evaluación del contenido de polifenoles totales en

Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
EVALUACIÓN DEL CONTENIDO DE POLIFENOLES TOTALES EN DISTINTAS
FORMAS DE CONSUMO DE YERBA MATE PRODUCIDAS EN ARGENTINA
INTRODUCCIÓN
La Yerba Mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) es una planta que crece en la región
central del Mercosur, del cual se consumen los productos elaborados a partir del
procesamiento de sus hojas y ramas jóvenes.
El consumo se lleva a cabo en tres formas diferentes: el “tradicional mate” que
es la forma principal de consumo, “tereré” que es la segunda forma de consumo de
uso extendido durante meses de verano y su tercer forma, es una infusión preparada
en forma similar al té en saquitos.
Se conocen algunos trabajos sobre el aporte nutricional de este producto
(azúcares, vitaminas minerales, etc.) en sus diferentes formas de consumo pudiendo
citarse los trabajos realizados por Ramallo y col., (1998) y Schmalko y col., (1995).
En los últimos años se realizaron trabajos sobre el contenido de polifenoles
totales, de los que pueden citarse los realizados por Bravo, y col., (2005), y el de
Heck, y col., (2008). Estos investigadores trabajaron sobre el sólido seco e infusiones,
sin embargo no se ha encontrado a la fecha trabajos relacionados al aporte de
polifenoles totales en sus diferentes formas de consumo.
OBJETIVOS
•
Determinar el contenido de polifenoles totales en yerba mate elaborada
producida en la República Argentina en sus diferentes formas de consumo.
•
Realizar un relevamiento de los análisis realizados en los últimos años
del contenido de nutrientes en el extracto acuoso de la yerba mate obtenido en una
mateada simulada.
•
Citar algunos datos reportados acerca del contenido de polifenoles
totales en otros alimentos de consumo habitual.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales
Se utilizaron 10 muestras por duplicado de diferentes marcas de yerba mate
elaborada con palo (Ilex paraguariensis St. Hil.) y 5 muestras comerciales por
1
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
duplicado de saquitos de yerba mate elaborada obtenidos en distintos comercios de
la provincia de Misiones, Argentina.
El contenido de cada paquete de yerba mate fue mezclado
y la muestra
obtenida por cuarteos sucesivos.
Reactivos
Agua destilada, ácido gálico, ácido clorogénico, reactivo de Folin-ciocalteau,
carbonato de sódio, todos de grado analítico o grado HPLC.
1- Preparación del material de vidrio: Debido a que este ensayo es sensible a
trazas de impurezas orgánicas, el material a utilizar debe ser sometido
previamente a un lavado extra con una solución de ácido nítrico de
aproximadamente 15 % v/v.
2- Preparación del reactivo de Folin-Ciocalteau diluido (10 % v/v): Usando una
pipeta, trasferir 10 ml del reactivo Folin-Ciocalteau a un matraz aforado de
100 ml, enrazar con agua y mezclar.
3- Preparación de solución de carbonato de sodio (7,5 % p/v): pesar 37,50 ±
0,01 g de carbonato de sodio anhidro y enrazar en matraz aforado a 500
ml. Esta solución es estable a temperatura ambiente por un mes.
Preparación de los extractos
Método de extracción 1: Mateada simulada
La extracción de las sustancias solubles en agua de las muestras de yerba mate
elaborada se realizó con un dispositivo que simula el proceso real de beber mate. El
mismo consta de un recipiente cilíndrico de vidrio de 50 mm de diámetro y 110 mm de
altura con una bombilla conectada por medio de una manguera flexible a un kitasato
en el que se hace vacío mediante una trompa de vacío. La bombilla es de plástico de
calidad alimenticia, con orificios no mayores a los 0,8 mm. En el recipiente de vidrio
se colocan 50 g de yerba mate elaborada, se vierten aproximadamente 20 ml de agua
destilada a 70 ºC, se espera unos 20 segundos y se realiza vacío durante 20
segundos. Se detiene el vacío y se realiza otro vertido. El proceso se repite hasta que
el líquido en el kitasato alcance un volumen de 500 ml.
Método de extracción 2: Tereré simulado
La extracción se realizó en las mismas condiciones que para el mateo simulado
pero usando agua a 5 ºC.
2
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
Método de Extracción 3: Mate cocido (Infusión preparada a partir de saquitos)
La infusión se preparó vertiendo 200 ml de agua destilada en ebullición sobre un
saquito (aproximadamente 3 g), agitando a continuación por 5 minutos. Al cabo de
este tiempo, se retiró el saquito y se enrazó con agua destilada hasta completar los
200 ml.
Método
de
Extracción
4:
Según
norma
ISO/FDIS
14502-1:2004
(E)
“Determination of total polyphenols in tea-Colorimetric method using FolinCiocalteau reagent. Part 1”
Descripción resumida el método:
1. Se pesaron 0,2 g +/- 0,001 g de yerba mate elaborada molida que pasa por un
tamiz de 500 µm y se colocó en un tubo de ensayo.
2. Se agregaron 5 ml mezcla metanol/agua (70/30 v/v) a 70 °C y se tapa.
3. Se dejó 10 minutos en baño termostatizado con agitación, agitando en vortex
cada 5 minutos.
4. Se sacó el tubo del baño, se dejó enfriar a temperatura ambiente y se
centrifugó, luego se recogió el sobrenadante.
5. Se agregaron 5 ml mezcla metanol/agua (70/30 v/v) a 70 °C y se tapó.
6. Se repitieron los pasos 3, 4 y 5, luego se juntaron los sobrenadantes.
Determinación de humedad
Para determinar el contenido de agua se utilizó el método gravimétrico por
secado durante 6 horas en estufa de aire de convención natural a 103 ºC ± 2 ºC. Se
utilizaron de 2 a 3 g de yerba mate elaborada o del polvo extraído del saquito de
yerba mate, de acuerdo a lo establecido por la norma IRAM 20503.
Determinación del extracto acuoso
Se realizó una extracción con agua en ebullición bajo reflujo para extracción de
las sustancias solubles de una muestra de ensayo a partir del producto filtrado, y
lavado. El residuo insoluble en agua caliente se secó y se pesó.
El extracto acuoso se define como las sustancias solubles extraíbles de una
muestra de ensayo por agua hirviendo en las condiciones especificadas en la norma
IRAM 20510 y expresadas por porcentaje en masa respecto de la muestra seca.
3
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
Determinación de los sólidos solubles
De cada extracto de la mateada simulada, tereré simulado o infusión preparada,
se tomó una alícuota de 50 ml, se filtró en papel de filtro rápido y se vertió en un crisol
limpio, seco y previamente tarado. A continuación se evaporó el líquido a baño María
hasta casi sequedad y entonces se dejó en estufa a 103°C +/- 2 ºC por 16 horas. Se
sacó de la estufa y se dejó enfriar en desecador. Se pesó el crisol con el residuo y
por diferencia se calcularon los sólidos solubles.
Determinación del porcentaje de palos y hojas
El porcentaje de las fracciones (% de hojas, % palos y % de impurezas) se
realizó según lo exigido por el Código Alimentario Argentino en el Capítulo XV –
Productos estimulantes o fruitivos – Artículos 1194 y 1195.
Las distintas fracciones de las muestras se separaron por tamizado durante 20
minutos utilizando un tamizador electrónico Marca Zonytest, Industria Argentina,
provisto de los respectivos tamices para determinar las correspondientes fracciones.
Determinación del contenido de polifenoles totales
La concentración de polifenoles totales se determinó utilizando el método de
Folin-Ciocalteau descripto en la norma ISO/FDIS 14502-1:2004 (E).
Descripción resumida el método:
Se mezcló 1 ml del extracto diluido con 5 ml del reactivo de Folin-Ciocalteau
diluido (10 en 100), se agitó y se dejó transcurrir 3 a 8 minutos, se agregó 4 ml de la
solución de carbonato de sodio. Cada tubo se agitó, se tapó y se dejó en reposo a
temperatura ambiente. Luego de 60 minutos se determinó la absorbancia a 765 nm
en
un
espectrofotómetro
marca
Spectronic
modelo
Genesys
de
origen
estadounidense.
Las curvas de calibración se prepararon con ácido clorogénico y ácido gálico (0,
10, 20, 30, 40, 50 y 60 ug/ml). Las ecuaciones del ajuste fueron y = 0,0066 * x 0,00093, donde x = concentración del patrón ácido clorogénico (R2 = 0,9973) e y =
0,0122* x - 0,00898; siendo x = concentración del patrón ácido gálico (R2 = 0,9986).
Los resultados provenientes de los métodos de extracción 1 y 2 se expresan
como gramos de polifenoles equivalentes a ácido clorogénico por 100 g de yerba
mate seca, y como gramos de polifenoles equivalentes a ácido gálico por 100 g de
yerba mate seca.
4
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
RESULTADOS
Los datos correspondientes al porcentaje de las distintas fracciones, extractos
acuosos y sólidos solubles se presentan en la Tabla 1. Para determinar el % de palos
de la yerba mate elaborada se realizó una determinación por marca.
Tabla 1 - Extracto acuoso, sólidos solubles y porcentajes de las distintas fracciones
en las muestras analizadas
Extracto acuoso
(g % bs)
Yerba
Mate
Polvo de
Marca elaborada
saquitos
1
34,7±3,28
---
Sólidos solubles (g % bs)
% de Fracciones
Método de Método de
Método de
Extracción 1 Extracción 2 Extracción 3 Palos
------22,2
Impur. Hojas
0,5
77,3
2
35,2±2,81
---
---
---
---
23,0
1,4
75,6
3
26,8±3,11
40,7 ± 0,16
21,8 ± 0,91
11 ± 0,29
37,9 ± 0,92
24,1
0,1
75,8
4
30,4±2,47
---
---
----
---
24,8
0,4
74,8
5
41,8±1,91
---
---
---
---
21,6
0,7
77,7
6
28,7±2,10
42,4 ± 0,44
23,1 ± 0,51
7,7 ± 0,33
37,3 ± 0,44
22,0
0,5
77,5
7
39,0±1,87
41,5 ± 0,33
27,3 ± 0,34
15,3 ± 0,49
38 ± 0,44
16,6
1,1
82,3
8
35,4±2,32
39,1 ± 0,22
23,8 ± 0,48)
13,8 ± 0,27
37,2 ± 0,6
23,3
0,8
75,9
9
32,6±2,51
40,6 ± 0,43
23 ± 0,42
18,4 ± 0,32
38,1 ± 0,43
24,3
0,6
75,1
10
49,3±1,66
---
---
---
---
24,7
0,1
75,2
Los datos se expresan como media ± error estándar de 2 o 3 determinaciones.
Tabla 2 – Contenido de cafeína y humedad de todas las muestras analizadas
Muestras
(YME)
1
Humedad
(g % bh)
6,1 ± 0,03
Cafeína
(g % bs)
1,43 ± 0,02
Muestras
(saquitos)
--
Humedad
(g % bh)
--
Cafeína
(g % bs)
2
6,0 ± 0,07
1,25 ± 0,02
--
--
3
5,6 ± 0,09
1,16 ± 0,03
3
7,9 ± 0,4
4
6,3 ± 0,02
1,17 ± 0,02
--
--
5
6,4 ± 0,12
1,17 ± 0,03
--
--
6
6,4 ± 0,03
1,15 ± 0,02
6
8,5 ± 0,28
1,48 ± 0,03
7
6,9 ± 0,10
1,16 ± 0,01
7
8,2 ± 0,11
1,06 ± 0,03
8
4,9 ± 0,05
1,17 ± 0,01
8
8,3 ± 0,13
1,57 ± 0,01
9
6,2 ± 0,10
1,25 ± 0,02
9
7,7 ± 0,13
1,23 ± 0,02
10
6,9 ± 0,06
1,20 ± 0,03
--
--
1,24 ± 0,03
Los datos se expresan como media ± error estándar de 2 determinaciones.
5
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
En la Tabla 2 se presentan los resultados del contenido de humedad y de
cafeína de todas las muestras.
Los datos correspondientes al contenido de polifenoles totales obtenidos a partir
de dos lecturas por muestra empleando dos muestras por marca según los cuatro
métodos de extracción fueron determinados y se presentan en la Tabla 3 y en las
Figuras 1 y 2. Los datos se expresan como gramos de polifenoles equivalentes al
ácido correspondiente por 100 g de producto comercial seco.
Tabla 3 - Cuadro comparativo del contenido de polifenoles totales por marca de yerba
mate elaborada y por método de extracción
Marca
1
Método de
extracción 1
Mateada simulada
AC
AG
Método de
extracción 2
Tereré simulado
AC
AG
Método de
extracción 3
Infusión de saquitos
AC
AG
Método de
extracción 4
Metodología ISO
AC
AG
---
---
---
---
---
---
19,49 ± 0,71
10,70 ± 0,39
2
---
---
---
---
---
---
15,97 ± 0,45
8,77 ± 0,25
3
9,6 ± 0,08
5,25 ± 0,05
3,59 ± 0,10
1,97 ± 0,06
20,26 ± 0,34
11,12 ± 0,19
16,63 ± 0,22
9,13 ± 0,12
4
---
---
---
---
---
---
17,24 ± 1,10
9,46 ± 0,61
5
---
---
---
---
---
---
17,60 ± 0,11
9,66 ± 0,06
6
8,35 ± 2,39
5,94 ± 0,07
2,67 ± 0,07
1,46 ± 0,04
18,27 ± 0,19
10,03 ± 0,11
17,00 ± 0,63
9,34 ± 0,35
7
11,81 ± 0,04
6,46 ± 0,02
5,54 ± 0,05
3,04 ± 0,03
18,75 ± 0,26
10,29 ± 0,14
17,45 ± 0,02
9,58 ± 0,01
8
10,88 ± 0,01
5,95 ± 0,01
5,23 ± 0,12
2,87 ± 0,07
19,92 ± 0,39
10,94 ± 0,22
18,40 ± 0,15
10,10 ± 0,08
9
9,18 ± 0,09
5,02 ± 0,05
7,10 ± 0,06
3,90 ± 0,04
19,82 ± 0,50
10,88 ± 0,28
17,59 ± 0,03
9,66 ± 0,02
10
---
---
---
---
---
---
18,06 ± 0,11
9,92 ± 0,06
AC: Ácido Clorogénico
AG: Ácido Gálico
Los datos se expresan como media +/- error estándar
Se encontró que el contenido de polifenoles totales (CPT) expresado en
equivalentes a ácido clorogénico es mayor al expresado en equivalentes de ácido
gálico, lo cual coincide con lo reportado por González de Mejía y col (2005). Esto se
debe probablemente a que al ácido gálico se halla en menor proporción que el ácido
clorogénico, con lo cual se estaría subestimando el CPT real.
6
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
Gráfico comparativo del contenido de polifenoles totales
g equiv a AC/100 g producto seco
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Marca
Mateo simulado
Tereré Simulado
Mate Cocido (infusión)
Metodología ISO
Figura 1 - Contenido de polifenoles totales según marca y método de extracción
expresado como equivalentes de ácido clorogénico.
g equiv a AG/100 g producto seco
Gráfico comparativo del contenido de polifenoles totales
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Marca
Mateo simulado
Tereré simulado
Mate Cocido (infusión)
Metodología ISO
Figura 2 - Contenido de polifenoles totales según marca y método de extracción
expresado como equivalentes de ácido gálico
7
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
De los datos obtenido se puede observar que el CPT extraído mediante el
procedimiento de mate cocido (infusión de saquitos) fue ligeramente mayor al CPT
extraído con la metodología ISO citada y a su vez bastante mayor al CPT extraído por
mateo simulado.
Estas diferencias podrían atribuirse a numerosos factores relacionados al
método de extracción como ser la polaridad de la fase extractiva, tamaño de las
partículas de las muestras, relación “peso de muestra/volumen de solvente”, tiempo y
temperatura de extracción, etc.), y factores relacionados al tiempo y condiciones de
almacenamiento de las muestras.
En la Tabla 4 se presentan los contenidos promedios generales de polifenoles
totales de todas las muestras de yerba mate expresados como ácido gálico y ácido
clorogénico para los 4 métodos de extracción estudiados.
Tabla 4 - Cuadro de medias generales del contenido de polifenoles totales
Método de Ácido de
extracción referencia
Nro. de
muestras
Contenido de
polifenoles totales*
1
Clorogénico
5
9,96 ± 0,62
1
Gálico
5
5,72 ± 0,26
2
Clorogénico
5
4,82 ± 0,77
2
Gálico
5
2,64 ± 0,43
3
Clorogénico
5
19,40 ± 0,38
3
Gálico
5
10,65 ± 0,21
4
Clorogénico
10
17,54 ± 0,31
4
Gálico
10
9,63 ± 0,17
*Datos expresados en g de polifenoles equivalentes al ácido de
referencia/100 g de producto seco
Los datos se expresan como media ± error estándar
Estimación de las cantidades ingeridas según forma de consumo
Considerando un valor promedio de humedades a partir de 10 marcas
comerciales igual al 6 % en base húmeda:
Mateada: cebando 500 ml de agua a 70 °C en un recipiente co n 50 g de yerba
mate comercial, se ingieren entre 4,2 g y 5,4 g de polifenoles equivalentes a ácido
clorogénico y entre 2,4 y 3,0 g de polifenoles equivalentes a ácido gálico.
Tereré: cebando 500 ml de agua a 5°C en un recipiente con 50 g de yerba mate
comercial, se ingieren entre 1,2 g y 3,3 g de polifenoles equivalentes a ácido
clorogénico y entre 0,7 y 1,8 g de polifenoles equivalentes a ácido gálico.
8
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
Mate cocido (saquitos): considerando un valor promedio humedades del
contenido de saquitos de 7 %, y un peso neto por saquito de 3 g, en una infusión
preparada con 200 ml de agua a ebullición, se ingieren entre 0,5 g y 0,6 g de
polifenoles equivalentes a ácido clorogénico y de 0,3 g de polifenoles equivalentes a
ácido gálico.
En las Tablas 5 y 6 se presentan valores de polifenoles reportados por diferentes
investigadores para otros productos.
Tabla 5 – Contenido de polifenoles totales reportados en la bibliografía de algunas
bebidas
Bebida
Jugo de naranja
PT (mg eq. AG/100 ml)
Fuente bibliográfica
62,56 ± 0,49
Bravo y col., (2007) (Método de FolinCiocalteau)
German, y col., (2000) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Bravo, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
German, y col., (2000) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Bravo, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
German, y col., (2000) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Bravo, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Bravo, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau
Bravo, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Brumovsky, y col., (2008) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Brumovsky, y col., (2008) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Brumovsky, y col., (2008) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Vino tinto
170 ± 80
Vino tinto
195,68 ± 1,78
Vino rosé
46 ± 13
Vino rosé
41,36 ± 0,67
Vino blanco
19 ± 29
Vino blanco
18,98 ± 0,59
Infusión de té
negro en saquitos
Infusión de té verde
en saquitos
Infusión de yerba
mate en saquitos
Mateada simulada
93,63 ± 2,02
Tereré simulado
116,22 ± 1,07
148,2 ± 4,3
572,4 ± 54,0
249,0 ± 89,3
PT: Polifenoles Totales - AG: Ácido Gálico
Datos se expresan como media ± desvío estándar
9
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
Tabla 6 – Contenido de polifenoles totales reportados en la bibliografía de algunas
frutas y verduras
Morrón rojo
PT (mg eq. AC/100 g
producto fresco)
296 ± 13
Uva verde
407 ± 15
Manzana
272 ± 13
Limón
324 ± 16
Frutilla
313 ± 4
Tomate
35 ± 2
Lechuga
32 ± 1
Brócoli
127 ± 32
Fuente bibliográfica
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
Kevers, y col., (2007) (Método de
Folin-Ciocalteau)
PT: Polifenoles Totales - AC: Ácido Clorogénico
Datos se expresan como media ± desvío estándar
Relevamiento del contenido de nutrientes en muestras de yerba mate elaborada
con palo
Los datos presentados en la Tabla 7 corresponden a los nutrientes contenidos
en el extracto acuoso obtenidos por el método de extracción 1 (mateada simulada) a
partir de 27 marcas comerciales diferentes de yerba mate elaborada con palo. Los
datos fueron suministrados por el Programa de Yerba Mate de la Facultad de
Ciencias Exactas Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones (años
2005 al 2008).
10
Brumovsky, L. A.; Hartwig, V. G.; y Aguirre, T. – FCEQ y N – UNaM – INYM (2008)
Tabla 7 - Contenido de nutrientes de la yerba mate elaborada obtenido del extracto
acuoso a partir de la mateada simulada
Nutriente
Media
DS
Valor energético (kcal)
44,3
5,54
Carbohidratos (g)
9,82
1,42
Azúcares (g)
2,97
0,76
Proteínas (g)
1,03
0,18
Grasas totales (g)
0,00
0,00
Grasas saturadas (g)
0,00
0,00
Grasas trans (g)
0,00
0,00
Fibra alimentaria (g)
0,56
0,21
Sodio (mg)
15,66
8,39
Hierro (mg)
1,56
0,51
Calcio (mg)
33,61
10,76
Magnesio(mg)
66,97
32,13
Fósforo (mg)
18,29
5,57
Vitamina B6 (mg)
0,51
0,17
Vitamina C (mg)
2,53
0,67
Tiamina (mg)
0,85
0,30
Niacina (mg)
1,31
0,58
Cafeína (g)
0,38
0,06
Cenizas totales (g)
1,45
0,17
El contenido de grasas totales aparece informado como cero debido a que en el
extracto acuoso de la yerba mate estos nutrientes son despreciables.
CONCLUSIONES
Este trabajo contribuye a afirmar que las infusiones de yerba mate en sus formas
habituales de consumo constituyen una fuente importante de polifenoles totales,
sobre todo en su forma de consumo tradicional (la mateada) que sería la manera en
que aporta la mayor cantidad de estos compuestos.
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