MSc Ana Pastor Revoredo de Abram
Empresa Monte Fértil
15 de Agosto 2013
OBJETIVO
Poner en valor especies de quinuas amargas obteniendo a partir de ellas saponinas y aislados proteicos, evaluando sus propiedades fisicoquímicas y funcionales para validar su empleo como ingredientes en la industria cosmética.
SAPONINAS Las saponinas son compuestos naturales que se
encuentran en más de 100 familias de plantas. Su estructura tiene una aglicona policíclica (esqueleto esteroide o triterpenoide) unida a una o más cadenas de azucares sencillos.
Fuentes de saponinas
Las saponinas se encuentran en raices, corteza, hojas o semillas de plantas en diferentes familias como:
Saponaria officinalis Caryophyllaceae. Sapindus saponaria Sapindaceae. Sapindus mukurossi Sapindaceae. Clethra occidentalis Clethraceae. Quillaja saponaria, Quillajaceae. Yucca schidigera, Agavaceae. Chenopodium quinoa, Amaranthaceae. Chlorogalum pomeridianum, Agavaceae.
Las saponinas comerciales se extraen mayoritariamente de Quillaja saponaria (s. triterpenoide) y Yucca schidigera (s. esteroidal)
Principales saponinas en quinuas
Saponina R1 R2
Ácido oleanólico-
D-Glucopiranosa CH3 CH3
Ácido fitolacágenico-
D-Glucopiranosa
COOCH
3 CH2OH
Hederagenina-
D-Glucopiranosa CH3 CH2OH
Propiedades de las saponinas Solidos cristalinos de color entre crema y ámbar.
Química y térmicamente estables.
Poseen alta polaridad.
No volátiles.
Forman espuma consistente.
Actividad emulsionante.
Tensoactivas.
Probada acción detergente.
Antifúngicas y antibacterianas
Muchas de estas propiedades son importantes en aplicaciones cosméticas.
Aplicaciones de las saponinas En las Industrias:
Farmacéutica
Fotográfia,
Cosmética: shampoo, labiales, tónicos, jabones líquidos, espumas de afeitar etc.
Medicina: saponinas de alta pureza, como coadyuvante en vacunas
Minería: por su capacidad espumante en etapas de flotación
Agricultura: como ingrediente de pesticidas y fungicidas.
AISLADOS PROTEICOS Se prepararon harinas de quinua previamente desaponificadas y desengrasadas
Se obtuvieron extractos acuosos proteicos EAPS
Se determinó el contenido de proteína total por el método de Kjendahl
Se determino el contenido de proteína soluble con Azul brillante de Coomassie G 50 el complejo se mide a 595 nm.
Contenido proteína total % Contenido Proteína soluble %
Variedad Proteína total Variedad pH9 pH10 pH11
Amarilla Sacaca 11.7 A. Sacaca 4.9 4.9 5.2
Amarilla Maranganí 12.6 A. Maranganí 3.4 4.4 4.9
Marjo 13.5 Marjo 5.6 5.8 6.6
Aplicaciones de los aislados proteicos
Nutracéuticos
Alimentos funcionales
Suplementos alimenticios
Ingredientes cosméticos naturales
Requieren hojas técnicas y y reconocimiento de mercados
SAPONINAS DE QUINUAS
Las saponinas de quinua se encuentran en la capa externa del grano, se extraen por sucesivos lavados o por métodos abrasivos.
El proceso de aislamiento de saponinas preserva los componentes del grano en especial las proteínas.
Quinua con saponinas
Quinua libre de saponinas
Cristales de saponinas
Variedades amargas estudiadas
Quinua Blanca Junin
Proceso de Obtención de saponinas
Contenido de saponinas
Variedad de
quinua
Rendimiento
saponina (1ra
extracción)
Rendimiento
saponina (2da
extracción)
Total
Quinua
Markjo (PS-
QM)
28.62% 10.85% 39.47%
Quinua
Amarillo
Maranganí
(PS-QAM)
27.59% 11,94% 39.33%
Quinua
Amarillo
Sacaca (PS-
QAS)
22.50% 12.26% 34.76%
Quinua
Blanca Junin
(PS-QB)
11.53% 3.78% 15.31%
Estos rendimientos corresponden a los contenidos de saponinas en los extractos crudos después del proceso de extracción. La quinua blanca Junín contiene prácticamente la mitad de saponinas que las de variedades amargas. La variedad Marjo es la de mayor concentracion de saponinas.
Cromatogramas HPLC
En el cromatograma se reconocen las diferentes tipos de saponinas en cada muestra. Las tres quinuas amargas presentan un patrón semejante entre ellas con hasta 7 Diferentes saponinas La quinua blanca contiene solamente dos de ellas y no contiene las demás que se aprecian en las quinuas amargas
Shampoo Los shampoos eliminan grasa y limpian la superficie
del cabello y cuero cabelludo. Tienen acción detergente y alta capacidad de formar espuma.
Tradicionalmente se usan alcanolamidas para formar espumas estables
Las alcalonamidas producen nitrosaminas compuestos
potencialmente carcinógenos
Se buscan ingredientes activos y
saludables
Formulación de Shampoos con saponinas
Shampoo base:
Texapon (30%) y:
Sales (1%), Gliserina (5%) , Metil paraben (0.25%) EDTA (0.15%) Agua deionizada a 100 mL.
Shampoo con SQ.
Texapon (20, 15, 10, 5, 0% )
S aponinas de quinua (2.5, 5 10 15 20 %) y:
Sales (1%), Gliserina (5%) , Metil
paraben (0.25%) EDTA (0.15%) Agua
deionizada a 100 mL
Se evalúa: Claridad, formación y permanencia de espuma y viscosidad.
Ensayos de los productos con SQ Evaluación reológica por viscosimetría
Tensión superficial en tensiómetro de tipo anillo
Habilidad y estabilidad de espuma, método Ross Milles
Habilidad detergente, método de Thomson.
Test de estabilidad termal a 45 y 5 °C, durante una semana.
Estabilidad mecánica por centrifugación a 2400 rpm por 3 minutos.
Evaluación de efectos despues del uso Acción de limpieza y detergencia (dureza del agua, tensión
superficial, humectación, contenido de surfactante)
Enjuague.
Acción acondicionante (suavidad, brillo, cuerpo, textura, irritación, toxicidad, control de caspa).
Ensayo microbiológico.
Test irritación de ojos.
CONCLUSIONES
Se ha diseñado un método de extracción de saponinas controlando la variables: número de extracciones, tipo de solvente, velocidad de agitación, tiempo y temperatura de proceso.
El extracto crudo de saponinas se somete a un proceso optimizado de separación y purificación que incluye métodos físicos y químicos.
Los extractos crudos de quinuas amargas seleccionadas, presentan alto contenido de saponinas, de 35 al 39%, siendo la variedad Markjo la de mayor concentración seguida de Amarilla Maranganí y Amarilla Sacaca.
Las saponinas obtenidas son solidos cristalinos de color caramelo estables a temperatura
ambiente, solubles en agua, Por HPLC se detectaron en ellas entre 5 y 7 saponinas.
Se están formulando diversos shampoos con saponinas de quinuas amargas. Evaluamos en estos productos sus propiedades y su funcionalidad.
Estamos aislando y caracterizando los extractos proteicos de quinuas evaluando sus contenidos de proteina total y soluble. Luego se reconocerán los tipos de proteínas presentes en cada caso por electroforesis y se formularán productos cosméticos comprobando su eficacia , estabilidad e inocuidad.
Equipo de investigación
MSc. Quim Nancy Accostupa
MSc. Quim. Farmaceutica Lina Fuentes
PhD. Yannick Maestro
PhD. Remi Laville
Instituciones Participantes
Monte Fértil S.A.A.
Cosmo International Ingredients ,Francia