UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICA

TESIS:

PARA OPTAR EL TÍTULO DE

QUÍMICO FARMACÉUTICO

ESTUDIO QUÍMICO BROMATOLÓGICO Y FITOQUÍMICO DE LAS HOJAS

DE CYNARA SCOLYMUS (ALCACHOFA) QUE CRECE EN EL ANEXO

VILLACURI – ICA

PRESENTADO POR:

Bach. Barrios Ramos , Pamela Victoria

Bach. Jurado Zorrilla , Thamara

Bach. Reyes Ichpas, Kori Petita

ICA – PERU

2015

INDICE

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO

1. CYNARA SCOLYMUS

1.1 ORIGEN

1.2 DISTRIBUCIÓN

1.3 CLASIFICACIÓN BOTÁNICA

1.4 DESCRIPCIÓN BOTÁNICA

1.5 ÓRGANO DE CONSUMO Y PROPIEDADES NUTRICIONALES

1.6 COMPUESTOS QUÍMICOS

1.7 PROPIEDADES TERAPEÚTICAS

1.8 PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS

1.9 REACCIONES ADVERSAS

1.10 CONTRAINDICACIONES

2. ASPECTOS DE BROMATOLOGÍA

2.1 ALIMENTACIÓN DEL FUTURO

2.2 LAS DIFICULTADES EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS

2.3 ALIMENTOS FUNCIONALES

2.4ALIMENTOS ORGÁNICOS, BIOLÓGICOS O ECOLÓGICOS

2.5ALIMENTOS TRASGÉNICOS

2.6 INOCUIDAD DE ALIMENTOS OBTENIDOS POR MEDIO

BIOTECNOLÓGICOS

2.7NUTRIGENÓMICA Y NUTRIGENÉTICA

2.8NANOTECNOLOGÍAS

CAPITULO II

3 MATERIAL Y MÉTODOS

3.1MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO

3.2TRATAMIENTO A LA MUESTRA

1

3.3 OBTENCIÓN DE EXTRACTOS

A) EXTRACTO ETANÓLICO

B) OBTENCIÓN DE FRACCIONES DEL EXTRACTO ETANÓLICO

C) OBTENCIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO Y SU FRACCIÓN ACETATO DE

ETILO

3.4 DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERISTICAS DE LOS

PRODUCTOS DEL PROCESO

3.5 DETERMINACIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS

3.6 DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICO

BROMATOLÓGICA DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO.

4 RESULTADOS

4.1 DEL MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO

4.2 DEL PROCESO PARA OBTENER HOJAS DE ALCACHOFAS A

4.3 DE LA OBTENCIÓN DE MATERIAL SECO Y MOLIDO

4.4 DE LA OBTENCIÓN DE EXTRACTOS

4.5. DE LA CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PROCESO

4.6. DE LA DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS QUÍMICO

BROMATOLÓGICO DEL MATERIASL SECO Y MOLIDO DE LAS HOJAS

POS COSECHA DE ALCACHOFAS.

CAPÍTULO III

5 DISCUSIÓN

6 CONCLUSIONES

7 RECOMMENDACIONES

8 BIBLIOGRAFÍA

9 ANEXOS

2

RESUMEN

El presente trabajo contiene un estudio de la especie vegetal Cynara

scolymus (alcachofa) que crece en el anexo de villacuri del distrito de

Guadalupe de la provincia de Ica. Se colectan plantas de alcachofas y se

separan sus hojas que fueron secadas y molidas. Determinándose las

características organolépticas de este material que presente una coloración

blanquecina verdusca y sus partículas se reúnen y dan la impresión de una

masa algodonosa. A partir de este material se obtienen extracto etanólico por el

método de maceración y desde extracto se obtienen las fracciones A, B, C, D y

E. además se obtuvo extracto acuoso al 10 % por el método de cocción por

tres minutos y desde este extracto se obtiene su fracción de acetato de etilo se

determina las características organolépticas de los extractos determinados que

el extracto etanólico es de color verde intenso mientras que el acuoso es de

color ámbar intenso y opaco. En los extractos y sus fracciones utilizando

reacciopnes de coloración y / o precipitación se determina la presencia de

metabolitos secundarios llegándose a determinar compuestas de naturaleza

fenólica, taninos, flavonoides, quinonas, cumarinas, saponinas, Triterpenos,

saponinas y alcaloides.

El material seco y molido fue sometido a un análisis químico bromatológico

proximal determinándose: La humedad por el método gravimétrico, cenizas por

el método gravimétrico, grasas por el método de extracción continua de

Soxhlet, fibras por el método de disgregación ácido alcalina, nitrógeno total por

el método de Kjeldalh y carbohidratos por diferencia de este estudio se

determina que el material seco y molido de las hojas pos cosecha de las

alcachofas tiene un apreciable contenido de fibras 24.30 % y un contenido de

nitrógeno que utilizando el factor de conversión 6.38 se convierte en 12.44 %

de proteínas.

3

SUMARY

his paper contains a study of the plant species Cynara scolymus (artichoke)

growing in Annex Villacurí Guadalupe district in the province of Ica. Artichoke

plants are collected and leaves were dried and ground are separated.

Determining the organoleptic characteristics of this material having a greenish

and whitish particles come together and give the impression of a cottony mass.

From this material ethanolic extract obtained by the method and from

maceration extract fractions A, B, C, D and E are obtained aqueous extract also

was obtained at 10% by the method of cooking for three minutes and from this

extract the ethyl acetate fraction obtained the organoleptic characteristics of the

extracts determined that the ethanol extract is bright green while the aqueous is

solid amber and opaque is determined. In the extracts and their fractions

reacciopnes using color and / or precipitation the presence of secondary

metabolites consisting of getting itself to determine phenolic nature, tannins,

flavonoids, quinones, coumarins, saponins, triterpenes, saponins and alkaloids

is determined.

The dried ground material was subjected to a proximal bromatológico chemical

analysis determined: Moisture gravimetrically, ash gravimetrically, fat by the

method of continuous Soxhlet extraction, fibers by the method of alkaline acid

disintegration, total nitrogen by method Kjeldalh and carbohydrate by difference

of this study is determined that the dried ground material pos leaves harvest

artichokes has an appreciable fiber content 24.30% and nitrogen content using

the conversion factor of 6.38 becomes 12.44% protein.

4

INTRODUCCIÓN

El Cultivo de la alcachofa (Cynara scolymus) en el Perú ha tenido un

acelerado crecimiento en los últimos años, debiéndose tener en el presente

año alrededor de 7,500 Has de alcachofas sin espinas y 1,000 Has de

alcachofa con espinas. De esta hortaliza se consume solamente la

inflorescencia. Es considerada como una de las especies hortícolas de

innumerables propiedades terapéuticas como antirreumática y diurética, por su

acción sobre el metabolismo de la urea y colesterol, es apreciada porque

contiene Insulina fuente de energía similar al azúcar muy beneficiosa para los

diabéticos, es rica en azucares, proteínas, vitamina A, B y C, con gran cantidad

de calcio, potasio y fierro. Este cultivo se está desarrollando en su mayor área

en la Costa del Perú como cultivo anual de propagación por semilla sexual.

Cynara scolymus (alcachofa) es una especie vegetal que crece en nuestra

región y se cultiva con fines industriales. Del proceso para obtener conservas

de alcachofas se generan residuos que tratados convenientemente pueden ser

subproductos de los cuales se es capaz de obtener otro producto de uso

beneficioso lo que generaría mayor rentabilidad al cultivo (1,2). Hemos revisado

la información científica con respecto a estudios sobre la composición química

bromatológica y fitoquímica de las hojas que deja como residuo la industria de

la conserva de la alcachofa en nuestra región y no hay reportes de trabajos(3).

Motivo por el cual desarrollamos la tesis “ESTUDIO QUÍMICO

BROMATOLÓGICO Y FITOQUÍMICO DE LAS HOJAS DE CYNARA

SCOLYMUS (ALCACHOFA) QUE CRECE EN EL ANEXO VILACURI - ICA”

trabajo que se realizó en el Laboratorio de Química Analítica de la Facultad cde

Farmacia y bioquímica en el que se determinó la composición química

bromatológica y tipos de metabolitos secundarios que tiene el material seco y

molido obtenido de las hojas de alcachofas que crecen en el Anexo Villacuri -

Ica. Al demostrase que a partir de las hojas pos cosecha, que quedan como

residuos de la industrialización de las alcachofas, se obtiene un material seco

y molido con alto valor nutricional o buen rendimiento de extracto etanólico se

abrirían nuevas oportunidades de investigación con el objetivo de ensayar in

vivo las propiedades nutritivas del material seco y molido. Y se daría lugar a la

investigación de las propiedades bioactivas de los metabolitos determinados(4).

5

Este trabajo lo presentamos en tres capítulos. El primero contiene: el marco

teórico referente a la especie vegetal estudiada Cynara scolymus (alcachofa).

En el capítulo dos se detalla la parte experimental que permitió obtener

material seco y molido procedente de las hojas pos cosecha de este cultivo y

caracterizar los productos obtenidos del proceso de este material; Así como los

resultados del trabajo. En el capítulo tres se presentan la discusión, las

conclusiones y recomendaciones de la labor realizada y finalmente la

bibliografía consultada para desarrollar la presente tesis.

Las autores.

6

CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO

1. CYNARA SCOLYMUS

1.1. ORIGEN

Esta planta podría ser originaria de Egipto o del Norte de África. La planta

denominada Cynara ya era conocida por griegos y romanos. Al parecer se le

otorgaban poderes afrodisíacos y toma su nombre de una muchacha seducida

por Zeus, y después transformada por este en alcachofera.

El nombre latín, de la especie Cynara, proviene del griego kynára o

kynaros que designaba una especie de alcachofa originaria de la isla del mar

Egeo, Kinara. El nombre de la suerte, scolymus , deriva del

griego skólymus palabra extranjera de origen desconocida que por similitud

etimológica se acerca al griego skólop - estaca - por sus espinas puntiagudas.(1,

5).

1.2. DISTRIBUCIÓN

Durante la Edad Media no se conocía la alcachofera, y se piensa que en esta

época, del cultivo sucesivo de los cardos, los horticultores poco a poco los

transformaron hasta conseguir la alcachofera. Fue consumida en la Italia

del siglo XV. Venida de Sicilia, aparece en la Toscana hacia 1466. La tradición

dice que fue introducida en Francia por Catalina de Médicis a la que le gustaba

comer corazones de alcachofera. Esta florentina las llevó desde su Italia natal

al casar con el rey Enrique II de Francia. Luis XIV era así mismo un gran

consumidor de alcachoferas. Los colonos españoles y franceses en América, la

introdujeron en este continente. Con el tiempo, en California, los cardos han

llegado a ser hoy en día una auténtica plaga, ejemplo de planta invasora de

un hábitat en el que no se encontraba anteriormente (1, 5)

1.3 CLASIFICACIÓN BOTÁNICA (6)

La clasificación taxonómica de la alcachofa es la siguiente: Reino: Plantae

División: Magnoliophyta

Clase: Magnoliopsidae

Sub-Clase: Asteridae

Orden: Asterales

7

Familia: Asteraceae

Género: Cynara

Especie: cynara Scolymus L.(6)

1.4. DESCRIPCIÓN BOTÁNICA

La Cynara scolymus L. es una planta dicotiledónea, pertenece a la familia

Asteraceae. Es una gimnosperma dicotiledónea, robusta y perenne, de

polinización cruzada, posee un genoma diploide con 34 cromosomas en total.

La planta crece hasta una altura de 1 m – 1,5 m o más y cubre un área de 1,5

m – 2 m aproximadamente de diámetro; de color verde plateado. Estas y otras

características varían dependiendo de la variedad de alcachofa. Las

características botánicas de las alcachofas son las siguientes:

Raíz: Sistema radicular ramificado. La raíz principal alcanza hasta 1,2 m de

profundidad y las raíces secundarias cubren un área de 0,5 m – 0,6 m de

diámetro y sirve como un órgano de almacenamiento.

Tallo: Erguido, grueso con 10 – 14 cm de diámetro en la base, ramificado y con

nervaduras longitudinales y superficiales. Al inicio de su ciclo biológico se

produce una roseta de hojas en un tallo comprimido, seguido del crecimiento

de un tallo floral. El tallo produce una yema terminal (inflorescencia primaria),

tres o cuatro yemas secundarias (inflorescencias secundarias), cuatro o cinco

yemas terciarias (inflorescencias terciarias) cuatro a seis inflorescencias

cuaternarias y varias yemas pequeñas que dependen del manejo agronómico.

La yema terminal es la primera en aparecer y se desarrolla a medida que el

tallo crece, las yemas secundarias, terciarias y cuaternarias se desarrollan

ligeramente más tarde.

Hojas: Alcanzan más de 1 m de largo con 0,3 m de ancho, con bordes

lobulados y aserrados, de nervaduras pinnatinervadas y pecíolo que se une en

vaina al tallo; de color grisáceo en la cara superior y vellosa en la inferior, de

nervadura central gruesa. Inflorescencia: Las yemas florales (cabezuelas)

consisten de brácteas superpuestas con base carnosas sobre un receptáculo

expandido; su uso es antes que las partes florales estén bien desarrolladas.

Los flósculos inmaduros en la etapa de yemas son como cabellos y al madurar

8

se abren, expandiendo los flósculos de color lila que son muy atractivos para la

vista.

Semilla: Las semillas son aquenios de forma oblonga, de color grisáceo con

manchas pardas (7, 8)

1.5. ORGÁNO DE CONSUMO Y PROPIEDADES NUTRICIONALES

El órgano de consumo lo constituyen una pequeña porción del pedúnculo, el

receptáculo carnoso y la base carnosa de las brácteas, del capítulo floral

inmaduro. Las flores son lo que se conoce como la pelusa o pelos de la

alcachofa y son desechadas al momento de consumir el receptáculo. El

capítulo floral debe ser inmaduro pero del máximo tamaño posible (variable

según cultivar y uso culinario, desde menos de 50 g a casi 500 g), compacto,

de consistencia suculenta, con las brácteas tiernas y sin fibras. Al sobrepasar el

momento óptimo de madurez, las cabezuelas se empiezan a abrir y se tornan

coriáceas e inutilizables (9).

La alcachofa presenta una composición nutritiva que se caracteriza por un

elevado contenido en ciertos minerales como fósforo, sodio y sobre todo

manganeso (20 mg/100 g de producto comestible), mayor que cualquier

hortaliza o legumbre. Su contenido de vitaminas no es particularmente elevado;

sin embargo, es un alimento de relativo valor por poseer una menor cantidad

de agua y un mayor contenido de carbohidratos y proteínas que la mayoría de

las hortalizas (10).

Tabla 1. Contenido de diversos componentes de la alcachofa por 100 g de

tejido

Componente Contenido Unidad

Agua 87.00 %

Carbohidratos 10.00 g

Proteínas 2.50 g

Lípidos Trazas

9

Calcio 39.17 mg

Fósforo 60.00 mg

Hierro 1.33 mg

Potasio 263.33 mg

Sodio 65.83 mg

Manganeso 20 mg

Vitamina A (valor) 141.67 UI

Tiamina 0.06 mg

Riboflavina 0.05 mg

Niacina 0.58 mg

Ácido ascórbico 7.50 mg

Valor energético 45.83 cal

.

Las partes tiernas de la flor son utilizadas para el consumo humano. Contiene

vitaminas A, B1, B2 y C, tienen un contenido en minerales cuyo porcentaje no

es igualado por ninguna otra legumbre, fruta o verdura. Además de sus

prestaciones alimenticias, la alcachofa se ha usado como agente terapéutico y,

lo que es más importante, como preventivo frente a la aparición de

enfermedades. La decocción de hojas de alcachofa se ha usado como tónico

digestivo y aperitivo para activar las secreciones gástricas antes de las comidas

en casos de falta de apetito, saciedad precoz o trastornos digestivos. Los

dolores de estómago, náuseas y pesadez gástrica pueden regularse con la

toma de éste producto (9, 10).

10

1.6. COMPUESTOS QUÍMICOS

La alcachofa tiene principalmente como principios activos algunos ácidos

fenólicos como el ácido cafeico, ácido clorogénico, ácido cafeilquínico, y el

ácido dicafeilquínico. La cinarina, uno de los más representativos, es el ácido

1,3-O-dicafeilquínico o el 1,5-O-dicafeilquínico. También posee flavonoides

derivados de la luteolina; inulina, ácidos alcoholes como el ácido málico,

láctico, fumárico; aceites esenciales, fitoesteroles, triterpenos, taninos,

lactonassesquiterpénicas amargas como la cinaropicrina. Los compuestos

fenólicos más representativos en las alcachofas son el ácido Cafeico (ácido

3,4-dihidroxicinámico), el ácido Clorogénico (ácido 3-Cafeilquinico), la cinarina,

el cinarósido, la isorhoifolina, y la narirutina, todos estos con propiedades

antioxidantes.

Ambos compuestos también han demostrado efectividad en la prevención de

enfermedades cardiovasculares y diabetes mellitus tipo 2 concluyeron que el

efecto antioxidante (prueba de oxidación de las lipoproteínas de baja densidad

- LDL) de los extractos etanólicos de brácteas de alcachofa versus los extractos

etanólicos de hojas no está relacionada a la cantidad total de compuestos

fenólicos o alguna subclase en particular presente en las partes vegetales, esto

sugiere que la actividad no está en función de las concentraciones de los

compuestos fenólicos por sí mismos, sino que también influyen factores como

la interacción con otras moléculas. La actividad antioxidante de los extractos

fue medida mediante la prueba de inhibición de la oxidación del LDL humano

por iones de cobre. Esta prueba demostró que el extracto etanólico de las

brácteas de alcachofa tiene una mejor actividad que el extracto acetato de etilo

de hojas, aunque este tuviera casi el doble de la concentración de compuestos

fenólicos totales.

Las brácteas de alcachofa son una importante fuente de compuestos fenólicos

con propiedades beneficiosas para el organismo humano, y pueden llegar a ser

un recurso alternativo para las aplicaciones farmacéuticas tradicionales que

solo utilizaban extractos de las hojas. Esto resalta la importancia de utilizar los

subproductos o mal llamados desechos que constituyen las brácteas de

alcachofa como material para obtener este tipo de sustancias (2, 10, 11).

11

1.7. PROPIEDADES TERAPEÚTICAS

La hoja de alcachofa, gracias a sus principios activos, posee propiedades

diuréticas, coleréticos, hepato estimulantes; disminuye los niveles séricos de

lípidos y colesterol. Los compuestos responsables de la actividad son

principalmente los ácidos cafeiquínicos y los flavonoides. Las hojas de

alcachofa poseen también una marcada actividad antioxidante.

Muchas fuentes de información mencionan que los principios activos de la

alcachofa se encuentran únicamente en sus hojas y no en otra parte como sus

brácteas o el corazón, pero estudios recientes demostraron que las brácteas

de alcachofa de algunas variedades poseen concentraciones importantes de

compuestos fenólicos con actividad antioxidante, es decir que contienen las

mismas especies de compuestos fenólicos que las hojas, y que las diferencias

entre estas partes vegetales son principalmente cuantitativas. Los principales

compuestos fenólicos encontrados en las brácteas fueron el ácido 1,5-O-

dicafeilquínico (cinarina), seguido del ácido clorogénico y la 7-O-glucuronida.

Otro compuesto que se puede encontrar en las brácteas de alcachofa es el

ácido cafeico, que al igual que el ácido clorogénico tiene actividad biológica de

gran importancia como antioxidante, antiviral, antibacteriano y antifúngico(14,

15).Aunque estas drogas carecen de toxicidad, pueden producir alergia,

especialmente en personas sensibles a productos provenientes de especies de

la familia Asteraceae(12).

La alcachofa presenta dos principales componentes que ayudan mucho en sus

propiedades curativas una es la Cinarina que ayuda a proteger el hígado y otra

la Inulina que nos ayuda a depurar impurezas de la sangre como también el

colesterol malo del cuerpo.

El consumir alcachofa nos ayuda con los males del hígado debido a que la

Cinarina contribuye con la producción de la bilis en el mismo, llegando a

aumentar así la bilis nos ayuda con la digestión de los alimentos y previene

enfermedades relacionadas con la digestión como la acidez intestinal.

12

También posee magnesio y hierro la cual contribuye a combatir la anemia,

también podemos encontrar vitamina B y especialmente la B3 o Niacina que

transforma los hidratos de carbono en energía para un buen funcionamiento del

sistema nervioso. Nos puede ayudar mucho con el nerviosismo, la ansiedad, la

depresión, entre otros similares.

Se recomienda mucho consumirlo en caso de diabetes o principios de ella, ya

que contiene Inulina que ayuda a bajar la azúcar que tenemos en la sangre, es

muy común en las plantas del tipo compuestas como la alcachofa. Esta misma

propiedad nos colabora a disminuir el nivel de colesterol malo y sube el poder

de absorción de calcio de nuestro cuerpo.

En medicina natural se utilizan profusamente, las alcachoferas mismas (o el

jugo resultante de la cocción de sus hojas, o bien preparados a base de

concentrado), para tratar la anemia, la diabetes, el estreñimiento, los cálculos

de la vesícula biliar, la gota o el reuma. Además de ser digestiva, esta verdura

es altamente diurética y muy rica en minerales, vitaminas y fibra. Las

propiedades diuréticas y digestivas de la alcachofera, permiten que el hígado

aumente la producción de bilis, que favorece la digestión de alimentos, reduce

los niveles de colesterol al facilitar su expulsión del organismo y es un hepato

regenerativo, es decir, regenera las células del hígado. También ayuda a la

vesícula biliar, estimulando la producción de los jugos biliares, previniendo la

formación de cálculos. Por otro lado, su bajo contenido en calorías y su efecto

contra el hígado graso hace que sea especialmente aconsejable en dietas para

adelgazar (13, 14)

1.8 .PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS

a) Clasificación terapéutica: Plantas medicinales colagogas y protectoras

hepáticas.

b) Colagogo/colerético. Las hojas de alcachofa han demostrado en ensayos

in vivo aumentar la producción y la eliminación de bilis debido a la presencia de

los derivados del ácido cafeico (cinarina principalmente).

13

En un estudio post-comercialización con una duración de 6 semanas, se ha

comprobado el efecto colerético en 557 pacientes con trastornos digestivos y

hepatobiliares. Se observó una disminución significativa de los síntomas de la

dispepsia (dolor abdominal, flatulencia, náuseas).

C) Protector hepático. Se ha comprobado que la alcachofa tiene un efecto

hepatoestimulante y hepatoprotector frente al tetracloruro de carbono.

D) Hipolipemiante. En ratas y humanos se ha comprobado también un efecto

hipolipemiante.

El extracto de alcachofa inhibe de forma indirecta a la hidroximetil-glutaril-

coenzima A-reductasa (HMGCoA-reductasa) de modo dependiente de la dosis

y del tiempo. A una concentración de 0.1 mg/ml se produce una disminución de

la actividad de la HMGCoA-reductasa del 20% y a 1 mg/ml asciende al 65%.

Se ha comprobado que la actividad es debida al cinaratriósido y sobre todo a

su genina luteolina. Además aumenta la eliminación de bilis que tiene un efecto

coadyuvante facilitando el drenaje del colesterol (14).

1.9. EFECTOS ADVERSOS

No se han descrito reacciones adversas a las dosis terapéuticas

recomendadas. A altas dosis, en tratamientos crónicos o en individuos

especialmente sensibles se pueden producir las reacciones adversas

siguientes:

Alérgicas/dermatológicas. La droga posee un potencial medio de

sensibilización por vía tópica por lo que raramente puede producir reacciones

de hipersensibilidad o dermatitis por contacto. Además de estas reacciones

adversas, se han recogido en la base de datos FEDRA (Farmacovigilancia

Española, Datos de Reacciones Adversas) del Sistema Español de

Farmacovigilancia datos sobre posibles reacciones adversas:

Hematológicas. Púrpuras.

Oculares. Diplopía.

14

Endocrinas. Hipertiroidismo.

Osteomusculares. Espasmos musculares.

Hidroelectrolíticas. Hipocalcemia.

Generales. Edema.

1.10. CONTRAINDICACIONES

Las principales contraindicaciones y efectos secundarios de la alcachofa son:

Hipersensibilidad a la alcachofa.

Debe utilizarse con precaución en la litiasis biliar, ya que por sus efectos

colagogos y coleréticos puede producir cólicos biliares.

Está especialmente contraindicada en caso de obstrucción biliar.

Está contraindicada durante la lactancia debido a que pasa a la leche materna

a la que le da un sabor amargo desagradable, además que puede disminuir la

secreción de leche (13, 14).

2. ASPECTOS DE BROMATOLOGÍA

2.1 LA ALIMENTACIÓN DEL FUTURO

Entre otras razones: el rápido crecimiento poblacional, los daños al medio

ambiente y la inadecuada distribución de los alimentos, desde hace algunos

años la pregunta de los expertos en materia alimentaria y de gran parte de la

población general es: ¿Habrá suficientes alimentos para todos? Unos 2.000

millones de personas carecen de seguridad alimentaria. En los últimos 20 años

la producción de alimentos de muchos países ha sido menor que el crecimiento

de la población, especialmente en el Continente Africano donde se registró

reducción en la producción de alimentos por persona, en 31 de 46 países

africanos (15).

15

En términos de producción de alimentos y capacidad de adquirirlos, los países

se dividen en tres grupos:

1) Los que tienen la capacidad agrícola para ser autosuficientes La

alimentación del futuro: Nuevas tecnologías y su importancia en la nutrición de

la población en la producción de alimentos;

2) Los que no son autosuficientes en la producción de alimentos pero tienen

otros recursos que les permiten importar suministros alimentarios adecuados;

3) Los que no son autosuficientes en la producción de alimentos y no poseen

los recursos financieros necesarios para cubrir el déficit con importaciones.

Aproximadamente unos 3.800 millones de habitantes, casi dos tercios de la

población mundial, viven en países de bajos ingresos con déficit de alimentos,

es decir en el grupo 3. En estos países millones de personas padecen hambre,

malnutrición y aun inanición cuando fracasan las cosechas (15).

2.2. LAS DIFICULTADES EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMMENTOS

Es debido a varios factores, entre los que se incluyen que las superficies

arables son limitadas ya que las superficies utilizables ya están en uso, a la

contracción del tamaño de las fincas lo que significa la distribución de la tierra

en pequeñas parcelas poco productivas, a la degradación de la tierra y a

problemas de riego. En el mundo, unos 825 millones de personas están

crónicamente malnutridas, de acuerdo con una estimación reciente de la FAO y

la mayoría de estas personas viven en países de bajos ingresos con déficit de

alimentos, que además tienen las tasas más altas decrecimiento de la

población. Se calcula que en el año 2050, unos 6.000 millones de personas

vivirán en países que hoy tienen déficit alimentario (15, 16).

2.3. ALIMENTOS FUNCIONALES

El concepto de alimentos funcionales, se viene empleando desde los años 80 y

surge en Japón, sin embargo no es hasta 1999 cuando se define formalmente

que “un alimento funcional es aquel que contiene un componente, nutriente o

no nutriente, con efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo,

con un efecto añadido por encima de su valor nutricional y cuyos efectos

16

positivos justifican que pueda reivindicarse su carácter funcional o incluso

saludable” (17).

Entre algunos ejemplos de alimentos funcionales, destacan aquellos alimentos

naturales que contienen ciertos minerales, vitaminas, ácidos grasos,

fitoesteroles, fibra, sustancias antioxidantes, los alimentos modificados y

enriquecidos en este tipo de sustancias y los probióticos como el yogurt . Se

han descrito efectos beneficiosos del uso de estos alimentos en el crecimientoy

desarrollo, metabolismo o utilización de nutrientes,defensa antioxidante,

sistema cardiovascular, fisiología o funcionamiento intestinal y funciones

psicológicas y conductuales. Si bien son reconocidos mundialmente, es

necesario definir adecuadamente y normar sobre los alimentos

funcionales, para evitar confusiones en el público general y establecer

claramente de que se trata y que beneficios pueden obtenerse al usar estos

alimentos, por lo que se propone que cada país o región debe regular las

alegaciones sanitarias, es decir, la información dirigida al consumidor sobre los

efectos favorables que este tipo de alimentos ejercen para la nutrición y para la

prevención de enfermedades (18).

Entre las tendencias en el desarrollo de los alimentos funcionales destacan la

reducción del contenido en calorías, el desarrollo de productos con menor

contenido en grasas o con grasas más saludables, productos de bajo índice

glicémico, entre otros. También destacan entre los esfuerzos recientes en

términos de alimentos funcionales los estudios sobre fitoestrógenos y

fitoesteroles , fructooligosacáridos, polifenoles y ácidos grasos omega 3(18).

2.4. ALIMENTOS ORGÁNICOS, BIOLÓGICOS O ECOLÓGICOS.

Son alimentos que se publicitan como aquellos “que cuidan tanto la salud de

los consumidores como el equilibrio del medio ambiente en que se producen”.

El éxito de estos productos se basa en que se consideran más saludables y

más seguros (al ser producidos de forma más “natural”), por lo que los

consumidores están dispuestos a pagar más por ellos, porque se sienten más

conscientes de sus beneficios no sólo para el que los consume sino también

para la protección del medio ambiente y para el bienestar de los animales. Su

17

principal atractivo consiste en la baja o inexistente carga de pesticidas usados

en su producción, aun cuando este factor se ha vuelto más difícil de controlar a

medida que su demanda ha aumentado.

El mayor inconveniente para su compra, es su mayor precio y que

generalmente su disponibilidad está limitada a unos pocos mercados. Entre las

variedades de alimentos elaborados biológicamente, los huevos, vegetales y

frutas son los que atraen a más compradores. Aun cuando su consumo se ha

disparado en los últimos años especialmente en países europeos,

recientemente se han cuestionado los beneficios de estos alimentos en

términos de bioseguridad y de costo, sobre todo por la eficiencia e inocuidad de

los pesticidas de reciente desarrollo (19).

2.5 ALIMENTOS TRANSGÉNICOS

Alimentos que han sido manipulados genéticamente, eliminando o añadiendo

genes, bien de la misma especie o de otras distintas. También se conocen

como Organismos Modificados Genéticamente (OMG). Las modificaciones

pueden incluir cambios en los genes del mismo organismo, como en el caso del

primer tomate modificado que se cultivó, en el que se suprimió un gen

responsable de su apariencia (color y sabor) y del tiempo de conservación o

puede tratarse de un organismo transgénico que lleva el gen de otra especie,

(un gen específico de un mamífero, por ejemplo, se introduce en el ADN de un

cereal). Ambos ejemplos son de organismos modificados genéticamente, pero

solo el segundo caso es un organismo transgénico (20).

Se transfiere ácido desoxiribonucleico (ADN) del genoma de un organismo

(donador) al genoma de otro (receptor). El ADN a transferir debe conocerse en

detalle y saber que nueva característica va a conferirle al organismo receptor.

También es posible simplemente insertar más copias de un ADN que interesa

que el organismo receptor produzca en mayor cantidad o más eficientemente.

El ADN a insertar puede ser modificado cuanto sea necesario, agregarle

secuencias reguladoras deseadas e incorporarlo al nuevo organismo mediante

técnicas de transformación (20).

18

Algunas de las técnicas de transformación son físicas como la electroporación

de protoplastos (células sin pared celular), la micro inyección y la bio balística,

mientras que existen también las biológicas como el uso de Agrobacterium

tumefaciens que de manera natural infecta a ciertas plantas incorporando la

secuencia transgénica. Ya existen bacterias que producen insulina humana

para el tratamiento de la diabetes, otras que producen hormonas y factores de

crecimiento de animales para mejorar la cría de ganado, bacterias capaces de

degradar el petróleo, entre otras.

Los cambios que se producen insertando ciertos genes en plantas, han

resultado en la producción de cultivos que poseen resistencia a insectos,

herbicidas y virus y también se han conseguido cambios fenotípicos que

incluyen la maduración retardada y el cambio de color de las flores. Estos

cambios, sobre todo en cuanto a resistencia a plagas y herbicidas se han

logrado en soya, maíz, papa, café, algodón, canola, arroz, tomate, trigo, etc

El caso del arroz dorado(Golden Rice) merece especial mención. Para la

producción de este alimento, se insertan los genes que llevan a la síntesis y

acumulación de betacaroteno en el grano de arroz. La intensidad del color

dorado, es indicio de la acumulación de betacaroteno en el endospermo. Desde

que se produjo por primera vez en 1999, se han generado nuevas líneas con

mayor contenido de betacaroteno cuya principal fuente de energía es el arroz.

A nivel mundial existe gran preocupación por las consecuencias que el manejo

genético de alimentos pueda tener sobre la salud y el futuro de la humanidad.

Las principales preocupaciones se centran en las mutaciones por

recombinación genética, la aparición de alergias por consumo de alimentos

transgénicos, la producción de animales gigantes o fenotípicamente alterados y

el daño que se puede causar al medio ambiente. Hasta el momento no existe

evidencia científica de que los OGM representen un riesgo a la salud humana.

Sin embargo los organismos genéticamente modificados destinados a consumo

humano son sometidos a evaluaciones de inocuidad alimentaria y dependiendo

del país en donde se consuman es el tipo de pruebas que se aplican (21, 22).

19

2.6. INOCUIDAD DE LOS ALIMENTOS OBTENIDOS POR MEDIO

BIOTECNOLÓGICOS.

De acuerdo a la FAO el procedimiento del análisis de riesgos, para garantizar

la inocuidad de los alimentos obtenidos por medios biotecnológicos, consta de

tres elementos; la evaluación, la gestión y la comunicación de riesgos. En estos

análisis se evalúan:

a) Efectos directos sobre la salud o toxicidad,

b) Tendencias a una reacción alérgica (alergenicidad),

c) Componentes específicos con sospecha de tener propiedades nutricionales

o tóxicas,

d) Estabilidad del gen insertado,

e) Efectos nutricionales,

f) Cualquier efecto no deseado que pudiera producirse por la inserción

genética (23).

2.7. NUTRIGENÓMICA Y NUTRIGENÉTICA

La nutrigenómica, es una ciencia que busca dotar de una explicación molecular

al modo en que los productos químicos ingeridos por la dieta, pueden alterar el

estado normal de salud, alterando la estructura de la información genética . Se

describen dos vertientes la Nutrigenómica que estudia el efecto de ciertos

nutrientes sobre la regulación de la expresión genética y la nutrigenética que

analiza la respuesta de la estructura genética particular del individuo a ciertos

nutrientes (24).

Algunos postulados de la nutrigenómica incluyen:

1) Bajo ciertas circunstancias y en algunos individuos, la dieta puede ser un

factor de riesgo serio para desarrollar ciertas enfermedades.

2) Componentes moleculares de la dieta pueden actuar en el genoma humano,

tanto directa como indirectamente alterando la estructura genética o su

expresión.

20

3) El grado en el que la dieta influye en el equilibrio entre salud y enfermedad

dependerá de la estructura genética individual.

4) Algunos genes regulados por la dieta son propensos a jugar un papel en el

establecimiento, incidencia y progresión de las enfermedades crónicas.

5) La intervención nutricional basada en el conocimiento de los requerimientos

nutricionales, estado nutricional y genotipo puede ser utilizada para prevenir,

mitigar o curar enfermedades crónicas.

2.8. NANOTECNOLOGÍAS

Otras tecnologías emergentes que van a tener impacto en un futuro son las

llamadas nanotecnologías que consisten en la manipulación de la materia a

escala del nanómetro.

La inclusión de nanopartículas permitirá controlar desde la composición de

suelos, pasando por la calidad y cantidad de agua, hasta la productividad de

las cosechas controlando el uso y cantidad de pesticidas a utilizar, colocando

pequeñas partículas directamente a la planta.

En cuanto al alimento, por medio de esta nueva tecnología pueden hacerse

modificaciones en composición del alimento, control de maduración, estimación

de vida útil, etc. En el área de industrialización es posible controlar el

empacado y control de calidad de los productos, produciendo cambios de color

por temperatura o radiación, cambios al expirar el producto, entre otros. Así ya

se han obtenido alimentos empacados que cambian de color cuando la comida

que contienen se daña, alertando a los fabricantes durante el proceso de

fabricación y, en última instancia, al consumidor final (25,26).

Las principales áreas de evolución del campo de los envases de alimentos, se

dirigen al desarrollo y uso del envasado activo e inteligente entre los que

destacan los indicadores tiempo- temperatura. En el envasado activo el objetivo

es integrar mecanismos que controlen la calidad y seguridad del producto que

contienen. Reguladores de humedad, absolvedores de oxígeno, envases

antimicrobianos, etc. son algunos ejemplos. En lo que respecta a los “envases

inteligentes”, en un futuro no muy lejano, los consumidores se encontrarán con

21

envases marcados con sistemas que reaccionarán (por ejemplo, con cambios

de color) ante cambios de temperatura producidos en el interior del envase,

marcadores que indicarán la concentración y el nivel de vacío o de gas en su

interior, el nivel de degradación del producto y un sinfín de nuevas

posibilidades según evolucione la tecnología (26).

22

CAPÍTULO II

3. MATERIAL Y MÉTODOS(27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41)

3.1. MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO.

Las muestras a analizar son las hojas que quedan después de la

industrialización de las alcachofas. Las plantas de alcachofas proceden en el

Anexo Villacurí Ica

3.2. TRATAMIENTO DE LA MUESTRA

Obtención de Hojas de alcachofas

Los procesos para obtener hojas de alcachofas se proponen en el fluxograma

siguiente

FLUXOGRAMA N° 01

PROCESOS PARA OBTENER HOJAS DE ALCACHOFAS

23

FRUTO PARA CONSERVA

RESIDUOS

HOJAS

Con Cuchillo de acero inoxidable

Organoléptica

Adquisición

Beneficio

SEPARACION DE PARTE

COMESTIBLE

SELECCIÓN

ALCACHOFAS

3.3 OBTENCION DE EXTRACTOS

A) OBTENCIÓN DE EXTRACTO ETANÓLICO

Los procesos se ilustran en el fluxograma siguiente:

FLUXOGRAMA N° 02

PROCESOS PARA OBTENER EXTRACTO ETANÓLICO DE HOJAS POS

COSECHA DE ALCACHOFAS

24

ETANOL

EXT. ETANÓLICO

CONCENTRACIÓNLIQUIDO

FILTRADO 2MARCO

DESECHAR

FILTRACIÓN

MACERACIÓN

7 DÍAS

LIQUIDO FILTRADO 1

FILTRACIÓN

MARCO

MACERACIÓN 21 DÍAS

MATERIAL SECO Y MOLIDO

B) OBTENCIÓN DE FRACCIONES DEL EXTRACTO ETANÓLICO

FLUXOGRAMA N° 03

OBTENCIÓN DE LAS FRACCIONES

25

Concentrar

Fracción D Fracción E

Lavar con agua destilada. Filtrar. Secar con Na2SO4 anhidroFracción C

Saturar con Na2SO4 anhidro 0.1 g/mL y extraer con CH2Cl2: EtoH 3:2

Fase OrgánicaFase Acuosa

Alcalinizar con NH4OH y extraer con CH2Cl2

Fase OrgánicaFase Acuosa

Fracción B

DESECHARMarco Solución Ácida

Concentrar a sequedad.

Disolver en HCl 1%.

Calentar a 50° C x 10´ y filtrar.

MARCOExtracto EtanólicoRetirar 50 mL concentrar FA

Maceración en etanol

Hojas secas y molidas de alcachofas

C) OBTENCIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO Y SU FRACCIÓN

ACTETATO DE ETILO

El extracto acuoso será obtenido por cocción.10 g del material seco y molido

será sometido a una cocción de tres minutos usando agua como solvente. Se

filtró y completó a 100 ml con solvente. De este modo se obtiene el extracto

acuoso. A partir de este extracto se obtuvo la fracción o extracto acetato de

etilo. Los procesos se ilustran en el fluxograma siguiente:

FLUXOGRAMA Nº 4

PROCESOS PARA OBTENER LA FRACCIÓN DE ACETATO DE ETILO

26

Concentrar a presión y temperatura reducida

Fracción de EtOAc

Enfriar y extraer con acetato de etilo

Fase Orgánica Fase Acuosa

Extracto AcuosoMarco

Cocimiento en 100 ml de H2O hasta 3 minutos. Filtrar. Añadir agua hirviente csp 100 mL

10 g DE MATERIAL SECO Y MOLIDO

3.4. CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PROCESO.

a) Análisis Organoléptico las hojas pos cosecha secas y molidas

Utilizando los órganos de los sentidos se determinó: color, olor, sabor y aspecto

b) Caracterización del extracto etanólico de hojas de alcachofas

Utilizando los órganos de los sentidos se determinó: color, olor, sabor y aspecto

3.5. DETERMINACIÓN DE METABOLITOS SECUNDARIOS

La determinación del tipo de metabolitos secundarios presentes en la especie

vegetal estudiada se realizaron con diferentes reacciones de coloración y/o

precipitación y frente a diferentes extractos y/o sus fracciones; así tenemos:

REACCIONES FRACCIÓN Y/O EXTRACTO

Cloruro férrico A, Acuoso

Solución de gelatina A

Liebermann-Burchard B, C, EtOAc

Borntrager B, EtOAc

Dragendorff, Wagner y Hager C, D

Mayer C, D

Shinoda A, D, E, EtOAc, Acuoso

Rosenheim D, E

Prueba de espuma Acuoso

A. REACCIÓN DE CLORURO FÉRRICO.

Para determinar compuestos fenólicos

Se ensayó en la Fracción A y extracto acuoso

Procedimiento

Se coge 0,5 ml de muestra a analizar, se coloca en un pequeño vial y se

agregó 2 ml de solución de FeCl3 al 1 %. Se considera positiva la aparición de

coloraciones azul, verde o negra. Los resultados se comparan con un blanco

B. REACCIÓN DE GELATINA 1% EN NaCl 10 %.

Para determinar taninos.

Se ensayó en la fracción A y extracto acuoso

Procedimiento

27

En un tubo de ensayo se colocan 3 ml de solución del reactivo gelatina 1 % en

NaCl 10% y se agrega 0.5 ml de la muestra a analizar. La formación de un

precipitado o turbidez blanco o crema es indicativa de presencia de taninos.

Se compara contra un blanco.

C. REACCIÓN DE SHINODA.

Para determinar flavonoides.

Se ensayó en la fracción acetato de etilo y fracciones E, A, D

Procedimiento

Se coge un vial pequeño y se agrega 0.3 ml de fracción acetato de etilo a

analizar y se le añaden unas 5-8 partículas de limadura de magnesio y

seguidamente se añaden 3-4 gotas de ácido clorhídrico concentrado.

Es positivo si se observa la aparición de una coloración anaranjada o roja.

La fracción E procedente de su concentración en la estufa es llevada a la

refrigeradora por 24 horas para su enfriamiento entre 5-10 ºC y se filtra.

Nuevamente se lleva a la estufa hasta sequedad y se agregan unos ml de

etanol para disolver la fracción E. Se cogen 0.3 ml de este material y se

procede a la determinación de flavonoides como se describió líneas

Arriba.

Ambos procesos se comparan contra sus respectivos blanco.

Se considera la reacción positiva si se producen aparición de colores de tonos

naranjados a rojizos.

D) REACCIÓN DE LIEBERMAN BURCHAR

Para determinar Esteroides y/o Triterpenos

Se realizó en las fracciones B,C y acetato de etilo

Procedimiento

Unos mg de muestra disuelta en diclorometano, se agrega 2 - 3 gotas de ácido

acético, se mezcla y se adiciona unas gotas del reactivo solución de anhídrido

acético/H2SO4 50:1.

Se considera positiva la aparición de un color azul, verde o anaranjado.

E) REACCION DE BORTRAGUER

Para determinar Nafto y/o Antraquinonas

Se realizó en las fracciones B, C y acetato de etilo

28

Procedimiento

Unos mg de muestra se disuelven en 1 mL de CH2Cl2 y se agrega 2 mL de

solución acuosa de NaOH al 10%, se agita suavemente y se observa el color

que toma la fase acuosa.

Se considera positivo si la fase acuosa se torna de color rojo.

F) REACCIÓN DE ROSEMHEIN.

Para determinar leucoantocianidinas y/o catequinas.

Se determinó en el extracto acuoso y fracción A y D

Procedimiento

Se coge un tubo de ensayo y se colocan 2 ml de muestra a analizar, sé agrega

1 ml de HCl concentrado, se pone en baño maría hirviente 15 minutos, se

retira, se enfría y luego se adicionan 2 ml de H2O y 3 ml de alcohol amílico.

Agitamos y dejamos en reposo por 10 minutos y luego observamos el color en

la fase amílica.

Se considera positiva la aparición de un color que va desde el carmesí oscuro

hasta rosado débil, esto para leucoantocianidinas y color marrón para

catequinas.

G) REACCIONES PARA DETERMINAR PRESENCIA DE ALCALOIDES

REACCIÓN DE DRAGENDORFF

(Se prepara el reactivo mezclando 8 g de Bi (NO3)3 5H2O en 20 mL de HNO3

con 2,72 g de KI en 50 mL de agua).

Procedimiento

Se acidifica el extracto con gotas de HCl al 1% y se añaden 3 gotas del

reactivo.

La aparición de un precipitado anaranjado o rojo indican que la reacción es

positiva.

REACCIÓN DE WAGNER

(El reactivo se prepara mezclando 1,25 g de I2 más 2 g de KI/5 mL de H2O diluir

hasta 100 mL).

Procedimiento

Acidificar 0,3 mL del extracto con HCl al 1% se añade 2 ó 3 gotas del reactivo.

La aparición de un precipitado marrón indicará que la reacción es positiva.

29

REACCIÓN DE HAGER

(El reactivo es una solución saturada de ácido pícrico).

Procedimiento

0,3 mL de extracto se acidifica con HCl al 1% y se añade 3 gotas del reactivo.

La aparición de un precipitado crema-amarillo indicará que la reacción es

positiva.

REACCIÓN DE MAYER

(El reactivo se prepara mezclando 1.36 g de HgCl2/60 mL de agua con 5 g de

KI/10 mL de agua y completándose a un volumen de 100 mL)

Procedimiento

0,3 mL de muestra se acidifican con HCl al 1% y se añaden 3 gotas de

reactivo. La aparición de un precipitado amarillo indicará reacción positiva al

reactivo.

H) PRUEBA DE FLUORESCENCIA

Para determinar cumarinas

Se realizó en la fracción B

Procedimiento

Se obtienen tiras de papel filtro de 1.5 cm de ancho por 6 cm de largo. Para

cada a extracto a ensayar se utiliza una tira de papel y se procede como sigue:

Se marca tenuemente con lápiz tres puntos equidistantes; en el primero y

segundo punto se impregna 1 gota del extracto a ensayar, al tercer punto 1

gota de KOH 0,5 M; se espera que sequen; y luego al primer punto se agrega 1

gota de KOH 0,5 M y se espera que seque. Seguidamente se observa a la luz

ultravioleta de 366 nm de longitud de onda. La aparición de fosforescencia en

el primer punto es indicativa de la presencia de cumarinas.

I) PRUEBA DE LA ESPUMA

Para determinar saponinas.

Se realizó en el extracto acuoso

Procedimiento

En un tubo de ensayo de 13 x 100 se colocan 10 mL de extracto acuoso 10 %.

Se tapa y se agita fuertemente durante 1 minuto.

30

La presencia de saponinas será indicada por la formación de espuma que

persistirá por 30 minutos y a una altura no menor a 1 cm.

3.6. DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICO BROMATOLÓGICA

DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO OBTENIDO DE HOJAS POS COSECHA

DE LAS ALCACHOFAS.

Se determinó:

A. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

Método Gravimétrico

1° Fundamento:

El método se basa en la destilación del agua del material analizado y por la

pérdida de peso del material analizado se juzga el % de agua

2° Procedimiento:

Se prepara la muestra, se exprime hasta no obtener más jugo lo cual

denominamos bagazo de manzana chilena.

Se separan 10 g de este material y se colocan en una cápsula de porcelana de

peso conocido.

Se lleva a sequedad en la estufa 102 °C por 60 minutos, se retira, se coloca en

el desecador para que enfríe y se pesa.

3° Cálculos:

El % de humedad se halla con la relación siguiente:

% de H =

Perdida peso x 100 g

Donde:

% H= g de agua en 100 g del material analizado

Pérdida de peso: Es la diferencia del peso inicial o muestra hidratado menos el

peso final o muestra deshidratada.

g = peso de muestra analizada

100 Factor para expresar en 100 %

31

B. DETERMINACIÓN DE CENIZAS

Método Gravimétrico

1° Fundamento:

El método se basa en destilación de los componentes orgánicos del material a

analizar a una temperatura de 550 - 560 °C y el residuo de la ignición, parte

inorgánica que queda es la ceniza que se pesa y se expresa como %.

2° Procedimiento:

Se cogen 5 g del material a analizar (material seco).

Se colocan en una cápsula de peso conocido y se lleva a la acción del calor

suave, primero para carbonizar la muestra. Hasta cuando cese el

desprendimiento de humo.

La cápsula con el material carbonizado se lleva a la mufla a 550 - 560 °C por 2

horas. Tiempo después del cual se pasa al desecador para que enfríe y

posteriormente se pese.

3° Cálculos

% Cen = Ceniza hallada x 100

5

Donde:

% Cen = g de cenizas en 100 g del material a analizar

Ceniza hallada = diferencia de peso entre cápsula con cenizas y peso de

cápsula vacía.

5 = g de material analizado

100 = para referir a porcentaje

C. DETERMINACIÓN DE GRASA

Método de extracción contínua de Soxhlet

1° Fundamento:

El método se basa en la capacidad que tienen los solventes apolares para

disolver las grasas del material con el cual se ponen en contacto. En este

método el material que se analiza se encuentra en un cartucho de papel filtro

que es depositado en la cámara de extracción del equipo soxhlet lugar donde

estará en repetidas oportunidades en contacto con el solvente hasta que por

una simple inspección el operador determina que el solvente ya no extrae más

grasa. Finalmente el solvente se destila dejando en libertad la grasa que se

pesa y se expresa en %.

32

2° Reactivos:

Hexano

Éter etílico

3° Procedimiento:

Se escoge el equipo de soxhlet y se determina el tamaño de cartucho de papel

de filtro a preparar. Se preparó un cartucho que permite acomodar 10 g de

material a analizar. El cartucho con la muestra se introducen a la cámara de

extracción del equipo.

La cámara de extracción se conecta al balón y refrigerante del equipo

sujetándose con sus respectivas pinzas. Por la parte superior del refrigerante y

con la ayuda de un embudo se agrega la mezcla hexano- éter etílico 1:1 hasta

que la cámara este llene y se discurra al balón. Se repite el llenado de la

cámara pero esta vez sin que se discurra la mezcla al balón. Se enciende el

plato calefactor y se mantiene así por dos horas durante este tiempo han

o0currido doce reciclados de la mezcla de solventes. Se retira el balón con el

producto del trabajo y se destila el solvente hasta una tercera parte de su

volumen. La grasa y un poco de solvente que aún queda se ponen en un vaso

de precipitados de peso conocido y se lleva a la estufa a 40- 45 ºc para la

eliminación total del solvente. Por diferencia de pesos entre el peso del vaso

con grasa y del vaso sin grasa se juzga el contenido de grasa.

4ºCalculos

El contenido de grasa se expresa de acuerdo a la siguiente relación:

% G =

Pg x 100

Donde:

% = g de grasa en 100 g de muestra analizada

P = gramo de grasa extraída

g = número de gramos de material analizado

100 = para referir a %

33

D. DETERMINACIÓN DE FIBRAS

Metodo de disgregación ácido-base

Disgregación ácida.

Se pesan 2 g del material desengrasado y se colocan en un vasdo de

precipitado9s de 600 ml,se añaden 200 ml de solución de ácido sulfurico 1.25

% y sed lleva a hervir por 2 horas cuidandop que el volumen no disminuya.

Luego se filtra el líquido ácido se desecha el residuop es lavado hasta reacción

negativa a acidez.

Disgregación alcalina

El residuo anterior se coloca en un vaso de precipitado9s de 600 ml,se añaden

200 ml de solución de hidroxido de sodio 1.25 % y se lleva a hervir por 2 horas

cuidando que el volumen no disminuya. Luego se filtra, el líquido ácido se

desecha el residuo es lavado hasta reacción negativa a alcalinidad.

Calculos

El residuo que se obtiene despues de las disgregaciones acida y basica

respectivamente se trata con unos ml de alcohol etilico y despues de eter etilico

se deja al ambiente unos 5 minutos y finalmmente se coloca en la estufa para

su secado.

Cuando el material esta seco, con la ayuda de una espatula pequeña sew

desprende del papel de filtro ,se recoge en una pequeña luna de reloj y se

pesa.

El peso obtenido se multiplica por 50 y se expresa como porcentaje.

E) DETERMINACIÓN DE PROTEINAS TOTALES

Método de Kjeldalh.

1º Fundamento:

Se funda en la transformación del nitrógeno orgánico en nitrógeno amoniacal

por acción del ácido sulfúrico caliente y ayudado por la presencia de sustancias

catalizadoras. Luego se realiza la destilación (Previa alcalinización) recibiendo

el amoniaco destilado en una cantidad exactamente medida de un ácido

valorado.

2º Procedimiento: Se realiza en tres pasos correspondientes:

A) Digestión: Se pesan 2 g de muestra problema desengrasada y se

coloca en el balón kjeldalh de 250 ml añadir 10 g de sulfato de potasio, 1 g de

sulfato de cobre y 25 mlo de ácido sulfúrico concentrado, calentar,

34

cuidadosamente para reducir al mínimo la formación de espuma, seguidamente

aumentar el calentamiento y hervir durante 1 hora hasta que la solución se

clarifique a color verde esmeralda y dejar enfriar.

B) Destilación: Conectar el balón al aparato de destilación, añadir a la

solución digerida 40 ml de agua destilada para diluirla, 40 ml de hidróxido de

sodio al 50%, agregar 3 ml de glicerol para impedir la formación de espuma.

El extremo terminal del condensador debe hallarse sumergido en un matraz de

500 ml contenido con 50 ml de ácido sulfúrico al 0.1 N y 2-3 gotas del indicador

rojo de metilo, destilar hasta que ya no se desprenda amoniaco lo que se va

determinando con ayuda de papel de tornasol, luego retirar el matraz con su

contenido y después desconectar el condensador.

C) Titulación: El destilado obtenido y recibido en H2SO4 0.1 N se titula. El

exceso de ácido se valora con la solución de hidróxido de sodio al 0.1 N hasta

que la solución vire a un color amarillo claro. Calcular la cantidad equivalente

de ácido sulfúrico que ha sido utilizado en la neutralización del amoniaco

liberado, para determinar el contenido de nitrógeno y expresarlos en

porcentajes.

3ºCalculos

Los cálculos se realizaron utilizando los siguientes datos:

(N1 x n1) – (N2 x n2) x 0.0014

N = ---------------------------------------- x 100

M

N1 = Normalidad del H2 SO4

N2 = Normalidad del NaOH

n1 = Cantidad del H2SO4 valorando en la titulación

n2 = Cantidad del NaOH gastado en la titulación

M = Peso de la muestra

4º Conversión a Proteínas.

Para calcular la cantidad de proteínas se multiplica el contenido en nitrógeno

por 6.38 que es el factor de conversión utilizado para las proteínas en general.

P = % N x F

N = Porcentaje de nitrógeno

F = factor de conversión (6.38)

35

F) DETERMINACIÓN DE CARBOHIDRATOS

Por diferencia

Para determinar el contenido de carbohidratos se realizó por diferencia de 100

menos la suma de los porcentajes de humedad, fibra, ceniza, grasa y proteínas

(C = 100 – H, F, C, G, P).

4. RESULTADOS

4.1. DEL MATERIAL OBJETO DE ESTUDIO

Fueron hojas de la especie vegetal Cynara scolymus (alcachofa) que quedad

después de la separación de la parte comestible o industrializable de este

cultivo.

Las fotos de este material se adjuntan en el anexo.

4.2. DE LOS PROCESOS PARA OBTENER HOJAS DE ALCACHOFAS

El promedio del peso de las hojas de alcachofa por planta oscila entre

1.76 - 2.44 kg de hojas frescas/planta.

4.3. DE LA OBTENCIÓN DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO

De un kg de hojas recientemente separadas de la planta se obtiene

484.22 g de material y desde aquí se obtiene 438.00 g de material seco y

molido.

4.4. DE LA OBTENCIÓN DE EXTRACTOS

De 100 g de material seco y molido se obtienen 15.22 g de extracto etanólico

libre de solvente.

El extracto etanólico obtenido de 100 g de material seco y molido que fue

sometido al fraccionamiento produce:

0.76 g de fracción A

5.78 de fracción B

0.48 g de fracción C

3.90 g de fracción D

La fracción E no se cuantifica.

36

De 100 ml de extracto acuoso al 10 % se obtiene 1.24 g de fracción acetato de

etilo.

4.5. DE LA CARACTERIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DEL PROCESO

A) De las características de material seco y molido

Los resultados se presentan en el cuadro siguiente:

CUADRO Nº 1. CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE LAS HOJAS

POS COSECHA SECAS Y MOLIDAS DE LAS ALCACHOFAS.

MUESTRA COLOR OLOR SABOR ASPECTO

Hojas de

alcachofas

secas y

molidas.

Verde

blanquecino

planta

Amargo

astringente Algodonoso

Fuente: Las autoras del trabajo

B) De las características de los extractos

Los resultados se presentan en el cuadro siguiente:

CUADRO Nº 2. CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE LOS

EXTRACTOS DE HOJAS SECAS Y MOLIDAS DE ALCACHOFAS

MUESTRA COLOR OLOR SABOR ASPECTO

EX.ETANOLICO

FRACCIÓN A

Verde

intenso

inodoro Amargo Liquido

denso

FRACCIÓN B Verde

intenso

inodoro Amargo Liquido

denso

FRACCIÓN C Ámbar

tenue

Inodoro Sin sabor

característico Ceroso

FRACCIÓN D Ámbar inodoro Amargo Liquido

aceitoso

EX. ACUOSO Ámbar

intenso

Amargo

astringente

Infusión de

planta Turbio

FRACCIÓN

ACETATO DE

Ámbar Liquido

37

ETILO tenue Inodoro Amargo aceitoso

Fuente: Las autoras.

4.6 DE LA INVESTIGACIÓN CUALITATIVA DE POLIFENOLES.

Los resultados se muestran en el cuadro siguiente:

CUADRO Nº 3. RESULTADOS DE LAS DETERMINACIONES DE

METABOLITOS SECUNDARIOS EN LOS EXTRACTOS Y FRACCIONES

OBTENIDOS DE HOJAS SECAS Y MOLIDAS DE HOJAS POS COSECHA

DE ALCACHOFAS.

ENSAYO FRACCIÓN RESULTADO PRESENCIA

DE

TRICLORURO

FÉRRICO

Fracc. A

Ext. Acuoso

Positivo

Positivo

Compuestos

Fenolicos

GELATINA 1 %

/NaCl 10 %

Fracc. A

Ext. Acuoso

Positive

Positivo

Taninos

Taninos

SHINODA Frac. A

Acetato etilo

Frac. D y E

Positivo

Positivo

Positivo

Flavonoides

Flavonoides

Flavonoides

BORTRAGER Frac. B

Acetato de

etilo

Positivo Quinonas

LIEBERMAN

BUCHARD

Frac. B

Frac. C

Acetato de

etilo

Positivo

Positivo

Triterpenos

Triterpenos

38

ROSENHEIM Frac. A y D

Ext. Acuoso

Acetato de

etilo

Negativo

Negativo

Negativo

DRAGERNDORFF Frac. C Positivo

Alcaloides

MAYER Frac. C Positivo

HAGER Frac. C Positivo

WAGNER Frac. C Positivo

DE LA ESPUMA Ext. Acuso Positivo

FLUORESCENCIA Frac. B Positivo cumarinas

Fuente. Las autoras del trabajo

4.7 DEL ANÁLISIS QUÍMICO BROMATOLÓGICO DEL MATERIAL SECO Y

MOLIDO.

Los resultados se presentan en el cuadro siguiente:

CUADRO Nº 4

RESULTADOS DEL ANÁLISIS QUÍMICO BROMATOLÓGICO PROXIMAL

DEL MATERIAL SECO Y MOLIDO OBTENIDO DE LAS HOJAS POS

COSECHA DE LAS ALCACHOFAS.

COMPONENTE DETERMINADO %

HUMEDAD 15.20

CENIZAS 7.90

GRASA 1.68

FIBRAS 24.30

PROTEINAS 12.44

CARBOHIDRATOS 48.52

Fuente. Los autores del trabajo

39

CAPÍTULO III

5. DISCUSIÓN

Para la elaboración del proyecto del presente trabajo se tuvo en

consideración los enormes volúmenes de cultivo de alcachofas que se

vienen registrando en nuestra región, Esto principalmente por la enorme

acogida que tiene las conservas de alcachofas las que son consumidas

a nivel mundial. Además se aprovecha que las condiciones climáticas

son ventajosas en Ica ya que permiten hasta dos cultivos anuales

mientras que en otras regiones nacionales e internacionales solamente

se cosecha un cultivo por año. Para la obtención de conservas de

alcachofas solamente se utiliza la inflorescencia inmadura del cultivo que

es conocida como el corazón de la alcachofa y que representa el 5 – 10

% del peso total de la planta utilizada generándose una gran cantidad de

residuo agrícola constituido principalmente por hojas, tallos y brácteas

de alcachofas. En el presente estudio nosotras decidimos investigar si a

las hojas pos cosecha de alcachofas se les podrían dar un uso diferente

al que habitualmente ya tienen. Y primero desarrollamos actividades

para determinar qué tipos de metabolitos secundarios estarían presentes

en estas hojas motivo por lo cual obtuvimos extracto etanólico y acuoso

y a partir de estos extractos fracciones de ellos con el propósito de

ejecutar reacciones de precipitación y/o coloración más afín de que se

determine los tipos de metabolitos secundarios tiene las hojas en estudio

y determinamos la presencia de compuestos de naturaleza fenólica,

taninos, flavonoides, quinonas, cumarinas, Triterpenos, saponinas y

alcaloides; es decir una gama de metabolitos secundarios a muchos de

los cuales se les ha determinado actividad biológica benéfica para la

salud. Esta parte de nuestro trabajo está en concordancia con lo

reportado por abu-Reidah(30), Fratiani F(31), Araya J(33),Ferreira A(34) y

Boncun B(35) quienes reportan la presencia de metabolitos secundarios

reportados por nosotras. En nuestro medio, los residuos agrícolas del

cultivo de alcachofas son destinados a la alimentación de animales

40

domésticos pero su aceptación es poca probablemente por su alto

contenido de metabolitos secundarios que le infieren un fuerte sabor

amargo a las hojas lo que no permite que la incorporación a la dieta sea

en porcentajes apreciables. Hernández R (36) determinó un contenido de

fibra bruta en el ensilado obtenido del secado al sol de la planta

completa de alcachofa pero sin la inflorescencia reportando un contenido

de 21.76 % de fibras con una digestibilidad en caprinos machos que

alcanzó a 60.61 % sin embargo el ensilado fue poco aceptado

probablemente por su sabor amargo. En nuestro trabajo hemos

determinado que el material seco y molido de hojas pos cosecha de

alcachofas tiene 24.30 de fibra bruta y 12.44 % de proteína vegetal estos

halagadores valores nutricionales para la alimentación de animales

domésticos se ven afectados por el grado de aceptabilidad del producto.

Perez I (40) reporta que el grado de aceptabilidad del ensilado de

alcachofa mezclado con el de alfalfa es a lo mucho 30 % este resultado

demuestra la poca demanda del ensilado de alcachofas. El alto

rendimiento de obtención de extracto etanólico reportado en nuestro

trabajo 15.22 % estaría sustrayendo los principios amargos del material

seco y molido de las hojas pos cosecha de alcachofas y si

posteriormente se diera el destino a este sub producto de la obtención

del extracto etanólico, previamente tratado probablemente el grado de

aceptación mejore y se estaría aprovechando no solamente el contenido

íntegro de la fibras brutas en este producto sino también el de proteínas

que en nuestro trabajo hemos determinado que es apreciable.

41

6. CONCLUSIONES

A partir de hojas pos cosecha de las alcachofas que crecen en el anexo de

villacuri distrito de Salas Guadalupe de la provincia de Ica se obtiene en

material seco y molido del cual se o0btiene extracto etanólico con un

rendimiento de 15.22 %.

El material seco y de las hojas pos cosecha de las alcachofas que crecen en el

anexo de villacuri distrito de Salas Guadalupe de la provincia de Ica tiene los

metabolitos secundarios siguientes: Compuestos de naturaleza fenólica,

taninos, flavonoides, Triterpenos, quinonas, cumarinas, alcaloides y saponinas.

El análisis químico bromatológico del material seco obtenido de las hojas pos

cosecha de las alcachofas que crecen en el anexo de villacuri distrito de Salas

Guadalupe de la provincia de Ica tiene un apreciable contenido de fibras de

24.30 % y de proteínas de 12.44 % valores promisorios para ser considerado

en dietas alimentiicias.

42

7. RECOMENDACIONES

Estudiar las propiedades farmacológicas de los metabolitos secundarios

presentes en el material seco y molido procedentes de las hojas pos cosecha

de las alcachofas que crecen en el anexo de Villacuri del distrito de Salas

Guadalupe de la provincia de Ica.

Iniciar estudios químicos bromatológicos, del material seco y molido

procedente de las hojas pos cosecha de las alcachofas que crecen en el anexo

de Villacuri del distrito de Salas Guadalupe de la provincia de Ica, que queda

como sub producto o marco después de la extracción de los metabolitos

secundarios con etanol.

43

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Ica, Abril del 2015

Bach. Barrios Ramos Pamela V. Bach. Jurado Zorrilla Thamara

Tesista Tesista

Bach. Reyes Ichpas, Kori P.

47

9. ANEXOS

PLANTA DE ALCACHOFA

EN EL CAMPO

48

Material seco y molido

Carbonizante

49

Determinado metabolitos secundarios

Titulando

50

Final feliz

51