Obtención de ingredientes bioactivos mediante tecnologías verdes

Abstract

En los últimos años ha incrementado el interés en el desarrollo de procesos medioambientalmente limpios para la obtención de extractos y compuestos con actividad funcional (y alto valor añadido) a partir de fuentes naturales. Las ventajas de estos nuevos procesos son: su carácter ?verde? (GRAS, Generally Recognized As Safe), que permite garantizar la ausencia de contaminación en los productos e ingredientes obtenidos, y su eficacia, inocuidad y selectividad, que favorecen su implementación industrial. El objetivo del trabajo fue la obtención y caracterización química y funcional de ingredientes alimentarios con propiedades bioactivas a partir de semillas y vainas de caupí Colorado (Vigna unguiculata) del Nordeste Argentino. El método de extracción utilizado fue líquidos presurizados (PLE). Se realizó un diseño experimental por superficie de respuesta donde los factores fueron el número de ciclos de extracción (1-3), la temperatura (50-170 °C) y la composición del disolvente (medido como el porcentaje de etanol-agua (0-100%)). El resto de las condiciones de extracción se mantuvieron constantes considerando la experiencia previa del grupo. Las variables respuestas del diseño fueron el contenido total de polifenoles (TPC), el rendimiento de extracción (Y%), el valor TEAC (nmol trolox/g extracto) y el IC50 (µg/mL) (actividad antioxidante por radicales DPPH y ABTS). Para determinar las condiciones de extracción más adecuadas teniendo en cuenta los mejores valores posibles (mayor Y%, mayor TPC y TEAC e IC50 lo más baja posible), se realizó una optimización de respuesta múltiple considerando un peso estadístico similar para las cuatro variables de respuesta. Se determinó la composición química por cromatografía HPLC-MS/MS de los extractos de semillas y vainas obtenidos en las condiciones óptimas de extracción. La temperatura fue el factor más influyente en el rendimiento de extracción en semillas y vainas. Además, a partir de las superficies de respuesta es posible observar grandes similitudes para el contenido total de fenoles y las dos respuestas de actividad antioxidante en semillas y vainas. Para estas variables respuestas, en ambas muestras, la temperatura fue el factor más influyente, observando un aumento significativo de 50 a 170 °C para la misma mezcla de solvente (50 % etanol) y una disminución a la temperatura intermedia (110 °C). En las cuatro superficies de respuesta se observó un efecto positivo de la mezcla etanol-agua (50 %) en semillas y vainas. Las condiciones óptimas de extracción implicaron el uso de 50% de etanol en agua como mezcla de solventes, 170 °C y 1 ciclo de extracción para semillas y 3 ciclos de extracción para vainas. Los resultados experimentales obtenidos en las condiciones óptimas coincidieron con los predichos, lo que confirma la validez de nuestro modelo. Se lograron identificar alrededor de 20 polifenoles, de los cuales en semillas predominaron las proanticianidinas y flavonoles mientras que en vainas hubo mayor proporción de ácidos fenólicos. El PLE ha demostrado ser un proceso ecológico, y útil para la extracción de polifenoles de semillas y vainas de caupi, lo cual valoriza a este cultivo regional ya que estaría brindando compuestos bioactivos con gran potencial como ingrediente en la formulación de alimentos.