Obtención de pigmentos bioactivos a partir de hojas de Justicia spicigera y evaluación de su aplicación en productos industriales

Abstract

Actualmente existe un mayor interés en el uso de pigmentos naturales en comparación con los colorantes sintéticos, debido a que se les asocia con la salud y con algunas propiedades terapéuticas. Se ha reportado que algunos de ellos presentan actividad antioxidante y pueden reducir el riesgo de contraer enfermedades. En los sectores farmacéutico, cosmético y alimenticio principalmente se utilizan colorantes para la mayoría de productos, sin embargo, se ha encontrado que algunos colorantes artificiales pueden ser tóxicos, por lo que los pigmentos naturales pueden ser una buena alternativa por sus propiedades benéficas para su uso industrial. Justicia spicigera (muicle) es una planta nativa de México que se utiliza en la medicina tradicional para tratar enfermedades como disentería, diabetes, leucemia y anemia por mencionar algunas, debido a su actividad antioxidante atribuida a los flavonoides que contiene, además se ha utilizado para obtener un tinte índigo y aplicarlo en cestería. Con base en lo anterior, en este trabajo se obtuvieron pigmentos bioactivos a partir de extractos de hojas de J. spicigera y se evaluó su aplicación en productos industriales. Los extractos se obtuvieron de hojas de J. spicigera mediante nueve condiciones de extracción, se utilizaron tres tiempos de sonicación (10, 15 y 20 minutos) y tres solventes diferentes (agua, etanol-agua (1:1) y etanol). Se cuantificaron los fenoles totales, flavonoides, antocianinas y se determinó la capacidad antioxidante por el método DPPH. El extracto hidroetanólico con 15 minutos de sonicación presentó los mejores resultados en fenoles totales (2.12 ± 0.03 gGAE/100g de muestra seca), pigmento antociánico monomérico (454.86 ± 0.13 mg/100g de muestra seca), porcentaje de color polimérico (62.88 ± 0.13%), actividad antioxidante (4.51 ± 0 gTEAC/100g de muestra seca) y capacidad inhibitoria antioxidante (211 ± 0.07 μg/mL). Mientras que el contenido total más alto de flavonoides (1.73 ± 0.27 gQE/100g) se obtuvo con el extracto hidroetanólico y 10 minutos de sonicación. Se evaluó la tonalidad de los extractos en diferentes solventes y tiempos de sonicación en el sistema Hunter Lab (L, a, b), posteriormente se les midió el pH, los extractos acuosos fueron neutros, los hidroetanólicos cercanos a la neutralidad y los etanólicos ácidos. Se realizó un barrido de pH de 2 a 12 para los tres solventes utilizados, se visualizaron las diferentes tonalidades las cuales fueron en rojo, morado, naranja, rosa y verde, se seleccionaron dos colores diferentes (naranja y verde), el tiempo de sonicación elegido para su posterior uso fue con base a los resultados de la caracterización fitoquímica. Se caracterizaron las propiedades fitoquímicas de los extractos de interés, mostrando mejores resultados para la tonalidad naranja, sin embargo, al ajustar el pH a un valor especifico en los extractos las propiedades se vieron afectadas. Los pigmentos bioactivos de J. spicigera obtenidos se adicionaron en dos productos diferentes, el pigmento naranja en dulces de caramelo macizo y el pigmento verde en gel antibacterial, a los cuales se les evaluó la estabilidad de color durante 25 días comparando con un control con colorante artificial. Los dulces con J. spicigera y colorante artificial presentaron degradación con diferencias significativas a través del tiempo, de la misma manera que para el gel. Finalmente, se realizó una prueba hedónica para evaluar las características sensoriales de los dulces de caramelo macizo a un panel no entrenado de 20 personas. El dulce adicionado con colorante artificial tuvo el puntaje más alto en color (7.35 ± 1.09) y sabor (7.75 ± 0.79), mientras que el dulce con pigmento bioactivo de J. spicigera presentó los mejores resultados para textura y olor 7.50 ± 1.10 y 6.30 ± 1.26 respectivamente, la puntuación fue en una escala de 9 puntos. En cuanto al nivel de aceptación el dulce con colorante artificial presentó un mejor resultado con una diferencia de 2.08%. Los pigmentos obtenidos a partir de hojas de J. spicigera tienen propiedades bioactivas, esto los hace atractivos para la industria, además de que se puede obtener una amplia gama de tonalidades aumentando las opciones de aplicación en diferentes productos.