aprovechamiento sustentable de los recursos naturales en mexico para la obtenciÓn de colorantes

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APROVECHAMIENTO SUSTENTABLE DE LOS RECURSOS NATU- RALES EN MEXICO PARA LA OBTENCIÓN DE COLORANTES Barragán Huerta Blanca E., Santillán Hinojosa Karla Y. Laboratorio de Residuos Peligrosos. Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales. Escuela Nacional de Ciencias Biológi- cas. Instituto Politécnico Nacional. Av. Wilfrido Massieu S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos. México D.F. bbarra- [email protected] RESUMEN. La biodiversidad en nuestro país es tan destacada como la diversidad cultural, expresada entre otros aspectos por la amplia utilización que hacen los 60 grupos étnicos reconocidos en el país de los recursos naturales con diversos fines, entre ellos la obtención de colorantes. El aprovechamiento de estos recursos para la obtención de materiales tintóreas realizado por los pueblos prehispánicos de México entre ellos los aztecas, zapotecas y mayas sigue aún vigente en nuestro tiempo y representa una fuente de ingresos para algunas comunidades indígenas. Según datos del INEGI, se exportan un promedio de 8000 toneladas anuales de materias colorantes de origen natural vendidas como extractos. Las importadoras las purifican o reformulan según las especifica- ciones y demandas de la industria. Existe un renovado interés por los colorantes naturales, debido a las res- tricciones en el uso de colorantes sintéticos, por lo cual se hace necesario que dada la gran capacidad de pro- ducción de recursos naturales que tenemos se formen grupos de investigación interdisciplinarios que permi- tan el uso sustentable de esos recursos, lo que conllevara a un conocimiento mas profundo de nuestros recur- sos naturales con el fin de aplicarlos tecnológicamente y lograr con esto un mayor desarrollo económico. En este trabajo se describen algunos de los recursos que han sido usados para la obtención de colorantes tradicio- nalmente y otros bajo investigación por nuestro grupo de trabajo. Palabras clave. Colorantes naturales, Peltogyne, Dalbergia, desarrollo sustentable ABSTRACT Biodiversity in our country is as outstanding as the cultural diversity, expressed among other aspects by the ample use that 60 recognized ethnic groups in the country do of natural resources with diverse aims, among them for obtaining coloring matters. The advantage of these resources for the obtaining of dying materials realized by the pre-Hispanic towns of Mexico among them Maya, Aztec, Zapotec o Mixtec and persists still effective up to day and represents a source of income for some indigenous communities. According to INEGI data, an average of 8000 tons annual of coloring matters of natural origin like extracts are sold and exported from Mexico. The importers purify or reformulate them according to the specifications and demands of the industry. Considering our great capacity of natural resources production and the renewed interest by natural colorants due to the restrictions in the use of synthetic dyes, it is very important to join together interdiscipli- nary research groups that allow to have a deep knowledge of our natural resources, with the purpose of apply them technologically and consequently to get the sustainable use for them and a greater economic develop- ment. In this work some of the resources that have been traditionally used for obtaining colouring matters and some other news under investigation by our work group are described. Key Word: Natural pigment, Peltogyne, Dalbergia, Sustainable development

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Page 1: APROVECHAMIENTO SUSTENTABLE  DE LOS RECURSOS NATURALES EN MEXICO PARA LA OBTENCIÓN DE  COLORANTES

APROVECHAMIENTO SUSTENTABLE DE LOS RECURSOS NATU-

RALES EN MEXICO PARA LA OBTENCIÓN DE COLORANTES

Barragán Huerta Blanca E., Santillán Hinojosa Karla Y.

Laboratorio de Residuos Peligrosos. Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales. Escuela Nacional de Ciencias Biológi-

cas. Instituto Politécnico Nacional. Av. Wilfrido Massieu S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos. México D.F. bbarra-

[email protected]

RESUMEN.

La biodiversidad en nuestro país es tan destacada como la diversidad cultural, expresada entre otros aspectos

por la amplia utilización que hacen los 60 grupos étnicos reconocidos en el país de los recursos naturales con

diversos fines, entre ellos la obtención de colorantes. El aprovechamiento de estos recursos para la obtención

de materiales tintóreas realizado por los pueblos prehispánicos de México entre ellos los aztecas, zapotecas y

mayas sigue aún vigente en nuestro tiempo y representa una fuente de ingresos para algunas comunidades

indígenas. Según datos del INEGI, se exportan un promedio de 8000 toneladas anuales de materias colorantes

de origen natural vendidas como extractos. Las importadoras las purifican o reformulan según las especifica-

ciones y demandas de la industria. Existe un renovado interés por los colorantes naturales, debido a las res-

tricciones en el uso de colorantes sintéticos, por lo cual se hace necesario que dada la gran capacidad de pro-

ducción de recursos naturales que tenemos se formen grupos de investigación interdisciplinarios que permi-

tan el uso sustentable de esos recursos, lo que conllevara a un conocimiento mas profundo de nuestros recur-

sos naturales con el fin de aplicarlos tecnológicamente y lograr con esto un mayor desarrollo económico. En

este trabajo se describen algunos de los recursos que han sido usados para la obtención de colorantes tradicio-

nalmente y otros bajo investigación por nuestro grupo de trabajo.

Palabras clave.

Colorantes naturales, Peltogyne, Dalbergia, desarrollo sustentable

ABSTRACT

Biodiversity in our country is as outstanding as the cultural diversity, expressed among other aspects by the

ample use that 60 recognized ethnic groups in the country do of natural resources with diverse aims, among

them for obtaining coloring matters. The advantage of these resources for the obtaining of dying materials

realized by the pre-Hispanic towns of Mexico among them Maya, Aztec, Zapotec o Mixtec and persists still

effective up to day and represents a source of income for some indigenous communities. According to INEGI

data, an average of 8000 tons annual of coloring matters of natural origin like extracts are sold and exported

from Mexico. The importers purify or reformulate them according to the specifications and demands of the

industry. Considering our great capacity of natural resources production and the renewed interest by natural

colorants due to the restrictions in the use of synthetic dyes, it is very important to join together interdiscipli-

nary research groups that allow to have a deep knowledge of our natural resources, with the purpose of apply

them technologically and consequently to get the sustainable use for them and a greater economic develop-

ment. In this work some of the resources that have been traditionally used for obtaining colouring matters and

some other news under investigation by our work group are described.

Key Word: Natural pigment, Peltogyne, Dalbergia, Sustainable development

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Aprovechamiento sustentable de los recursos naturales en México para la obtención de colorantes Barragán y Santillán

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Colorantes naturales

El uso de materias colorantes ha nacido de la

necesidad sentida desde el hombre prehistórico, de

adornar o embellecer multitud de objetos de uso

corriente, comunicándole colores más o menos

vivos. Para esto se aprovechó de un gran número

de materias colorantes escogidos de los tres reinos

de la naturaleza, modificándolos y creando nuevos

a medida que aumentaba su conocimiento en esta

ciencia.

Los pueblos indígenas que todavía habitan en el

mundo, incluyendo nuestro país (Fig. 1), utilizan

actualmente esos recursos tintóreos (De Avila,

2009).

Figura 1. Huipil ceremonial Tzotzil, elaborado

con fibras y colorantes naturales. Sayer, 1985.

En América se tienen hermosos ejemplos en los

textiles encontrados en las tumbas incas y mayas y

en los tejidos que actualmente trabajan los indíge-

nas de América Central. Sin embargo, con el desa-

rrollo de la química a finales del siglo pasado,

toda la tintorería cambió, al sintetizarse nuevas

sustancias colorantes en el laboratorio.

Los nuevos matices fabricados sintéticamente, han

hecho más científico el estudio de las materias

colorantes, conduciendo a un mejor conocimiento

y utilización de muchos tintes y a la síntesis de los

mismos. Pero este desarrollo ha llevado al olvido

las antiguas técnicas de extracción, y la produc-

ción artificial crea entonces problemas antes no

conocidos por el hombre en el aspecto de toxici-

dad y contaminación.

Además, a nivel artesanal, aumenta el costo de la

materia prima y no permite que el producto termi-

nado se considere 100% nacional. (De Avila,

2009).

Desde el descubrimiento del nuevo mundo, los

vegetales han tenido un papel muy importante en

la economía de las naciones. Latinoamérica fue y

sigue siendo un proveedor de recursos humanos

sin los cuales, la humanidad no hubiera alcanzado

el desarrollo intelectual y económico de nuestra

época.

Con respecto a los recursos forestales, Iberoamé-

rica ha sido la principal abastecedora de maderas,

entre las que destacan las maderas preciosas, co-

mo por ejemplo la Caoba (Sweitenia), el Cedro

(Cedrela), Palos de rosa (Dalbergia y Tabebui) y

los Palos de Brasil y de Campeche (Haematoxy-

lon); estos últimos utilizados también en la pro-

ducción de colorantes ( Martínez, 1990)

Clasificación de los pigmentos

Los pigmentos pueden dividirse en sintéticos y

naturales. Los sintéticos requieren de una certifi-

cación: incluyendo sustancias químicas sintetiza-

das con alto grado de pureza (Badui, 2006).

Dentro de los pigmentos sintéticos los más impor-

tantes por mencionar algunos son: azoicos y an-

traquinonas.

Los colorantes azoicos constituyen el grupo más

extenso, de todos los colorantes orgánicos dispo-

nibles en el mercado. La estructura química de

este tipo de colorantes, se caracteriza por la pre-

sencia del grupo azo –N=N como cromóforo,

asociados a grupos auxocromo de tipo amino o

hidroxilo (AITEX, 2003).

El grupo azo característico de los colorantes azoi-

cos, es susceptible de reducirse, dando lugar a la

formación de aminas aromáticas. Algunas de estas

arilaminas aromáticas, tienen un potencial can-

cerígeno demostrable (AITEX, 2003).

Dentro de los pigmentos naturales se pueden

agrupar en carotenoides, clorofilas, betalaínas,

pigmentos fenólicos (flavonoides, antocianinas y

taninos) y hemopigmentos.

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Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No. 1, 2011, p. 1 -9

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Colorantes naturales vs sintéticos

Los pigmentos naturales son sustancias orgánicas

que sintetizan las plantas y se metabolizan por la

luz solar principalmente, en diferentes partes de

las plantas (semillas, frutas, flores, hojas, raíces,

cortezas y ramas). En su interminable proceso de

respiración de los vegetales, los colores sufren

cambios en su tonalidad (Ferreira y Lopes, 2009).

A diferencia de los pigmentos naturales, los sinté-

ticos tienen las siguientes ventajas: firmeza, am-

plio intervalo de tintes, bajo costo, alta efectivi-

dad, homogeneidad y no presentan aromas o sabo-

res, pero muchos de ellos presentan efectos adver-

sos a la salud.

El mercado mundial de pigmentos representa

$1.2 billones por año, los colorantes naturales solo

son el 31% del mercado pero crece un 5% al año,

mientras que los sintéticos crecen 1% (Voith,

2008).

Recursos naturales de origen mexicano como

fuente de pigmentos

La biodiversidad en nuestro país es muy destaca-

da, ya que se han identificado 541 plantas, perte-

necientes a 314 géneros y a 104 familias. Los usos

más recurrentes de las maderas son para muebles

(45), instrumentos musicales (55), textiles (58),

cestería (80) y colorantes (CONABIO, 2001).

En general los colorantes provenientes de plantas

y de algunos insectos han tenido una gran aplica-

ción desde hace mucho tiempo, tanto en textiles,

alimentos, papel, etc. Han tenido mucha acepta-

ción porque se les considera menos dañinos que

los sintéticos y eso es lo que ha hecho que se sigan

estudiando colorantes de origen natural (Badui,

2006).

Europa tiene actualmente 13 pigmentos permiti-

dos derivados de fuentes naturales que pueden ser

utilizados en la coloración de alimentos (Bridle,

1997). Ellos son curcumina (curcuminoide), luteí-

na (xantofila), -caroteno, norbixia/bixina, cap-

santina/capsorubina (carotenoides), betanina (be-

talaìnas), ácido carmínico y carmín, (antraquino-

nas), azúcar caramelizada y extractos de malta

(melanoidinas), clorofila y clorofilina (porfirinas),

y antocianinas (flavonoides).

Entre los eventos que han generado que se incre-

mente el uso de colorantes naturales, están la

eliminación de los rojos #2 y #6 grado FD&C

(Food, Drug and Cosmetics), por la agencia FDA

(Food and Drug Administration) de los Estados

Unidos de América.

Los resultados de estudios recientes atribuyen a

los colorantes naturales beneficios farmacológicos

y confirman la asociación que muchos consumi-

dores hacen entre “pigmentos sintéticos” y “en-

fermedad” (Bridle, 1997).

Fuentes de pigmentos naturales de uso tradi-

cional en México

En México algunos colorantes de fuentes natura-

les y comúnmente conocidos son la cochinilla

(carmín), hematoxilina, el pigmento púrpura del

caracol, por mencionar los más importantes.

Cochinilla( Coccus cacti)

México cuenta aproximadamente con 60% de su

territorio Nacional conformado por zonas áridas y

semiáridas. El nopal Opuntia spp, tiene una am-

plia distribución en estas zonas y llega a presentar

ciertas plagas que la acompañan en su ciclo de

vida, es el caso de la grana-cochinilla, plaga que al

cultivarse de forma adecuada ofrece grandes bene-

ficios (Castillo, 2011).

La grana cochinilla es un insecto que se alimenta

exclusivamente de los nopales.

Desde la antigüedad, la gente de las tierras altas

del sur de México domesticaron a la planta hospe-

dadera como alimento y domesticó también a la

plaga del nopal porque produce un rojo intenso

color sangre (Figura 2). Se sabe que la grana

cochinilla era llamada nocheztli por los Aztecas,

quiere decir sangre de tunas (Castillo, 2011).

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Aprovechamiento sustentable de los recursos naturales en México para la obtención de colorantes Barragán y Santillán

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Fig 2. Cultivo de cochinilla. De Alzate y Ramí-

rez.

Las regiones y grupos relacionados con el cultivo

del insecto en nuestro país comprendían: la Mix-

teca Alta; Zapoteca, Náhuatl y Mixteca de la Cos-

ta; la Zapoteca de Miahuatlán, la Zapoteca – Mix-

teca del Valle de Oaxaca; los Cuicatecos y Chi-

nantecos en la región de la Cañada y los Popolo-

cas en Tuxtepec; la zona de Cholula y Huejotzin-

go en el Estado de Puebla, y “Huaxtepec y Cuah-

nahuac (Cuernavaca) en el Estado de Morelos”

(Castillo, 2011).

Era comúnmente utilizado por los Toltecas y

Teotihuacanos en la pintura de esculturas, edifi-

cios públicos y religiosos, así como para colorear

telas y elaborar panes ceremoniales (Macgregor,

1976).

Actualmente es utilizado ampliamente como un

agente colorante, por ejemplo, en los productos

farmacéuticos y alimentos, se deriva de la materia

colorante roja que se presenta en los cuerpos de

los insectos hembras de Coccus cacti L., que crece

sobre Nopalea coccinellifera y otras plantas de la

familia Cactaceae, que se cultiva en las áreas

desérticas de México y de América Central y del

Sur. Como tal, el tinte (Fig. 3) se recupera a partir

de dichos insectos, extrayendo sus cuerpos secos

con agua o alcohol.

Figura 3. Estructura del ácido carmínico.

Se ha utilizado en la industria de los alimentos

como colorante de la gama de los rojos de con-

formidad con la ley Europea E-120 (Medina et al.,

2006).

El carmín no es tóxico. Es completamente inofen-

sivo. Puede ser ingerido por el organismo huma-

no o estar en contacto prolongado con la piel, sin

producir el menor efecto tóxico. Por esta impor-

tantísima propiedad, este colorante natural está

incluido en la mayoría de las farmacopeas oficia-

les para el teñido de los preparados galénicos

como también admitido en las legislaciones de

todos los países del mundo, para ser utilizado en

los productos alimenticios y cosméticos que lo

requieran.

En lo que respecta a su inocuidad, el carmín no

ha podido aún ser desplazado por los colorantes

sintéticos, a pesar de los gigantescos adelantos de

la química moderna. El carmín es utilizado como

pigmento o como colorante. Cuando se emplea

como pigmento (líquido) su método de coloración

es directamente proporcional a su pureza. En

cambio, cuando se le emplea como colorante

(sólido) su método de coloración es por dispersión

(distribución del color a lo largo de todo el mate-

rial a ser coloreado) y la fuerza de coloración no

es proporcional a su pureza.

Perú es el primer productor mundial de cochinilla,

abastece aproximadamente el 84% de la demanda

mundial, lo que corresponde a 1500 t/anuales.

Otras zonas productoras son: Las Islas Canarias

con el 8%, Chile con el 6%, Bolivia con el 2% y

México (Francis, 1987).

Palo de tinte (Haematoxylum campechianum )

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Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No. 1, 2011, p. 1 -9

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Otro colorante natural es el que se extrae de los

tintales, como comúnmente se les llamaba y llama

a los bosques de palo de tinte, se encontraban en

las regiones tropicales más húmedas y cenagosas.

En México existían abundantes tintales en Tabas-

co, Oaxaca, Chiapas. Guerrero, Campeche, Yu-

catán y Quintana Roo, al igual que en Belice y

algunas regiones de Centroamérica.

Este arbol científicamente denominado Haema-

toxylum campechianum (Fig. 4), es comúnmente

conocido también con el nombre de palo de Cam-

peche. En las zonas productoras de Yucatán,

Campeche y Tabasco se le llamaba palo negro,

ek´, tinto y de Campeche. En el siglo XVIII en la

península de Yucatán, los mayas prehispánicos

utilizaron el palo de pinte para pitarse el rostro de

negro y el cuerpo para sus rituales. Asimismo, lo

empleaban para pintar los hilos con que trenzaban

sus cabellos y para teñir algunas ropas. Durante la

colonia lo emplearon para teñir naguas y guayapi-

les (Cordero, 2011).

Figura 4. Haematoxylum campechianum.

La hematoxilina es el compuesto que se obtiene

de Haematoxylum campechianum L.,, mediante la

evaporación de un extracto en etanol del duramen,

se oxida fácilmente a un material rojo-café (hema-

teína) (Smith, 2002; Nasirizadeh, 2011).

Se utiliza en histología para teñir los componentes

aniónicos (ácidos) de los tejidos, a los que da una

coloración violeta. Tiñe intensamente los núcleos

de las células, dado que estos contienen ácidos

nucleicos ricos en radicales ácidos.

Tal como se obtiene de la planta e incluso luego

de sufrir el proceso de oxidación, su capacidad de

tinción es muy limitada. Por lo tanto, debe combi-

narse con iones metálicos, especialmente las sales

de hierro (III) o aluminio (II), que actúan como

mordientes.

Si bien la hematoxilina es una sal neutra, suele ser

denominada como un colorante básico, ya que el

componente cromógeno reside en el complejo

catiónico (básico) de la misma (Fig. 5). Es de

notar que la tinción histológica por hematoxilina

no indica tanto la constitución química de los

componentes celulares, sino la densidad de cargas

eléctricas negativas de los mismos (Smith, 2002).

Figura 5. Estructura Hematoxilina.

En la actualidad se sabe que los mayores produc-

tores de hematoxilina son Jamaica, México, Esta-

dos Unidos, Honduras y Santo Domingo (ordena-

dos por nivel de producción de mayor a menor).

Caracol púrpura (Plicopurpura patula pansa)

Las etnias mixtecas, nahuas, chontales y huaves

de México, tienen aprecio, veneración y respeto

por una especie particular de caracol: el caracol

púrpura, el cual se distribuye a lo largo de las

costas de Oaxaca, Michoacán, Colima y Jalisco.

Este particular caracol secreta un fluido blanque-

cino, espumoso y lechoso, que cambia gradual-

mente de color cuando se expulsa al exterior (Cu-

pul, 2009).

En contacto con el aire, este fluido adquiere tona-

lidades que varían del amarillo al azul verde hasta

que, finalmente, logra su estabilización en un

bello e intenso tono púrpura. El color púrpura del

tinte brinda su nombre al caracol llamado científi-

camente Plicopurpura patula pansa (Figura 6) y

es el responsable de su utilización por el hombre

prehispánico para teñir sus vestimentas, por ser

este matiz un símbolo de grandeza y poder (Cu-

pul, 2009).

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Aprovechamiento sustentable de los recursos naturales en México para la obtención de colorantes Barragán y Santillán

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Este tipo de caracoles genera el pigmento púrpura

para depredar a otros animales marinos, El caracol

Lymnaea stagnalis L. es cultivado en Oaxaca para

extraer su colorante. (Benjamin et Walker, 2002)

Figura 6. Phyllonotus trunculus

La cantidad de tinte que secreta cada molusco es

tan pequeña que se requiere gran esfuerzo y pa-

ciencia para teñir un poco de hilo. Por ello siem-

pre ha sido el más apreciado y el más caro lo los

colorantes naturales.

Una manera sustentable de obtener este colorante

es llevar las fibras hasta la playa para desprender

los caracoles de las rocas y dejar que secreten

sobre los hilos y después devolverlos a sus guari-

das para que produzcan más tinte (De Ávila,

2009)

En la región de Oaxaca en México desde la época

precolombina hasta la actualidad, el caracol mari-

no púrpura pansa ha sido utilizado por indígenas y

tintoreros mixtecos para teñir sus prendas.

El Plicopurpura pansa pertenece al mismo género

murex con el que se elaboraba el púrpura de Tiro.

Este caracol es una especie protegida en el Parque

Nacional Huatulco. El caracol púrpura pansa se-

grega el tinte en situaciones de stress o peligro de

ser devorado.

Los artesanos "ordeñan" a los caracoles una vez

cada 30 días, entre octubre y marzo, evitando la

época de reproducción del caracol. Actualmente

es una tradición que realizan unos 20 artesanos

que recorren largas distancias para teñir sus made-

jas (Figura 7) (Torrentera , 2009).

Figura 7. Proceso de tinción de fibras con caraco-

les.

Para el pueblo mixteco este proceso es una tradi-

ción y actividad económica. Al igual que el púrpu-

ra de Tiro la dificultad para la obtención del tinte

hace que las prendas de algodón teñidas se usen

para vestir en ceremonias rituales o de gran im-

portancia para la comunidad. Las mujeres creen

que unas enaguas teñidas de púrpura les protegen

contra la esterilidad. Se debe a que el color

púrpura tiene un significado simbólico relaciona-

do con la fertilidad, la fuerza, el poder y la muerte

en esta cultura (Torrentera, 2009).

En general los colorantes naturales tienen propie-

dades anti-radicales libres se dirigen fundamen-

talmente hacia los radicales hidroxilo y superóxi-

do, especies altamente reactivas implicadas en el

inicio de la cadena de peroxidación lipídica y se

ha descrito su capacidad de modificar la síntesis

de eicosanoides (con respuesta anti-inflamatoria),

de prevenir la agregación plaquetaria (efectos

antitrombóticos) y de proteger a las lipoproteínas

de baja densidad de la oxidación (prevención de la

placa de ateroma) 5, 8-10 (Javanovic, et al.,

1998).

Nuevos colorantes a partir de residuos foresta-

les: Aprovechamiento de residuos.

La madera que es un material complejo que con-

tiene además de la lignina y la celulosa, en donde

se encuentran varias inclusiones (principalmente

orgánicas), llamadas extraíbles o extractivos (en

proporciones del 1 al 20%, en donde se localizan

los colorantes), el término se refiere a los materia-

les que pueden obtenerse por un tratamiento de

extracción de la madera con agua fría o caliente o

solventes orgánicos como benceno, acetona, éter,

etc. (Tsoumis,1991).

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Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No. 1, 2011, p. 1 -9

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El estudio de plantas con importancia económica

con el fin de proponer nuevas aplicaciones es de

gran utilidad, obteniéndose con esto un mayor

aprovechamiento de nuestros recursos. Como

ejemplo se tiene al árbol del género Peltogyne

que se utiliza para la elaboración de artesanías y

muebles hasta el momento.

Palo morado (Peltogyne mexicana)

Éste género tiene una distribución geográfica que

corresponde principalmente a América del Sur

Tropical, Centroamérica (Panamá), Venezuela,

Brasil hasta Bolivia y también México (Erfurth y

Rusche, 1976).Con el fin de utilizar los residuos

que se generan por el uso de esta madera, en nues-

tro Instituto estamos realizando estudios sobre la

caracterización del colorante presente en esos

residuos y sobre aplicaciones del mismo (Santillán

K, 2011).

El árbol Palo Morado, pertenece a la familia de

Caesalpinceae (Figura 8) y es conocido científi-

camente como Peltogyne mexicana Martínez

(Navarro et al., 2005). Se caracteriza por ser un

árbol de gran tamaño ya que es una especie de

hasta 50m de altura con diámetros de tronco de

hasta 1.5m (Vílchez y Rocha, 2005). Se han reali-

zado algunos estudios sobre la caracterización

tecnológica de la madera de la madera del palo

morado (Navarro et al, 2005).

En México solo se encuentra una especie de las

23 existentes, específicamente en el Estado de

Guerrero (Tierra Caliente); no se tienen datos de

que esta especie crezca en algún otro estado, por

tal motivo no es muy conocida.

Los peltoginoides (I) , son compuestos tipo flavo-

noides que se encuentran presentes en la fruta,

corteza, raíces o partes aéreas de algunas legumi-

nosas y el color del duramen de algunos árboles

de los géneros Peltogyne, Acacia, Caesalpinia y

Cassine se atribuye a la presencia de esos com-

puestos. En el palo morado no se han realizado

estudios acerca de los componentes presentes en

su madera, pero dada la relación taxonómica que

tiene con otros géneros, se espera que el pigmen-

to de Peltogyne mexicana esté estructuralmente

relacionado con alguno de los peltoginoides repor-

tados para otras especies (Bodig y Jayne, 1982).

Figura 8. Árbol Peltogyne mexicana (Palo mora-

do).

O

O

A B C

D

HHO

HR

R

R

Figura 9. Estructura general de un peltoginiide.

Campincerán (Dalbergia congestiflora).

El campincerán es un árbol endémico de México

que pertenece a la familia Leguminosae y a la

subfamilia Papilonoideae, crece en la selva baja

caducifolia principalmente en el estado de Guerre-

ro y su uso es maderable. También se encuentra

en Puebla y se utiliza para elaborar violines. En el

estado de Michoacán se le utiliza en la elaboración

de artesanías y guitarras (Guridi-Gómez y García),

1997).

A partir del duramen de D. congestiflora hemos

aislado y caracterizado un nuevo colorante púrpu-

ra de naturaleza isoneoflavonoide (Barragán et al,

2004), de nombre Neocandenatona (Figura 10),

con gran estabilidad a la temperatura, al pH y a la

presencia de metales.

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Aprovechamiento sustentable de los recursos naturales en México para la obtención de colorantes Barragán y Santillán

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Fig 10. Estructura química de la neocandenatona

En la tinción de fibras, se comprobó que tiene

buen poder de fijación en lana, algodón seda y

poliéster tanto en tinción directa como en la utili-

zación de mordentes. El uso de esta madera es

económicamente importante en muchas regiones

habitadas por población indígena, sin embargo ese

uso indiscriminado está llevando al agotamiento

del recurso y a la su consecuente declaración

como especie en peligro de extinción. Hemos

observado que la reproducción de D congestiflora

por estacas puede ser un método viable para el

rescate de esta especie (Figura 11).

Fig. 11. Cultivo del campincerán por estacas.

La tendencia actual hacia un mayor consumo de

productos naturales, hace necesario que países en

desarrollo como el nuestro con una gran biodiver-

sidad y la capacidad de producción de recursos

naturales, formen grupos interdisciplinarios de

investigación que permitan el uso sustentable de

los recursos que conllevará también a un mayor

desarrollo económico.

Agradecimientos.

A la Maestra Lidia Guridi Gómez, al Dr José

Rutiaga Quiñones y al Laudero Abel García por

proporcionar la madera de campincerán para el

estudio de la Neocandenatona. A la Dra. Borja de

la Rosa por proporcionar la madera de Palo mora-

do. Al IPN por el apoyo a través del Proyecto SIP

20110775.

Bibliografía

Allevi, P. et al. 1991. The 1st Total Synthesis of

Carminic Acid. Journal of the Chemical Socie-

ty-Chemical Communications 18:1319-1320

AITEX (2003). Colorantes azoicos. AITEX

Review. Disponible en:

http://www.textil.org/extranet/inf/Revista8/colo

rantes.pdf. Consultado el 3 de mayo de 2011

Badui, S.D. (2006). Química de los alimentos.

Logman de México Editores S.A. de C.V. Al-

hambra Mexicana, México D.F. pp. pp. 401-

438

Barragán-Huerta BE., Peralta-Cruz J, González-

Laredo RF, Karchesy, J (2004). Neocandena-

tone, an isoflavancinnamylphenol quinone me-

thide pigment from Dalbergia congestiflora.

Phytochemistry 65: 925–928.

Benjamin, P. R., Walker, T. S. (1972). Two

pigments in the brain of a fresh water pulmo-

nate snail. Comparative Biochemistry and Phy-

sicology part B: Comparative Biochemistry.

Volume 41, Issue 4: 813-821.

Bodig, J., Jayne, B. A. Mechanics of Wood and

Wood Composites. Van Nostrand Reinhold

Company (1982). New York.

(Bridle,P., CF Timberlake, 1997. Anthocyanins

as natural food colours-selected aspects. Food

Chemistry. 58 :103-109

Castillo, A. 2011. Colorantes naturales del

valle. Disponible en:

http://coloresdelvalle.galeon.com/index.html.

CONABIO. Comisión Nacional para el cono-

cimiento y uso de la biodiversidad. 2001.

http://www.conabio.gob.mx.

OH

O

O OOH

OMe

OMe

Page 9: APROVECHAMIENTO SUSTENTABLE  DE LOS RECURSOS NATURALES EN MEXICO PARA LA OBTENCIÓN DE  COLORANTES

Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No. 1, 2011, p. 1 -9

9

Cordero, P. D.E. 2011. Colorantes naturales en

artesanías panameñas. Disponible en:

http://agora.ya.com/rumcp/colorantes_vegetales

_en_las_artesanias_panamenas.htm

Cupul, F. (2009). El tinte del caracol. Dispo-

nible en:

http://www.whalephoto.org/esp/novedades05.ht

ml

De Avila, A. (2009). Tejer el arcoiris: los co-

lorantes del mundo. Disponible en:

http://www.museotextildeoaxaca.org.mx/expos/

2009.htm.

De Alzate y Ramírez. JA. 1777. “Indio reco-

giendo cochinilla con cola de venado” y “Prepa-

rando la cochinilla para tintura”. Memoria sobre

la naturaleza, cultivo, y beneficio de la grana.

Pigmentos de color. Vellum. ,Newbery Library.

http://publications.newberry.org/aztecs/s4i22_es

.html

Erfurth, T., Rusche, H. 1976. The marketing

of tropical wood. B. Wood species from South

American tropical moist forests. Rome: FAO.

Ferreira et Lopes, E. (2009). Manufacturing

process of vegetable colorant extracts from re-

sidues generated in the extraction and

processing of wood from tropical forest of co-

lorful heartwood. Patente 20090223000. Kind

Code A1.

Francis, F.J. (1987). Lesser-Known food co-

lorant. Food Technology. 41, 62-68.

Guridi-Gomez LI y A. Garcia Lopez. Las

maderas en los instrumentos musicales de cuer-

da de Paracho, Michoacán. Editorial Universita-

ria, Universidad Michoacana de San Nicolás de

Hidalgo. Morelia, Mich. Mexico.

Jovanovic, S. V., Steenken, S., Simic, M. G.,

Hara, Y. (1998) Antioxidant properties of fla-

vonoids: reduction potentials and electron trans-

fer reactions of flavonoid radicals. En: Rice

Evans C,

Martinez MA. 1990. Contribuciones latinoame-

ricanas al mundo. La utilización de las plantas

en diversas sociedades. Red Editorial Iberoame-

ricana. México.128 pp

Medina, D. E.M., Rodriguez, R. E.M., Romero,

D. C. (2007). Chemical characterization of

Opuntia dillenii and Opuntia ficus indica fruit.

Food chemistry 103:38-45.

Navarro, J., Borja de la Rosa, A., Machuca, R.

(2005). Características tecnológicas de la made-

ra de palo morado (Peltogyne mexicana Martí-

nez) de Tierra Colorada, Guerrero, México. Re-

vista Chapingo. Serie ciencias forestales y del

ambiente. Vol 11: 73-82.

Santillán-Hinojosa K, Álvarez-Gómez LG,

Barragán-Huerta BE. Extracción y caracteriza-

ción del pigmento púrpura presente en el dura-

men de Peltogyne mexicana. Libro de memorias

del Congreso Internacional de Ingeniería Quí-

mica, Ambiental y Alimentos. Universidad de

las Américas. Puebla, Mexico. 7-9 abril 2011.

Smith, A. A. (2001).Specific staining of tissue

components with metal-hematoxylin complex-

es. Micron 33: 95-103.

Torrentera, O. F. 2009. El caracol púrpura Pan-

za en peligro de extinción. Disponible en:

http://ciudadania-express.com/2009/07/24/el-

caracol-purpura-panza-en-peligro-de-extincion/

Tsoumis, G. (1991). Science and Technology of

Wood. Van Nostrand Reinhold. New York. 494

pp.

Vílchez, B. et Rocha, O. (2005). Estructura de

una población del árbol Peltolgyne purpurea

(Cesalpinaceae) en un bosque intervenido de la

Península de Osa, Costa Rica. International

Journal of Tropical Biology and Conservation.

54: 1019-1029.

Voith, M. (2008). Coloring Food, Naturally.

Chemical and Engineering News. 86:50: 18-19.

Zare, R. H., Nasirizadeh, N. (2011). A Study of

the electrochemical behavior of hematoxylin as

an important bioactive flavonoid. Electrochimi-

ca Acta Volume 56, Issue 12, Pages 4425-4702.