TRABAJOS CIENTIFICOS
Plantas medicinales, aromáticas y tintóreas.
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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
VIII REUNIÓN TÉCNICA NACIONAL SOBRE ESPECIES Y PRODUCTOS AROMÁTICOS Y MEDICINALES - Castelar (Buenos Aires) - 18 y 19 de Octubre 1990
Volumen XI - 1993 - pág 171 a 181.ESTUDIO DE ESENCIAS "TIPO EUCALIPTOL" OBTENIDAS DE ALGUNAS ESPECIES DE Eucalyptus DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Arnaldo L. Bandoni*, Miguel A. Juárez, ** Isaac Mizrahi **** Doctor en Farmacia. ENYS S.A. Martínez, Provincia de Buenos Aires.
** Técnico Químico, *** Doctor en Química, ambos del Laboratorio de Plantas Aromáticas. Instituto de Recursos Biológicos. Centro de Investigaciones de Recursos Naturales. INTA. Castelar. Provincia de Buenos Aires
RESUMEN
Se efectuó un análisis comparativo de la composición de las esencias obtenidas de ejemplares de: Eucalyptus globulus, E. cinerea, E. fruticetorum, E. sideroxylon y E. viminalis de Castelar, mediante la cromatografía en fase gaseosa (CG), espectroscopia infrarroja (IR), análisis fisicoquímico y sus características organolépticas. Se determinaron los rendimientos de esencia por el método de destilación en agua. Se destacaron por su calidad y contenido de eucaliptol (superior a 79%) las tres últimas especies mencionadas, lo cual indicaría que podrían ser utilizadas como fuente de obtención de esencias de eucalipto medicinal y de eucaliptol, producida actualmente en el país exclusivamente del E. globulus.
SUMMARY
A comparative analysis of the essential oils from E. globulus, E. cinerea, E. fruticetorum, E. sideroxylon, and E. viminalis from Castelar (Province of Buenos Aires) was done by GC, IR, physicochemical analysis and organoleptic characteristics. The rate of essential oil had been determinated by classic laboratory distillation. The three last species were the most promisory one in quality and yield of eucalyptol (upper to 79%). This could suggest their future explotation as source of essential oil and eucalyptol, now produced in our country only from E. globulus.
INTRODUCCIÓN
Las esencias de eucalipto "tipo eucaliptol" o medicinales son muy utilizadas en la industria cosmética, alimenticia, farmacéutica y perfumística, principalmente en pastas dentífricas, desodorantes, confituras, perfumes, para aromatizar productos industriales y en la obtención de eucaliptol empleado en productos farmacéuticos y alimenticios (2, 3, 6).
La producción mundial de estas esencias, obtenidas de varias especies, fue estimada en 1984 en 1400 ton. Los principales países productores en ese ario fueron Portugal y Sudáfrica, con 400 ton. cada uno, España (250 ton.), China (100 ton.), Brasil (70 ton.), Australia (60 ton.), India (60 ton.) y Paraguay (30 ton.) (13).
En nuestro país las esencias de tipo eucaliptol se obtienen exclusivamente de las hojas del E. globulus, como subproducto de la industria maderera. La principal región de producción es el sudeste de la provincia de Buenos Aires, destacándose la zona de Quequén, Necochea, Mar del Plata, Lobería, Miramar, Balcarce y Tres Arroyos (1, 16).
La producción nacional de esta esencia ha sido estimada en el período 1978/79 en 20 ton. anuales, habiéndose producido posteriormente una disminución por condiciones económicas adversas, siendo de unas 10 ton. en el peíodo 1986/87 (11, 12, 16). En la actualidad la producción se estima unas 10 a 15 ton. anuales.
La calidad de la esencia nacional es regular, dado su bajo contenido de cineol comprendido entre 50 y 65%. Por este motivo en distintos congresos y jornadas nacionales organizados por SAIPA e INTA, se ha mencionado la necesidad de introducir otras especies de Eucaliptos que se destacarán por el mayor contenido de cineol en sus esencias, como E. fruticetorum, E. radiata var. australiana, E. dives var. C. y el E. smithii (3, 14).
Se ha indicado además que en Australia un importante porcentaje de las esencias de tipo eucaliptol se obtienen de otras especies de Eucalyptus, entre ellos E. sideroxylon (flor rosada) y E. leucoxylon (19). En otros casos se ha señalado la posibilidad de utilizar el E. viminalis o el E. cinerea con la misma finalidad (4, 18, 21).
El objetivo del presente trabajo ha sido estudiar en forma comparativa la composición de las esencias "tipo eucaliptol" obtenidas de E. globulus, E. fruticetorum (introducido por el INTA en años anteriores) y otras especies de Eucalyptus como el E. sideroxylon (flor rosada), E. viminalis y E. cinerea existentes en la provincia de Buenos Aires, con miras a determinar la posibilidad de su explotación como una fuente adicional de obtención de esencias de eucalipto medicinal y de cineol en el país.
Además, establecer las principales diferencias en la composición de las esencias obtenidas de estas 5 especies y su comparación con el comportamiento de las mismas en otros países productores y con estudios efectuados con anterioridad en el país.
PARTE EXPERIMENTAL
Las esencias de las cinco especies fueron obtenidas en forma similar, por el método de destilación en agua empleando una trampa tipo Clevenger (17). Se determinaron los rendimientos de esencia sobre el peso fresco y oreado del material vegetal, constituido por hojas solamente. En E. globulus, se estudiaron hojas jóvenes y adultas de individuos de Castelar y esencias comerciales producidas en el sudeste del a provincia de Buenos Aires. En E. cinerea y E. sideroxylon se analizaron distintos ejemplares de Castelar y en E. fruticetorum los seleccionados en años anteriores en Castelar, de una introducción efectuada de Australia por el INTA (14, 15). En E. viminalis se estudió material proveniente de una explotación comercial de Ramallo (Buenos Aires).
Las esencias fueron analizadas según las normas IRAM-SAIPA de E. globulus (9, 10). Se realizó el estudio por IR clásico y diferencial y por CG, efectuándose también su evaluación olfativa.
Los IR aislados fueron obtenidos mediante un equipo Perkin Elmer 467, con celdas de cloruro de sodio de 0,015 mm de espesor, mientras que para los IR diferenciales se emplearon celdas selladas de 0,025 mm de espesor.
Para la CG se empleó un equipo Hewlett Packard 5935 A. Columna de sílice fundido de 25 m por 0,3 mm de diámetro (0,35 micrones de fase: metil silicona). Inyector con divisor de entrada (1:100). Temperaturas: inyector y detector (FID): 255 °C, columna: isotérmica a 90 °C durante un minuto y luego a 3 °C/min hasta 235 °C. Fase móvil: nitrógeno (0,6 ml/min) sin gas auxiliar. Como segundo sistema analítico de CG, se empleó una columna de acero inoxidable de 12 pies por 1/8" de Carbowax 20M al 10% sobre Chromosorb HP de 80-100 mesh. Temperaturas de inyector y detector igual al sistema anterior. Columna; 60 a 220 °C, con un incremento de 4 °C/min fase móvil: nitrógeno; 21,5 ml/min. La identificación de los componentes se hizo por cromatografía con testigos puros o con compuestos presentes en otras esencias de composición conocida.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los rendimientos de esencia sobre peso fresco, en todos los casos de hojas adultas, fueron del orden del 1 % en E. globulus, E. viminalis y E. sideroxylon, siendo mayor siendo mayor en E. cinerea con alrededor del 2%. Se destacó el rendimiento obtenido en E. fruticetorum con un valor promedio superior al 3% (Tabla I).
Al comparar las características físicas y químicas de las esencias de estas cinco especies, se comprobó que el contenido de cineol fue similar en E. globulus y E. cinerea (67-69%), en E. sideroxylon y E. viminalis el porcentaje fue apreciablemente mayor (75-80%), siendo significativamente superior en E. fruticetorum (85-90%).
El importante contenido de esteres en E. cinerea y la más alta dextro-rotación en E. globulus diferencian estas dos esencias entre sí y también con las de las restantes especies. El porcentaje de cineol en las esencias de E. viminalis (75,2-79,8%) fue superior al mencionado para las obtenidas de material de Altos Hornos Zapla (Jujuy) (71,2%), Paraná (Entre Ríos) (62%), así como de ensayos experimentales de España (15a 78%) y de plantaciones comerciales en Australia (28 a 60%) (4, 18, 20).
En el caso de E. cinerea los porcentajes concuerdan con los hallados en estudios efectuados con material de los alrededores de la ciudad de Corrientes y de Horco Molle (Tucumán), cuyas esencias se caracterizaron también por un apreciable contenido de esteres (5, 21). Los muy elevados contenidos de cineol hallados en E. fruticetorum superan los mencionados para esencias de Australia (80-85%) y de ensayos efectuados en España (66,6-80%) (7, 8). Concuerdan con los valores obtenidos de ejemplares selectos de experiencias realizadas en Corrientes, con material suministrado por el INTA de Castelar (21). En la tabla II, se indican los porcentajes de los principales componentes de las esencias obtenidas de las cinco especies determinadas por CG, destacándose el cineol y luego en menor proporción el alfa pineno, beta felandreno, alfa terpineol y acetato de terpinilo. En cineol los porcentajes concuerdan con los obtenidos por el análisis químico. En alfa pineno, el mayor contenido presente en E. globulus permite diferenciarlo de las restantes especies.
Teniendo en cuenta los otros componentes identificados, el E. cinerea se distingue por su mayor contenido de acetato de terpinilo, mientras que el E. fruticetorum puede ser diferenciado por su mayor porcentaje de cineol y menor de alfa pineno, beta felandreno, alfa terpineol y globulol.
Además, el E. viminalis se distingue del E. sideroxylon por su contenido algo menor de cineol y alfa terpineol y mayor de alfa pineno. Se ha establecido también en las esencias de estas cinco especies, la presencia en cantidades menores de canfeno, beta pineno, mirceno, para cimeno, y terpinoleno, en E. fruticetorum se ha determinado además aldehido cumínico en porcentaje inferior al 0,2%. Al comparar las características de las esencias obtenidas de hojas jóvenes y adultas de E. globulus (tablas III y IV), se observa principalmente un mayor contenido de cineol en las adultas y uno menor de alfa pineno, que explica su menor dextro-rotación. Debe señalarse además que el rendimiento de esencia sobre peso fresco es algo mayor en hojas jóvenes (1,3 - 1,8%) que en adultas (1,1-1,3%).
Las esencias de hojas jóvenes y adultas presentaron un contenido superior de cineol que las esencias comerciales de E. globulus analizadas, que se caracterizaron por un apreciable mayor contenido de alfa pineno.
El estudio realizado por IR permitió establecer también diferencias entre las esencias obtenidas de las cinco especies de Eucaliptus.
Al respecto, ha sido posible distinguir las esencias de E. globulus y de E. fruticetorum mediante su IR diferencial, tomando esta última como referencia (figura 1). Se observan fuertes absorciones negativas que indican un mucho menor contenido de cineol en las esencias de E. globulus y absorciones positivas a 890,790 y 1730 cm-1 que establecen un mayor porcentaje de alfa pineno y esteres en esta última esencia.
El IR diferencial de la esencia de E. viminalis respecto de las de E. globulus analizadas, utilizada como referencia (figura 2), muestra un mayor porcentaje de cineol (1215, 1080 - 1050, 845 cm-1) y menor de alfa pineno (790 cm-1) en E. viminalis.
Además, es el espectro diferencial entre E. cinerea y E. globulus se obtuvieron absorciones positivas a 1730, 1250 y 1130 cm-1, que indican un mayor porcentaje de esteres (acetato de terpinilo) en E. cinerea y una banda negativa a 790 cm-1 que señala su menor porcentaje de alfa pineno.
Estos resultados obtenidos por IR concuerdan con los principales hallados por CG y análisis químico.
CONCLUSIONES
Se han establecido las principales diferencias entre las esencias de las cinco especies de Eucalyptus estudiadas, mediante el empleo de CG, IR y los análisis químicos. En lo que respecta al posible aprovechamiento industrial de algunos de estos Eucalyptus, como fuente alternativa de obtención de esencia y de cineol en el país, además de E. globulus, se destaca el E. fruticetorum por el rendimiento y calidad de su esencia con alto contenido de cineol, del mismo orden o superior al presente en las producidas en Australia. Con este eucalipto se han obtenidos también resultados promisorios en ensayos experimentales realizados en Villa Dolores (Córdoba), Sumalao (Catamarca) y en las cercanías de la ciudad de Corrientes, quedando por resolver el problema de su multiplicación para poder cultivarlo en mayor escala.
En E. sideroxylon se han obtenido esencias con contenidos de cineol superior al promedio indicado para los de Australia, país donde se produce en escala comercial. Dado que en nuestro país se lo cultiva en forma aislada y como cortina, debería incrementarse su cultivo para que puedan constituir una fuente de esencia y de cineol.
Si bien el E. viminalis ha dado esencias con menos porcentaje de cineol a los anteriormente mencionados, el rendimiento es superior al presente en las esencias de E. globulus producidas en el país. Ello plantea la posibilidad de que el E. viminalis pueda constituirse en una nueva fuente de esencias de eucalipto medicinal en el país, como ya ha sido señalado con anterioridad, especialmente porque en la actualidad existen cultivos industriales de importancia en la zona de Ramallo (Buenos Aires) y en el sur del a provincia de Santa Fe, para la utilización de su madera en aglomerados y en pasta para papel.
Se considera igualmente necesario confirmar los resultados obtenidos y evaluar material de E. viminalis de otra: zonas del país, así como estudiar la influencia de la época de corte en la calidad de la esencia. Ello permitiría establecer con mayor seguridad la factibilidad de obtener la esencia de este eucalipto en escala industrial, como subproducto de la industria maderera.
AGRADECIMIENTOS
Al Ing. Agr. Luis A. Mendoza por la determinación botánica de las especies estudiadas.
Al Ing. Agr. Raúl C. Alliani, por el suministro de material vegetal de E. viminalis de Ramallo.
Al Sr. José M. Almada, por su contribución en el análisis fisicoquímico de las esencias.
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TABLAS Y FIGURAS
TABLA I - Rendimientos y características físicas y químicas de esencias de Eucalypus "Tipo cineol"
Valores límites
GLOBULUS
CINEREA
VIMINALIS
SIDEROXILON
FRUTICETORUM
Rendimiento en esencia sobre peso fresco - %
1.1 - 1.3
1.8 - 2.0
1.0 - 1.1
1.1 - 1.2
2.7 - 3.8
Indice de refracción a 20° C/20° C
1.4606 - 1.4612
1.4590 - 1.4616
1.4620 - 1.4626
1.4601 - 1.4614
1.4597 - 1.4606
Densidad relativa a 20°C / 20°C
0.9137 - 0.9172
0.9148 - 0.9271
0.9203 - 0.9225
0.9199 - 0.9233
0.9166 - 0.9253
Rotación óptica a 20° C
- 0.40° a + 5.48°
- 1.24° a + 0.86°
+ 0.56° a + 2.16°
- 0.32° a + 1.24°
+ 0.40° a + 1.12°
Contenido de CINEOL - %
67.3 - 69.4
67.0 - 68.7
75.2 - 79.8
79.2 - 80.1
85.8 - 90.1
Esteres como acetato de terpinilo - %
3.7 - 3.9
8.3 - 10.2
2.7 - 4.0
0.6 - 1.2
1.1 - 1.8
Solubilidad en Alcohol de 70° v:v
1: 2.6 - 2.8
1: 2.1 - 2.5
1: 1.9 - 2.1
1: 2.0 - 2.2
1: 1.5 - 1.6
TABLA II - Principales componentes determinados por cromatografía en fase gaseosa en esencias de Eucalyuptus "Tipo Cineol"
Valores límites - Porcentaje
GLOBULUS
CINEREA
VIMINALIS
SIDEROXILON
FRUTICETORUM
Aldehido butírico
-
-
-
0.4 - 0.5
-
Aldehido valérico
0.2 - 0.8
0.9 - 1.8
0.1 - 0.2
0.2 - 0.9
-
α-Pineno
10.8 - 13.9
3.5 - 5.3
3.7 - 5.4
1.7 - 1.8
0.4 - 0.9
CINEOL
66.8 - 69.0
66.7 - 72.0
71.8 - 79.7
79.3 - 82.8
86.8 - 91.8
β-Felandreno
4.0 - 4.4
3.1 - 6.4
1.8 - 3.9
3.6 - 3.7
0.7 - 2.2
α-Terpineol
1.2 - 1.5
4.3 - 4.5
TR - 0.1
2.8 - 3.1
0.3 - 0.7
Acetato de terpinilo
1.9 - 3.2
8.0 - 8.9
TR - 0.1
0.1 - 0.2
TR - 0.3
β-Cariofileno
0.1 - 0.2
TR - 0.1
1.1 - 2.3
0.4 - 0.6
TR - 0.3
Globulol ?
1.1 - 1.2
0.1 - 0.2
1.9 - 3.9
1.4 - 2.2
TR - 0.3
α-Humuleno
-
TR - 0.4
0.1 - 0.2
-
TR - 0.1
TABLA III - Características físicas y químicas de esencias de Eucalypus globulus
Esencias de Eucalyptus globulus
Hojas jóvenes
Hojas adultas
Comerciales
Indice de refracción a 20° C/20° C
1.4610 - 1.4652
1.4606 - 1.4612
1.4616 - 1.4646
Densidad relativa a 20°C / 20°C
0.9099 - 0.9130
0.9137 - 0.9172
0.9038 - 0.9091
Rotación óptica a 20° C
+ 6.12° a + 8.16°
- 0.40° a + 5.48°
+ 8.04° a + 8.72°
Contenido de CINEOL - %
60.6 - 65.3
67.3 - 69.4
58.1 - 62.0
Esteres como acetato de terpinilo - %
5.0 - 5.2
3.7 - 3.9
2.7 - 3.9
Solubilidad en Alcohol de 70° v:v
1: 2.5 - 2.7
1: 2.6 - 2.8
1: 3.0 - 3.2
TABLA IV - Principales diferencias en la composición de esencias de Eucalyptus globulus, determinados por cromatografía en fase gaseosa.
Porcentaje
HOJAS JOVENES
HOJAS ADULTAS
COMERCIALES
α-Pineno
16.1
13.9
23.2 - 24.6
CINEOL
63.7
66.8
56.6 - 61.8
Acetato de terpinilo
TR.
1.9
TR.
Acetato de geranilo
0.6
0.1
TR.
β-Cariofileno
0.6
0.1
1.2 - 2.5
Globulol ?
0.7
1.2
0.2 - 0.5
FIGURA 1 -Espectro infrarrojo diferencial característico de esencias de E. globulus respecto de esencias de E. fruticetorum, tomadas como referencia.
FIGURA 2 - Espectro infrarrojo o diferencial de esencias de E. viminalis respecto de esencias de E. globulus, tomadas como referencia.
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