TRABAJOS CIENTIFICOS
Plantas medicinales, aromáticas y tintóreas.

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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
VIII CONGRESO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES AROMÁTICOS Y MEDICINALES
Volumen XV - 1994 - pág 321 a 325.

EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES DE ESPECIES AUTÓCTONAS
Duschatzky, C.; Carrascull, A.; Bailacy, P. y Ponzi, M. *

* INTEQUI- CONICET- UNSL. Av. 25 de Mayo 384 -5730- Villa Mercedes - San Luis.

RESUMEN

Se realiza un breve análisis sobre la importancia de los aceites esenciales y sus posibles aplicaciones, así como también la posibilidad de lograr, mediante transformaciones catalíticas, productos de mayor valor agregado, de interés industrial.

Se presentan los resultados en cuanto a rendimiento e identificación de componentes por cromatografía gaseosa, de Tagetes minuta L. y Tagetes filifolia L.por un lado, y Lippia juneliana M., Lippia turbinata G. y Lippia integrifolia G. por otro, todas ellas de la provincia de San Luis. Se incluyen cuadros comparativos.

SUMMARY

The importance of essential oils and their possible applications , and also the possibility of achieve producís with more added valué, by catalytic transformations , is analyzed.

The results about performance and the identification of components by gas chromatography, of Tagetes minuta L. and Tagetes filifolia L. firstly, and Lippia juneliana M., Lippia turbinata G. and Lippia integrifolia G. also , all of them belonging to San Luis province, are presented. Comparative tables are included

INTRODUCCIÓN

La provincia de San Luis por características climáticas, de altitud en sus zonas serranas, es rica en especies aromáticas nativas, y ofrece condiciones climatológicas y de suelo adecuadas para su cultivo, que se desarrolla principalmente en los departamentos del norte de la provincia.

Factores ambientales como intensidad de la luz, duración de períodos de iluminación y temperatura, tienen una influencia decisiva en la composición y calidad de ciertos aceites esenciales porque determina que la biosíntesis fundamental siga una u otra de diferentes vias de síntesis. Bajas temperaturas nocturnas, días largos y templados (20C) aumentan la calidad de algunas esencias.

Desde la Universidad tratamos de iniciar un trabajo de investigación que pudiera ser útil a productores y empresas de la provincia. Los aceites esenciales tienen dos grandes mercados. El primero está dado por sus características organolépticas, explotado por la industria de sabores y fragancias y el segundo es el que se nutre de sus distintos componentes, aislados o no.

Las esencias abarcan una gama extremadamente amplia de constituyentes entre los que se encuentran los mono y sesquiterpenos. Asociados a ellos pueden encontrarse ésteres, alcoholes, aldehidos, cetonas, acéetales, glicósidos, ceras y muchos otros compuestos. En un aceite esencial debemos distinguir entre los componentes pnncipales o mayontarios (cuando contiene más de un 10 % de los mismos). y los minoritarios. El valor Je una esencia puede estar dado tanto por sus productos mayoritarios como por los minoritarios.

Otra alternativa de aprovechamiento de los aceites esenciales es su uso como materia prima para varias ramas industriales ampliamente explotada. En este caso lo que se aprovecha es la fácil obtención de materia prima renovable. Por ejemplo a partir del aceite extraído del árbol de pino tenemos en donde vemos que el canfeno es un producto intermedio para la elaboración de otras sustancias, como acetato de isobornilo, alcanfor.

La vía catalítica como solución para síntesis de compuestos a partir de productos aislados de esencias, es uno de los recursos más empleados en la literatura existente. Una parte de nuestro proyecto está orientado al estudio de los aceites esenciales a partir de distintas especies aromáticas nativas y posibles de cultivar, o de otras que al presente son consideradas malezas como es el caso de la Heterotheca latifolia cuya industrialización sería importante. El cultivo de aromáticas y la extracción de los aceites permite obtener una rentabilidad económica a corto plazo.

Estas sustancias aromáticas son de gran interés industrial: En alimentación, perfumería, cosmetología, aromoterapia, etc., sus principios activos están dotados de acción farmacológica y también juegan un papel importante en la conservación de los alimentos. No debemos olvidar el valor terapéutico, y su importancia en un mundo cada vez más concientizado de la importancia del consumo de productos naturales exentos de toxicidad y efectos secundarios.

Dado que la calidad que se busca en cada aceite esencial está determinada por su composición química, esta debe ser conocida en cada especie y por ello se hace necesario el seguimiento analítico del producto en cada proceso, para conocer las variaciones en su composición y calidad, factores que demuestran la importancia de la investigación química y del control analítico de la composición del aceite obtenido en cada caso.

OBJETIVOS

El trabajo al cual nos vamos a referir en esta oportunidad se basa en la extracción de aceites volátiles de especies nativas y la identificación de sus componentes. Los minerales existentes en las plantas pueden ser responsables de reacciones catalíticas en el proceso de oxidación de las esencias, es por ello que se realizaron estudios por absorción atómica (A.A.) en las cenizas del material vegetal para ver si esos metales están presentes.

También se desea estudiar posibles transformaciones catalíticas para obtener productos de mayor valor agregado que puedan resultar de interés industrial.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para el desarrollo de esta actividad se cuenta con un laboratorio para la extracción de productos naturales en pequeña escala, equipado con dos destiladores, uno de vidrio con capacidad para 1/2 kg. de material fresco que opera por arrastre con vapor de agua, y otro de acero inoxidable con 8 kg. de capacidad. Este último puede operar por arrastre con vapor o por cohobación.

Para la identificación de los componentes se cuenta con un cromatógrafo marca Shimadzu modelo GC-6A con un detector FID, provisto con columnas de Carbowax 20M sobre Chromosorb P(polar) y de OV 17 (levemente polar). Este equipo tiene la posibilidad de trabajar con temperatura programada.

Utilizamos un procesador de datos marca Shimadzu modelo C-R6A que nos permite conocer el porcentaje de los constituyentes. La identificación de los componentes se hace por comparación con los tiempos de retención de sustancias de referencia. Se dispone de alrededor de 30 referentes siendo ellos los que más frecuentemente se encuentran en las constituciones de los aceites volátiles.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se ha destilado del género Tagetes las especies T. minuta Linne (n.v. "chinchilla" o "suico'') y T. filifolia Lagasca (n.v. "anís del campo"), y del genero Lippia, las especies L. juneliana Mold. (n.v. salvia lora), L. turbinata Gris.(n.v. poleo) y L. integrifolia Gris.(n.v. incayuyo).

Género Tagetes

Pertenece a la familia de las compuestas.

Las especies estudiadas fueron: T. minuta y T. filifolia.

Las muestras de ambas especies provienen de la zona de las márgenes del rio Grande en el departamento Coronel Pringles de la provincia de San Luis y fueron recogidas el primero en febrero, y el segundo a fines de marzo y principios de abril de 1994. El T. filifolia en estado de floración incipiente. El material se destiló a los 2 ó 3 días de su cosecha en el equipo de acero inoxidable, el tiempo de destilación fue de 3,5 horas. En la siguiente tabla se resumen densidades, rendimientos sobre material verde y resultados obtenidos del estudio por A.A. de cenizas de hojas.

ESPECIE
d 20
RENDIMIENTO %
CENIZAS
Ca g/kg
Cu ppm
Zn ppm
Mg ppm
T. filifolia
0,9797
1,36 smv
6,17
16,3
7,55
20
12
T. minuta
-
0,24 smv
-
-
-
-
-

Se observa en T. filifolia un rendimiento muy superior al de T. minuta. Para determinar propiedades físicas no se contó con material suficiente, se realizará con la próxima cosecha.

En cuanto a los estudios realizados por G.C., se trabajó con temperatura programada desde 70C a 190 C a 2 C/min, utilizando gas carrier nitrógeno a 40C min Los resultados muestran en sus aceites insolubles en agua algunos componentes mayoritarios en común, no encontrándose en T. minuta, anetol. A continuación se presentan los resultados de los tiempos de retención y los porcentajes de los distintos componentes.

TAGETES
-
T. minuta
T. filifolia
T. de retención
%
T. de retención
%
27,29
7,4
26,32
21,9
1
31,03
8,9
-
-
2
-
-
34,64
63,1
3
51,54
20,7
51,92
4,9
4
56,19
7,1
55,66
8,9
5
66,14
7,8
-
-
6

1- metil chavicol
3- anetol

El componente que aparece con tiempo de retención 27,29 - 26,2 podría corresponder a metil-chavicol y el de tiempo de retención 34,6, anetol. El componente mayoritario de T. minuta, con tiempo de retención 51,54 aparece en concentraciones bajas en T. filifolia. Los retantes no han podido ser identificados aún por carecer de referentes, estamos trabajando con índices de Kovats para lograr su identificación. La especie T. filifolia posee dos componentes en concentraciones alrededor del 20 % y 60 %, probablemente metil-chavicol y anetol.

Estos resultados no coinciden con lo encontrado por Fester(l) y Fester y Col.(2) que aislaron d-citral y limoneno de la especie recolectada en Tucumán. También Fester y Col.(3) al estudiar materiales provenientes de Pampa de Achala, provincia de Córdoba, obtuvieron un aceite donde se pudo comprobar la presencia de anetol. Nuestros resultados coinciden con los de R. E. Aburra y Col. (4) que encontraron 62% de anetol y 35% de metil chavicol en localidades de las sierras de la provincia de Córdoba.

Para estudiar la influencia del tiempo de destilación y la distribución de los distintos componentes se realizó una destilación de T. filifolia recogiendo fracciones cada 20 minutos encontrándose un incremento en anetol y un descenso en metil-chavicol a medida que el tiempo aumenta.

Género Lippia

Perteneciente a la familia de las verbenáceas.

Las especies estudiadas fueron: L. turbinata (n.v. poleo), L. integrifolia (n.v. incayuyo) y L. ju neliana (n.v. salvia lora).

La L.turbinata, fue recolectada en la zona de Merlo, departamento Junín, de la provincia de San Luis, a fines de febrero y se destiló a los 2 días de su recolección, mientras que en el caso de L. integrifolia (n.v. incayuyo) y L. juneliana se utilizaron hojas secas y picadas provenientes del establecimiento Piedra Blanca distante 5 km. de Luján, perteneciente al departamento Ayacucho, también de la provincia de San Luis.

A continuación se presenta una tabla donde se muestra densidad de las esencias obtenidas y rendimiento.

ESPECIE
d 20
RENDIMIENTO %
L. turbinata
0,9239
0,30 smv
L. integrifolia
0,9102
1,12 smv
L juneillana
0,9611
0,51 smv

Se observa que L. integrifolia (incayuyo) tiene un rendimiento muy superior a las otros dos. A continuación se presentan los tiempos de retención (min), y los porcentajes obtenidos de las distintas especies.

LIPPIA
L. juneillana
L. turbinata
L. integrifolia
T. de retención
%
T. de retención
%
T. de retención
%
4,99
21,4
6,34
30,8
6,28
67,6
19,35
8,4
23,90
3,7
23,35
21,8
24,22
2,9
27,90
3,4
27,50
19,1
30,11
7,0
30,84
5,4
40,22
8,8
41,99
23,1
41,64
16,2
-
-

1 - a pineno
2 - limoneno
3 - alcanfor
4 - terpinen 4 ol ó acetato de bornilo
6 - metil chavicol
9 - a terpineol
10 - geraniol

Refiriéndonos a los componentes mayoritarios L .turbinata (n.v. poleo) tiene una composición intermedia entre L. juneliana (n.v.salvialora) y L. integrifolia (incayuyo).

Se observa que el componente mayoritario en L. turbinata y L. juneliana es limoneno. El resto no ha sido identificado y se continúan realizando estudios para la identificación de los componentes que surgen de los cromatogramas. Los resultados que se están preceso corresponden a la cosecha 1994.

AGRADECIMIENTOS

A la Profesora Elena Rosa y al Ing. Del Vito por la colaboración en la determinación de las especies.



BIBLIOGRAFÍA

  1. Fester.Ciencia e Investigación 3, 237(1947)
  2. Fester, M.A. Gargallo y E.A. Martinuzzi. An. Soc. Cien. Arg. 144:457 (1947).
  3. Fester, Martinuzzi, Retamar y Ricciardi. Aceites esenciales de la República Argentina. Ed. Academia Nacional de Ciencias, Córdoba, Argentina (1961).
  4. R.E. Aburra, J.A. Zygadlo, N. R. Grosso y C.A.A.A. Guzman. Anal. Asoc. Quím. Arg. 78 (3), 153-156 (1990).




   
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