ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Y CONTENIDO DE
COMPUESTOS FENÓLICOS EN PULPAS DE FRUTAS
TROPICALES FRESCAS MÍNIMAMENTE PROCESADAS
(MPR).
ANTIOXIDANT ACTIVITY AND THE TOTAL PHENOLIC COMPOUNDS CONTENT IN FRESH TROPICAL FRUIT PULPS
MINIMALLY PROCESSED (MPR).
Dra. Isabel J. García G., Ph.D
Universidad de La Habana, C. de la Habana, Cuba.
Dr. Víctor M. Huerta, Ph.D
Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla,
(UPAEP), Puebla, México.
RESUMEN
Las pulpas de frutas procesadas mínimamente y refrigeradas (MPR), es una posibilidad práctica
de disponibilidad frente a la demanda creciente de los consumidores de adquirir productos frescos
de alta calidad. El mango (Manguifera indica L), el mamey (Pouteria sapota L) y la
piña (Ananas comosus L) fueron las frutas tropicales seleccionadas para su caracteriza-
ción antioxidante. En estudios epidemiológicos se ha demostrado que el consumo elevado de
frutas y verduras podrían proteger contra diversas enfermedades crónicas. Se determinó el
poder antioxidante y el contenido de compuestos fenólicos totales de las tres frutas tropica-
les seleccionadas cultivadas en Cuba, de forma fresca y mínimamente procesadas (MPR). Se
utilizaron solventes de diferentes solubilidades para la extracción y liberación de compuestos
antioxidantes de las pulpas de las frutas y se evaluó su poder antioxidante (método ABTS) y
contenido de compuestos fenólicos (Folin C.). El MPR fue un método eficaz y sencillo para
preservar las propiedades antioxidantes y la frescura de pulpas de frutas tropicales durante seis
meses.
PALABRAS CLAVES: Antioxidantes, compuestos fenólicos, frutas, procesamiento mínimo
refrigerado.
ABSTRACTS
The fruit pulp minimally processed and refrigerated (MPR), is a practical possibility of addressing
against the growing consumer demand of purchasing high quality fresh products. The
mango (Manguifera indicates L), mamey (P. sapota L) and pineapple (Ananas comosus L) were
chosen for their antioxidant characterization as tropical fruits. Epidemiological studies have shown
that high consumption of fruits and vegetables may protect against various chronic diseases.
The antioxidant power and the content of total phenolic compounds in the three selected tropical
fruits grown in Cuba, in a fresh and minimally processed form (MPR) were determined. Solvents
from different solubilities were used for extracting and releasing antioxidant compounds from the
fruit pulp. Its antioxidant power (ABTS method) and phenolic content were evaluated. MPR was
an effective simple method to preserve the antioxidant properties and freshness of tropical
fruit pulps during six months.
KEY WORDS: Antioxidants, phenolic compounds, fruit, minimally processed & refrigerated.
Recibido 8 agosto/2015. - Aceptado 21 octubre/2015
Publicado como artículo científico. Revista Ingeniería Química y Desarrollo 2015 Vol. 1 N°2
Julio - Diciembre 2015 pp. 5 - 10
ISSN 1390 – 9428
García I.; Huerta V.
Revista Ingeniería Química y Desarrollo, Julio-Diciembre 2015, Vol.1 N°2
INTRODUCCIÓN
Los compuestos fenólicos en los alimentos
desde la década de los años 90 han provoca-
do gran interés debido a la creciente eviden-
cia de sus efectos beneficiosos sobre la salud
humana. El interés se debe principalmente
a estudios epidemiológicos (EE) que indi-
can una asociación inversa entre la ingesta
de alimentos ricos en estos compuestos y la
incidencia de enfermedades, tales como en-
fermedades cardiovasculares, diabetes melli-
tus, y el cáncer dentro de las enfermedades
crónicas no transmisibles ubicadas en las pri-
meras causas de fallecimientos en adultos en
el mundo. (Arts, 2005; Lambert y col, 2009).
El asesoramiento dietético actual para la
conservación de la salud, sugiere un con-
sumo óptimo de al menos 5 porciones de
frutas y verduras todos los días, y cada
porción con un mínimo de 80 gramos, don-
de un 25 por ciento de los vegetales debe
ser procesado por cocción. (Dietary Guide-
lines for Americans, 2005). Las evidencias
epidemiológicas que revelan el beneficio de
consumir una dieta rica en alimentos que
contienen polifenoles son numerosas. Por
el contrario, el consumo individual de los
mismos, no han resultado tan convincen-
tes resultados, por lo que es más aconse-
jable recomendar se consuma tanta varie-
dad de frutas y vegetales como sea posible.
Aunque gran parte de la evidencia sobre los
efectos beneficiosos de los polifenoles de la
dieta se deriva de experimentos realizados in
vitro e in vivo en modelos animales, se han
realizado mediante el uso de concentraciones
mucho mayores que las usualmente conteni-
das en la dieta humana, el consumo frecuen-
te y abundante de frutas si lo demuestran.
Puesto que los compuestos fenólicos en
fuentes dietéticas exhiben potentes propie-
dades de atrapamiento de radicales, se pen-
saba que su función principal era su papel
antioxidante (AO) participando en la pro-
tección contra la peroxidación lipídica. Sin
embargo, en la última década, el modo de
acción de estos compuestos han resultado
ser más complejo y amplio de lo que ori-
ginalmente se esperaba. (Halliwell, 2005)
Los polifenoles podrían ejercer otros efec-
tos biológicos específicos. Ellos pueden in-
hibir la proliferación de células carcino-
génicas y participar en la absorción de
colesterol (Noratto, et al., 2009), modu-
lar diferentes enzimas incluyendo la telo-
merasa ciclooxigenasa y la lipoxigenasa, e
interactuar en varias vías de transducción
de señales. (Rosenblat y Aviram, 2009).
Para establecer una prueba concluyente de la
efectividad de los polifenoles en la pre-
vención de enfermedades y la mejora de la
salud humana, es esencial determinar la
distribución de estos compuestos en nues-
tra dieta, la estimación de su contenido en
cada comida, e identificar cuáles de los cien-
tos de polifenoles existentes son probables
de proporcionar los mejores efectos bene-
ficiosos en el contexto de la nutrición pre-
ventiva. Finalmente, es necesario conocer la
biodisponibilidad de los polifenoles y sus me-
tabolitos, para evaluar su actividad biológica
en los tejidos diana. (Porrini y Riso, 2008).
Las investigaciones realizadas con gru-
pos de voluntarios con alta (500g) y baja
(100g) ingesta de frutas y verduras mues-
tran una variación significativa en el con-
sumo de vitaminas y carotenoides an-
tioxidantes en ambos grupos, así como las
diferencias en los niveles sanguíneos de los
diferentes tipos de carotenoides, folatos y
homocisteína (Broekmans, et al., 2000).
Los flavonoides son compuestos polifenóli-
cos presentes en frutas y verduras, algunos
de ellos, tales como kaemferol, quercetina,
mericetina y catequinas ha sido demostra-
do que tiene actividad antioxidante como
propiedades antinflamatorias, antialérgicas,
anticancerígenas y antihemorrágica, aun-
que mucho se ha discutido sobre la biodis-
ponibilidad de estos compuestos. (Wise-
man, 1999). Muchos de estos fenoles se
han demostrado de ser antioxidantes más
potentes que las vitaminas C, E y beta ca-
rotenos a través de un modelo basado en
la oxidación de LDL. (Vinson, et al., 1995).
Los métodos para medir la actividad an-
tioxidante total proporcionan una idea más
completa de esta propiedad en los produc-
tos alimenticios, ya que detectan la acción
antioxidante de las sustancias que poseen
tal propiedad y tiene en cuenta su interre-
lación y sinergismo. Además se hace po-
sible conocer el potencial antioxidante de
las sustancias sin conocer su identidad y
concentración, como diversos compues-
tos fenólicos (Miller y Rice Evans, 1996).
Se encontró una correlación significativa en-
tre la actividad antioxidante total por el mé-
todo ABTS y el contenido en fenoles totales
en alimentos de origen vegetal (García, et
al., 2000; Vinson 1998), lo que justifica en
muchos casos la influencia de los compuestos,
Actividad Antioxidante y contenido de compuestos Fenólicos en pulpas de frutas tropicales frescas mínimamente procesadas (MPR)
Revista Ingeniería Química y Desarrollo, Julio-Diciembre 2015, Vol.1 N°2
fenólicos como antioxidantes en frutas.
En el presente trabajo se evaluó el es-
tado antioxidante de tres frutas tropica-
les (mango, mamey y piña) y el contenido
de fenoles totales, tanto en pulpas de fru-
tas frescas como mínimamente procesadas
y refrigeradas (MPR). Las determinaciones
se realizaron por extracción de compues-
tos fenólicos con metanol/acetona respec-
tivamente. Determinaciones en frutas MPR
se realizaron después de tres y seis meses
de conservación con buenos resultados.
MATERIALES Y MÉTODOS
Preparación de la muestra.
Extracción de compuestos antioxidantes
de frutas frescas.
Las frutas tropicales seleccionadas fueron
mango (Manguifera indica L), mamey (Poute-
ria sapota L) y piña (Ananas comosus L). El
mango recibió un breve tratamiento térmico a
65° C durante 1 min por ser una fruta más sen-
sible a la contaminación por microorganismo.
Se seleccionaron frutas frescas y en estación
en dos mercados diferentes, se beneficiaron
a través de lavado, desinfección, pelado y
cortado. Porciones de 300-500 mg se pesa-
ron y se mezclaron con metanol / HCl 1,2 M
al 50% para la extracción de antioxidantes.
Las suspensiones se homogenizaron en
un Politron a 16000 rpm, dos veces duran-
te 15 segundos manteniendo las mues-
tras en hielo por un minuto, se centrifuga-
ron a 12000 rpm por 5 min para obtener
el sobrenadante, que se conservó a -20°
C hasta su análisis antes de una semana.
Extracción de compuestos fenólicos.
Para obtener los compuestos fenólicos sin
presencia de vitaminas termo sensibles y
mayor variedad y concentración según su
solubilidad se mantuvo una porción de las
suspensiones de frutas a 90°C durante 2
horas con agitación esporádica, luego se
centrifugó el homogenado a 12000 rpm
por 5 min y el sobrenadante fue conservado
a -20° C. El precipitado se resuspendió en
acetona y se centrifugó nuevamente, poste-
riormente los sobrenadantes se mezclaron
a partes iguales, (Vinson, et al., 1998). To-
dos los extractos se realizaron por duplicado.
Proceso Mínimo Refrigerado (MPR) en
pulpas de frutas.
Las frutas seleccionadas por su perfec-
to estado y grado de maduración fue-
ron lavadas y desinfectadas con solución
de peroxiacético 200 ppm y peladas.
Los trozos de frutas se mezclaron para una
proporción de 30% w/w de sacarosa y fue-
ron empacadas en bolsas de plástico desin-
fectados con ácido peroxiacetico 200 ppm, en
atmósfera de aire y se mantuvieron a 4 ° C.
MÉTODOS
Análisis de fenoles totales.
La cantidad de fenoles totales en pulpas de
frutas tropicales se determinó emplean-
do reactivo de Folin-Ciocalteu de acuer-
do con los métodos de Liu et al., 2001,
utilizando ácido fenólico como estándar,
200 µl de muestra fueron empleadas para
el ensayo con 1,0 ml. de reactivo de Fo-
lin-Ciocalteu's y 0,8 ml. de Na
2
CO
3
(7,5%).
La absorbancia se midió a 765 nm. usando
un espectrofotómetro Thermo Electron Cor-
poration. Después de incubar a 30°C duran-
te 1,5 h. Los resultados se expresaron como
miligramos de equivalente de ácido fenólico
(PAE) por gramo de peso fresco de la fruta.
Se empleó para la determinación de la ac-
tividad antioxidante total el Kit de estado
antioxidante (TAS) espectrofotométrico co-
mercializado por Randox Laboratorios Ltd.
(Pat 2250819) basado en el método del
ABTS generador de radicales y efecto an-
tioxidante es medido por la disminución de
la velocidad de su formación en un tiem-
po final de 3 min. Usando Trolox como
estándar (Miller y Rice Evans, 1996).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los alimentos de origen vegetal son fuen-
tes importantes de diferentes compues-
tos con actividad antioxidante, sus reac-
ciones principales están descritas a través de
mecanismos de atrapamiento de radi-
cales libres y en numerosos casos provo-
can la inhibición de la peroxidación lipídica
en diferentes modelos (Wang, et al., 1996).
La Tabla 1 muestra la actividad antioxidan-
te total y el contenido de compuestos fenó-
licos de frutas frescas. El Mamey mostró el
más alto potencial antioxidante, así como
el valor más alto de compuestos fenólicos,
el mango presentó un alto valor TAS con un
contenido de fenoles totales menos eleva-
do en relación al mamey, estas diferencias
de comportamiento pueden deberse a la in-
teracción de las sustancias antioxidantes,
siendo la piña la que presentó los valores de
capacidad antioxidante menor en compa-
ración con el resto de las frutas estudiadas.
García I.; Huerta V.
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En la tabla 2, se muestran los resultados
de poder antioxidante donde las mues-
tras de extracción de sustancias fenólicas
empleadas abarca una gama más amplia
de estos compuestos teniendo en cuenta
sus solubilidades al ser extraídos a
través de dos solventes (metanol y aceto-
na), que permiten la presencia de sustan-
cias de solubilidad intermedia y apolar, ca-
racterísticas de la mayoría de los polifenoles.
Tabla 1: Estatus Antioxidante Total (TAS) y concentración de
Fenoles Totales de frutas tropicales.
FRU-
TAS
TAS (Estado antioxidante
Total)
mN de eq de Trolox/g (p.h)
Fenoles Totales
Mg de (eq AF)/g (p.h)
Mango
15.34 (± 1.04)
3.308 (± 0.9)
Mamey
18.20 (± 1.07)
6.704 (± 1.3)
Piña
10.91 (± 1.03)
1.632 (± 0.8)
Fuente: Elaboración propia
Tabla 2: Concentración de Fenoles Totales y Estatus Antioxidante Total (TAS) de
frutas tropicales procesadas por MPR
FRUTAS
Fenoles Totales
Mg de ( eq AF) /g
(p.h)
Estatus antioxidante total (TAS)
nM de eq de Trolox /g (p.h)
Tiempo de
conservación
3 meses
6 meses
Mango
3.308 (± 0.8)
23.56 (± 1.31)
22.55 (± 1.48)
Mamey
5.387 (± 0.9)
17.03 (± 1.22)
17,6 (± 1.34)
Piña
0.514 (± 1.1)
18.84 (± 1.30)
17.69 (± 1.21)
Fuente: Elaboración propia
En la mezcla de polifenoles se observó un
aumento de la actividad antioxidante en
el mango y la piña, esto podría estar rela-
cionado posiblemente de los compuestos
no polares extraídos, tales como diferen-
tes carotenoides y algún porcentaje de vi-
tamina E remanentes después de la ex-
posición de las muestras a la temperatura
de 90° C y la posible interrelación entre
los compuestos antioxidantes presentes.
Dentro de los compuestos de origen fenó-
lico soluble en disolventes no polares, se
encuentra la quercetina, lo que podría estar
presente en mayor proporción en el mango
cuyo valor de TAS es de 4,28 mM de Trolox,
siendo esta sustancias uno de los compues-
tos con más altos valores reportados por el
kit Randox para los compuestos presentes en
los alimentos (McCusker y FitzGerald, 1996).
El valor de la actividad antioxidante total del
mango podría ser debido al hecho de que fue
la única fruta que recibió un tratamiento tér-
mico para garantizar su conservación, este
proceso pudo contribuir a una ligera liberación
de compuestos antioxidantes desde el interior
de las células por ruptura de la pared celular.
Los componentes antioxidantes de mamey
parecen concentrarse principalmente en com-
ponentes de naturaleza polar de solubilidad
intermedia. En extracciones de esta naturale-
za se han reportado sustancias fenólicas tales
como hidroxiquinona, 1,2,3-trihidroxitolueno,
naringina, Itaxifolin y kaempferol, solu-
ble en etanol con valores de TAS en un in-
tervalo de 1 a 3.38 mM de Trolox repor-
tado por McCusker y FitzGerald, 1996.
Es muy importante la información sobre la
potencialidad antioxidante total en los ali-
mentos de acuerdo con su solubilidad con el
propósito de la elaboración de platos, combi-
nando variables físicas como la temperatura
y químicas como la solubilidad para propi-
ciar la exposición de las sustancias antioxi-
dantes incluidos los métodos de preparación
donde puede primar los aceites, las sustan-
cias ácidas como las del limón y vinagre o
simplemente el agua, con estos propósitos.
La disponibilidad de los carotenoides como
su ubicación intracelular es un factor im-
portante para decidir la forma de elabo-
ración del alimento usando o no el ca-
lor para romper las células vegetales.
La homogeneización mecánica y el trata-
miento de calor aumentan la disponibilidad
de estos compuestos carotenoides en los
vegetales en seis veces su posibilidad de
exposición, mientras que el contenido de
grasa puede mejorar su absorción en de-
pendencia de las características físico-quími-
cas de los mismos, la cual oscila entre 3 a
5g por comida. (Van het Holf, et al., 2000).
Ferro-Luzzi, et al., en 1998 demostró la siner-
gia potencial entre diferentes componentes
Actividad Antioxidante y contenido de compuestos Fenólicos en pulpas de frutas tropicales frescas mínimamente procesadas (MPR)
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antioxidantes, basado en un modelo pe-
roxidación del ácido linóleico donde probó los
efectos inhibitorios a la oxidación por la
mezcla del ácido ascórbico y el ácido caféi-
co así como con alfa tocoferol y quercetina.
El MPR fue un método de conservación
efectiva para mantener la actividad an-
tioxidante de las frutas evaluadas al menos
durante seis meses, (fig. 2). Se obtuvie-
ron resultados similares cuando las mues-
tras se mantuvieron congeladas (-18° C).
No existió una relación proporcional entre la
actividad antioxidante de los frutos eva-
luados y el contenido de fenoles totales,
este comportamiento podría ser muy depen-
diente de las posibilidades de exposición de
cada tipo de antioxidante y probablemen-
te la posible interacción entre las relaciones
que se establecen que permiten en algunos
casos el sinergismo, de ahí la importancia
de una dieta con alto consumo de frutas y
verduras frescas cocidas o no en proporcio-
nes definidas, así como en las diferentes
preparaciones culinarias que se elaboran.
CONCLUSIONES
La actividad antioxidante total del mamey
parece estar basada principalmente en com-
puestos fenólicos de solubilidad intermendia.
Mientras que en el caso del mango y la piña
pueda ser debido a la contribución de com-
puestos de diferentes tipos de solubilidades.
La actividad antioxidante de las frutas es-
tudiadas pudiera estar en general muy
dependiente de la interacción de los com-
ponentes liberados durante la extrac-
ción que presentan estas propiedades.
El método de conservación por MPR permi-
tió conservar las frutas por 6 meses sin que
perdieran sus propiedades antioxidantes.
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Dra. Isabel Josefa García García, Ph.D.
- Facultad de Farmacia y Alimentos (IFAL) de la Universidad de La Habana (UH). Cuba
- Doctora en Ciencia de los Alimentos. Cuba (2001).
Email: isabel.garciag@ug.edu.ec
Dr. Víctor M. Huerta, Ph.D.
- Doctor en Tecnología de Alimentos. Universidad Popular Autónoma del Estado de Pue-
bla, (UPAEP), Puebla, México.
Email: huertavm@yahoo.com