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 Ácido oleanólicoD-Glucopiranosa

R1

R2

CH3

CH3

Ácido fitolacágenico- COOCH D-Glucopiranosa HederageninaD-Glucopiranosa

CH2OH

3

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 % Variedad Proteína total Amarilla Sacaca  Amarilla Maranganí  Marjo 

11.7 12.6 13.5

Contenido Variedad A. Sacaca A. Maranganí Marjo

Proteína soluble % pH9 pH10 pH11 4.9 3.4 5.6

4.9 4.4 5.8

5.2 4.9 6.6

Aplicaciones de los aislados proteicos  Nutracéuticos  Alimentos funcionales

 Suplementos alimenticios  Ingredientes cosméticos naturales  Requieren

hojas técnicas y reconocimiento de mercados

y

SAPONINAS DE QUINUAS Quinua libre de saponinas  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

Cristales de saponinas

Variedades amargas estudiadas

Quinua Blanca Junin

Proceso de Obtención de saponinas

Contenido de saponinas Variedad

de

quinua

Quinua

Rendimiento

Rendimiento

saponina (1ra

saponina (2da

extracción)

extracción)

28.62%

10.85%

39.47%

27.59%

11,94%

39.33%

22.50%

12.26%

34.76%

Total

Markjo (PSQM) Quinua Amarillo Maranganí (PS-QAM)

Quinua Amarillo

QAS)

Blanca Junin (PS-QB)

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.

Sacaca (PS-

Quinua

Estos rendimientos corresponden a los contenidos de saponinas en los extractos crudos después del proceso de extracción.

11.53%

3.78%

15.31%

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