Aplicación del diseño experimental en la extracción de compuestos bioactivos de hojas de pitanga (Eugenia uniflora L.) mediante extracción asistida por ultrasonido
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i9.49520Palabras clave:
Compuestos bioactivos, Extracción, Optimización, Pitanga, Metodología de Superficie de Respuesta (MSR).Resumen
El creciente interés en los compuestos bioactivos naturales en la nutrición humana y en las tecnologías alimentarias ha impulsado investigaciones sobre su uso como sustitutos de compuestos sintéticos, así como sobre su papel en el desarrollo de nuevos métodos analíticos. En este contexto, la pitanga (Eugenia uniflora L.), fruto nativo de Brasil, ha despertado atención debido a sus propiedades astringentes, su aroma agradable y la presencia de compuestos bioactivos en sus hojas y frutos. Las hojas son ricas en compuestos fenólicos, como los ácidos hidroxicinámicos y flavonoides, y presentan actividades antimicrobiana y antifúngica. El presente estudio tuvo como objetivo optimizar la extracción de compuestos bioactivos de hojas de pitanga utilizando un solvente hidroetanólico y extracción asistida por ultrasonido, combinadas con la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) y el Diseño Compuesto Central Rotacional (DCCR), para cuantificar el contenido fenólico total (TPC) y las actividades antioxidantes (DPPH, FRAP y ABTS). Los resultados experimentales demostraron que las condiciones óptimas de extracción —50% de etanol y 68 minutos de ultrasonido— aumentaron significativamente tanto el TPC como las actividades antioxidantes en comparación con los métodos convencionales. El estudio resalta el potencial de la extracción asistida por ultrasonido como un método sostenible y eficiente para la recuperación de compuestos bioactivos, con aplicaciones prometedoras en las industrias farmacéutica, cosmética y alimentaria, en línea con la creciente demanda de alternativas ecológicas. Además, los hallazgos contribuyen al avance de metodologías para la extracción de compuestos bioactivos de plantas nativas brasileñas, favoreciendo el desarrollo de procesos más sostenibles. Este estudio proporciona un protocolo optimizado para la extracción de compuestos bioactivos de hojas de pitanga mediante extracción hidroetanólica asistida por ultrasonido, combinada con MSR y DCCR, estableciendo una metodología confiable para la cuantificación del contenido fenólico y la actividad antioxidante.
Referencias
Amorim, A.C.L., Lima, C.K.F., Hovell. A.M.C., Miranda, A.L.P. , Rezende, C.M. & Rezende. (2009). Antinociceptive and hypothermic evaluation of the leaf essential oil and isolated terpenoids from Eugenia uniflora L. (Brazilian Pitanga). Phytomedicine, 16 (10), 923-928.
Costa, A.G.V., Garcia-Diaz , D.F. , Jimenez, P. , & Silva, P.I. (2013). Bioactive compounds and health benefits of exotic tropical red–black berries. J Funct Foods, 5 (2), 539-549.
Denardin, C.C., Hirsch, G. E., da Rocha, R. F., Vizzotto, M. , Henriques, A.T., Moreira, J. C., & Emanuelli, T. (2015). Antioxidant capacity and bioactive compounds of four Brazilian native fruits. JFDA. 23 (3), 387-398.
Djendoubi, N. M.; Boudhrioua, N.; Kechaou, N.; Courtois, F.; & Bonazzi, C. (2012). Influence of air drying temperature on kinetics, physicochemical properties, total phenolic content and ascorbic acid of pears. FBP. 90(3), 433-441.
Garcia-Perez, J. V.; García-alvarado, M. A.; Carcel, J. A.; & Mulet, A. (2011). Extraction kinetics modeling of antioxidants from grape stalk (Vitis vinifera var. Bobal): Influence of drying conditions. J Food Eng. 101(1), 49-58.
Ghenabzia. I., Hemmami, H., Ben-Amor, I., Zeghoud S., Seghir, B.B., & Hammoudi, R. (2023). Different methods of extraction of bioactive compounds and their effect on biological activity: A review. Int. j. Second. Metab. 10 (4), 469–494.
Gil-Martín, E., Forbes-Hernández, T., Romero, A., Giampieri, D.C.F., & Battino,M. (2022). Influence of the extraction method on the recovery of bioactive phenolic compounds from food industry by-products. Food Chem. 378,131918.
Govaerts, B., Francq, B., Marion, R., Martin, M., & Thiel, M. (2020). The Essentials on Linear Regression, ANOVA, General Linear and Linear Mixed Models for the Chemist. Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. doi:10.1016/b978-0-12-409547-2.14579-2
Kim D. O., & Lee C. Y. (2003). Extraction and isolation of polyphenolics. Current Protocols in Food Analytical Chemistry: John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/0471142913.fai0102s06
Lorenzo, J. M., Vargas, F. C., Pateiro, S. I., Furtado, M., Sant`Ana, M.M., Rocchetti, A. S., Barba, G., Dominguez, F. J., Lucini, R., & Sobral , L. A. (2018). .Influence of pitanga leaf extracts on lipid and protein oxidation of pork burger during shelf-life, Food Res Int., 114 (May) : 47-54.
Mesquita,P.R.R. ,Nunes, E.C., Santos,F.N. , Bastos,L.P. ,Costa, M.A.P.C. ,Rodrigues, F.M. Rodrigues, & Andrade, J. B. (2017). Discrimination of Eugenia uniflora L. biotypes based on volatile compounds in leaves using HS-SPME/GC–MS and chemometric analysis Microchemical. Revista Microquímica. 130, 79-87.
Mussi, L.P., & Pereira, N. R. (2022). Storage stability of freeze-dried powder of jambolan (Syzygium cumini (L.)) fruits at different degrees of maturity and packages. BJFT. 25, e2021096.
Picó, Y. (2013). Ultrasound-assisted extraction for food and environmental samples. Trends in Analytical Chemistry. 43, 84-99.
Rostagno, M. A.; & Prado, J. M. (2013).Natural Product Extraction: Principles and Applications. RSC PUBLISHING, Cambridge, UK, 2013.
Russell W. R., Labat A., Scobbie L., Duncan G. J., & Duthie G.G. (2009). Phenolic acid content of fruits commonly consumed and locally produced in Scotland. Food Chem. 115, 100- 104.
Silva-Junior, M. E; Araújo, M. V. R. L; Santana, A. A; Silva, F. L. H; & Maciel, M. I. (2021). Ultrasound -assisted axtraction of bioactive compounds from cciriguela (Spondias purperea L.) peel: Optimization and comparison with conventional extraction and microwave. Arab J Chem. 14 (8),103260.
Silva R.W.P. , Brito,V.L. ,Lemos, M.R.A., Ferreira, L.A.L. Soares, T.I.E. Svidzisnki, E.P. Milão, E. P., & Chaves, G. M. (2015). Effect of the crude extract of Eugenia uniflora in morphogenesis and secretion of hydrolytic enzymes in Candida albicans from the oral cavity of kidney transplant recipients. BMC Complement. Altern. Med. 15 (1), 6.
Suvarnakuta, P.; Chaweerungrat, C.; & Devahastin, S. (2011). Effects of drying methods on assay and antioxidant activity of xanthones in mangosteen rind. Food Chem. 125 (1), 240-247.
Tessaro, L.; Luciano, C. G.; Bittante, A.M.Q.B., Lourenço, R.V.; Martelli-Tosi, M.; & SobraL, P.J.A. (2021). Gelatin and/or chitosan-based films activated with “Pitanga (Eugenia uniflora L.) leaf hydroethanolic extract encapsulated in double emulsion.``. Food Hydrocoll, [S.L.], 113, 106523-10254
Tiwari, B.K. (2015). Ultrasound: A clean, green extraction technology. Trends in Analytical Chemistry. 71, 100–109.
Vargas, F. C., Gómez, B., Khaneghah, A. M., Strozzi, I., Gavahian, M., Barba, F. J. Sobral, P. J. A., & Lorenzo, J. M. (2019). Assessment of the suitability of pitanga leaf extract as a natural antioxidant for enhancing canola oil stability: Monitoring lipid oxidation parameters. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 121 (5), 1800447.
Vargas, F.C. , Pereira, L.A., Costa, P.A., Melo, M.P. , & Sobral, P.J.A. (2016). Rosemary and Pitanga aqueous leaf extracts on beef patties stability under cold storage. Braz. Arch. Biol. Technol. 59, e16160139.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Kayque Antonio Santos Medeiros, Lucidio Molina Filho, Otavio Akira Sakai, Angela Maria Picolloto
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.
