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7/23/2019 Estudio Del Licopeno Del Tomate
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ESTUDIO DEL LICOPENO DEL TOMATE (Licopersicon esculentum) COMOCOLORANTE NATURAL DESDE LA PERSPECTIVA ANALÍTICA E
INDUSTRIAL
STUDY LYCOPENE FROM TOMATO ( Lycopersicon esculentum ) AS A NATURAL
COLORING ANALYTICAL PERSPECTIVE AND INDUSTRIALBeatriz Correa *1
Universidad técnica de Machala, Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud, Facultad deIneniería en !limentos"
RESUMEN
#l lico$eno, al cual el tomate de%e sutonalidad ro&a, adem's de $resentar randes $ro$iedades como colorante, es
un $oderoso antio(idante )ue ayuda acom%atir enermedades deenerativas"+e%ido a la im$ortancia )ue se havenido dando al lico$eno $or sus
$ro$iedades, en esta investiacin secom$aran los métodos de e(traccinarrastre con va$or y e(traccin consolventes, con %ase en el rendimientoo%tenido y el $retratamiento dado a la
muestra veetal, caracterizando lose(tractos o%tenidos mediantees$ectrometría visi%le U-"
!dem's, se desarrollan e(tracciones $ara determinar tanto el contenido delico$eno en tomate chonto. Lycopersicum esculentum/, como otros
$ar'metros del $roceso de e(traccin0tem$eratura, relacin masa de $ul$a de
tomate a volumen de solvente, tiem$ode e(traccin y nmero de eta$as" Conestos $ar'metros se $ro$one el dise2o
%'sico de una $lanta $iloto $ara lae(traccin de dicho carotenoide,dis$oniendo los e)ui$os sen elcorres$ondiente diarama de lu&o y
%a&o las dem's condiciones deo$eracin necesarias $ara evitar la
deradacin y descom$osicin dellico$eno a lo laro del $roceso, y )ue
$ermitan o%tener un rendimiento de 3 de oleorresina4 5 de $ul$a"
#l lico$eno es un $imento veetalnatural clasiicado como carotenoide
)ue a$orta color ro&o a los tomates y aotras rutas y verduras" Se o%tiene
$rinci$almente de los tomates, $erotam%ién se encuentra en la sandía, la
$a$aya, y el $omelo rosa" #ste carotenotiene $ro$iedades antio(idantes,anticanceríenos y deantienve&ecimiento celular"
6ara la e(traccin, identiicacin ycuantiicacin del lico$eno,utilizaremos dierentes técnicas ydierentes ti$os de tomate" 7a inalidadser' su a$licacin como colorante a un
$roducto"
PALABRAS CLAVE: 7ico$eno,#(traccin so(hlet, Colorante, 8omate"
ABSTRACT
7yco$ene, to 9hich tomato o9es its redcoloration, %esides $resentin reat
$ro$erties li:e colorant, 9hich is a $o9erul antio(idant that hel$s ihtdeenerative diseases" +ue to theim$ortance iven to lyco$ene %y its
$ro$erties, this research methods drasteam stri$$in and solvent e(traction,
%ased on $erormance and $retreatment
$lant iven sam$le, the characterizationo the e(tracts o%tained %y U-;
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s$ectrometry -isi%le" 8em$erature,tomato $ul$ mass ratio o solventvolume, e(traction time and the num%er o staes0 In addition, %oth e(tractionsto determine the lyco$ene content in thechonto tomato .7yco$ersiconesculentum/, other $arameters o thee(traction $rocess are develo$ed" 8hese
$arameters are $ro$osed the %asicdesin o a $ilot $lant or the e(tractiono carotenoid $lant, $rovidin thee)ui$ment accordin to thecorres$ondin lo9 diaram and under other o$eratin conditions necessary to
avoid deradation and decom$osition o lyco$ene durin the $rocess, andleadin to a yield o 3 o oleoresin 4: $ul$"
7yco$ene is a natural $lant $imentclassiied as red carotenoid that ivestomatoes and other ruits andveeta%les" It is o%tained mainly romtomatoes, %ut is also ound in
9atermelon, $a$aya and $in: ra$eruit"8his carotene has antio(idant,anticancer and anti;ain cell"
For the e(traction, identiication and)uantiication o lyco$ene, 9e usedierent techni)ues and dierent ty$eso tomato" 8he aim 9ill %e itsa$$lication as a dye to a $roduct"
KEYWORDS: 7yco$ene, so(hlete(traction, dyes, tomato"
1. INTRODUCCIÓN
#l tomate . Licopersicon esculentum/ esuno de los veetales m's $o$ulares yam$liamente cultivado en el mundo"!ctualmente es consumido en la dietade diversas culturas, ocu$ando unim$ortante luar en el consumo mundial
de $roductos hortícolas .Madhavi ySalun:he, 1<<=/"
#l tomate maduro se consume resco yse utiliza en la manuactura de
$roductos $rocesados tales como $uré, $asta, $olvo, c'tsu$, salsa, so$as ytomates enlatados" .Colís >??>/"
@oun .>??1/ sostiene )ue es saluda%le $or varias razones0 es %a&o en rasas,calorías y li%re de colesterolA es una
%uena uente de i%ra y $roteína,adem's son ricos en vitaminas ! y C, caroteno, $otasio, así como el
antio(idante lico$eno"
Un tomate mediano $rovee casi la mitadde los re)uerimientos diarios devitamina C $ara un adulto" #n el mismosentido, el $olvo de tomate es uno delos $roductos m's im$ortantes en los#stados Unidos, $or su cantidad y valor .I+S!, >???/"
Un im$ortante consumidor inal deltomate secado $or as$ersin es laindustria de las so$as, la cual esdominada mundialmente $or unascuantas com$a2ías multinacionales"tros usos del tomate deshidratado sonlas salsas, consomés y condimentos $ara
%otanas .Dern'ndez, 1<<=/"
6or otro lado, los carotenoides son
nutrientes )ue actan comoantio(idantes y como secuestradores deradicales li%resA son los res$onsa%les delos colores amarillos, anaran&ados yro&os de rutas y verduras" #ntre ellos seencuentran el lico$eno, ;caroteno yluteína .-asconcellos, >???/"
#l lico$eno es un caroteno )ue seencuentra en tomates, toron&as ro&as,
sandías y $imientos ro&os" #s unantio(idante $ro%ado )ue $osee el
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mayor eecto $rotector contra losradicales li%res" #l lico$eno es unantio(idante )ue, una vez a%sor%ido $or el cuer$o, ayuda a $revenir y re$arar lascélulas da2adas"
7os antio(idantes son com$uestos )ueluchan con los radicales li%res y ha sidodemostrado )ue inhi%en la o(idacindel +E!, lo cual $roduce alunosc'nceres" 7os antio(idantes son lasdeensas internas )ue $roteen nuestrascélulas de los radicales li%res" 7oseectos deenerativos de los radicales
li%res no est'n limitados al c'ncer, ellostam%ién $ueden causar %lo)ueos en lasarterias, deradacin del sistemanervioso y enve&ecimiento .@oun,>??1/"
Sen Clinton .1<<=/, el contenido delico$eno de los tomates $uede variar siniicativamente con la maduracin yen las dierentes variedades de tomate"
7as concentraciones de lico$eno en lasce$as muy ro&as se a$ro(iman a ?m4: com$arados con solo m4: enlas variedades amarillas" 6arece ser relativamente esta%le durante el
$rocesamiento y coccin de losalimentos" #n variedades comunes detomate, la concentracin de lico$eno esde G a 1>"> m41?? de ruta madura
.Martínez;-alverde, >??>A 8onucci ycol", 1<<A 5achi: y col" 1<<>/"
7os colorantes son aditivos )ue sea2aden a los alimentos $ro$orcionando,reorzando o variando su color $ara )uesea m's arada%le a la vista" +esde las
$rimeras civilizaciones el hom%re usmaterias colorantes naturales"
#stas materias eran em$leadas $ara te2ir ro$as, $intar las $ieles y a%ricar o%&etos
reliiosos y decorativos" 7os $imentoso sustancias coloreadas se e(traían de
$lantas, animales y minerales"
+urante la $rimera mitad del s" HIH se
descu%rieron colorantes or'nicosartiiciales de orma casual como lamauveína, un colorante violeta" 7oscolores e($resan estados anímicos yemociones de muy concretasiniicacin $sí)uica, tam%ién e&ercenaccin isiolica" 7o )ue es un hechoirreuta%le es )ue la $erce$cin delcolor es un conce$to com$letamente
individual"Un colorante es cual)uier sustancia )ueim$arte color a otro material o mezclaA ala vez, cam%ia el color de la luz )uerele&a como resultado de la a%sorcinselectiva del color" Un colorante $uedeser tanto un tinte como un $imentode$endiendo del medio en el )ue se usa,aun)ue es muy diícil descri%ir una
distincin v'lida entre tintes y $imentos"
7os carotenoides son colorantes deorien natural muy e(tendido, no sloen las $lantas sino tam%ién en las
%acterias, honos, levaduras, alas yanimales inverte%rados" Se encuentranuniversalmente en los cloro$lastos detodas las $lantas y alas su$eriores"
7os carotenoides son los res$onsa%lesde la ran mayoría de los coloresamarillos, anaran&ados o ro&os $resentesen los alimentos veetales, y tam%ién delos colores anaran&ados de variosalimentos animales"
Eo todos los carotenoides tienen lasmismas $ro$iedades" !nalíticamente, elcolor de los carotenoides es de ranim$ortancia, ya )ue un cam%io de color durante el an'lisis es indicativo de
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deradacin o de modiicacinestructural de los $imentos"
+e iual orma, el color $ermite
monitorizar su se$aracin mediantecromatoraía en columna y en ca$aina" #(isten ? carotenoidesdierentes )ue han sido aislados de lasuentes naturales" +e éstos, alrededor de?? se han caracterizadosatisactoriamente"
2. LICOPENO
#l lico$eno .iura 1/ es el caroteno
m's sim$le y est' ormado %'sicamente $or ocho unidades de iso$reno, suestructura )uímica es CJ?D3 y su $esomolecular es de G3,=" #s solu%le ensolventes or'nicos"
Fiura" 1" #structura molecular dellico$eno
7a uente $redominante de lico$eno enlos $aíses desarrollados son los tomates,)ue son consumidos tanto como ruta ocomo constituyente de los alimentos
$rocesados" #l lico$eno, se a%sor%e %ien
en las soluciones de aceite y es asumido $or el híado y otros ranos"
#l cam%io de color )ue se $roduce en lamaduracin de los rutos su$one unamodiicacin de los $imentos
$resentes en el mismo" 7a $érdida decolor verde de%ida a la desa$aricin dela cloroila va asociada a la síntesis decom$uestos carotenoides )ue im$artensu color ro&o tí$ico al tomate" !sí e(iste
una dierencia en el contenido de
lico$eno sen el estado de madurez delruto"
Cada vez e(isten m's estudiose$idemiolicos )ue suieren )ue el
consumo de lico$eno tiene un eecto %eneicioso so%re la salud humana,reduciendo nota%lemente la incidenciade las $atoloías cancerosas so%re todo,de $ulmn, $rstata y tracto diestivo,cardiovasculares y del enve&ecimiento,racias a su car'cter antio(idante"8am%ién e(isten evidencias cientíicasde )ue $reviene el síndrome dedeeneracin macular, $rinci$al causa
de ceuera en $ersonas mayores de 3a2os"
7os lí$idos son la clave en la disolucinde los carotenos y $or consiuiente, ensu a%sorcin"
3. ETRACCIÓN DELLICOPENO DEL TOMATE
6ara la e(traccin del lico$eno deltomate se siuen unas o$eraciones
ísicas e($licadas continuacin"
C!"#$%! %&' #!$#&
Se escoe un tomate )ue sea %astantero&o, contra m's maduro m's cantidadde lico$eno tendr'" Se lava y se corta encuadraditos $e)ue2os $ara )ue e(istam's transerencia de masa entre éste yel contacto con el solvente" +es$ués se
$esa y se anota su $eso"
A*#$+*,- $-#*+$
Seuidamente, se $asa a un matraz#rlenmeyer y se $one en contacto conunos ? ml de acetona en un aitador manético durante un tiem$o $arahomoenizar la mezcla y así setransieran los carotenos a la ase de laacetona"
F*'#"$+*,- $' /$+0!
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6asados unos diez minutosa$ro(imadamente, se lleva la muestra ailtracin al vacío $ara se$arar la aseacetnica .)ue ya contiene $arte de loscarotenos/ de la slida y se re$ite el
$roceso con el slido residuala2adiendo > ml m's de acetonaA asíhasta G veces o hasta )ue la solucinacetnica se )uede sin color en esemomento" Cuando ya se hayan hecholas G e(tracciones, se &untan las asesacetnicas y se $uede o%servar un color naran&a uerte" +e$endiendo del tomatey del contacto con la acetona, estamezcla $uede variar el color,
aclar'ndose u oscureciéndose"
D&+$-#$+*,-
Se mide el volumen )ue hay en ele(tracto y en un em%udo de decantacinse a2ade la ase acetnica con el mismovolumen de he(ano y 1?? ml de auadestilada a$ro(imadamente" Se ta$a y seaita con $recaucin a%riéndolo $ara)ue salan las va$orizaciones ormados
de la mezcla" 7o de&aremos re$osar hasta com$leta se$aracin de las ases"
D&#*'$+*,- *'&
@a con las ases dierenciadas en elem%udo de decantacin, se se$ara laase inerior .acetona m's aua/ de laase or'nica su$erior )ue contienehe(ano m's colorantes" 7a aseacetnica se lleva a una destilacinsim$le .iura">/ $ara $oder recu$erarlay reutilizarla"
Fiura" >" +estilacin sim$le
S&$"$+*,- %& '$ &#"$ +!-&' R!#$/$!"
Mientras tanto, la ase or'nica, se llevaal Kotava$or .iura"G/, con unatem$eratura inerior a J?L C y seconecta al vacío $ara )ue se destile elsolvente m's r'$ido" #n el %alnredondo del Kotava$or )uedar' comoresiduo los carotenoides $eados a las
$aredes de éste y ser' el o%&eto deestudio en este casoA y como destilado,
el he(ano, el cual se $uede reutilizar en $osteriores e(tracciones"
Fiura" G" Kotava$or
6ara des$ear los carotenoides delvidrio del matraz se $re$ara unamuestra de diclorometano con éter de
$etrleo del ? .v4v/" Se a$lican unas
cuantas otas )ue disolver'n loscarotenos y con una cuenta otas se
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recoe esta solucin diluida de lamuestra y se coloca en un vial deto$acio $ara )ue no le aecte la luz" Selleva a secar con nitreno $araconservarlo en atmsera inerte y )ue el
o(íeno no le aecte, y se uarda en elconelador hasta su $osterior uso"
D&#&"*-$+*,-&&+#"!4!#!#"*+$
Se $re$ara un volumen conocido dehe(ano $ara disolver los carotenos delvial y se enrasa la disolucin en unmatraz aorado $ara dis$oner de ciertasconcentraciones y $oder em$ezar las
mediciones de lectura en eles$ectrootmetro" !ntes se realiza lalectura del %lanco, $oniendo he(ano enlas > celdas del instrumento y a&ustandoa cero" Una vez hecho el cero se
$roceder' a la lectura de la muestra $ro%lema" 6ara sa%er su concentracin, $reviamente se calcula una recta decali%rado con una muestra $atrn" #starecta $atrn se consiue a $artir de unas
soluciones de lico$eno $atrn comercialde concentracin conocida" %tenida larecta, se $odr' medir la concentracinde las muestras $ro%lema desconocidas"Se leen las muestras en eles$ectrootmetro a la lonitud de ondam'(ima del lico$eno .J1 nm/ $arao%tener su a%sor%ancia y suconcentracin"
5. CALCULOS YRESULTADOS
6ara di%u&ar la recta de cali%rado senecesitan las diluciones a$ro$iadas
$artiendo de la disolucin madre"8enemos 1 m de lico$eno comercial)ue servir' de $atrn y se disuelve hasta> ml $ara o%tener una concentracinde J? $$m" +e la disolucin madre se
$re$aran soluciones m's diluidas de 1?
$$m, = $$m, 3 $$m, J $$m y > $$m"6rimero se realiza un es$ectro con la
disolucin de 1? $$m en eles$ectrootmetro .iura"3/ )ue nosindicar' el $ico m's altocorres$ondiente a la N m'( a la )uea%sor%e el lico$eno, a la cual de%er'n
leerse todas las muestras
Fiura" 3" #s$ectro del lico$eno
Se elien dierentes ti$os de tomate $ararealizar todo el $roceso de e(traccindescrito en el $unto G y se com$aran
$ara ver cu'l tiene m's cantidad delico$eno" 7os tomates escoidos son0
; 8omate de rama .natural/
; 8omate $era .natural/
; 8omate cherry .natural/
; 8omate ra .natural/
; 8omate rito .tetra %ri:/
; 8omate triturado .lata/6ara cada ti$o de tomate se re$ite lae(traccin > veces simult'neamente y
%a&o las mismas condiciones" #n la ta%la1 se muestra el volumen de he(ano )uese ha utilizado $ara disolver lasmuestras, las a%sor%ancias y lasconcentraciones de lico$eno en $$m decada tomate, y los m de lico$eno $or cada >? de tomate"
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8a%la"1" Com$aracin entre dierentestomates
Se o%serva )ue el )ue tiene m'scantidad de lico$eno es el tomatetriturado, seuido $or el tomate rito, elde $era y el de rama"
APLICACIÓN DEL LICOPENO:
• Oelatina0 Una vez o%tenido ellico$eno, se $rocede a lae($erimentacinA se diluye una
l'mina de elatina $arare$ostería en aua caliente hastae%ullicin y se a2aden unasotas de nuestro lico$eno .)ueestar' diluido con etanol/" Seremueve continuamente y sea$arte del ueo al ca%o de unosminutos" Se de&a enriar y seuarda en el conelador unas Jhoras el $ara )ue co&a la
consistencia de la elatina y elcolor naran&a" o• !ar;aar0 es $arecido a la
elatina, $ero se disuelve $eor en el aua" Eo o%stante, una vezo%tenida la elatina es muchom's consistente y m's dura"
• -ela0 se deshace cera al %a2omaría, cuando ya est' derretida,se vierte una cantidad de
lico$eno y se aita, cuando yaest' todo %ien mezclado, en otro
vaso se $one un hilo, .)ue har'la uncin de mecha/ y se arro&ala cera" Se de&a enriar y seo%tiene una cera de color naran&a"
6. INTER7S INDUSTRIAL
#l lico$eno de alta $ureza, es til $aralas industrias armacéuticas, cosméticasy de alimentos, conduciendo a unaumento de su utilizacin en $re$aradoscosméticos, ormulas armacéuticas o
$re$arados alimentarios utilizados comocom$lemento de la dieta"
7a $roduccin a ran escala de lico$enose %asa en su e(traccin, aislamiento y
$uriicacin a $artir de uentesnaturales, siendo $rimordial o%tenerloen orma cristalina con tama2o inerior a 1? Pm" Se usa la tecnoloía de losluidos su$ercríticos"
ETRACCIÓN CON FLUIDOSSUPERCRÍTICOS
7a e(traccin con luidos su$ercríticos.#SC/ es una o$eracin de transerenciade materia eectuada en condiciones de
$resin y tem$eratura su$eriores a lascondiciones críticas del disolvente" #stao$eracin se %asa en la ca$acidad )uetienen determinados luidos en estadosu$ercrítico .FSC/ de modiicar su
$oder disolvente y en sus $eculiares $ro$iedades ísico;)uímicas"
7os luidos su$ercríticos son muysensi%les a $e)ue2os cam%ios detem$eratura y $resin en la reincrítica, y esta $ro$iedad orece la
$osi%ilidad de controlar el tama2o y lamoroloía de las $artículas en un ranoam$lio, con tan slo un $e)ue2o a&usteen las condiciones del $roceso"
P"!+&!
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Se introduce el tomate lioilizado conalto contenido en lico$eno en la celdade e(traccin Se hace $asar el as C>a través de un com$resor"
Seuidamente, $asa $or unintercam%iador de calor con el in decalentar el as com$rimido" ste llea ala celda de e(traccin donde se $one encontacto con las células del tomatelioilizado" #l luido su$ercrítico salecarado con los com$uestos li$ídicoshasta la 1R celda se$aradora donde sedisminuye la $resin reulada $or lamicrov'lvula"
!)uí se $rovoca la $reci$itacin dellico$eno y la a$aricin de otra raccincarada con el resto de los $imentos"
#sta ltima raccin es conducida hastala >R celda se$aradora en la )ue siuedisminuyendo la $resin a través de otramicrov'lvula, a la vez )ue se disminuyela tem$eratura" #stas variacionesvuelven a $rovocar la se$aracin y
$reci$itacin de los $imentos delluido"
Se se$aran de nuevo dos racciones enla >R celda se$aradora0 una lí)uidaaceitosa de color ro&o;naran&a )ue sede$osita y est' ormada $or carotenoides .;caroteno itoeno yitolueno/, y otra ormada $or el as encondiciones ya su%críticas con loscom$uestos m's vol'tiles )ue $asan a
una tram$a ría donde se $uedenrecu$erar en condiciones normales"
#l C> se recircula y se le hace $asar $or un iltro de adsorcin de car%nactivo $ara eliminar cual)uier im$urezaA
$osteriormente $asa $or un condensador donde se licua y se retorna a su de$sito
$ara su utilizacin de nuevo"
7as venta&as )ue se tiene utilizando los
luidos su$ercríticos $ara la o%tencindel lico$eno son las siuientes0
; Uso de un $roceso nulo de im$actoam%iental
; 6roduccin industrial del lico$eno deuentes econmicas y naturales
.su%$roductos/; %tencin de $roductos de elevadacalidad y %eneiciosos $ara la salud
; %tencin de e(tractos esta%les
INGESTA RECOMENDADA
!ctualmente no se conoce una inestaideal de lico$eno, sin em%aro,resultados de estudios e$idemiolicos
$ueden $ro$orcionar inormacinsustancial so%re los niveles de lico$eno)ue se $ueden utilizar, aun)ue de%ido ala varia%ilidad de concentracin delico$eno en la diversidad de uentes nose ha lleado a esta%lecer una dosis $er se"
!lunos investiadores no reconocen laim$ortancia del lico$eno en la saludhumana de%ido a la alta de actividad de
$rovitamina !, $or lo )ue actualmenteno es considerado un nutrienteTesencialT" 6or esta razn no se haesta%lecido una inesta diaria o unainesta nutrimental recomendada delico$eno" Sin em%aro, con elreconocimiento del $a$el )ue ellico$eno desem$e2a en la salud humanahay un considera%le interés $or $arte delos nutricionistas y otros $roesionales
de la salud )ue suieren niveles deinesta diarios %asados enconocimientos cientíicos"
8. CONCLUSIONES
! escala industrial, la e(traccin dellico$eno y la $uriicacin con la mínima
$érdida de %ioactividad es lo desea%le $ara la industria alimentaria, cosméticay armacéutica" 7os $roductos de
lico$eno de alta calidad )ue se ci2en alas reulaciones de seuridad
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alimentaria $odr'n orecer %eneicios $otenciales a la industria de laalimentacin" Keerente al $roceso deo%tencin del lico$eno en el la%oratorio,hay )ue tener en cuenta )ue las
muestras de lico$eno se han cu%iertocon material o$aco manteniéndolas enausencia de luz o en la oscuridad $ara)ue no les aectara la luz" Se colocaronen material to$acio y se uardaron acierta tem$eratura $ara conservarlas en
%uen estado antes de sus an'lisis"
6ara cuantiicar el lico$eno del tomate,en el $roceso de mezcla, hay )ue a2adir
solvente tantas veces como seanecesario hasta la desa$aricin de lacoloracin, y así $oder calcular con lamayor e(actitud la concentracin delico$eno" Mientras )ue si slo se )uiereidentiicar es necesario tan slo un $ocode color $ara leer su es$ectro en eles$ectrootmetro"
#l lico$eno es un carotenoide con unaim$ortante actividad antio(idante )ue
ha reci%ido un considera%le interéscientíico en los ltimos a2os" Sinem%aro, sus $ro$iedades antio(idantesen el as$ecto )uímico y en estudios in
vitro e in vivo se conocer'n en variosa2osA tam%ién de%e continuar estudi'ndose su $a$el en la saludhumana"
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