2024..09.01.67 - Bionatura journal

Bionatura Journal
Ibero-American Journal of Biotechnology and Life Sciences
ISSN 3020-7886
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Estudio químico y actividad antioxidante de la fracción lipídica de Bactris gasipaes Kunth (chonta) un fruto utilizado como alimento en la Amazonia ecuatoriana
Chemical Study and Antioxidant Activity of Lipid Fraction from Bactris gasipaes Kunth (peach palm), a fruit used as food in the Ecuadorian Amazon
James Calva, Diana Sanchez & Vladimir Morocho*
Departamento de Química, Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL), Calle M. Champagnat s/n, 1101608 Loja, Ecuador.
* Correspondence: svmorocho@utpl.edu.ec
Available from. http://dx.doi.org/10.21931/BJ/2024.01.01.67
 
RESUMEN
La fracción lipídica del fruto Bactris gasipaes (chonta) se obtuvo mediante el método soxhlet utilizando como disolvente hexano. Se realizó la caracterización química mediante cromatografía de gases acoplado a ionización de llama (CG-FID): Un total de12 ácidos grasos fueron identificados, siendo los compuestos mayoritarios los ácidos: oleico (51.75%), palmítico (28.52%), y linoleico (9.99%) respectivamente. Además, se evaluó las propiedades físicas del aceite vegetal, índices de acidez (0.003%), yodo (49.43cg/g), refracción (1.479) y de peróxidos (0.08 meqO2/kg).  Finalmente, se valuó su actividad antioxidante mediante el método DPPH (78.32 µM ET/g) y ABTS (39.59 µM ET/g).
Keywords: Bactris gasipaes, DPPH, ABTS, CG- FID, ácido oleico.

ABSTRACT
The lipid fraction of the Bactris gasipaes (chonta) fruit was obtained by the soxhlet method using hexane as solvent. The chemical characterization was carried out employing gas chromatography coupled to flame ionization (CG-FID): A total of 12 fatty acids were identified, the main compounds being the acids: oleic (51.75%), palmitic (28.52%), and linoleic ( 9.99%) respectively. In addition, the physical properties of vegetable oil, acidity index (0.003%), iodine (49.43cg/g), refraction (1.479) and peroxides (0.08 meqO2/kg) were evaluated. Finally, its antioxidant activity was assessed by the DPPH method (78.32 µM ET/g) and ABTS (39.59 µM ET/g).
Keywords: Bactris gasipaes, DPPH, ABTS, CG- FID, oleic acid.

INTRODUCCIÓN
Bactris gasipaes es una palma perenne originaria de América Central, se sitúa generalmente en el trópico húmedo de América del Sur, se la conoce también como chonta, chontaduro, papunha, bobi, piire, pijuayo pejibaye, entre otros.1
La palma oscila entre los 20m a 25m de altura, se encuentra en zonas tropicales entre 24°C a 28°C se ha cultivado por los indígenas del trópico americano desde la época precolombina, particularmente para el consumo de sus frutos.  Se caracteriza por ser una especie adaptada al trópico húmedo, con lluvias entre 1.900 a 5.000 mm al año, esta produce dos productos de interés el palmito y su fruta 2.
Los frutos verdes o amarillos de B. gasipaes contienen más lípidos y proteínas que los rojos que son ricos en carotenoides siendo este último el pigmento orgánico involucrado en el refuerzo del sistema inmune además de la disminución del riesgo de padecer enfermedades, cardiovasculares, artritis e incluso cáncer. Todo ello como resultado de su capacidad antioxidante3. Estos frutos son empleados en la alimentación animal y humana, generalmente las comunidades obtienen harina, aceite pastoso4, Adicional a ello esta palma representa una fuente significativa de hierro, niacina, retinol, riboflavina y tiamina.5
La fruta de la B. gasipaes representa un alimento funcional debido a su contenido de vitamina A, vitamina C, aminoácidos esenciales, omega 3, omega 6, y fibra dietaria, manifestada por su capacidad antioxidante, misma que se atribuye a la vitamina C, el tocoferol, los compuestos fenólicos, los antocianos, y el betacaroteno.6
Los ácidos grasos saturados (AGS) en su estructura química poseen enlaces químicos simples, entre los más comunes en la dieta son los C 14:0, C16:0, C18:0 encontrados en aceites de palma, siendo estructuras estables7. Los AGS son de síntesis endógena, necesarios para algunas funciones fisiológicas y estructurales, estos predominan en aceites con esqueleto lineal y numero par de carbonos y hacen triglicérido. Los que contienen un bajo peso molecular, es decir, inferiores a 14 carbonos se encuentra presentes en la leche de coco y palma8.
Con el fin de aportar estudios, se identifica la composición química del aceite vegetal, así mismo, se evalúa la capacidad antioxidante9 de origen natural que contiene la chonta, esta especie es considerada como un recurso vegetal de gran importancia económica, alimentaria, medicinal y de industria para varios países debido a que representa una de las plantas más útiles en las zonas rurales y pueblos indígenas muy aparte, se considera como un importante símbolo de identidad cultural, abundancia y alimentación.10  

MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
El fruto se recolectó en las ferias libres de los productores locales de la parroquia Zurmi en la provincia de Zamora Chinchipe - Ecuador, en el mes de abril del 2021 con las siguientes coordenadas 04° 18’ 59.88” S, 79° 39’ 58.14” O. La muestra fue recolectada bajo el permiso de investigación MAE-DNB-CM-2016-0048.
Tratamiento post cosecha del fruto
Se seleccionaron los frutos en buen estado, realizamos una limpieza del fruto con agua destilada y se almacenó en refrigeración a -20°C para conservar las propiedades. Posteriormente se retiró las semillas del fruto, obteniendo así la pulpa con la cascara, la cual se deshidrató en una estufa de secado a 35°C durante 72 horas. Para la obtención del aceite vegetal ser realizó un proceso de molienda del fruto:  la primera un molido manual de mesa, y posteriormente en un molino ultracentrífugo ZM200 disminuyendo el tamaño de las partículas, lo cual facilita la extracción del aceite.
Extracción del aceite fijo
Se realizó la extracción sólido-líquido, usando el método Soxhlet, para el cual se utilizó 100g de la chonta molida, para cada cartucho se usó 500mL hexano para la extracción del aceite, cada proceso de extracción se ejecutó durante 12 horas (este procedimiento se realizó por seis veces. Posteriormente se concentró el extracto líquido mediante el rotavapor, obteniendo de esta manera el aceite vegetal de la chonta, misma que fue almacenada en un frasco boeco a -4°C.

Determinación de las propiedades físico químicas del aceite de la chonta
Determinación el índice de yodo
El método que se empleó para encontrar el índice de yodo fue el (NTE INEN-ISO 3961: 2013) mediante titulación, “su principio se basa en solución de una porción para análisis en solvente y adición del reactivo de wijs”. Posteriormente la adición de ioduro potásico y titulación del yodo liberado con una solución de tiosulfato sódico.
Determinación el índice de acidez  
El método empleado para determinar el índice de acidez (NTE INEN-ISO 660, 2013), indica que la muestra se disuelve en una mezcla de solventes y los ácidos presentes se titulan con una solución de hidróxido sódico.
Determinación el índice de refracción
Se aplicó el método (NTE INEN-ISO 6320, 2013), mediante un refractómetro ABBE, marca BOECO GERMANY, que es un dispositivo electrónico que mide el índice de refracción de una muestra liquida a una temperatura especifica.
Determinación del índice de peróxidos
Mediante el método (NTE INEN-ISO 27107, 2013) en el cual la muestra se disuelve en ácido acético. El yodo liberado por los peróxidos se establece volumétricamente con una disolución patrón de tiosulfato sódico.
Caracterización química de los ácidos grasos
Mediante el método NTE INEN-ISO 5508:2014 se identificó y cuantifico los ácidos grasos del aceite vegetal de la B. gasipaes se utilizó un cromatógrafo de gases de serie Agilent 6890N acoplado a un detector de ionización de llama (FID) y una columna capilar de sílice fundida DB-23 (60 m '0.25 mm id.' 0.25 µm). El flujo de gas fue de 1,8 mL, se utilizó helio como gas transportador. El FID trabajo con 30 y 300 mL de gases H2 y aire respectivamente. La inyección fue de modo Split (40:1). Las temperaturas del inyector y del detector fueron de 250 ° C. La temperatura máxima de la columna fue de 260 ° C.
  
Para la cuantificación se realizó un proceso de transesterificación de la muestra con solución metanólica de KOH (2N). Para la cuantificación de los ácidos grasos se utilizó un mix de estándares F.A.M.E. Mix, C4-C24 (certified reference) de marca Sulpeco. Para la integración se utilizó un programa MSD ChemStation.
Capacidad de disminución de DPPH
El ensayo de DPPH se realizó utilizando el radical libre 2,2-difenil-1-picrilhidrilo (DPPH-) basado en la técnica descrita por Brand Williams et al. 11 y Thaipong et al.12 según lo descrito por Valarezo et al. 13 se utilizó Trolox como control positivo y metanol como blanco. Las muestras se evaluaron en un espectrofotómetro UV (Genesys 10S UV.Vis Spectrophotometer, Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) a una longitud de onda de 515 nm. El porcentaje de disminución de radicales DPPH se calculó según la ecuación (1). SC50 es la concentración de AAG que proporcionó el 50% de disminución del DPPH.

donde AAG es la absorbancia del DPPH- mezclado con AG y AMeOH es la absorbancia del DPPH mezclado con metanol.

Capacidad antioxidante por el método ABTS
El ensayo ABTS se realizó utilizando el catión radical del ácido 2,2′-azinobis-3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico (ABTS-+) de acuerdo con el procedimiento reportado por Arnao et al. 11 y Thaipong et al. 12 , tal como lo describen Valarezo et al.13 . Las muestras se evaluaron en un espectrofotómetro UV (Genesys 10S UV.Vis Spectrophotometer, Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) a una longitud de onda de 734 nm. Se utilizó agua desionizada como blanco y trolox como control positivo. El porcentaje de capacidad de disminución del radical ABTS se calculó según la ecuación.

donde ASO es la absorbancia de ABTS-+ con la mezcla de disolventes y ASA es la absorbancia tras la reacción de ABTS-+ con la muestra.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Propiedades Fisicoquímicas del fruto Bactris gasipaes
Se reportan las características fisicoquímicas del fruto, las mismas que se analizaron de acuerdo a los métodos analíticos de la AOAC (1992) (Tabla 1) y se compararon con las normas INEN para grasas y aceites.
    


Tabla 1: Resultados de propiedades fisicoquímicas del aceite vegetal de B. gasipaes.
El porcentaje obtenido de yodo en la muestra, comparado con el valor de referencia en la normativa, se encuentra dentro del rango indicado. Sin embargo, Mujica y colaboradores 14 mencionan que, el índice de yodo es una medida del grado de instauración de los ácidos grasos, este valor es indicativo del alto contenido de ácidos grasos insaturados establecidos precedentes en el aceite de la chonta, además, indica que el aceite es sensible a la oxidación, debido a que los índices de yodo son inferiores a 100 cg/g se les denomina como no secantes.
En lo referente a la acidez del aceite extraído con agua es mayor a 0.9%, el cual es usado para predecir condiciones de procesamiento y características finales del aceite. Este valor puede ser debido a la dificultad de separación de fases durante la etapa de decantación 15. Por ende, se comprueba que el menor índice de acidez posible da como resultado un aceite de calidad, mientras que los altos niveles de acidez favorecen la formación de jabones, disminuyendo la eficiencia y desfavoreciendo la separación de fases. El índice de acidez expresado para el aceite de la chonta da como resultado un valor de 0.003% a temperatura ambiente, encontrándose dentro de los límites establecidos de las Normativas INEN 30 (--, 0.2%), aplicando el método oficializado AOAC 942.15 mediante titulación gastándose un volumen de 7.1 KOH. Según Córdova (2016), menciona que a mayor temperatura se obtiene mayor acidez en la relación agua y fruto.
Según, la norma NTE INEN-ISO 27107, 2013 especifica que el índice de peróxidos es el número de miliequivalentes de oxígeno por kilogramo de muestra determinado. De acuerdo con esta norma, este método oficializado es empleado en este estudio de caso.
El valor obtenido del índice de peróxido es de 0.08meq O2/kg. LA NTE INEN 30, especifica que la cantidad de peróxido total (meq O2/kg) debe encontrarse en un rango de (--,10). Si se compara el porcentaje de peróxido obtenido con el valor de referencia de la normativa se puede observar que se encuentra dentro del rango establecido, lo cual ratifica que los compuestos químicos que contiene el aceite son las adecuadas.
En las características fisicoquímicas del aceite del endospermo de la Pala Yagua (Attalea cryptanther) enfatiza que los bajos valores de peróxidos es una característica de grasas con alta resistencia a la oxidación, lo que favorece su fabricación de mantecas y margarinas 16. Sin embargo, Mujica (2017) menciona que el aceite de la chonta contiene un valor de 9.32 meq O2/kg, llegando al límite establecido por la norma INEN 30, esto se le puede atribuir al deterioro del aceite por mecanismo u oxidación debido al contacto de la muestra con el oxígeno presente en el ambiente antes de realizar la prueba, concluyendo de esta manera que el aceite de chonta es sensible al proceso de oxidación.
El índice de refracción obtenido para nuestro aceite es de 1.479, si se compara el índice de refracción con el valor de referencia se encuentra superior a lo establecido por la norma, debido a que el índice de refracción aumenta con el grado de instauración de los ácidos grasos contenidos en el aceite.  Además, en un estudio realizado en Venezuela sobre la evolución de las propiedades del aceite de la B. gasipes indica que el índice de refracción del aceite de la Bactris gasipaes es de 1.42 similar al resultado se ha obtenido en este estudio.14
Composición química d los acidos grasos del fruto B. gasipaes
Los ácidos grasos mayoritarios presentes en el aceite de la chonta (Bactris gasipaes) fueron: oleico (51.75%), palmítico (28.52%), linoleico (9.99%), en su mayoría fueron ácidos grasos monoinsaturados (58.01%) respecto a los ácidos grasos polinsaturados y a los ácidos grasos saturados. En contraste, con los estudios realizados en Colombia indican que el aceite extraído mediante soxhlet de la variedad Bactris gasipaes var chichagui en la cual los componentes principales fueron: ácido oleico (51.89%), palmítico (34.95%), palmitoleico (7.95%). Sin embargo, Restrepo, Estupiñán, & Colmenares (2016), mencionan que el estudio y la muestra de la chonta tiene un valor mayor de los ácidos grasos monoinsaturados (59.84%).17

   
Tabla 2: Ácidos Grasos del fruto Bactris gasipaes.
El aceite vegetal de la chonta presenta ácidos grasos similares a los del aceite de oliva, el aceite de oliva contiene ácidos grasos monoinsaturados (73.17%), poliinsaturados (10.75%), saturados (15.8%), siendo estables a la oxidación debido que es un ácido graso con un solo enlace 18. Siendo el aceite de oliva 19 y el aceite de la chonta una fuente de energía para el sistema nervioso, presentando de esta forma, una acción antiinflamatoria y a su vez de disminuir la fracción transportada en LDL sin modificar o incrementar el contenido de las HDL.8
Estas proporciones ocurren de igual manera en aceites de origen vegetal como el de aguaje o morete (Mauritia flexulosa).  Sin embargo, el aguaje tiene mayor cantidad de ácido oleico (75.63%), cuyo ácido es beneficioso en los vasos sanguíneos reduciendo el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares.20
Evaluación de la actividad antioxidante del fruto de Bactris gasipaes
El resultado obtenido de IC50 expresada en ug/mL para el aceite de la chonta, se evidencia que mediante el método de captación del radical DPPH se adquirió como resultado el IC50 364.4ug/mL con 78.32 uM ET/g de aceite, mientras que mediante el método de captación del radical ABTS se obtuvo el resultado de IC50 de 161.009ug/mL con 39.59ug ET/g.
 
Tabla 3: Evaluación de la actividad antioxidante del fruto de Bactris gasipaes.
Un estudio previo demostró que el aceite de chonta en su evaluación de la capacidad antioxidante diluido en DMSO mediante el método DPPH, obtuvo un resultado de IC50 de 1018mg/l, en lo que se menciona que de acuerdo con los datos del IC50 del aceite de la chonta y al existir una relación inversamente proporcional, a mayor valor de IC50 menor actividad antiradical. 21 comparando los estudios se indica que se obtuvo un mejor resultado de actividad antioxidante mediante el método ABTS.  
Por otro lado, Torres 2009 menciona en su estudio que la actividad antioxidante del aceite de fruto de Anonna muricata (Guanábana) obtuvo como resultado el IC50 en DPPH de 6938ug/ml y en ABTS de 8385 ug/ml, por lo tanto, el aceite Batris gasipaes presenta mayor actividad antioxidante22. Se realiza el método DPPH y ABTS debido a que estos métodos presentan buena estabilidad, aunque también muestran diferencias y así poder evidenciar con mayor precisión la actividad antioxidante que presenta la grasa de la chonta.

CONCLUSIONES
Las propiedades fisicoquímicas del aceite de la Bactris gasipaes, presentan los índices de yodo (49.43cg/g), acidez (0.003%), peróxidos (0.08 meq O2/kg) y refracción (1.479).
La caracterización química del aceite vegetal de la chonta (B. gasipaes) obtenido a partir de los frutos, se identificaron 12 compuestos, principalmente ácidos grasos monoinsaturados (58.01%). Además, este fruto presenta un gran valor nutricional debido a su contenido de ácidos grasos poliinsaturados (11.59%); siendo los ácidos de mayor concentración el oleico (51.75%) y linoleico (9.99%).
La actividad antioxidante del aceite de la B. gasipaes presenta un IC50 364.50 ug/ml por el método DPPH, por otra parte, por el método ABTS se obtuvo un IC50 de 161.01 ug/ml. Demostrando tener una fuente natural de antioxidantes con potencial aplicación en la industria alimenticia. El aceite presento mayor actividad captadora de radicales mediante el método ABTS.
Agradecimientos
Agradecemos a la Universidad Técnica Particular de Loja por el financiamiento de la investigación.
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Received: October 9th 2023/ Accepted: January 15th 2024 / Published:15 February 2024
Citation: Calva J., Sanchez D. & Morocho V. Chemical Study and Antioxidant activity of lipid fraction from Bactris gasipaes Kunth (peach palm) a fruit used as food in the Ecuadorian Amazonic. Revis Bionatura 2024; 1 (1) 67. http://dx.doi.org/10.21931/BJ/2024.01.01.67
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