identificación y cuantificación de colorantes naturales

IDENTIFICACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE COLORANTES NATURALES
EN CINCO ESPECIES VEGETALES NATIVAS
RESUMEN
El objetivo de este proyecto fue caracterizar las propiedades colorantes y tintóreas de cinco
especies nativas, la corteza de Palo de sangre (Bocconia arborea Wat), Nance (Byrsonima
crassifolia (L). HBK) y Palo de pito (Erythrina berteroana Urban), rizoma de Zarzaparrilla,
(Smilax domingensis Willd.) y la hierba Pericón (Tagetes lucida Cav.). La metodología
incluyó colecta, identificación botánica, extracción y caracterización fitoquímica,
cuantificación de flavonoides y prueba de estabilidad comparando con aquellos utilizados por
la industria como colorantes de cosméticos y tintes en fibras.
De acuerdo a los resultados obtenidos, el extracto de B. crassifolia corteza presentó el mayor
rendimiento de extracción (60%). En todos los extractos se observaron flavonoides y
compuestos fenólicos, el extracto de T. lucida presentó el mayor porcentaje (0.3%) de
flavonoides totales expresados en quercetina.
Se demostró que los extractos de las 5 plantas nativas, son efectivas para ser utilizadas como
tintes en textiles y colorantes en cosméticos, además pueden proveer al cosmético otras
propiedades como antioxidantes y/o preservantes.
Se determinó una marcada diferencia en el estimado de costos de producción de los colorantes
naturales y el precio de venta de los sintéticos pero por las restricciones de uso, efectos
adversos y toxicidad se justifica el uso de los colorantes naturales.
De acuerdo a los resultados de estabilidad los extractos de B. arborea, T. lucida y E.
berteroana podrían utilizarse para colorear sistemas alimentarios o cosméticos a pH 3. El
extracto de S. domingensis y E. berteroana, presentó el pH óptimo a 4. El extracto menos
estable fue el B. crassifolia.
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ABSTRACT
The aim of this research was to characterize the colorant and dyeing properties of five native
species, the bark of Palo de sangre (Bocconia arborea Wat), Nance (Byrsonima crassifolia
(L). HBK) and Palo de pito (Erythrina berteroana Urban), the rhizome of Zarzaparrilla
(Smilax domingensis Willd.) and the herb Pericón (Tagetes lucida Cav.). The methodology
included in-site collection, botanical identification, phytochemical extraction and
characterization, quantitation of flavonoids, and color stability, comparing them with those
used by industry as cosmetic colorants and fiber dyes.
Results show that B. crassifolia extract showed the higher extraction yield (60%). In all the
extracts, flavonoids and phenolics were found; T. lucida extract showed the higher
concentration of flavonoids (0.3%) expressed as quercetin.
It was demonstrated that the five species were effective as fiber dye and cosmetic colorant,
providing also a possible role as anti-oxidants and preservatives. It is evident the difference
between estimated production cost from natural dyes and the sale price of synthetic colorants,
but the use restrictions, adverse effects and toxicity of the synthetic ones, justify the use of
natural colorants.
According to stability results, the extracts from B. arborea, T. lucida and E. berteroana could
be used as natural colorants for food and cosmetics at pH 3. Extract from S. domingensis and
E. berteroana, showed better stability at pH 4. Least stable extracts was B. crassifolia.
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PARTE I
I.1
INTRODUCCIÓN
Guatemala es un país con gran diversidad biológica y cultural, su flora es muy variada, e
incluye especies provenientes de la masa continental del norte y especies neotropicales del sur.
Esta diversidad permite tener algunas plantas nativas de la región mesoamericana, a las que se
les atribuyen diversas propiedades y usos, pero que no están lo suficientemente estudiadas
para ser aprovechadas al máximo.
Derivado de la riqueza natural, los productos extraídos de ésta, podrían ser procesados dentro
del país para darles un valor agregado. Una industria local que los utilice como materia prima
podría representar un incentivo para incrementar la producción en el mercado nacional y
expandirse al mercado internacional, tal es el caso de los colorantes naturales.
Las plantas utilizadas como colorantes se dividen en varios grupos: Colorantes naturales,
tintes naturales y pigmentos naturales. Los colorantes naturales son productos que se
adicionan a los alimentos para proporcionarles un color en específico y hacerlos más
agradables a la vista. Los tintes naturales se usan para teñir telas, madera y cuero. Finalmente,
los pigmentos naturales son los compuestos responsables del color visible de una planta;
además de ser utilizados por la industria farmacéutica y cosmética.
Los tintes son sustancias, ya sea naturales o químicas que sirven para teñir fibras vegetales o
animales; y los mordientes son sustancias que fijan el color a las fibras.
La tinción con tintes y mordientes naturales fue la forma de poner color a los textiles, hasta
que a mediados del siglo XIX aparece el primer colorante artificial. A partir de esto la creación
de nuevos tintes, mas baratos y con mejores resultados fue sustituyendo a los tintes naturales.
A la par de la síntesis de tintes químicos fue también posible crear mordientes químicos
sintéticos que reemplazaron a los mordientes naturales por las mismas razones por lo que
fueron reemplazados los tintes naturales.
La introducción de productos sintéticos al mercado, provocó un abaratamiento de la
producción, pero con el paso del tiempo, la ineficacia del manejo de los desechos ha
provocado también grandes niveles de contaminación. Debido a la preocupación de algunos
consumidores, el interés por consumir productos orgánicos se convirtió inclusive en una moda.
Actualmente, el mundo se ve invadido por una tendencia ecológica o protección del medio
ambiente, lo que está cambiando muchos patrones de comportamiento, incluyendo las
corrientes de la moda y así se habla de la “ecología en el vestir” o de los “ecotextiles”, en esta
moda ecológica se contempla entre otros requisitos, el teñido con tintes naturales.
El uso de sustancias provenientes de la naturaleza, han tomado auge, tal es el caso de los
cosméticos naturales o verdes, donde todos las materias primas involucradas son de origen
vegetal, o los llamados fitocosméticos que incluyen dentro de su formulación 1 o más
componentes de origen vegetal. Es por ello que en años recientes se ha renovado el interés en
colorantes naturales por las limitaciones en el uso de algunos colorantes sintéticos en
alimentos, medicamentos y en productos cosméticos debido a su toxicidad. Son frecuentes las
denuncias por el uso de colorantes no adecuados en estos productos de uso humano. Esto ha
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originado un considerable interés mundial en el desarrollo de los colorantes naturales. Un
indicativo de ello, es el número y distribución de las patentes reportadas a nivel mundial, en
los últimos cinco años de un total de 427 patentes 356 están referidas a colorantes naturales y
71 a colorantes sintéticos.
En Guatemala esta tendencia ha motivado, a instituciones, industrias y comunidades a rescatar
e introducir actividades artesanales con énfasis en productos artesanales como la elaboración
de productos y textiles teñidos con tintes naturales y la investigación de pigmentos y
colorantes vegetales en alimentos y cosméticos, ya que los sintéticos representan un riesgo
para la salud del consumidor.
La presente investigación tuvo como objetivo la detección de cinco especies vegetales nativas
que presentaron colorantes naturales que no habían sido investigados previamente y que
presentaron dentro de su composición compuestos fenólicos; que por la composición química
reportada en la literatura, constituyen un potencial en la industria farmaceútica, alimenticia y/o
cosmética, especialmente como colorantes, tintes, pigmentos y/o antioxidantes, por lo que se
realizó la extracción a partir de la droga vegetal, se caracterizó químicamente, se cuantificó y
se evaluó la estabilidad, comparándolos con colorantes utilizados en las diferentes industrias,
se realizaron pruebas de coloración en cosméticos y de tinción en fibras.
En esta forma, se obtuvo información básica y aplicada que se espera pueda ser aprovechada
por grupos de investigación multidisciplinarios; para el desarrollo de nuevos productos dentro
de una visión de sostenibilidad, escalamiento productivo y desarrollo de tecnología apropiada
para la explotación sostenible de los recursos nativos.
En el presente estudio se identificaron en las cortezas de Palo de sangre (B. arborea), Nance
(B. crassifolia) y Árbol de pito (E. berteroana); en el rizoma de Zarzaparrilla (S.
domingensis) y planta entera de Pericón (T. lucida) pigmentos vegetales tales como
flavonoides, cumarinas, taninos, los cuales demostraron potencial como colorantes y tintes
vegetales. Se demostró que los extractos de las 5 plantas nativas, son efectivas para ser
utilizadas como tintes y colorantes en cosméticos y además pueden proveer al cosmético otras
propiedades propias de cada planta dependiendo de su composición química y actividad
farmacológica.
Según los resultados obtenidos en el estimado de costos de producción de los colorantes
naturales y el precio de venta de los colorantes sintéticos disponibles en el mercado, se
observa una marcada diferencia, siendo más costosos los colorantes naturales. Sin embargo la
mayoría de colorantes artificiales posee restricciones de uso y algunos se encuentran
restringidos a productos específicos por los efectos adversos y toxicidad que presentan aún en
bajas cantidades; por lo que se justifica la sustitución de los colorantes sintéticos por los
colorantes naturales a pesar de que se puedan incrementar los costos de producción.
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I.2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA (Antecedentes y Justificación del trabajo de
investigación)
I.2.1
Antecedentes
Colorantes Naturales de Origen Vegetal:
Los colorantes están presentes en casi todas las plantas, de estos, unos son producidos
directamente por la actividad fisiológica de las plantas, mientras que otros son producto de
transformaciones artificiales de sustancias de procedencia vegetal.
Los que se encuentran ya formados en la naturaleza, suelen estar disueltos o formando
depósitos granulares en las células superficiales de las plantas. Los colorantes vegetales se
encuentran mayormente concentrados en las vacuolas celulares de un sinnúmero de plantas, en
donde a su vez sin encontrarse en estado puro, se asocian con otros principios como aceites,
resinas, y en particular con los taninos que son de carácter astringente (Lock, 1997).
Los pigmentos son el resultado de procesos muy complejos logrados a través de la acción
fotosintética de las partes verdes de la planta mediante síntesis. Entre estos tenemos a los
derivados: Carotenoides, clorofílicos, antociánicos y flavónicos (Lock, 1997).
Estos colorantes eran los que hasta principios de siglo utilizaban las industrias textiles y que
fueron sustituidos paulatinamente por los colorantes orgánicos artificiales. Como ejemplo
tenemos la hematoxilina, el achiote y el añil.
Los colorantes son sustancias químicas capaces de dar color a los cuerpos. Se pueden
clasificar por su estructura química, por el método de aplicación o por su utilización. La
clasificación por estructura química se funda en las teorías básicas del color y en el concepto
de grupos cromóforos.
Los cromóforos son grupos funcionales que producen color en
compuestos orgánicos. Los auxocromos son grupos funcionales que modifican el color
producido por el cromóforo.
Las plantas utilizadas como colorantes se dividen en varios grupos: Colorantes naturales,
tintes naturales y pigmentos naturales. Los colorantes naturales son productos que se
adicionan a los alimentos para proporcionarles un color en específico y hacerlos más
agradables a la vista. Los tintes naturales se usan para teñir telas, madera y cuero. Finalmente,
los pigmentos naturales son los compuestos responsables del color visible de una planta;
además de ser utilizados por la industria farmacéutica (Lock, 1997).
Producción:
Con respecto a los colorantes naturales, en el ámbito internacional son pocos los que se
comercializan, entre las especies vegetales más usadas se citan las siguientes: Bixa orellana,
cuya producción anual se estima en alrededor de 10,000 toneladas; Lawsonia inermis y
Haematoxylum campechianum, ésta última especie nativa de las regiones tropicales de
México.
Los colorantes que tienen mercado en la industria textil son derivados de las siguientes
especies: Acacia farnesiana, Reseda luteola y Juglans sp. Otros colorantes de uso local o
regional son los obtenidos de Arctostaphylos nochistlanensis, Monnina schlechtenda y
Quercus sp. (Lock, 1997).
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Aprovechamiento:
Los colorantes extraídos de plantas e industrializados a través de un simple beneficio
proporcionan la materia prima de colores base. En el caso de México el más popular es el
derivado de la flor de muerto (Tagetes erecta), del cual es el principal productor en el ámbito
mundial. Aunque, existen otras especies con cierta popularidad como: Palo de sangre
(Bocconia arborea) de cuyas cápsulas (frutos) se obtiene un colorante amarillo con mercado
internacional; el follaje de Reseda luteola se emplea para la extracción de un tinte muy
apreciado en la industria textil.
El mercado demandante de colores vegetales corresponde a los países industrializados,
principalmente Estados Unidos, Canadá, Japón y los integrantes de la Unión Europea
(Zamora, 2001).
Colorantes Vegetales que se utilizan actualmente:
ƒ
Rojo de Chica:
Materia colorante roja que se obtiene por fermentación de las hojas de Bignonia chica HBK.
Arrabidaea chica. Nombres comunes en Panamá: chica (Guaymí) digó, chisná, bejuco nimi,
magueb (Cuna).
La planta es muy abundante en América tropical y se conoce de sus propiedades tintoriales
desde épocas lejanas. El colorante sirve para teñir todo tipo de fibras y objetos artesanales y
los indígenas lo utilizan como pintura corporal y como remedio para las picadas de mosquito.
En la parte norte de Panamá (Chiriquí, Veraguas y Coclé) se identificaron tres especies de esta
planta.
Este colorante también es la base para teñir de negro las fibras. Esto se logra enterrando
durante un día, la fibra ya teñida de rojo en barro de lugares pantanosos, o ribera de ríos donde
haya mucha acumulación de materia vegetal en descomposición.
ƒ
Amarillo de Cúrcuma:
Nombre químico: Curcumina. Se encuentra en la raíz de la Curcuma longa L.
Nombres comunes: cúrcuma, camotillo, yuquilla. El cultivo de esta planta originaria del Sur
de Asia, se extendió en los siglos pasados a los países de la zona tropical, en atención a su alto
rendimiento en la producción de principios colorantes, y también como especia alimenticia
pues se usa en la preparación de mostaza y como ingrediente básico del curry. Se reportan
también usos medicinales (diurético, anti-diarreico y antiinflamatorio), como repelente contra
insectos, y en la elaboración del papel de cúrcuma para indicador en laboratorios. En Costa
Rica está en estudio su industrialización para la obtención de colorantes para alimentos.
ƒ
Bixina:
Se encuentra en la pasta colorante llamada achiote procedente del arbusto llamado Bixa
orellana L., que es originario de las regiones tropicales de América. Su cultivo se ha
extendido desde hace mucho tiempo a todos los países tropicales hasta Polinesia y
Madagascar. Se ha encontrado en sepulturas antiguas del Perú.
Es un ácido carboxílico carotenoide y tiene sabor insípido, por lo que es adecuado para dar
color a las comidas, arroz, margarinas, quesos y bebidas en general, contribuyendo de esta
forma a la dieta humana. Además se usa en productos cosméticos con el mismo fin. También
se incluye en la dieta de aves de corral para mejorar la coloración de la yema del huevo.
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Desde la época colonial se reporta la costumbre indígena de untarse la cara y el cuerpo con la
pasta de achiote para colorearlo:
Todavía se utiliza entre los chocoes, cunas y guaymíes con el fin de pintarse el cuerpo. Les
gusta contrastar el rojo con el colorante azul de la jagua (Genipa oblongifolia R. et. P.).
Además también se utiliza para colorear las fibras vegetales con que las mujeres guaymíes
tejen las chácaras y los chocoes pintan las maderas de Balso talladas por ellos.
Dentro de la artesanía de consumo guatemalteco, es característica la costumbre de colorear el
arroz, la gallina, la masa de maíz de los tamales y el puerco frito seco, con achiote.
También se le utiliza mezclada con el colorante de la "chica", para obtener un rojo-naranja o
se usa sola para teñir de naranja, hirviendo la fibra junto con el colorante. También puede
teñirse por contacto directo de la pasta sobre la fibra, aunque de esta forma el color no tiene
mucha duración.
Para las comidas la técnica de extracción consiste en calentar la semilla en aceite por 15
minutos, pasando después la mezcla por un colador para separar la semilla. El sedimento es
aceitoso y este es lo que se utiliza para mezclar con los alimentos y darles color (Zamora,
2001; Ibarhim, 2000).
Colorantes Antociánicos:
Las antocianinas son un grupo de pigmentos rojizos, solubles en agua, ampliamente
difundidos en el reino vegetal. Numerosas frutas, vegetales, flores y raíces deben sus
atractivos colores a este tipo de compuestos, presentes en la savia de las células. Su acusado
color rojo, hizo surgir interés por su estructura química. Actualmente se conocen bastante
bien las estructuras del grupo de las antocianinas, pero no tanto la fisicoquímica de los
pigmentos complejos y de sus reacciones de degradación.
El término antocianina se aplica para el glicósido y el de antocianidina para la aglicona. Las
antocianinas están basadas químicamente en una única estructura aromática, aquella de la
cianidina y todas se consideran derivadas de ella por adición o sustracción de grupos
hidroxilo, por mutilación o por glicosidación. Las antocianinas son derivados del catión
flavilio básico. Un pigmento antociánico generalmente compuesto por un aglicón (una
antocianidina) esterificada por uno o más azucares, rara vez se encuentran aglicoles libres en
los alimentos, excepto como componentes en trazas, de las reacciones de degradación.
Las antocianinas están consideradas dentro del grupo de los flavonoides, ya que poseen el
esqueleto característico C6-C3-C6 y el mismo origen biosintético, pero difieren en que
absorben fuertemente en la región visible del espectro por su alto grado de conjugación.
Las antocianinas son pigmentos naturales no tóxicos, solubles en agua, que desarrollan gran
variedad de colores que van desde el naranja al azul, también presentan propiedades
antioxidantes benéficas para la salud. Son insolubles en agua y se solubilizan reduciéndolos en
un medio alcalino. Bajo la adición de hidrosulfito de sodio, en presencia de hidróxido de
sodio. De esta manera se forma un leuco-éster. Estos compuestos tienen gran afinidad hacia
la fibra textil. Se tiñe a una temperatura de aproximadamente 60ºC durante 45 min. Cuando
se encuentra sobre la fibra, el colorante se oxida con agua pura o con algún agente oxidante,
como peróxido de hidrógeno y se transforma de esta forma en pigmento insoluble.
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Las antocianinas como pigmentos naturales inocuos tienen considerable potencia en la
industria alimenticia pero, a diferencia de los pigmentos rojos sintéticos que se utilizan
actualmente, las antocianinas no son estables especialmente en soluciones neutras y alcalinas,
ocurriendo fácilmente cambios durante el procesamiento crudo y el almacenaje, los que se
manifiestan en la pérdida del color, oscurecimiento del producto y formación de precipitados
en los extractos. Por tal motivo su uso se prefiere a pH ácido como en una gran cantidad de
las bebidas comerciales (Lock, 1997; Gómez, 2006).
Son también sensibles a las variaciones de pH, a pH 3 el pigmento está presente como sales
de flavilio de color rojo, a pH 8 es de color violeta y a pH 11 de color azul. Estudios recientes
reportan que el color de las antocianinas se hace resistente a las variaciones de pH cuando se
encuentran como productos de condensación con catequizas en presencia de aldehídos, siendo
estos últimos casos de mayor valor como agentes de coloración de alimentos.
Las antocianinas juegan un rol importante en la producción de vinos, siendo la fuente
comercial más antigua de antocianina, la enocianina, extracto coloreado frecuentemente
extraído de las uvas, originalmente fue utilizada para intensificar el color de los vinos, pero en
los últimos años ha encontrado aplicaciones como colorante de alimentos. Asimismo se está
haciendo importante la extracción de antocianinas de otras fuentes naturales como el maíz
morado, la col, el camote y los rábanos.
El contenido total de antocianinas en las plantas varía dependiendo de factores como: Especie,
variedad, estado fisiológico de la planta, posición del fruto en la planta y aplicación de
productos químicos, etc. Se consideran que tienen como función en la planta el ser atractores
de insectos para los procesos de polinización y diseminación de las semillas.
Aunque la literatura reporta más de 250 antocianinas, se hace necesaria una mayor
investigación para darles un mejor uso y sean más competitivas como alternativas viables a los
colorantes sintéticos hoy en uso.
Hay seis antocianidinas (agliconas de antocianinas) comunes, siendo la cianidina la más
común y responsable del color magenta, los colores rojo-naranja se deben a al perlargonidina
(con un grupo hidroxilo menos que la cianidina), mientras que los colores violeta y azul a la
delfinidina (con un grupo hidroxilo más). También son comunes tres metil-ésteres: peonidina,
derivada de la cianidina, petunidina y malvidina, basadas en la delfinidina. Cada una de las
seis antocinidinas ocurre con unidades de azúcar, la variación está en el tipo de azúcar, del
número y de la posición en los que están unidos. Entre los monosacáridos comunes podemos
mencionar a la glucosa, galactosa, ramnosa, xilosa y arabinosa y como disacáridos a la
rutinosa, sambubuiosa, soforosa, gentibiosa y tirosa.
Basadas en su glicosidación, pueden clasificarse como 3-monoglicósidos, 3-biósidos, 3,5diglicósidos y 3,7-diglicósidos, siendo estos últimos menos comunes. Si hubiera tres unidades
de azúcar, las tres pueden estar en posición 3, o dos en posición 3 y una en 5. Únicamente un
pigmento ha sido reportado con más de tres unidades de azúcar.
Las antocianinas aciladas están siendo descritas con mayor frecuencia en los últimos años, con
sustituyentes alifáticos, aromáticos y azúcares; siendo los principales grupos acilantes los
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ácidos fenólicos como p-coumarico, caféico, ferúlico o sináptico y algunas veces los ácidos
acético, masónico y p-hidroxibenzoico; entre ellos se encuentran preferentemente en el azúcar
del C-3 (Lock, 1997).
Colorantes Flavónicos:
Son compuestos polifenólicos caracterizados por una estructura química basada en un
esqueleto C6-C3-C6, esto es un anillo bencénico unido a una cadena propánica y esta a su vez
a otro anillo bencénico. Dependiendo del grado de saturación y patrón de sustitución de
grupos funcionales en la estructura base, se da lugar a flavonoides con designaciones comunes
como flavanoles, flavonas, chalconas, auronas, isoflavonoides, etc., así como a sus derivados
glicosidados que portan moléculas de azúcares e incluso derivados ácidos de azúcares. Suelen
encontrarse también parcialmente polimerizados dando lugar a dímeros, trímeros, etc., hasta
formar complejos multienlazados como los taninos condensados.
Estos compuestos se encuentran de manera natural en los alimentos, particularmente en los
vegetales. En general el sabor que aportan a los alimentos suele ser amargo llegando incluso a
provocar sensaciones de astringencia dependiendo de lo condensados que sean los taninos. El
sabor puede variar dependiendo de las sustituciones presentadas en el esqueleto llegando
incluso a usarse como edulcorantes cientos de veces más dulces que la glucosa.
Los flavonoides se emplearon durante mucho tiempo como colorantes de lana y actualmente
se usan en la conservación de grasas o jugos de fruta por las propiedades antioxidantes de
algunas polihidroxiflavonas. Los glucósidos de dihidrochalconas se utilizan como
edulcorantes.
La acción farmacológica es también extensa y variada son bien conocidas sus actividades
contra la fragilidad capilar (bioflavonoides), dilatadores de las coronarias (proantocianidinas),
espasmolítica (glicósidos de apigenina), antihepatotóxica, colerética y diurética.
Actúan como antioxidantes, limitan la acción de los radicales libres (oxidantes) reduciendo el
riesgo de cáncer y enfermedades cardíacas, mejoran los síntomas alérgicos y de artritis,
aumentan la actividad de la vitamina C, refuerzan los vasos sanguíneos, bloquean la
progresión de las cataratas y la degeneración macular, evitan las tufaradas de calor en la
menopausia y combaten otros síntomas.
Tienen actividades biológicas con propiedades diversas como antimicrobianas,
anticancerígeno, antimutagénicos. Algunas isoflavonas lipófilas, están dotadas de propiedades
estrogénicas. La hidrogenación de las chalconas del limón, da derivados azucarados
empleados como edulcorantes (Lock, 1997).
Materiales para teñir y teñiduras:
La literatura sobre el tema del tejido en los altiplanos es sumamente escasa. La única obra
específica al respecto es Guatemala Textiles. Otras referencias sobre los tejidos de los
altiplanos se hallan dispersas en diferentes categorías: informes respecto del traje y tejido,
como expresión cultural enmarcada en un estudio más amplio.
El arte de tejer, se practica en los pueblos que orillan el lago de Atitlán y en Sololá principal
centro mercantil de la región. Además el territorio de Antigua Guatemala, la zona de Tecpán,
la de Chichicastenango, la de San Francisco Momostenango, la de Quetzaltenango-Salcajá,
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Totonicapán, la de San Pedro San Marcos, Huehuetenango, Cobán Rabinal y ciento diez
localidades del altiplano.
En Zunil, el hilo para la parte central de ciertos guipiles es teñido en azul claro; en Tactic, las
partes laterales son ligeramente teñidas. Los tejedores de Zunil sacan el tinte de las hojas de la
sacatinta (Jacobinia spicigera Schlecht), planta de gran importancia para la industria de la
tintura en la región de Totonicapán. El arte del tinte se practica en las casas en conexión con
una de las actividades más importantes de los altiplanos.
La industria de Salcajá depende principalmente de la producción del índigo (Indigofera
suffruticosa Mill e I. guatemalensis). La planta llamada cuajatinta proviene de la costa y es
llevada a los mercados en forma de grandes paquetes de hojas verdes.
El tinte original comprende una mezcla de índigo natural, índigo en polvo y anilina importada,
el fijador para el índigo consiste en cenizas de madera procedente de Cajolá y cal de San
Francisco el Alto.
El palo de Campeche (Haematoxylum campechianum L.) procedente de Petén se compran
en palos ya partidos en el mercado de Momosteango. Para prepararlo se parten los palos de un
rojo oscuro en pequeñas astillas y se reducen a fibras golpeándlas entre dos piedras. Los
tintoreros de los altiplanos utilizan tres tintes más: un negro auxiliar (aliso, Alnus spp.), el palo
amarillo (Chlorophora tinctoria L.) y el palo de Brasil (Haematoxylum brasilitto Karst).
Los tejedores de géneros de Momostenango disponen de dos cafés naturales. Uno viene del
árbol aliso que crece en esta zona. La oscura corteza de un castaño rojizo, se tritura entre
piedras y las fibras se echan en agua caliente. El segundo tinte café se obtiene al mezclar
pedazos de palo del Brasil reducidos a astillas con pedazos de madera de Campeche en la
misma condición.
Los tintes amarillos se obtienen hirviendo fibras del palo amarillo en agua. Esta madera llega
al mercado desde el departamento limítrofe de Huehuetenango, al norte de Momostenango.
También se usan unos amarillos comerciales para producir dicho color.
El azul es un color importante, lo producen con tres material el palo de Campeche, el índigo y
los polvos para teñir de origen comercial.
El rojo de los tejidos es teñido con cochinilla o grana así llamada a causa de la forma
granulada de los insectos secos procedente de la Antigua. Stephens hace varias referencias a la
industria, otrora floreciente en las regiones de Antigua y Amatitlán. Describe la extensión de
tierras sembradas con nopal, el cacto-pera espinoso que alimenta a los insectos. La crianza de
las cochinillas floreció en muchas localidades donde se ha vuelto cosa de leyenda.
Generalmente para teñir emplean una mezcla de cochinilla chinche negrita (Lantana camara
L.) para dar más color y 50 limones más o menos maduros. En Chuamanzana, una aldea de
Chichicastenango los tintóreos usan el alumbre como fijador en lugar de limón (O`Neale,
1979).
Existe en la familia de los Coccidios un género que es utilizado por sus diversos principios
oleíferos o cerosos. Entre los principales están Coccus baccharis, C. cacti, C. pela, C.
cariocoe, C. rosoe, C. adiporfera. Algunos de los productos son la cera de Chilca (Baccharis
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lanceolata) que es producida por C. baccharis. Esta cera es un artículo utilizado en las
regiones vinícolas de Catamarca, Tucumán y Valle Calchaquí. Se utiliza en esos lugares para
barnizar el interior poroso de las tinajas cocidas que se emplean en la fermentación de vinos.
La solución etérea, expuesta a una temperatura baja o concentrándola por destilación parcial
da un abundante precipitado de escamitas blancas conservando el líquido su color amarillo
obscuro (Luján & Toledo, 1986).
Estudios realizados:
Mejía en 1927 describe plantas tintóreas de Guatemala entre ellas: El camotillo (Curcuma
tintórea) rizoma tuberoso del cual se extrae un tinte amarillo anaranjado pero poco fijo, poco
soluble en agua, más soluble en alcohol, éter y aceites. La mora (Maclura tintoria) de su
madera se extrae un tinte amarillo bastante fijo soluble en agua, sirve para teñir la lana y la
seda. Yemas de huevo (Berbis) la madera contiene un tinte amarillo soluble en agua, alcohol y
alcohol amílico. Si se añade un poco de álcali a la solución ésta toma un tinto rojo pero un
exceso la vuelve a su tinte primitivo. Se precipita por el cloruro de estaño. Tiñe hamaca de la
corteza se extrae un tinte amarillo fijo, muy empleado para teñir la jarcia. El árbol de pito
(Erythrina colerodendron) la corteza contiene una materia tintórea amarilla. Achiote (Bixa
orellana) dentro del fruto capsular cónico y de valvas rugosas se extrae tinte colorado. El
árbol de Campeche (Haematoxylon mexicana) la madera contiene una materia colorante rojo
violada, se emplea para colorar los vinos y para su falsificación. Jiquilite (Indigofera añil)
produce el color azul que se llama añil por decantación se obtiene el producto extraído.
Tintoche, es un árbol de la Verapz, cuya madera contiene en abundancia una meteria colorante
azul. Yagua o Irayol (Genipa amaericana) de la corteza se extrae una materia colorante azul.
Ojo de venado (Mucirna altissima) de la corteza se produce una materia tintórea negra
bastante soluble con el agua. Mashaste de tinaco de las hojas se extrae también un buen tinte
negro. Saca tinta (Jacobina tinctoria) semejante al añil muy usada para teñir el hilo de las
telas de algodón.
Aguilar en 1966 describe en su obra Aspectos de la flor útil de Guatemala el uso de las flores
de Subín (Acacia farnesiana), las cuales producen un tinte amarillo empleado para teñir telas
de seda y papel tapiz. El Conacaste (Enterolobium cyclocarpun) la madera y la corteza
producen un tinte negro, el palo de Campeche (Haematoxylon campechianum), el cual
produce la hematoxylina, el palo de Brasil (Haematoxylon brasileto), su madera rojiza
produce un tinte o colorante azul o violeta. Irayol de montaña (Genipa americana) el fruto,
madera y corteza produce un tinte o colorante azul negruzco. Llorasangre (Croton draco) por
incisión de la corteza del tronco, exuda sabia roja que al solidificarse forma una sustacia
resinosa, insípida e inodora con el nombre de sangre de drago la cual se emplea en medicina.
La madera produce un tinte rojo. Primavera (Tabebuia chrysantha) de la madera se obtiene
un tinte morado. Tecomasúchil (Cochlospormum hibiscoides) de la madera se obtiene un tinte
de color anaranjado. Tornasol (Thespesia populnea) sus frutos producen un tinte amarillo.
Nacascole (Caesalpinea coriaria) madera y frutos producen tintes negro, azul y rojo.
Un trabajo realizado en la Escuela de Biología de la USAC, se describieron las especies con
propiedades tintóreas, entre ellas se mencionan:
Familia Acanthaceae, género Justicia, la más utilizada la sacatinta (J. spicigera) que junto con
el indigo es empleada para el tinte azul oscuro característico de los tejidos de lana del
11
altiplano. Se cree que esta planta fue usada por los antiguos mayas para pintar paredes y otras
superficies. La tinta (J. tinctoria) las hojas son maceradas en agua caliente producen una
solución azul usada para lavar ropa blanca.
Familia Bixaceae la más utilizada es el achiote (Bixa orellana) y algunas variedades B.
orellana var urucurana, B. orellana var leyocarpa.
Familia Lauraceae la más sobresaliente el aguacate (Persea americana) las mujeres indígenas
a menudo hierven la corteza con tintes para textiles para fijar los tintes. La semilla del
aguacate es astringente y contiene un jugo lechoso que cuando se expone al aire se enrojece y
ennegrece paulatinamente, por lo que puede utilizarse para fabricar una indeleble tinción para
marcar la ropa. También machacada y mezclada con la cáscara de ciertas plantas y
agregándole dicromato de potasio produce un tinte para cueros.
Familia Leguminosas, Haematoxylon brasiletto la madera contiene un materia colorante,
incolora, cristalizable y soluble en agua, llamada brasilina que al contacto del aire y de los
cuerpos oxidantes se transforma en otro principio cristalizado pero de color rojo que al
disolverse deja un líquido teñido de rojo carmesí utilizado en tintorería. El cocimiento primero
es amarillo, tornándose rojo después pasa del bermellón si se añade alumbre. Si se utiliza para
teñir la lana, la seda, el algodón unido a otras sustancias puede dar diversos matices de rojo;
también se usa en la pintura al temple y al óleo. Combinando las lacas formadas con los
óxidos metálicos particularmente con el hierro y la alúmina se utiliza en las pinturas. La
brsilina cristaliza en agujas amarillo rojizas que palidecen a la luz. Al contacto de los ácidos
pasa esta sustancia al amarillo y por los álcalis al violeta. Palo de tinta (Haematoxylon
campechianum) su propiedad tintórea se debe a una sustancia llamada hematoxilina o
hematina, la materia colorante se extrae por medio de agua hirviendo, con el agua pura se
obtiene un tinte amarillo rojizo, con el que contiene carbonato de cal resulta de color vivo, se
pasa al violeta en presencia de bicarbonato.
Género Indigo, Jiquilete (Indigofera guatemalensis, I. lespedezioides), frijolillo (I. miniata),
I. montana, I. mucronata llamado añilillo en Yucatán y Tabasco, I. suffructicosa es la planta
indigófera que más se ha explotado como planta tintórea. I. tinctoria llamada jiquelite la
planta ha sido usada desde tiempo inmemorial en Centro América y México para obtener el
tinte indigo. El indigo se obtiene de varias especies de indigófera. La materia colorante no se
encuentra formada en la planta, sino que resulta de las operaciones, de macerar la planta en
agua para que se desprenda bajo la influencia de la fermentación, el principio que la planta
contiene y que después al oxidarse se convierte en el producto que le llaman añil o indigo.
Como fijadores se ha utilizado las hojas machacadas de tempate (Jatropha curcas), la cáscara
del fruto del aguacate (Persea gratissima), solución de romero (Rosmarinus officinalis) de la
cual se dice que preserva el color negro y la apariencia de nuevo en las telas (Matta, 1980).
En 2001 Calderón, realiza la obtención del extracto colorante acuoso a partir de los rechazos
de exportación de la producción nacional de dos variedades de pitahaya, a nivel de planta
piloto, en el cual se concluyó que el colorante natural extraído de la pulpa se asemejó al
colorante sintético rojo No. 3 y el colorante obtenido de la cáscara se asemejó al colorante
sintético rojo No. 40, se determinó que el compuesto que le da color a la pitahaya pertenece al
subgrupo de las betacianinas, del grupo de las betalaínas, también recomiendan que el
colorante puede usarse en medios de pH entre 5 y 6.
12
En 2004, en un estudio de tesis de la Escuela de Ingeniería Química, se realizó la extracción
de los pigmentos tipo flavonoides contenidos en las flores del subín (Acacia farnesiana L.
Willd) los cuales demostraron que con acetona se obtiene un mayor rendimiento, y el extracto
metabólico presentó el mayor número de pigmentos colorantes tipo flavonoides (Del Cid,
2004).
En 2005 Arguijo, describe las plantas tintóreas utilizadas en la comunidad de Pozo Seco
Chisec, Alta Verapaz reportando un total de 35 especies entre las cuales se menciona achiote
(Bixa orellana), aguacate (Persea americana), apazote (Teloxys ambrasioides), anona
(Annona reticulata), barajo (Cassia alata), bledo (Amaranthus hybridus), cacho de venado
(Acacia sp), caoba (Switenia macrophylla), coco (Cocus nucifera), cúrcuma (Curcuma
longa), flor de muerto (Tagetes tenuifolia), guarumo (Cecropia obtusifolia), guayaba
(Psidium guajaba), guineo (Musa sapientum), jocote marañon (Anacardium occidentale),
macuy (Solanum americanum), mango (Manguifera indica), morro (Crescentia cujete),
nance (Byrsonima crassifolia), naranjillo (Trichillia sp.), palo de pito (Erythrina sp.), pelo de
león (Cuscuta sp.), santo domingo (Baccharis trinervis), Sunza (Licania plathypus), teca
(Tectona grandis), tem (Justicia tinctoria), tres puntas (Neurolaena lobata).
El Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) financió un
proyecto sobre Antocianos y betalaínas colorantes naturales de aplicación industrial
(Gascón A, et al.)
En el 2006, se evaluaron 2 especies forestales Aliso y Encino con potencial para su uso en la
industria textil en el teñido de fibras caracterizando los pigmentos presentes y pruebas
fisicoquímicas para determinar la capacidad tintórea de dichas especies (Cano T, 2006).
En el 2007, se realizó un proyecto, para obtener tintes naturales a nivel laboratorio y planta
piloto de la corteza de 3 especies forestales guatemaltecas: chaperno (Lonchocarpus rugosus),
quebracho (Lisyloma bahamense) y aliso (Alnus arguta), utilizando 3 solventes (agua y
alcohol etilico al 35% y al 70%), con el fin de teñir fibras naturales de lana, maguey y algodón
que cumplan con las especificaciones exigidas por el mercado nacional e internacional. Se
evaluó la calidad de los extractos tintóreos obtenidos a nivel de laboratorio realizando la
caracterización fisicoquímica para comprobar la presencia de pigmentos colorantes por medio
de pruebas calorimétricas y cromatográficas y pruebas fisicoquímicas (Cano T, 2007).
13
I.2.2 Justificación
Actualmente la mayoría de la industria guatemalteca es de transformación, se importa la
mayor parte de los insumos que se consumen, varios productos agrícolas que son materia
prima para diferentes industrias, se exportan sin ninguna transformación industrial y en el caso
de las especies vegetales, no han sido lo suficientemente estudiadas para ser aprovechadas al
máximo, tal es el caso de las especies utilizadas como colorantes o tintes.
En los países desarrollados se ha observado una tendencia de los consumidores hacia los
productos naturales, así como una mayor preocupación sobre la toxicidad de los aditivos
sintéticos. Ello se traduce no sólo en una tendencia de mercado, sino que la legislación es cada
vez más restrictiva sobre el uso de este tipo de aditivos, particularmente los colorantes.
En años recientes se ha renovado el interés en colorantes naturales, por nuevas limitaciones en
el uso de algunos colorantes sintéticos en alimentos, medicamentos y en productos cosméticos
por la toxicidad que presentan. Esto ha originado un considerable interés mundial en el
desarrollo de los colorantes naturales, en muchos países se ha prohibido el uso de algunos
colorantes sintéticos, por su toxicidad. La lista autorizada en los países miembros de la UE
comprende 24 colorantes, de los cuales 12 son de origen natural, por lo cual las
investigaciones se orientan hacia los productos naturales.
Guatemala por ser un país rico en biodiversidad, se han utilizado las plantas con propiedades
tintóreas desde hace tiempo, sin embargo ha sido a nivel artesanal, son muy pocos los estudios
que validan y le dan un uso industrial a las especies vegetales como pigmentos y colorantes en
alimentos o cosméticos.
Por su naturaleza, ciertos pigmentos naturales además de sus características cromáticas poseen
otras propiedades de interés medicinal e industrial, siendo una razón que justifica plenamente
la importancia de dicha investigación, es por ello que se seleccionaron cinco especies
vegetales pericón (Tagetes lucida), planta entera, Palo de sangre (Bocconia arborea) corteza y
cápsula, Palo de pito (Erythrina berteroana) corteza, Nance (Byrsonima crassifolia) corteza,
Zarzaparrilla (Smilax domingensis) rizoma, las cuales presentan compuestos fenólicos que
pueden emplearse como colorantes, tintes o pigmentos tanto en cosméticos, alimentos o
textiles.
Por lo que surgió la necesidad de evaluar el potencial que pueden presentar dichas especies y
estudiar los aspectos relacionados con la extracción, purificación y estabilización de los
pigmentos naturales, las cuales por su composición fitoquímica, particularmente importante en
flavonoides y su actividad biológica reportada, pueden ser utilizadas como colorantes, tintes,
antioxidantes, preservantes tanto en la industria alimenticia, cosmética y medicinal.
14
I.3
OBJETIVOS E HIPOTESIS
I.3.1 Objetivos
I.3.1.1 General
ƒ Identificar los pigmentos vegetales presentes en cinco especies nativas seleccionadas en
base a su composición química, uso popular y cultivo sostenible.
ƒ Evaluar el potencial de los pigmentos identificados en las especies en estudio como
sustitutos de colorantes sintéticos.
I.3.1.2 Específicos
ƒ Extraer los pigmentos presentes en las diferentes drogas vegetales de las cinco especies
nativas, utilizando técnicas de extracción con disolventes de distinta polaridad.
ƒ Identificar flavonoides y antocianinas en extractos vegetales de las cinco especies
nativas por cromatografía en capa fina.
ƒ Cuantificar los flavonoides y antocianinas mayoritarios presentes en los extractos
vegetales por espectrofotometría UV/VIS.
ƒ Evaluar la estabilidad de los colorantes naturales como posibles sustitutos de colorantes
sintéticos.
ƒ Comparar el costo de producción de los colorantes naturales identificados, en relación al
costo en el mercado de los colorantes sintéticos utilizados en la industria.
I.3.1.3 Hipótesis
Los flavonoides y antocianinas presentes en al menos uno de los extractos de cinco
especies nativas poseen las características para ser utilizadas como alternativas
naturales de consumo de los colorantes artificiales.
15
I.4
METODOLOGIA
I.4.1 Las Variables
1.4.1.1 Variables independientes
Las especies vegetales en estudio: Pericón (Tagetes lucida) planta entera, Palo
de sangre (Bocconia arborea) corteza y cápsula, Palo de pito (Erythrina
berteroana) corteza, Nance (Byrsonima crassifolia) corteza, Zarzaparrilla
(Smilax domingensis) rizoma.
1.4.1.2 Variables dependientes
Caracterización fitoquímica, estabilidad de los colorantes.
I.4.2
Indicadores
Presencia o ausencia de los metabolitos, espectros de absorción
Coloración presentada en las diferentes pruebas
Costos de producción.
I.4.3
Estrategia Metodológica
I.4.3.1 Población y Muestra
ƒ Población: Especies nativas que posean, dentro de su composición química,
flavonoides y antocianinas o aquellas utilizadas popularmente como colorantes.
ƒ
Muestra: Cinco especies nativas Pericón (T. lucida) planta entera, Palo de sangre
(B. arborea) corteza y cápsula, Palo de pito (E. berteroana) corteza, Nance (B.
crassifolia) corteza, Zarzaparrilla (S. domingensis) rizoma.
I.4.4 El Método
ƒ Obtención de materia vegetal: Se realizó una colecta de cada una de las especies: T.
lucida se colectó en el ICTA Chimaltenango, E. berteroana se colectó en Santa
Rosa; B. arborea en Sacatepéquez, B. crassifolia y S. domingensis en
Suchitepéquez, se tomó una muestra botánica la cual se depositó en el Herbario
BIGU de la Escuela de Biología para su determinación, para la extracción se
colectaron aproximadamente 1 Kg de la droga vegetal.
Lugar de colecta
Coordenadas
geográficas
ICTA Chimaltenango
14°39´36´´
90°49´10´´
Finca Cacaotal, Samayac 14°33´115´´
Suchitepéquez
91°28´009´´
Los Esclavos Santa Rosa
14°16´42``
90°17´57´´
Cuesta
las
Cañas 14°35´0´´
Sacatepéquez
90°43´0´´
Humedad
relativa %
74.73
Temperatura
°C
16-29
Altura
msnm
1,793
66-90
23-25
450
86.6
20-28
847
75
14-22
1,400
16
ƒ
Materiales y Equipo:
Balanza analítica
Balanza semianalítica
Hornos
Estufa eléctrica
Mortero de porcelana
Pistilo de porcelana
Pliego de película plástica (parafilm)
Pliego de papel filtro Whatman No. 1
Embudo büchner
Espectrofotómetro UV-Visible
Potenciómetro
Molino
Cromatofolios de silica gel
Cámaras cromatográficas
Asperjador de vidrio
Rotaevaporador
Percolador de acero inoxidable
Desecadora
Equipo para reflujo
ƒ
Reactivos:
Etanol 95%
Acido clorhídrico concentrado
Ftalato ácido de potasio
Hidróxido de potasio
Colorante artificial Rojo No. 40 Warner-Jenkinson Company FD & C
Colorante artificial Rojo No. 3 Warner-Jenkinson Company FD & C
Colorante artificial Rojo No. 2 Warner-Jenkinson Company FD & C
Colorante artificial Amarillo No. 5 Warner-Jenkinson Company FD & C
Colorante artificial Amarillo No. 3 Warner-Jenkinson Company FD & C
Disolventes, reactivos y estándares para análisis cromatográfico para flavonoides.
ƒ
Cristalería:
Vaso de precipitar
Vaso de precipitar
Probeta
Probeta
Probeta
Matraz kitazato
Balones aforados
Balones aforados
Pipetas volumétricas TD
Pipetas volumétricas TD
Pipetas volumétricas TD
1L
500 ml
50 ml
25 ml
10 ml
500 ml
500 ml
100 ml
1 ml
2 ml
5 ml
17
ƒ
Pipetas volumétricas TD 10 ml
Tubos de ensayo
30 ml
Métodos:
ƒ Procedimiento de extracción de los colorantes:
Pesar de 100 a 200 g de la parte de cada especie en estudio y realizar una percolación
utilizando como disolvente extractor (etanol 95%, ácido clorhídrico 0.1N en
proporción 85:15) en una relación 1:5 o 1:10 dependiendo de la materia vegetal, dejar
24 h en reposo y posteriormente concentrar el disolvente extraído hasta obtener una
consistencia grado miel, secar en desecador hasta sequedad y almacenar en
refrigeración para su posterior análisis.
ƒ Procedimiento para realizar la cuantificación de colorantes naturales:
Prepararción del extracto: Tomar una alícuota de aproximadamente 25 ml de la
solución de cada uno de los extractos, filtrar utilizando papel Whatman No. 1 en un
embudo Büchner, tomar 2 ml de la alícuota filtrada y enrazar en un balón de 100 ml
utilizando el disolvente para la lectura de absorbancia (etanol 95%, ácido clorhídrico
0.1N en proporción 85:15, rotular como solución 1B), a la solución resultante
determinar la longitud máxima absorbancia en la región visible del espectromagnético
y la absorbancia en esa longitud de onda. El contenido total de antocianinas es
calculado con la ayuda del peso de la parte de la especia utilizada, volumen de
disolvente, el factor de dilución y valores de ε (coeficiente de extinción). Repetir el
procedimientos en las otras soluciones 2A 3A, 4A y 5A y rotular como solución 2B,
3B, 4B y 5B respectivamente (Fuentes, 2004; Fuleki, 1968; Lock, 1997; Gómez,
2006).
.
ƒ
Cuantificación de colorantes naturales comparando con soluciones
concentración conocida de rojo No. 2:
Preparar 1 L de 3 soluciones amortiguadoras a pH: 3, 4 y 5 de la siguiente manera:
de
pH 3: Disolver en 500 ml de agua destilada 14.1327 g de ftalato ácido de potasio con 7
ml de ácido clorhídrico 4.40 M y aforar a 1 L.
pH 4: Disolver en 500 ml de agua destilada 20.3822 g de ftalato ácido de potasio con 2
ml de ácido clorhídrico 0.10 M y aforar a 1 L.
pH 5: Disolver en 500 ml de agua destilada 14.0714 g de ftalato ácido de potasio con
10 ml de hidróxido de sodio 3.11 M y aforar a 1 L.
A tres balones aforados de 100 ml agregar 2 ml de la solución filtrada 1A, cada uno
enrazar utilizando diferentes soluciones buffer (pH 3, 4 y 5) rotular como 1A3, 1A4 y
1A5 respectivamente, determinar la longitud máxima absorbancia en la región visible
del espectro electromagnético a los distintos valores de pH.
Repetir el procedimiento con las otras soluciones filtradas 2A, 3A, 4A y 5A.
Rotulándolas como 2A3, 2A4, 2A5, 3A3, 3A4, 3A5, 4A3, 4A4, 4A5 y 5
respectivamente.
18
Preparar soluciones de concentración 0.1 g/L aproximadamente, de cada uno de los
estándares (rojo No. 2, Rojo No. 3 y Rojo No. 40) a pH 3, 4 y 5.
Determinar la longitud de máxima absorbancia en la región visible del espectro
electromagnético para cada una de las soluciones de colorantes artificiales a diferentes
pH.
Comparar la longitud de máxima absorbancia de las diferentes muestras con la longitud
de máxima absorbancia de los diferentes estándares a distintos valores de pH.
Cnsiderar para el resto del trabajo sólo aquellas muestras en las que la longitud de
máxima absorbancia en la región visible del espectro electromagnético (a un pH
determinado) coincida con la de algún colorante artificial a los mismos valores de pH.
Elaborar una curva de calibración entre 1 ppm y 10 ppm para el colorante artificial
Rojo No. 2, utilizando el buffer en el cual la longitud de máxima absorbancia sea igual,
tanto para la muestra como para el estándar y realizar la lectura de absorbancia de las
diferentes muestras, a ese valor de longitud de onda, para obtener un equivalente de
concentración de los colorantes naturales en función del colorante artificial (1 g de de
la especie vegetal equivale a X mg de rojo No. 2).
Cálculos para determinar la cantidad total de colorantes naturales presentes en las
diferentes muestras:
Para determinar el total de colorantes naturales presentes en las diferentes muestras
utilizar la siguiente fórmula: T Acy mg/100 g = Abs * VD * VD/ME * VTE/CF *
PM/E, donde
T Acy mg/100 g: Total de antocianinas (colorantes naturales) (mg) presentes en las
especies vegetales (100 g).
Abs: valor de absorbancia leído en la solución 1B.
VTE: volumen final de la solución 1A (ml)
VD: volumen final de la solución 1B (ml), solución preparada para medir la
absorbancia.
ME: volumen de muestra del extracto que fue diluida en la solución 1 B en ml.
CF: cantidad de la especie vegetal utilizada.
PM: peso molecular de la antocianina presente en la especie vegetal.
ε: coeficiente de extinción molar de la antocianina presente en la especie vegetal.
Cálculos para realizar la determinación de la cantidad total de antocianinas expresadas
en términos de equivalentes de rojo No. 2:
Para determinar la cantidad de antocianinas expresadas en términos de mg de rojo No.
2 por gramo de las especies vegetales a pH 4 se utiliza la siguiente fórmula:
Y = Con * VD * VTE/ (MEpH * CF)
Y: mg de rojo No.2/g de la especie vegetal
Con: concentración (g/l) de rojo No.2 obtenido al despejar concentración de la
ecuación la curva de calibración para el colorante No. 2
19
VD: volumen final de la solución 1 A4 (ml) solución preparada para medir la
absorbancia.
VTE: volumen final de la solución 1 A (ml)
MEpH: volumen de muestra del extracto 1 A que fue diluida en la solución buffer a pH
4, solución 1 A4 (ml)
CF: cantidad de especie vegetal utilizada (g)
ƒ Procedimiento para evaluar la estabilidad de colorantes naturales:
Evaluar la estabilidad de los colorantes presentes en cada una de las diferentes
muestras, a los valores de pH (3, 4 y 5) donde las muestras presenten el mismo valor de
longitud de máxima absorbancia en la región visible del espectro electromagnético que
alguno de los estándares (rojo No.3P, rojo No. 40, amarillo No. 5, amarillo No. 6,
cochinilla) y a 40°C, para mantener las muestras a ésta temperatura colocar en una
incubadora calibrada para mantener dicha temperatura; la incubadora permanece
conectada durante todo el tiempo que dure la parte experimental. Las muestras se
monitorean frecuentemente.
Leer las muestras a la longitud de onda de máxima absorbancia determinada
anteriormente, para cada muestra a un valor específico de pH y temperatura.
Llevar 5 tubos simultáneos conteniendo la misma muestra (pericón, nance,
zarzaparrilla, palo de pito y palo de sangre) realizar el seguimiento cada día hasta que
la absorbancia de una de las muestras baje alrededor del 80% del valor inicial.
El procedimiento que se indica a continuación se realiza para cada muestra que cumpla
con las condiciones mencionadas anteriormente.
Agregar 20 ml de solución amortiguadora pH 3 a 10 tubos de 30 ml e identificar 5
como (T1, pH1) y 5 como (T2, pH1).
Agregar 20 ml de solución amortiguadora pH 4 a 10 tubos de 30 ml e identificar 5
como (T1, pH2) y 5 como (T2, pH2).
Agregar 20 ml de solución amortiguadora pH 5 a 10 tubos de 30 ml e identificar 5
como (T1, pH3) y 5 como (T2, pH3).
Agregar una cantidad de extracto de cada muestra para que brinden un valor de
absorbancia entre 0.4 y 0.6 unidades en la región visible del espectro electromagnético.
Realizar las determinaciones para cada tubo cada día como se indicó al inicio.
Cálculos para determinar la estabilidad de colorantes:
El modelo matemático que se utiliza:
Ab = a * Ln (t) + b; donde Ab es absorbancia, t: tiempo, a y b son las constantes.
Para poder comparar las diferentes muestras entre sí, se procede a calcular la primera
derivada de cada una de las ecuaciones, así se determina el cambio de la absorbancia,
respecto al tiempo; es decir, la estabilidad que presenta cada extracto.
20
Al dividir d Absorbancia/ de tiempo de dos extractos, se puede conocer cuantas veces
más inestable es un solución de colorantes respecto a otra.
De esta manera se procede con todas las muestras.
ƒ Caracterización química: (Lock, 1994, 1997; Wagner, 1996; Solis, 2005)
Investigación de flavonoides y antocianinas:
Ensayos macro y semimicro: Extraer 3 g de material vegetal pulverizado con 10 ml de
etanol o metanol al 80 por ciento, filtrar y concentrar. Enfriar a temperatura ambiente
y triturar el residuo con 15 ml de éter de petróleo hasta que la extracción sea incolora.
Disolver el residuo en 30 ml de metanol al 80%, filtrar y dividir en 5 tubos:
Tubo 1: agregar 0.5 ml de ácido sulfúrico concentrado.
Tubo 2: agregar 3 a 5 gotas de cloruro férrico al 10% (p/v).
Tubo 3: agregar 0.5 ml de ácido clorhídrico concentrado y calentar en baño de maría
por 5 min (prueba para leucoantocianinas).
Tubo 4: agregar magnesio metálico y 0.5 ml de ácido clorhídrico concentrado.
Tubo 5: testigo.
Evaluar las reacciones, cambios de color y/o formación de precipitado comparados con
el testigo.
Desarrollo inmediato de color flavonas y flavonoles (amarillo a rojo), flavanonoles
(rojo a magenta), flavanonas (rojo, magenta, violeta, azul), isoflavonas (amarillo);
isoflavononas, chalconas y auronas no dan coloración.
Cromatografía en capa fina: Extraer 1 g de material vegetal seco pulverizado con 10 ml
de metanol por 5 min en baño de maría a 60°C. Filtrar la solución y aplicar sobre las
cromatoplacas de silicagel 60 F254. Como estándar emplear solución de flavonoides al
0.05% en metanol (10 μl). (quercetina, rutina, ácido clorogénico, hiperósido).
Fase móvil: acetato de etilo-ácido fórmico-ácido acético glacial-agua (100:11:11:27),
n-butanol-ácido acético-agua (40:10:50); acetato de etilo-ácido fórmico-ácido acético
glacial-etilmetilcetona-agua (50:7:3:30:10)
Detección:
Sin tratamiento químico: UV 254 nm fluorescencia, zonas azules o amarillas. UV 365
nm, dependiendo la estructura fluorescen amarillo, azul o verde.
Reactivo de Productos Naturales (NP/PEG). Fluorescencia intensa en UV-365 nm.
Solución 1: solución metanólica al 1% de difenilboriloxietilamina (NP).
Solución 2: solución etanólica al 5% de polietilenglicol 4000 (PEG).
Aplicar a la placa vapores de amoniaco para intensificar el color de las manchas (37,
41-43).
Investigación de antraquinonas:
Prueba de Bornträger: Extraer 3 g de material vegetal pulverizado con 10 mL de etanol
al 80 por ciento, filtrar y concentrar en baño de maría (60°C). Disolver el residuo con
30 mL de agua destilada y filtrar. Extraer con 10 mL de benceno. A la fase bencénica
21
añadir 5 mL de solución de test de amonio y agitar. Observar cambios de color en la
fase alcalina (color rojo, rosado: positivo).
Prueba de Bortränger modificado: Calentar 0.3 g de material vegetal pulverizado con
10 mL de hidróxido de potasio alcohólico 0.5 N y 1 mL de peróxido de hidrógeno al 3
por ciento y calentar 10 minutos en baño de maría a 60°C. Añadir 10 gotas de ácido
acético glacial para acidificar. Extraer con 10 mL de benceno. A la capa bencénica
adicionar 5 mL de solución de prueba de amonio y agitar. Observar cambios de color
en fase alcalina (color rojo, rosado: positivo).
Cromatografía en capa fina: Extraer 0.5 g de material vegetal seco pulverizado con 5
mL de metanol en baño maría (60°C) por 5 minutos. Filtrar y aplicar 10 μL en la
cromatoplaca de silicagel 60 F254.
Estándar: solución al 0.1 por ciento en metanol de antraquinonas (10 μL). (Aloína,
flangulina A/B, glucofrangulina A/B y sus agliconas, reina, aloe-emodina, extracto de
sen)
Fase móvil:
• acetato de etilo-metanol-agua (100:17:13),
• acetato de etilo-metanol-agua (100:13.5:10).
Detección:
Sin tratamiento químico: UV 254nm fluorescencia, UV 365 nm fluorescencia amarilla
o rojo-café.
Solución etanólica de hidróxido de potasio al 5 o 10 por ciento.
Antraquinonas: zonas rojas en visible y fluorescencia roja en UV-365 nm.
Antronas y antranolas: zona amarillas en visible y fluorescencia amarilla en UV-365
nm.
Investigación de cumarinas:
Ensayos macro y semimicro: Medir 5 mL de extracto vegetal metanólico. Agregar 1
mL de agua destilada hirviendo. Con un capilar aplicar 2 manchas en papel filtro. A
una mancha agregar 1 gota de hidróxido de potasio 0.5N. Observar bajo luz
ultravioleta de 365 nm (fluorescencia azul o verde: positivo).
Cromatografía en capa fina: A 1 g de material vegetal adicionar 10 mL de metanol y
calentar 30 minutos en baño de maría. Filtrar y evaporar hasta 1 mL. Aplicar 20 μL en
una cromatoplaca de sílica gel 60 F254. Utilizar como estándar canela en metanol al 1
por ciento, umbeliferona, ácido p-cumárico, cumarina.).
Fase móvil:
• tolueno-acetato de etilo (93:7);
• tolueno-éter (1:1 saturado con 10% de ácido acético, 50 mL de tolueno y 50 mL de éter
son mezclados durante 5 min con 50 mL de ácido acético al 10%, se filtra y se
descarta la fase de abajo, y la mezcla de tolueno-éter es usada).
Detección:
Sin tratamiento químico UV 254nm fluorescencia. UV 365 nm todas las cumarinas
muestras una intensa fluorescencia azul o verde- azul.
22
Solución etanólica de hidróxido de potasio al 5 o 10 por ciento. UV-365 nm
fluorescencia azul o verde.
Investigación de taninos:
Ensayos macro y semimicro: Extraer 10 g de material vegetal pulverizado con 30 mL
de etanol o metanol al 80 por ciento, filtrar y evaporar a sequedad. Añadir 25 mL de
agua caliente al residuo y agitar con varilla y dejar enfriar. Agregar 1 mL de solución
de cloruro de sodio al 10 por ciento y filtrar. Adicionar 3 mL del filtrado a 4 tubos de
ensayo:
Tubo 1: testigo.
Tubo 2: agregar 4 a 5 gotas de solución de gelatina al 1 por ciento (p/v).
Tubo 3: agregar 4 a 5 gotas de gelatina-sal (1 por ciento de gelatina y cloruro de sodio
al 10 por ciento).
Tubo 4: agregar 3 a 4 gotas de solución de cloruro férrico al 10 por ciento (p/v).
Observar la formación de precipitado y/o cambio de coloración.
Con cloruro férrico: grisáceo-negro: catecol; negro-azulado: pirogalol)
ƒ
Análisis de Cuantitativo de Flavonoides por Espectrofotometría UV/VIS (Real
Farmacopea Española, 2002):
Disolución madre. En un matraz de fondo redondo de 100 ml poner 0.8 g de droga
pulverizada (500), 1 ml de una disolución de 5 g/l de hexametilentetramina, 20 ml de
acetona y 7 ml de ácido clorhídrico. Calentar a ebullición la mezcla a reflujo durante
30 min. Filtrar el líquido a través de algodón hidrófilo a un matraz de 100 ml. Añadir el
algodón hidrófilo al residuo en el matraz de fondo redondo y extraer dos veces con 20
ml, cada vez, de acetona, calentando a ebullición a reflujo cada una de las veces
durante 10 min. Dejar enfriar a temperatura ambiente, filtrar el líquido a través de
algodón hidrófilo y después filtrar las disoluciones de acetona reunidas a través de un
papel de filtro a un matraz aforado y diluir hasta 100 ml con acetona lavando el matraz
y el filtro. Poner 20 ml de la disolución en una ampolla de decantación, añadir 20 ml de
agua y extraer la mezcla una vez con 15 ml y luego tres veces con 10 ml, cada vez, de
acetato de etilo. Reunir los extractos de acetato de etilo en una ampolla de decantación,
lavar dos veces con 50 ml, cada vez, de agua, filtrar el extracto sobre 10 g de sulfato de
sodio anhidro a un matraz aforado de 50 ml y diluir hasta 50 ml con acetato de etilo.
Disolución problema. A 10 ml de la disolución madre añadir 1 ml de reactivo de
cloruro de aluminio y diluir hasta 25 ml con una disolución al 5 % V/V de ácido acético
glacial en metanol.
Disolución de compensación. Diluir 10 ml de la disolución madre hasta 25 ml con una
disolución al 5 % V/V de ácido acético glacial en metanol.
Medir la absorbancia de la disolución problema después de 30 min, por comparación
con la disolución de compensación a 425 nm.
Calcular el contenido en porcentaje de flavonoides, calculado como hiperósido, a partir
de la expresión:
tomando la absorbancia específica del hiperósido como 500 nm.
A = absorbancia a 425 nm,
23
m = masa de la sustancia a examinar en gramos (42).
A × 1,25
—————
m
ƒ Técnica de tinción (Lock, 1997):
Preparar una solución al 1% de extracto en etanol al 85%.
Lavar la lana con agua caliente, seguidamente enjuagar con agua fría y lavar con jabón,
dejar remojando con agua fría toda la noche para limpiar bien la lana.
Técnica de tinción en frío:
Sumergir 5g de la lana en 25 mL de la solución al 1% del extracto y dejar reposar
durante 10 h.
Técnica de tinción en caliente:
Sumergir 5g de la lana en 50 mL de la solución al 1% del extracto y calentar hasta
ebullición durante 30 min y dejar reposar durante 10 h.
Técnica de tinción utilizando mordiente:
Prepara una solución con mordiente 0.5 g de sulfato de aluminio en 50 mL de agua.
Sumergir la lana en la solución y calentar durante 1h, agregar 25 mL de la solución del
extracto y calentar a ebullición durante 1 h y dejar reposar durante 10 h.
ƒ
Fórmulas de cosméticos utilizados:
Gel:
Materias Primas:
• Carbopol
• Trietanolamina
• Parabenos (Preservantes)
• Agua c.s.p
5%
1%
2%
100 %
Procedimiento:
• Disolver el carbopol en agua, con agitación constante hasta que se encuentre
solución transparente.
• Agregar los preservantes y agitar.
• Agregar trietanolamina para obtener la viscosidad deseada.
Shampoo:
Materias Primas:
• Lauril sulfato de sodio (texapon)
• Amida de coco
• Cloruro de sodio (sal)
• Parabenos (Preservantes)
• Agua c.s.p
8%
4%
0.75 %
2%
100 %
24
Procedimiento:
• Disolver el lauril sulfato de sodio y la amida de coco en agua, con agitación
constante hasta que se encuentre solución transparente.
• Agregar los preservantes y agitar.
• Agregar el cloruro de sodio y mezclar para obtener la viscosidad deseada.
Loción:
Materias Primas:
• Alcohol etílico al 70%
40 %
• Propileglicol
3%
• Glicerina
3%
• Agua c.s.p
100 %
Procedimiento:
• Mezclas todas las materias primas con agitación constante hasta que se encuentre
solución transparente.
Procedimiento de coloración de cosméticos:
De los cosméticos base se colocaron 50 mL en un vaso de precipitar de 100 mL y se
adicionaron 5 mL de cada extracto a las diferentes concentraciones y posteriormete se
realizaron las comparaciones visuales con los pantones.
I.4.5 La Técnica Estadística
Las muestras de colectaron en el lugar de mayor distribución de cada especie,
identificando para cada una de ellas, el lugar de colecta.
En éste tipo de estudios, donde no existen datos numéricos confiables al respecto de la
cantidad de colorantes y su estabilidad; el tamaño de la muestra es igual al nivel de
confianza elevada al cuadrado; siendo que el nivel de confianza es igual a Z (1.64), fue
necesario efectuar tres repeticiones de cada uno de los análisis para obtener un nivel de
confianza del 90%.
Se presentó la información mediante tablas y gráficas de interacción, que indican el
grado de desviación de cada punto y permiten observar la relación existente entre las
diferentes variables.
Además se elaboraron gráficas de estadística descriptiva, obteniendo la desviación
estándar y la media para cada grupo de datos.
En el caso de la caracterización fitoquímica se indicó la presencia o ausencia de los
metabolitos detectados y en las pruebas de coloración y tinción se indicaron los colores
obtenidos de acuerdo a una comparación con estándares universales mediante la
visualización con un pantone.
I.4.6 Los Instrumentos utilizados:
Se utilizaron cuadernos para el registro de las actividades realizadas diariamente y
resultados obtenidos, además de la documentación registrada en la bitácora del
25
laboratorio. Se elaboraron informes mensuales y trimestrales para indicar el avance de
la investigación.
Se utilizó el equipo, materiales e infraestructura del Laboratorio de Investigación de
Productos Naturales para los análisis fitoquímicos y pruebas de estabilidad, coloración
y tinción.
26
PARTE II
MARCO TEÓRICO (CONCEPTUAL)
Especies seleccionadas:
ƒ Nance (Byrsonima crassifolia (L). HBK) (Malphigiaceae)
Nombres comúnes: Nanche, Tapal.
Descripción botánica: Árbol de 3-10 m de alto, copa extendida, tronco recto, corteza café,
rugosa, rosada por dentro. Hojas siempre verdes, ovaladas o elípticas, 5-20 cm de largo,
puntiagudas. Flores de 5 pétalos, amarillas o anaranjadas, 1-2 cm de ancho, numerosas, en
grupos. Frutos en drupa carnosa, 8-22 mm de diámetro portados aisladamente en racimos de
2-15 piel delicada, amarilla; carnaza blanca, gruesa, jugosa, ácida, olor peculiar, con una
semilla negra dura (Cáceres, 1996).
Hábitat y distribución geográfica: Nativa de México a Sur América y el Caribe; en bosques
secos y tropicales hasta 1,800 msnm. En Guatemala se ha descrito en Alta Verapaz, Baja
Verapaz, Chiquimula, El Progreso, El Quiché, Escuintla, Huehuetenango, Izabal, Jalapa,
Jutiapa, Petén, Quetzaltenango, Retalhuleu, San Marcos, Santa Rosa, Suchitepéquez y Zacapa
(Cáceres, 1996).
Obtención: La corteza rugosa, de color café por fuera y rosada por dentro, se colecta en época
seca y se seca al sol durante 2-3 semanas. Se necesita suelo rocoso, arenoso y alcalino, se
adapta a oxisoles y ultisoles bien drenados, requiere precipitación pluvial superior a 2,000
mm/año (Cáceres, 1996).
Usos etnomédicos y populares: La decocción de corteza y flores se usa por vía oral, para tratar
afecciones respiratorias, digestivas, dolor de muelas, hemorragias, parasitosis, mordedura de
serpiente. El fruto se usa para tratar fiebres y las semillas para la disentería. Tópicamente se
utiliza para el tratamiento de afecciones dermatomucosas y tumores. La corteza, se utiliza en
la industria de cueros y para teñir de color café claro hilos de algodón. La cáscara del fruto se
utiliza para teñir hilos de algodón de color encarnado. Del fruto verde se obtiene una tinta
(Cáceres, 1996).
Química: La corteza contiene taninos (20-30%), ácido oxálico (2.7%), glucósidos,
flavonoides, proantocianidinas (epicatequina) (8),
saponinas, sesquiterpenlactonas y
triterpenos (β-amirina).
La raíz tiene flavonoides, glicósidos cardiotónicos,
sesquiterpenlactonas, taninos y triterpenos (Cáceres, 1996; Geiss, 1995).
Actividad farmacológica: Estudios antimicrobianos demuestran que la decocción de la corteza,
hojas y raíz, es activa contra Escherichia coli y Staphylococcus aureus. La tintura de la
corteza es activa contra Shigella flexineri, Salmonella typhi, Vibrio cholerae, Streptococcus
pneumoniae, S. pyogenes, Candida albicans, C. krusei, y C. parapsilosis. De cinco órganos
de la planta, se ha comprobado que la corteza es la más activa contra bacterias. Además
estudios en ratas ha demostrado que la corteza y las hojas poseen efecto espasmolítico
(Cáceres, 1996; Navarro, 1996).
27
Farmacognosia: La materia vegetal utilizada como medicina es la corteza seca, que debe
reunir las mismas características fisicoquímicas y sanitarias de la materia prima utilizada para
la elaboración de productos fitofarmacéuticos. En la revisión bibliográfica realizada se
encontraron pocas referencias sobre la relación entre la actividad farmacológica atribuida y la
composición química, no hay estudios tendientes a la formulación de productos
fitofarmacéuticos (Cáceres, 1996).
ƒ Pericón (Tagetes lucida Cav.) (Asteraceae/Compositae)
Nombres comúnes: Pericón, Jolomocox, Ucá, Iyá.
Descripción botánica: Hierba perenne, aromática, erecta, 30-95 cm de alto. Se levanta desde
una base corta, gruesa y leñosa. Cimosamente ramificada; ramas escasas, resinosa al secarse.
Hojas opuestas, oblongo-lanceoladas, 5-10 cm de largo, puntiagudas, finamente dentadas, con
numerosas glándulas oleosas.
Flores amarillas en pequeñas cabezuelas terminales;
receptáculo cilíndrico 9-10 mm de diámetro; 5-7 filarios subulados en el ápice, brácteas 3.
Aquenios 6-7 mm de largo, estriados, papus escamoso, 3 mm de largo (Cáceres, 1996).
Hábitat y distribución geográfica: Nativa de México a Honduras en bosques de encino y
laderas de 1,000-2,000 msnm. Es abundante en la época de lluvia, desaparece en época seca.
En Guatemala se ha descrito en Chimaltenango, El Quiché, Jalapa, Guatemala,
Huehuetenango, Petén, Quetzaltenango, Sacatepéquez y San Marcos (Cáceres, 1996).
Obtención: Se obtiene principalmente por recolección de plantas silvestres, los grupos que se
dedican a su obtención manejan en forma rudimentaria los campos de crecimiento silvestre.
Se colecta toda la planta en su máxima floración. Cuando se separa las hojas y flores de los
tallos, se secan a la sombra; puede secarse toda la planta y luego separar las hojas y flores por
aporreo (Cáceres, 1996).
Usos etnomédicos y populares: La infusión de flores y hojas se usa por vía oral para aliviar el
parto, tratar anemia, inflamación de los ojos, afecciones nerviosas, gastrointestinales,
respiratorias, dolor menstrual, mordedura de escorpión, hepatitis, paludismo, reumatismo,
retención urinaria, afecciones nerviosas, tumores y úlceras. El humo de las hojas y flores se
utilizan para ahuyentar mosquitos. Las flores y hojas se usan para aromatizar los elotes
cocidos (Cáceres, 1996).
Química: Las hojas y flores contienen aceite esencial (limoneno, 16.5%; β- ocimeno, 14%; βcariofileno, 28%; mirceno, 4-5%; anetol, alilanisol, estragol, éter metílico de eugenol,
tagetona, dihidrotagetona, tetrahidrotagetona, linalool), alcaloides cuaternarios, flavonoides
(quercetagetina, patuletina, isoramnetina) (Abdala, 1999), saponinas, taninos,
leucoantocianinas, ácido gálico, poliacetilenos, glicósidos cianogénicos, cumarinas
(dimetilalileter de 7-hidroxicumarina, 7-metoxicumarina y 6,7,8-trimetoxicumarina),
derivados de tiofen, α-tertienilo; poliacetilenos (5-(3-buten-1-inil)-2,2’-bitienol), goma,
dextrina, grasas, pectina, tres resinas acídicas, taninos y sales minerales (Cáceres, 1996).
Acción farmacológica: La tintura y extracto acuoso de hojas y flores son activos contra E. coli,
Shigella dysenterie, S. flexneri, S. typhi, S. pyogenes. También poseen actividad funguicida.
En modelos animales, se han comprobado efectos: antiespasmódico sobre el músculo liso,
28
depresor del SNC, hipotensor, broncodilatador e inmunomodulador, entre otros (Cáceres,
1996).
Famacognosia: La materia médica son las hojas y flores secas. Según la norma guatemalteca
obligatoria, la materia seca vegetal para la infusión debe ser aromática, las hojas y flores estar
enteras, el extracto acuoso en masa tener un máximo de 32% y el material no contener más del
10% de humedad (Cáceres, 1996).
ƒ Zarzaparrilla (Smilax domingensis Willd.) (Smilacaceae)
Nombres comúnes: Zarzaparrilla, Palo de la vida, Diente de chucho, Cuculmeca.
Descripción botánica: Glabras completamente. Tallos teretes, escasamente armados en la parte
inferior con aguijones robustos recurvados. Hojas 6-15 x 1.5-10 cm, 1.4-6 veces más largas
que anchas, ovadas, lanceolado-ovadas o lanceoladas, 5-nervias desde la base, las nervaduras
primarias prominentes en el envés, no impresas en el haz, el par exterior submarginal, las
nervaduras secundarias conspicuas, algo prominentes, reticuladas. Pecíolos 0.5-2 cm. Umbelas
estaminadas solitarias; pedúnculo 1-5 mm, más corto que el pecíolo subyacente, terete o algo
aplanado. Umbelas pistiladas solitarias; pedúnculo 1-5 mm, más corto que el pecíolo
subyacente, subterete. Tépalos de las flores estaminadas 4-6 mm; filamentos 2-4 mm, anteras
1-2 mm. Tépalos de las flores pistiladas, c. 4 mm. Bayas 7-10 mm, rojas purpúreas o negras
(Robles, 1998).
Hábitat y distribución geográfica: Es nativa de América, se desarrolla en bosques húmedos
hasta 1,300 msnm. En Guatemala se ha descrito en Alta Verapaz, Izabal, Petén, San Marcos,
Suchitepéquez, Quetzaltenango y Santa Rosa (Cáceres, 1996).
Obtención: Se obtiene por recolección en los campos de crecimiento silvestre. Se recomienda
su manejo para cultivo, con el fin de garantizar su aprovisionamiento sostenido. Necesita
suelo bien drenado, caliente, a media sombra, abundante humedad y condiciones boscosas
para que la enredadera trepe. El rizoma se colecta al final de las lluvias y se seca al sol
(Cáceres, 1996).
Usos etnomédicos y populares: La decocción del rizoma se usa por vía oral para tratar anemia,
afecciones gastrointestinales, hinchazón, malaria, dolor de riñones, enfermedades de la sangre
y venéreas, hepatitis, reumatismo y tumores. Tópicamente, se usa para diversas afecciones
dermatomucosas. Las raíces de varias especies del género se han utilizado como colorantes de
refrescos o como componentes de arreglos florales (Robles, 1998).
Química: El tamizaje fitoquímico indica la presencia de alcaloides, aceite esencial, esteroles
insaturados, glicósidos esteroidales (saponinas, cardenólidos, bufadienólidos); flavonoides,
antocianinas, leucoantocianinas, taninos, polifenoles, resinas, azúcares y grasas. Se han
aislado agliconas esteroidales (parillina, sarsapagenina, smilagenina); β-sitosterol,
stigmasterol, ácido sarsápico, ácidos grasos y sales minerales (Robles, 1998; Li, 2002).
Actividad farmacológica: La decocción y tintura poseen actividad antirreumática,
antiinflamatoria y diurética. Tópicamente, posee actividad antifúngica, antiprurítica, cicatrizal
y desinflamante. Además, la tintura es activa contra bacterias gramnegativo y grampositivo.
29
La decocción y extracto metanólico son activos contra C. albicans y dermatofitos. Estudios
realizados indican que también posee actividad antioxidante. Estudios clínicos con 50
pacientes con vaginitis por C. albicans demuestran que los óvulos de tintura se comportan en
forma similar a Nystatina.
En la ejecución de proyectos con OEA, CATIE-FONTAGRO y DIGI estudios
antimicrobianos demostraron que el extracto etanólico del rizoma presentó actividad contra S.
aureus (0.25 mg/ml), S. typhi (0.5 mg/ml), Mycobacterium smegmatis (0.25 mg/ml), Bacillus
subtilis (0.25 mg/ml), Pseudomonas aeruginosa (0.25 mg/ml), E. coli (1 mg/ml) y
Cryptococcus neoformans (0.5 mg/ml) (CATIE, 2003).
Farmacognosia: La materia médica son rizomas secos. Macroscópicamente son manojos de
60-70 cm de largo, con arrugas longitudinales, color rojo–café y xilema amarillo lignificado
(Gatusso, 2003).
ƒ Palo de pito (Erythrina berteroana Urban) (Papilonaceae)
Nombres comúnes: Palo de Pito, Coralillo y T ´zite
Descripción botánica: Árbol de 10 m de altura o menos, abundantemente armado con
vértebras sólidas. Hojas suaves, lustrosas (13) sueltas rómbico-ovaladas o rómbicoorbiculares, de 5-15 cm de largo, el ápice agudo o algunas veces redondo, lampiño, pálido en
la parte inferior; cáliz subcoriaceo tubular, soporte pálido o fuertemente rojo, de 5.5-9.5 cm de
largo, generalmente obtuso. Alas un poco más largas que la quilla o igual, de 7.5-14 mm de
largo. Vainas algunas veces leñosas, de 11-28 cm de largo x 1.5 cm de ancho, profundamente
constriñidas las semillas, poco enroscadas al principio y mucho más en su madurez. Semillas
numerosas, de color escarlata, con una pequeña línea negra que se extiende desde el hilum,
mide 1 cm de largo. Florea de diciembre a marzo (Russo, 1990).
Hábitat y distribución geográfica: Su origen es desconocido, pero América Central y Africa
son candidatos, por poseer mayor cantidad de especies nativas. Se desarrolla en zonas
tropicales y subtropicales, húmedas (precipitación de 1,500 a 4,000 mm por año), a
elevaciones de 1800 msnm. Se encuentra ampliamente distribuída desde el sur de México
hasta Colombia. (Russo, 1990). Se desarrolla en suelos ácidos (arriba de pH 4), con elevada
saturación de aluminio. En Guatemala se ha descrito en Alta Verapaz, Chimaltenango,
Sacatepéquez y todo el oriente del país; es decir, El Progreso, Zacapa, Chiquimula, Jutiapa,
Jalapa (Powell, 1993).
Obtención: Se obtiene de plantaciones silvestres y de cercos vivos en donde se le brinda
mantenimiento (Powell, 1993). El árbol florea en los meses de diciembre a marzo y los frutos
se desarrollan de febrero a abril, se colectan cuando el color se ha vuelto más oscuro (Russo,
1990).
Usos etnomédicos y populares: La decocción de las semillas, la corteza o las flores, se utiliza
para afecciones musculares, en el tratamiento de la corea, la parálisis infantil y como
narcótico. Las flores son ingeridas en ensalada y producen somnolencia. La corteza, las flores
y las hojas son utilizadas para producir hipnosis e inducir el sueño. La decocción de las hojas
se utiliza en buches para infecciones de la encia (Russo, 1990). También se utiliza para aliviar
30
los dolores menstruales (Powel, 1993). Se han aislado dos colorantes de su corteza y las
semillas se utilizan en la manufactura de brazaletes, gargantillas y artículos decorativos
(Arriaza, 1981). También se aprovecha como especie forrajera para la alimentación animal, y
como sombra de otros cultivos como café y cacao (Powel. 1993).
Química: Se han aislado varios alcaloides de las semillas (eritroidina, hipaforina, eritramina,
eritrocoraloidina, eritralina y eritratina). Además contienen aceites esenciales, aceites
insaturados, resinas, albúmina, goma, azúcares y ácidos orgánicos. Las flores contienen
alcaloides, flavonoides, antocianinas (cianidina –3- glicósido y cianidina –3- monoglicósido),
alantoína, colina, fructosa, glucosa y triptófano. La corteza y las flores contienen coraloidina,
alcaloide con efectos similares al curare. La corteza contiene materias colorantes, una amarilla
que es una resina neutra y una roja que es un alcaloide con propiedades narcóticas. En hojas
se han identificado varios aminoácidos, entre los que se encuentran la isoleucina, fanilalanina,
leucina, lisina, treonina y valina (Arriaza, 1981).
Actividad farmacológica: Los alcaloides tetracíclicos poseen actividad paralizante de los
músculos, similar a la acción del curare. Por lo que se utilizan en padecimientos reumáticos.
Algunos de los flavonoides poseen actividad antifúngica y antibiótica. Las lectinas y
proteasas se utilizan en investigación científica (Powell,1993).
Farmacognosia: La materia médica son las semillas, flores y corteza seca (Arriaza, 1981).
ƒ Palo de Sangre (Bocconia arborea Wat.) (Papaveraceae)
Nombre común: Palo de Sangre, Palo Sagrado.
Descripción botánica: Árbol o arbusto siempre verde de 3-8 m de altura, con tronco solitario o
ramificado desde la base, de corteza muy fisurada, formando placas; ramillas tomentosas, con
las hojas agrupadas hacia el extremo. Hojas más o menos elípticas, de 15-25 x 6-9 cm, con el
margen hendido hasta el nervio medio, oblongo-lanceolados, acuminados, aserrados; son
glabras en el haz, de color verde algo glauco, mientras que el envés es grisáceo-tomentoso.
Pecíolos de 1-5 cm de largo. Inflorescencias en panículas laxas de 20-30 cm de longitud, con
numerosas flores sobre pedicelos de 5-10 mm de largo. Cáliz con 2 sépalos de 7-10 mm de
largo; corola ausente. Androceo con alrededor de 12 estambres con anteras lineares de unos 6
mm de largo; estilo de 5-6 mm de longitud, persistente. Fruto en cápsula elipsoide,
estrechándose hacia ambos extremos, amarillenta, de unos 6-7 mm de largo, conteniendo
semillas de unos 6 mm de largo, oscuras, brillantes, ligeramente reticuladas, con un arilo
rojizo (Nash, 1976).
Hábitat y distribución geográfica: Nativo de América, se desarrolla en el ecosistema templado
y tropical.
Obtención: Es un árbol común que crece de forma silvestre en los campos.
Usos etnomédicos y populares: En la medicina popular se utiliza un extracto acuoso de la
corteza fresca para el tratamiento de diversas enfermedades; como por ejemplo, el tratamiento
de la diabetes, el cáncer, los problemas inflamatorios y las infecciones bacterianas. El aceite de
la semilla se utiliza tópicamente contra la sarna. El aceite de la semilla también se utiliza
31
como insecticida para matar pulgas. De los frutos se obtiene un colorante amarillo con
mercado internacional. Se utiliza en la fabricación de artesanias.
Química: Contiene alcaloides (6-acetonildihidroqueleritina, dihidroqueleritrina, queleritrina,
queleritridimerina, sanguinarina, dihidrosanguinarina, oxisanguinarina). También se han
aislado otros alcaloides del extracto metanólico de la corteza (dihidroqueleritrina, 6acetonildihidroqueleritrina y queleritrina) (Navarro, 1999). La corteza y el tallo contienen
también, taninos, pigmentos y resinas; mientras que la semilla contiene aceites y grasas.
Farmacognosia: La droga vegetal a utilizar es la corteza, raíz y hoja desecada de la planta.
Actividad farmacológica: Los alcaloides aislados de la corteza poseen actividad
antimicrobiana, citotóxica y antinflamatoria confirmada por numerosos autores. Otros
alcaloides (dihidroqueleritrina, 6-acetonildihidroqueleritrina y queleritrina) han presentado
actividad antioxidante in vitro e in vivo (Navarro, 1999). Dos de estos alcaloides han mostrado
actividad antimicrobiana considerable contra bacterias gramnegativas y grampositivas y
Candida albicans (Navarro, 1996). El extracto de la corteza posee mayor actividad
antifúngica que el obtenido de raíz y hojas.
32
III.1
RESULTADOS
3.1.1 Porcentaje de Rendimiento de la extracción
En la siguiente tabla se observa los rendimientos obtenidos de cada droga vegetal en la cual la
corteza de nance presenta el mayor rendimiento obtenido y el menor rendimiento lo presenta
el palo de pito.
Especie vegetal
Palo de sangre
arborea) corteza
Tabla No. 1
Peso de la
materia
vegetal (g)
Cuesta las cañas, 200.0
Antigua
Guatemala,
Sacatepéquez
Samayac,
300.0
Suchitepéquez
Rio Los esclavos, 241.6
Santa Rosa
Samayac,
300.0
Suchitepéquez
ICTA,
100.0
Chimaltenango
Procedencia
(B.
Nance (B. crassifolia)
corteza
Palo de pito (E.
berteroana) corteza
Zarzaparrilla
(S.
domingensis) rizoma
Pericón (T. lucida)
planta entera
Peso
del
extracto
obtenido (g)
27.9
Rendimiento
obtenido
(%)
13.95
180
60.0
26.93
11.15
46.3
15.43
21
21.0
Fuente: Datos experimentales
3.1.2 Caracterización fitoquímica
En los siguientes cuadros se observan los ensayos macro y semimicro y la cromatografía en
capa fina (CCF) de los metabolitos identificados en cada uno de los extractos.
3.1.2.1 Flavonoides:
Como fase móvil se utilizó: n-butanol, ácido acético glacial, agua (40:10:50)
Revelador: Reactivo de productos naturales (polietilenglicol 4000 5% y
difenilborioxiletilamina 1%)
Se utilizó como fase estacionaria una cromatoplaca de silica gel 60F254
En la tabla No. 2 se observan los resultados de flavonoides con los ensayos macro y
semimicro donde se identificaron compuestos fenólicos, flavonoides y antocianinas de
acuerdo a los cambios de coloración observados en cada extracto analizado.
33
Tabla No. 2
Especie
Resultados
Palo de sangre (B. arborea) Coloración roja con HCl,
corteza
Mg y calentamiento.
Nance
(B.
crassifolia) Coloración roja con HCl,
corteza
Mg y calentamiento, negro
azulado con FeCl3
Árbol de pito
Se observó cambio de
(E. berteroana) corteza
coloración se tornó naranja
intenso
Zarzaparrilla
Se observó cambio de
coloración, se presentó una
(S. domingensis)
rizoma
coloración
rojo
cereza
intensa con HCl, Mg y
calentamiento
Pericón (T. lucida) planta
Se intensificó el color verde
entera
Observación
Presencia de flavonoides,
posibles flavanonoles
Presencia de compuestos
fenólicos y flavonoides tipo
flavanonas
Presencia de flavonoides de
tipo flavonas y flavonoles
Presencia de flavonoides y
antocianinas
posible
presencia de flavanonas.
Posible
presencia
de
compuestos fenólicos y
flavonoides
tipo
isoflavononas, chalconas y
auronas
Fuente: Datos experimentales
Ensayos macro y semimicro para flavonoides
1
2
3
4
5
1. pericón, 2. zarzaparrilla, 3. palo de sangre, 4. nance, 5. palo de pito
En la tabla No. 3 se observan los resultados de la CCF en la cual el extracto que presentó
mayor número de bandas fue el de palo de sangre, y en la zarzaparrilla se identificó la
presencia de ácido clorogénico.
34
Especie
Vegetal/Estándar
Palo de sangre
(B. arborea),
corteza
Nance
(B. crassifolia)
corteza
Árbol de pito
(E. berteroana)
corteza
Zarzaparrilla
(S. domingensis)
rizoma
Pericón
(T. lucida) planta
entera
Estándar de
Ácido caféico
Estándar de
Ácido
clorogénico
Resultados
Tabla No. 3
Rf.
Interpretación
Presenta siete
bandas
En UV:
fluorescencia
intensa amarillonaranja
En VIS: color café
0.13,0.30,
Presencia de flavonoides
0.42,0.5,
0.65, 0.80,
0.92
Se observó una
banda
En UV: rojo
En VIS: rojo
Presenta cinco
bandas
En UV: se observa
fluorescencia de
coloración celeste
y amarilla.
En VIS: color
amarillo
Presenta tres
bandas:
En UV:
fluorescencia de
color verde,
En VIS: color
amarillo naranja
Presenta dos
bandas:
En UV:
Fluorescencia azul
celeste.
En VIS: color
amarillo
Presenta una banda
En UV:
fluorescencia verde
En VIS: amarillo
En UV: Presenta
una fluorescencia
verde
En VIS: amarilla.
0.13
Presencia de compuestos
fenólicos
0.23,
0.49,
0.91
0.34, Presencia de flavonoides.
0.60,
0.19, 0.44,
0.85
Presencia de flavonoides.
Se identifica la presencia
de ácido clorogénico en
en el extracto de
Zarzaparrilla, por
coincidir los Rf
0.5, 0.83
Presencia de compuestos
fenólicos y flavonoides
0.92
0.5
35
Estándar de
rutina
En UV: color
naranja
En VIS: amarilla
0.6
Estándar de
kaemferol
Presenta una banda
con florescencia
azul celeste
En VIS: amarilla
0.97
Fuente: Datos experimentales
Cromatografía en capa fina de flavonoides en UV 365 nm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1. palo de pito, 2. nance, 3. palo de sangre 4. zarzaparrilla, 5. pericón, 6. ácido caféico,
7. ácido clorogénico, 8. rutina 9. kaemferol
Cromatografía en capa fina de flavonoides en VIS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1. palo de pito, 2. nance, 3. palo de sangre 4. zarzaparrilla, 5. pericón, 6. ácido caféico,
7. ácido clorogénico, 8. rutina 9. kaemferol
3.1.2.2 Taninos
Se realizaron ensayos en tubo para evaluar la presencia de taninos ya que pueden ser
compuestos responsables de color.
En la siguiente tabla se observan los resultados obtenidos evidenciando únicamente el nance la
presencia de taninos de tipo pirogalol
36
Tabla No. 4
Especie
Resultados
Palo de sangre (B. arborea) Negativo para taninos, no
corteza
presentó precipitado con
NaCl, gelatina- NaCl y
mostró
una
coloración
naranja con FeCl3
Nance
(B.
crassifolia) Presentó precipitados con
corteza
los reactivos utilizados y
mostró una coloración negro
azulado con FeCl3
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Zarzaparrilla
(S. domingensis)
rizoma
Pericón (T. lucida) planta
entera
Negativo para taninos, no
presentó precipitado con
NaCl, gelatina- NaCl y
mostró una coloración verde
oscura con FeCl3
Negativo para taninos, no
presentó precipitado con
NaCl, gelatina- NaCl y
mostró una coloración verde
oscura con FeCl3
Negativo para taninos, no
presentó precipitado con
NaCl, gelatina- NaCl y
mostró una coloración verde
oscura con FeCl3
Observación
Presencia de
fenólicos
compuestos
Presencia de taninos tipo
pirogalol
Presencia
fenólicos
de
compuestos
Presencia
fenólicos
de
compuestos
Presencia
fenólicos
de
compuestos
Fuente: Datos experimentales
3.1.2.3 Cumarinas
En la siguiente tabla se observan los resultados obtenidos de los extractos con KOH un
resultado positivo lo constituye una fluorescencia intensa al UV, por lo que se determinó que
únicamente el pericón presentó cumarinas.
Tabla No. 5
Especie
Resultados
Observación
Palo de sangre (B. arborea)
Negativo, no presentó No se detectaron cumarinas
corteza
fluorescencia al UV
Nance (B. crassifolia) corteza Negativo, no presentó
fluorescencia al UV
Árbol de pito
Negativo, no presentó
(E. berteroana) corteza
fluorescencia al UV
Zarzaparrilla
Negativo, no presentó
(S. domingensis) rizoma
fluorescencia al UV
Pericón (T. lucida) planta
Presentó
fluorescencia Presencia de cumarinas
entera
azul celeste intensa
37
Fuente: Datos experimentales
Identificación de Cumarinas en UV 365
1
2
3
4
5
6
7
1. palo de pito, 2. nance, 3. palo de sangre, 4. zarzaparrilla, 5. pericón, 6. ácido cumárico,
7. umbeliferona
3.1.2.4 Antraquinonas
En la siguiente tabla se observan los resultados obtenidos al realizar la prueba de Bornträger,
la cual se considera positivo cuando se torna rojo o rosado; ninguno de los extractos mostró
cambios de color en la fase alcalina.
Especie
Palo de sangre (B. arborea)
corteza
Nance
(B.
crassifolia)
corteza
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Zarzaparrilla
(S. domingensis) rizoma
Pericón (T. lucida) planta
entera
Tabla No. 6
Resultados
Observación
Negativo,
no
presentó No
se
cambio de coloración
antraquinonas
Negativo,
no
presentó
cambio de coloración
Negativo, no presentó
cambio de coloración
Negativo,
no
presentó
cambio de coloración
Negativo,
no
presentó
cambio de coloración
detectaron
Fuente: Datos experimentales
Metabolitos presentes en los extractos:
En la siguiente tabla se observan los metabolitos identificados en el tamizaje fitoquímico de
los cinco extractos analizados, en el cual se demuestra que todas las muestras presentaron
flavonoides, el nance presentó taninos, el pericón cumarinas y ninguna de las muestras
presentó antraquinonas.
Especie
Palo de sangre (B. arborea)
corteza
Nance
(B.
crassifolia)
corteza
Tabla No. 7
Metabolitos identificados
Flavonoides Taninos Cumarinas Antraquinonas
+++
------+++
+++
38
---
---
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Zarzaparrilla
(S. domingensis) rizoma
Pericón (T. lucida) planta
entera
+++
---
---
---
+++
---
---
---
+++
---
+++
---
+++ (presencia del metabolito) --- (ausencia del metabolito)
Fuente: Datos experimentales
3.1.3 Cuantificación de flavonoides
En la siguiente tabla se observa el porcentaje de flavonoides totales expresados en hiperósido
en cada uno de los extractos a 425 nm de 3 repeticiones, en la cual se observa que el pericón
mostró el mayor porcentaje.
Tabla No. 8
Especie vegetal
Porcentaje de flavonoides totales
expresado en hiperósido
Palo de sangre (B. arborea) corteza
0.0339
Nance (B. crassifolia) corteza
0.0145
Árbol de pito (E. berteroana) corteza
0.0222
Zarzaparrilla (S. domingensis) rizoma
0.0216
Pericón (T. lucida) planta entera
0.2927
Fuente: Datos experimentales
3.1.4 Determinación de absorbancia máxima:
En la siguiente tabla se observa la longitud de onda en la cual se determinó la absorbancia
máxima a una concentración de 0.1 mg/mL de cada uno de los extractos, de acuerdo a la
longitud de onda que se presentan las bandas, se confirma la presencia de flavonoides en los
extractos, ya que todos los extractos muestran una banda en rangos de absorción a 270-280 nm
y el palo de sangre es el que presenta una mayor absorbancia.
Nombre de la Especie.
Palo de sangre
(B. arborea) corteza
Nance
(B. crassifolia) corteza
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Zarzaparrilla
(S. domingensis) rizoma
Pericón (T. lucida) planta
entera
Tabla No. 9
Longitud
de Absorbancia
onda
máxima
280nm.
1.82540
280nm.
0.70110
274nm.
1.95550
283nm.
0.87759
280nm.
1.52970
Fuente: Datos experimentales
39
En la tabla No. 10 se observa la longitud de onda de máxima absorbancia de los estándares y
las especies naturales nativas en la región visible del espectro electromagnético mostrando la
cochinilla una longitud de onda similar a los extractos, mientras que el rojo 3 es similar al
extracto de palo de sangre.
Nombre del Extracto
Tabla No.10
Longitud de onda de
mayor absorbancia
Palo de sangre (B. arborea)
corteza
Nance (B. crassifolia) corteza
280nm
244nm
273nm
273nm
337nm
283nm
328nm
290nm
344nm
261nm
429nm
314nm
485nm
277nm
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Zarzaparrilla (S. domingensis)
rizoma
Pericón (T. lucida) planta
entera
Amarillo No. 5
Amarillo No. 6
Cochinilla
311nm
236nm
485nm
Rojo No. 3P
Colorante o estándar
con similar longitud
de onda máxima
Cochinilla
Rojo No. 3
Cochinilla
Cochinilla
Ninguno
Cochinilla
Ninguno
Ninguno
Ninguno
Ninguno
Ninguno
Ninguno
Ninguno
Árbol de pito,
Nance,
Zarzaparrilla, Palo
de Sangre.
Ninguno
Palo de Sangre
Ninguno
Fuente: Datos experimentales
3.1.5 Cálculo de equivalentes de color de los diferentes extractos vegetales con respecto a los
colorantes sintéticos a 480nm:
La determinación de mg/ml se realiza basada en la similitud colorimétrica que presenta cada
extracto respecto a los colorantes sintéticos que se utilizaron como estándares, a una longitud
de onda de 480nm y a una concentración de 0.10 mg/ml de cada uno de los extractos, ya que
teóricamente el colorante presenta la mayor absorbancia.
En la tabla No. 11 se muestran los miligramos equivalentes de extractos vegetales con
colorantes sintéticos a 480nm, observándose que el palo de sangre presenta la mayor
concentración equivalente al amarillo No.6.
40
Tabla No. 11
mg/ml
mg/ml
Extracto
a mg/ml
equivalentes
0.10 mg/mL. equivalentes
equivalentes
de amarillo de amarillo de rojo No. 3
No. 6
No. 5
Palo
de
sangre
(B.
---------27.92
4.58
arborea)
corteza
Nance
(B.
crassifolia)
1.089
------------------corteza
Árbol de pito
(E.
1.04
------------------berteroana)
corteza
Zarzaparrilla
---------6.90
0.099
(S.
domingensis)
rizoma
Pericón (T.
lucida)
1.10
------------------planta entera
mg/ml
equivalentes
de cochinilla
13.53
-------------------
3.48
----------
Fuente: Datos experimentales
3.1.6 Cálculo de equivalentes de color de los diferentes extractos vegetales con respecto a
los colorantes sintéticos a su longitud de máxima absorbancia:
La determinación de mg/ml se realiza basada en la similitud de los pico de máxima
absorbancia que presenta cada extracto respecto a los colorantes sintéticos que se utilizaron
como estándares, a una longitud de onda donde ambos tenga igual o similar picos de máxima
absorbancia, realizando la curva de calibración a la longitud de onda del estándar a una
concentración de 0.10 mg/mL. En la tabla No. 12 se muestra la equivalencia de concentración
de los extractos con el colorante natural cochinilla presentando la mayor concentración el palo
de sangre seguido del palo de pito.
41
Nombre
Extracto
Tabla No. 12
mg/ml
mg/ml
del mg/ml
equivalentes equivalentes equivalentes
de amarillo de amarillo de rojo No. 3
No. 6
No. 5
de
(B. ---------------------0.567
Palo
sangre
arborea)
corteza
Nance
(B.
crassifolia)
corteza
Árbol de pito
(E.
berteroana)
corteza
Zarzaparrilla
(S.
domingensis)
rizoma
Pericón (T.
lucida)
planta entera
mg/ml
equivalentes
de cochinilla
265.625
-------------
----------
----------
99.93
-------------
----------
----------
203.19
-------------
----------
----------
77.50
-------------
----------
----------
----------
Fuente: Datos experimentales
3.1.7 Espectro de absorción a diferentes pH de los extractos de las especies en estudio:
Se realizó un barrido para cada una de las especies nativas en estudio y los estándares de los
colorantes en estudio a pH 3, 4, 5; así poder observar donde presentan su máxima absorbancia.
En la tabla No. 13 se observa la longitud de onda de máxima absorbancia de los estándares y
las especies naturales nativas a pH 3, en la región visible del espectro electromagnético.
Tabla No. 13
Nombre del Extracto
Longitud de onda de
mayor absorbancia
Palo de sangre (B. arborea) corteza
307nm
323nm
Nance (B. crassifolia) corteza
306nm
360nm
424nm
Árbol de pito
338nm
(E. berteroana) corteza
487nm
656nm
Zarzaparrilla (S. domingensis)
306nm
rizoma
325nm
485nm
42
Pericón (T. lucida) planta entera
342nm
676nm
623nm
430nm
656nm
306nm
485nm
316nm
485nm
532nm
318nm
485nm
512 nm
Amarillo No.5
Amarillo No.6
Cochinilla
Rojo No.3
Rojo No. 40
Fuente: Datos experimentales
En la Tabla No. 14 se observa la longitud de onda de máxima absorbancia de los estándares y
las especies naturales nativas a pH 4, en la región visible del espectro electromagnético.
Tabla No. 14
Longitud de onda de
mayor absorbancia
Palo de sangre (B. arborea) corteza
322nm
382nm
Nance (B. crassifolia) corteza
308nm
Árbol de pito
339nm
(E. berteroana) corteza
486nm
Zarzaparrilla (S. domingensis)
308nm
rizoma
323nm
486nm
Pericón (T. lucida) planta entera
341nm
308nm
Amarillo No.5
308nm
430nm
Amarillo No.6
308nm
485nm
Cochinilla
308nm
485nm
496nm
Rojo No.3
531nm
307nm
430nm
Rojo No. 40
510 nm
Nombre del Extracto
Fuente: Datos experimentales
43
En la Tabla No. 15 se observa la longitud de onda de máxima absorbancia de los estándares y
las especies naturales nativas a pH 5, en la región visible del espectro electromagnético.
Tabla No. 15
Nombre del Extracto
Longitud de onda de
mayor absorbancia
Palo de sangre (B. arborea) corteza
305nm
323nm
396nm
Nance (B. crassifolia) corteza
304nm
357nm
365nm
Árbol de pito
304nm
(E. berteroana) corteza
337nm
Zarzaparrilla (S. domingensis)
304nm
rizoma
323nm
486nm
Pericón (T. lucida) planta entera
304nm
340nm
486nm
Amarillo No.5
427nm
533nm
Amarillo No.6
316nm
485nm
Cochinilla
304nm
485nm
494nm
Rojo No.3
528nm
311nm
350nm
Rojo No. 40
506 nm
Fuente: Datos experimentales
Pruebas de tinción:
Se realizaron pruebas de tinción en lana y se observó la capacidad tintórea de los diferentes
extractos se anotó el color correspondiente al pantone de Comex.
44
Tabla No.16
Especie
Palo de sangre
arborea) corteza
Nance (B.
corteza
Frío
(B. Ámbar
I-209
crassifolia) Natuzzi
F3-09
Resultados de Color
Caliente
Mordiente
Goleen
Tejocote
H2-13
H2-12
Ladrillo
F3-12
Cartón
H4-09
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Polen
J3-07
Pátzcuaro
J3-06
Leopardo
J3-09
Zarzaparrilla (S.
domingensis) rizoma
Calcuta
G1-03
Bacalao
H2-06
Ocre
H3-12
Pericón (T. lucida) planta
entera
Limón real
J3-11
Grillo
J3-14
Marañón
J3-13
Fuente: Datos experimentales
45
Prueba de coloración en cosméticos:
Nance (B. crassifolia) corteza
Gel: pH 7
No.
1
2
3
Tabla No. 17
Color según Pantone
Color
COMEX®
denominación
internacional
No.
Nombre
0.5 %
148 U
G-06
Mamey
1%
150 C
H2-09
Chabacana
Extracto sin diluir 167 C
F2-13
Paprika
Concentración
Fuente: Datos experimentales
Loción: pH: 5
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 18
Color
Color según pantone
denominación
COMEX®
internacional
No.
Nombre
1345 C
H2-08
Galleta
1365 C
H2-10
Naranjosa
152 U
G2-13
Guaraná
Fuente: Datos experimentales
Shampoo: pH 9
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 19
Color según
Color
denominación pantone COMEX®
internacional
No.
Nombre
4715 C
F4-10 Maple
1675 U
D3-11 Durazno
470 U
F4-09 Tasmania
Fuente: Datos experimentales
Todas las muestras de nance:
46
Zarzaparrilla (S. domingensis) rizoma
Gel: pH 7
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 20
Color
Color según pantone
denominación
COMEX®
internacional
No.
Nombre
116 U
H1-10 Mango
1375 C
H1-13 Jarabe
158 C
G2-14 Puebla
Fuente: Datos experimentales
Loción: pH 5
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Color
denominación
internacional
122 U
1375 C
1595 C
Tabla No. 21
Color según pantone
COMEX®
No.
Nombre
H1-11 Holanda
H1-13 Jarabe
G2-12 Magma
Fuente: Datos experimentales
Shampoo: pH 8
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 22
Color
Color según pantone
denominación
COMEX®
internacional
No.
Nombre
1385 C
H2-12 Tejocote
173 C
R0-16 Oaxaca
167 U
E3-09 Monarca
Fuente: Datos experimentales
Todas las muestras de zarzaparrilla:
47
Pericón (T. lucida) planta entera
Gel: pH 7
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Color
denominación
internacional
3985 C
582 C
4485 C
Tabla No. 23
Color según pantone
COMEX®
No.
Nombre
J3-14
Grillo
K3-12
Salamandra
J4-13
Gipy
Fuente: Datos experimentales
Loción: pH 5
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 24
Color
Color según pantone
denominación
COMEX®
Nombre
internacional No.
118 C
I3-13
Marañón
164 U
I4-12
Bellota
147 U
J4-12
Camaleón
Fuente: Datos experimentales
Shampoo: pH 8
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 25
Color
Color según pantone
denominación
COMEX®
internacional No.
Nombre
117 C
J3-12 Marañon
1405 U
I4-13 Barro
463 C
I4-14 Lirio
Fuente: Datos experimentales
Todas las muestras de pericón:
48
Àrbol de pito (E. berteroana) corteza
Gel: pH 7
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 26
Color según pantone
Color
COMEX®
denominación
internacional
No.
Nombre
107 C
K1-12 Oruga
124 C
J2-12 León
101 C
K1-09 March
Fuente: Datos experimentales
Loción: pH 5
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Tabla No. 27
Color
Color según pantone
denominación
COMEX®
Nombre
internacional No.
601 C
K1-06 Adivinanza
124 C
K2-06 Tula
124 C
K2-06 Tula
Fuente: Datos experimentales
Shampoo: pH 8
No.
1
2
3
Concentración
0.5 %
1%
Extracto sin diluir
Tabla No. 28
Color
Color según
denominación pantone COMEX®
internacional No.
Nombre
110 C
J2-13 Pradera
124 C
J2-12 León
-----------El colorante no se
disolvió
Fuente: Datos experimentales
Todas las muestras de palo de pito:
49
Palo de sangre (B. arborea) corteza
Gel: pH 7
No. Concentración
1
2
3
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Color
denominación
internacional
1375 C
151 C
----------------
Tabla No. 29
Color según pantone
COMEX®
No.
Nombre
H1-13 Jarabe
G1-14 Hallowen
El colorante no se
disolvió
Fuente: Datos experimentales
Loción: pH 5
No. Concentración
1
2
3
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Color
denominación
internacional
1495 C
1585 C
158 C
Tabla No. 30
Color según pantone
COMEX®
No.
Nombre
H1-12 Noviembre
G1-13 Nierman
G2-14 Puebla
Fuente: Datos experimentales
Shampoo: pH 7
No. Concentración
1
2
3
0.5 %
1%
Extracto sin
diluir
Color
denominación
internacional
138 C
166 C
158 C
Tabla No. 31
Color según pantone
COMEX®
No.
Nombre
H2-14
Olmeca
F1-14
Zanahoria
G2-14
Puebla
Fuente: Datos experimentales
Todas las muestras de palo de sangre:
50
ƒ
Costo de producción de colorantes naturales y costo de venta de los colorantes
sintéticos
En la siguiente tabla se muestra el costo de producción por gramo de los colorantes
naturales, en el cual se demuestra que de acuerdo a los rendimientos obtenidos en
cada especie, el nance es el que presenta el costo menor (Q10.78) y el costo más
alto lo presenta el pericón (Q72.29)
Tabla No. 32
Especie vegetal
Palo de sangre (B. arborea) corteza
g producidos
Costo de Producción por
gramo en Q.
28
180
57,57
10,78
27
46
65,80
42,18
21
72,29
Nance (B. crassifolia) corteza
Árbol de pito
(E. berteroana) corteza
Zarzaparrilla (S. domingensis) rizoma
Pericón (T. lucida) planta entera
Fuente: Datos experimentales
En la siguiente tabla se muestra el costo de los colorantes sintéticos, los cuales se
comercializan de Q 0.25-0.62 por g.
Tabla No. 33
Colorante
Costo de Venta por gramo en Q.
Rojo No. 3 Eritrosina
Rojo No. 40 Allura
Amarillo No. 5 Tartrazina
Amarillo No. 6 Amarillo Crepúsculo
Cochinilla
0,25
0,35
0,25
0,27
0,62
Fuente: Datos experimentales
ƒ
Estudio de Estabilidad
En las siguientes gráficas se muestra la estabilidad de cada extracto y estándar a los
diferentes pH, mostrando el número de días a los cuales disminuye el 80% de su
concentración inicial.
51
Gráfica No. 1
Estabilidad Àrbol de Pito (E. berteroana)
% Concentración
140,00
120,00
100,00
pH3
80,00
pH4
60,00
pH5
40,00
20,00
0,00
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Días
Gráfica No. 2
,
Estabilidad Zarzaparilla (S. dominguensis)
% Concentración
120,0
100,0
80,0
pH3
60,0
pH4
pH5
40,0
20,0
0,0
1
2
3
4
5
6
Días
Gráfica No. 3
Estabilidad Pericón (T. lucida)
% Concentración
120,00
100,00
80,00
pH3
60,00
pH4
40,00
pH5
20,00
0,00
1
2
3
4
5
6
7
8
Días
52
9
10
11
12
13
14
Gráfica No. 4
Estabilidad Cochinilla
% Concentración
120,00
100,00
80,00
pH3
pH4
60,00
pH5
40,00
20,00
0,00
1
2
3
4
5
6
Días
Gráfica No. 5
Estabilidad Tartrazina FD&C, amarillo No. 5
% Concentración
140
120
100
pH3
80
pH4
60
pH5
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Día
Gráfica No. 6
% Concentración
Estabilidad Amarillo Crepúsculo FD&C amarillo No. 6
120
100
80
pH3
60
pH4
pH5
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Días
53
10
11
12
13
14
15
16
Gráfica No. 7
% Concentración
Estabilidad Allura FD&C rojo No. 40
140,00
120,00
100,00
pH3
pH4
pH5
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Días
Gráfica No. 8
Estabilidad Eritrosina FD&C, rojo No. 3
% Concentración
140
120
100
pH3
80
pH4
60
pH5
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Días
54
1
1
1
1
1
1
1
III.2 Discusión de Resultados
Se seleccionaron 5 especies vegetales nativas de América, que por la composición química
reportada en la literatura, constituyen un potencial en la industria farmaceútica, alimenticia y/o
cosmética, especialmente como colorantes, tintes, pigmentos y/o antioxidantes.
Se realizó una extracción con un disolvente polar (etanol al 95%) con ácido clorhídrico para
favorecer la separación e identificación de los colorantes presentes en las especies, ya que de
acuerdo a la estructura química de los metabolitos de interés (flavonoides y antocianinas), son
más afines en disolventes polares tipo metanol o etanol, para la cual se seleccionó etanol, por
su baja toxicidad y uso en farmacia y cosmética. Se realizó por percolación ya que es una
técnica exhaustiva que agota el material vegetal y se asegura la extracción total de los
metabolitos de interés.
De acuerdo a los resultados obtenidos se observó que B. crassifolia (nance) corteza presentó el
mayor rendimiento de extracción (60%) y el menor rendimiento lo presentó E. berteroana
(palo de pito) corteza (11%). Lo cual nos demuestra la rentabilidad del nance respecto a las
otras especies.
Para la caracterización fitoquímica, se realizaron ensayos macro y semimicro y cromatografía
en capa fina (CCF) de los principales grupos químicos responsables del color en la mayoría de
las especies vegetales, los cuales son compuestos fenólicos como flavonoides, antocianinas,
taninos, cumarinas y antraquinonas.
En todos los extractos se observaron flavonoides y compuestos fenólicos con los ensayos
macro y semimicro y en la CCF el extracto que presentó mayor número de bandas,
identificándose posibles flavanonoles fue B. arborea (palo de sangre), en la literatura se
reportan taninos, pigmentos y resinas.
En el extracto de S. domingensis (zarzaparrilla) se identificó la presencia de ácido clorogénico
y posibles flavanonas y de acuerdo a la literatura se reportan flavonoides, antocianinas,
leucoantocianinas, taninos y polifenoles.
El extracto de B. crassifolia (nance) se identificó la presencia de compuestos fenólicos tales
como flavonoides tipo flavanonas y taninos que de acuerdo a la literatura se reporta la
presencia de taninos, flavonoides y proantocianidinas (Cáceres, 1996). En un estudio se
realizó el tamizaje fotoquímico en diferentes extractos mostrando únicamente en el extracto de
acetato de etilo flavonoides en muy poca cantidad y taninos abundantemente en el extracto
acetato de etilo y metanol (Vázquez et al., 1999).
En el extracto de E. berteroana (árbol de pito) se identificaron posibles flavonas y
flavononoles, en la literatura se reportan en las flores flavonoides, antocianinas y en la corteza
materias colorantes, resina neutra amarilla y una roja que es un alcaloide y de la corteza y
semillas se han aislado dos colorantes utilizados en la manufactura de brazaletes, gargantillas
y artículos decorativos.
En el extracto de T. lucida (pericón) se identificaron isoflavononas, chalconas, auronas y
cumarinas, en la literatura se reporta flavonoides (quercetagetina, patuletina, isoramnetina),
taninos, leucoantocianidinas y cumarinas (7-metoxicumarina).
55
Se demostró en los ensayos cualitativos la presencia de flavonoides en todas las especies, por
la cual se realizó una cuantificación por espectrofotometría UV/VIS, determinando el
porcentaje de flavonoides totales expresado en hiperósido, siguiendo el método de la Real
Farmacopea Española (2002), realizando las mediciones a 425 nm, en la cual se determinó que
el pericón fue el que presentó mayor porcentaje (0.3%) y el menor porcentaje de flavonoides
lo presentó el nance (0.01%). De acuerdo a la revisión realizada no se reportan datos de
cuantificación de flavonoides presentes en dichas especies, por lo estos datos constituyen un
primer reporte respecto al porcentaje de flavonoides, y como la presencia de los metabolitos
secundarios es variable en cada especie y dependen de la época de recolección, estado
fenológico de la especie, clima, suelo, altitud, etc, no se pueden comparar con otras especies
vegetales, por lo que para establecer los límites máximos y mínimos de flavonoides en cada
especie, se debería realizar un estudio incluyendo algunas de las variables mencionadas más
importantes, para determinar si es aceptable o no el porcentaje determinado y de esta manera
garantizar la calidad en las especies, siempre y cuando sean estos metabolitos los que se
utilicen como marcadores.
Se determinó la longitud de onda a la cual los extractos mostraban la absorbancia máxima,
presentándose en todas las especies un rango entre 274-283 nm, lo cual confirma que los
compuestos presentes en las especies corresponde a flavonoides tipo flavonas (250-280 nm),
flavonoles (250-280 nm) o isoflavonas (275-295 nm) (Lock, 1997).
Al compararlos con estándares de colorantes artificiales amarillo No. 5 (261 y 429 nm),
amarillo No. 6 (314, 485nm) y rojo No. 3 (236 y 485nm), se observó que ninguno de los
extractos presenta máximos de absorción similares a los estándares, únicamente el palo de
sangre presenta una banda similar al rojo No. 3.
Por lo que se decidió incluir un estándar de colorante natural (cochinilla), el cual es sustituto
de los colorantes rojo No. 2, rojo No. 3, rojo No. 19 y rojo No. 40, se observó que los
extractos de árbol de pito, nance, zarzaparrilla y palo de sangre son similares, ya que la
cochinilla absorbió a 277 nm.
Se realizó el cálculo de equivalentes de color de los diferentes extractos con respecto a los
colorantes sintéticos a 480 nm y se evidenció que el extracto de palo de sangre es el que
presentó la mayor concentración equivalente al amarillo No. 6, con una concentración de
27.92 mg/ml y respecto a la longitud de onda máxima de los extractos, se estableció la
similitud respecto a la cochinilla determinándose que el palo de sangre y el palo de pito
presentan la mayor equivalencia con concentraciones de 266 y 203 mg/ml.
Se realizó una evaluación espectrofotométrica a diferentes pH (3, 4, 5) añadiendo soluciones
buffer y se observó un cambio de las longitudes de onda, presentando un desplazamiento
mayor, respecto al observado inicialmente en los extractos etanólicos, lo cual demuestra que
cambios de pH afectan los máximos de absorción de los espectros obtenidos con disolventes
como el etanol. Sin embargo al compararlos entre los diferentes pH no se observan cambios
significativos, únicamente en el palo de sangre a pH 4 su absorbancia máxima se presentó a
una longitud de onda de (322 nm) siendo mayor respecto a pH 3 (307 nm) y pH 5 (305 nm).
En el nance y la zarzaparrilla se mantiene la máxima absorbancia a los diferentes pH entre 304
y 308 nm, en el palo de pito y pericón se presenta la máxima absorbancia a pH 3 y pH 4 a una
longitud de onda de 338 y 341 nm respectivamente, mientras que pH 5 disminuye a 304 nm.
56
La coloración constituye un elemento subjetivo para la evaluación de la calidad de un
producto; está frecuentemente relacionada con la presencia de impurezas, la calidad
tecnológica, condiciones de almacenamiento e invasión bacteriana. Desde el punto de vista
tecnológico se busca obtener un poder colorante seguro, estable, reproducible y eficaz;
utilizando las dosis más pequeñas de colorante. Este aspecto, es principalmente importante en
países europeos que poseen diversas campañas de información al respecto, lanzadas por
asociaciones de consumidores. También es importante mencionar que las cantidades de
colorante utilizadas en sistemas alimenticios son menores en relación a las utilizadas en
sistemas cosméticos, farmacéuticos y en la industria textil (Multon, 2000).
Por lo que se procedió a evaluar de forma preliminar el comportamiento de los colorantes
naturales obtenidos de las cinco especies nativas, en sistemas cosméticos y en el teñido de
fibras.
Actualmente, el mundo se ve invadido por una tendencia ecológica o protección del medio
ambiente, lo que está cambiando muchos patrones de comportamiento, incluyendo las
corrientes de la moda y así se habla de la “ecología en el vestir” o de los “ecotextiles”. En esta
moda ecológica se contempla entre otros requisitos, el teñido con tintes naturales (Lock,
1997). Por lo que para evaluar el potencial tintóreo de las especies se procedió a realizar la
técnica de tinción utilizando tres formas, método directo en frío, método directo en caliente y
método indirecto con mordiente. Se observó que en todos los extractos, el color se intensificó
con la técnica en caliente y utilizando mordiente.
Los colores del palo de sangre fueron los más intensos presentándose tonalidades entre
amarillo a rojo naranja, en la literatura se reporta el uso de los frutos por su color amarillo
utilizándolo en la fabricación de artesanías, también se describe una especie perteneciente al
mismo género, Bocconia integrifolia (pincullo) corteza, utilizada en el teñido de fibras, de la
cual se obtiene una coloración amarillo- naranja.
El nance presentó tonalidades semejantes al beige, dentro de los usos etnomédicos y populares
se reporta el uso de la corteza y la cáscara del fruto para teñir hilos de algodón de color café
claro, del fruto verde se obtiene una tinta y por la presencia de taninos (20-30%) se utiliza en
la industria de cueros.
El palo de pito presentó colores incluidos en los amarillos, se reportan dos colorantes de su
corteza y las semillas utilizados en la manufactura de brazaletes, gargantillas y artículos
decorativos. Como especies tintóreas se reportan las cortezas de Erythryna cristagalli
(pisonay) y E. edulis (basul) utilizadas por su color beige.
La zarzaparrilla presentó tonalidades en los amarillo- naranja, se reporta que las raíces de
varias especies del género se han utilizado como colorantes de refrescos, pero no se indica su
uso como tinte, por lo que constituiría un primer reporte como planta tintórea.
El pericón presentó tonalidades verdes, y no se reporta su uso como planta tintórea, sólo otras
especies de Tagetes se han utilizado por su color amarillo.
De acuerdo a los resultados obtenidos se demostró el potencial de las cinco especies como
plantas tintóreas, sin embargo faltaría realizar pruebas fisicoquímicas y fisico-mecánicas para
determinar la resistencia y solidez del tinte en las fibras.
57
Igualmente por la tendencia de la cosmética hacia lo natural se decidió realizar pruebas de
coloración en tres diferentes productos. Se escogieron los cosméticos tipo acuosos: gel,
shampoo y loción, para realizar las pruebas de colorantes, debido que los extractos eran de
tipo etanólicos, éstos debían disolverse completamente en cada cosmético para poder ser
incorporados. Se elaboraron los cosméticos como base, para después ser coloreados en
pequeñas porciones con los extractos.
Las concentraciones de los extractos fueron de 0.5 %, 1 % y extracto concentrado, para poder
observar la gama de tonalidades de colores de los diferentes extractos vegetales, a tres
diferentes concentraciones, los cuales solamente se utilizaron para colorear el cosmético, es
decir hacer más atractiva su presentación, y no con fines de pigmentación, es decir que el
cosmético no coloree la piel al ser aplicado (esmalte de uñas, tinte capilar, sombras, etc); por
lo anterior, las concentraciones de los extractos pueden ser inferiores a 0.5 % o bien utilizarse
sin diluir, dependerá del formulador.
Los colorantes de origen animal y vegetal han sido casi totalmente sustituidos por los
derivados orgánicos sintéticos del alquitrán, conocidos como anilinas, los cuales deben ser
perfectamente adecuados no sólo en su aspecto técnico (pureza de tonos, compatibilidad entre
el pH del colorante y del cosmético, etc) sino médico para evitar efectos tóxicos irritantes o
sensibilizantes. Sin embargo, actualmente el uso de sustancias provenientes de la naturaleza,
han tomado auge, tal es el caso de los cosméticos naturales o verdes, donde todos las materias
primas involucradas son de origen vegetal, o los llamados fitocosméticos que incluyen dentro
de su formulación 1 o más componentes de origen vegetal.
En el presente estudio se demostró que los extractos de las 5 plantas nativas, son efectivas para
ser utilizadas como colorantes en cosméticos y además pueden proveer al cosmético otras
propiedades propias de cada planta dependiendo de su composición química y actividad
farmacológica.
El pH es importante en un cosmético, ya que éste al ser aplicado en la piel, debe tener el valor
igual a la parte de la piel donde se aplique (cuero cabelludo, uñas, dermis, etc), que es de 5.5.
El colorante influye de manera significativa en la variación de pH, estabilidad de cosmético
(separación de fases en emulsiones, etc.), como se observa en los resultados los valores de pH
en geles, shampoo y loción, son diferentes en las pruebas realizadas en los extractos vegetales
y por lo tanto en la formulación debe incluirse correctores de pH (ácidos o bases, según el
caso), para poder observar el color del cosmético final; dentro del proyecto de investigación
no se realizó debido a que el propósito del mismo era determinar el uso en cosméticos no
diseñar una formulación con los mismos.
La evaluación del color es subjetiva, ya que se realizó de forma visual al compara el color del
cosmético con un pantone que tiene los códigos internacionales de colorantes, sin embargo su
adquisición es difícil, por tal razón se analizaron también con pantone de pinturas marca
COMEX que puede ser adquirido más fácilmente.
De acuerdo a los resultados obtenidos se pudo observar que al diluir el extracto al 1% se
obtienen colores más intensos, con una mayor brillantez, que se incorporan mejor a las
diferentes bases de los cosméticos, en el extracto concentrado es difícil lograr la solubilidad en
58
las bases, no son estables y se obtienen en la mayoría dos fases y se observan partículas en
suspensión que no es posible homogenizar cambiando la apariencia del cosmético.
En el caso del nance se observaron colores amarillo-naranja tanto en la loción como en el gel
ya que se mantiene un rango de pH de 5 y 7 respectivamente, mientras que en el shampoo, se
incrementa el pH a 9, el color se torna más rojo; por la presencia de taninos pueden
aprovecharse las propiedades astringentes en lociones tónicas faciales, pero hay que considerar
que se pueden presentar incompatibilidades con los otros componentes de la formulación por
lo que deben seleccionarse adecuadamente los constituyentes auxiliares para evitar dichos
problemas; por la actividad antimicrobiana y antifúgica reportada en los extractos de corteza
de nance, podrían utilizarse no sólo como colorantes, sino también como preservantes en los
cosméticos y por los flavonoides y antocianinas pueden mostrar un efecto antioxidante en la
formulación.
En el extracto de pericón se observaron colores amarillo - verdoso en el gel y loción,
intensificándose a verde- café en el shampoo; se han reportado flavonoides que pueden
considerarse antioxidantes el cual podría ser aprovechado en cosméticos faciales y ha
presentado actividad antimicrobiana y funguicida, el cual podría aprovecharse como
preservante y algunas furanocumarinas han reportado actividad fotodinámicas las cuales se
han aprovechado para incorporarlas en protectores solares.
En el extracto de zarzaparrilla se observaron tonalidades amarillo-naranja en la loción y gel
mientras que en el shampoo por el incremento de pH se presentaron tonalidades más intensas
en colo rojo; en dicha especie se ha reportado actividad cicatrizante y antiinflamatoria, la cual
se podría aprovechar para incorporar el extracto en cremas antiarrugas y cicatrizantes y por su
propiedad antifúgica se podría incorporar en geles para los pies, por su actividad
antimicrobiana podría utilizarse como preservante y por la presencia de flavonoides, que han
demostrado actividad antioxidante, se podría incorporar en cremas antiedad o agentes
antisolares como fotoprotectores.
En el extracto de palo de pito se observaron coloraciones de amarillo - naranja en el gel y la
loción y en el shampoo se intensificó el naranja; por la presencia de flavonoides, antocianinas
y ácidos orgánicos se podría aprovechar en cremas humectantes, antiedad, antioxidantes, los
flavonoides han reportado antividad antifúngica y antibiótica los cuales igualmente podrían
constituirse como preservantes.
El extracto de palo de sangre presentó tonalidades naranja-rojo en el gel y loción
intensificándose el rojo en el shampoo; por la presencia de taninos podría constituirse como un
astringente en tónicos faciales, por los flavonoides como antioxidantes, además de la
propiedad antimicrobiana como preservante y por su propiedad antiinflamatoria podría ser
utilizado en cremas faciales y corporales; las cuales son de las actividades más deseadas en los
cosméticos.
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede visualizar el potencial cosmético en las cinco
especies como colorante, ya que presentaron colores interesantes para la industria, en su
mayoría amarillo-naranja-rojo, se incorporaron a las diferentes bases evaluadas a una
concentración del 1%, lo cual es algo rentable; por lo que se debe continuar con el diseño de
59
formulaciones para evaluar su estabilidad y aprovechar las propiedades reportadas para su
estudio y validación en una indicación específica (antioxidante, preservante, cicatrizante,
humectante, antiarrugas, fotoprotectoras, etc).
Según los resultados obtenidos en el estimado de costos de producción de los colorantes
naturales y el precio de venta de los colorantes sintéticos disponibles en el mercado, se
observa una marcada diferencia. Sin embargo la mayoría de colorantes artificiales posee
restricciones de uso y algunos se encuentran restringidos a productos específicos por los
efectos adversos y toxicidad que presentan aún en bajas cantidades.
La Eritrosina se consideraba un aporte nutricional de yodo, pero estudios americanos
demostraron la formación de tumores tiroideos en estudios in vivo, además de transtornos
neurofisiológicos, por lo que en la actualidad su uso se encuentra limitado. Por otra parte el
Rojo No. 40 únicamente puede utilizarse en alimentos que contienen grasas, además se han
reportado estudios toxicológicos mostrando resultados contradictorios sobre su efecto
mutagénico y teratogénico, y en la Unión Europeano no está permitido. El Rojo Amaranto fue
retirado por la FDA de la lista de colorantes permitidos en 1976, debido a que se sospecha que
puede ser carcinogénico y ha mostrado embriotoxicidad en estudios in vivo. (Lock, 1997;
Multon, 2000).
En cuanto a los colorantes amarillos la FDA establece que debe especificarse el uso en la
etiqueta de los productos; especialmente en el caso del amarillo No. 6 que puede provocar
severas reacciones alérgicas. En el caso del amarillo No. 5 no debe especificarse su nombre
como tal en la etiqueta, ya que puede provocar alergias en algunas personas particularmente en
aquellas que son sensibles a la aspirina (Lewis, R; 1989). Por lo que se justifica la
investigación en colorantes naturales, por no mostrar efectos dañinos a la salud y no necesitar
certificación para ser utilizados en procesos industriales, lo cual les confiere importantes
ventajas, además de las propiedades que presentan las especies vegetales como agentes
antioxidantes, antimicrobianos, etc.
Es por ello que en años recientes se ha renovado el interés en colorantes naturales por las
limitaciones en el uso de algunos colorantes sintéticos en alimentos, medicamentos y en
productos cosméticos debido a su toxicidad. Son frecuentes las denuncias por el uso de
colorantes no adecuados en estos productos de uso humano. Esto ha originado un considerable
interés mundial en el desarrollo de los colorantes naturales. Un indicativo de ello, es el número
y distribución de las patentes reportadas a nivel mundial, en los últimos cinco años de un total
de 427 patentes 356 están referidas a colorantes naturales y 71 a colorantes sintéticos (Lock,
1997).
En las gráficas de estadística descriptiva, que muestran los resultados del estudio de
estabilidad, de los extractos de las plantas investigadas a 40º C y tres diferentes pH (3, 4 y 5);
puede observarse que el extracto de B. arborea no es afectado grandemente por el pH, ya que
presenta un comportamiento similar a los diferentes valores de pH ensayados, lo cual se
corrobora estadísticamente con un valor de p=0.5822. El pH 3 parece ser el mejor para
conservar la concentración inicial. Este comportamiento también se observa en el extracto de
E. berteroana, que muestra mayor estabilidad a este pH, con un valor de p=0.005; mientras
que a pH 4 y 5 se observan signos de inestabilidad desde el segundo día, ya que la
60
concentración aumenta por la aglomeración de sustancias en partículas que al principio no son
perceptibles al ojo humano, pero sí son evidentes espectrofotométricamente.
Según lo discutido anteriormente, estos dos extractos podrían utilizarse para colorear sistemas
alimentarios o cosméticos formulados a pH 3 que incluyan en su formulación un sistema de
buffer que asegure el pH del sistema hasta el momento del consumo. Entre los sistemas
alimentarios que se formulan a este pH pueden mencionarse las bebidas resfrescantes sin
alcohol, frutas enlatadas y conservas de frutas (Charley, 2006).
El extracto de T. lucida a simple vista parece comportarse de la misma manera a los diferentes
pH, pero estadísticamente se estableció que existe diferencia significativa entre los diferentes
pH (p<0.0001) y el extracto posee mayor estabilidad a pH 4 (P<0.05). Aunque es importante
mencionar que la concentración inicial no varía grandemente a pH 3 y 5, lo que aumenta de
gran manera su aplicabilidad.
El extracto de S. domingensis y T. lucida posee un pH óptimo de almacenamiento de
4(P<0.05). Por lo que puede emplearse en sistemas alimenticios como conservas de vegetales
(Charley, 2006), o formulaciones medicinales que posean en su composición un buffer
adecuado.
El extracto menos estable es el de B. crassifolia que se mostró inestable a los tres pH
ensayados, aunque parece mayor estabilidad a pH 5; sin embargo su aplicación en la
formulación de sistemas alimentarios o cosméticos sería muy difícil y limitada.
Con respecto al tiempo en que permanecen estables a condiciones extremas, antes de alcanzar
el 80 % de concentración; el extracto que se perfila como el más promisorio es el de T.
lucida, ya que conservó más del 80% de su concentración al menos durante trece días en todos
los pH ensayados. El otro extracto que conservó más del 80% de su concentración a pH 3 fue
el de E. berteroana, que permaneció sobre dicho porcentaje durante 16 días. Excluyendo el
extracto de B. crassifolia, el resto de extractos estudiados alcanzan el 80% de su concentración
inicial en un rango de 6 a 8 días.
Todo lo discutido sobre la estabilidad de los extractos vegetales estudiados, permite
recomendar condiciones especiales de almacenamiento de los productos finales en que
pudieran utilizarse, como por ejemplo: Uso de frascos ámbar de vidrio por la propiedad
fotosensible de los flavonoides, metabolitos responsables del color observado en los mismos.
Almacenamiento a temperatura ambiente (25±2º C) o en refrigeración (5±3ºC), dependiendo
el uso y la formulación del sistema cosmético, alimenticio o farmacéutico.
En cuanto a los colorantes artificiales, sometidos a las mismas condiciones extremas de
temperatura y pH, se estableció que la estabilidad está fuertemente influenciada por el pH
presentando una diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) como lo indica la literatura;
siendo así que los colorantes de origen azoico (tartrazina FD&C amarillo No. 5, allura FD&C
rojo No. 40 y cochinilla) como los de origen diverso (eritrosina FD&C rojo No. 3), presentan
otras coloraciones muy diferentes a pH básico o ácido respectivamente (Multon, 2000). Esto
explicaría el comportamiento observado en todos los colorantes artificiales sometidos al
estudio de estabilidad.
El amarillo FD&C No. 5 y el rojo FD&C No. 40, presentaron cierta estabilidad a pH 3
(p<0.05). El amarillo No. 5 conservó su concentración sobre el 80% durante 15 días; mientras
61
que el amarillo FD&C No. 6 a pH 5 conservó su concentración sobre el 80% durante 16 días
(p<0.05). El rojo FD&C No. 3 también mostró cierta estabilidad a pH5, pero junto con el
resto de colorantes artificiales y la cochinilla mostraron signos de inestabilidad dentro de los
primeros cinco días. Durante este período se observó turbidez, precipitación de partículas,
partículas en suspensión, etc.
Es importante hacer notar que según la bibliografía consultada la mayoría de los colorantes
artificiales posee un uso regulado y específico, por su potencial efecto tóxico a largo plazo.
Por ejemplo la eritrosina FD&C rojo No. 3, según la normativa europea solamente puede
utilizarse para brindar color a cerezas para cóctel, cerezas en conservas y confites en
concentraciones de 1.25 mg/Kg (Multon, 2000); mientras que los colorantes de origen vegetal
no tienen límite cuantitativo de uso en esta misma normativa, entre ellos se pueden mencionar:
clorofila, caramelo, carbón vegetal, carotenos, extracto de paprika, rojo remolacha, antocianos,
etc.
62
PARTE IV.
IV.1 CONCLUSIONES
4.1.1 Se identificaron en las cortezas de Palo de sangre (B. arborea), Nance (B. crassifolia),
y Árbol de pito (E. berteroana); en el rizoma de Zarzaparrilla (S. domingensis) y planta
entera de Pericón (T. lucida) pigmentos vegetales tales como flavonoides, cumarinas, taninos,
los cuales demostraron potencial como colorantes y tintes vegetales.
4.1.2 El extracto de Nance (B. crassifolia) corteza presentó el mayor rendimiento de
extracción (60%) y el menor rendimiento lo presentó árbol de pito (E. berteroana) corteza
(11%).
4.1.3 En todos los extractos se observaron flavonoides y compuestos fenólicos con los ensayos
macro y semimicro y en la CCF el extracto que presentó mayor número de bandas,
identificándose posibles flavanonoles fue palo de sangre (B. arborea).
4.1.4 En el extracto de zarzaparrilla (S. domingensis) se identificó la presencia de ácido
clorogénico y posibles flavanonas, en el extracto de nance (B. crassifolia) compuestos
fenólicos tales como flavonoides tipo flavanonas y taninos, en el extracto de árbol de pito (E.
berteroana) posibles flavonas y flavononoles y en el extracto de pericón (T. lucida)
isoflavononas, chalconas, auronas y cumarinas.
4.1.5 El extracto de pericón presentó el mayor porcentaje (0.3%) de flavonoides totales
expresados en quercetina y el menor porcentaje de flavonoides lo presentó el nance (0.01%).
4.1.6 En todas las especies se presentaron sus máximos de absorción en un rango entre 274283 nm, lo cual confirma la presencia de flavonoides tipo flavonas (250-280 nm), flavonoles
(250-280 nm) o isoflavonas (275-295 nm).
4.1.7 Se observó que en todos los extractos, en las pruebas de tinción el color se intensificó
con la técnica en caliente y utilizando mordiente, los colores del palo de sangre fueron los más
intensos presentándose tonalidades entre amarillo a rojo naranja, el nance presentó tonalidades
semejantes al beige, el palo de pito colores amarillos, la zarzaparrilla tonalidades en los
amarillo-naranja y el pericón presentó tonalidades verdes.
4.1.8 Se demostró que los extractos de las 5 plantas nativas, son efectivas para ser utilizadas
como colorantes en cosméticos y además pueden proveer al cosmético otras propiedades
propias de cada planta dependiendo de su composición química y actividad farmacológica.
4.1.9 Se observó en las pruebas de coloración en cosméticos que al diluir el extracto al 1% se
obtienen colores más intensos, con una mayor brillantez, que se incorporan mejor a las
diferentes bases de los cosméticos.
4.1.10 En el extracto de nance se observaron colores amarillo-naranja tanto en la loción como
en el gel ya que se mantiene un rango de pH de 5 y 7 respectivamente, mientras que en el
shampoo, se incrementa el pH a 9, el color se torna más rojo.
63
4.1.11 El extracto de pericón presentó colores amarillo - verdoso en el gel y loción,
intensificándose a verde- café en el shampoo; en el extracto de zarzaparrilla se observaron
tonalidades amarillo-naranja en la loción y gel mientras que en el shampoo por el incremento
de pH se presentaron tonalidades más intensas en colo rojo.
4.1.12 El extracto de palo de pito presentó coloraciones de amarillo - naranja en el gel y la
loción y en el shampoo se intensificó el naranja y el extracto de palo de sangre presentó
tonalidades naranja-rojo en el gel y loción, intensificándose el rojo en el shampoo.
4.1.13 Se observó una marcada diferencia en el estimado de costos de producción de los
colorantes naturales y el precio de venta de los colorantes sintéticos disponibles en el mercado,
sin embargo la mayoría de colorantes artificiales posee restricciones de uso y algunos se
encuentran restringidos a productos específicos por los efectos adversos y toxicidad que
presentan aún en bajas cantidades.
4.1.14 En el estudio de estabilidad se observó que el extracto de palo de sangre (B. arborea)
no se ve afectado grandemente por el pH; sin embargo la concentración se mantiene más
estable a pH 3.
4.1.15 El extracto de pericón (T. lucida) presentó diferencia significativa entre los diferentes
pH, siendo más estable a pH 3.
4.1.16 El extracto de árbol de pito (E. berteroana) mostró mayor estabilidad a pH 3, mientras
que a pH 4 y 5 se observaron signos de inestabilidad desde el segundo día, ya que la
concentración aumenta por la aglomeración de sustancias en partículas que al principio no son
perceptibles al ojo humano, pero sí son evidentes espectrofotométricamente.
4.1.17 Los extractos de palo de sangre (B. arborea), pericón (T. lucida) y árbol de pito (E.
berteroana) podrían utilizarse para colorear sistemas alimentarios o cosméticos formulados a
pH3 que incluyan en su formulación un sistema de buffer que asegure el pH del sistema hasta
el momento del consumo, en sistemas alimentarios tales como bebidas resfrescantes sin
alcohol, frutas enlatadas y conservas de frutas.
4.1.18 El extracto de zarzaparrilla (S. domingensis), al igual que el de árbol de pito (E.
berteroana), se encuentra afectado por el pH, por lo que el pH óptimo de almacenamiento
para el mismo es de 4, pudiendo emplearse en sistemas alimenticios como conservas de
vegetales o formulaciones medicinales que posean en su composición un buffer adecuado.
4.1.19 El extracto menos estable es el de nance (B. crassifolia) que se mostró inestable a los
tres pH ensayados por lo que su aplicación en la formulación de sistemas alimentarios o
cosméticos sería muy difícil y limitada.
4.1.20 A excepción de palo de sangre (B. arborea) la estabilidad de todos los extractos se ve
afectada por el pH con valores de p<0.05.
4.1.21 El amarillo No. 6, rojo No. 3 y cochinilla mostraron mayor estabilidad a pH 5,
mientras el amarillo No. 5 y rojo No. 40 a pH 3 (p<0.05).
64
4.1.22 El amarillo No. 5 a pH 3 y el amarillo No. 6 a pH 5 fueron los más estables a lo largo
del tiempo.
4.1.23 Como lo indica la bibliografía la estabilidad de los colorantes artificiales se ve
influenciada por el pH (p<0.05).
65
IV.2 RECOMENDACIONES
4.2.1 Realizar extracciones de los pigmentos vegetales identificados en las especies a escala
piloto para transferir la tecnología a los diferentes sectores productivos.
4.2.2 Diseñar formulaciones cosméticas y/o medicinales utilizando las especies vegetales que
presentaron las características ideales como colorante natural.
4.2.3 Evaluar las propiedades antioxidantes o preservantes de las especies en productos
fitocosméticos, medicinales o alimenticios.
4.2.4 Caracterizar mediante pruebas fisicoquímicas y fisico-mecánicas las fibras teñidas con
las especies vegetales, para determinar la potencialidad como especies tintóreas.
4.2.5 Establecer los parámetros de calidad de cada especie, incluyendo las variables que
afectan la producción de metabolitos secundarios (clima, altitud, localidad, etc).
4.2.6 Desarrollar monografías farmacopeicas de las especies mesoamericanas mediante la
caracterización fisicoquímica para beneficiar al sector productivo y regulatorio en el registro
de los productos que se comercialicen utilizando dichas especies.
66
IV.3
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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69
IV.4 ANEXOS
70
4.4.1 Análisis estadístico del Estudio de Estabilidad (ANOVA)
Pericón (T. lucida)
Number of obs = 126
Root MSE
= 2.44522
R-squared = 0.8989
Adj R-squared = 0.8851
Source | Partial SS df
MS
F Prob > F
-----------+---------------------------------------------------Model | 5848.99486 15 389.932991
65.22 0.0000
|
ph | 227.632875 2 113.816438
19.04 0.0000
das | 5621.36199 13 432.412461
72.32 0.0000
|
Residual | 657.698572 110 5.97907792
-----------+---------------------------------------------------Total | 6506.69344 125 52.0535475
Existe diferencia significativa entre pH (p<0.0001)
|
Summary of planta 1
pH |
Mean Std. Dev.
Freq.
------------+-----------------------------------1|
88.095 6.9330708
42
2 | 91.143334 6.5389134
42
3 | 90.696429 7.8944892
42
------------+-----------------------------------Total | 89.978254 7.2148144
126
Los pH 1 y 2 son los que difieren significativamente (p<0.05)
T. lucida
Mean planta1 by ph level
94
92
90
88
86
1
1.5
2
pH
2.5
3
71
Árbol de pito (E. berteroana)
Number of obs = 117
Root MSE
= 1.86506
R-squared = 0.8655
Adj R-squared = 0.8471
Source | Partial SS df
MS
F Prob > F
-----------+---------------------------------------------------Model | 2283.63783 14 163.116988
46.89 0.0000
|
ph | 268.199736 2 134.099868
38.55 0.0000
das | 2015.43809 12 167.953174
48.28 0.0000
|
Residual | 354.802803 102 3.47845885
-----------+---------------------------------------------------Total | 2638.44063 116 22.7451778
Existe diferencia significativa entre pH (p<0.0001)
|
Summary of planta 1
pH |
Mean Std. Dev.
Freq.
------------+-----------------------------------1|
88.095 6.9330708
42
2 | 91.143334 6.5389134
42
3 | 90.696429 7.8944892
42
------------+-----------------------------------Total | 89.978254 7.2148144
126
El ph 1 es significativamente diferente a 2 (p=0.005) y a 3
(p=0.009)
E. berteroana
Mean planta2 by ph level
102
100
98
96
94
1
1.5
2
pH
2.5
3
72
Nance (B. crassifolia)
Number of obs =
45 R-squared = 0.5967
Root MSE
= 15.2366 Adj R-squared = 0.5330
Source | Partial SS df
MS
F Prob > F
-----------+---------------------------------------------------Model | 13053.4285 6 2175.57142
9.37 0.0000
|
ph | 1853.80006 2 926.900028
3.99 0.0267
das | 11199.6285 4 2799.90712
12.06 0.0000
|
Residual | 8821.86768 38 232.154413
-----------+---------------------------------------------------Total | 21875.2962 44 497.165823
Existe diferencia significativa entre pH (p=0.0267)
|
Summary of planta 3
pH |
Mean Std. Dev.
Freq.
------------+-----------------------------------1 | 86.917334 24.887305
15
2 | 73.165999 25.312251
15
3 | 86.641334 13.03913
15
------------+-----------------------------------Total | 82.241556 22.297216
45
El pH 2 es significativamente diferente a los otros dos (p<0.05)
B. crassifolia
Mean planta3 by ph level
100
90
80
70
60
1
1.5
2
pH
2.5
3
73
Palo de sangre (B. arborea)
Number of obs =
54 R-squared = 0.8758
Root MSE
= 3.12773 Adj R-squared = 0.8568
Source | Partial SS df
MS
F Prob > F
-----------+---------------------------------------------------Model | 3171.81547 7 453.116496
46.32 0.0000
|
ph | 10.6747135 2 5.33735677
0.55 0.5832
das | 3161.14076 5 632.228152
64.63 0.0000
|
Residual | 450.003894 46 9.78269334
-----------+---------------------------------------------------Total | 3621.81937 53 68.3362145
No hay diferencia significativa entre pH (p=0.5822)
B. arborea
Mean planta4 by ph level
95
90
85
80
1
1.5
2
pH
2.5
3
Zarzaparrilla (S. domingensis)
Number of obs =
54 R-squared = 0.7878
Root MSE
= 5.45866 Adj R-squared = 0.7555
Source | Partial SS df
MS
F Prob > F
-----------+---------------------------------------------------Model | 5088.47449 7 726.924928
24.40 0.0000
|
ph | 336.550241 2 168.27512
5.65
0.0064
das | 4751.92425 5 950.38485
31.90
|
Residual | 1370.65892 46 29.7969331
-----------+---------------------------------------------------Total | 6459.13342 53 121.870442
Existe diferencia significativa entre pH (p=0.0064)
74
0.0000
|
Summary of planta 5
pH |
Mean Std. Dev.
Freq.
------------+-----------------------------------1 | 85.968334 14.204211
18
2 | 90.553333 7.1738315
18
3 | 84.756666 10.340622
18
------------+-----------------------------------Total | 87.092778 11.039495
54
El pH 2 es significativamente diferente a los otros dos (p<0.05)
S. domingensis
90
85
80
1.5
1
4.4.2
2
pH
2.5
3
Gráficas de la curva de calibración a 480 nm de los colorantes sintéticos
Curva de Calibracion de Rojo No.2P a 480nm
Absorbancia
Mean planta5 by ph level
95
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0.0001
Serie1
Serie2
Lineal (Serie2)
0.0002
0.0003
Concentración
0.0004
0.0005
y = 0.0098x - 0.0021
R2 = 0.9926
75
Curva de Calibración Rojo No. 3P a 480nm.
Absorbancia
2
1.5
1
0.5
0
0.01
0.02
Serie1
Serie2
Lineal (Serie2)
0.03
0.04
y = 0.3883x + 0.0063
R2 = 0.9999
Concentración
Curva de Calibración de Rojo No. 40 a 480 nm
Absorbancia
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0.0001
0.0002
Serie1
Serie2
Lineal (Serie2)
0.0003
0.0004
Concentración
0.0005
y = 0.0149x - 0.0136
R2 = 0.9916
Curva de Calibración de Amarillo No. 6 a 480nm
Absorbancia
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0.0001
Serie1
Serie2
Lineal (Serie2)
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
y = 0.015x - 8E-06
R2 = 0.9991
Concentración
76
Curva de Calibración Amarillo No. 5 a 480
0.08
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0.0002
0.0001
Serie1
Serie2
Lineal (Serie2)
0.0003
0.0004
0.0005
y = 0.014x + 1E-05
R2 = 0.9999
Concentración
Curva de Calibración Cochinilla a 480nm
0.04
Absorbancia
Absorbancia
0.07
0.035
0.03
0.025
0.02
0.015
0.01
0.005
0
0.0001
Serie1
Abs
Lineal (Abs)
0.0002
0.0003
0.0004
Concentración
0.0005
y = 0.0067x + 0.0013
R2 = 0.9989
77
PARTE V
V.1 INFORME FINANCIERO
Se muestra en la siguiente tabla lo ejecutado en cada renglón presupuestario, que de acuerdo a
lo asignado en el proyecto (Q 335,582.50) se ejecutó un 95% (318,854.79).
Renglón
122
181
214
241
243
244
245
249
261
262
266
267
268
269
272
273
291
292
295
298
323
Nombre del gasto
Ejecutado Q
Impresión, encuadernación y rep
1,000.00
Estudios, investigaciones y proyectos de 109,875.00
factibilidad
Productos
agroforestales,
madera,
500.00
corcho y sus manufacturas
Papel de escritorio
126.50
Productos de papel o cartón
532.00
Productos de artes gráficas
35.80
Libros, revistas y periódicos
1,200.00
Otros productos de papel, cartón o
177.00
impresos
Elementos y compuestos químicos
21,180.08
Combustibles y lubricantes
615.00
Productos medicinales y farmacéuticos
32.95
Tintes, pinturas y colorantes
826.00
Productos plásticos, nylon, vinil y pvc
998.50
Otros productos químicos y conexos
156.80
Productos de vidrio
11,826.05
Productos de loza y porcelana
290.00
Útiles de oficina
244.09
Útiles de limpieza y productos sanitarios
500.00
Útiles menores médico-quirúrgicos y de
2,882.85
laboratorio
Accesorios y repuestos en general
7,189.50
Equipo
médico-sanitario
y
de
128,159.17
laboratorio
Gastos administrativos
30,507.50
Total
318,854.79 (95%)
78