tamizaje fitoquímico tec
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Muestreo y Análisis fitoquimico realizado a hojas de teca muestreadas en la región Occidental de Panamá, en un clima tropical. Se detalla el procedimiento de muestreo, análisis fitoquímico y maceración de las hojas frescas para la posterior obtención de metabolitos secundarios.TRANSCRIPT
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28/08/2015 Muestreo y Determinación del Porcentaje de Humedad de las Hojas de Tectona grandis.
Ryfkogel Del Cid, Bianca M.Universidad Autónoma de Chiriquí-Facultad de Ciencias Naturales y Exactas.
Escuela de Química – Química de Productos Naturales.
Resumen.
Para la obtención del extracto y determinación del porcentaje de humedad de las hojas de Tectona grandis, se realizó un muestro estratificado al azar en el bosque forestal de la Universidad Autónoma de Chiriquí (8.43458 Latitud Norte, 82,45254 Longitud Sur). Para obtener las muestras, se seleccionaron arbustos jóvenes entre 1,5 m y 3 m, de los cuales aleatoriamente se extrajeron hojas tiernas y maduras. La determinación del porcentaje de humedad se realizó mediante pérdida de peso en el horno a 105°C, realizando pesadas de las muestras cada 30 minutos durante 2 horas, hasta obtener un peso constante, obteniéndose un valor promedio de 77,6% de humedad, el cual se encontró un poco alejado del porcentaje de humedad reportado en la literatura. Finalmente, para la obtención de los extractos se realizó la maceración de las hojas de Tectona grandis en medio acuoso y etanólico, observándose que la obtención de extracto es más rápida en presencia de agua y más lenta en presencia de etanol. Además, en la extracción etanólica la intensidad de color fue mayor (rojo vino oscuro) que en medio acuoso (rojo vino pálido). Debido a que la composición química de los vegetales varía entre las diferentes especies, en las distintas partes de la planta y según sus estados fenológicos, la selección de la técnica de muestreo es fundamental para obtener una muestra representativa que sea objeto de estudio en el laboratorio. Además, la selección de la muestra es importante puesto que el análisis generará resultados confiables, siempre y cuando la muestra seleccionada sea la ideal.
Palabras claves.
Extracto, follaje, humedad, maceración, muestreo, Tectona grandis.
Objetivos.a. Llevar a cabo un muestreo en el bosque forestal de
la Universidad Autónoma de Chiriquí para obtener muestras representativas de Tectona grandis.
b. Determinar el porcentaje de humedad en las hojas de plantas de Tectona grandis mediante diferencia de peso del material seco y húmedo.
Marco teórico.
Tectona grandis pertenece a la familia Verbenaceae, es una especie latifoliada y heliófila muy susceptible a la competencia interespecífica en su fase inicial de crecimiento (Briscoe,1995). En condiciones naturales la teca requiere de temperaturas medias anuales entre 21°C y 28°C; y precipitación media anual que varía de 760 a 5000 mm, preferentemente entre 1000 a 1800 mm/año (Flinta, 1960), con una estación seca bien definida entre tres a siete meses, y en sitios con altitudes desde el nivel del mar hasta los 1000 msnm (Briscoe, 1995).
Por otro lado, el análisis de plantas o análisis foliar se refiere generalmente al análisis para determinar el contenido de un nutriente en las hojas de las plantas. Además, el análisis, muestreo o recolección foliar requiere generalmente de características definidas como: altura, hora, desarrollo de la planta, entre otras, ya que la planta varía en nutrimentos bajo estas condiciones, y en otros casos particulares, de la especie de planta. Dicho análisis incluye el % de humedad, el peso en seco, los macro y micronutrientes, entre otros. (Hochmuth, 2008).
Considerando el contenido de metabolitos y la posibilidad del impacto de la planta de Teca no solo en la industria maderable, sino en las industrias farmacéuticas y cosmética (Castro, 1998), se ha realizado la determinación del porcentaje de humedad
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28/08/2015 en las hojas maduras de esta planta, para conocer el grado de dispersión de los metabolitos secundarios y la influencia de las condiciones acuosas en las que se encuentran estos metabolitos en estudios posteriores que involucren la extracción, separación e identificación de los metabolitos secundarios por medio de un análisis fitoquímico.
Materiales.
Descripción Capacidad CantidadVasos Químicos 100mL y
250mL3
Balanza semianalítica
Máx 200g+/- 0,01g
1
Bandeja de Aluminio
- 1
Probetas 25mL y 100mL
1
Bandeja de Aluminio
- 1
Horno Máx 250°C 1Multiparámetros físicos medioambiental
1
Hojas de Teca - 120gTijera - 1
Cinta métrica 15metros 1Bolsa plástica - 1
Nota: (-) No hay referencia sobre el material
Procedimiento.
A. Muestreo
B. Determinación del Porcentaje de Humedad.
C. Maceración.
Resultados obtenidos.
En el estudio realizado sobre la determinación del porcentaje de humedad, las condiciones ambientales en el lugar de muestreo (Figura 1.) se presentan en el Cuadro 1, donde se logra observar un porcentaje de humedad ambiental relativamente alto a una temperatura de 31. 6 ºC.
Cuadro 1. Datos del sitio muestreo de hojas de Tectona grandis.
Ubicación Parque Forestal de la UNACHI
Coordenadas 8.43458 Latitud Norte; 82,45254 Longitud Sur
Iluminación 1410 Lux% Humedad 72,4%Temperatura 31,6 °CAltura de las hojas 1,5 m y 3 mRuido 54db
Se realizó un muestreo aleatorio estratificado en el bosque forestal de la Universidad Autónoma de Chiriquí, en el que se seleccionó arbustos jóvenes de 1,5 m - 3 m de altura.
Se anotó la temperatura, porcentaje de humedad % H., hora, intensidad de luz y localización con Google Maps.
Aleatoriamente y en zigzag, se colectaron hojas maduras cortadas a una altura de 1,5 m a 3 m.
Las hojas colectadas, se colocaron en bolsas plásticas y fueron llevadas al laboratorio para su análisis.
Se cortaron las hojas de Teca en pequeños trozos.
En un vaso químico se pesó 1,03 g de trozos de hojas de Teca.
Se calentó en el horno a 105°C durante 2 horas.
Dejamos enfriar.
Pesamos el vaso con la muestra seca.
Calculamos el %H: (peso perdido/peso inicial) *100
Se cortaron las hojas de Teca en pequeños trozos.
A. En un mortero se maceraron 60g de hojas de Teca, utilizando Etanol como solvente.
B. En otro mortero se maceraron 60g de hojas de Teca, utilizando agua como solvente.
En ambos casos (A y B) se obtuvieron y guardaron los extractos para análisis posteriores.
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Figura 1. Coordenadas del sitio de muestreo.
En el Cuadro 2 se presentan los resultados obtenidos del análisis del cálculo del porcentaje de humedad, en la que las hojas estudiadas presentaron un 77,6 % de humedad.
Cuadro 2. Datos obtenidos en la determinación del porcentaje de humedad de las hojas de Tectona grandis.
Peso de la muestra inicial (g) 1,03Peso del vaso vacío (g) 61,26Vaso + muestra (g) 61,49Peso de la muestra seca (g) 0,23Peso perdido (g) 0,80% Humedad 77,6%
*Las muestras fueron pesadas cada 30 min, hasta obtener un peso constante.* Para la determinación del porcentaje de humedad se empleó la fórmula:
Humedad (%)= Peso Perdido (g)Peso inicial(g)
x 100
(La Rosa et al., 2011).
En la obtención de los extractos de la hojas de Tectona grandis, se realizó una maceración manual empleando dos solventes, etanol al 96% y agua a temperatura ambiente. Los extractos obtenidos presentaban dos coloraciones diferentes, el etanólico era más intenso (rojo vino) y el acuoso las traslucido (rojo pálido), los mismos se almacenaron a baja temperatura y en envases color ámbar.
Cuadro 3. Datos la extracción sobre hojas de Tectona grandis.
Masasiniciales
Solvente Volumen Color del extracto
60 g Etanol 100 mL Rojo vino oscuro
60 g Agua 50 mL Rojo vino pálido
Figura 2. Maceración de las hojas de Tectona grandis con etanol 96%.
Discusión de resultados.
Para obtener los extractos y porcentajes de humedad, de las hojas de Tectona grandis, se realizó un muestreo aleatorio estratificado, que es una técnica de muestreo basada en el criterio que la selección debe contemplar los estratos que se desean estudiar (Abarca, 2003). El muestreo se desarrolló en el bosque forestal de la Universidad Autónoma de Chiriquí (8.43458 Latitud Norte, 82,45254 Longitud Sur). Para obtener las muestras, se seleccionaron arbustos jóvenes entre 1,5 m y 3 m, de los cuales aleatoriamente se extrajeron hojas tiernas y maduras.
Debido a que la composición química de los vegetales varía entre las diferentes especies, en las distintas partes de la planta y según sus estados fenológicos, la selección de la técnica de muestreo es fundamental para obtener una muestra representativa que sea objeto de estudio en el laboratorio. Además, la selección de la muestra es importante puesto que el análisis generará resultados confiables, siempre y cuando la muestra seleccionada sea la adecuada (Viña, 2013).
La determinación del porcentaje de humedad se realizó mediante pérdida de peso en el horno a 105°C, obteniéndose un valor promedio de 77,6%. Este método se fundamenta en la evaporación del agua contenida en la muestra, determinándose por diferencia de peso entre el material seco y húmedo. El valor obtenido está
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28/08/2015 alejado del porcentaje de humedad reportado para el tronco, cuyo valor es de 72,1 % según Abarca (2003).
El resultado relativamente alto puede atribuirse a que la mayoría de las hojas eran de follaje reciente, las cuales contienen aún mucha agua en su interior y clima del sitio donde se realizó el muestreo es húmedo tropical, propio de la región (Somarriba et al., 1999). Además de esto, las nervaduras contribuyen a un aumento del peso y aumentan el porcentaje de error durante el ensayo (Bates, 1971).
Aunado a esto, se debe considerar que el contenido de agua libre en la plantas se ve afectado por diferentes factores ambientales como lo son la intensidad de luz, temperatura, humedad, y el viento. La luz incide sobre el desarrollo y/o crecimiento de las plantas, puesto que con intensidad insuficiente se producen ahilamientos, cambios de forma de limbos foliares y dimorfismo foliar; estratificación como resultado de la lucha por la luz; las especies de sombra viven en las partes menos iluminadas del bosque (Begon, Harper, y Townsend, 1995). El viento influye en la distribución (transporte de diásporas) y en la morfología de plantas y vegetación. La temperatura influye en la transpiración de la planta así como en algunos aspectos relacionados con la cubierta vegetal (Reuter and Robinson, 1998).
Es por ello es por ello que hay que tener en cuenta estos factores a la hora de realizar el muestreo para no seleccionar hojas con alto contenido de agua y de esa manera permitir en análisis posteriores la determinación de algunos nutrientes o la extracción metabolitos secundarios.
Respecto a la metodología, un secado por medio de calor no es tan efectivo si las muestras secas serán analizadas posteriormente ya que existe la posibilidad de volatilización o descomposición de los metabolitos, por ello, se debe considerar otros métodos como la deshidratación por medio de microondas o liofilización que permiten tener muestras con un mejor secado, garantizando la integridad de la misma al no utilizar calor como condición física para eliminar el contenido
de agua, permitiendo determinaciones analíticas más confiables a partir de la muestra anhidra (Della Rocca y Mascheroni, 2010; Valencia, Rodriguez y Giraldo, 2011).
Para la obtención de los extractos, se realizó la maceración de las hojas de Tectona grandis en medio acuoso y etanólico. Se maceraron 60 g de muestra con agua y 60 g con etanol. Se observó que la obtención de extracto es más rápida en presencia de agua y más lenta en presencia de etanol. La maceración provoca el rompimiento por fricción de la pared celular vegetal, permitiendo la liberación de los componentes activos. Además, en la extracción etanólica la intensidad de color fue mayor (rojo vino oscuro) que en medio acuoso (rojo vino pálido), esto se debe a que el etanol es menos polar que el agua, lo que le permite solubilizar mayor proporción de componentes de la planta, como las antocianinas y las clorofilas, resultando en una mayor intensidad de coloración. Además, el etanol atraviesa las células de la planta en una sola dirección, creando un equilibrio entre el solvente dentro y fuera de la célula. De esta manera, al adicionar nuevas proporciones de etanol, los componentes de la planta ceden de manera progresiva (Rojas, 2009).
Conclusiones.
En la realización del muestreo y en la obtención de los extractos de las hojas de Tectona grandis, se pudo llegar a las siguientes conclusiones:
a. El diseño de muestreo es una de la partes más importantes de toda investigación de campo, ya que de ello dependen mucho el desarrollo de la investigación, nuestros resultados y la relevancia estadística de los mismos, debido a que las condiciones en que se toma la muestra está relacionada directamente a la calidad de los resultados según los parámetros que se analizan.
b. Las condiciones medioambientales en la que se realizó el muestreo de la hojas de Tectona grandis fueron óptimas para el almacenaje y transporte de la muestra considerando la época lluviosa del año.
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28/08/2015 c. El porcentaje de humedad obtenido en las hojas de
Tectona grandis fue relativamente alto y está bien relacionado con la temporada de lluvias que se registran en la región de la Ciudad de David, que proporcional a la humedad relativa en el lugar de muestreo.
d. El porcentaje de humedad obtenido puede diferir con otros ensayos realizados, ya que en el estudio realizado se contemplaron las enervadoras de toda la hoja de la Tectona grandis, que aportan un contenido hídrico considerable.
e. El tamaño de la muestra de hojas de Tectona grandis que fue sometida al secado influye directamente en la calidad de secado para la determinación del porcentaje de humedad.
f. La extracción en medio etanólico de las hojas de Tectona grandis permite una mayor obtención de pigmentaciones en comparación con una extracción acuosa, con una relación indirecta respecto a la polaridad de los dos solventes.
g. En el proceso de extracción, una maceración continua es eficaz si es realizada por un dispositivo mecánico, ya que este garantiza mayor superficie de contacto del solvente con la muestra en comparación con la maceración manual, que implicó un desgaste físico.
h. El almacenaje de los extractos es fundamental si estos son de interés analítico, ya que factores como la temperatura y la luz pueden descomponer u oxidar los metabolitos presentes, por lo que es indispensable almacenarlos a bajas temperaturas y en envases color ámbar.
Referencias bibliográficas.
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