DETERMINACIÓN DE CAROTENOIDES Y CLOROFILA EN FRUTOS DE CUATRO VARIEDADES DE CHILE

(Capsicum sp)

RESUMEN:

La importancia del chile (Capsicum sp.) es por su amplia distribución, gran diversidad de tipos de chiles cultivados y silvestres, y los diversos usos que se le da a los frutos. Es una fuente excelente de colorantes naturales, vitaminas y minerales que representan una importante materia prima en la elaboración de alimentos y en la industria. El objetivo del presente estudio fue cuantificar el contenido del color extractable, clorofila total, y β, y carotenoides de los grupos rojos (R) y amarillonaranja (A) en cuatro variedades de chile (Capsicum sp.). La determinación de carotenos y clorofilas se realizó por dos métodos de extracción y la determinación de color extractable por el método ASTA 20-1. El mayor contenido de clorofila total así como el de sus componentes y β se presentan en la muestra seca de chile chilaca después de 4h de extracción. La mayor concentración de carotenoides totales y grupos carotenoides (R) y (A) se obtuvo en la muestra fresca de chile habanero después de una hora de extracción. En la variedad habanero en muestra fresca se presentó el mayor contenido de unidades ASTA y en las muestras secas el mayor contenido de estas se obtuvo en la variedad de chile chilaca.

INTRODUCCIÓN:

En México, la importancia económica del chile (Capsicum sp.) es evidente por su amplia distribución y los diversos usos que se da a los frutos. El interés por este cultivo se ha incrementado por la presencia de otros compuestos, conocidos como fitoquímicos, que tienen un efecto benéfico sobre la salud humana (GuzmánMaldonado y Paredes-López, 1998). Dentro de este grupo de compuestos se encuentran los ácidos fenólicos, de los cuales se sabe que reducen el riesgo de contraer cáncer, problemas cardiovasculares y otras enfermedades crónico degenerativas (Dillard y German, 2000). Los frutos de Capsicum se han utilizado en forma de concentrados, oleorresinas y como especias en colorantes alimenticios. Los frutos presentan carotenoides, como ceto-carotenoides, capsantina, capsorubina contribuyendo a la coloración roja del fruto (Philip et al., 1971), mientras que β-caroteno, zeaxantina, luteína y β- criptoxantina son responsables del color amarillo-naranja. Los pigmentos y precursores de color de frutas y hortalizas desde el punto de vista químico, pertenecen a la familia de los terpenos, es decir están formados por unidades de isopreno y su biosíntesis se produce a partir de isopentil pirofosfato. La clorofila ayuda a la

fijación del hierro en casos de anemia, la clorofila y la clorofilina poseen actividad antimutagénica y anticarcinogénica, posee acción antioxidante, nutre y fortalece el sistema circulatorio e intestinal, tiene actividad desintoxicante contra metales pesados, aflatoxinas, acción deodorizante (ayuda a neutralizar el olor corporal) (Breinholt et al. 1995, Chermonosky et al. 1999). Desde el punto de vista de la tecnología de los alimentos, el interés por clorofilas se centra en las reacciones poscocecha que degradan a estos pigmentos, incluso los que ocurren durante el procesamiento y almacenamiento. Paralelamente se reconoce que la clorofila tiene efectos sobre la salud, tales como la reducción de algún tipo de tumores en animales de laboratorio. Existen varias clorofilas reportadas, las clorofilas y β están presentes en el tejido fotosintético en una relación 3:1. Las clorofilas se emplean poco como aditivos alimentarios, con excepción de algunas gomas de mascar y pastillas, junto con sales cúpricas. En estados Unidos se emplean como aditivos a través del uso de jugos de vegetales. De acuerdo con Almeda et al. (1991), el contenido total de carotenoides en el fruto varia de acuerdo al tipo de cultivar, estado de madurez y condiciones de crecimiento. Además, la temperatura, iluminación y tiempo de secado para almacenar y/o elaborar subproductos pueden generar incrementos o decrementos en la concentración de los carotenoides (Gómez-Ladron y Pardo-González, 1996). Los procesos de secado, fabricación y extracción de pigmentos deben estar eventualmente resueltos para evitar pérdidas de color y conservar en forma más natural estos pigmentos (Minguez-Mosquera et al., 1994). Hornero-Méndez et al. (2002), determinó el contenido de carotenoides en el chile pimiento cv. MA1, reportando 12607.58 mg.kg-1 de peso fresco. Por otra parte Arjona et al. (2003), reportaron valores de 150 y 214 unidades ASTA en carotenoides de pimentón (Capsicum annuum) var. trompa de elefante., superando el valor mínimo exigido por la Federal Specification que es de 120 unidades, además observaron que la materia prima influye en el contenido total de carotenoides.

El conocer el contenido de pigmentos en frutos frescos y secos, es de gran importancia ya que debido a los efectos antitumorales que se le atribuyen a los pigmentos podrá recomendarse su consumo. Por lo que el objetivo del presente estudio fue cuantificar el contenido del color extractable, clorofila y β, y carotenoides rojos (R) y amarillo-naranja (A) en cuatro variedades de chile (Capsicum sp.).

METODOLOGIA:

Material biológico y procesamiento de muestras

Se obtuvieron 200 g de frutos frescos de chile de cada una de las variedades (serrano, habanero, chilaca y jalapeño) y se refrigeraron a 5ºC por 24 horas. Posteriormente, los frutos se desinfectaron con cloro 10% v/v y se enjuagaron con agua destilada, se desvenaron y se eliminó la semilla.

Una vez eliminadas las semillas se dividieron las muestras en partes iguales, una de las cuales se refrigeró hasta su posterior uso (muestra fresca) y la otra se colocó en papel aluminio para efectuar el secado de las muestras el cual se realizó en un horno eléctrico durante tres días a 60oC. Determinación de color extractable, carotenos y clorofilas Las muestras frescas y secas de cada una de las variedades fueron sometidas a dos métodos de extracción:

Método de extracción 1. Se colocaron 0.5g de cada muestra (fresca y seca) por variedad en seis repeticiones, se colocaron en vasos de precipitado de 100mL, se agregaron 50mL de acetona y se agitaron durante 4 h; se filtró dos veces con papel Whatman No. 4, a la muestra se le adicionaron otros 50mL de acetona y se agitaron nuevamente (estos pasos podrán repetirse hasta obtener la decoloración total de la muestra). El volumen total de acetona fue de 100mL.

Método de extracción 2. Se tomaron 0.5g de cada una de las muestras y se molieron en mortero evitando la incidencia de luz, el polvo así obtenido se transfirió a un vaso de precipitado de 200mL y se adicionaron 400mL de acetona y se mantuvieron en reposo durante 1h, posteriormente se filtró dos veces en papel Whatman No. 4 y se aforó a 100mL con acetona.

La determinación de color extractable se realizó por el método ASTA 20-1 (Anónimo, 1986) para lo cual se tomaron 5mL de la solución final y se determinó por seis repeticiones la absorbancia a 460nm en un espectrofotómetro (Spectrphotometer BioMate TM 3). Éste se determinó solamente de las muestras procesadas por el método1. A partir de las soluciones obtenidas mediante los métodos de extracción 1 y 2, se tomaron 5mL de cada una de las muestras y se realizaron lecturas de absorbancia en el espectrofotómetro a diferentes longitudes de onda; 648nm-663nm para clorofila (Godwing, 1976), 480nm-750nm para carotenos totales (Strickland & Parsons, 1972; Britton, 1985), 450nm-508nm para carotenos amarillos y rojos respectivamente (Fekete et al., 1976; Haspel-Horvatovic y Horickova, 1976). Los resultados obtenidos fueron analizados mediante un Análisis de Varianza para detectar diferencias significativas entre las variedades, y mediante comparación múltiple de medias (Tukey).

RESULTADOS Y DISCUSION:

En relación al contenido de pigmentos en frutos de cuatro variedades de chile (Capsicum annuum L.) se encontró con base en el Análisis de Varianza, que existen diferencias altamente significativas (P<0.01) entre variedades y entre tratamientos, así como en la interacción de las diferentes fuentes de variación, demostrándose una amplia variabilidad. En cuanto a la clorofila el más alto contenido de este pigmento se presento en las muestras secas de los frutos de la variedad chilaca independientemente del tiempo de extracción, alcanzado valores de hasta 8.34mg/g de muestra. Por otra parte en las muestras secas de chile habanero se registraron los valores mas bajo con 0.3mg/g (Figura 1). En cuanto a los resultados obtenidos de clorofila y β se reporta que para ambos métodos la muestra de chile chilaca (tanto muestra fresca, como seca) presentan valores relativamente altos comparados con los demás variedades evaluadas. Respecto al contenido de carotenoides totales en las muestras de las cuatro variedades se encontró que la mayor concentración se presenta en las muestras frescas de los frutos de habanero registrándose 93.25g/L cuando el tiempo de extracción en acetona fue de 1h, cuyo contenido se incrementó a 116.92g/L cuando el tiempo de extracción fue de 4h. Este comportamiento se observó también en la muestras de las variedades de chilaca y jalapeño. De manera general se observa un drástico decremento en este pigmento cuando los frutos fueron deshidratados a 60oC durante 72h (Figura 2). El contenido de grupos carotenoides reporta que para ambos grupos (A y R) las muestras frescas de chile habanero del método de extracción 2 (1h) registran una mayor cantidad de grupos carotenoides en relación a las demás variedades estudiadas (Tabla 1). Para el color extractable, se reporta un alto índice de 35.05 unidades ASTA para muestra fresca de chile habanero, mientras que la muestra seca de chile chilaca da como reportado 22.49 unidades ASTA, esta misma tendencia se observa para la muestra seca de chile serrano dando 2.65 unidades ASTA por encima de su contraparte fresca.

CONCLUSIONES:

El mayor contenido de clorofila total así como el de sus componentes y β se presentan en la muestra seca de chile chilaca del primer método (4h). El contenido de carotenoides totales y grupos carotenoides se obtuvo la mayor cantidad de la variedad chile habanero muestra fresca del segundo método de extracción (1h). La variedad chile habanero en muestra fresca presentó el mayor contenido de unidades ASTA, en cambio por parte de la muestra seca el mayor contenido de unidades ASTA lo obtuvieron la variedad de chile chilaca (uso del método de extracción 1, 4h).

REFERENCIAS:

Almeda, L.; Lopez-Roca, J.M.; Candela, M.E.; Alcazar, M.D.. 1991. Carotenoid composition of new cultivars of red pepper for paprika. J. Agric. Food Chem. 39:1606-1609.

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