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EVALUACIÓN DE RENDIMIENTO DE EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN FITOQUÍMICA DE LA FRACCIÓN EXTRAÍBLE DE SEMILLA DE MORINGA (Moringa oleífera Lam.), A NIVEL LABORATORIO Kandy Paola Gómez Gómez iq.kpgomez@gmail.com Ingeniera Química Autora

César Alfonso García Guerra checha1gar@yahoo.com Ingeniero Químico Asesor

RESUMEN Se realizó la extracción sólido-líquido, a escala laboratorio, de la semilla de moringa (Moringa oleífera Lam.), utilizando hexano, metanol y agua a temperaturas de ebullición (0.84 atm). Se llevó la materia prima al agotamiento efectivo y se obtuvieron diferentes rendimientos extractivos, siendo el mayor el obtenido con agua, luego el hexano y el más bajo con metanol. Se caracterizó la fracción extractable mediante tamizaje fitoquímico y cromatografía capilar de gases acoplada a espectrometría de masas, (GC/MS/ DS) en donde se evidenció que con metanol se obtuvo mayor diversidad de metabolitos secundarios. La investigación se complementó con un análisis proximal, que aportó información sobre el alto valor nutricional de la semilla, y un estudio histológico que determinó la presencia de abundantes aceites, alcaloides y almidones en la misma.

PALABRAS CLAVE:

extracción sólido-líquido, extracto, moringa, laboratorio, porcentaje de rendimiento, caracterización fitoquímica, cromatografía, análisis bromatológico, estudio histológico.

INTRODUCCIÓN

En Guatemala ya se ha dado a conocer el gran valor nutritivo de las hojas del árbol de moringa, las cuales han sido comercializadas como cápsulas nutritivas de origen natural; sin embargo, aún no se tienen estudios concretos de la semilla del árbol de moringa naturalizada en Guatemala, ni de los extractos que estas contienen, por lo que aún no se ha aprovechado su gran potencial. Con este estudio se busca contribuir a la investigación de la semilla del árbol de moringa cultivado en Guatemala, y así favorecer el desarrollo económico de las

El árbol de moringa ha atraído el interés de la comunidad científica moderna. En el pasado reciente, más de 750 estudios, artículos y otras publicaciones se han enfocado en las características nutricionales de las hojas. Los pocos estudios orientados a la semilla han demostrado la presencia de componentes químicos, como la pterigospermina, entre otros, que pueden ser utilizados en la industria farmacéutica, en la industria de grasas y aceites y en la perfumería. 1


comunidades rurales y el uso de la medicina natural.

un 27,15% con el hexano, y el menor porcentaje de rendimiento se obtuvo con el metanol con un 22.10 %.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Figura 2. Rendimiento porcentual de la fracción extractable de la semilla de moringa (Moringa oleífera Lam.) en función del solvente utilizado

Se realizó el corte histológico de la semilla de moringa, que reveló la presencia de aceites contenidos dentro de abundantes oleoplastos. Así también denotó la presencia de almidones y alcaloides. La figura 1 resume los resultados obtenidos del análisis proximal. La proteína cruda, factor de gran importancia en la evaluación nutritiva de un alimento, fue el componente mayoritario con un porcentaje del 44,56%. El segundo lugar le corresponde al extracto etéreo con 34,15%. También se encontró gran cantidad de fibra cruda en la semilla (17,02%), finalmente los componentes minoritarios son cenizas y extractos libres de nitrógeno.

Fuente: elaboración propia.

Los porcentajes anteriormente presentados, revelan que los rendimientos obtenidos con los solventes agua y hexano, aunque denotan componentes de afinidad opuesta, están presentes en alto contenido.

Figura 1. Composición en base seca de la semilla de Moringa, obtenida del análisis bromatológico

Tabla I. Familias de metabolitos secundarios detectados en la fracción extraíble de la semilla de moringa (Moringa oleífera Lam.) al realizar el tamizaje fitoquímico, para cada solvente Metabolito Secundario

Solvente Hexano Metanol Agua

Flavonoides Antraquinonas Alcaloides Saponinas + + + Cumarinas Citronela + Aceites Mirceno + + + Esenciales Limoneno Taninos Terpenos +: Indica la presencia del metabolito secundario -: indica la ausencia del metabolito secundario

Fuente: elaboración propia.

Los porcentajes de rendimiento obtenidos se presentan en la figura 2, en donde todos los valores son significativamente altos. Se observó que el mayor rendimiento de extracción fue con agua, al haber obtenido un promedio de 46,25 %, luego se obtuvo

Fuente: elaboración propia.

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La tabla I condensa los resultados obtenidos de la cromatografía en capa fina, en donde se observa quese identificaron saponinas y algunos aceites esenciales que pudieron ser extraídos por los tres solventes: hexano, metanol y agua.

independientes del solvente extractor, mientras que a través de la CG/MS/DS se determinó la presencia de ésteres ftálicos extraídos con los tres solventes, y algunos ácidos grasos extraídos con metanol. RECOMENDACIONES

La CGC/MS/DS,realizada a los extractos hexánico, metanólico y acuoso, identificó una diversidad de metabolitos secundarios; donde el hexano, con la constante dieléctrica más baja, extrajo principalmente ésteres; el metanol, con la constante dieléctrica intermedia, extrajo además de ésteres ftálicos, algunos ácidos grasos como el ácido palmítico, ácido oleico y ácido 3nitroftálico, entre otros. Finalmente los extractos acuosos, presentaron pocos metabolitos secundarios.

1. Hacer un estudio del monitoreo del proceso de extracción de la semilla de moringa y realizar un tamizaje fitoquímico en cada etapa extractiva identificada. 2. Realizar el perfil de ácidos grasos a las fracciones extractables de la semilla de moringa. 3. Evaluar el rendimiento de la fracción extractable de la semilla de moringa, utilizando distintos solventes, a nivel planta piloto. 4. Realizar la extracción sólido-líquido de la semilla de moringaa nivel laboratorio, utilizando la misma técnica extractiva, para comparar los rendimientos obtenidos.

CONCLUSIONES 1. El estudio histológico demostró la presencia de aceites, almidones y alcaloides en la semilla de moringa. 2. La semilla de moringa está compuesta primordialmente por proteína cruda, extracto etéreo, y fibra cruda, lo que refleja un alto valor nutricional. 3. Existe diferencia significativa en el rendimiento porcentual extraído de la semilla de moringa, en función de cada uno de los solventes utilizados. 4. El mejor rendimiento extractivo se obtuvo con el agua; se redujo cerca de la mitad al utilizar hexano, el menor rendimiento se obtuvo con el metanol. 5. Los metabolitos secundarios identificados a través de la cromatografía en capa fina, al analizar la fracción extractable, son saponinas y aceites esenciales,

AGRADECIMIENTOS A Dios, a mis padres por el gran apoyo y a mis asesores, por el conocimiento transmitido. BIBLIOGRAFÍA 1.

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BALBIR, Matur. Trees for Life: Moringa Book. [en línea]. St Louis, EUA, 2005. <http://www.treesforlife.org/ ourwork/ourinitiatives/moringa/morin ga-book>. [Consulta: julio de 2010]. CÁCERES, Armando. Plantas de uso medicinal en Guatemala. Guatemala: Editorial Universitaria, USAC, 1996. 402 p. MCCABE, Warren L.; SMITH, Julian C.; HARRIOT, Peter. Operaciones unitarias en ingeniería química. 4a ed. México: McGraw-Hill, 2007. 1189 p. ISBN: 139789701061749.


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REYNOSO REVOLORIO, David Alejandro. Módulo de estudiante para el estudio compresivo de la Lixiviación. [CD-ROM]. Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 2009. 827 p.

CURRÍCULUM VITAE Ingeniera Química Kandy Paola Gómez Gómez Facultad de Ingeniería Universidad de San Carlos de Guatemala Experiencia laboral: La Pintura Colores y Complementos S.A. Julio de 2012 a la fecha. Asistente de gerencia. Facultad de Ciencias Económicas, Universidad de San Carlos de Guatemala. Junio de 2010- junio de 2012. Auxiliar de cátedra II, cursos: Matemática I y II.

Ing. Qco. César Alfonso García Guerra Jefe Sección Química Industrial Centro de Investigaciones de Ingeniería/ CII Universidad de San Carlos de Guatemala

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Artículo Cientifico Ingeniera Química Kandy Gómez