Repositorio Digital UTE - Universidad Tecnológica Equinoccial

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
“EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LA FLORA NATIVA Y LA
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE LA MEZCLA PARA TÉ COMPUESTO POR
TORONJIL (Melissa officinalis), ORTIGA (Urtica dioica), PEREJIL
(Petroselinum sativum) Y PAICO (Chenopodium ambrosioides) DE LA
ZONA ANDINA DE COTACACHI”
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA DE ALIMENTOS
DANIELA CAROLINA RUBIO MONTERO
DIRECTORA: ING. ELENA BELTRÁN
Quito, 2014
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo DANIELA CAROLINA RUBIO MONTERO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________
Daniela Rubio Montero
CI: 1718812314
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Efecto de la radiación
UV-C sobre la flora nativa y la capacidad antioxidante de la mezcla para
té compuesto por Toronjil (Melissa officinalis), Ortiga (Urtica dioica),
Perejil (Petroselinum sativum) y Paico (Chenopodium ambrosioides) de
la zona andina de Cotacachi”, que, para aspirar al título de Ingeniera de
Alimentos fue desarrollado por Daniela Rubio Montero, bajo mi dirección y
supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las
condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos
18 y 25.
__________________________
ING. ELENA BELTRÁN
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I. 1710472125
El presente trabajo de titulación forma parte del proyecto de investigación:
IV.UIO.ING.09: “Efecto de la radiación UV-C sobre el color, la flora
nativa y la capacidad antioxidante del toronjil, ortiga, perejil y paico de
la zona andina de Cotacachi”
DEDICATORIA
A mi hermano, Álvaro, por todo su apoyo y sobre todo por creer en mí.
AGRADECIMIENTO
Primero, quiero agradecer a Dios, por no dejarme a la deriva jamás, por
poner a las personas indicadas en mi camino, que hicieron posible alcanzar
mi meta tan anhelada al final de este largo camino.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial y a la Ingeniera Elena Beltrán, por
hacerme parte de este proyecto y facilitarme lo necesario para llevar a cabo
esta investigación.
A mi mamá, por ser el apoyo de mi vida y luchar contra viento y marea por
mí.
A Juan Fidel, por ser el mejor ayudante que una tesista puede tener, gracias
por no dejarme sola y darme tu apoyo a cada momento.
A Vale, Susi, Andrés, José, Cynthia y Belén por el apoyo incondicional que
siempre me han brindado, su amistad es una de las cosas más valiosas que
poseo.
A todas las personas que contribuyeron con esta investigación.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN ................................................................................................... vii
ABSTRACT ……………………………..………………………………………. viii
1.
INTRODUCCIÓN ......................................................................... 1
1.1
OBJETIVOS ................................................................................. 3
1.1.1
OBJETIVO GENERAL ................................................................ 3
1.1.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................... 3
2.
MARCO TEÓRICO ...................................................................... 5
2.1
TORONJIL (Melissa officinalis) .................................................... 5
2.1.1
ORIGEN ...................................................................................... 5
2.1.2
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ................................................. 5
2.1.3
USOS DEL TORONJIL ............................................................... 7
2.2
ORTIGA (Urtica dioica) ................................................................ 8
2.2.1
ORIGEN ...................................................................................... 8
2.2.2
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ................................................. 9
2.2.3
USOS DE LA ORTIGA .............................................................. 11
2.3
PAICO (Chenopodium ambrosiodes)......................................... 12
2.3.1
ORIGEN .................................................................................... 12
2.3.2
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ............................................... 13
2.3.3
USOS DEL PAICO .................................................................... 15
2.4
PEREJIL (Petroselinum sativum) ............................................... 16
2.4.1
ORIGEN .................................................................................... 16
2.4.2
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ............................................... 17
2.4.3
USOS DEL PEREJIL................................................................. 19
2.5
2.5.1
HIERBAS SECAS ...................................................................... 20
INFUSIONES ............................................................................ 20
i
2.6
RADIACIÓN ULTRAVIOLETA ................................................... 21
2.6.1
IRRADIACIÓN UV-C ................................................................. 22
2.6.2
ACCIÓN GERMICIDA ............................................................... 23
2.6.3
EFECTO HÓRMICO ................................................................. 24
2.7
ANTIOXIDANTES ...................................................................... 26
2.7.1
RADICALES LIBRES ................................................................ 26
2.7.2
SISTEMA DE DEFENSA ANTIOXIDANTE ............................... 27
2.7.3
CLASIFICACIÓN DE LOS ANTIOXIDANTES ........................... 28
2.7.4
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL ..................................... 29
2.8
2.8.1
3.
POLIFENOLES .......................................................................... 30
CLASIFICACIÓN DE LOS POLIFENOLES ............................... 31
METODOLOGÍA ........................................................................ 33
3.1
MATERIAL VEGETAL ............................................................... 33
3.1.1
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA .......................................... 33
3.1.2
TRATAMIENTO CON LUZ UV-C Y SELECCIÓN DE DOSIS
ÓPTIMA .................................................................................... 33
3.1.3
3.2
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO .................................................. 34
3.3
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL ...................................... 35
3.3.1
EXTRACTO PARA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL ...... 35
3.3.2
PREPARACIÓN DEL REACTIVO ABTS●+ ................................ 36
3.3.3
CUANTIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ....... 36
3.3.4
CURVA DE CALIBRACIÓN DE TROLOX ................................. 37
3.4
POLIFENOLES TOTALES ......................................................... 37
3.4.1
EXTRACTO PARA POLIFENOLES TOTALES ......................... 37
3.4.2
PROTOCOLO DE FOLIN-CIOCALTEU .................................... 39
3.4.3
CURVA DE CALIBRACIÓN DE ÁCIDO GÁLICO ...................... 39
3.5
4.
PREPARACIÓN DEL TÉ DE HIERBAS .................................... 34
DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO ........... 39
ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................... 41
ii
4.1
EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA FLORA
NATIVA ...................................................................................... 41
4.1.1
AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES ........................................ 41
4.1.2
COLIFORMES TOTALES ......................................................... 42
4.1.3
MOHOS ..................................................................................... 44
4.1.4
LEVADURAS ............................................................................ 46
4.2
EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE TOTAL EN LA MEZCLA DE HIERBAS .......... 47
4.3
EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LOS
POLIFENOLES EN LA MEZCLA DE HIERBAS......................... 50
4.4
SELECCIÓN DE DOSIS ÓPTIMA ............................................. 52
4.5
EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE TOTAL EN EL TÉ ........................................... 52
4.6
EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LOS
POLIFENOLES EN EL TÉ ......................................................... 54
5.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................. 57
5.1
CONCLUSIONES ...................................................................... 57
5.2
RECOMENDACIONES .............................................................. 58
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 60
ANEXOS ……… ........................................................................................... 70
iii
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1.
Clasificación Taxonómica del Toronjil.......................................... 5
Tabla 2.
Valor Nutricional del Toronjil ........................................................ 7
Tabla 3.
Clasificación Taxonómica de la Ortiga ......................................... 9
Tabla 4.
Valor Nutricional de la Ortiga ..................................................... 11
Tabla 5.
Clasificación Taxonómica del Paico .......................................... 13
Tabla 6.
Valor Nutricional del Paico ......................................................... 15
Tabla 7.
Clasificación Taxonómica del Perejil ......................................... 17
Tabla 8.
Valor Nutricional del Perejil........................................................ 19
Tabla 9.
Ventajas y Desventajas de la radiación UV-C ........................... 25
Tabla 10.
Clasificación de los Antioxidantes, según su origen .................. 29
iv
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1.
Planta de Toronjil ........................................................................ 6
Figura 2.
Planta de Ortiga ........................................................................ 10
Figura 3.
Planta de Paico ......................................................................... 14
Figura 4.
Planta de Perejil ........................................................................ 18
Figura 5.
Espectro electromagnético ........................................................ 22
Figura 6.
Recuento de Aerobios Mesófilos Totales .................................. 40
Figura 7.
Recuento de Coliformes............................................................ 42
Figura 8.
Recuento de Mohos .................................................................. 43
Figura 9.
Recuento de Levaduras ............................................................ 45
Figura 10. Resultados de capacidad antioxidante total de la mezcla de
hierbas compuesta por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control
y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2 ............................................. 48
Figura 11. Resultados de polifenoles totales de la mezcla de hierbas
compuesta por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y
tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2................................................ 50
Figura 12. Resultados de capacidad antioxidante total del té compuesto
por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 4.1
kJ/m2 .......................................................................................... 53
Figura 13. Resultados de polifenoles totales del té compuesto por
toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 4.1
kJ/m2 .......................................................................................... 54
v
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo I.
Preparación de la muestra……………………………………… 69
Anexo II.
Equipos………………….…………………………………………71
Anexo III.
Tratamiento con luz UV-C……………..…………………………72
Anexo IV.
Análisis Microbiológico……………………………………………73
Anexo V.
Elaboración del té de hierbas………………………………..…. 76
Anexo VI.
Análisis de Polifenoles…..………………………………………..77
Anexo VII.
Tablas de Resultados…………………………………………….78
vi
RESUMEN
El objetivo del presente estudio fue establecer el efecto de la radiación UV-C
sobre la flora nativa, capacidad antioxidante y concentración de polifenoles
totales de una combinación de hierbas medicinales y aromáticas,
comercializada por la empresa Sumak Jambina de la zona andina de
Cotacachi, provincia de Imbabura. La formulación está compuesta por
Toronjil (Melissa Officinalis), Ortiga (Urtica dioica), Paico (Chenopodium
ambrosioides) y Perejil (Petroselinum sativum); todas estas hierbas fueron
sometidas a un proceso de secado previo. La mezcla fue analizada en dos
lotes: uno en Octubre del 2012 y otro luego de 5 meses de almacenamiento
a temperatura ambiente (Marzo del 2013). Cada lote fue dividido en cuatro
partes, una fue tomada como control y las otras 3 fueron tratadas con dosis
de radiación UV-C de 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2. Se realizó un análisis
microbiológico utilizando placas Petrifilm para aerobios mesófilos totales,
coliformes totales, mohos y levaduras. También se analizó la capacidad
antioxidante mediante el método ABTS, y el contenido de polifenoles totales
utilizando el método de Folin-Ciocalteu. Las muestras tratadas con 6.5 kJ/m2
mostraron un descenso en las unidades logarítmicas de aerobios totales,
mohos y levaduras, sin embargo, en coliformes totales presentaron un leve
incremento; las muestras tratadas con 2.3 kJ/m2 mostraron resultados
similares a la muestra control en el recuento de aerobios totales, coliformes,
mohos y levaduras; la dosis de 4.1 kJ/m2 produjo un leve incremento en el
recuento de aerobios totales y coliformes, sin embargo en el recuento de
levaduras presentaron resultados similares al control y en el recuento de
mohos presentaron un leve descenso de las unidades logarítmicas. La
aplicación de radiación UV-C provocó una disminución de la capacidad
antioxidante en las muestras de la mezcla de hierbas. La dosis de 4.1 kJ/m2
produjo la menor reducción (4.32%) con respecto a la control, razón por la
cual se seleccionó esta dosis para realizar el análisis de capacidad
antioxidante total y de polifenoles totales en el té. El lote de Octubre mostró
mayor capacidad antioxidante presentando diferencia significativa con
vii
relación al lote de Marzo. La dosis de 4.1 kJ/m2 produjo un incremento de la
capacidad antioxidante del té de hierbas del 8.51% con relación a la muestra
control; no se presentó diferencia significativa entre los dos lotes. La
radiación UV-C provocó un aumento del contenido de polifenoles en todas
las muestras tratadas de mezcla de hierbas secas, destacando la muestra
tratada con 4.1 kJ/m2, que presentó el mayor incremento (12.54%). Ambos
lotes mostraron diferencia significativa, siendo el lote de Octubre el que
presentó una mayor cantidad de polifenoles. En el té elaborado con una
muestra tratada con 4.1 kJ/m2 se observó un aumento del contenido de
polifenoles del 12.02%, presentando una diferencia significativa respecto al
control; los lotes no presentaron diferencia significativa. En conclusión la
radiación UV-C presentó un efecto benéfico el contenido de polifenoles de la
mezcla de hierbas secas y del té elaborado a partir de toronjil, ortiga, paico y
perejil, sin embargo la capacidad antioxidante de la mezcla de hierbas se vio
afectada por todas las dosis de radiación utilizadas, y en el té de hierbas la
diferencia no fue significativa. El tiempo de almacenamiento produjo una
reducción de la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles de la
mezcla y del té de hierbas secas.
viii
ABSTRACT
The objective of this study was to establish the effect of UV -C radiation on
native flora, antioxidant activity and concentration of total polyphenols of a
combination of medicinal and aromatic herbs, marketed by the company
sumak Jambina of the Andes Cotacachi province of Imbabura. The
formulation is composed by Melissa (Melissa officinalis), Nettle (Urtica
dioica), Paico (Chenopodium ambrosioides) and Parsley (Petroselinum
sativum), all these herbs were subjected to a preliminary drying process. The
mixture was analyzed in two batches: one in October 2012 and another after
5 months storage at ambient temperature (March 2013). Each batch was
divided into four parts, one was taken as a control and the other 3 were
treated with doses of UV -C radiation of 2.3, 4.1 and 6.5 kJ/m2.
Microbiological analysis was carried out using Petrifilm plates for total aerobic
mesophilic bacteria, total coliforms, molds and yeasts. Antioxidant capacity
by ABTS method was also analyzed, and the total polyphenol content using
the Folin - Ciocalteu method. In relation to the antioxidant capacity of the
herbal blend was higher in the October batch, showing a significant
difference relative to the March batch. samples treated with 2.3 kJ/m2
showed similar results to the control in the total aerobic count, coliforms,
molds and yeasts sample; 4.1 kJ/m2 dose produced a slight increase in the
count of total coliforms and aerobic, however in yeast counts showed similar
results to the control and mold count showed a slight decrease in logarithmic
units. The application of UV-C radiation caused a decrease in antioxidant
capacity in samples of the herb mixture. The dose of 4.1 kJ/m 2 produced the
smaller reduction (4.32%) compared to the control, reason why this dose was
selected for the analysis of total antioxidant capacity and total polyphenols in
tea. October batch showed higher antioxidant capacity with significant
differences relative to March batch. 4.1 kJ/m2 doses caused an increase in
the antioxidant capacity of the herbal tea 8.51% relative to the control
sample; no significant difference between the two batches are presented.
ix
The UV-C radiation caused an increase in polyphenol content in all treated
samples of mixed dried herbs, highlighting the sample treated with 4.1 kJ/m 2,
which had the highest increase (12.54%). Both batches showed significant
difference, the October batch had a higher amount of polyphenols. The tea
made from a treated sample with 4.1 kJ/m2 increased polyphenol content
was 12.02%, showing a significant difference from control; batches showed
no significant difference. In conclusion, UV-C radiation showed a beneficial
effect on the polyphenol content of the mixture of dried herbs and tea made
from lemon balm, nettle, and parsley paico, however the antioxidant capacity
of the herb mixture was affected by all doses of radiation used, and herbal
tea the difference was not significant. The storage time produced a reduction
in antioxidant capacity and polyphenol content of the tea mixture and dried
herbs.
x
1. INTRODUCCIÓN
1. INTRODUCCIÓN
En el Ecuador, el uso de plantas medicinales para aliviar dolencias comunes
es parte de su herencia ancestral, es una tradición muy arraigada en la
cultura de toda la población, pero debido a la globalización se está dejando a
un lado este valioso conocimiento recolectado desde la época precolombina
(De la Torre et al., 2008).
A lo largo de la historia ecuatoriana se han realizado muchas investigaciones
con respecto a las plantas y sus usos, con el objetivo de rescatar un
conocimiento que está en riesgo de perderse, por un afán de documentación
de sitios inexplorados o peculiares, o bien para profundizar en el uso y
manejo de especies o grupos de plantas en las zonas de origen, y con ello,
ofrecer mejoras o alternativas de explotación, fomentando el desarrollo de
empresas que aporten al crecimiento económico del país (De la Torre &
Macía, 2008).
Las plantas medicinales son las que se han estudiado con mayor intensidad
en la región andina, muchas investigaciones acerca del uso medicinal de
especies vegetales andinas se han llevado a cabo con la intención de que
los ecuatorianos las incorporen en su cotidianidad y usen las plantas como
sustitutas a las medicinas convencionales (De la Torre & Macía, 2008).
Las hierbas aromáticas pueden tener una alta carga microbiana pues están
en contacto constante con la tierra, además el agua de riego puede estar
contaminada con materia fecal, por esta razón en su procesamiento se
emplean bactericidas químicos para eliminar microorganismos patógenos,
pero generalmente estos bactericidas dejan residuos en el producto final,
generando así un riesgo para la salud de las personas que las consumen
(Acosta, 2002).
1
Debido a esto, se buscan soluciones alternativas para reducir esta carga
microbiana de un modo más seguro,
una de estas alternativas es la
radiación UV-C, pues no produce residuos químicos o subproductos,
además de ser un proceso seco que requiere muy poco mantenimiento y
tiene un bajo costo (Bachmann, 1975; Guerrero & Barbosa, 2011).
La radicación UV-C es una radiación no ionizante con una longitud de onda
de 200 a 280 nm, y tiene su máximo pico de emisión a 254 nm y se ha
comprobado que es en esta longitud de onda donde presenta su mayor
acción germicida, por lo que ha sido ampliamente estudiada (Artés &
Allende, 2005).
Por las ventajas que presenta este tipo de radiación, se ha considerado
como un tratamiento alternativo para
preservar la calidad de frutas y
hortalizas (Maharaj et al., 1999). La dosis de aplicación va desde 0.25 hasta
7.5 J/m2, dosis que no incrementa significativamente la temperatura del
tejido (1-3 ºC), ni produce alteraciones o favorece los procesos deteriorativos
del producto. Una ventaja es que no afecta las características sensoriales
(sabor y aroma) del producto. Pero la sensibilidad de los tejidos al
tratamiento con UV-C, difiere en función del genotipo, y en ocasiones las
dosis altas pueden favorecer la oxidación de compuestos bioactivos del
fruto, como vitamina C, carotenos y fenoles, así como el oscurecimiento
superficial del tejido (González- Aguilar et al., 2001, 2006).
La microempresa Sumak Jambina, conformada por mujeres indígenas
nativas de la zona de Cotacachi, provincia de Imbabura, busca rescatar el
consumo de plantas nativas medicinales, produciendo infusiones de hierbas
aromáticas como manzanilla, orégano, menta, cedrón, paico, ortiga, entre
otras. Asimismo amparadas en la actual ley de soberanía alimentaria,
buscan reintegrar los alimentos ancestrales que se han ido perdiendo y
constituir una potencial fuente de ingresos.
2
Actualmente, la microempresa Sumak Jambina está en busca de métodos
para mejorar la calidad de sus procesos y la inocuidad de las hierbas que
utilizan en la elaboración de mezclas de hierbas para té con métodos
seguros, fáciles de aplicar y de bajo costo.
Esta investigación se llevó a cabo con el fin de fomentar el consumo de
plantas nativas aromáticas y medicinales para prevenir y combatir
enfermedades como el estrés y el cáncer.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 OBJETIVO GENERAL
Evaluar el efecto de la radiación UV-C sobre la flora nativa y capacidad
antioxidante de la mezcla para té de hierbas compuesto por toronjil (Melissa
officinalis), ortiga (Urtica dioica), perejil (Petroselinum sativum), y paico
(Chenopodium ambrosioides), de la zona andina de Cotacachi.
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar el efecto de la radiación UV-C sobre la carga microbiana propia
de la mezcla para té de hierbas, aplicando tres diferentes dosis: 2.3, 4.1 y
6.5 kJ/m2.
Analizar el efecto de la radiación UV-C sobre el contenido de polifenoles
y la capacidad antioxidante total presente en la mezcla de hierbas para
té.
Seleccionar la dosis óptima de radiación UV-C en la mezcla de hierbas
para utilizarla en el análisis del té.
3
Analizar el efecto de la radiación UV-C sobre el contenido de polifenoles
y la capacidad antioxidante total presente en el té de hierbas.
4
2. MARCO TEÓRICO
2. MARCO TEÓRICO
2.1 TORONJIL (Melissa officinalis)
2.1.1 ORIGEN
El toronjil (Melissa officinalis) o también conocido como Melisa, es una
hierba aromática nativa de la región mediterránea, sureste de Europa, Asia
menor, y África del sur. Tras la conquista, fue traída a América, y se
encuentra prácticamente en todos los países del continente y del mundo,
debido a que crece de forma silvestre en terrenos ricos en materia orgánica,
en lugares sombreados con climas templados y húmedos. Su nombre
proviene del griego “melitos” que significa “miel”, pues tiene la propiedad de
atraer a muchos insectos, entre ellos las abejas que fabrican miel con su
polen (Lemes et al., 2001; Mogrovejo, 2013; López, 2008; Ínce et al., 2013).
2.1.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
En la Tabla 1 se describe la clasificación taxonómica del toronjil:
Tabla 1. Clasificación Taxonómica del Toronjil (Soriano, 2009).
Reino:
Plantae
División:
Magnoliophyta
Clase:
Magnoliopsida
Orden:
Lamiales
Familia:
Lamiaceae
Subfamilia:
Nepetoideae
Género:
Melissa
Especie:
officinalis
Nombre científico:
Melissa officinalis.
5
El toronjil es una planta aromática perenne, su altura varía entre 30 y 90 cm,
con tallos herbáceos rastreros, rectos, angulosos vellosos, simples y
recorridos por un surco profundo. Como se observa en la Figura 1, sus hojas
son de color verde intenso, miden de 2 a 9 cm de largo y de 1 a 5 cm de
ancho se disponen unas frente a otras, acopladas, pecioladas, ovadas, con
algunos pelillos en la superficie y borde rizado y serrado (López, 2008;
Soriano, 2012; WHO, 2002; Cárdenas, 2009).
Posee flores de color blanco, blanco-amarillento o rosado, que nacen en la
parte superior, junto con unas pequeñas ramas que salen en la parte alta del
vástago; suelen brotar en grupitos de tres (en cimas o verticilios axilares),
formando una rodajuela en torno al tallo; su cáliz puede llegar a medir 1.2
cm, es bilabiado, alargado, en tubo abierto con dos labios cortos, los
estambres son cuatro didínamos, fusionados con la corola. Las flores del
toronjil son ricas en néctar, atrayendo a polinizadores himenópteros (López,
2008; Soriano, 2012; WHO, 2002; Cárdenas, 2009).
Toda la planta tiene un agradable aroma que recuerda al limón, debido a su
contenido en terpenos, citronella, citronelol, citral y geraniol. El sabor de las
hojas es cálido y amargo, no es desagradable al paladar, ya que predomina
el aroma sobre el sabor (López, 2008).
Figura 1. Planta de Toronjil
6
El toronjil es rico en derivados polifenólicos, como son los ácidos
hidroxicinámicos (alrededor de 6%) como el ácido rosmarínico, p-cumárico,
clorogénico, cafeico, lo que le confiere características antioxidantes. Otro
compuesto principal es su aceite esencial (0.1 a 0.37%), donde los mayores
constituyentes son los terpenoides como el citral (mezcla de los isómeros
neral y geranial), citronelal, geraniol, nerol y linalool. Otros compuestos de
interés incluyen 0.64% de flavonoides (quercetina, apigenina, luteolina),
taninos y triterpenos ácidos (ácido ursólico y oleanólico). Diferentes estudios
han demostrado variaciones cualitativas del aceite esencial por factores
genéticos y por las condiciones ambientales, duración del día y composición
del suelo (Boon & Smith, 2004; Sánchez et al., 2010; WHO, 2002, Ínce et al.,
2013).
El valor nutricional del toronjil se presenta en la Tabla 2:
Tabla 2. Valor Nuticional del Toronjil (USDA, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía
99 kcal
Agua
70.58 g
Proteína
1.82 g
Grasa Total
0.49 g
Carbohidratos
25.31 g
Calcio
65 mg
Hierro
8.17 mg
Sodio
6 mg
Vitamina C
2.6 mg
2.1.3 USOS DEL TORONJIL
El toronjil tiene numerosas propiedades medicinales, siendo muy conocido
como calmante natural por su efecto sedante y reequilibrador del sistema
7
nervioso, combate el insomnio, depresiones, jaquecas nerviosas, histerias y
trastornos provocados por la tensión nerviosa (Cárdenas, 2009). Actúa de
manera eficaz contra afecciones gastrointestinales como indigestiones,
acidez, cólicos; estimula la secreción biliar, ayuda a la digestión, y se
administra como carminativo en casos de dispepsia y meteorismo. Posee
propiedades analgésicas calmando los dolores menstruales así como
dolores estomacales (Muñoz et al., 1999; Fonnegra & Jiménez, 2007;
Cárdenas, 2009). Presenta actividad antibacteriana, antifúngica y sedativa
debida al aceite esencial, así como actividad antiviral atribuido a su
contenido polifenólico sobre herpes simple (Muñoz et al., 1999; Sánchez et
al., 2010).
Se consume en forma de infusión, utilizando sus hojas frescas o secas, para
tratar los trastornos anteriormente mencionados. Adicionalmente, sus hojas
frescas y machacadas se aplican sobre heridas como cicatrizante, ayuda a
desinflamar las contusiones y previene infecciones (Fonnegra & Jiménez,
2007; López, 2008). También se usa en la cocina, para sazonar ensaladas,
salsas, verduras; aromatizar vinagres y bebidas; y en la elaboración y
decoración de postres y tartas (Gonzáles, 2011).
2.2 ORTIGA (Urtica dioica)
2.2.1 ORIGEN
La ortiga (Urtica dioica) es una planta originaria de Europa y Asia. Debido a
su facilidad para crecer en una variedad de suelos, está distribuida por todo
el mundo, especialmente en las zonas templadas y con terreno húmedo
(Arango, 2006). Esta hierba terrestre se encuentra en la sierra ecuatoriana y
crece a una altura entre 1800 a 3356 m, en las provincias de Bolívar,
Chimborazo, Imbabura, Pichincha y Tungurahua. Es muy común encontrarla
8
a las orillas de los caminos, carreteras, jardines y lugares baldíos (Sulca,
2010).
2.2.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
La clasificación taxonómica de la ortiga se presenta en la tabla 3:
Tabla 3. Clasificación Taxonómica de la Ortiga (Vibrans, 2009).
Reino:
Plantae
División:
Magnoliophyta
Clase:
Magnoliopsida
Subclase:
Hamamelididae
Orden:
Urticales
Familia:
Urticaceae
Género:
Urtica
Especie:
dioca
Nombre científico:
Urtica dioica
La ortiga es una planta vivaz herbácea, perenne, dioica, de aspecto tosco
que tiene una altura variable entre 0.5 a 1.5 m de altura. Posee tallos rectos,
cuadrangulares, con estípulas de 5 a 15 mm de largo de color verde-negro, y
están recorridos longitudinalmente por una serie de surcos (López, 2008;
Sulca, 2010). Como se muestra en la Figura 2, sus hojas tienen su borde
aserrado, son puntiagudas, lanceoladas a ovadas, rugosas, de color verde
oscuro, con ápice atenuado, opuestas, de 5 a 15 cm de largo, su base es
redondeada y cuenta con pecíolos de 1 a 3 cm (Sulca, 2010).
Sus flores, de color verde-amarillo, son dioicas, pequeñas y apétalas,
reunidas en panículas pendulares, axilares y terminales. Son unisexuales
9
(masculinas o femeninas), con estambres amarillos, casi siempre polinizadas
por el viento.
Están dispuestas en racimos de hasta 10 cm, las flores
femeninas tienen su estigma en forma de bolita y se las ve como largos
racimos colgantes, y las flores masculinas tienen cuatro estambres y son las
inflorescencias más cortas (López, 2008; La Patria, 2010; Huerta, 2007).
Figura 2. Planta de Ortiga
Los tallos y las hojas tienen la característica de estar provistos de pelos
urticantes o tricomas glandulares, que se clavan al contacto con la piel e
inyectan un líquido irritante que contiene ácido fórmico, acetilcolina,
histamina y serotonina, provocando ronchas y escozor. El “veneno” no es
mortífero pero si muy molestoso y puede alcanzar cierta gravedad si el
contacto con la planta se produce en amplias zonas del cuerpo (López,
2008; Dieter & Ortega, 2011).
Dentro de la composición química de la ortiga se encuentran ácidos
fenólicos como el cafeico (hasta 1.6%), clorogénico (0.5%), neoclorogénico,
ferúlico. Posee también características antioxidantes debido a su contenido
de flavonoides (0.7 a 1.8%) principalmente rutina, isoquercitrina, kaempferol,
quercetina, isoramnetina y astragalina. Su contenido de sales minerales
10
llega hasta un 20% incluyendo hierro, azufre, calcio, sílica, potasio y
manganeso. Otros constituyentes importantes son los ácidos orgánicos
como ácetico, butírico, cítrico, fórmico y fumárico. Contiene además taninos,
carotenos, esteroides (betasitosterol), alcaloides (betaína) y una proporción
elevada de clorofila a y b. La raíz contiene mucílagos, esteroides
(betasitosterol, estigmasterol, campesterol), escopoletina, lignanos, taninos
astringentes, monoterpenos y triterpenos (Huerta, 2007; Gómez-Serranillos
et al., 2006).
En la Tabla
4, se detalla el valor nutricional de la ortiga, en donde se
observa que tiene un bajo aporte de calorías.
Tabla 4. Valor Nuticional de la Ortiga (USDA, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía
42 kcal
Agua
87.67 g
Proteína
2.71 g
Grasa Total
0.11 g
Carbohidratos
7.49 g
Calcio
481 mg
Hierro
1.64 mg
Sodio
4 mg
2.2.3 USOS DE LA ORTIGA
Esta planta tiene una gran variedad de aplicaciones medicinales,
cosméticas, alimenticias, entre otras. En el Ecuador la ortiga es muy
conocida pues es utilizada para castigar a delincuentes de pueblos y
comunidades indígenas, quienes son sentenciados a recibir baños de agua
helada y azotes con ortiga en los páramos andinos, con el fin de “purificar” al
11
imputado, haciéndolo pasar por una humillación pública (Dieter & Ortega,
2011).
Su consumo en forma de infusión favorece la digestión y es considerado un
laxante suave; ayuda a la recuperación y protección del hígado y favorece la
función biliar. Su gran contenido de taninos, especialmente en la raíz, la
convierte en un efectivo antidiarreico (López, 2008; Huerta, 2007). Además,
la infusión de sus hojas se utiliza como diurético en afecciones
genitourinarias como cistitis, uretritis, pielonefritis, oliguria y urolitiasis. Por
sus propiedades diuréticas también es utilizado en el tratamiento de cálculos
en el riñón, gota, artritis, artrosis y reumatismo (López, 2008; Huerta, 2007).
El zumo de la planta fresca tiene una acción hemostática, detiene las
hemorragias y previene el flujo descontrolado de la sangre, se usa para
tratar hemorragias nasales, la hemofilia y los trastornos de la menopausia.
Por su alto contenido de clorofila mejora de la circulación sanguínea y es
utilizada en el tratamiento de la arteriosclerosis (López, 2008; Fonnegra &
Jiménez, 2007; Pamplona, 2006).
La ortiga, al ser consumida como verdura es un alimento muy nutritivo, que
además de tener un buen sabor, ayuda a curar la anemia por su alto
contenido de hierro (Fonnegra & Jiménez, 2007; Pamplona, 2006).
2.3 PAICO (Chenopodium ambrosiodes)
2.3.1
ORIGEN
El paico (Chenopodium ambrosiodes), llamado también pazote o epazote, es
una planta originaria de América tropical, pero que ha sido naturalizada en
regiones cálidas y templadas de Europa. Esta hierba puede crecer en una
12
variedad de climas: cálido, semicálido, semiseco y templado desde el nivel
del mar hasta 3900 msnm, de manera silvestre o cultivada; no es muy
exigente respecto a la calidad del suelo, pero necesita buena luminosidad y
debe ser regada regularmente. Es una planta medicinal y aromática usada
desde tiempos prehispánicos por los indígenas americanos (Arqueta &
Gallardo, 1994).
2.3.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
En la Tabla 5, se detalla la clasificación taxonómica del paico:
Tabla 5. Clasificación Taxonómica del Paico (Soriano, 2009).
Reino:
Plantae
División:
Tracheobionta
Clase:
Magnoliopsida
Orden:
Caryophyllales
Familia:
Amaranthaceae
Subfamilia:
Chenopodioideae
Género:
Chenopodium
Especie:
ambrosiodes
Nombre científico:
Chenopodium ambrosiodes
Blair y Madrigal (2005) describen al paico como una planta aromática,
perenne, erecta con una altura máxima de 1 metro de altura, con el tallo
pubescente, simple o ramificado. Tiene un olor muy fuerte que para algunas
personas puede llegar a ser desagradable.
Como se observa en la Figura 3, sus hojas son lanceoladas a ovadas y
serradas, de entre 1.7 y 7 cm de longitud y 0.5 a 2.5 cm de ancho; las hojas
inferiores son pecioladas, y las superiores sésiles, vellosas, con abundantes
13
glándulas color almíbar, cuneadas en la base, obtusas a atenuadas en el
ápice (Blair & Madrigal, 2005).
Figura 3. Planta de Paico
Posee inflorescencias verdes en panículos terminales densos, cada uno con
cinco sépalos; el cáliz de 3 a 5 segmentos, persistente circunda al fruto; las
semillas son lisas, brillantes café-rojizas a negras y no mayores a 0.8 mm de
longitud (Gómez, 2008).
Dentro de los componentes de esta planta están las saponinas, geraniol,
limoneno,
d-alcanfor,
p-cimeno,
terpineno,
mirceno,
ácido
butírico,
espinasterol, metil silicilato, sulfato y fosfato de magnesio, ureasa, alcaloides
y glicósidos variados. Su aceite esencial contiene hasta un 90% de ascaridol
y pequeñas proporciones ácidos fenólicos como el estragol, timol y
carvacrol. En sus frutos se han encontrado flavonoides como kaempferol,
isoramnetina, quercetina y flavonolglicósidos (Muñoz, 1999; Blair & Madrigal,
2005).
El aceite esencial del paico es un líquido ligeramente amarillo, de
consistencia no muy viscosa, con olor penetrante y pungente parecido al
14
alcanfor, con un sabor ligeramente amargo que se extrae de toda planta,
especialmente de las semillas y frutos, que en grandes dosis es sumamente
tóxico, por lo que no se recomienda usarlo sin prescripción médica (Gómez,
2008).
El valor nutricional del paico se presenta en la Tabla 6:
Tabla 6. Valor Nuticional del Paico (FUNIBER, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía
54 kcal
Proteína
5g
Grasa Total
1.10 g
Carbohidratos
9.20 g
Fibra
2.10 g
Calcio
459 mg
Hierro
6.30 mg
Vitamina C
34.70 mg
2.3.3 USOS DEL PAICO
El uso del paico con fines medicinales tiene una larga tradición y remonta
tiempos precolombinos por parte de poblaciones nativas de América, que lo
utilizaban a manera de infusiones y decocciones de las hojas, flores y raíces.
Esta planta destaca por su efecto antihelmíntico especialmente contra
áscaris, tenia y otros parásitos intestinales, siendo considerado uno de los
mejores vermífugos vegetales por muchos autores (Dieter & Ortega, 2011).
También es útil para tratar padecimientos del aparato digestivo como cólicos,
diarreas, empachos, disentería, indigestión, es usado como tónico estomacal
carminativo. Ayuda a regular la menstruación (Medicamentos Herbarios
Tradicionales, 2009).
15
Según investigaciones de campo realizadas en varias provincias del país,
esta planta es muy buena para tratar problemas de la piel como granos,
verrugas, sarna, pústulas, hongos, facilitar la cicatrización de heridas. Otra
propiedad muy conocida del paico es ayudar a la mejorar la memoria (Dieter
& Ortega, 2011).
Según Blair y Madrigal (2005) el paico tiene propiedades para curar la
malaria y el paludismo; se usa para aliviar resfríos, tos y asma, como
purgante diurético, hepatoprotector, antinflamatorio, antiemético, antiséptico,
antirreumático y antiartrítico.
Adicionalmente, las hojas del paico se utilizan como ingrediente en sopas
típicas y las semillas sirven de aderezo en la preparación de frijoladas,
debido a su olor es usado como condimento (León, 2009).
2.4 PEREJIL (Petroselinum sativum)
2.4.1 ORIGEN
El perejil (Petroselinum sativum) es una planta originaria de Cerdeña y de la
cuenca mediterránea, y de Asia occidental, sin embargo su cultivo se ha
extendido por todo el mundo, pues es muy utilizada como hortaliza por sus
hojas y por sus raíces. Necesita de un suelo ligero, medianamente rico en
materia orgánica, bien provisto de calcio y bien drenado, con luminosidad
media y se adapta a una variedad de climas. También se lo puede cultivar
en macetas para disponer de perejil fresco todo el año (Mendiola &
Montalbán, 2009; Arango, 2006; Fonnegra & Jiménez, 2007).
Es una de las hierbas más conocidas en el mundo gastronómico por su
aroma y sabor, muy empleada en la cocina mediterránea pues realza el
16
sabor de las comidas y sus hojas sirven como decoración. Es la base de las
salsas verdes en países de Europa central y América del Sur (Green, 2007).
2.4.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
En la Tabla 7 se especifica la clasificación taxonómica del perejil:
Tabla 7. Clasificación Taxonómica del Perejil (Soriano, 2009).
Reino:
Plantae
División:
Magnoliophyta
Clase:
Magnoliopsida
Orden:
Apiales
Familia:
Apiaceae
Género:
Petroselinum
Especie:
sativum
Nombre científico:
Petroselinum sativum
El perejil es una planta herbácea, bienal, con una altura que va entre los 30 y
60 cm, aromática, cuenta con una raíz central fusiforme, ramificada por
arriba, blanca o amarillenta, pubescente y cónica (Mendiola & Montalbán,
2009).
Sus hojas son de color verde intenso y brillante como se observa en la
Figura 4, divididas en segmentos bastante anchos, con forma triangular y
pecíolo envainador. Las hojas inferiores son dentadas y tienen segmentos
ovales, y las hojas superiores poseen un limbo formado por tres segmentos
enteros y lanceolados (Fonnegra & Jiménez, 2007; Mendiola & Montalbán,
2009).
17
Figura 4. Planta de Perejil
Las flores son verde-amarillentas o blancas, muy pequeñas y regulares, que
forman umbelas compuestas de pedúnculos largos, con seis a veinte radios
desiguales y umbélulas multifloras (Mendiola & Montalbán, 2009). Sus frutos
son diaquenios ovoides, de color marrón, una vez maduros se dividen en
dos medios frutos arqueados. Cada aquenio contiene una semilla plana
(Restrepo et al., 2005).
Entre los compuestos característicos encontramos flavonoides como apíina,
luteolina, apigenina y algunos glucósidos; además posee cumarinas como
bergapteno, imperatorina, xantotoxina, trioxaleno y angelicina; poliacetilenos
(falcarinol,
falcarindiol);
furocumarinas:
bergapteno,
oxipeucedanina,
isoimperatorina; ácido petroselínico, oleorresinas y taninos. Su aceite
esencial (0.3 a 0.7%) está compuesto por apiol, miristicina, y betafelandreno,
sustancias que le confieren propiedades antioxidantes. El perejil es la fuente
más rica en vitamina A y también aporta vitaminas C y E, complejo B, calcio,
hierro, fósforo y azufre; adicionalmente se ha encontrado cantidades
moderadas de ácido oxálico en forma de oxalatos (Arango, 2006; Fonnegra
& Jiménez, 2007; Reyes et al., 2012).
18
En la Tabla 8 se presenta el valor nutricional del perejil:
Tabla 8. Valor Nuticional del Perejil (INCAP, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía
36 kcal
Agua
87.71 g
Proteína
2.97 g
Grasa Total
0.79 g
Carbohidratos
6.33 g
Calcio
138 mg
Hierro
6.20 mg
Sodio
Vitamina C
56 mg
133 mg
2.4.3 USOS DEL PEREJIL
Esta es una planta muy conocida por sus usos en la cocina, es utilizado
ampliamente como condimento, sus hojas son utilizadas para elaborar
aderezos y como saborizante de carnes, embutidos, sopas, salsas y como
sazonador en general, también se le utiliza como elemento decorativo dando
el toque final a los platillos (Reyes et al., 2012).
Además posee propiedades medicinales, la decocción de las hojas y raíz es
muy eficaz como diurético, ayuda a tratar infecciones urinarias y cálculos
renales. Favorece el parto, la menstruación y alivia los cólicos debido a
acción emenagoga en dosis pequeñas, no se recomienda su uso en mujeres
embarazadas ya que en altas dosis es abortivo. Estimula el apetito y la
digestión y actúa como carminativo. Su uso tópico funciona como
antipruriginoso y emoliente, en contusiones, rasguños y picaduras de
mosquitos. También es muy usado para tratar intoxicaciones debido a un
19
consumo excesivo de bebidas alcohólicas (Fonnegra & Jiménez, 2007;
Restrepo et al., 2005).
2.5 HIERBAS SECAS
Las hierbas medicinales y aromáticas normalmente tienen una gran carga
microbiana proveniente del suelo, polvo e insectos propios del medio
ambiente donde son cultivadas, sin embargo esta carga también puede venir
de agua contaminada y material fecal (Wójcik, 2009). Las prácticas actuales
de cultivo, cosecha, procesamiento y almacenamiento, a menudo causan
contaminación adicional. La flora microbiana de muchas especias y hierbas
secas está conformada mayormente por bacterias aerobias formadoras de
esporas y hongos comunes debido a su capacidad para sobrevivir en
materiales secos durante largos períodos. No obstante, también se ha
reportado la presencia de bacterias patógenas, coliformes, mohos
toxigénicos y levaduras (Farkas, 2000).
El secado de hierbas y especias inmediatamente después de la cosecha, es
uno de los principales métodos para el control del crecimiento microbiano, ya
que reduce el número de bacterias vegetativas presente, pero también es
considerado como un "punto crítico" y expone a las hierbas al riesgo de
contaminación. Por esta razón, las hierbas secas pueden contener altos
niveles de diferentes grupos de microorganismos, incluyendo bacterias
patógenas y hongos toxigénicos (Wójcik, 2009).
2.5.1 INFUSIONES
Las infusiones comúnmente conocidas como “té de hierbas” son bebidas
preparadas vertiendo agua hirviendo a hojas secas, partes de flores o
hierbas aromáticas, dejando que reposen de 3 a 5 minutos. La diferencia
20
entre infusión y té consiste en que se le denomina té a la bebida elaborada
con las hojas y brotes de la planta del té (Camellia sinensis), pero
básicamente un té es una infusión, que puede ser consumida caliente o fría
(Hurtado et al., 2012).
El agua es el medio ideal para extraer la mayor parte de los fitocompuestos,
por ser el disolvente universal por excelencia. Por esta razón, las infusiones
son la mejor opción para extraer gran cantidad de sustancias activas de las
partes delicadas de las plantas como hojas y flores, con muy poca alteración
de su estructura química, conservando así sus propiedades al máximo. Esto
se debe a que no se somete a las plantas a un proceso de ebullición, lo que
evita que se pierdan o evaporen algunos principios activos (Pamplona,
2006).
Las plantas aromáticas brindan innumerables cualidades a la hora de
preparar una infusión, deleitando los sentidos con un agradable aroma y
sabor, además poseen propiedades medicinales ayudando al buen
funcionamiento del organismo, ya que contienen principios activos que
varían en función de la especie y del momento de maduración de las
mismas. Muchos de estos compuestos
actúan como antioxidantes
protegiendo a las células del daño oxidativo, causante del envejecimiento
celular (Boxler, 2009).
2.6 RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
La luz ultravioleta es una radiación no ionizante, con una longitud de onda
que va de 100 a 400 nm y que se subdivide en 3 rangos:
UV-A, (onda larga) tiene una longitud de onda entre 315 y 400 nm,
provoca cambios en la piel, resultando en un bronceado leve
superficial.
21
UV-B, (onda media) abarca longitudes de onda entre 280 y 315 nm,
puede causar quemaduras y, finalmente, puede inducir el cáncer de
piel.
UV-C, (onda corta) su longitud de onda va de 200 a 280 nm, es
absorbido por el ARN, ADN y proteínas, y puede dar lugar a
mutaciones en las células, cáncer o muerte celular (Bolton & Cotton,
2008).
En la Figura 5 se muestra el espectro electromagnético y los rangos en que
se divide la luz ultravioleta:
Figura 5. Espectro electromagnético (Rivera-Pastrana et al., 2007)
2.6.1 IRRADIACIÓN UV-C
Es un tratamiento poscosecha suave, que está siendo utilizado para
prolongar la vida útil de frutas y hortalizas enteras y cortadas, pues aplicando
dosis bajas de radiación se observa un efecto benéfico en cuanto a su
calidad, preservándola, además activa los mecanismos de defensa del
producto (González-Aguilar et al., 2005; Shama & Alderson, 2005).
22
Por su efecto germicida, la radiación UV-C ha sido utilizada en diversos
alimentos así como en superficies inertes, como un método de desinfección
superficial a temperatura ambiente que no deja residuos en el producto, no
afecta a las características sensoriales (sabor y aroma) y no favorece los
procesos deteriorativos (Rivera-Pastrana et al., 2007).
Cabe resaltar que la sensibilidad de los tejidos vegetales a la radiación UV-C
varía dependiendo del genotipo y en ocasiones las dosis altas pueden
favorecer el oscurecimiento superficial del tejido y la oxidación de
compuestos bioactivos como fenoles, vitamina C y carotenoides (GonzálezAguilar et al., 2001), por esta razón que se usan dosis bajas para evitar
estos problemas.
La eficacia de la desinfección proporcionada por la irradiación UV-C está
directamente relacionada con la dosis aplicada, la cual es el producto entre
la intensidad de la radiación expresada como energía por unidad de área y el
tiempo de contacto con la luz UV en segundos. Altas intensidades durante
un breve período de tiempo o bajas intensidades durante un período de
tiempo prolongado son prácticamente intercambiables y casi equivalentes en
cuanto a eficacia de la desinfección. La dosis como magnitud determinante
se indica en µW*s/cm² y con frecuencia también en J/m² (Sterilair, 2013)
2.6.2 ACCIÓN GERMICIDA
El pico máximo de emisión de la radiación UV-C es a 254 nm, y es
justamente en esta longitud de onda donde existe mayor acción germicida,
inactivando bacterias y virus (Artés & Allende, 2005). Este mecanismo de
inactivación se da por la transformación fotoquímica de las bases pirimidinas
en el ADN de los microorganismos; éstas se dimerizan distorsionando la
doble hélice del ADN, volviéndolo inutilizable para los procesos biológicos
como el mantenimiento del metabolismo o la replicación celular. Las células
que no son capaces de reparar su ADN dañado por la radiación mueren y
23
las células que fueron dañadas subletalmente suelen sufrir mutaciones
(Lado & Yousef, 2002).
Según la mayoría de estudios realizados la composición química y
ordenamiento estructural propios del alimento, juegan un papel importante
en el daño causado por la radiación UV-C en el ADN de los
microorganismos, ya que dosis similares de UV-C tienen efectos diferentes
en el crecimiento de una misma especie microbiana (Shama et al., 2005). Es
por esta razón que resulta relevante la evaluación de esta tecnología en
cada producto en particular y así poder definir las condiciones óptimas de
aplicación y los posibles cambios en la calidad del producto.
2.6.3 EFECTO HÓRMICO
Luckey (1991) propuso un mecanismo para la hormesis en la que sugirió que
las dosis bajas de la radiación UV podrían infligir daños reparables al ADN y
que este ligero traumatismo activaría los mecanismos de reparación de daño
en el ADN inducido por radiación. Esto sugiere que la radiación subletal
puede estimular procesos vitales dentro de las células y crear un cambio
positivo en la homeostasis de una planta. Según Shama & Alserson (2005),
hormesis es la aplicación de agentes potencialmente dañinos en dosis bajas
a organismos vivos generando cierto estrés con el fin de provocar
respuestas, ya sean positivas o negativas. Es una respuesta adaptativa con
características diferenciales por la relación dosis-respuesta y puede ser
inducida por acción directa o por una sobre-estimulación a bajas dosis
(Calabrese & Baldwin, 2002).
La radiación UV-C ha tenido un efecto positivo en el aumento de las
propiedades nutracéuticas en frutas y hortalizas, así como en la síntesis de
compuestos que actúan con los mecanismos de defensa de plantas
expuestas a estrés (Cisneros-Zevallos, 2003), la exposición a dosis bajas
puede inducir la producción de compuestos fungicidas como fitoalexinas
24
(fenoles, flavonoides y poliaminas) y retrasar los procesos de maduración y
senescencia (Nigro et al., 1998; Erkan et al., 2001; González-Aguilar, 2005).
La Tabla 9 muestra un resumen con las ventajas y desventajas de la
aplicación de la radiación UV-C:
Tabla 9. Ventajas y desventajas de la radiación UV-C
(Domínguez & Parzanese, 2011)
RADIACIÓN UV-C
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Es una tecnología eficiente para la
Tiene poca penetración en líquidos
inactivación de muchos
no transparentes y en sólidos la
microorganismos
irradiación es únicamente
superficial
No provoca alteraciones
Los organismos protegidos por
organolépticas en la mayoría de
sólidos (partículas, polvo o
alimentos
cubiertas) no son afectados
No produce residuos químicos ni
No hay una capacidad de
radiaciones
desinfección residual
La desinfección es muy rápida, son
La exposición prolongada a
necesarios muy pocos minutos
irradiación UV-C puede dañar la
vista y causar quemaduras.
Es una tecnología de bajo costo y
La lámpara o el equipo se debe
mantenimiento
colocar tan cerca como sea posible
al producto a tratar
El equipo es fácil de operar y la
Los microorganismos pueden
técnica es de fácil aplicación a
reparar los efectos destructivos de
diversos productos alimenticios
la radiación UV mediante foto-
líquidos y sólidos
reactivación o, en ausencia de
radiación, mediante reparación en
oscuro.
25
2.7 ANTIOXIDANTES
2.7.1 RADICALES LIBRES
La mayoría de células y organismos realizan oxidaciones para obtener
energía y realizar sus funciones vitales, generando radicales libres (Montero,
1996; Quintanar & Calderón, 2009). Estos radicales libres del oxígeno tienen
una función fisiológica en el organismo (Venereo, 2002).
Si bien las reacciones de oxidación son imprescindibles para los procesos
metabólicos y las funciones del organismo, los radicales libres generados
tienen un efecto tóxico y si no son correctamente neutralizados o existe una
mayor producción con relación a los mecanismos de defensa que poseen las
células pueden causar un daño irremediable, que si es muy extenso puede
llevar a la muerte celular (Venereo, 2002; García et al.,2001).
Los radicales libres son moléculas que tienen uno o más electrones
desapareados en sus orbitales externos y buscan captar electrones de
moléculas estables (biomoléculas), oxidándolas para lograr su estabilidad
electroquímica, convirtiendo a su vez a estas moléculas en radicales libres, y
generando así una reacción en cadena (Venereo, 2002; Quintanar &
Calderón, 2009).
Además de los radicales libres, existen moléculas oxidantes altamente
reactivas resultado de la reducción parcial del oxígeno comúnmente
conocidas como EROS o especies reactivas del oxígeno, estas son:
Radical Hidroxilo (OH)+
Anión superóxido (O2)
Oxígeno Singlete (1O2)
Peróxido de Hidrógeno (H2O2)
26
Hidroperoxilo (HO2)
Ozono (O3)
Oxígeno Nítrico (NO)
Peróxido (ROO) (Venereo, 2002).
De todas las EROS, el radical hidroxilo es la más dañina, actuando sobre
todo tipo de biomoléculas: en los lípidos provoca peroxidación lipídica de las
membranas, en las proteínas causa inactivación enzimática y en el ADN
genera mutaciones (Montero, 1996).
En condiciones normales, en las células y en los organismos existe un
equilibrio entre la cantidad de radicales libres producidos incluyendo a las
especies reactivas con la cantidad de sustancias antioxidantes generadas;
de ese modo, la toxicidad de la oxidación es limitada, siendo este daño
limitado en parte el causante del envejecimiento natural que presenta todo
organismo (Quintanar & Calderón, 2009).
Sin embargo, al presentarse un desequilibrio entre la agresión oxidativa y la
eficiencia de los sistemas amortiguadores antioxidantes, producido ya sea
por una mayor producción de EROS o por una deficiencia de sustancias
antioxidantes, esta condición es conocida como estrés oxidativo, que lleva a
una variedad de cambios fisiológicos y bioquímicos que ocasionan el
deterioro y muerte celular (Montero, 1996).
2.7.2 SISTEMA DE DEFENSA ANTIOXIDANTE
Las células poseen un mecanismo de defensa que consiste en una serie de
sustancias que previenen o retardan significativamente el daño causados por
la oxidación de biomoléculas; estas sustancias son conocidas como
antioxidantes y pueden ser exógenos, que son incorporados al organismo
por medio de los alimentos; y endógenos, que son sintetizados por las
células (Montero, 1996; García et al, 2001).
27
La función de los antioxidantes es proteger al organismo de la acción de los
radicales libres, responsables del envejecimiento celular y de algunas
enfermedades, entre ellas el cáncer; éstos retrasan el proceso de
envejecimiento combatiendo la degeneración y muerte de las células
(Gutiérrez et al., 2007).
El mecanismo de acción de los antioxidantes no enzimáticos es ceder sus
electrones a los radicales libres, oxidándose y de esta manera debilitan su
acción convirtiéndolos en radicales libres no tóxicos; es por esto que su
reposición debe ser continua, a través del consumo de nutrientes que los
contengan (Venereo, 2002; Mayor-Oxilia, 2010; Quintanar & Calderón,
2009).
En cambio, el modo en que actúan los antioxidantes enzimáticos es
catalizando o acelerando las reacciones químicas que utilizan sustratos que
reaccionan con los radicales libres (García et al., 2001; Mayor-Oxilia, 2010).
También
existen
enzimas
que
regeneran
sustratos
o
cosustratos
reduciéndolos nuevamente y de esta manera devolverles su función
antioxidante con lo que se evitarán futuras oxidaciones, como es el caso de
la vitamina E.
2.7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS ANTIOXIDANTES
En la Tabla 10, se detalla la clasificación de los antioxidantes según su
origen. Algunos autores colocan dentro de la clasificación de antioxidantes a
los oligoelementos cobre, manganeso, zinc, hierro y selenio ya que actúan
como cofactores de las enzimas antioxidantes, pero también son capaces de
ejercer funciones antioxidantes de manera independiente (Criado & Moya,
2009).
28
Tabla 10. Clasificación de los antioxidantes según su origen
(Venereo, 2002)
EXÓGENOS
Vitamina E
ENDÓGENOS
ENZIMÁTICOS
Superóxido Dismutasa
(SOD)
ENDÓGENOS
NO ENZIMÁTICOS
Glutatión
Vitamina C
Catalasa (CAT)
Coenzima Q
Betacarotenos
Glutatión Peroxidasa (GPx)
Ácido Tioctico
Flavonoides
Licopenos
La incapacidad del cuerpo humano para neutralizar por sí solo a los
radicales libres a los que está expuesto diariamente, obliga al hombre a
recurrir a alimentos con propiedades antioxidantes provenientes de
fitonutrientes como las vitaminas C y E, carotenoides, licopenos, flavonoides
(incluyendo flavonas, isoflavonas, flavononas, antocianinas y catequinas),
todos estos son fuertes antioxidantes y contribuyen significativamente a la
capacidad antioxidante total (Gutiérrez et al., 2007).
2.7.4 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL
Para combatir el daño oxidativo, el organismo y las células cuentan con un
sistema amortiguador antioxidante muy completo formado por numerosos
mecanismos antioxidantes específicos, esto se debe a que debe hacer frente
a la variedad de formas de radicales libres y especies reactivas (Quintanar &
Calderón, 2009).
Todo
este
sistema
amortiguador
antioxidante
puede
ser
evaluado
indirectamente como una capacidad antioxidante total, dando una idea cuál
29
sería la respuesta antioxidante en conjunto ante agresiones oxidativas. La
evaluación va a depender del fluido, tejido o célula que se desee estudiar,
pues cada ambiente posee sistemas antioxidantes y una conjunción o
integración diferentes (Quintanar & Calderón, 2009).
Si se realiza una medición de los antioxidantes individuales por separado,
ésta no permitirá conocer con certeza la capacidad antioxidante total de una
preparación, compuesto o de un fluido biológico, esto se debe a los efectos
sinérgicos que puedan establecerse entre los antioxidantes presentes en él
(Gutiérrez et al., 2007).
Se han desarrollado algunos métodos con los que se puede determinar la
capacidad antioxidante total, siendo todos métodos de inhibición, donde se
usa una especie generadora de radicales libres o iniciador y una sustancia
que detecta a estas especies (monitora). La actividad antioxidante de la
muestra añadida inhibe directa o indirectamente el poder oxidante de una
molécula estándar determinada (iniciador) (Gutiérrez et al., 2007). Al ser
oxidada la molécula monitora por un radical libre inducido sufre una
modificación como: cambio de color, emisión de luz fluorescente o
electricidad o se puede detectar por sus productos. La capacidad
antioxidante se mide cuando al colocar la muestra a evaluar, la molécula
monitora se oxida y con ello el parámetro modificado, se realiza una
comparación de la intensidad de la inhibición de la modificación en las
mismas condiciones con un antioxidante de potencia conocida como trolox y
así se obtienen los equivalentes de la capacidad antioxidante (Quintanar &
Calderón, 2009).
2.8 POLIFENOLES
Según Quiñones, Miguel y Aleixandre (2012), los polifenoles son el grupo
más extenso de compuestos no energéticos de origen vegetal, producto del
30
metabolismo secundario de las plantas que se caracterizan por presentar
una estructura molecular que incluye la presencia de uno o varios anillos
fenólicos. Los polifenoles participan en las funciones fisiológicas vegetales,
en las funciones de defensa ante situaciones de estrés (estímulos diversos:
luminosos, hídricos, entre otros), en funciones de protección al ataque de
patógenos o herbívoros y también son pigmentos que atraen a los
polinizadores (Arranz, 2010). Su importancia biológica para la salud humana
se debe a que muchos polifenoles tienen la capacidad de captar radicales
libres, confiriéndoles actividad antioxidante, lo que está relacionado con la
prevención de enfermedades cardiovasculares y el cáncer; además algunos
polifenoles como las isoflavonas, los lignanos y el estilbeno poseen una
actividad estrogénica, lo que supone que pueden ayudar en la prevención de
los síntomas de la menopausia y la osteoporosis (Tomás-Barberán, 2003).
Existen factores que afectan al contenido cualitativo y cuantitativo de
polifenoles en los alimentos, influyendo sobre su distribución. Estos factores
pueden ser intrínsecos, de origen genético, que llevan a que la composición
de estas sustancias sea distinta entre variedades de un mismo producto;
también influyen el contenido y la actividad de las enzimas oxidativas
presentes en las distintas variedades. Así mismo, pueden influir factores
extrínsecos al vegetal, relacionados a las circunstancias de cultivo, las
condiciones de conservación poscosecha, el grado de iluminación e
irradiación de las plantas y la temperatura de cultivo (Tomás-Barberán,
2003).
2.8.1 CLASIFICACIÓN DE LOS POLIFENOLES
Flavonoides: Están formados por dos anillos aromáticos unidos por
un heterociclo oxigenado y que dependiendo del grado de
hidrogenación y de la sustitución del heterociclo, pueden ser:
(Quiñones, Miguel & Aleixandre, 2012).
31
o Flavonoles
o Flavonas
o Flavanonas
o Isoflavonas
o Antiocianidinas
o Flavanoles
No Flavonoides: Contienen un anillo aromático con diferentes grupos
funcionales, y que pueden estar formando ésteres con los ácidos
orgánicos (Quiñones, Miguel & Aleixandre, 2012).
o Acidos fenólicos

Derivados del ácido hidroxibenzoico

Derivados del ácido hidroxicinámco
o Estilbenos
o Lignanos
o Alcoholes Fenólicos
Frutas como manzana, fresa, uva, arándano, ciruelas y asimismo verduras y
hortalizas como berenjena, tomate, apio, pimientos, entre otras, son
principalmente las fuentes mayoritarias de polifenoles en la dieta humana.
Otras fuentes de polifenoles son bebidas como el vino, té e infusiones de
hierbas aromáticas como menta, toronjil, cedrón, hierbaluisa, manzanilla,
perejil, entre otras. (Tomás-Barberán, 2003; Quiñones, Miguel & Aleixandre,
2012; Boxler, 2009).
32
3. METODOLOGÍA
3. METODOLOGÍA
3.1 MATERIAL VEGETAL
La muestra fue proporcionada por la microempresa Sumak Jambina, situada
en Cotacachi, provincia de Imbabura. Las hierbas fueron secadas en un
deshidratador
industrial
bajo
criterios
de
humedad
y
temperatura
determinados por la empresa, y almacenadas en recipientes con protección
de la luz. Se tomaron muestras aleatorias de toronjil (Melissa officinalis),
ortiga (Urtica dioica), perejil (Petroselinum sativum) y paico (Chenopodium
ambrosioides) por separado en envases herméticos, para realizar los
diferentes análisis. Fueron analizados dos lotes: uno cosechado y analizado
en Octubre del 2012 y otro fue almacenado 5 meses en un lugar fresco y
seco a temperatura ambiente y analizado en Marzo del 2013.
3.1.1 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Las muestras secas de toronjil, paico, ortiga y perejil, incluyendo sus tallos,
fueron trituradas por separado en un molinillo de marca Peabody modelo
PE-MC9103. Posteriormente fueron pesadas de acuerdo a la formulación
proporcionada por la empresa, el proceso se detalla en el Anexo I.
3.1.2 TRATAMIENTO CON LUZ UV-C Y SELECCIÓN DE DOSIS ÓPTIMA
Cada lote fue dividido en cuatro partes: una control (no irradiada) y tres
tratadas con dosis diferentes: 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2. Las muestras fueron
sometidas a radiación en una cámara, dotada de cuatro lámparas UV-C
(Germicidal, 30W, G30T8), a una distancia de 15 cm y se utilizó un
33
radiómetro marca UVP modelo UVX, para medir la intensidad de la
radiación, como se observa en el Anexo II.
Para asegurar una exposición uniforme en toda la muestra de hierbas, se
utilizó un agitador magnético marca Corning modelo PC-620D, que se
muestra en el Anexo III.
Se analizó el efecto de las diferentes dosis de radiación sobre la flora nativa
de la mezcla de hierbas y se determinó la capacidad antioxidante y
contenido de polifenoles.
La dosis óptima de radiación UV-C se seleccionó en base a los resultados
obtenidos en la determinación del contenido de polifenoles y de la capacidad
antioxidante. Una vez seleccionada la dosis se analizó la cuantificación de
capacidad antioxidante y contenido de polifenoles en el té de hierbas.
3.1.3 PREPARACIÓN DEL TÉ DE HIERBAS
Se pesó 1 g de la mezcla de hierbas, se agregó 240 ml de agua hirviendo,
se dejó reposar durante 5 minutos y se filtró con papel filtro común. Debido a
su rápida oxidación, el té obtenido fue analizado inmediatamente de ser
preparado. Con este extracto acuoso se realizó el análisis de capacidad
antioxidante total y de polifenoles con la dosis seleccionada. En el Anexo V
se detalla el proceso de elaboración del té.
3.2 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Se tomaron 10 g de mezcla para té y se homogenizaron en frascos de vidrio
estériles con 90 ml de agua peptonada (0.1%) en un agitador de placas a
34
una velocidad constante de 500 RPM durante 15 minutos, correspondiente a
la dilución 10-1, a partir de ésta se realizaron dos diluciones sucesivas (10-2 y
10-3) para recuento de coliformes totales, y de mohos y levaduras; para
recuento de aerobios mesófilos totales se realizó una dilución adicional
(10-4). De cada dilución se tomó una alícuota de 1 ml y se inoculó en placas
3MTM PetrifilmTM para recuento de levaduras y mohos, de aerobios mesófilos
totales y de coliformes totales. Los ensayos se realizaron por triplicado.
Para el recuento de aerobios mesófilos totales, las placas se incubaron
según el método oficial AOAC 990.12 (2005) el cual sugiere incubarlas
durante 48 horas a 35ºC. Mientras que para el recuento de mohos y
levaduras, las placas se incubaron a 25°C de 3 a 5 días, según la Guía de
interpretación Petrifilm.
3.3 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL
La capacidad antioxidante total se determinó por espectrofotometría, según
la metodología desarrollada por Re et al. (1999) y descrita por Kuskoski et al.
(2005), que se basa en la decoloración del radical ABTS●+.
3.3.1 EXTRACTO PARA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL
Se pesó 1 g de la mezcla de hierbas, se agregó 10 ml de etanol y se
homogenizó por 15 minutos. Se centrifugó la suspensión obtenida a 6000
rpm a 10°C por 10 minutos, en una centrífuga Hermle, Labnet modelo Z323K
y se filtró el líquido sobrenadante llevándolo a un volumen final de 10 ml. El
extracto etanólico fue almacenado a -20°C hasta la realización del análisis.
35
Para el análisis de capacidad antioxidante en el té, éste fue utilizado como
extracto acuoso elaborado el mismo día de la realización del análisis.
3.3.2 PREPARACIÓN DEL REACTIVO ABTS●+
Para formar el radical estable ABTS●+ se prepararon 10 ml de ABTS 7mM
con persulfato de potasio 2,45 mM en agua destilada y se dejó incubar en
oscuridad por 16 horas a temperatura ambiente sin agitación. Transcurrido
este tiempo el radical fue almacenado en tubos eppendorf a -20°C.
Se diluyó el radical estable con etanol y se agitó durante 30 minutos hasta
obtener una solución con absorbancia de 0,700 ± 0,005 medida a 734 nm en
un espectrofotómetro marca Thermoscientific modelo evolution 60s UVvisible. A medida que se realizó el análisis, se fue controlando que la
absorbancia del reactivo no tenga una variación mayor al rango establecido
(0,700 ± 0,005).
3.3.3 CUANTIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
Se añadió 50 µl de extracto de mezcla de hierbas a 1000 µl de reactivo
ABTS●+ y se agitó. Se dejó cursar la reacción por 6 minutos y se midió la
absorbancia a 734 nm, resultando una medida válida al obtener entre 2080% de inhibición, comparada con la absorbancia del blanco, preparado con
50 µl de etanol y 1000 µl de reactivo ABTS●+ (sin extracto). Las medidas se
realizaron por triplicado. Los resultados fueron expresados en μmol trolox/g
de muestra seca.
Para la medida de la capacidad antioxidante total del té, se tomó 1 ml de
muestra y se añadió 9 ml de agua bidestilada. De esta dilución, se añadió 50
36
µl a 1000 µl de reactivo ABTS●+
y se procedió como se indicó
anteriormente.
3.3.4 CURVA DE CALIBRACIÓN DE TROLOX
Se preparó una curva de calibración con Trolox 0.5 mM diluido en etanol; se
tomaron 1000 μl del reactivo ABTS●+ y se adicionaron (0, 20, 25, 30, 35, 40,
45 y 50) μl de la solución de Trolox. De igual manera se dejó reaccionar 6
minutos a temperatura ambiente y se realizaron las medidas a 734 nm.
3.4 POLIFENOLES TOTALES
Para analizar el contenido de polifenoles se utilizó el método desarrollado
por Georgé, Brat, Alter & Amiot, (2005), que se basa en la reacción de
reducción/oxidación entre los polifenoles (ácido gálico) presentes en la
muestra y el reactivo Folin-Ciocalteu, evaluado por espectrofotometría.
3.4.1 EXTRACTO PARA POLIFENOLES TOTALES
Se pesó 1 g de mezcla para té en un erlenmeyer de 25 ml cubierto con papel
aluminio. Se adicionaron 10 ml de solución extractora acetona/agua 70% v/v
y se cubrió con papel parafilm. Se agitó durante 20 minutos con un agitador
magnético marca Corning modelo PC-620D y se homogenizó la muestra en
el baño ultrasónico marca Brason modelo 2510, durante 10 minutos. Se filtró
el líquido sobrenadante, al igual que los residuos del erlenmeyer que fueron
lavados con 2 ml de solución extractora. Se almacenó el extracto obtenido
en botellas ámbar a -20°C hasta la realización del análisis.
37
Para el análisis de polifenoles en té, se utilizó la infusión como extracto
acuoso elaborada el mismo día de la realización del análisis.
Las soluciones obtenidas como extractos fueron tratadas de dos formas,
según se detalla a continuación:
3.4.1.1
Muestra A: Dilución del extracto
Se realizó una dilución de 10 ml de volumen final, tomando una alícuota de
100 µl de extracto cetónico con 9,9 ml de agua bidestilada y se agitó. De
esta dilución se tomaron por triplicado 500 µl en tubos de ensayo y se siguió
el protocolo del Folin-Ciocalteu descrito posteriormente. Para el blanco se
utilizó acetona diluida en la misma proporción que el extracto.
Con el té se realizó una dilución de 10 ml de volumen final, tomando una
alícuota de 2 ml de té con 8 ml de agua bidestilada y se agitó. De esta
dilución se tomaron 500 µl por triplicado en tubos de ensayo y se siguió el
protocolo de Folin-Ciocalteu. Para el blanco se utilizó 500 µl de agua
bidestilada.
3.4.1.2
Muestra B: Separación de polifenoles y vitamina C
Se realizó una dilución de 4 ml de volumen final, tomando 350 µl de extracto
y 3650 µl de agua bidestilada. De esta dilución, 2 ml fueron colocados en el
cartucho OASIS previamente acondicionado y se recogió el filtrado obtenido
en una probeta. Después se lavó el cartucho con 2 ml de agua bidestilada y
se recogió el agua del lavado, filtrado por el cartucho, en la misma probeta.
De este filtrado se tomó por triplicado 500 µl y se procedió con el protocolo
de Folin-Ciocalteu.
38
Con el té se realizó una dilución de 4 ml de volumen final, tomando una
alícuota de 3 ml de té con 1 ml de agua bidestilada y se agitó. De esta
dilución, 2 ml fueron colocados en el cartucho OASIS previamente
acondicionado y se recogió el filtrado obtenido en una probeta. Después se
lavó el cartucho con 2 ml de agua bidestilada y se recogió el agua del lavado
filtrado por el cartucho en la misma probeta. De este filtrado se tomó por
triplicado 500 µl y se procedió con el protocolo de Folin-Ciocalteu.
3.4.2 PROTOCOLO DE FOLIN-CIOCALTEU
A los 500 µl de la dilución del extracto, se añadió 2,5 ml del reactivo de
Folin-Ciocalteu y se agitó con el vortex, dejando en reposo por 2 minutos.
Finalizado este tiempo, se basificó con 2 ml de carbonato de sodio, se agitó
con el vortex y se colocó en baño de agua a 50°C por 15 minutos.
Posteriormente, se enfrió rápidamente en un baño de hielo y se procedió a
realizar las lecturas a 760 nm.
3.4.3 CURVA DE CALIBRACIÓN DE ÁCIDO GÁLICO
Se realizó una curva de calibración pesando 0,025 g de ácido gálico, y se
aforó a 50 ml con agua bidestilada en un balón cubierto con papel aluminio.
Se prepararon diluciones patrón y se siguió el protocolo de Folin-Ciocalteu.
3.5 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para el análisis de los resultados obtenidos en los recuentos microbiológicos
se empleó un diseño experimental unifactorial. Los resultados fueron
analizados mediante el análisis de varianza (ANOVA) y las medidas
39
comparadas por el test de Tukey con una significancia de 0.05 usando el
software InfoStat versión 2013.
Para el análisis de capacidad antioxidante total y contenido de polifenoles
totales en la mezcla de hierbas y en el té se empleó un diseño experimental
AxB, donde se plantearon como variables independientes la dosis de
radiación y el tiempo de almacenamiento y como variables dependientes la
capacidad antioxidante total y el contenido de polifenoles totales. Los
resultados obtenidos fueron analizados estadísticamente usando el software
InfoStat versión 2013, con un análisis de varianza y las medidas comparadas
por el test de Tukey con una significancia de 0,05.
40
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA FLORA
NATIVA
4.1.1 AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES
a
4,55
4,50
a
a
Log UFC/g
4,45
4,40
a
4,35
4,30
4,25
4,20
4,15
Control
2.3 kJ/m2
4.1 kJ/m2
6.5 kJ/m2
Dosis de radiación
Figura 6. Recuento de Aerobios Mesófilos Totales de la mezcla para té
compuesta por toronjil, ortiga, paico y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y
6.5 kJ/m2
Letras diferentes indican diferencias significativas entre dosis de radiación (p<0.05; tukey = 0.364)
En la Figura 6, se muestran los resultados del recuento de aerobios totales
de las diferentes dosis, en donde la muestra control presentó una población
de 4.41 unidades logarítmicas, mientras que las muestras tratadas con 2.3 y
6.5 kJ/m2 presentaron una disminución en el recuento de 0.02 y 0.15
unidades logarítmicas respectivamente a diferencia de la muestra tratada
con 4.1 kJ/m2 que tuvo un incremento de 0.08 unidades logarítmicas. Las
muestras tratadas no presentaron diferencia significativa con relación a la
muestra control.
41
Se encontraron resultados similares en lechuga (Suárez & Piñeros, 2013),
en donde se observaron descensos en los recuentos de aerobios mesófilos
totales en muestras irradiadas durante 5 y 15 minutos. Las muestras
tratadas con 5 minutos de exposición mostraron una reducción de 0,8
unidades logarítmicas aproximadamente, mientras que las muestras
irradiadas con 15 minutos mostraron una disminución de 1.5 unidades
logarítmicas aproximadamente. En mango, piña y mamey mínimamente
procesados irradiados con dosis de 7 y 14 kJ/m2 se observaron descensos
en los recuentos de aerobios mesófilos totales de las muestras tratadas
(Márquez & Pretell, 2013). También se han reportado resultados similares en
toronjil y perejil frescos (García, 2013) y en paico y ortiga frescos
(Charpentier, 2013) tratadas con dosis de 3.2 kJ/m2 y 6.0 kJ/m2, sin
embargo, en estos estudios se observaron descensos mucho más notorios
en la población de aerobios totales.
Los resultados obtenidos en esta investigación podrían deberse a que la
flora microbiana de una mezcla de hierbas secas es en su mayoría bacterias
aerobias formadoras de esporas y hongos comunes, son resistentes a la
radiación ultravioleta pero pueden ser destruidas si son sometidas a una
exposición prolongada. Las esporas necesitan tener las condiciones
óptimas,
y principalmente
necesitan
calor
para
su
germinación
y
reactivación, esto se produce al momento de incubar las placas petrifilm,
después de irradiar las muestras; por otra parte probablemente las dosis de
radiación utilizadas fueron bajas como para afectar significativamente su
desarrollo (Farkas, 2000).
4.1.2 COLIFORMES TOTALES
Los resultados del recuento de coliformes totales se muestran en la Figura 7,
en donde la muestra control presentó una población de 2.83 unidades
logarítmicas, mientras las muestras tratadas con 2.3 kJ/m2, 4.1 y 6.5 kJ/m2
42
presentaron un incremento de 0.08, 0.17 y 0.28 unidades logarítmicas en el
recuento, sin presentar diferencia significativa con respecto a la muestra
Log UFC/g
control.
3,15
3,1
3,05
3
2,95
2,9
2,85
2,8
2,75
2,7
2,65
a
a
a
a
Control
2.3 kJ/m2
4.1 kJ/m2
6.5 kJ/m2
Dosis de radiación
Figura 7. Recuento de Coliformes Totales de la mezcla para té compuesta
por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
Letras diferentes indican diferencias significativas entre dosis de radiación (p<0.05; tukey = 0.964)
Estos resultados pueden deberse a que las dosis de radiación UV-C
utilizadas en el análisis no fueron lo suficientemente altas para producir
daños letales en el ADN de las bacterias. La radiación desencadena un
sistema de respuesta SOS (de emergencia) para reparar el daño en el ADN,
que según Radman, es un sistema de respaldo que ayuda a enfrentar
situaciones adversas, provocando un aumento generalizado en la frecuencia
de mutaciones como una alternativa para ampliar la variabilidad genética y
de este modo
incrementar las probabilidades
de supervivencia
y
propagación de la especie en condiciones de estrés (Serment et al., 2005).
En esta investigación se utilizaron lámparas UV de baja presión que
contienen gas de mercurio, que cuando es estimulado por una carga
43
eléctrica, emite luz UV a 254 nm específicamente. Varios estudios en E. coli
han demostrado que el ADN microbiano es capaz de realizar una reparación
o reactivación tras haber sido expuesto a UV de baja presión, pero no
después de la exposición al UV de mediana presión (Sommer et al., 2000;
Hu et al., 2005). Esta reactivación puede desarrollarse tanto a la luz como en
la oscuridad y se denomina fotorreactivación y reparación a oscuras,
respectivamente; en ambos casos la reactivación se produce gracias a
enzimas que reparan el ADN dañado y que permiten que el proceso de
replicación vuelva a comenzar. La capacidad de reactivación depende
mucho del tipo de daño UV provocado (McClean, 2006).
A diferencia de los resultados obtenidos en este estudio, Charpentier (2013)
reportó un descenso de 1.19 unidades logarítmicas en ortiga fresca irradiada
con 6.0 kJ/m2, mientras que en paico fresco tratado con 6.0 kJ/m2 reportó
una reducción total del recuento de coliformes. García (2013) reportó que las
dosis de 3.2 kJ/m2 y 6.0 kJ/m2 presentaron una reducción de 3.1 y 1.3
unidades logarítmicas en perejil fresco y toronjil fresco respectivamente; en
ambos casos inhiben eficazmente el crecimiento de coliformes.
4.1.3 MOHOS
En cuanto al recuento de mohos, como se observa en la Figura 8, la muestra
control presentó una población de 2.82 unidades logarítmicas; la muestra
irradiada con 2.3 kJ/m2 mostró un incremento de 0.23 unidades logarítmicas
en el recuento, mientras que las muestras irradiadas con 4.1 y 6.5 kJ/m2
presentan
una
disminución
de
0.6
y
0.93
unidades
logarítmicas
respectivamente, siendo la dosis más alta la que presentó la mayor
reducción. Las muestras tratadas no presentaron diferencia significativa con
relación a la muestra control.
44
3,5
a
a
Log UFC/g
3
a
2,5
a
2
1,5
1
0,5
0
Control
2.3 kJ/m2
4.1 kJ/m2
6.5 kJ/m2
Dosis de radiación
Figura 8. Recuento de Mohos de la mezcla para té compuesta por toronjil,
ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
Letras diferentes indican diferencias significativas entre dosis de radiación (p<0.05; tukey = 1.830)
Márquez & Pretell (2013) obtuvieron resultados similares, quienes reportaron
descensos en los recuentos de mohos en mango, piña y mamey
mínimamente procesados irradiados con dosis de 7 y 14 kJ/m 2 en muestras
tratadas, evidenciando la acción antifúngica de este tratamiento físico. Las
muestras de mango, piña y mamey irradiadas con 14 kJ/m2 reportaron una
reducción total en recuentos de mohos. En toronjil, perejil (García, 2013) y
paico (Charpentier, 2013) frescos tratados con 3.2 kJ/m2 y 6.0 kJ/m2, hubo
una ligera reducción en el recuento de mohos, mientras que en ortiga fresca
(Charpentier, 2013) tratada con 6.0 kJ/m2 se observaron resultados muy
parecidos a los obtenidos en la mezcla de hierbas irradiada con 6.5 kJ/m2,
en donde se vio una disminución de las colonias de mohos de 1 unidad
logarítmica. Se puede ver que a mayor dosis de radiación existe una mayor
disminución en el recuento de mohos.
45
4.1.4 LEVADURAS
En la Figura 9, se muestran los resultados del recuento de levaduras de los
diferentes tratamientos, en donde la muestra control presentó un recuento de
2.86 unidades logarítmicas, mismo recuento que presentó la muestra tratada
con 2.3 kJ/m2; la dosis de 4.1 kJ/m2 presentó un incremento de 0.11
unidades logarítmicas, por el contrario el recuento de la muestra tratada con
6.5 kJ/m2 presentó un descenso de 0.40 unidades logarítmicas. Las
muestras tratadas no presentaron diferencia significativa con respecto a la
muestra control.
a
a
a
3
a
Log UFC/g
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Control
2.3 kJ/m2
4.1 kJ/m2
6.5 kJ/m2
Dosis de radiación
Figura 9. Recuento de Levaduras de la mezcla para té compuesta por
toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
Letras diferentes indican diferencias significativas entre dosis de radiación (p<0.05; tukey = 0.895)
Beltrán et al. (2010) reportaron resultados similares en fresa, se observó una
disminución en el contenido de levaduras que va del 43% hasta el 78%, en
muestras irradiadas a 30, 40 y 50 cm durante 5, 7.5 y 10 minutos, sin
presentar diferencia significativa entre dosis ni alturas.
46
En lechuga (Suárez & Piñeros, 2013) también se vieron descensos en los
recuentos de levaduras en muestras irradiadas durante 5 y 15 minutos. Las
muestras tratadas con 15 minutos de exposición mostraron una reducción de
1.4 unidades logarítmicas aproximadamente, mientras que las muestras que
fueron irradiadas por 5 minutos presentaron una disminución de 0.4
unidades logarítmicas.
En perejil fresco irradiado con 3.2 kJ/m2 (García, 2013) se reportó una
disminución de 1 unidad logarítmica en el recuento de levaduras y en ortiga
fresca (Charpentier, 2013) tratada con 6.0 kJ/m2 se obtuvo una reducción de
0.8 unidades logarítmicas del recuento de levaduras. En toronjil fresco
(García, 2013) y en paico fresco (Charpentier, 2013) tratados con 6.0 kJ/m2,
se observó una ligera reducción en el recuento de levaduras correspondiente
a 0.1 y 0.2 unidades logarítmicas, respectivamente.
En el Anexo IV se observan los resultados del análisis microbiológico en las
placas Petrifilm.
4.2 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL EN LA MEZCLA DE
HIERBAS
En la Figura 10 se observan los resultados de los lotes analizados en
Octubre del 2012 y Marzo del 2013, en donde se observa que existe una
diferencia significativa entre ambos. El lote analizado en Octubre del 2012
presentó una capacidad antioxidante mayor que el lote analizados en Marzo
del 2013. En ambos lotes, se observó una disminución de la capacidad
antioxidante total en todas las muestras tratadas con relación a la muestra
control.
47
6,5
6
a
µmoles eq. trolox/g tej. seco
5,5
ab
bc
c
5
4,5
d
4
de
e
e
3,5
3
OCTUBRE 2012
2,5
MARZO 2013
2
1,5
1
0,5
0
Control
2.3 kJ/m2
4.1 kJ/m2
6.5 kJ/m2
Dosis de Radiación
Figura 10. Resultados de capacidad antioxidante total de la mezcla de
hierbas compuesta por Toronjil, Ortiga, Paico, y Perejil, control y tratadas
con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
Letras diferentes (a,b,c,d,e) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y tiempo de
almacenamiento (p<0.05; tukey = 0.287).
En el lote analizado en Octubre del 2012, las dosis de 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
presentaron una disminución de 0.36, 0.24 y 0.56 µmoles eq. trolox/g tejido
respectivamente con relación a la muestra control; las dosis de 2.3 y
6.5 kJ/m2 presentaron diferencia significativa con respecto al control. Las
muestras tratadas con 2.3, 6.5 y 4.1 kJ/m2 presentaron una reducción de
6.72%, 9.98% y 4.54% respectivamente, siendo ésta última la dosis que
afectó en menor proporción la capacidad antioxidante total de la mezcla de
hierbas.
En el lote analizado en Marzo del 2013 se encontraron resultados similares
pues con respecto a la dosis control las dosis de 2.3 y 6.5 kJ/m2 muestran
una disminución de 0.31 y 0.43 µmoles eq. trolox/g tejido y presentaron
48
diferencia significativa, de igual manera la dosis de 4.1 kJ/m2 presenta una
diferencia significativa con respecto a la muestra control con una reducción
de 0.18 µmoles eq. trolox/g de tejido. La muestra tratada con 2.3 kJ/m2
mostró una reducción de 7.31%, la muestra tratada con 6.5 kJ/m2 presentó
una disminución del 10.38% y la muestra tratada con 4.1 kJ/m2 fue la dosis
que menos redujo la capacidad antioxidante total de la mezcla de hierbas
con una disminución del 4.25%.
La disminución de la capacidad antioxidante de la mezcla de hierbas del lote
de Marzo del 2013 que fue almacenado 5 meses, pudo deberse a que sus
principios activos se degradaron durante el almacenamiento (Sharapin,
2000).
Se vieron resultados similares en repollo cortado mínimamente procesado
(Ruiz y col., 2010), las muestras irradiadas con UV-C presentaron
diferencias significativas con las muestras control, en donde se vio que la
capacidad antioxidante total disminuye en las muestras tratadas con 6 kJ/m 2
y 12 kJ/m2 antes de su almacenamiento. Así mismo, en hojas de espinaca
mínimamente procesadas tratadas con 4.54 kJ/m2, 7.94 kJ/m2 y 11.35 kJ/m2
se vio una disminución gradual de la capacidad antioxidante a lo largo de un
almacenamiento de 13 días, siendo más evidente en las hojas tratadas con
la dosis más alta (Artés-Hernández, 2009).
A diferencia de los resultados obtenidos, en toronjil y perejil frescos (García,
2013) irradiados con 3.2, 4.4 y 6.0 kJ/m2 se observó un aumento de la
capacidad antioxidante total; la dosis de 6.0 kJ/m 2 mostró un aumento de
47.82% en perejil y 36.36% en toronjil. En paico y ortiga frescos
(Charpentier, 2013) sometidos a una dosis de radiación de 6.0 kJ/m 2
presentaron un aumento de su capacidad antioxidante en un 29.58% y
34.62% respectivamente.
49
4.3 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE
POLIFENOLES EN LA MEZCLA DE HIERBAS
LOS
La aplicación de radiación UV-C incrementó la cantidad de polifenoles
totales en las muestras tratadas de la mezcla de hierbas preparada con
toronjil, ortiga, paico y perejil.
En la Figura 11 se observa que no existe diferencia significativa entre los
lotes analizados en Octubre del 2012 y en Marzo del 2013, con excepción de
la muestra tratada con 6.5 kJ/m2. Todas las muestras irradiadas presentan
un incremento en la cantidad de polifenoles totales en ambos lotes.
80
a
mg eq. ácido gálico/g tej. seco
70
ab
bcd
60
d
bcd
abc
ab
cd
50
40
OCTUBRE 2012
30
MARZO 2013
20
10
0
Control
2.3 kJ/m2
4.1 kJ/m2
6.5 kJ/m2
Dosis de Radiación
Figura 11. Resultados de polifenoles totales de la mezcla de hierbas
compuesta por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1
y 6.5 kJ/m2
Letras diferentes (a,b,c,d,) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y tiempo de
almacenamiento. (p<0.05; tukey = 6.368)
50
Con respecto a la muestra control, en el lote analizado en Octubre del 2012
las dosis de 2.3 y 6.5 kJ/m2 muestran un incremento de 3.80 y 2.56 mg
equivalente de ácido gálico/g tejido seco correspondiente al 6.19% y 4.17%
respectivamente y no presentaron diferencia significativa. Por otro lado la
dosis de 4.1 kJ/m2 muestra un incremento de 7.27 mg equivalente de ácido
gálico/g tejido seco correspondiente al 11.84% y presenta diferencia
significativa con relación a la muestra control.
En el lote analizado en Marzo del 2013, se observan resultados similares,
con respecto a la muestra control las dosis de 2.3 y 6.5 kJ/m2 muestran un
incremento de 3.78 y 1.96 mg equivalente de ácido gálico/g tejido seco
correspondiente al 6.80% y 3.53% y no presentan diferencia significativa.
Por el contrario la muestra tratada con 4.1 kJ/m2 muestra un incremento de
7.37 mg de equivalente de ácido gálico/g tejido correspondiente al 13.26%,
presentando una diferencia significativa con la muestra control.
Este incremento de la cantidad de polifenoles puede deberse a un
mecanismo de defensa ante una situación de estrés como es la irradiación
con UV-C, en donde se da una activación de reacciones enzimáticas,
estimulando la síntesis de enzimas como fenilalanina amonio-liasa (PAL) y
chalcona sintasa que da como resultado una mayor biosíntesis de fenoles,
ligninas y flanonoides (Springob et al., 2003; Jian, 2013).
La disminución de polifenoles entre las muestras de Octubre y Marzo puede
deberse a que aunque el período recomendado para almacenar las hojas y
flores secas es de 12 a 18 meses en un lugar fresco y seco con una mínima
exposición al aire y a la luz solar, algunas plantas pierden sus principios
activos más rápidamente (Sharapin, 2000).
En estudios realizados en arándano azul (Gallardo, 2013) tratado con UV-C
como tratamiento poscosecha, se vieron resultados similares en donde dosis
de 3 y 5 kJ/m2 indujeron el incremento de polifenoles. En lechuga fresca
51
reportaron que contenido de compuestos fenólicos aumentó 2.25 veces el
valor del control, con un tratamiento de 15 minutos y 7 lámparas (Suárez &
Piñeros, 2013). Se ha reportado que dosis de 4 a 14 kJ/m2 de radiación UVC aplicada a cabezas de brócoli aumenta la síntesis de fenoles totales
(Costa et al. 2006). Charpentier (2013) encontró un efecto benéfico en el
aumento de polifenoles en paico y ortiga irradiados con 3.2 kJ/m2, 4.4 kJ/m2
y 6,0 kJ/m2, al igual que García (2013) en toronjil y perejil irradiados con las
mismas dosis.
4.4 SELECCIÓN DE DOSIS ÓPTIMA
Según los resultados anteriormente obtenidos en capacidad antioxidante
total y contenido de polifenoles de la mezcla de hierbas secas, se seleccionó
la dosis de 4.1 kJ/m2 como la dosis óptima para realizar los análisis en el té
de hierbas, debido a que ésta fue la dosis que presentó la menor
disminución de capacidad antioxidante y
también presentó el mayor
incremento de polifenoles totales.
4.5 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL EN EL TÉ
LA
La capacidad antioxidante total del té no presentó diferencia significativa
entre los lotes de Octubre y Marzo, sin embargo las muestras irradiadas con
4.1 kJ/m2 de ambos lotes presentaron diferencias significativas con relación
a las muestras control como se muestra en la Figura 12.
52
4,00
3,50
c
bc
a
3,00
µmoles eq. Trolox/ml
ab
2,50
2,00
OCTUBRE 2012
1,50
MARZO 2013
1,00
0,50
0,00
Control
4.1 kJ/m2
Dosis de radiación UV-C
Figura 12. Resultados de capacidad antioxidante total del té compuesto por
toronjil, ortiga, paico, y perejil control y tratadas con 4.1 kJ/m2
Letras diferentes (a,b,c) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y tiempo de
almacenamiento (p<0.05; tukey = 0.229)
La muestra tratada en Octubre del 2012 presentó un incremento de 0.25
µmoles eq. trolox/ml que representa el 8.12% con relación al control; la
muestra tratada en Marzo del 2013 presentó un incremento de 0.25 µmoles
eq. trolox/ml con relación a la muestra control, esto representa el 8.81%. En
ambos lotes se vio un efecto de la radiación muy similar.
El toronjil, la ortiga, el paico y el perejil tienen diferentes compuestos
antioxidantes propios de cada hierba, además cuentan con aceites
esenciales que de acuerdo al resultado obtenido, aportarían de manera
significativa a la capacidad antioxidante total del té. Según resultados
obtenidos por Rusaczonek et al (2010), una infusión de toronjil presentó una
capacidad antioxidante total de 2.54 µmoles eq. trolox/ml, siendo ésta menor
en comparación con la capacidad antioxidante total del té hecho con la
53
mezcla de hierbas irradiada e incluso menor en comparación con la muestra
control.
Muñoz et al. (1999), analizaron la capacidad antioxidante de infusiones de
manzanilla, hierba luisa y hierbabuena. Los resultaron fueron 0.56 µmoles
eq. trolox/ ml para manzanilla y 0.66 µmoles eq. trolox/ ml para hierba luisa,
5 y 4.5 veces menor que el té de hierbas respectivamente; la infusión de
hierbabuena fue 1.7 veces menor que el té de hierbas con 1.65 µmoles eq.
trolox/ml. Comparando estos resultados con los obtenidos en el té elaborado
con la mezcla de hierbas irradiada, se observa que éste posee una
capacidad antioxidante superior.
4.6 EFECTO DEL TRATAMIENTO
POLIFENOLES EN EL TÉ
UV-C
SOBRE
LOS
90
mg eq. ácido gálico/ ml muestra
80
a
b
a
b
70
60
50
OCTUBRE 2012
40
MARZO 2013
30
20
10
0
Control
4.1 kJ/m2
Dosis de Radiación
Figura 13. Resultados de polifenoles totales del té compuesto por Toronjil,
Ortiga, Paico, y Perejil, control y tratadas con 4.1 kJ/ m2
Letras diferentes (a,b) indican diferencias significativas entre tratamientos y tiempo de
almacenamiento (p<0.05; tukey = 4.106)
54
En los resultados de la Figura 13, se observa que la radiación UV-C
aumenta la cantidad de polifenoles totales y que este incremento se
mantiene en el té elaborado con la mezcla irradiada con 4.1 kJ/m2; esta
dosis presentó un incremento del 10.23% en la muestra analizada en
Octubre y 13.82% en la muestra analizada en Marzo, con respecto a la
muestra control, sin presentar diferencia significativa entre las muestras de
Octubre y Marzo.
Al observar la Figura 13, se distingue un efecto benéfico en los polifenoles
totales del té, en donde se observa que la dosis de 4.1 kJ/m2 produjo un
incremento de 7.28 y 9.6 mg equivalente de ácido gálico / ml en el lote de
Octubre del 2012 y de Marzo del 2013 respectivamente, presentando
diferencia significativa con respecto a la muestra control.
La cantidad de polifenoles obtenidos en el té es mayor que la que fue
obtenida con el extracto cetónico debido a que el agua tiene una mayor
polaridad y una mayor constante dieléctrica, por lo que solubiliza más
compuestos fenólicos que la acetona (Beltrán et al., 2013).
Comparando el té de toronjil, ortiga, paico y perejil con una infusión de
manzanilla (Muñoz et al., 2012), la cantidad de polifenoles es 65.11 mg
equivalente de ácido gálico/ml similar a la cantidad de polifenoles de la
muestra control del té analizado que fue 70.4 mg equivalente de ácido
gálico/ml; sin embargo en comparación con la muestra tratada de té existe
una diferencia de 13.75 mg equivalente de ácido gálico/ml, que representa
un aumento del 7.51%. En infusiones de hierba luisa, Muñoz et al. (2012)
reportaron 72.48 mg equivalente de ácido gálico/ml, resultados próximos a la
muestra irradiada 78.85 mg equivalente de ácido gálico/ml, siendo un 8.07%
mayor el té de hierbas tratadas con 4.1 kJ/m2 a la infusión de hierba luisa.
55
Esto lleva a plantear que el té de la mezcla de hierbas, tiene un gran poder
antioxidante
debido
a
su
contenido
de
polifenoles,
representado
principalmente por polifenoles solubles en agua, aunque según Lee et al.
(2000) no se puede descartar que existan otras sustancias que contribuyan
también a su actividad antioxidante, como los aceites esenciales.
En infusiones de menta y hierbabuena (Rodríguez et al., 2006), se han
identificado flavonoides como luteolina y apigenina, estos compuestos tienen
una gran capacidad para eliminar radicales libres, e incluso a bajas
concentraciones puede provocar un efecto manifiesto. Estos flavonoides se
encuentran también en el toronjil (que se encuentra en mayor proporción en
la mezcla) y en el perejil. También se identificó ácido rosmarínico en
infusiones de albaca y menta, que es un polifenol soluble en agua y al que
se le ha atribuido una actividad antioxidante mayor a la vitamina E
(Rodríguez et al., 2006), es uno de los principales polifenoles que contiene el
toronjil en su composición química.
56
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
La
radiación
UV-C
tiene
un
efecto
germicida
sobre
los
microorganismos presentes en la mezcla seca de toronjil (Melissa
officinalis), perejil (Petroselinum sativum), ortiga (Urtica dioica) y paico
(Chenopodium ambrosioides), siendo la dosis de 6.5 kJ/m2 la que
presentó una mayor reducción de las unidades logarítmicas; en
aerobios mesófilos el descenso fue de 3.37%, en mohos fue de
32.86% y en levaduras tuvo una disminución del 13.99%. En el caso
de coliformes totales las unidades logarítmicas se incrementaron un
9.89% con respecto a la muestra control.
El lote de la mezcla de hierbas secas analizado en Octubre presentó
mayor capacidad antioxidante que el lote analizado en Marzo; se
observó una disminución de la capacidad antioxidante total en todas
las muestras tratadas con relación a la muestra control de ambos
lotes. Por otro lado todas las muestras irradiadas de la mezcla de
hierbas secas presentaron un incremento en la cantidad de
polifenoles, ambos lotes no presentaron diferencia significativa entre
sí. La dosis óptima seleccionada fue 4.1 kJ/m 2, debido a que ésta
dosis presentó la menor disminución de la capacidad antioxidante
(4.32%) y el mayor incremento de contenido de polifenoles en la
mezcla de hierbas secas (12.54%).
El té elaborado con la muestra tratada con 4.1 kJ/m2 presentó un
incremento de 8.47% de la capacidad antioxidante total. Entre ambos
lotes no se vio una diferencia significativa, sin embargo el lote de
Octubre presentó una capacidad antioxidante mayor que el lote de
Marzo. Asimismo el té preparado con la mezcla de hierbas secas
tratada con 4.1 kJ/m2 presentó un incremento del 12.03% en el
57
contenido de polifenoles; no se vio una diferencia significativa entre
ambos lotes.
A pesar de que el extracto etanólico de la mezcla tratada con UV-C
mostró una leve disminución de su capacidad antioxidante, el extracto
acuoso (té) elaborado con hierbas irradiadas, mostró un incremento
de su capacidad antioxidante y además presentó mayor contenido de
polifenoles que el extracto cetónico, reafirmando un resultado positivo
para los consumidores de este tipo de bebidas que además de tener
propiedades medicinales combaten el estrés oxidativo del organismo.
El tiempo de almacenamiento influyó en la cantidad de polifenoles y
en la capacidad antioxidante de la mezcla de hierbas, en donde se vio
una disminución en el lote de Marzo del 2013 que fue almacenado 5
meses, debido a que sus principios activos van degradándose con el
paso del tiempo.
5.2 RECOMENDACIONES
Realizar estudios con lámparas UV de mediana presión para analizar
su efecto en polifenoles y capacidad antioxidante de frutas y
vegetales, ya que estas lámparas emiten longitudes de onda más
amplias causan daños en el ADN y en enzimas y proteínas, lo que
impide la reparación microbiana.
Realizar estudios posteriores sobre la asimilación de polifenoles en el
organismo ya que no todos los polifenoles suministrados son
metabolizados, así se tendría un resultado mucho más real de su
beneficio para la salud.
En comparación con los resultados obtenidos por Charpentier (2013)
en paico y ortiga frescos, y por García (2013) en toronjil y perejil
58
frescos, se obtiene un mejor resultado en el incremento de la
capacidad antioxidante total irradiando a las hierbas en fresco. Es por
esto que se recomienda evaluar la capacidad antioxidante total y el
contenido de polifenoles en hierbas irradiadas y posteriormente
sometidas a un proceso de secado, ya que este proceso también
provoca una situación de estrés en la planta generando compuestos
fenólicos como respuesta.
59
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69
ANEXOS
ANEXO I
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Molienda de hierbas
Elaboración de la mezcla
70
Peso de las hierbas trituradas
Muestras
71
ANEXO II
EQUIPOS
Radiómetro
Cámara de Radiación
72
ANEXO III
TRATAMIENTO CON LUZ UV-C
Irradiación de muestras
Muestras irradiadas
73
ANEXO IV
ANALISIS MICROBIOLÓGICO
Análisis de Mohos y Levaduras
74
Análisis de Aerobios Mesófilos Totales
75
Análisis de Coliformes Totales
76
ANEXO V
ELABORACIÓN DEL TÉ DE HIERBAS
Filtración de muestras de té
Muestras control de té
77
ANEXO VI
ANALISIS DE POLIFENOLES TOTALES
Filtrados de los Cartuchos Oasis
Soluciones patrones para la elaboración de la curva de calibración
de Ácido Gálico
78
ANEXO VII
TABLAS DE RESULTADOS
Resultados microbiológicos de la mezcla de hierbas para té compuesta por
toronjil, ortiga, paico y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
Análisis
Control
Log UFC/g
2.3 kJ/m2
Log UFC/g
4.1 kJ/m2
Log UFC/g
6.5 kJ/m2
Log UFC/g
Aerobios Totales
4.45a
4.43a
4.53a
4.30a
E. coli
2.83a
2.91a
3.00a
3.11a
Mohos
2.83a
3.06a
2.23a
1.90a
Levadura
2.86a
2.86a
2.97a
2.46 a
Letras minúsculas diferentes (a,b,) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y tiempo
de almacenamiento (p<0.05)
Resultados de capacidad antioxidante total de la mezcla de hierbas para té
compuesta por toronjil, ortiga, paico y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y
6.5 kJ/m2
TRATAMIENTO
OCTUBRE 2012
(µmol trolox/g tej. seco)
MARZO 2013
(µmol trolox/g tej. seco)
Control
5.51a ± 0.18
4.24d ± 0.11
2.3 kJ/m2
5.14bc ± 0.24
3.93de ± 0.15
4.1 kJ/m2
5.26ab ± 0.22
4.06e ± 0.19
6.5 kJ/m2
4.96c ± 0.22
3.80e ± 0.13
Letras minúsculas diferentes (a,b,c,d,e) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y
tiempo de almacenamiento (p<0.05; tukey = 0.287)
79
Resultados de polifenoles totales de la mezcla de hierbas para té compuesta
por toronjil, ortiga, paico y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2
TRATAMIENTO
OCTUBRE 2012
(mg eq. ácido gálico/g
tej. seco)
MARZO 2013
(mg eq. ácido gálico/g
tej. seco)
Control
61.38bcd ± 4.66
55.60d ± 3.38
2.3 kJ/m2
65.18ab ± 2.60
59.38bcd ± 5.05
4.1 kJ/m2
68.65a ± 3.66
62.97abc ± 2.58
6.5 kJ/m2
63.94ab ± 6.34
57.56cd ± 4.80
Letras minúsculas diferentes (a,b,c,d) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y
tiempo de almacenamiento (p<0.05; tukey = 6.368)
Resultados de capacidad antioxidante total del té de hierbas compuesto por
toronjil, ortiga, paico y perejil, control y tratadas con 4.1 kJ/m2
TRATAMIENTO
OCTUBRE 2012
(µmol trolox/ml)
MARZO 2013
(µmol trolox/ml)
Control
3.02bc ± 0.15
2.85a ± 0.07
4.1 kJ/m2
3.27c ± 0.23
3.10ab ± 0.23
Letras minúsculas diferentes (a,b,c) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y tiempo
de almacenamiento (p<0.05; tukey = 0.229)
Resultados de polifenoles totales del té de hierbas compuesto por toronjil,
ortiga, paico y perejil, control y tratadas con 4.1 kJ/m2
TRATAMIENTO
OCTUBRE 2012
(mg eq. ácido
gálico/ml)
MARZO 2013
(mg eq. ácido
gálico/ml)
Control
71.18b ± 1.60
69.61b ± 4.17
4.1 kJ/m2
78.46a ± 1.36
79.23a ± 4.42
Letras minúsculas diferentes (a,b) indican diferencias significativas entre dosis de radiación y tiempo
de almacenamiento (p<0.05; tukey = 4.106)
80