ARTÍCULO ORIGINAL
Algunas especies de Passiflora y su capacidad antioxidante
Some Passiflora species and their antioxidant capacity
Luz Marina Carvajal de Pabón,I Sandra Turbay,I Benjamin Rojano,II Lizeth Marelly Álvarez,I Sara Luz Restrepo,I Julie Maritza Álvarez,I Karla Cristina Bonilla,I Clara Ochoa O,II Nelly SánchezII
I Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. ]]> II Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, Colombia.
Introducción: las frutas y vegetales desempeñan un papel importante en la dieta humana, lo cual se atribuye al hecho de que estos alimentos proveen una mezcla óptima de antioxidantes como la vitamina C y E, polifenoles y carotenoides, que otorgan beneficios para la protección de la salud.
Objetivos: evaluar la capacidad antioxidante, el poder reductor y el contenido de fenoles totales de extractos de algunas frutas y hojas del género Passiflora pertenecientes al departamento de Huila.
Métodos: la capacidad antioxidante fue medida como la habilidad para atrapar el radical 2.2-difenil-1-picril hidrazilo (DPPH) y 2'-azino-bis (3-etilbenztiazolin-6-sulfonato de amonio (ABTS'+), el potencial para reducir el hierro (FRAP) y, finalmente, el contenido de fenoles totales se determinó mediante el ensayo del reactivo de Folin-Ciocalteu.
Resultados: todos los extractos presentaron diferentes grados de capacidad antioxidante. Sin embargo, los extractos de las hojas exhiben mayor capacidad antioxidante que los extractos de las frutas. Estas variaciones pueden deberse a un alto contenido de agentes reductores como el ácido ascórbico, minerales y carotenoides, factores genéticos y ambientales de las especies.
Conclusiones: se evidenció la presencia de sustancias antioxidantes en los frutos y en los sustratos provenientes de las hojas de algunas especies del género Passiflora. Específicamente se encontraron valores significativos para los frutos de granadilla silvestre y para las hojas de gulupa.
Palabras clave: Passiflora, capacidad antioxidante, radicales libres, frutos, hojas.
Introduction: fruits and vegetables play an important role in the human diet because these foods provide an optimal mix of antioxidants like vitamins C and E, polyphenols and carotenoids which is beneficial for health protection. ]]>
Objectives: to evaluate the antioxidant capacity, the reducing power and the content of total phenols of some fruit and leaf extracts of Passiflora genus in Huila department.
Methods: the antioxidant capacity was measured as the ability to catch the radical 2.2-diphenyl-1-picryl hydrazil (DPPH) and 2'-azino-bis (3-ethylbenzatiazolin-6-ammonium sulphonate (ABTS'+), the ferric reducing antioxidant power (FRAP) and total phenol content were determined using Folin-Ciocalteu´s reagent trial.
Results: the extracts demonstrated different degrees of antioxidant capacity. However, leaf extracts exhibited higher antioxidant capacity than the fruit extracts. These variations may be due to high content of reducing agents such as ascorbic acid, minerals and carotenoids, and to genetic and environmental factors of the species.
Conclusions: the presence of antioxidants in fruits and substrates from the leaves of some species of Passiflora genus was evinced, especially high significant values were found in wild granadilla fruits and in gulupa leaves
Key words: Passiflora, antioxidant capacity, free radicals, fruits, leaves.
INTRODUCCIÓN ]]>
El género Passiflora, comprende alrededor de 450 especies;1 estas se distribuyen en las regiones templadas y tropicales del Nuevo Mundo, son mucho más raras en Asia, Australia y África tropical. Este género es el más importante de la familia Passifloraceae, se distribuye en regiones tropicales y subtropicales desde el nivel del mar hasta altitudes superiores a 3 000 m sobre el nivel del mar (m.s.n.m.); pero la mayor riqueza en especies se encuentra en las regiones moderadamente cálidas y templadas, entre 400 y 2 000 m s.n.m. Las plantas son bejucos que crecen a través de un sistema de tutorado y con zarcillos auxiliares. El tallo tiene características leñosas y herbáceas en las zonas distales, son escaladas, muy raramente arborescentes; hojas alternas, a veces simples, enteras, lobuladas o palmadas, a veces compuestas; las estípulas germinan a la base de los peciolos, rara vez ausentes. Las flores son bisexuales o unisexuales, regulares. El gran receptáculo es a menudo ahuecado como una taza o cuenca, y tiene numerosos apéndices filamentosos o anulares entre la corola y los estambres, que pueden ser de colores brillantes y forman una corona visible de gran diversidad.2El género Passiflora constituye una enorme riqueza, tanto a nivel económico, como nutricional y de recursos genéticos. Algunas pasifloras tienen propiedades sedativas, antiespasmódicas y "antibacteriales".3 Es bien conocido por sus usos comerciales, muchas especies son ampliamente cultivadas para la producción de frutas. Otras especies se utilizan como plantas ornamentales por sus flores de colores vivos.4 El conocimiento farmacológico del género Passiflora indica su potencial para el desarrollo de fármacos ansiolíticos y sedantes. Un número significativo de especies ha sido utilizado en la medicina popular tradicional en muchos países, como remedio para tratar la ansiedad, el insomnio, la histeria, la epilepsia, los espasmos y el dolor.2
Colombia es el segundo país con mayor biodiversidad en el mundo. Además, presenta una larga tradición en la producción de diferentes especies de pasifloras. También se constituye como el país con el mayor número de especies comercializadas de frutas de la pasión. El último inventario registró 141 especies de la familia Passifloraceae distribuidas en todas las regiones biogeográficas, 48 de ellas están ubicadas principalmente en la región andina y son endémicas de Colombia.5
Hay limitada información sobre el valor nutritivo de las frutas tropicales, especialmente las especies más exóticas. La función de los antioxidantes naturales ha recibido especial atención.6 Las frutas y los vegetales desempeñan un papel importante en la dieta humana, en tanto protegen contra el daño celular causado por la exposición a altos niveles de radicales libres,7,8 al mismo tiempo que ayudan en el proceso digestivo;9,10 esto es atribuible al hecho de que estos alimentos proveen una mezcla óptima de antioxidantes como la vitamina C y E, polifenoles y carotenoides.11,12 Los antioxidantes en las frutas y vegetales podrían otorgar beneficios para la protección de la salud,13,14 mediante la reducción del estrés oxidativo al interior de la célula que pudieran afectar la estructura y función de algunas proteínas, del ADN y de los lípidos,15 estos destacan la importancia de la medición integral de antioxidantes en las frutas y vegetales.16 El propósito de este estudio fue evaluar la capacidad antioxidante, el poder reductor y el contenido de fenoles totales de las frutas y hojas de especies de Passiflora del departamento del Huila; con el uso de diferentes metodologías como DPPH (2.2-difenil-1-picril hidrazilo), FRAP (ferric reducing antioxidant power), ABTS (2,20-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) y fenoles totales.
Colecta de material vegetal: la investigación constó de 2 fases, en la primera, se realizaron 110 encuestas etnobotánicas in situ, donde se identificaron los conocimientos locales de las pasifloras. En ella se hicieron entrevistas abiertas y semi-estructuradas que fueron sistematizadas por medio de un software para investigación cualitativa Atlas. Ti® con su posterior análisis. Se hizo énfasis en los conocimientos locales, las creencias y los usos de la especie; a partir de esa información se escogieron las muestras para análisis considerando aquellas partes de las plantas que más usos locales reportaran. La colecta etnobotánica se hizo siguiendo la propuesta de Martín,17 con algunas modificaciones, las cuales consisten en elegir la localidad y la población vegetal y enseguida determinar la parte de la planta que se colectaría; el material es prensado entre hojas de papel periódico refrigerado entregado para análisis. La segunda fase consistió, en analizar la capacidad antioxidante, de acuerdo con lo hallado acerca de conocimientos y usos de: maracuyá (Passiflora edulis), curuba (Passiflora mollisima), badea (Passiflora quadrangularis), chulupa (Passiflora maliformis), gulupa (Passiflora edulissimis), maracúa (Passiflora sp.) y granadilla (Passiflora ligularis Juss), colectadas en los municipios de Palestina, Suaza, Guadalupe, Altamira, Gigante, Rivera, la Plata, Iquira, Las Pavas, La Vega, Argentina, Campo Alegre, Tesalia y Natanga. Estas pruebas se realizaron por triplicado en el Laboratorio de Alimentos de la Universidad Nacional Sede Medellín. Las fincas visitadas se encuentran ubicadas entre 1 800 y 2 200 m s.n.m. La mayor parte de las parcelas no superaban las 2 hectáreas y ninguna sobrepasaba las 6 hectáreas.
MÉTODOS
Materiales
Los frutos y las hojas pertenecientes a badea (P. quadrangularis), cholupa (P. maliformis), granadilla (P. ligularis Juss), gulupa (P. edulis var. edulis) y maracuyá (P. eduluis var. flavicarpa) fueron recolectados en el departamento del Huila. ]]>
Preparación de los extractos de fruta
Las muestras se prepararon con el bulbo comestible de las frutas. Se pesó la cantidad de fruta necesaria para disolver en 30 mL de agua grado HPLC (high-performance liquid chromatography: cromatografía líquida de alta eficiencia). Se licuaron las muestras durante 3 min, después se filtraron al vacío y se almacenaron a - 20 °C.
Preparación de los extractos de hojas
Las muestras se prepararon secando las hojas durante 24 h a 30 °C, luego se maceraron y se hizo la extracción con metanol acidificado. Posteriormente se concentraron en un rotoevaporador.
Procedimiento
Reacción con el radical 2.2-difenil-1-picril hidrazilo (DPPH) ]]>
El fundamento de esta técnica consiste en la medición a 517 nm de la reducción del radical estable DPPH (2,2-difenil-1-picril hidrazilo) según la metodología de Bondet y otros.18Reacción con el radical 2,2'-azino-bis (3-etilbenztiazolin-6-sulfonato de amonio (ABTS'+)
La capacidad antioxidante se determinó siguiendo el procedimiento descrito por Re y otros19 con algunas modificaciones. El método está basado en la capacidad de los compuestos para atrapar el radical catiónico ABTS'+, comparado con el antioxidante comercial butilhidroxitolueno (BHT).
Medida de capacidad reductora
Método FRAP: la base del método consiste en la reducción de un compuesto o mezcla de compuestos sobre el Fe+3 presente en un complejo con un compuesto orgánico: tripyridyltriazina (TPTZ).20
Determinación de fenoles totales: se empleó el método de Folin-Ciocalteau.21 El contenido total de fenoles se expresó como equivalentes de ácido gálico/mg de muestra.22
Análisis estadístico
Los datos se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA) utilizando el software estadístico STATGRAPHICS Centurión XVI Versión 16.1.02 y se expresaron como la media de las mediciones por triplicado. Las diferencias en p< 0,05 se consideraron significativas.
RESULTADOS ]]>
La capacidad antioxidante de las frutas y las hojas del género Passiflora se muestran en las tablas 1 y 2.Ensayo DPPH
En los extractos se puede observar diferentes grados de capacidad antioxidante. Los valores obtenidos por el ensayo DPPH variaron de 6,4401 a 20,0721 TEAC (mmol trolox/100 g extracto seco) para los extractos de fruta; el valor más alto resultó para la gulupa.
Para los extractos de las hojas el valor DPPH varió de 57,6938 a 437,588 TEAC (mmol trolox/100 g extracto seco), y el valor más alto pertenece a la granadilla silvestre.
Ensayo ABTS
En la tabla 1 se muestran los resultados de los extractos de frutas para el ensayo ABTS que variaron de 10,1333 a 42,342 TEAC (mmol trolox/100 g extracto seco); el valor más alto es para la gulupa. En los extractos de la hojas los valores de ABTS variaron entre 339,991 y 16328,9 TEAC (mmol trolox/100 g extracto seco) y el mayor valor pertenece a la granadilla silvestre.
Ensayo FRAP
En los extractos de fruta el valor FRAP varió de 58,6269 a 408,943 mg ácido ascórbico/100 g extracto seco; el valor más alto resultó para la gulupa. En los extractos de hojas el valor FRAP varió de 1735,4 a 38824,2 mg ácido ascórbico/100 g extracto seco, y el valor más alto correspondió a la granadilla.
Fenoles totales
El contenido de fenoles de los extractos de fruta está en un intervalo de 125,211 a 282,169 mg de ácido gálico/100 g de extracto seco y en los extractos de hojas el intervalo está entre 3 148,86 y 101,619 de ácido gálico/100 g de extracto seco. Los valores máximos corresponden al maracuyá y a la gulupa, respectivamente. ]]>
DISCUSIÓN
Ensayo DPPH
La decoloración de la solución de DPPH aumenta regularmente con los incrementos de la cantidad de fruta en un volumen determinado de solución. La acción de la decoloración se atribuye sobre todo a la presencia de polifenoles y ácido ascórbico extraídos en la solución. Los bajos valores de DPPH pueden ser debidos a la lentitud de la reacción entre este y las moléculas del sustrato;23 otra explicación posible podría ser que ciertos fenoles en el extracto tienen un potencial redox más alto que el de los extractos de otras frutas.24 Hay diferencia significativa (p< 0,05) entre todos los extractos de fruta y presentan mayor diferencia los extractos de gulupa y granadilla.
Los valores de DPPH son más altos para los extractos de hojas (tabla 2) debido quizá a que estos extractos tienen un contenido más alto de fenoles totales. Hay diferencia significativa (p< 0,05) entre todos los extractos de hojas.
Ensayo ABTS
Este método mide la capacidad antioxidante relativa de los extractos para atrapar el radical ABTS en la fase acuosa en comparación con una cantidad estándar de Trolox. El ABTS+, generado por persulfato de potasio, es una buena herramienta para determinar la actividad antioxidante de compuestos donadores de hidrógeno (atrapadores de radicales en la fase acuosa).25,26 Todos los extractos, tanto de frutas como de hojas presentaron diferencias significativas (p< 0,05).
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Ensayo FRAP
El ensayo FRAP mide el potencial de reducir el complejo amarillo férrico-TPTZ a un complejo azul ferroso-TPTZ por electrodonación de sustancias en condiciones ácidas.27 Además de los compuestos fenólicos presentes en las frutas, pueden estar presentes otros compuestos que también reducen el Fe3+, como el ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido fólico, entre otros. Todos los extractos presentaron diferencia significativa (p< 0,05). La diferencia en estos valores se puede deber al contenido de vitamina C presente en Passiflora spp.
Fenoles totales
El método de Folin-Ciocalteau mide la reducción del reactivo por compuestos fenólicos, generada por la formación de un complejo de color azul que se puede medir a los 760 nm contra el ácido gálico como estándar.28 La capacidad antioxidante de los extractos no se puede predecir sobre la base de su contenido de compuestos fenólicos, sin embargo, hay varias razones que podrían explicar la relación ambigua entre la capacidad antioxidante y el contenido de fenoles totales encontrados en artículos publicados. Estas diferencias pueden deberse a un alto contenido de agentes reductores como el ácido ascórbico en los frutos29,30 y a factores genéticos, agronómicos y ambientales.31 Se presentan diferencias significativas (p< 0,05) en todos los extractos. Los resultados obtenidos no muestran una relación concluyente entre el contenido de fenoles totales y la capacidad antioxidante, lo cual coincide con lo encontrado por Kahkonen y otros.32
Para concluir, en Colombia se hace necesario que los profesionales vinculados al sector agrícola adquieran destrezas investigativas suficientes, para solucionar problemas específicos que se presentan en el desarrollo de las plantaciones agrícolas y que incluyen diferentes tópicos relacionados con la calidad óptima requerida para los mercados cada vez más exigentes; la necesidad es la de ofrecer diversidad de productos y fomentarlos con procesos que contribuyan de manera efectiva a la buena nutrición de la población. Una alternativa podría ser la diversificación con plantaciones de rápido retorno económico, buenas posibilidades de comercialización y un valor agregado importante generado por el aumento fenotípico no heredable de la formación de moléculas específicas con capacidad antioxidante, que mantenga las características de calidad del producto ofrecido.33 Parece interesante evaluar la capacidad antioxidante derivada de la actividad fitoquímica, reconociendo el interés que este tipo de investigaciones tiene en la actualidad.
AGRADECIMIENTOS
Este estudio fue financiado el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia, la Universidad de Antioquia, la Secretaría de Minería y Agricultura del Departamento del Huila Colombia, Corporación Centro de Investigación para la Gestión Tecnológica de la Pasiflora del Departamento del Huila (Cepass Huila), el Grupo Asociativo de Trabajo Agroindustrial Illari. ]]>
A las estudiantes Karla Cristina Bonilla, Clara Ochoa y Nelly Sánchez por haber trabajado en el proyecto como auxiliares de laboratorio.
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Recibido: 28 de diciembre de 2010.
Aprobado: 29 de septiembre de 2011.
Luz Marina Carvajal de Pabón. Calle 67 Número 53-108, Bloque 2, oficina 139. Medellín, Colombia. Teléf.: +57-4-2195450; celular: +57-03-3105140867. Correo electrónico: lcarvaja@une.net.co ]]>
