Evaluation of protective effect against lipid oxidation of fractions obtained from tree tomato (Solanum betaceum Sendtn) epicarp

Abstract

LIoctor en 7iencias QuímicaT 6acultad de IngenieríaT Universidad LibreT Seccional êogotáT 7arrera %P No 81B9PT êogotá IH7HT7olombiaH AIoctor en 7iencias QuímicaT Iepartamento de QuímicaT 6acultad de 7ienciasTUniversidad Nacional de 7olombiaT Sede êogotáT 7arrera 1P No 98BP1T êogotá IH7HT 7olombiaH Castro-Vargas, H. I.; Parada-Alfonso, F. Rev. Colomb. Quim. 2017A 46 áNbA ;kPNZú 18 °a eficiencia de las fracciones para atenuar la oxidación lipídica en zRz fue comparada con al antioxidante sintético T+VQú MinalmenteA algunos compuestos fenólicos fueron identificados en la fracción con mayor eficaciaú Introducción Wl tomate de árbol áSolanum betaceum Sendtnb es un fruto tropical nativo de los •ndes del PerúA Wcuador y zolombiaú •ctualmente se conocen tres ecotipos de tomate de árbol diferenciados por su color4 amarilloA rojo y purpura á1b6 en zolombia los más comunes son el amarillo y el rojoú zolombiaA +rasilA Nueva ZelandaA /eniaA SudáfricaA Wstados Unidos ázaliforniabA ±ndia y Sri °anka son los principales productores y exportadores mundiales de tomate de árbolA al respectoA zolombia en el año Nj;Z produjo ;KINIU ton á2bú Wl tomate de árbol es conocido por su valor nutricional debido a que es una buenafuente de nitrógenoA fósforo y potasio á3bú Otros metabolitos de importancia biológica han sido también identificados y cuantificados en el frutoA tal es el caso de carotenoides á4, 5b y polisacáridos á6, 7bA en el ecotipo amarilloA y antocianinas en el ecotipo rojo á8-10bú •lgunos de estos compuestos ápúeú anticianinas y otros compuestos fenólicosb hacen del fruto una fuente de antioxidantesú %icha actividad antioxidante á••b de extractos de tomate de árbol ha sido evaluada frente a radicales como el %PPV y el •+TS•v á11, 12b y en la inhibición de la oxidación de lipoproteínas de baja densidad á13bú •hora bienA la oxidación lipídica es uno de los procesos más relevantes en el deterioro de algunos alimentosA genera sabores y aromas desagradablesA disminución del tiempo de vida útilA pérdida de la calidad nutricional y formación de compuestos altamente tóxicos á14, 15bú %icho proceso se puede controlar por medio de antioxidantes yA en el caso particular de zolombiaA la industria alimentaria usa antioxidantes sintéticos como el ácido eritórbico y la terbutilPhidroxiquinona áT+VQbA pues son relativamente económicos y bastante eficientesú Sin embargoA dichos compuestos sintéticos han sido muy juzgados por sus efectos nocivos sobre la salud de los consumidores á16, 17bú Por tantoA una alternativa en la protección de alimentos frente a la oxidación lipídica es el uso de extractosA fracciones o compuestos obtenidos a partir de fuentes naturales como frutas y vegetalesA estos han demostrado ser muy eficientesA además de proporcionar un carácter funcional a los alimentos á18bú Wl epicarpio de tomate de árbol es una de esas fuentes naturales alternativaA estudios previos realizados por nuestro grupo de investigación han demostrado que extractos supercríticos áobtenidos a diferentes presiones y temperaturasb provenientes de dicho residuo poseen un potente efecto protector frente a la oxidación lipídica en carne de res cocida ázRzb á19bú Wn zolombiaA el consumo interno del tomate de árbol está enfocado a su uso en frescoA elaboración de jugos y conservas y obtención de algunos productos procesados6 este uso involucra de forma exclusiva a la pulpa del frutoA descartando como residuos sus semillas y su epicarpioú Wn el caso particular del epicarpioA este residuo puede alcanzar hasta Ug en peso fresco relativo al frutoA esta es una cantidad significativa de material vegetal queA en la actualidadA posee pocas opciones de uso o aprovechamientoú °os antecedentes muestran que los residuos agroindustrialesA en particular el epicarpio de tomate de árbolA son fuentes importantes de antioxidantes á18, 19bA lo que plantea una alternativa para el aprovechamiento y valorización de dichas biomasasú %ado lo anteriorA el presente trabajo exploró una alternativa de uso para el epicarpio de tomate de árbol como fuente de fracciones áantioxidantesb capaces de atenuar de forma eficiente la oxidación lipídica en zRzú Para estoA un extracto obtenido a partir de epicarpio de tomate de árbolA empleando extracción con fluidos supercríticos áWMSbA fue sometido a fraccionamiento y las fracciones fueron adicionadas como antioxidantes a zRzú Wl dióxido de carbono fue proporcionado por White Martins Praxair ±nc á8oinvillePSzA +rasilbú °os disolventes orgánicos ámetanolA etanolA cloroformoA hexano e isooctanob y ácidos áclorhídrico y tricloroacéticob fueron proporcionados por Vetec Química Mina °tda áRio de 8aneiroPR8A +rasilbú Wl ácido tiobarbitúrico fue obtenido de •lfa •esar á°ancashireA U/bú Wl ;A;AZAZPtetraetoxipropano fue proporcionado por SigmaP•ldrich zhemical zoú áStú °ouisPMOA US•bú Wl antioxidante comercial para alimentos T+VQ fue proporcionado /emin Mood Technologiesú Para la identificación de los compuestos fenólicos se emplearon patrones certificados de ácidos fenólicos ágálicoA phidroxibenzoicoA vanílicoA ferúlico y cinámicobA catequinas ácatequinaA galato de epigalocatequinaA epicatequinaA galato de epicatequina y epigalocatequinab y flavonoides áácido caféicoA ácido pPcumáricoA ácido rosmarínicoA quercetinaA naringeninaA luteolinaA kaempferolA ácido ursólico y pinocembrinabA estos fueron proporcionados por SigmaP•ldrich áStú °ouisPMOA US•bú Materiales y métodos Reactivos y estándares Wl epicarpio de tomate de árbolA ecotipo amarilloA fue proporcionado por •limentos S•S Sú•ú á+ogotáA zolombiabú Wste correspondía al residuo generado en la producción de pulpa a partir del frutoú Wl corte de carne de res empleado fue morrillo con un contenido de grasa de Zjg en peso frescoA fue adquirido en un mercado local de +ogotáú Wl epicarpio fue removido de residuos de pulpa y semillas y lavado con agua corrienteA posteriormente se secó a temperatura ambiente por kN h áhumedad final jANj ± jAj;gbú °a muestra seca fue sometida a molienda y posteriormente separada por tamaño de partícula en agitador vibratorio vertical á+ertel Metalurgic ±ndú °tdaúA zaieirasPSPA +rasilb6 el tamaño medio de partícula final fue jANkñ ± jAjjñ mmú Por otra parteA la muestra de carne á≈ ;j kgb fue lavada con abundante agua y se le removió el tejido conectivo y la grasa externaú °uego se dividió por cuarteos sucesivosA hasta obtener ;I fracciones de Ijj ± U g que fueron cortadas en cubos de ; cmZ y mezclados aleatoriamenteú Muestras y preparación °a muestra de epicarpio de tomate de árbol fue sometida a extracción con fluidos supercríticos áWMSb empleando una unidad de extracción dinámica descrita por %anielski et al. á20b y siguiendo la metodología descrita por zastroPVargas et al. á19bú Wl extracto fue obtenido empleando como disolvente dióxido de carbonoA adicionado con etanol áWtOVb como cosolvente ázON:WtOVb a un flujo constante de jAUj ± jAjU kg:hú °as condiciones de extracción fueron4 presión Zj MPaA temperatura Uj ± ; °z y Ng en peso árespecto al zONb de cosolventeú Wl tiempo de extracción empleado fue N;j minA tiempo establecido por medio de ensayos cinéticos ácurvas de extracciónb a las condiciones antes citadasú Todas las condiciones fueron establecidas a partir de estudios previos á19, 21bú Wstas condiciones permitieron obtener un extracto con alta eficiencia para retardar la oxidación lipídica en zRzú Obtención de extracto Evaluación del efecto protector contra la oxidación lipídica de fracciones obtenidas a partir del epicarpio de tomate de árbol (Solanum betaceum Sendtn) 19 Obtención de fracciones Kl extracto obtenido fue fraccionado empleando un cartucho de extracción en fase sólida empacado con 89F g de sílica modificada9 diol9 como fase estacionaria z°yperSepT% kiol9 5FLRF μm/j Se inyectaron en el cartucho ;FF mg de extracto9 previamente liofilizado9 disuelto en una mezcla hexanoCacetato de etilo z7éú/j Xos compuestos fueron eluidos empleando un gradiente de hexanoCacetato de etilo a un flujo 7 mXCminj Puatro fracciones fueron obtenidas9 rotuladas como B7 a B59 correspondientes a diferentes composiciones de hexanoCacetato de etilo z7éú9 ;é±9 Ré5 y áé8/ñ para cada una se usaron 8O mX de fase móvilj Todas las fracciones fueron concentradas en rotavapor y liofilizadas evaluando su rendimientoñ posteriormente fueron reconstituidas en KtO° y se evaluó su efecto contra la oxidación lipídica en PRPj Rev. Colomb. Quim. 20179 46 z8/9 7±L8;j OF μX de una disolución de butilhidroxitolueno z8; m%/9 79O ± F97 mX de disolución de ácido tiobarbitúrico z8R m%/ y 7F9F mX de ácido tricloroacético zF9; % en °Pl F98 %/j Xa mezcla se agitó en vortex por ;F s y se ubicó en baño de agua en ebullición por 5F min9 después se detuvo la reacción sumergiendo los tubos en un baño de hieloj Se tomaron O9F ± F97 mX de la suspensión resultante y se mezcló con O9F ± F97 mX de cloroformo9 se agitó en vortex y se centrifugó z°ettich® Universal ;8FC;8FR9 Tuttlingen9 Qermany/ a OOFF rpm por 8F min z;;5á g/j Se tomó la fase acuosa y se determinó su absorbancia a O;8 nm zVIRqIw Pary® OF UVLVis9 Palo IltoLPI9 USI/j Xos resultados obtenidos son expresados en términos de mg de malondialdehido z%kI/ por kilogramo de PRP zmg %kIC·g/j Para esto se preparó una curva de calibración %kI zF9F;R μ% a F97áO μ%/ obtenido por hidrólisis de 7979;9;Ltetraetoxipropanoj Oxidación lipídica en CRC Kl efecto protector contra la oxidación lipídica o actividad antioxidante zII/ del extracto crudo y las fracciones de epicarpio de tomate de árbol fue evaluado en PRP y comparado frente al antioxidante sintético TN°Q z19/j Preparación de carne de res cocida y almacenamiento Xa carne de res zPR/ fue molida en licuadora a máxima velocidad usando ciclos cortos hasta obtener un paté homogéneoj Porciones de 8F ± F9F7 g de paté fueron ubicadas en tubos Balcon ámbar y se llevaron a cocción en baño de agua a ±O ± 7 °P9 hasta alcanzar una temperatura interna de RO ± 7 °P zaproximadamente 5F min/9 obteniendo la PRPj Kl extracto crudo9 l