 110, 2224.

15. Makinen, M. (2002). Lipid hydrope-roxides: effects of tocopherols andascorbic acid on their formation anddescomposition. Academic disserta-tion. University of Helsinki. Helsin-ki. Online: http://ethesis.helsinki.Fi/julkaisut/maa/skemi/vk/ma-kinen/lipidhyd.pdf

16. Puertas, M. (2002). Desarrollo de unmtodo analtico para la determina-cin de compuestos carbonlicos vo-ltiles y la evaluacin de la posibleactividad antioxidante in vitro de al-gunos productos naturales y sintti-cos. Tesis de doctorado. Qumica.Universidad Industrial de Santander.Facultad de Ciencias. Bucaramanga.

17. Belitz, H. D.; Grosch, W. (1999).Food Chemistry. Segunda edicin.Springer-Verlag. Berln.

18. Stashenko, E. E.; Ferreira, M. C.;Sequeda, L. G.; Mateus, A.; Cer-vantes, M.; Martnez, J. R. (1997).Desarrollo de un mtodo para moni-toreo de la degradacin oxidativa enlpidos y evaluacin de la actividadantioxidante de productos naturales.Arte y Ciencia Cosmtica. 8, 20.

53


19. Stashenko, E. E.; Ferreira, M. C.;Sequeda, L. G.; Martnez, J. R.;Wong, J. W. (1997). Comparison ofextraction methods and detectionsystem in the gas chromatographicanalysis of volatile carbonyl com-pounds. J. Chromatogr. A. 779,360.

20. Kovats, E. (1965). Gas chromato-graphic characterization of organicsubstances in the retention indexsystem. Advan. Chromatogr. 1, 229.

21. Jenings, W.; Shibamoto, T. (1980).Qualitative analysis of flavor and

fragrances volatiles by capillary

glass chromatography. Primera edi-cin. Academic Press, Inc. NewYork.

22. Dantuono, L. F.; Galletti, G. C.;Bocchini, P. (2000). Variability ofessential oil content and compositionof Origanum vulgare L. Populationsfrom a north mediterranean area (Li-guria region, northern italy). Ann.Bot. 86, 471.

23. Potter, T. L. (1996). Essential oilcomposition of cilantro. J. Agric.Food Chem. 44, 1824.

24. Lamparsky, D.; Klimes, I. (1988).Heterocyclic trace components in theessential oil of Coriander. Perfum.Flav. 13, 17.

25. Lassanyi, Zs.; Lorincz, C. (1970).Test on terpenoids presents in partsof Coriandrum sativum l. III. Histo-logy of the developing structures ofCoriandrum sativum l. var luc andproperties of volatile oils canals.

Acta Agron. Acad. Scient. Hung. 19,25.

26. Lassanyi, Zs.; Lorincz, C. (1967).Test on terpenoids presents in partsof Coriandrum sativum l. I.Thin-layer chromatographic exami-nation of the volatile oil of pericar-pium and seedling of the lucs va-riety. Acta Agron. Acad. Scient.Hung. 16, 95.

27. Fournier, G.; Habib, J.; Reguigui,A.; Safta, F.; Guetari, S.; Chemli,R. (1989). Etude de divers echanti-llons dhuile essentielle de romarinde tunisie. Plant. Medic. Phytoth.23, 180.

28. Rosua, J. L.; Garca-Granados, A.(1987). Analyse des huiles essentie-lles despeces du genre Rosmarinusl. et leur interet entant que caracteretaxonomique. Plant. Med. Phythot-herap. 21, 138.

29. Bandoni A. (2000). Los recursos ve-getales aromticos en Latinoamri-ca. CYTED. Editorial UniversidadNacional de la Plata. La Plata.

30. Pokorny, J.; Yanishlieva, N.; Gor-don, M. (2001). Antioxidants infood: practical applications. CRCPress, Woodhead Publishing Limi-ted. Cambridge.

31. Gutteridge, J. M. C.; Halliwell, B.(1994). Antioxidants in nutrition,health and disease. Oxford Univer-sity Press Inc. New York.

32. Foti, M.; Ingold, K. U. (2003). Me-chanism of inhibition of lipid peroxi-dation by -terpinene, an unusual and

54


potentially useful hydrocarbon antio-xidant. J Agric. Food Chem. 51,2758.

33. Puertas, M. A.; Hillebrand, S.; Stas-henko, E.; Winterhalter, P. (2002).In vitro radical scavenging activity ofessential oils from columbian plantsand fractions from oregano (Origa-num vulgare l.) essential oil. FlavourFragr. J. 17, 380.

34. Choi, H. S.; Song, H. S.; Ukeda,H.; Sawamura, M. (2000). Radi-cal-scavenging activities of citrus es-sential oils and their components: de-

tection using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl. J. Agric. FoodChem. 48, 4156.

35. Williams, W. B.; Covelier, M. E.;Berset, C. (1995). Use of a free radi-cal method to evaluate antioxidantactivity. Lebensm.-Wiss. U.-Tech-nol. 28, 25.

36. McClements, D. J.; Decker, E. A.(2000). Lipid oxidation in oil-in-wa-ter emulsions: impact of molecularenvironment on chemical reactionsin heterogeneous food systems. Con.Rev. Food Sci. 65, 1270.

55


actividad antioxidante

Documents