UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
“EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LA FLORA NATIVA Y LA
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE LA MEZCLA PARA TÉ COMPUESTO POR
TORONJIL (
Melissa officinalis
), ORTIGA (
Urtica dioica),
PEREJIL
(
Petroselinum sativum)
Y PAICO (
Chenopodium ambrosioides)
DE LA
ZONA ANDINA DE COTACACHI”
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA DE ALIMENTOS
DANIELA CAROLINA RUBIO MONTERO
DIRECTORA: ING. ELENA BELTRÁN
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014
DECLARACIÓN
Yo DANIELA CAROLINA RUBIO MONTERO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________
Daniela Rubio Montero
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Efecto de la radiación
UV-C sobre la flora nativa y la capacidad antioxidante de la mezcla para
té compuesto por Toronjil (Melissa officinalis), Ortiga (Urtica dioica),
Perejil (Petroselinum sativum) y Paico (Chenopodium ambrosioides) de
la zona andina de Cotacachi”, que, para aspirar al título de Ingeniera de
Alimentos fue desarrollado por Daniela Rubio Montero, bajo mi dirección y
supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las
condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos
18 y 25.
__________________________
ING. ELENA BELTRÁN
DIRECTOR DEL TRABAJO
El presente trabajo de titulación forma parte del proyecto de investigación:
IV.UIO.ING.09: “Efecto de la radiación UV-C sobre el color, la flora
nativa y la capacidad antioxidante del toronjil, ortiga, perejil y paico de
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
Primero, quiero agradecer a Dios, por no dejarme a la deriva jamás, por
poner a las personas indicadas en mi camino, que hicieron posible alcanzar
mi meta tan anhelada al final de este largo camino.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial y a la Ingeniera Elena Beltrán, por
hacerme parte de este proyecto y facilitarme lo necesario para llevar a cabo
esta investigación.
A mi mamá, por ser el apoyo de mi vida y luchar contra viento y marea por
mí.
A Juan Fidel, por ser el mejor ayudante que una tesista puede tener, gracias
por no dejarme sola y darme tu apoyo a cada momento.
A Vale, Susi, Andrés, José, Cynthia y Belén por el apoyo incondicional que
siempre me han brindado, su amistad es una de las cosas más valiosas que
poseo.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN ... vii
ABSTRACT ………..………. viii
1. INTRODUCCIÓN ... 1
1.1 OBJETIVOS ... 3
1.1.1 OBJETIVO GENERAL ... 3
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 3
2. MARCO TEÓRICO ... 5
2.1 TORONJIL (Melissa officinalis) ... 5
2.1.1 ORIGEN ... 5
2.1.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ... 5
2.1.3 USOS DEL TORONJIL ... 7
2.2 ORTIGA (Urtica dioica) ... 8
2.2.1 ORIGEN ... 8
2.2.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ... 9
2.2.3 USOS DE LA ORTIGA ... 11
2.3 PAICO (Chenopodium ambrosiodes) ... 12
2.3.1 ORIGEN ... 12
2.3.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ... 13
2.3.3 USOS DEL PAICO ... 15
2.4 PEREJIL (Petroselinum sativum) ... 16
2.4.1 ORIGEN ... 16
2.4.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ... 17
2.4.3 USOS DEL PEREJIL ... 19
2.5 HIERBAS SECAS ... 20
2.6 RADIACIÓN ULTRAVIOLETA ... 21
2.6.1 IRRADIACIÓN UV-C ... 22
2.6.2 ACCIÓN GERMICIDA ... 23
2.6.3 EFECTO HÓRMICO ... 24
2.7 ANTIOXIDANTES ... 26
2.7.1 RADICALES LIBRES ... 26
2.7.2 SISTEMA DE DEFENSA ANTIOXIDANTE ... 27
2.7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS ANTIOXIDANTES ... 28
2.7.4 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL ... 29
2.8 POLIFENOLES ... 30
2.8.1 CLASIFICACIÓN DE LOS POLIFENOLES ... 31
3. METODOLOGÍA ... 33
3.1 MATERIAL VEGETAL ... 33
3.1.1 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA ... 33
3.1.2 TRATAMIENTO CON LUZ UV-C Y SELECCIÓN DE DOSIS ÓPTIMA ... 33
3.1.3 PREPARACIÓN DEL TÉ DE HIERBAS ... 34
3.2 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO ... 34
3.3 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL ... 35
3.3.1 EXTRACTO PARA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL ... 35
3.3.2 PREPARACIÓN DEL REACTIVO ABTS●+ ... 36
3.3.3 CUANTIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ... 36
3.3.4 CURVA DE CALIBRACIÓN DE TROLOX ... 37
3.4 POLIFENOLES TOTALES ... 37
3.4.1 EXTRACTO PARA POLIFENOLES TOTALES ... 37
3.4.2 PROTOCOLO DE FOLIN-CIOCALTEU ... 39
3.4.3 CURVA DE CALIBRACIÓN DE ÁCIDO GÁLICO ... 39
3.5 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO ... 39
4.1 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA FLORA
NATIVA ... 41
4.1.1 AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES ... 41
4.1.2 COLIFORMES TOTALES ... 42
4.1.3 MOHOS ... 44
4.1.4 LEVADURAS ... 46
4.2 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL EN LA MEZCLA DE HIERBAS ... 47
4.3 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LOS POLIFENOLES EN LA MEZCLA DE HIERBAS... 50
4.4 SELECCIÓN DE DOSIS ÓPTIMA ... 52
4.5 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL EN EL TÉ ... 52
4.6 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LOS POLIFENOLES EN EL TÉ ... 54
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES... 57
5.1 CONCLUSIONES ... 57
5.2 RECOMENDACIONES ... 58
BIBLIOGRAFÍA ... 60
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Clasificación Taxonómica del Toronjil ... 5
Tabla 2. Valor Nutricional del Toronjil ... 7
Tabla 3. Clasificación Taxonómica de la Ortiga ... 9
Tabla 4. Valor Nutricional de la Ortiga ... 11
Tabla 5. Clasificación Taxonómica del Paico ... 13
Tabla 6. Valor Nutricional del Paico ... 15
Tabla 7. Clasificación Taxonómica del Perejil ... 17
Tabla 8. Valor Nutricional del Perejil ... 19
Tabla 9. Ventajas y Desventajas de la radiación UV-C ... 25
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Planta de Toronjil ... 6
Figura 2. Planta de Ortiga ... 10
Figura 3. Planta de Paico ... 14
Figura 4. Planta de Perejil ... 18
Figura 5. Espectro electromagnético ... 22
Figura 6. Recuento de Aerobios Mesófilos Totales ... 40
Figura 7. Recuento de Coliformes ... 42
Figura 8. Recuento de Mohos ... 43
Figura 9. Recuento de Levaduras ... 45
Figura 10. Resultados de capacidad antioxidante total de la mezcla de hierbas compuesta por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2 ... 48
Figura 11. Resultados de polifenoles totales de la mezcla de hierbas compuesta por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2 ... 50
Figura 12. Resultados de capacidad antioxidante total del té compuesto por toronjil, ortiga, paico, y perejil, control y tratadas con 4.1 kJ/m2 ... 53
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo I. Preparación de la muestra……… 69
Anexo II. Equipos……….………71
Anexo III. Tratamiento con luz UV-C………..………72
Anexo IV. Análisis Microbiológico………73
Anexo V. Elaboración del té de hierbas………..…. 76
Anexo VI. Análisis de Polifenoles…..………..77
RESUMEN
El objetivo del presente estudio fue establecer el efecto de la radiación UV-C
sobre la flora nativa, capacidad antioxidante y concentración de polifenoles
totales de una combinación de hierbas medicinales y aromáticas,
comercializada por la empresa Sumak Jambina de la zona andina de
Cotacachi, provincia de Imbabura. La formulación está compuesta por
Toronjil (Melissa Officinalis), Ortiga (Urtica dioica), Paico (Chenopodium
ambrosioides) y Perejil (Petroselinum sativum); todas estas hierbas fueron
sometidas a un proceso de secado previo. La mezcla fue analizada en dos
lotes: uno en Octubre del 2012 y otro luego de 5 meses de almacenamiento
a temperatura ambiente (Marzo del 2013). Cada lote fue dividido en cuatro
partes, una fue tomada como control y las otras 3 fueron tratadas con dosis
de radiación UV-C de 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2. Se realizó un análisis
microbiológico utilizando placas Petrifilm para aerobios mesófilos totales,
coliformes totales, mohos y levaduras. También se analizó la capacidad
antioxidante mediante el método ABTS, y el contenido de polifenoles totales
utilizando el método de Folin-Ciocalteu. Las muestras tratadas con 6.5 kJ/m2
mostraron un descenso en las unidades logarítmicas de aerobios totales,
mohos y levaduras, sin embargo, en coliformes totales presentaron un leve
incremento; las muestras tratadas con 2.3 kJ/m2 mostraron resultados
similares a la muestra control en el recuento de aerobios totales, coliformes,
mohos y levaduras; la dosis de 4.1 kJ/m2 produjo un leve incremento en el
recuento de aerobios totales y coliformes, sin embargo en el recuento de
levaduras presentaron resultados similares al control y en el recuento de
mohos presentaron un leve descenso de las unidades logarítmicas. La
aplicación de radiación UV-C provocó una disminución de la capacidad
antioxidante en las muestras de la mezcla de hierbas. La dosis de 4.1 kJ/m2
produjo la menor reducción (4.32%) con respecto a la control, razón por la
cual se seleccionó esta dosis para realizar el análisis de capacidad
antioxidante total y de polifenoles totales en el té. El lote de Octubre mostró
relación al lote de Marzo. La dosis de 4.1 kJ/m2 produjo un incremento de la
capacidad antioxidante del té de hierbas del 8.51% con relación a la muestra
control; no se presentó diferencia significativa entre los dos lotes. La
radiación UV-C provocó un aumento del contenido de polifenoles en todas
las muestras tratadas de mezcla de hierbas secas, destacando la muestra
tratada con 4.1 kJ/m2, que presentó el mayor incremento (12.54%). Ambos
lotes mostraron diferencia significativa, siendo el lote de Octubre el que
presentó una mayor cantidad de polifenoles. En el té elaborado con una
muestra tratada con 4.1 kJ/m2 se observó un aumento del contenido de
polifenoles del 12.02%, presentando una diferencia significativa respecto al
control; los lotes no presentaron diferencia significativa. En conclusión la
radiación UV-C presentó un efecto benéfico el contenido de polifenoles de la
mezcla de hierbas secas y del té elaborado a partir de toronjil, ortiga, paico y
perejil, sin embargo la capacidad antioxidante de la mezcla de hierbas se vio
afectada por todas las dosis de radiación utilizadas, y en el té de hierbas la
diferencia no fue significativa. El tiempo de almacenamiento produjo una
reducción de la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles de la
ABSTRACT
The objective of this study was to establish the effect of UV -C radiation on
native flora, antioxidant activity and concentration of total polyphenols of a
combination of medicinal and aromatic herbs, marketed by the company
sumak Jambina of the Andes Cotacachi province of Imbabura. The
formulation is composed by Melissa (Melissa officinalis), Nettle (Urtica
dioica), Paico (Chenopodium ambrosioides) and Parsley (Petroselinum
sativum), all these herbs were subjected to a preliminary drying process. The
mixture was analyzed in two batches: one in October 2012 and another after
5 months storage at ambient temperature (March 2013). Each batch was
divided into four parts, one was taken as a control and the other 3 were
treated with doses of UV -C radiation of 2.3, 4.1 and 6.5 kJ/m2.
Microbiological analysis was carried out using Petrifilm plates for total aerobic
mesophilic bacteria, total coliforms, molds and yeasts. Antioxidant capacity by ABTS method was also analyzed, and the total polyphenol content using
the Folin - Ciocalteu method. In relation to the antioxidant capacity of the
herbal blend was higher in the October batch, showing a significant
difference relative to the March batch. samples treated with 2.3 kJ/m2
showed similar results to the control in the total aerobic count, coliforms,
molds and yeasts sample; 4.1 kJ/m2 dose produced a slight increase in the
count of total coliforms and aerobic, however in yeast counts showed similar
results to the control and mold count showed a slight decrease in logarithmic
units. The application of UV-C radiation caused a decrease in antioxidant
capacity in samples of the herb mixture. The dose of 4.1 kJ/m2 produced the
smaller reduction (4.32%) compared to the control, reason why this dose was
selected for the analysis of total antioxidant capacity and total polyphenols in
tea. October batch showed higher antioxidant capacity with significant
differences relative to March batch. 4.1 kJ/m2 doses caused an increase in
the antioxidant capacity of the herbal tea 8.51% relative to the control
The UV-C radiation caused an increase in polyphenol content in all treated
samples of mixed dried herbs, highlighting the sample treated with 4.1 kJ/m2,
which had the highest increase (12.54%). Both batches showed significant
difference, the October batch had a higher amount of polyphenols. The tea
made from a treated sample with 4.1 kJ/m2 increased polyphenol content
was 12.02%, showing a significant difference from control; batches showed
no significant difference. In conclusion, UV-C radiation showed a beneficial
effect on the polyphenol content of the mixture of dried herbs and tea made
from lemon balm, nettle, and parsley paico, however the antioxidant capacity
of the herb mixture was affected by all doses of radiation used, and herbal
tea the difference was not significant. The storage time produced a reduction
in antioxidant capacity and polyphenol content of the tea mixture and dried
1. INTRODUCCIÓN
En el Ecuador, el uso de plantas medicinales para aliviar dolencias comunes
es parte de su herencia ancestral, es una tradición muy arraigada en la
cultura de toda la población, pero debido a la globalización se está dejando a
un lado este valioso conocimiento recolectado desde la época precolombina
(De la Torre et al., 2008).
A lo largo de la historia ecuatoriana se han realizado muchas investigaciones
con respecto a las plantas y sus usos, con el objetivo de rescatar un
conocimiento que está en riesgo de perderse, por un afán de documentación
de sitios inexplorados o peculiares, o bien para profundizar en el uso y
manejo de especies o grupos de plantas en las zonas de origen, y con ello,
ofrecer mejoras o alternativas de explotación, fomentando el desarrollo de
empresas que aporten al crecimiento económico del país (De la Torre &
Macía, 2008).
Las plantas medicinales son las que se han estudiado con mayor intensidad
en la región andina, muchas investigaciones acerca del uso medicinal de
especies vegetales andinas se han llevado a cabo con la intención de que
los ecuatorianos las incorporen en su cotidianidad y usen las plantas como
sustitutas a las medicinas convencionales (De la Torre & Macía, 2008).
Las hierbas aromáticas pueden tener una alta carga microbiana pues están
en contacto constante con la tierra, además el agua de riego puede estar
contaminada con materia fecal, por esta razón en su procesamiento se
emplean bactericidas químicos para eliminar microorganismos patógenos,
pero generalmente estos bactericidas dejan residuos en el producto final,
generando así un riesgo para la salud de las personas que las consumen
Debido a esto, se buscan soluciones alternativas para reducir esta carga
microbiana de un modo más seguro, una de estas alternativas es la
radiación UV-C, pues no produce residuos químicos o subproductos,
además de ser un proceso seco que requiere muy poco mantenimiento y
tiene un bajo costo (Bachmann, 1975; Guerrero & Barbosa, 2011).
La radicación UV-C es una radiación no ionizante con una longitud de onda
de 200 a 280 nm, y tiene su máximo pico de emisión a 254 nm y se ha
comprobado que es en esta longitud de onda donde presenta su mayor
acción germicida, por lo que ha sido ampliamente estudiada (Artés &
Allende, 2005).
Por las ventajas que presenta este tipo de radiación, se ha considerado
como un tratamiento alternativo para preservar la calidad de frutas y
hortalizas (Maharaj et al., 1999). La dosis de aplicación va desde 0.25 hasta
7.5 J/m2, dosis que no incrementa significativamente la temperatura del
tejido (1-3 ºC), ni produce alteraciones o favorece los procesos deteriorativos
del producto. Una ventaja es que no afecta las características sensoriales
(sabor y aroma) del producto. Pero la sensibilidad de los tejidos al
tratamiento con UV-C, difiere en función del genotipo, y en ocasiones las
dosis altas pueden favorecer la oxidación de compuestos bioactivos del
fruto, como vitamina C, carotenos y fenoles, así como el oscurecimiento superficial del tejido (González- Aguilar et al., 2001, 2006).
La microempresa Sumak Jambina, conformada por mujeres indígenas
nativas de la zona de Cotacachi, provincia de Imbabura, busca rescatar el
consumo de plantas nativas medicinales, produciendo infusiones de hierbas
aromáticas como manzanilla, orégano, menta, cedrón, paico, ortiga, entre
otras. Asimismo amparadas en la actual ley de soberanía alimentaria,
buscan reintegrar los alimentos ancestrales que se han ido perdiendo y
Actualmente, la microempresa Sumak Jambina está en busca de métodos
para mejorar la calidad de sus procesos y la inocuidad de las hierbas que
utilizan en la elaboración de mezclas de hierbas para té con métodos
seguros, fáciles de aplicar y de bajo costo.
Esta investigación se llevó a cabo con el fin de fomentar el consumo de
plantas nativas aromáticas y medicinales para prevenir y combatir
enfermedades como el estrés y el cáncer.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 OBJETIVO GENERAL
Evaluar el efecto de la radiación UV-C sobre la flora nativa y capacidad
antioxidante de la mezcla para té de hierbas compuesto por toronjil (Melissa
officinalis), ortiga (Urtica dioica), perejil (Petroselinum sativum), y paico
(Chenopodium ambrosioides), de la zona andina de Cotacachi.
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar el efecto de la radiación UV-C sobre la carga microbiana propia
de la mezcla para té de hierbas, aplicando tres diferentes dosis: 2.3, 4.1 y
6.5 kJ/m2.
Analizar el efecto de la radiación UV-C sobre el contenido de polifenoles
y la capacidad antioxidante total presente en la mezcla de hierbas para
té.
Seleccionar la dosis óptima de radiación UV-C en la mezcla de hierbas
Analizar el efecto de la radiación UV-C sobre el contenido de polifenoles
2. MARCO TEÓRICO
2.1 TORONJIL
(Melissa officinalis)
2.1.1 ORIGEN
El toronjil (Melissa officinalis) o también conocido como Melisa, es una
hierba aromática nativa de la región mediterránea, sureste de Europa, Asia
menor, y África del sur. Tras la conquista, fue traída a América, y se
encuentra prácticamente en todos los países del continente y del mundo,
debido a que crece de forma silvestre en terrenos ricos en materia orgánica,
en lugares sombreados con climas templados y húmedos. Su nombre proviene del griego “melitos” que significa “miel”, pues tiene la propiedad de
atraer a muchos insectos, entre ellos las abejas que fabrican miel con su
polen (Lemes et al., 2001; Mogrovejo, 2013; López, 2008; Ínce et al., 2013).
2.1.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
En la Tabla 1 se describe la clasificación taxonómica del toronjil:
Tabla 1. Clasificación Taxonómica del Toronjil (Soriano, 2009).
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Lamiales
Familia: Lamiaceae
Subfamilia: Nepetoideae
Género: Melissa
Especie: officinalis
El toronjil es una planta aromática perenne, su altura varía entre 30 y 90 cm,
con tallos herbáceos rastreros, rectos, angulosos vellosos, simples y
recorridos por un surco profundo. Como se observa en la Figura 1, sus hojas
son de color verde intenso, miden de 2 a 9 cm de largo y de 1 a 5 cm de
ancho se disponen unas frente a otras, acopladas, pecioladas, ovadas, con
algunos pelillos en la superficie y borde rizado y serrado (López, 2008;
Soriano, 2012; WHO, 2002; Cárdenas, 2009).
Posee flores de color blanco, blanco-amarillento o rosado, que nacen en la
parte superior, junto con unas pequeñas ramas que salen en la parte alta del
vástago; suelen brotar en grupitos de tres (en cimas o verticilios axilares),
formando una rodajuela en torno al tallo; su cáliz puede llegar a medir 1.2
cm, es bilabiado, alargado, en tubo abierto con dos labios cortos, los
estambres son cuatro didínamos, fusionados con la corola. Las flores del
toronjil son ricas en néctar, atrayendo a polinizadores himenópteros (López,
2008; Soriano, 2012; WHO, 2002; Cárdenas, 2009).
Toda la planta tiene un agradable aroma que recuerda al limón, debido a su
contenido en terpenos, citronella, citronelol, citral y geraniol. El sabor de las
hojas es cálido y amargo, no es desagradable al paladar, ya que predomina
el aroma sobre el sabor (López, 2008).
El toronjil es rico en derivados polifenólicos, como son los ácidos
hidroxicinámicos (alrededor de 6%) como el ácido rosmarínico, p-cumárico,
clorogénico, cafeico, lo que le confiere características antioxidantes. Otro
compuesto principal es su aceite esencial (0.1 a 0.37%), donde los mayores
constituyentes son los terpenoides como el citral (mezcla de los isómeros
neral y geranial), citronelal, geraniol, nerol y linalool. Otros compuestos de
interés incluyen 0.64% de flavonoides (quercetina, apigenina, luteolina),
taninos y triterpenos ácidos (ácido ursólico y oleanólico). Diferentes estudios
han demostrado variaciones cualitativas del aceite esencial por factores
genéticos y por las condiciones ambientales, duración del día y composición
del suelo (Boon & Smith, 2004; Sánchez et al., 2010; WHO, 2002, Ínce et al.,
2013).
El valor nutricional del toronjil se presenta en la Tabla 2:
Tabla 2. Valor Nuticional del Toronjil (USDA, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía 99 kcal
Agua 70.58 g
Proteína 1.82 g
Grasa Total 0.49 g
Carbohidratos 25.31 g
Calcio 65 mg
Hierro 8.17 mg
Sodio 6 mg
Vitamina C 2.6 mg
2.1.3 USOS DEL TORONJIL
El toronjil tiene numerosas propiedades medicinales, siendo muy conocido
nervioso, combate el insomnio, depresiones, jaquecas nerviosas, histerias y
trastornos provocados por la tensión nerviosa (Cárdenas, 2009). Actúa de
manera eficaz contra afecciones gastrointestinales como indigestiones,
acidez, cólicos; estimula la secreción biliar, ayuda a la digestión, y se
administra como carminativo en casos de dispepsia y meteorismo. Posee
propiedades analgésicas calmando los dolores menstruales así como
dolores estomacales (Muñoz et al., 1999; Fonnegra & Jiménez, 2007;
Cárdenas, 2009). Presenta actividad antibacteriana, antifúngica y sedativa
debida al aceite esencial, así como actividad antiviral atribuido a su
contenido polifenólico sobre herpes simple (Muñoz et al., 1999; Sánchez et
al., 2010).
Se consume en forma de infusión, utilizando sus hojas frescas o secas, para
tratar los trastornos anteriormente mencionados. Adicionalmente, sus hojas
frescas y machacadas se aplican sobre heridas como cicatrizante, ayuda a
desinflamar las contusiones y previene infecciones (Fonnegra & Jiménez,
2007; López, 2008). También se usa en la cocina, para sazonar ensaladas,
salsas, verduras; aromatizar vinagres y bebidas; y en la elaboración y
decoración de postres y tartas (Gonzáles, 2011).
2.2 ORTIGA (
Urtica dioica
)
2.2.1 ORIGEN
La ortiga (Urtica dioica) es una planta originaria de Europa y Asia. Debido a
su facilidad para crecer en una variedad de suelos, está distribuida por todo
el mundo, especialmente en las zonas templadas y con terreno húmedo
(Arango, 2006). Esta hierba terrestre se encuentra en la sierra ecuatoriana y
crece a una altura entre 1800 a 3356 m, en las provincias de Bolívar,
a las orillas de los caminos, carreteras, jardines y lugares baldíos (Sulca,
2010).
2.2.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
La clasificación taxonómica de la ortiga se presenta en la tabla 3:
Tabla 3. Clasificación Taxonómica de la Ortiga (Vibrans, 2009).
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Subclase: Hamamelididae
Orden: Urticales
Familia: Urticaceae
Género: Urtica
Especie: dioca
Nombre científico: Urtica dioica
La ortiga es una planta vivaz herbácea, perenne, dioica, de aspecto tosco
que tiene una altura variable entre 0.5 a 1.5 m de altura. Posee tallos rectos,
cuadrangulares, con estípulas de 5 a 15 mm de largo de color verde-negro, y
están recorridos longitudinalmente por una serie de surcos (López, 2008;
Sulca, 2010). Como se muestra en la Figura 2, sus hojas tienen su borde
aserrado, son puntiagudas, lanceoladas a ovadas, rugosas, de color verde
oscuro, con ápice atenuado, opuestas, de 5 a 15 cm de largo, su base es
redondeada y cuenta con pecíolos de 1 a 3 cm (Sulca, 2010).
Sus flores, de color verde-amarillo, son dioicas, pequeñas y apétalas,
(masculinas o femeninas), con estambres amarillos, casi siempre polinizadas
por el viento. Están dispuestas en racimos de hasta 10 cm, las flores
femeninas tienen su estigma en forma de bolita y se las ve como largos
racimos colgantes, y las flores masculinas tienen cuatro estambres y son las
inflorescencias más cortas (López, 2008; La Patria, 2010; Huerta, 2007).
Figura 2. Planta de Ortiga
Los tallos y las hojas tienen la característica de estar provistos de pelos
urticantes o tricomas glandulares, que se clavan al contacto con la piel e
inyectan un líquido irritante que contiene ácido fórmico, acetilcolina, histamina y serotonina, provocando ronchas y escozor. El “veneno” no es
mortífero pero si muy molestoso y puede alcanzar cierta gravedad si el
contacto con la planta se produce en amplias zonas del cuerpo (López,
2008; Dieter & Ortega, 2011).
Dentro de la composición química de la ortiga se encuentran ácidos
fenólicos como el cafeico (hasta 1.6%), clorogénico (0.5%), neoclorogénico,
ferúlico. Posee también características antioxidantes debido a su contenido
de flavonoides (0.7 a 1.8%) principalmente rutina, isoquercitrina, kaempferol,
llega hasta un 20% incluyendo hierro, azufre, calcio, sílica, potasio y
manganeso. Otros constituyentes importantes son los ácidos orgánicos
como ácetico, butírico, cítrico, fórmico y fumárico. Contiene además taninos,
carotenos, esteroides (betasitosterol), alcaloides (betaína) y una proporción
elevada de clorofila a y b. La raíz contiene mucílagos, esteroides
(betasitosterol, estigmasterol, campesterol), escopoletina, lignanos, taninos
astringentes, monoterpenos y triterpenos (Huerta, 2007; Gómez-Serranillos
et al., 2006).
En la Tabla 4, se detalla el valor nutricional de la ortiga, en donde se
observa que tiene un bajo aporte de calorías.
Tabla 4. Valor Nuticional de la Ortiga (USDA, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía 42 kcal
Agua 87.67 g
Proteína 2.71 g
Grasa Total 0.11 g
Carbohidratos 7.49 g
Calcio 481 mg
Hierro 1.64 mg
Sodio 4 mg
2.2.3 USOS DE LA ORTIGA
Esta planta tiene una gran variedad de aplicaciones medicinales,
cosméticas, alimenticias, entre otras. En el Ecuador la ortiga es muy
conocida pues es utilizada para castigar a delincuentes de pueblos y
imputado, haciéndolo pasar por una humillación pública (Dieter & Ortega,
2011).
Su consumo en forma de infusión favorece la digestión y es considerado un
laxante suave; ayuda a la recuperación y protección del hígado y favorece la
función biliar. Su gran contenido de taninos, especialmente en la raíz, la
convierte en un efectivo antidiarreico (López, 2008; Huerta, 2007). Además,
la infusión de sus hojas se utiliza como diurético en afecciones
genitourinarias como cistitis, uretritis, pielonefritis, oliguria y urolitiasis. Por
sus propiedades diuréticas también es utilizado en el tratamiento de cálculos
en el riñón, gota, artritis, artrosis y reumatismo (López, 2008; Huerta, 2007).
El zumo de la planta fresca tiene una acción hemostática, detiene las
hemorragias y previene el flujo descontrolado de la sangre, se usa para
tratar hemorragias nasales, la hemofilia y los trastornos de la menopausia.
Por su alto contenido de clorofila mejora de la circulación sanguínea y es
utilizada en el tratamiento de la arteriosclerosis (López, 2008; Fonnegra &
Jiménez, 2007; Pamplona, 2006).
La ortiga, al ser consumida como verdura es un alimento muy nutritivo, que
además de tener un buen sabor, ayuda a curar la anemia por su alto
contenido de hierro (Fonnegra & Jiménez, 2007; Pamplona, 2006).
2.3 PAICO (
Chenopodium ambrosiodes
)
2.3.1 ORIGEN
El paico (Chenopodium ambrosiodes), llamado también pazote o epazote, es
una planta originaria de América tropical, pero que ha sido naturalizada en
variedad de climas: cálido, semicálido, semiseco y templado desde el nivel
del mar hasta 3900 msnm, de manera silvestre o cultivada; no es muy
exigente respecto a la calidad del suelo, pero necesita buena luminosidad y
debe ser regada regularmente. Es una planta medicinal y aromática usada
desde tiempos prehispánicos por los indígenas americanos (Arqueta &
Gallardo, 1994).
2.3.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
En la Tabla 5, se detalla la clasificación taxonómica del paico:
Tabla 5. Clasificación Taxonómica del Paico (Soriano, 2009).
Reino: Plantae
División: Tracheobionta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Caryophyllales
Familia: Amaranthaceae
Subfamilia: Chenopodioideae
Género: Chenopodium
Especie: ambrosiodes
Nombre científico: Chenopodium ambrosiodes
Blair y Madrigal (2005) describen al paico como una planta aromática,
perenne, erecta con una altura máxima de 1 metro de altura, con el tallo
pubescente, simple o ramificado. Tiene un olor muy fuerte que para algunas
personas puede llegar a ser desagradable.
Como se observa en la Figura 3, sus hojas son lanceoladas a ovadas y
serradas, de entre 1.7 y 7 cm de longitud y 0.5 a 2.5 cm de ancho; las hojas
glándulas color almíbar, cuneadas en la base, obtusas a atenuadas en el
ápice (Blair & Madrigal, 2005).
Figura 3. Planta de Paico
Posee inflorescencias verdes en panículos terminales densos, cada uno con
cinco sépalos; el cáliz de 3 a 5 segmentos, persistente circunda al fruto; las
semillas son lisas, brillantes café-rojizas a negras y no mayores a 0.8 mm de
longitud (Gómez, 2008).
Dentro de los componentes de esta planta están las saponinas, geraniol,
limoneno, d-alcanfor, p-cimeno, terpineno, mirceno, ácido butírico,
espinasterol, metil silicilato, sulfato y fosfato de magnesio, ureasa, alcaloides
y glicósidos variados. Su aceite esencial contiene hasta un 90% de ascaridol
y pequeñas proporciones ácidos fenólicos como el estragol, timol y
carvacrol. En sus frutos se han encontrado flavonoides como kaempferol,
isoramnetina, quercetina y flavonolglicósidos (Muñoz, 1999; Blair & Madrigal,
2005).
El aceite esencial del paico es un líquido ligeramente amarillo, de
alcanfor, con un sabor ligeramente amargo que se extrae de toda planta,
especialmente de las semillas y frutos, que en grandes dosis es sumamente
tóxico, por lo que no se recomienda usarlo sin prescripción médica (Gómez,
2008).
El valor nutricional del paico se presenta en la Tabla 6:
Tabla 6. Valor Nuticional del Paico (FUNIBER, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía 54 kcal
Proteína 5 g
Grasa Total 1.10 g
Carbohidratos 9.20 g
Fibra 2.10 g
Calcio 459 mg
Hierro 6.30 mg
Vitamina C 34.70 mg
2.3.3 USOS DEL PAICO
El uso del paico con fines medicinales tiene una larga tradición y remonta
tiempos precolombinos por parte de poblaciones nativas de América, que lo utilizaban a manera de infusiones y decocciones de las hojas, flores y raíces.
Esta planta destaca por su efecto antihelmíntico especialmente contra
áscaris, tenia y otros parásitos intestinales, siendo considerado uno de los
mejores vermífugos vegetales por muchos autores (Dieter & Ortega, 2011).
También es útil para tratar padecimientos del aparato digestivo como cólicos,
diarreas, empachos, disentería, indigestión, es usado como tónico estomacal
carminativo. Ayuda a regular la menstruación (Medicamentos Herbarios
Según investigaciones de campo realizadas en varias provincias del país,
esta planta es muy buena para tratar problemas de la piel como granos,
verrugas, sarna, pústulas, hongos, facilitar la cicatrización de heridas. Otra
propiedad muy conocida del paico es ayudar a la mejorar la memoria (Dieter
& Ortega, 2011).
Según Blair y Madrigal (2005) el paico tiene propiedades para curar la
malaria y el paludismo; se usa para aliviar resfríos, tos y asma, como
purgante diurético, hepatoprotector, antinflamatorio, antiemético, antiséptico,
antirreumático y antiartrítico.
Adicionalmente, las hojas del paico se utilizan como ingrediente en sopas
típicas y las semillas sirven de aderezo en la preparación de frijoladas,
debido a su olor es usado como condimento (León, 2009).
2.4 PEREJIL (
Petroselinum sativum
)
2.4.1 ORIGEN
El perejil (Petroselinum sativum) es una planta originaria de Cerdeña y de la
cuenca mediterránea, y de Asia occidental, sin embargo su cultivo se ha
extendido por todo el mundo, pues es muy utilizada como hortaliza por sus
hojas y por sus raíces. Necesita de un suelo ligero, medianamente rico en
materia orgánica, bien provisto de calcio y bien drenado, con luminosidad
media y se adapta a una variedad de climas. También se lo puede cultivar
en macetas para disponer de perejil fresco todo el año (Mendiola &
Montalbán, 2009; Arango, 2006; Fonnegra & Jiménez, 2007).
Es una de las hierbas más conocidas en el mundo gastronómico por su
sabor de las comidas y sus hojas sirven como decoración. Es la base de las
salsas verdes en países de Europa central y América del Sur (Green, 2007).
2.4.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
En la Tabla 7 se especifica la clasificación taxonómica del perejil:
Tabla 7. Clasificación Taxonómica del Perejil (Soriano, 2009).
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Apiales
Familia: Apiaceae
Género: Petroselinum
Especie: sativum
Nombre científico: Petroselinum sativum
El perejil es una planta herbácea, bienal, con una altura que va entre los 30 y
60 cm, aromática, cuenta con una raíz central fusiforme, ramificada por
arriba, blanca o amarillenta, pubescente y cónica (Mendiola & Montalbán,
2009).
Sus hojas son de color verde intenso y brillante como se observa en la
Figura 4, divididas en segmentos bastante anchos, con forma triangular y
pecíolo envainador. Las hojas inferiores son dentadas y tienen segmentos
ovales, y las hojas superiores poseen un limbo formado por tres segmentos
enteros y lanceolados (Fonnegra & Jiménez, 2007; Mendiola & Montalbán,
Figura 4. Planta de Perejil
Las flores son verde-amarillentas o blancas, muy pequeñas y regulares, que
forman umbelas compuestas de pedúnculos largos, con seis a veinte radios
desiguales y umbélulas multifloras (Mendiola & Montalbán, 2009). Sus frutos
son diaquenios ovoides, de color marrón, una vez maduros se dividen en
dos medios frutos arqueados. Cada aquenio contiene una semilla plana
(Restrepo et al., 2005).
Entre los compuestos característicos encontramos flavonoides como apíina,
luteolina, apigenina y algunos glucósidos; además posee cumarinas como
bergapteno, imperatorina, xantotoxina, trioxaleno y angelicina; poliacetilenos
(falcarinol, falcarindiol); furocumarinas: bergapteno, oxipeucedanina,
isoimperatorina; ácido petroselínico, oleorresinas y taninos. Su aceite
esencial (0.3 a 0.7%) está compuesto por apiol, miristicina, y betafelandreno,
sustancias que le confieren propiedades antioxidantes. El perejil es la fuente
más rica en vitamina A y también aporta vitaminas C y E, complejo B, calcio,
hierro, fósforo y azufre; adicionalmente se ha encontrado cantidades
moderadas de ácido oxálico en forma de oxalatos (Arango, 2006; Fonnegra
En la Tabla 8 se presenta el valor nutricional del perejil:
Tabla 8. Valor Nuticional del Perejil (INCAP, 2012).
Valor por cada 100 g
Energía 36 kcal
Agua 87.71 g
Proteína 2.97 g Grasa Total 0.79 g
Carbohidratos 6.33 g
Calcio 138 mg
Hierro 6.20 mg
Sodio 56 mg
Vitamina C 133 mg
2.4.3 USOS DEL PEREJIL
Esta es una planta muy conocida por sus usos en la cocina, es utilizado
ampliamente como condimento, sus hojas son utilizadas para elaborar
aderezos y como saborizante de carnes, embutidos, sopas, salsas y como
sazonador en general, también se le utiliza como elemento decorativo dando
el toque final a los platillos (Reyes et al., 2012).
Además posee propiedades medicinales, la decocción de las hojas y raíz es
muy eficaz como diurético, ayuda a tratar infecciones urinarias y cálculos
renales. Favorece el parto, la menstruación y alivia los cólicos debido a
acción emenagoga en dosis pequeñas, no se recomienda su uso en mujeres
embarazadas ya que en altas dosis es abortivo. Estimula el apetito y la
digestión y actúa como carminativo. Su uso tópico funciona como
antipruriginoso y emoliente, en contusiones, rasguños y picaduras de
consumo excesivo de bebidas alcohólicas (Fonnegra & Jiménez, 2007;
Restrepo et al., 2005).
2.5 HIERBAS SECAS
Las hierbas medicinales y aromáticas normalmente tienen una gran carga
microbiana proveniente del suelo, polvo e insectos propios del medio
ambiente donde son cultivadas, sin embargo esta carga también puede venir
de agua contaminada y material fecal (Wójcik, 2009). Las prácticas actuales
de cultivo, cosecha, procesamiento y almacenamiento, a menudo causan
contaminación adicional. La flora microbiana de muchas especias y hierbas
secas está conformada mayormente por bacterias aerobias formadoras de
esporas y hongos comunes debido a su capacidad para sobrevivir en
materiales secos durante largos períodos. No obstante, también se ha
reportado la presencia de bacterias patógenas, coliformes, mohos
toxigénicos y levaduras (Farkas, 2000).
El secado de hierbas y especias inmediatamente después de la cosecha, es
uno de los principales métodos para el control del crecimiento microbiano, ya que reduce el número de bacterias vegetativas presente, pero también es
considerado como un "punto crítico" y expone a las hierbas al riesgo de
contaminación. Por esta razón, las hierbas secas pueden contener altos
niveles de diferentes grupos de microorganismos, incluyendo bacterias
patógenas y hongos toxigénicos (Wójcik, 2009).
2.5.1 INFUSIONES
Las infusiones comúnmente conocidas como “té de hierbas” son bebidas
preparadas vertiendo agua hirviendo a hojas secas, partes de flores o
entre infusión y té consiste en que se le denomina té a la bebida elaborada
con las hojas y brotes de la planta del té (Camellia sinensis), pero
básicamente un té es una infusión, que puede ser consumida caliente o fría
(Hurtado et al., 2012).
El agua es el medio ideal para extraer la mayor parte de los fitocompuestos,
por ser el disolvente universal por excelencia. Por esta razón, las infusiones
son la mejor opción para extraer gran cantidad de sustancias activas de las
partes delicadas de las plantas como hojas y flores, con muy poca alteración
de su estructura química, conservando así sus propiedades al máximo. Esto
se debe a que no se somete a las plantas a un proceso de ebullición, lo que
evita que se pierdan o evaporen algunos principios activos (Pamplona,
2006).
Las plantas aromáticas brindan innumerables cualidades a la hora de
preparar una infusión, deleitando los sentidos con un agradable aroma y
sabor, además poseen propiedades medicinales ayudando al buen
funcionamiento del organismo, ya que contienen principios activos que
varían en función de la especie y del momento de maduración de las
mismas. Muchos de estos compuestos actúan como antioxidantes
protegiendo a las células del daño oxidativo, causante del envejecimiento
celular (Boxler, 2009).
2.6 RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
La luz ultravioleta es una radiación no ionizante, con una longitud de onda
que va de 100 a 400 nm y que se subdivide en 3 rangos:
UV-A, (onda larga) tiene una longitud de onda entre 315 y 400 nm,
provoca cambios en la piel, resultando en un bronceado leve
UV-B, (onda media) abarca longitudes de onda entre 280 y 315 nm,
puede causar quemaduras y, finalmente, puede inducir el cáncer de
piel.
UV-C, (onda corta) su longitud de onda va de 200 a 280 nm, es
absorbido por el ARN, ADN y proteínas, y puede dar lugar a
mutaciones en las células, cáncer o muerte celular (Bolton & Cotton,
2008).
En la Figura 5 se muestra el espectro electromagnético y los rangos en que
se divide la luz ultravioleta:
Figura 5. Espectro electromagnético (Rivera-Pastrana et al., 2007)
2.6.1 IRRADIACIÓN UV-C
Es un tratamiento poscosecha suave, que está siendo utilizado para
prolongar la vida útil de frutas y hortalizas enteras y cortadas, pues aplicando
dosis bajas de radiación se observa un efecto benéfico en cuanto a su
calidad, preservándola, además activa los mecanismos de defensa del
Por su efecto germicida, la radiación UV-C ha sido utilizada en diversos
alimentos así como en superficies inertes, como un método de desinfección
superficial a temperatura ambiente que no deja residuos en el producto, no
afecta a las características sensoriales (sabor y aroma) y no favorece los
procesos deteriorativos (Rivera-Pastrana et al., 2007).
Cabe resaltar que la sensibilidad de los tejidos vegetales a la radiación UV-C
varía dependiendo del genotipo y en ocasiones las dosis altas pueden
favorecer el oscurecimiento superficial del tejido y la oxidación de
compuestos bioactivos como fenoles, vitamina C y carotenoides
(González-Aguilar et al., 2001), por esta razón que se usan dosis bajas para evitar
estos problemas.
La eficacia de la desinfección proporcionada por la irradiación UV-C está
directamente relacionada con la dosis aplicada, la cual es el producto entre
la intensidad de la radiación expresada como energía por unidad de área y el
tiempo de contacto con la luz UV en segundos. Altas intensidades durante
un breve período de tiempo o bajas intensidades durante un período de
tiempo prolongado son prácticamente intercambiables y casi equivalentes en
cuanto a eficacia de la desinfección. La dosis como magnitud determinante
se indica en µW*s/cm² y con frecuencia también en J/m² (Sterilair, 2013)
2.6.2 ACCIÓN GERMICIDA
El pico máximo de emisión de la radiación UV-C es a 254 nm, y es
justamente en esta longitud de onda donde existe mayor acción germicida,
inactivando bacterias y virus (Artés & Allende, 2005). Este mecanismo de
inactivación se da por la transformación fotoquímica de las bases pirimidinas
en el ADN de los microorganismos; éstas se dimerizan distorsionando la
doble hélice del ADN, volviéndolo inutilizable para los procesos biológicos
como el mantenimiento del metabolismo o la replicación celular. Las células
las células que fueron dañadas subletalmente suelen sufrir mutaciones
(Lado & Yousef, 2002).
Según la mayoría de estudios realizados la composición química y
ordenamiento estructural propios del alimento, juegan un papel importante
en el daño causado por la radiación UV-C en el ADN de los
microorganismos, ya que dosis similares de UV-C tienen efectos diferentes
en el crecimiento de una misma especie microbiana (Shama et al., 2005). Es
por esta razón que resulta relevante la evaluación de esta tecnología en
cada producto en particular y así poder definir las condiciones óptimas de
aplicación y los posibles cambios en la calidad del producto.
2.6.3 EFECTO HÓRMICO
Luckey (1991) propuso un mecanismo para la hormesis en la que sugirió que
las dosis bajas de la radiación UV podrían infligir daños reparables al ADN y
que este ligero traumatismo activaría los mecanismos de reparación de daño
en el ADN inducido por radiación. Esto sugiere que la radiación subletal
puede estimular procesos vitales dentro de las células y crear un cambio
positivo en la homeostasis de una planta. Según Shama & Alserson (2005),
hormesis es la aplicación de agentes potencialmente dañinos en dosis bajas
a organismos vivos generando cierto estrés con el fin de provocar respuestas, ya sean positivas o negativas. Es una respuesta adaptativa con
características diferenciales por la relación dosis-respuesta y puede ser
inducida por acción directa o por una sobre-estimulación a bajas dosis
(Calabrese & Baldwin, 2002).
La radiación UV-C ha tenido un efecto positivo en el aumento de las
propiedades nutracéuticas en frutas y hortalizas, así como en la síntesis de
compuestos que actúan con los mecanismos de defensa de plantas
expuestas a estrés (Cisneros-Zevallos, 2003), la exposición a dosis bajas
(fenoles, flavonoides y poliaminas) y retrasar los procesos de maduración y
senescencia (Nigro et al., 1998; Erkan et al., 2001; González-Aguilar, 2005).
La Tabla 9 muestra un resumen con las ventajas y desventajas de la
aplicación de la radiación UV-C:
Tabla 9. Ventajas y desventajas de la radiación UV-C (Domínguez & Parzanese, 2011)
RADIACIÓN UV-C
VENTAJAS DESVENTAJAS
Es una tecnología eficiente para la
inactivación de muchos
microorganismos
Tiene poca penetración en líquidos
no transparentes y en sólidos la
irradiación es únicamente
superficial
No provoca alteraciones
organolépticas en la mayoría de
alimentos
Los organismos protegidos por
sólidos (partículas, polvo o
cubiertas) no son afectados
No produce residuos químicos ni radiaciones
No hay una capacidad de desinfección residual
La desinfección es muy rápida, son
necesarios muy pocos minutos
La exposición prolongada a
irradiación UV-C puede dañar la
vista y causar quemaduras.
Es una tecnología de bajo costo y
mantenimiento
La lámpara o el equipo se debe
colocar tan cerca como sea posible
al producto a tratar
El equipo es fácil de operar y la
técnica es de fácil aplicación a
diversos productos alimenticios
líquidos y sólidos
Los microorganismos pueden
reparar los efectos destructivos de
la radiación UV mediante
foto-reactivación o, en ausencia de
radiación, mediante reparación en
2.7 ANTIOXIDANTES
2.7.1 RADICALES LIBRES
La mayoría de células y organismos realizan oxidaciones para obtener
energía y realizar sus funciones vitales, generando radicales libres (Montero,
1996; Quintanar & Calderón, 2009). Estos radicales libres del oxígeno tienen
una función fisiológica en el organismo (Venereo, 2002).
Si bien las reacciones de oxidación son imprescindibles para los procesos
metabólicos y las funciones del organismo, los radicales libres generados
tienen un efecto tóxico y si no son correctamente neutralizados o existe una
mayor producción con relación a los mecanismos de defensa que poseen las
células pueden causar un daño irremediable, que si es muy extenso puede
llevar a la muerte celular (Venereo, 2002; García et al.,2001).
Los radicales libres son moléculas que tienen uno o más electrones
desapareados en sus orbitales externos y buscan captar electrones de
moléculas estables (biomoléculas), oxidándolas para lograr su estabilidad
electroquímica, convirtiendo a su vez a estas moléculas en radicales libres, y
generando así una reacción en cadena (Venereo, 2002; Quintanar &
Calderón, 2009).
Además de los radicales libres, existen moléculas oxidantes altamente
reactivas resultado de la reducción parcial del oxígeno comúnmente
conocidas como EROS o especies reactivas del oxígeno, estas son:
Radical Hidroxilo (OH)+
Anión superóxido (O2)
Oxígeno Singlete (1O2)
Hidroperoxilo (HO2)
Ozono (O3)
Oxígeno Nítrico (NO)
Peróxido (ROO) (Venereo, 2002).
De todas las EROS, el radical hidroxilo es la más dañina, actuando sobre
todo tipo de biomoléculas: en los lípidos provoca peroxidación lipídica de las
membranas, en las proteínas causa inactivación enzimática y en el ADN
genera mutaciones (Montero, 1996).
En condiciones normales, en las células y en los organismos existe un
equilibrio entre la cantidad de radicales libres producidos incluyendo a las
especies reactivas con la cantidad de sustancias antioxidantes generadas;
de ese modo, la toxicidad de la oxidación es limitada, siendo este daño
limitado en parte el causante del envejecimiento natural que presenta todo
organismo (Quintanar & Calderón, 2009).
Sin embargo, al presentarse un desequilibrio entre la agresión oxidativa y la
eficiencia de los sistemas amortiguadores antioxidantes, producido ya sea
por una mayor producción de EROS o por una deficiencia de sustancias
antioxidantes, esta condición es conocida como estrés oxidativo, que lleva a
una variedad de cambios fisiológicos y bioquímicos que ocasionan el
deterioro y muerte celular (Montero, 1996).
2.7.2 SISTEMA DE DEFENSA ANTIOXIDANTE
Las células poseen un mecanismo de defensa que consiste en una serie de
sustancias que previenen o retardan significativamente el daño causados por
la oxidación de biomoléculas; estas sustancias son conocidas como
antioxidantes y pueden ser exógenos, que son incorporados al organismo
por medio de los alimentos; y endógenos, que son sintetizados por las
La función de los antioxidantes es proteger al organismo de la acción de los
radicales libres, responsables del envejecimiento celular y de algunas
enfermedades, entre ellas el cáncer; éstos retrasan el proceso de
envejecimiento combatiendo la degeneración y muerte de las células
(Gutiérrez et al., 2007).
El mecanismo de acción de los antioxidantes no enzimáticos es ceder sus
electrones a los radicales libres, oxidándose y de esta manera debilitan su
acción convirtiéndolos en radicales libres no tóxicos; es por esto que su
reposición debe ser continua, a través del consumo de nutrientes que los
contengan (Venereo, 2002; Mayor-Oxilia, 2010; Quintanar & Calderón,
2009).
En cambio, el modo en que actúan los antioxidantes enzimáticos es
catalizando o acelerando las reacciones químicas que utilizan sustratos que
reaccionan con los radicales libres (García et al., 2001; Mayor-Oxilia, 2010).
También existen enzimas que regeneran sustratos o cosustratos
reduciéndolos nuevamente y de esta manera devolverles su función
antioxidante con lo que se evitarán futuras oxidaciones, como es el caso de
la vitamina E.
2.7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS ANTIOXIDANTES
En la Tabla 10, se detalla la clasificación de los antioxidantes según su
origen. Algunos autores colocan dentro de la clasificación de antioxidantes a
los oligoelementos cobre, manganeso, zinc, hierro y selenio ya que actúan
como cofactores de las enzimas antioxidantes, pero también son capaces de
ejercer funciones antioxidantes de manera independiente (Criado & Moya,
Tabla 10. Clasificación de los antioxidantes según su origen (Venereo, 2002)
EXÓGENOS ENDÓGENOS
ENZIMÁTICOS
ENDÓGENOS NO ENZIMÁTICOS
Vitamina E Superóxido Dismutasa
(SOD) Glutatión
Vitamina C Catalasa (CAT) Coenzima Q
Betacarotenos Glutatión Peroxidasa (GPx) Ácido Tioctico
Flavonoides
Licopenos
La incapacidad del cuerpo humano para neutralizar por sí solo a los
radicales libres a los que está expuesto diariamente, obliga al hombre a
recurrir a alimentos con propiedades antioxidantes provenientes de
fitonutrientes como las vitaminas C y E, carotenoides, licopenos, flavonoides
(incluyendo flavonas, isoflavonas, flavononas, antocianinas y catequinas),
todos estos son fuertes antioxidantes y contribuyen significativamente a la
capacidad antioxidante total (Gutiérrez et al., 2007).
2.7.4 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL
Para combatir el daño oxidativo, el organismo y las células cuentan con un
sistema amortiguador antioxidante muy completo formado por numerosos
mecanismos antioxidantes específicos, esto se debe a que debe hacer frente
a la variedad de formas de radicales libres y especies reactivas (Quintanar &
Calderón, 2009).
Todo este sistema amortiguador antioxidante puede ser evaluado
sería la respuesta antioxidante en conjunto ante agresiones oxidativas. La
evaluación va a depender del fluido, tejido o célula que se desee estudiar,
pues cada ambiente posee sistemas antioxidantes y una conjunción o
integración diferentes (Quintanar & Calderón, 2009).
Si se realiza una medición de los antioxidantes individuales por separado,
ésta no permitirá conocer con certeza la capacidad antioxidante total de una
preparación, compuesto o de un fluido biológico, esto se debe a los efectos
sinérgicos que puedan establecerse entre los antioxidantes presentes en él
(Gutiérrez et al., 2007).
Se han desarrollado algunos métodos con los que se puede determinar la
capacidad antioxidante total, siendo todos métodos de inhibición, donde se
usa una especie generadora de radicales libres o iniciador y una sustancia
que detecta a estas especies (monitora). La actividad antioxidante de la
muestra añadida inhibe directa o indirectamente el poder oxidante de una
molécula estándar determinada (iniciador) (Gutiérrez et al., 2007). Al ser
oxidada la molécula monitora por un radical libre inducido sufre una
modificación como: cambio de color, emisión de luz fluorescente o
electricidad o se puede detectar por sus productos. La capacidad
antioxidante se mide cuando al colocar la muestra a evaluar, la molécula
monitora se oxida y con ello el parámetro modificado, se realiza una comparación de la intensidad de la inhibición de la modificación en las
mismas condiciones con un antioxidante de potencia conocida como trolox y
así se obtienen los equivalentes de la capacidad antioxidante (Quintanar &
Calderón, 2009).
2.8 POLIFENOLES
Según Quiñones, Miguel y Aleixandre (2012), los polifenoles son el grupo
metabolismo secundario de las plantas que se caracterizan por presentar
una estructura molecular que incluye la presencia de uno o varios anillos
fenólicos. Los polifenoles participan en las funciones fisiológicas vegetales,
en las funciones de defensa ante situaciones de estrés (estímulos diversos:
luminosos, hídricos, entre otros), en funciones de protección al ataque de
patógenos o herbívoros y también son pigmentos que atraen a los
polinizadores (Arranz, 2010). Su importancia biológica para la salud humana
se debe a que muchos polifenoles tienen la capacidad de captar radicales
libres, confiriéndoles actividad antioxidante, lo que está relacionado con la
prevención de enfermedades cardiovasculares y el cáncer; además algunos
polifenoles como las isoflavonas, los lignanos y el estilbeno poseen una
actividad estrogénica, lo que supone que pueden ayudar en la prevención de
los síntomas de la menopausia y la osteoporosis (Tomás-Barberán, 2003).
Existen factores que afectan al contenido cualitativo y cuantitativo de
polifenoles en los alimentos, influyendo sobre su distribución. Estos factores
pueden ser intrínsecos, de origen genético, que llevan a que la composición
de estas sustancias sea distinta entre variedades de un mismo producto;
también influyen el contenido y la actividad de las enzimas oxidativas
presentes en las distintas variedades. Así mismo, pueden influir factores
extrínsecos al vegetal, relacionados a las circunstancias de cultivo, las
condiciones de conservación poscosecha, el grado de iluminación e irradiación de las plantas y la temperatura de cultivo (Tomás-Barberán,
2003).
2.8.1 CLASIFICACIÓN DE LOS POLIFENOLES
Flavonoides: Están formados por dos anillos aromáticos unidos por
un heterociclo oxigenado y que dependiendo del grado de
o Flavonoles
o Flavonas
o Flavanonas
o Isoflavonas
o Antiocianidinas
o Flavanoles
No Flavonoides: Contienen un anillo aromático con diferentes grupos
funcionales, y que pueden estar formando ésteres con los ácidos
orgánicos (Quiñones, Miguel & Aleixandre, 2012).
o Acidos fenólicos
Derivados del ácido hidroxibenzoico
Derivados del ácido hidroxicinámco
o Estilbenos
o Lignanos
o Alcoholes Fenólicos
Frutas como manzana, fresa, uva, arándano, ciruelas y asimismo verduras y
hortalizas como berenjena, tomate, apio, pimientos, entre otras, son
principalmente las fuentes mayoritarias de polifenoles en la dieta humana.
Otras fuentes de polifenoles son bebidas como el vino, té e infusiones de
hierbas aromáticas como menta, toronjil, cedrón, hierbaluisa, manzanilla,
perejil, entre otras. (Tomás-Barberán, 2003; Quiñones, Miguel & Aleixandre,
2012; Boxler, 2009).
3. METODOLOGÍA
3.1 MATERIAL VEGETAL
La muestra fue proporcionada por la microempresa Sumak Jambina, situada
en Cotacachi, provincia de Imbabura. Las hierbas fueron secadas en un
deshidratador industrial bajo criterios de humedad y temperatura
determinados por la empresa, y almacenadas en recipientes con protección
de la luz. Se tomaron muestras aleatorias de toronjil (Melissa officinalis),
ortiga (Urtica dioica), perejil (Petroselinum sativum) y paico (Chenopodium
ambrosioides) por separado en envases herméticos, para realizar los
diferentes análisis. Fueron analizados dos lotes: uno cosechado y analizado
en Octubre del 2012 y otro fue almacenado 5 meses en un lugar fresco y
seco a temperatura ambiente y analizado en Marzo del 2013.
3.1.1 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Las muestras secas de toronjil, paico, ortiga y perejil, incluyendo sus tallos,
fueron trituradas por separado en un molinillo de marca Peabody modelo
PE-MC9103. Posteriormente fueron pesadas de acuerdo a la formulación
proporcionada por la empresa, el proceso se detalla en el Anexo I.
3.1.2 TRATAMIENTO CON LUZ UV-C Y SELECCIÓN DE DOSIS ÓPTIMA
Cada lote fue dividido en cuatro partes: una control (no irradiada) y tres
tratadas con dosis diferentes: 2.3, 4.1 y 6.5 kJ/m2. Las muestras fueron
sometidas a radiación en una cámara, dotada de cuatro lámparas UV-C
radiómetro marca UVP modelo UVX, para medir la intensidad de la
radiación, como se observa en el Anexo II.
Para asegurar una exposición uniforme en toda la muestra de hierbas, se
utilizó un agitador magnético marca Corning modelo PC-620D, que se
muestra en el Anexo III.
Se analizó el efecto de las diferentes dosis de radiación sobre la flora nativa
de la mezcla de hierbas y se determinó la capacidad antioxidante y
contenido de polifenoles.
La dosis óptima de radiación UV-C se seleccionó en base a los resultados
obtenidos en la determinación del contenido de polifenoles y de la capacidad
antioxidante. Una vez seleccionada la dosis se analizó la cuantificación de
capacidad antioxidante y contenido de polifenoles en el té de hierbas.
3.1.3 PREPARACIÓN DEL TÉ DE HIERBAS
Se pesó 1 g de la mezcla de hierbas, se agregó 240 ml de agua hirviendo,
se dejó reposar durante 5 minutos y se filtró con papel filtro común. Debido a
su rápida oxidación, el té obtenido fue analizado inmediatamente de ser
preparado. Con este extracto acuoso se realizó el análisis de capacidad
antioxidante total y de polifenoles con la dosis seleccionada. En el Anexo V
se detalla el proceso de elaboración del té.
3.2 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Se tomaron 10 g de mezcla para té y se homogenizaron en frascos de vidrio