Efectos de diferentes técnicas extractivas en la obtención de β-ecdisona a partir de Pfaffia glomerata: un estudio de revisión
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14147Palabras clave:
Pfaffia glomerata; β-ecdisona; Métodos extractivos; Ginseng brasileño; Optimización.Resumen
La Pfaffia glomerata es una planta de la familia Amaranthaceae, presente naturalmente en innumerables regiones brasileñas, con propiedades medicinales y habitualmente utilizada como antiestrés, para aumentar la inmunidad y como afrodisíaco. Estas características se deben a la presencia de β-ecdisona, una saponina presente exclusivamente en esta especie y que tiene un gran valor comercial. Por tanto, es de interés industrial y científico metodologías que optimicen la extracción de β-ecdisona. Este trabajo tuvo como objetivo realizar una revisión de la literatura verificando la influencia de los métodos extractivos y otros factores en el rendimiento de la extracción de β-ecdisona. Así, se elaboró un estudio de relevamiento bibliográfico en tres plataformas digitales: Google académico, SciELO y Periódicos Capes, seleccionando artículos publicados entre 2015-2020. Después de una selección adecuada de materiales científicos, fueron analizados los parámetros relacionados con la extracción de la β-ecdisona en 12 artículos científicos, tales como métodos, tipos y concentraciones de solventes, además de las condiciones de extracción, tales como tiempo, presión y temperatura. Luego, se identificó qué parámetros extractivos utilizados en estos estudios dieron como resultado un mayor contenido de β-ecdisona. Se encontró que la mayoría de los autores utilizan solventes orgánicos polares debido a la alta polaridad de la molécula, que se debe por los enlaces entre los átomos de hidrógeno y oxígeno, y la extracción por maceración, debido a la facilidad y bajo costo de operación. La investigación ha demostrado que las temperaturas entre 333 y 393K aumentaron el rendimiento de extracción, pero que por encima de 393K conducen a la degradación de la molécula. Con respecto a la presión de extracción, las investigaciones indican que no hubo aumento en el rendimiento a presiones superiores a 10MPa.
Citas
Albarelli, J. et al. (2016). Economical analysis of a pressurized fluid-based process applied for phytochemicals recovery in a sustainable biorefinery concept for Brazilian ginseng roots. Chemical Engineering Transactions, 50.
Balastreri, C. et al. (2018). Estudo Comparativo entre Técnicas de Extração Convencional e Limpa e, Caracterização dos Biocompostos do Ginseng Brasileiro Pfaffia glomerata utilizando FT-RAMAN e FT-NIR. International Workshop Advances in Cleaner Production.
Bronw, L. S., LeMay, H. E., & Bursten, B. E. Química: A Ciência Central, (9a ed.), Pearson Education do Brasil.
Brum, A. A. S., & Arruda, L. F. D. (2009). Métodos de extração e qualidade da fração lipídica de matérias-primas de origem vegetal e animal. Química Nova, 32(4), 849-854.
Cavalcanti, R. N. (2013). Extração de antocianinas de resíduo de jabuticaba (Myrciaria cauliflora) utilizando líquido pressurizado e fluido supercrítico: caracterização química, avaliação econômica e modelagem matemática (Tese de Doutorado). Universidade de Campinas (UNICAMP).
Chen, Y., Xie, M., & Gong, X. (2007). Microwave-assisted extraction used for the isolation of total triterpenoid saponins from Ganoderma atrum. Journal of Food Engineering, 81(1), 162-170.
Chung, H. et al. (2010). Comparison of Different Strategies for Soybean Antioxidant Extraction. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58, 4508-4512.
Corrêa, J. P. O. et al. (2015). In vitro photoautotrophic potential and ex vitro photosynthetic competence of Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen accessions. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 121, 289-300.
Debien, I. C. N., Vardanega, R., Santos, D. T., & Meireles, M. A. A (2015). Pressurized Liquid Extraction as a Promising and Economically Feasible Technique for Obtaining Beta-Ecdysone-Rich Extracts from Brazilian Ginseng (Pfaffia glomerata) Roots. Separation Science and Technology, 50(11).
Debien, I. C. N. Estudo de processos de extração e equilíbrio de fases a altas pressões: obtenção de beta-ecdisona do Ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata) e equilíbrio de fases de sistemas contendo L-ácido lático, CO2, propano e etanol. 2014. 203 p. (Tese de doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
De Oliveira, C. B. D., & Sakai, O. A. (2020), Clean technologies for obtaining biocomposites of brazilian ginseng Pfaffia glomerata (Spreng.) Pederson: A Review. European Journal of Medicinal Plants, 31 (14), 18-31.
De Paris, F., Neves G., Salgueiro J. B., Quevedo J., Izquierdo I., & Rates S. M. K. (2000). Psychopharmacological screening of Pfaffia glomerata Spreng. (Amarathanceae) in rodents. Journal of Ethnopharmacology, 73 (1-1), 261-269.
Dias, F. C. R. et al. (2019). Hydroalcoholic extract of Pfaffia glomerata alters the organization of the seminiferous tubules by modulating the oxidative state and the microstructural reorganization of the mice testes. Journal of Ethnopharmacology, 233, 179-189.
Dolatownski, Z. J., Stadnik, J., & Stasiak, D. (2007). Applications of ultrasound in food technology. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 6(3), 89-99.
Druzzian, E., & Santos, R. (2006). Sistema de gerenciamento ambiental (SGA): Buscando uma resposta para os resíduos de laboratórios das instituições de ensino médio e profissionalizante. Revista Liberato, 7(7).
Felipe, S. H. et al. (2019). Salinity-induced modifications on growth, physiology and 20-hydroxyecdysone levels in Brazilian-ginseng. Plant Physiology and Biochemistry, 140, 43-54.
Ferreira, B. L., Chaves, E. S., Vialich, J., & Sauer, E. (2014). Extração assistida por ultrassom para determinação de Fe, K e Na em amostras de achocolatado em pó. Brazilian Journal of Food Technology, 17(3).
Filippis, F. M. (2001). Extração com (CO2) supercrítico de óleos essenciais de Hon-sho e Ho-sho - experimentos e modelagem. (Dissertação de mestrado), Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS.
Franco, R. R. et al. (2020). A 20-hydroxyecdysone-enriched fraction from Pfaffia glomerata (Spreng.) pedersen roots alleviates stress, anxiety, and depression in mice. Journal of Ethnopharmacology, 267.
Freitas, C. S., et al. (2004). Involvement of nitric oxide in the gastroprotective effects of an aqueous extract of Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen, Amaranthaceae, in rats. Life Sciences, 7 (9), 1167-1179.
Freitas, L. D. S. (2007). Desenvolvimento de procedimentos de extração do óleo de semente de uva e caracterização química dos compostos extraídos (Tese de Doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS.
Gosmann, G. et al. (2003). Botanical (morphological, micrographic), chemical and pharmacological characteristics of Pfaffia species (Amaranthaceae) native to South Brazil. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, 39(2), 141-147.
Güçlü-Üstündağ, O. & Mazza, G. (2007). Saponins: Properties, Applications and Processing. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 47, 231-258.
Gujar, J. G., Wagh, S. J., & Gaikar, V. G. (2010). Experimental and modeling studies on microwave-assisted extraction of thymol from seeds of Trachyspermum ammi (TA). Separation and Purification Technology, 70, 257-264.
Heinzmann, B., & Barros, F. (2007). Potencial das plantas nativas brasileiras para o desenvolvimento de fitomedicamentos tendo como exemplo Lippia Alba (Mill.) N. E. Brown (Verbenaceae). Saúde, 33(1), 43-48.
Khoddami, A., Wilkes, M. A. & Roberts, T. H. (2013). Techniques for analysis of plant phenolic compounds, Molecules, 18, 2328 – 2375.
Leal, et al. (2010). Brazilian Ginseng extraction via LPSE and SFE: Global yields, extraction kinetics, chemical composition and antioxidant activity. The Journal of Supercritical Fluids, 54, 38-45.
Li, et al. (2010). Optimization of microwave-assisted extraction of triterpene saponins from defatted residue of yellow horn (Xanthoceras sorbifolia Bunge.) kernel and evaluation of its antioxidant activity. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 11(4), 637-643.
Majinda, R. R. T. (2012). Extraction and isolation of saponins. In: S. D. Sarker and L. Nahar (Eds.), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology (v. 864, cap. 16, pp. 415-426). Berlim: Springer Science+Business Media.
Marchioretto, M. S., Miotto, S. T. S., & Siqueira, J. C. (2009). Padrões de distribuição geográfica das espécies brasileiras de Pfaffia (Amaranthaceae). Rodriguésia (Rio de Janeiro), 60(3), 667-680.
Marques, L. C. (1998). Avaliação da ação adaptógena das raízes de Pfaffia glomerata (Sprengel) Pedersen-Amaranthaceae. São Paulo. (Tese de Doutorado). Universidade Federal de São Paulo. 1998.145.
Martin, A., & Bustamante, P. Physical pharmacy. (4a ed.), Lea e Febiger, 1993.
Martins, C. R., Lopes, W. A., & de Andrade, J. B. (2013). Organic compound solubility. Química Nova, 36(8).
Martins, C. R., Silva, L. A., & de Andrade, J. B., Quim. Nova 2010, 33, 2283.
Martins, N. M., Andrich, F., Martins, D. A., & Sakai, O. A. (2000). Determination of β-ecdysone in infusions of different organs of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) by high-performance liquid chromatography. Revista Mundi Engenharia Tecnologia e Gestão, 5 (7), 290/01- 290/14.
Matallo, M. B. et al. (2009). Microwave-assisted solvent extraction and analysis of shikimic acid from plant tissues. Planta Daninha, 27, 987-994.
Mattos P.P. & Salis S.M. (2004). Características de Pfaffia glomerata (Sprengel) Pedersen cultivada no Pantanal, sub-região do Paraguai, Corumbá, Mato Grosso do Sul. In: Simpósio Sobre Recursos Naturais E Sócioeconômicos Do Pantanal, 4. Anais...Corumbá: SIMPAN. p. 1-7.
McMurry, J. (2011). Química Orgânica, (7a ed.), Cengage Learning.
Neves, C. S. et al. (2016). “Brazilian ginseng” (Pfaffia glomerata Spreng. Pedersen, Amaranthaceae) methanolic extract: cytogenotoxicity in animal and plant assays. South African Journal of Botany, 106, 174-180.
Nogueira, C. D. R. (2007). Estudo da atividade biológica de uma lignana tetraidrofurânica isolada de Piper solmsianum C.DC. sobre a mosca varejeira Chrysomya megacephala (Fabricius 1794) (Diptera: Calliphoridae). (Dissertação de mestrado), Instituto Oswaldo Cruz.
Peruzzo, F. M., & Canto, E. L. (2009). Química na abordagem do cotidiano. Moderna.
Pontes, E. D. S., et al. (2018). Diferentes métodos de extração de compostos bioativos de vegetais. International Journal of Nutrology, 11(S 01), Trab312.
Rattes, S. M. K., & Gosmann, G. (2002). Gênero Pfaffia: aspectos químicos, farmacológicos e implicações para o seu emprego terapêutico. Revista Brasileira de Farmacognosia, 12(2), 85-93.
Rostagno, M. A., Araújo, J. M. A., & Sandi, D. (2002). Supercritical fluid extraction of isoflavones from soybean flour. Analytical, Nutritional and Clinical Methods Section, 78, 111-117.
Sanches, N. R., Galleto, R., Oliveira, C. E. de, Bazotte, R. B., & Cortez, D. A. G. (2008). Avaliação do potencial anti-hiperglicemiante da em Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen (Amaranthaceae). Acta Scientiarum. Biological Sciences, 23, 613-617.
Santos, D., Vardanega, R., & Meireles, M. A. A. (2014). Avaliação do potencial dos resíduos do cultivo de Ginseng Brasileiro como fonte de compostos bioativos In: Anais do Simpósio Brasileiro de Compostos Bioativos, 2014.
Souza, M. T., Silva, M. D., & Carvalho, R. (2010). Integrative review: what is it? How to do it?.Einstein., 8 (1), 102-106.
Tiwari, P., Kumar, B., Kaur, M., Kaur, G., & Kaur, H. (2011). Phytochemical screening and Extraction: A Review. International e Pharmaceutica Sciencia, 1 (1), 98-106.
Vardanega, R. (2013). Obtenção de saponinas de raízes de ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata) por extração dinâmica a baixa pressão assistida por ultrassom. (Dissertação de mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Vardanega, R., Carvalho, P. I., Santos, D. T., & Meireles, M. A. A. (2017). Obtaining prebiotic carbohydrates and beta-ecdysone from Brazilian ginseng by subcritical water extraction. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 42, 72-82.
Vardanega, R., Santos, D. T., & Meireles, A. A. (2017). Proposal for fractionating Brazilian ginseng extracts: Process intensification approach. Journal of Food Engineering, 196, 73-80.
Vardanega, R. et al. (2016). Techno-economic evaluation of obtaining Brazilian ginseng extracts in potential production scenarios. Food and Bioproducts Processing, 101, 45-55.
Vardanega, R. et al.b (2019). Obtaining functional powder tea from Brazilian ginseng roots: Effects of freeze and spray drying processes on chemical and nutritional quality, morphological and redispersion properties. Food Research International, 116, 932-941.
Veggi, P. C. (2006). Obtenção de extratos vegetais por diferentes métodos de extração: estudo experimental e simulação dos processos. (Dissertação de mestrado), Universidade Estadual de Campinas. Campinas, SP.
Vigo, C. L. S., Narita, E., & Marques, L. C. (2003). Validação da metodologia de quantificação espectrofotométrica das saponinas de Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen - Amaranthaceae. Revista Brasileira de Farmacognosia, 13(2), 46-49.
Zimmer, A. R., Bruxel, F., Bassani, V. L., & Gosmann, G. (2006). HPLC method for the determination of ecdysterone in extractive solution from Pfaffia glomerata. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 40 (2), 450-453.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Fábio Dias Bertoco Júnior; Laura Correia Marquezi; Otavio Akira Sakai; Marcela Moreira Terhaag
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
