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EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE ACEITESESENCIALES EN EMULSIONES DEGRADADAS

POR RADIACIÓN ULTRAVIOLETA

EVALUATION OF ANTIOXIDANT ACTIVITY OF ESSENTIAL OILSIN EMULSIONS DEGRADED BY ULTRAVIOLET RADIATION

Geovanna Tafurt G., Jairo R. Martínez y Elena E. Stashenko*

Recibido: 21/04/05 – Aceptado: 27/06/05

RESUMEN

En este trabajo se evaluaron las activida-des antioxidantes in vitro de los aceitesesenciales de Origanum vulgare L., Ros-

marinus officinalis L. y Coriandrum sati-

vum L., en emulsiones de agua en aceite(Ag/Ac) y aceite en agua (Ac/Ag), some-tidas al deterioro oxidativo por medio dela radiación ultravioleta A-visible (UVA-VIS). En la emulsión de Ag/Ac (margari-na), el aceite esencial de orégano presen-tó actividad antioxidante superior a la delcilantro y el romero, e incluso a la de lavitamina E, en concentraciones de 1, 10 y20 g/kg. Se estableció además, que la ac-ción antioxidante in vitro de los aceitesesenciales de orégano y cilantro aumenta-ba con su concentración en la margarina.Por último, el aceite esencial de oréganopresentó una acción protectora más bajaen la emulsión de Ac/Ag.

Palabras clave: antioxidantes, aceitesesenciales, emulsiones, radiación ultra-violeta.

ABSTRACT

In this work, the antioxidant activitiesof Origanum vulgare L., Rosmarinus of-

ficinalis L. and Coriandrum sativum L.essential oils were evaluated in water inoil (W/O) and oil in water (O/W) emul-sions subjected to oxidative deteriora-tion caused by exposure to UVA-VIS ra-diation. O. vulgare L. essential oilexhibited a higher antioxidant protectionfollowed by the C. sativum L. and R. of-

ficinalis L. essentials oils in W/O emul-sion (margarine). The O. vulgare L. es-sential oil has an antioxidant activityhigher than C. sativum L., R. officinalis

and vitamin E at 1, 10 and 20 g/kg. Mo-reover, in vitro antioxidant activities ofthe O. vulgare L., and C. sativum L. in-creased with their concentration in W/Oemulsion (margarine). Finally, O. vul-

gare L. essential oil antioxidant activitywas lower in O/W emulsion.

Key words: Antioxidants, essentialsoils, emulsions, ultraviolet radiation.

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REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 34, No. 1 DE 2005

* Laboratorio de Cromatografía, Centro de Investigación en Biomoléculas (Cibimol), Escuela de Química, Facultad deCiencias, Universidad Industrial de Santander. Correo electrónico: [email protected]

INTRODUCCIÓN

Aunque a menudo los efectos nocivos delos antioxidantes sintéticos sobre anima-les de experimentación no son extrapola-bles a la especie humana por las diferen-cias fisiológicas y anatómicas, los consu-midores perciben que las sustancias natu-rales son más inocuas que las sintéticas y,por ello, las prefieren. Ante esto, y sa-biendo que las sustancias naturales se uti-lizan desde la antigüedad, varios centrosde investigación, entre ellos el Laborato-rio de Cromatografía de la UniversidadIndustrial de Santander, vinculado alCentro de Investigación en Biomoléculas(Cibimol), están buscando, en las fuentesnaturales, nuevas sustancias con propie-dades antioxidantes, que puedan reem-plazar a los antioxidantes sintéticos co-múnmente utilizados; claro está, despuésde un estudio exhaustivo de sus propieda-des fisicoquímicas y toxicológicas.

El objetivo de esta investigación fueevaluar la acción de los aceites esencialesde Origanum vulgare L., Rosmarinus of-

ficinalis L. y Coriandrum sativum L. con-tra el deterioro oxidativo causado por ra-diación UVA-VIS en emulsiones deAg/Ac y Ac/Ag. Para llevar a cabo estosensayos fue escogida una emulsión comosustrato lipídico porque, aunque estosaceites esenciales fueron evaluados porContreras (1), Delgado (2), Salgar (3) yFuentes (4) sobre aceites vegetales, la ac-ción de las sustancias antioxidantes puedevariar desde el efecto antioxidante hastael pro-oxidante, de acuerdo con el mediode reacción utilizado, según indican lostrabajos de Schwarz et al. (5), Jacobsen etal. (6), Mei et al. (7), Pekkarinen et al.(8), Van Ruth et al. (9), Foti, et al. (10),

Huang et al. (11, 12), Frankel et al. (13) yPrior et al. (14), entre otros.

Según lo anterior, ya que la composi-ción del medio de reacción incide sobrelos valores observados de la actividad an-tioxidante se requiere, antes de aplicaruna sustancia como posible antioxidante,evaluar la actividad del mismo en el siste-ma donde se desee aprovechar, de talmodo, que los resultados obtenidos per-mitirán confirmar si la actividad antioxi-dante se mantiene en diversos medios dereacción, de lo contrario, se requeriránensayos adicionales a través de los cualesse busque la explicación de los efectos ob-servados o nuevos antioxidantes que seanmás efectivos en el sistema empleado. Esprecisamente con base en este anteceden-te que se realizó el estudio de la actividadantioxidante en dos emulsiones con ca-racterísticas diferentes para confirmar sila actividad antioxidante de los aceitesesenciales de Origanum vulgare L., Ros-

marinus officinalis L. y Coriandrum sati-

vum L, varía o se mantiene, con respectoa la actividad que presentaron en los acei-tes vegetales.

En esta investigación se determinó el he-xanal como compuesto orgánico volátil ge-nerado, ya que según Makinen (15), Puer-tas (16) y Belitz et al. (17), entre otros, elhexanal es uno de los productos volátilesmayoritarios generados durante el deterio-ro oxidativo de ácidos grasos insaturados y,en particular, del ácido linoleico, el cual eneste caso fue el ácido graso poliinsaturadoque se encontró en mayor porcentaje en lasmuestras lipídicas estudiadas. Para estable-cer el efecto de la adición de los aceitesesenciales a las emulsiones se determinó elhexanal generado en el sistema después deser sometido al deterioro oxidativo acelera-

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do con radiación UVA-VIS, en la forma desu derivado hidrazónico, mediante la técni-ca de cromatografía de gases de alta resolu-ción acoplada a un micro detector de captu-ra de electrones, HRGC-ECD, según lametodología descrita por Stashenko et al.(18, 19).

PARTE EXPERIMENTAL

Reactivos y materiales

La vitamina E (97%), la pentafluorfenil-hidracina, PFPH (97%) y el hexanal(98%) fueron adquiridos de Aldrich Che-mical Co (Milwaukee, WI, EE.UU.); elmetanol y el hexano, grado HPLC, se ob-tuvieron de Mallinckrodt (Phillipsburg,NJ, EE.UU.); el butilhidroxianisol BHA(> 98,5%), el sulfato de sodio anhidro,grado analítico, y el dodecilsulfato de so-dio, SDS (> 99%), se adquirieron deMerck-Schuchardt (Hohenbrum, Alema-nia). El L(+)-ácido ascórbico, gradoanalítico, se obtuvo de Merck (Darm-stadt, Alemania).

Las plantas utilizadas para esta investi-gación, cultivadas en la Corcova (Tona,Santander), fueron adquiridas en el mer-cado local y posteriormente identificadasy clasificadas en el Herbario de la UIS porel profesor Humberto García de la si-guiente forma: Rosmarinus officinalis L.con número de inclusión 11154 y númerode colección 1, Coriandrum sativum L.con número de inclusión 11155 y númerode colección 2, y Origanum vulgare L.con número de inclusión 11156 y númerode colección 3.

Los aceites esenciales fueron aisladospor hidrodestilación (HD), a partir deaproximadamente 2 kg del material vege-

tal fresco, finamente picado, depositadoen un balón de destilación de dos bocas de6 L con 500 mL de agua destilada. Des-pués de dos horas de destilación, se reco-gieron los componentes volátiles conden-sados (aceite esencial), usando un bañorefrigerante Fisher Scientific (Isotemp,Refrigerated Circulator, Model 901).

Preparación de muestras

Se usaron dos emulsiones como sustratoslipídicos para evaluar la actividad antio-xidante in vitro de los aceites esenciales,junto con la vitamina E y el ácido ascórbi-co. La primera emulsión se preparó mez-clando aceite vegetal en agua y emplean-do como tensoactivo SDS (emulsión deAc/Ag) y la segunda fue una margarinacomercial (emulsión de Ag/Ac), adquiri-da en el mercado local (Bucaramanga,Colombia). El aceite vegetal y la marga-rina se escogieron entre varias muestrascomerciales con base en el contenido másalto de ácidos grasos insaturados, en par-ticular, del ácido graso linoleico. Lasmezclas entre los sustratos lipídicos y losantioxidantes se prepararon como se des-cribe a continuación:

Emulsión de Ag/Ac: los aceites esen-ciales, la vitamina E y el ácido ascórbicose mezclaron cada uno por separado conla margarina comercial hasta obtenerconcentraciones de 1, 5, 10 y 20 g/kg.Las mezclas así obtenidas se calentaronhasta fusión y se enfriaron. Luego se ho-mogeneizaron a 23000 rpm (1 min) en unagitador Ultraturrax (Labortechnik Stau-fen, Alemania). Las emulsiones deAg/Ac utilizadas como blanco se prepa-raron de igual forma a la descrita ante-riormente, pero sin la adición de aceiteesencial, vitamina E o ácido ascórbico.

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Emulsión de Ac/Ag: la mezcla deaceite: agua se realizó en una relación4:1, colocando la fase aceitosa sobre laacuosa y mezclando en el agitador Ultra-

turrax a 23000 rpm (1 min). La fase acuo-sa se elaboró previamente, por disoluciónde SDS al 7% (p/p, sobresaturada). En lapreparación de la fase aceitosa, los acei-tes esenciales y la vitamina E se mezcla-ron cada uno por separado con aceite ve-getal, hasta obtener concentraciones de 1,5, 10 y 20 g/kg. En el caso particular delácido ascórbico, éste se adicionó a la faseacuosa de tal modo que su concentraciónen la emulsión correspondió a 0,8, 4,0,8,0 ó 16,0 g/kg. Las emulsiones deAc/Ag utilizadas como blanco se prepara-ron de igual forma a la descrita anterior-mente, pero sin la adición de aceite esen-cial, vitamina E o ácido ascórbico.

Deterioro oxidativo

Para estudiar el deterioro oxidativo lossustratos lipídicos se depositaron (0,10 �

0,01 g) en tubos cónicos de 1,5 mL depoli(propileno) (Brand, Postfach, Wert-heim, Alemania). Las muestras fuerondispuestas en la región intermedia entreun refrigerante y 6 lámparas fluorescen-tes de 16 x 225,1 mm y 6 vatios de poten-cia, ubicadas de forma circular en el inte-rior de un fotorreactor UVA-VIS (�:334-436 nm), construido en el laborato-rio, y se irradiaron durante 24 horas.

ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO

Análisis del hexanal

El hexanal, producto final de oxidacióndel ácido linoleico, generado en las mues-tras irradiadas, se extrajo en forma de su

derivado hidrazónico, PFPH-hexanal,según la metodología descrita por Stas-henko et al. (18, 19). Para la obtención yextracción de este derivado se adiciona-ron a las muestras irradiadas metanol (0,1mL) y una solución de PFPH (4000 ppm)en hexano (1 mL). Después de agitar du-rante 1 min a 2500 rpm, la mezcla se cen-trifugó durante 5 min; de la fase orgánicaobtenida se extrajeron 900 µL, los cualesse evaporaron hasta 250 µL. Sobre esteresiduo se adicionó metanol (1 mL), conel objeto de extraer el derivado formado yprecipitar la grasa presente en el extracto.Una vez más la mezcla se centrifugó, ydel líquido sobrenadante se extrajeron900 µL, de los cuales se inyectó 1,0 µL alcromatógrafo de gases para su respectivoanálisis. La cuantificación del derivadoPFPH-hexanal se realizó en un cromató-grafo de gases HP (Hewlett-Packard,Palo alto-California) 6890 PLUS concontrol electrónico de presión, dotado deun microdetector de captura de electrones(µ-ECD, 63Ni), un inyector automáticoHP 7683, un puerto de inyecciónsplit/splitless y un sistema de datos HPChemstation HP Rev. A. 06.03 [509]. Laidentificación del PFPH-hexanal en lasmuestras irradiadas se realizó con base ensu tiempo de retención, comparándolocon el de la hidrazona patrón.

Análisis de aceites esenciales

Los aceites esenciales se analizaron en uncromatógrafo de gases de alta resoluciónAgilent Technologies (Palo alto-Califor-nia) modelo 6890 Series PLUS, acopladoa un detector selectivo de masas (MSD)Agilent Technologies 5973 Network, consistema de datos HP MS ChemStation

G17001DA, según la metodología descri-

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ta por Contreras (1), Delgado (2), Salgar(3) y Puertas (16). La ionización en elMSD se realizó mediante impacto deelectrones, con energías medias de 70eV, a una temperatura de 230 oC en la cá-mara de ionización, y con un analizadormásico cuadrupolar operado en el modofull scan, haciendo barridos desde lamasa nominal 35 hasta 300 D. Para laidentificación de compuestos se recurrióa las bibliotecas de espectros de masasNBS75K y Wiley 138K. Se empleó unacolumna capilar DB-1 (J & W Scientific

Folsom, CA, USA) de 60 m (L) x 0,25mm (D.I.), de sílice fundida con fase es-tacionaria apolar de 100%-poli(dimetilsi-loxano) de 0,25 m (df) de grosor, entre-cruzada e inmovilizada sobre la pared delcapilar de sílice.

Análisis de la actividad antioxidante

La actividad antioxidante (AA), de losaceites esenciales, la vitamina E y del áci-do ascórbico, en las emulsiones analiza-das, se evaluó mediante la cuantificacióndel hexanal (aumento de su concentra-ción), después del deterioro oxidativocausado por la radiación UVA-VIS, se-gún la metodología descrita por Stashen-ko et al. (18, 19). La siguiente ecuaciónfue utilizada para calcular la AA:

� �%AA

A A

Ahexanal

B M

B

��

� 100

donde:

AB: área del pico cromatográfico delhexanal en el blanco.

AM: área del pico cromatográfico delhexanal en la muestra, sometida a la oxi-dación.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Caracterización de los aceitesesenciales

La identificación de los componentes pre-sentes en los aceites esenciales, extraídospor HD, se llevó a cabo con base en los ín-dices de Kováts (20, 21), el análisis de susespectros de masas y por su comparacióncon los espectros en las bases de datos.

En el aceite esencial de orégano, obte-nido por HD con el rendimiento de 0,6%,los siguientes fueron compuestos mayori-tarios: carvacrol (51,4%), p-cimeno(10,0%), trans-�-cariofileno (6,4%) y�-bergamoteno (3,1%). Estos compues-tos también se encontraron en los AE deorégano estudiados por Puertas (16), Sal-gar (3) y D’Antuono et al. (21).

En el aceite esencial de cilantro, obte-nido con el rendimiento de 0,1%, se en-contraron como compuestos mayoritarioslos siguientes: n-decanol (15,2%), deca-nal (12,9%), (E)-2-decenal (8,5%), un-decanal (3,9%) y nonano (3,4%). Estacomposición fue similar a la reportadapor Contreras (1), Delgado (2) y Potter(23). A pesar de las similitudes halladas,los estudios realizados por Puertas (16),Salgar (3) y Lamparsky et al. (24), sobreesta planta revelan, que el linalol es elcomponente principal de la mayoría delos AE obtenidos de cilantro. Con respec-to a esto último, Lassanyi et al. (25, 26)explicaron que las diferencias encontra-das en la composición del aceite de cilan-tro se debían a la edad y la fisiología de laplanta, las cuales influían sobre la canti-dad y la ubicación de los compuestos ensus tejidos.

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El rendimiento de la extracción delaceite esencial de romero fue de 0,7%. Elalcanfor (28,7%), eucaliptol (15,9%),�-pineno (10,4%), canfeno (7,6%) y�-pineno (5,1%) fueron los compuestosmayoritarios. Los mismos compuestostambién se reportaron en los estudios rea-lizados por Contreras (1), Puertas (16),Salgar (3), Fournier et al. (27) y Rosua etal. (28), entre otros.

Las condiciones agroecológicas delcultivo y los parámetros operacionalesdel proceso de extracción son las varia-bles que inciden sobre la composición y elrendimiento de los aceites esenciales. Se-gún indican Bandoni (29) y D’Antuono etal. (21), las variaciones en las condicio-nes agroecológicas inducen cambios mor-fológicos, histológicos y fisiológicos enla planta, mientras que la eficiencia de laHD está relacionada con los parámetrosoperacionales, tales como tiempo, tempe-ratura de la extracción y cantidad de aguaempleada, entre otros. Adicionalmente,teniendo en cuenta que los aceites esen-ciales obtenidos mediante HD, normal-mente presentan notas más fuertes y uncolor más oscuro con respecto a los pro-ducidos por otros métodos, se recomien-da el uso suplementario de presiones re-ducidas, lo cual puede contribuir al nodeterioro de los constituyentes del aceiteesencial durante la extracción.

Actividad antioxidante

En la Tabla 1 se indican las actividadesantioxidantes de las sustancias naturales ysintéticas evaluadas en la margarina co-mercial. El aceite esencial de oréganopresentó mayor protección contra la oxi-dación lipídica, seguido de los de cilantroy romero. Además, se observó que la ac-

ción antioxidante de los aceites esencialesde orégano y cilantro aumentó proporcio-nalmente a su concentración en la marga-rina. Los resultados reportados por Con-treras (1), Delgado (2), Salgar (3) yFuentes (4) sobre la actividad antioxidan-te de los aceites esenciales de cilantro, ro-mero y orégano en otros sistemas modelocoinciden con los presentados en este es-tudio y muestran que estos aceites efecti-vamente inhiben el deterioro oxidativoacelerado.

En cuanto al modo de acción de lassustancias antioxidantes evaluadas en estetrabajo se conoce, por ejemplo, según lomostrado por Makinen (15), Pokorny etal. (30) y Belitz et al. (17), que los tocofe-roles actúan a través de mecanismos deruptura de cadena atrapando radicales al-quilo, alcoxilo y peroxilo, y originan a suvez especies radicalarias antioxidantes,estabilizadas por resonancia y poco reac-tivas. Adicionalmente, la disminución dela actividad antioxidante de los tocofero-les se debe a que los radicales tocoferoxi-lo generados pueden ocasionar el deterio-ro de los ácidos grasos al inducir lareducción de los metales presentes en elmedio. Los metales reducidos son másactivos en la descomposición homolíticade hidroperóxidos hasta radicales alcoxi-lo y, a su vez, tales radicales también pue-den promover las reacciones en cadena.

Makinen (15) y Gutteridge (31), entreotros, exponen que el ácido ascórbico ac-túa como antioxidante de ruptura de cade-na, “barredor” de especies reactivas deoxígeno y quelador de iones metálicos.Además, tiene la habilidad de interactuarsinérgicamente con el radical tocoferoxí-lo, reduciéndolo. Cuando el anión-radi-cal del ácido ascórbico se encuentra en un

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sistema in vivo es reducido por los siste-mas enzimáticos NADP o NADPH. Ade-más de las propiedades antioxidantes, seconoce que el ácido ascórbico puede ac-tuar como pro-oxidante en la presencia deiones metálicos y en altas concentracio-nes de ascorbato.

El mecanismo de la acción antioxidan-te de los aceites esenciales no se conocecon toda certeza. Sin embargo, en un es-tudio realizado por Fotti et al. (32), se su-giere que el �-terpineno, presente en va-rios aceites esenciales, actúa comoantioxidante al retardar la peroxidacióndel ácido linoleico, porque los radicalesperoxilo formados a partir de éste (HOO.)reaccionan rápidamente con los radicales

peroxilo del ácido linoleico (LOO.). Detal forma que se disminuye la concentra-ción de los radicales peroxilo del ácido li-noleico (LOO.) en el estado estacionario.Adicionalmente, autores como Puertas etal. (33), Choi et al. (34) y Williams et al.(35) han mostrado que algunos aceitesesenciales y sus fitoconstituyentes poseenla capacidad de atrapamiento del ca-tión-radical 2,2’-azinobis- (3-etilbenzo-tiazolina-ácido sulfónico) ABTS+ y delradical 2,2-difenil-1-picrilhidracilo DPPHigual o superior a la de antioxidantes sin-téticos como la vitamina E, el trolox y elácido ascórbico. En el estudio realizadopor Williams et al. (35) se presenta un es-quema de reacción donde el eugenol (fito-constituyente de varios aceites esencia-

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Tabla 1. Actividad antioxidante de las sustancias evaluadas en la margarina sometida aldeterioro oxidativo con radiación UVA-VIS

les) atrapa el radical DPPH de manerasimilar a la de la vitamina E. Adicional-mente, Puertas et al. (33) mostraron quelos aceites esenciales de orégano y rome-ro poseen una capacidad alta para el atra-pamiento del radical ABTS+, en compa-ración con el aceite esencial de cilantro.

En resumen, la actividad antioxidantede los aceites esenciales de orégano, ci-lantro y romero se puede atribuir a tres ra-zones principales: 1) la presencia del fe-nol carvacrol, que puede ejerceractividad similar al eugenol, BHA, BHTy vitamina E (30, 33, 35). Ésta es la causafundamental por la que el aceite esencialde orégano presenta actividad antioxidan-te; 2) la presencia de hidrocarburos antio-xidantes monoterpenos y/o sesquiterpe-nos, que también pueden actuar comoantioxidantes a través de mecanismos si-milares a los propuestos por Fotti et al.(32) para el �-terpineno. Éste es el motivopor el cual se considera que los aceitesesenciales que no contienen fenoles,como los de cilantro y romero, presentanactividad antioxidante; y 3) el efecto si-nérgico (30, 36) entre los componentesdel aceite esencial y la margarina. Es de-cir, que algunos compuestos que no pre-sentan actividad antioxidante notoria, alser mezclados, pueden aumentar la capa-cidad de las moléculas que sí son antioxi-dantes. Este fenómeno de sinergia pudopresentarse en los AE de orégano y cilan-tro, mientras que en el de romero no,siendo una de las razones probables por laque la actividad en este aceite esencial noaumentó con la concentración. Finalmen-te, el efecto sinérgico y la presencia delfenol carvacrol pueden ser las razonesfundamentales por las que el AE de oré-gano en concentraciones de 10 y 20 g/kgen la margarina presenta actividad antio-

xidante superior a la del ácido ascórbico yde la vitamina E.

La determinación de la actividad an-tioxidante del aceite esencial de oréganoen la margarina y en la emulsión Ac/Agcon dodecilsulfato de sodio, SDS, se rea-lizó por medio de la cuantificación del he-xanal generado. Los resultados obtenidosen estas pruebas, que se muestran en laTabla 2, indican que este aceite esencialprotege tanto a la margarina como a laemulsión de Ac/Ag contra el deteriorooxidativo causado por la radiaciónUVA-VIS. Sin embargo, la actividad an-tioxidante del aceite esencial de oréganopresenta notorias diferencias entre lasemulsiones evaluadas. Así, por ejemplo,para un contenido de aceite esencial de 10g/kg se determinaron actividades antioxi-dantes de 40 � 3,4 y 91 � 5,1% en laemulsión de Ac/Ag y en la margarina,respectivamente. Estas variaciones hansido explicadas en varios artículos cientí-ficos (5-14). Los estudios realizados porSchwarz et al. (5) indican que se puedenpresentar variaciones al evaluar las acti-vidades antioxidantes en emulsionesAc/Ag y aceites, ya que la sustancia acti-va como antioxidante, de acuerdo con lasinteracciones físicas y químicas que po-sea con el resto de sustancias presentes enel medio, puede desplazarse o ubicarse encualquiera de las fases e incluso en la in-terfase, de tal modo que los antioxidantespolares protegen preferencialmente a losaceites, mientras que los antioxidantesapolares preservan mayoritariamente alas emulsiones de Ac/Ag. En el caso deemulsiones de Ag/Ac, como las margari-nas, se prevé que la acción antioxidanteserá similar a la encontrada en el aceite,lo cual es evidenciado al comparar los re-sultados obtenidos en este estudio con los

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reportados por Contreras (1), Delgado(2), Puertas (16), Salgar (3) y Fuentes(4). Según lo reportado por McClementset al. (36), las variaciones pequeñas en-contradas al realizar esta comparación sedeben, entre otros factores, a diferentesfuentes y procedimientos para acelerar laoxidación lo cual, eventualmente, no sólopuede cambiar el mecanismo de oxida-ción, sino la manera de acción de los an-tioxidantes.

En resumen, según indican los traba-jos de Schwarz et al. (5), Jacobsen et al.(6), Mei et al. (7), Pekkarinen et al. (8),Van Ruth et al. (9), Foti et al. (10),Huang et al. (11, 12), Frankel et al. (13),Prior et al. (14) y McClements et al. (36),las diferencias observadas entre los valo-res de la actividad antioxidante del aceiteesencial de orégano en la margarina y enla emulsión de Ac/Ag pueden ser atribui-das a los siguientes factores: 1) variaciónen el contenido de oxígeno introducidodurante la homogeneización de las mues-tras a altas velocidades; 2) la naturaleza yla cantidad de antioxidantes presentes en

los productos comerciales (�-carotenos,ter-butilhidroxiquinona, butil-hiroxiani-sol, tocoferoles, etc); 3) los componentesde la fase acuosa (aminoácidos, proteí-nas, surfactantes, ácidos, bases y buf-fers); 4) las características interfaciales,tales como la carga eléctrica y las barre-ras física y química. Todos los factoresmencionados influencian la localización yla acción de las sustancias protectoraspresentes en el aceite esencial, y las de lospro-oxidantes que se encuentran en el me-dio o se generan durante la reacción deoxidación.

CONCLUSIONES

Se evaluó la actividad antioxidante de lavitamina E, el ácido ascórbico y los acei-tes esenciales de orégano, romero y cilan-tro en las emulsiones de Ag/AC (margari-na) y de Ac/Ag, a través de la cuanti-ficación del hexanal, en un sistema dereacción donde el deterioro oxidativo seaceleró por medio de la radiaciónUVA-VIS.

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Tabla 2. Actividad antioxidante del AE de orégano en la margarina y en la emulsión deAc/Ag medida con base en el hexanal generado

Los aceites esenciales de cilantro, oré-gano y romero, la vitamina E y el ácidoascórbico exhibieron diferentes efectosantioxidantes en la emulsión de Ag/Ac(margarina). Entre los aceites esencialesestudiados, el de orégano presentó mayorprotección, seguido por los de cilantro yromero.

En la emulsión de Ag/Ac el aceiteesencial de orégano exhibió actividad an-tioxidante mayor que la de la vitamina Epara concentraciones de 1, 10 y 20 g/kg.Además, se determinó que la acción an-tioxidante de los aceites esenciales de oré-gano y cilantro aumentaba proporcional-mente con su concentración en lamargarina.

Se estableció que los valores de la acti-vidad antioxidante del aceite esencial deorégano fueron diferentes al ser evalua-dos en la emulsión de Ag/Ac o en la deAc/Ag, siendo mayor la protección brin-dada a la margarina.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo se realizó gracias alapoyo financiero de Colciencias (Proyec-to 1102-115-96).

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Contreras, N. (2002). Evaluación dela actividad antioxidante in vitro dealgunos aceites esenciales en el pro-ceso de peroxidación lipídica induci-da por la radiación ultravioleta. Tesisde maestría. Química. UniversidadIndustrial de Santander. Facultad deCiencias. Bucaramanga.

2. Delgado, W. A. (2002). Evaluaciónen dos sistemas lipídicos modelo dela actividad antioxidante in vitro detres aceites esenciales extraídos deplantas pertenecientes a la familiaUmbelliferae. Tesis de maestría.Química. Universidad Industrial deSantander. Facultad de Ciencias.Bucaramanga.

3. Salgar, W. (2002). Evaluación endos sistemas lipídicos modelo de laactividad antioxidante in vitro deaceites esenciales extraídos de lasplantas pertenecientes a la familiaLabiatae. Tesis de maestría. Quími-ca. Universidad Industrial de Santan-der. Facultad de Ciencias. Bucara-manga.

4. Fuentes, H. V. (1999). Monitoreo dela termodegradación de los ácidosgrasos en los aceites vegetales deconsumo humano, por medio de lacromatografía de gases de alta reso-lución y evaluación in vitro de la acti-vidad antioxidante de productos na-turales. Tesis de grado. Química.Universidad Industrial de Santander.Facultad de Ciencias. Bucaramanga.

5. Schwarz, K.; Huang, S. W.; Ger-man, J. B.; Tiersch, B.; Hartmann,J.; Frankel E. N. (2000). Activitiesof antioxidants are affected by colloi-dal properties of oil in water and wa-ter-in-oil emulsions and bulk oils. J.

Agric. Food Chem. 48, 4874.

6. Jacobsen, C.; Schwarz, K.; Stock-mann, H.; Meyer, A. S.; Adler-Nis-sen, J. (1999). Partitioning of selec-ted antioxidants in mayonnaise. J.


52


7. Mei, L.; Mcclements, D. J.; Dec-ker, E. A. (1999). Lipid oxidation inemulsions as affected by charge sta-tus of antioxidants and emulsion dro-plets. J. Agric. Food Chem. 47,2267.

8. Pekkarinen, S.; Stockmann, H.;Schwarz, K.; Heinonen, I. M.; Ho-pia, A. I. (1999). Antioxidant acti-vity and partitioning of phenolicacids in bulk and emulsified methyllinoleate. J. Agric. Food Chem. 47,3036.

9. Van Ruth, S. M.; Roozen, J. P.;Posthumus, M. A.; Jansen, F. J. H.M. (1999). Volatile composition ofsunflower oil-in-water emulsions du-ring initial lipid oxidation: influenceof pH. J. Agric. Food Chem. 47,4365.

10. Foti, M.; Piattelli, M.; Baratta, M.T.; Ruberto, G. (1996). Flavonoids,coumarins, and cinnamic acids as an-tioxidants in a micellar system.Structure-activity relationships. J.


11. Huang, S. W.; Hopia, A.; Schwarz,K.; Frankel, E. N.; German, J. B.(1996). Antioxidant activity of �-to-copherol and trolox in different lipidsubstrates: bulk oil vs oil in wateremulsions. J. Agric. Food Chem. 44,444.

12. Huang, S. W.; Frankel, E. N.;Schwarz, K.; German, J. B. (1996).Effect of pH on antioxidant activityof �-tocopherol and trolox inoil-in-water emulsions. J. Agric.

Food Chem. 44, 2496.

13. Frankel, E. N.; Huang, S. W.; Kan-ner, J. (1994). Interfacial phenome-na in the evaluation of antioxidants:bulk oil vs emulsions. J. Agric. Food

Chem. 42, 1054.

14. Pryor, W. A.; Strickland, T.;Church, D. (1988). Comparison ofthe efficiencies of several natural andsynthetic antioxidants in aqueous so-dium dodecyl sulfate micelle solu-tions. J. Am. Chem. Soc. 110, 2224.

15. Makinen, M. (2002). Lipid hydrope-roxides: effects of tocopherols andascorbic acid on their formation anddescomposition. Academic disserta-tion. University of Helsinki. Helsin-ki. Online: http://ethesis.helsinki.Fi/julkaisut/maa/skemi/vk/ma-kinen/lipidhyd.pdf

16. Puertas, M. (2002). Desarrollo de unmétodo analítico para la determina-ción de compuestos carbonílicos vo-látiles y la evaluación de la posibleactividad antioxidante in vitro de al-gunos productos naturales y sintéti-cos. Tesis de doctorado. Química.Universidad Industrial de Santander.Facultad de Ciencias. Bucaramanga.

17. Belitz, H. D.; Grosch, W. (1999).Food Chemistry. Segunda edición.Springer-Verlag. Berlín.

18. Stashenko, E. E.; Ferreira, M. C.;Sequeda, L. G.; Mateus, A.; Cer-vantes, M.; Martínez, J. R. (1997).Desarrollo de un método para moni-toreo de la degradación oxidativa enlípidos y evaluación de la actividadantioxidante de productos naturales.Arte y Ciencia Cosmética. 8, 20.

53


19. Stashenko, E. E.; Ferreira, M. C.;Sequeda, L. G.; Martínez, J. R.;Wong, J. W. (1997). Comparison ofextraction methods and detectionsystem in the gas chromatographicanalysis of volatile carbonyl com-pounds. J. Chromatogr. A. 779,360.

20. Kovats, E. (1965). Gas chromato-graphic characterization of organicsubstances in the retention indexsystem. Advan. Chromatogr. 1, 229.

21. Jenings, W.; Shibamoto, T. (1980).Qualitative analysis of flavor and

fragrances volatiles by capillary

glass chromatography. Primera edi-ción. Academic Press, Inc. NewYork.

22. D’antuono, L. F.; Galletti, G. C.;Bocchini, P. (2000). Variability ofessential oil content and compositionof Origanum vulgare L. Populationsfrom a north mediterranean area (Li-guria region, northern italy). Ann.

Bot. 86, 471.

23. Potter, T. L. (1996). Essential oilcomposition of cilantro. J. Agric.

Food Chem. 44, 1824.

24. Lamparsky, D.; Klimes, I. (1988).Heterocyclic trace components in theessential oil of Coriander. Perfum.

Flav. 13, 17.

25. Lassanyi, Zs.; Lorincz, C. (1970).Test on terpenoids presents in partsof Coriandrum sativum l. III. Histo-logy of the developing structures ofCoriandrum sativum l. var “luc” andproperties of volatile oils canals.

Acta Agron. Acad. Scient. Hung. 19,25.

26. Lassanyi, Zs.; Lorincz, C. (1967).Test on terpenoids presents in partsof Coriandrum sativum l. I.Thin-layer chromatographic exami-nation of the volatile oil of pericar-pium and seedling of the “lucs” va-riety. Acta Agron. Acad. Scient.

Hung. 16, 95.

27. Fournier, G.; Habib, J.; Reguigui,A.; Safta, F.; Guetari, S.; Chemli,R. (1989). Etude de divers echanti-llons d’huile essentielle de romarinde tunisie. Plant. Medic. Phytoth.23, 180.

28. Rosua, J. L.; García-Granados, A.(1987). Analyse des huiles essentie-lles d’especes du genre Rosmarinus

l. et leur interet entant que caracteretaxonomique. Plant. Med. Phythot-

herap. 21, 138.

29. Bandoni A. (2000). Los recursos ve-getales aromáticos en Latinoaméri-ca. CYTED. Editorial UniversidadNacional de la Plata. La Plata.

30. Pokorny, J.; Yanishlieva, N.; Gor-don, M. (2001). Antioxidants in

food: practical applications. CRCPress, Woodhead Publishing Limi-ted. Cambridge.

31. Gutteridge, J. M. C.; Halliwell, B.(1994). Antioxidants in nutrition,

health and disease. Oxford Univer-sity Press Inc. New York.

32. Foti, M.; Ingold, K. U. (2003). Me-chanism of inhibition of lipid peroxi-dation by �-terpinene, an unusual and

54


potentially useful hydrocarbon antio-xidant. J Agric. Food Chem. 51,2758.

33. Puertas, M. A.; Hillebrand, S.; Stas-henko, E.; Winterhalter, P. (2002).In vitro radical scavenging activity ofessential oils from columbian plantsand fractions from oregano (Origa-

num vulgare l.) essential oil. Flavour

Fragr. J. 17, 380.

34. Choi, H. S.; Song, H. S.; Ukeda,H.; Sawamura, M. (2000). Radi-cal-scavenging activities of citrus es-sential oils and their components: de-

tection using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl. J. Agric. Food

Chem. 48, 4156.

35. Williams, W. B.; Covelier, M. E.;Berset, C. (1995). Use of a free radi-cal method to evaluate antioxidantactivity. Lebensm.-Wiss. U.-Tech-

nol. 28, 25.

36. McClements, D. J.; Decker, E. A.(2000). Lipid oxidation in oil-in-wa-ter emulsions: impact of molecularenvironment on chemical reactionsin heterogeneous food systems. Con.

Rev. Food Sci. 65, 1270.

55


evaluaciÓn de la actividad antioxidante de aceites ... · xanal como compuesto orgánico volátil...

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