PECTINAS
Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso
ClimticoUNIVERSIDAD NACIONALSAN LUIS GONZAGA DE ICAFACULTAD DE
FARMACIA Y BIOQUMICA
TEMA : PECTINAS
CURSO : FARMACOGNOSIA I
DOCTORA : HUARCAYA ROJAS JESSICA
AO : V CICLO ``B
ALUMNOS : BARRIENTOS DE LA CRUZ, MARUTH CUADROS CHOQUE, CYNTIA
HUAYANCA DE LA CRUZ, LuisESCOBAR LOPEZ, AlipioTORRES MAYAUTE,
VctorVENTURA ARONI, Lisbeth
ICA PER2014
DEDICATORIA
A Dios por haberme brindado la oportunidad de realizar este
sueo. A mi madre por todo el amor que me ha obsequiado desde nio. A
mi padre por ser mi pilar principal y ejemplo a seguir. A mi
familia por todos los momentos compartidos. A mis amigos por ser
bastiones en la dificultad. A mis maestros por ser gua en mi
camino
INTRODUCCIONEl Per es un pas que no produce pectina ni sus
derivados, por lo que se importa para cubrir su demanda. La pectina
es utilizada en la industria alimentaria y farmacutica. Las
pectinas son productos qumicos que se obtienen de materias primas
vegetales, principalmente frutas, se usan en varias industrias
especialmente la de alimentos para darle propiedades de gel a los
productos y como estabilizantes. En este trabajo se presenta un
proceso de extraccin de pectina a partir de la parte blanca de la
cascara de granadilla (Passiflora ligularis Juss), a escala de
laboratorio con extraccin por hidrlisis en medio cido y
precipitacin con alcohol etlico.La pectina es el principal
componente enlazante de la pared celular de los vegetales y frutas.
Qumicamente, es un polisacrido compuesto de una cadena linear de
molculas de cido D-galacturnico, las que unidas constituyen el cido
poligalacturnico. La cadena principal que conforma la pectina puede
contener regiones con muchas ramificaciones o cadenas laterales,
denominadas regiones densas, y regiones con pocas cadenas laterales
llamadas regiones lisas.La pectina comercial se deriva de la cscara
de los ctricos (limn, lima y naranja) o de pulpa de manzana. Se
utilizan estas materias primas, ya que producen una pectina de
calidad superior, contienen gran cantidad y estn disponibles en
cantidades suficientes para que sean comercialmente viablesSe usa
como agente espesante, emulsificante, estabilizante, etc. en
mermeladas, gelatinas de frutas y salsas y muchos otros
productos.La pectina acta como un agente espesante, y por ello
puede causar problemas intestinales cuando est presente en altas
concentraciones. Adems, como resultado de su efecto espesante,
tambin es usada en las dietas debido a que reduce la sensacin de
hambre. Puede ser fermentada en el intestino grueso, provocando
flatulencia.
PECTINAS
I DEFINICIN:Las pectinas son un grupo complejo de
heteropolisacridos estructurales que contienen sobre todo unidades
de cido galacturnico. Estos compuestos estn presentes en las
paredes celulares primarias y en la laminilla media de las clulas
parenquimticas de muchas plantas, donde estn frecuentemente
asociadas con otros componentes de la pared celular, tales como la
celulosa, hemicelulosa y la lignina, y son responsables de la
firmeza de algunos productos. La disolucin de los componentes de
dicha pared celular, sobre todo de las pectinas se ha relacionado
con el ablandamiento de diversas especies vegetales. La cantidad y
calidad de pectina til que presentan los frutos dependen de la
especie y del tipo de fruto, de la cantidad que el fruto contiene
naturalmente, del estado de maduracin en la cosecha, de las
condiciones de manejo y de la actividad enzimtica despus de la
recoleccin y desde luego, del proceso de extraccin. Dependen tambin
de la parte del fruto que se utilice y de la tecnologa empleada en
el proceso de obtencin. En frutos sin madurar la mayor cantidad de
material pctico es insoluble en agua, la cantidad y la solubilidad
aumentan con la madurez; esto genera cambios en la firmeza del
fruto.
II. CLASIFICACIN DE LAS SUSTANCIAS PCTICAS Se pueden distinguir
dos clases principales de sustancias pcticas: los cidos pectnicos,
que tienen una pequea porcin de sus cidos galacturnicos como steres
metlicos, y los cidos pcticos, que slo contienen molculas de cido
galacturnico libre de esterificacin. Por definicin las pectinas son
cidos pectnicos con diferentes grados de esterificacin y
neutralizacin, que pueden contener de 200 a 1000 unidades de cido
galacturnico. Existen otros compuestos de este tipo, las
protopectinas, altamente esterificadas con metanol y muy insolubles
en agua, que se encuentran en los tejidos de los frutos y son
responsables de su textura rgida; sin embargo, la accin de la
enzima protopectinasa hace que se conviertan en pectinas solubles o
cido pectnico, en un proceso que ocurre durante la maduracin y que
trae consigo el ablandamiento del fruto. De todas estas sustancias,
las pectinas son las ms abundantes e importantes, estn presentes
especialmente en algunos tejidos suaves, como en la corteza de los
ctricos, en las manzanas, las peras, entre otros. An dentro del
propio vegetal existe una distribucin de las pectinas. III.
ESTRUCTURA Y COMPOSICIN La columna vertebral de la pectina est
compuesta por unidades enlazadas (1-4) del cido galacturnico
interrumpidos por enlaces simples (1-2) de residuos de ramnosa. Los
grupos carboxilos de las unidades del cido galacturnico estn
parcialmente esterificados por metanol, lo cual define el contenido
de metoxilo en una pectina dependiendo de la fuente y el modo de
extraccin. El grado de esterificacin (GE) est definido por la
relacin de residuos de cido galacturnico metilesterificados con el
total de unidades de cido galacturnico presentes en la muestra de
pectina. El nmero y distribucin de los grupos estermetlicos a lo
largo de la molcula juegan un papel importante en la solubilidad,
propiedades de espesamiento, capacidad de gelificacin, que son
condiciones requeridas para las propiedades finales del gel, y
tambin sobre la firmeza y cohesin de los tejidos de las plantas.
Tericamente, una pectina puede tener un contenido de metoxilo del
16%, pero en la prctica se han encontrado que contiene alrededor
del 14%. Por esta razn se ha fijado el 7% de contenido de metoxilo
(50% de esterificacin con metanol) como la lnea divisoria para
diferenciar las categoras de pectina sobre la base del contenido de
metoxilo . Desde el punto de vista del contenido de metoxilo, se
distinguen dos tipos de pectina: Pectinas de Alto Metoxilo (PAM):
Son aquellas en las cuales ms del 50% de los grupos carboxilo del
cido galacturnico del polmero se encuentran esterificados con
metanol. Estas pectinas son capaces de formar geles en condiciones
de pH entre 2.8 y 3.5 y un contenido de slidos solubles (azcar)
entre 60 y 70 Bx [21]. La adicin del azcar ejerce un efecto
deshidratante sobre los polmeros, lo que ocasiona que se favorezcan
las interacciones polisacrido-polisacrido de manera hidrfoba, y se
cree una estructura tridimensional que rodea las molculas de
sacarosa altamente hidratadas. Las pectinas de alto metoxilo pueden
subdividirse en dos grupos: las de gelificacin rpida, que tienen un
tiempo de gelificacin menor a cinco minutos y un grado de
esterificacin con metanol entre 68 y 75%, y las de gelificacin
lenta, que tienen un tiempo de gelificacin mayor de cinco minutos y
un grado de esterificacin con metanol entre 60 y 68%. Pectinas de
Bajo Metoxilo (PBM): Son aquellas en las cuales menos del 50% de
los grupos hidroxilo estn esterificadas con metanol. Para la
formacin del gel requieren la presencia de cationes divalentes,
generalmente se emplea el calcio. En este caso la formacin del gel
ocurre por la formacin de enlaces de dichos cationes con molculas
de pectina adyacentes formando una red tridimensional con los
grupos carboxilo de la pectina. En este caso los geles se pueden
obtener entre pH 1.0 a pH 7.0 o an superior; el pH no afecta la
textura del gel ni el intervalo de slidos solubles y puede fluctuar
entre 0 y 80% pero la presencia de calcio (40 y 100 ppm) es el
factor predominante en la formacin del gel. Si no hay calcio no se
produce gelificacin, aunque tambin se puede emplear magnesio en
este proceso. La cantidad de calcio necesaria depende de la
cantidad de slidos solubles as: para 30% de slidos solubles se
requieren de 40 a 100 ppm de calcio y para 45% de slidos solubles
de 20 a 40 ppm de calcio. Las pectinas de bajo metoxilo pueden
dividirse en tres grupos: las de gelificacin rpida que poseen una
alta reactividad con iones calcio y contienen un grado de
esterificacin aproximadamente del 30%; las de gelificacin media,
que poseen una reactividad intermedia con iones de calcio y
contiene un grado de esterificacin aproximada del 32%; y por ltimo,
las de gelificacin lenta que poseen una reactividad media con iones
calcio y contienen un grado de esterificacin aproximada del 35%.La
estructura de las pectinas de acuerdo a su contenido de metoxilo es
la siguiente:
Figura 1. Pectinas de alto grado de metoxilo con un 80% GE.
Figura 2. Pectinas de bajo grado de metoxilo con un 20% GE. Cada
anillo de la cadena posee un grupo carboxilo (-COOH). Este grupo
puede estar esterificado con metanol produciendo grupos ster
metlicos, (-COOCH3) o neutralizado por una base. Las pectinas de
alto metoxilo son principalmente utilizadas como agentes
gelificantes en productos a base de frutos, especialmente en la
elaboracin de mermeladas y conservantes de frutos. Las pectinas de
bajo metoxilo son usadas para preparar geles con un nivel reducido
de slidos disueltos y son de gran inters debido a su valor calrico
reducido. IV. PROPIEDADES GENERALES Como otros biopolmeros, las
propiedades funcionales de las pectinas dependen en gran medida de
factores intrnsecos como su peso molecular y grado de esterificacin
(que a su vez dependen de la materia prima, estado de madurez del
fruto y de las condiciones de fabricacin, entre otros), y por
factores extrnsecos, tales como el pH, las sales disueltas y la
presencia de azcares. La viscosidad de sus dispersiones, al igual
que la de otros polisacridos, se incrementa a medida que aumenta el
peso molecular; en el caso de las pectinas, la viscosidad es mayor
cuanto ms se incrementa el grado de esterificacin. A temperatura
ambiente y a su propio pH, (2.8 3.2) las pectinas son tanto ms
solubles en agua cuanto mayor es su grado de esterificacin. Las
disoluciones que se obtienen presentan un carcter aninico (carga
negativa) que puede comportar incompatibilidades en la formulacin
de algunos productos alimenticios. El peso molecular de la pectina,
que depende directamente de la longitud de la cadena molecular,
influye en la solidez del gel producido, es decir, en el poder
gelificante de la pectina expresado por convencin en grados SAG.
Estos grados se definen como el nmero de gramos de sacarosa que en
una solucin acuosa de 65 Brix y un valor de pH 3.2 aproximadamente,
son gelificados por un gramo de pectina, obtenindose un gel de una
consistencia determinada.
V. PRESENCIA Y FUNCIN BIOLGICA Las sustancias pcticas son
conocidas por contribuir a la adhesin entre las clulas y al
mecanismo de fuerza de la pared celular, a travs de su habilidad
para formar geles estabilizantes, y tienen tambin un importante
papel en el crecimiento de las clulas de las plantas.
Adicionalmente a estas importantes funciones fisiolgicas, estos
polisacridos estructurales tienen tambin otras funciones, entre
ellas, el que estn involucrados en las interacciones entre plantas
y agentes patgenos; la cantidad y la naturaleza de la pectina son
determinantes para la estructura de los frutos y vegetales durante
su crecimiento, madurez, almacenamiento y procesamiento;
adicionalmente ellas tienen un importante papel como fibra
nutricional, y pueden tener interesantes propiedades
teraputicas.
VI. USOS Y APLICACIONES DE LAS PECTINAS La principal aplicacin
de las pectinas en la industria de alimentos es la fabricacin de
compotas y mermeladas; se utiliza tambin como agente gelificante en
pudines, estabilizante de emulsiones y suspensiones, agente
viscosante en bebidas, agente estabilizante en helados y postres
fros, y en soluciones para recubrir salchichas y carnes enlatadas.
En el campo farmacutico las pectinas se emplean por su accin
protectora y reguladora del sistema gastrointestinal, su accin
desintoxicante, anticolesterol, inmunolgica, antihemorrgica,
anticancergena y cicatrizante; prolonga la accin teraputica al
aumentar los tiempos de liberacin de los principios activos. Se
usan tambin en la formacin de pelculas para recubrir papel y dar
caractersticas de suavidad en el papel de envoltura, como vehculo
en la preparacin de suspensiones de sulfato de bario para aplicar
en las radiografas por rayos X, en la fabricacin de pelculas
biodegradables en forma de mezclas de pectina y alcohol polivinlico
como reemplazantes de derivados del petrleo; estas pelculas son
biodegradables, reciclables y permitidas para formas farmacuticas
de liberacin prolongada y como protectores o adhesivos en
preparaciones farmacuticas para la piel.
VII. FUENTES DE PECTINA CONVENCIONALES Y NO CONVENCIONALES Los
residuos de manzana y las cortezas de ctricos son las materias
primas tradicionalmente usadas para la extraccin industrial de
pectinas. Ambos materiales contienen altas cantidades de sustancias
pcticas y estn disponibles en abundancia como residuos de la
produccin de jugo. Sin embargo, estos frutos producen pectinas
ligeramente diferentes, lo cual hace que la una o la otra sea ms
adecuada para aplicaciones especficas, aunque ambas tienen buen
reconocimiento de deseabilidad y propiedades comercialmente
atractivas. Los orujos de manzana secos generalmente contienen
entre un 15 a 20% de pectina, mientras que las corteza de ctricos
secos rinden de un 30 a 35% de pectina. Existe un inters general en
el uso de desperdicios de productos obtenidos de bio-industrias,
para minimizar los problemas ambientales y aprovechar las grandes
cantidades de biomasa para elaborar productos con valor agregado.
Por tanto, la bsqueda de otras fuentes de pectina, ha atrado el
inters en los ltimos aos, aunque con resultados que an no proveen
ningn uso comercial significante. Este inters fue el que motivo la
realizacin de la presente investigacin, puesto que como resultado
del procesamiento de la cocona se generan una gran cantidad de
residuos a los cuales no se les aplica ninguna clase de
tratamiento, dando como resultado un alto impacto ambiental sobre
los sitios donde se desarrollan estos procesos y desperdiciando un
material del cual se pueden obtener una cantidad de subproductos
tiles para la industria. Observando que existe un sinnmero de
trabajos encaminados al aprovechamiento de esta clase materiales,
se tuvieron en cuenta los procedimientos y resultados de estos,
para establecer los parmetros iniciales de la experimentacin.
Algunos de los trabajos para la obtencin de pectinas de fuentes no
convencionales se citan a continuacin: Orujo de oliva, pulpa de
tomate, desperdicio del almidn de papa y semillas de linaza. Frutos
de mora de castilla (Rubus glaucus), de uchuva (Physalis peruviana)
y residuos de la industrializacin de pia (Ananas comosus). Maracuy
(Passiflora edulis f. flavicarpa L.). Repollo (Brassica oleracea
var. viridis). Cscara de pltano (Musa AAB). Auyama (Cucurbita
maxima). Cscara de cocoa (Theobroma cacao). Pomoroso (Spondias
dulcis Fort). Remolacha azucarera. Mango (Mangifera indica).
Guayaba (Psidium guajava). Soya (Glycine max). Abuta (Cissampelos
pareira). Girasol (Helianthus annuus). Cscara de banano (Musa
supientum). Morera (Morus alba L.). Pumila (Ficus awkeotsang
Makino). Melocotn (Prunus persica).
VIII: EXTRACCIN DE PECTINASFruto: granadilla (Passiflora
ligularis).Materiales:PECTINAS29 de junio de 2014
FARMACIA Y BIOQUIMICA FARMACOGNOSIA 16
muestra pectina. HCl 10% NaOH 3 N. Alcohol 96% Vaso precipitado.
Recipiente con tapa. Bagueta Baomaria Tubo de ensayo Acetona Agua
destilada.
Procedimiento:1. Lavado: lavar bien la fruta con agua de cao y
despus con agua destilada.2. Secado: secar con papel toalla y
tissu.3. pelado: solo se extrae la tercera capa que es delgada y
transparente.4. Esa capa se lava y seca, colocarlo por separado
sobre papel bond5. Secado: llevarlo a la estufa a 35C (retirarlo
cuando tenga una textura que en contacto se deshaga, crocante pero
no quemado).6. Almacenarlo en una bolsa de papel.7. Pesar: 3 gramos
de muestra en la balanza analtica, colocarlo en un vaso pp.8. Aadir
30 ml de alcohol de 96%, presionarlo por 20 minutos con la
bageta.9. Filtrar con la ayuda del embudo y papel filtro.10. al
remanente aadir 15 ml de alcohol, presionarlo por 10 minutos y
finalmente filtrarlo.11. Almacenarlo en un frasco de vidrio bien
cerrado, para evitar que se evapore adicionar en el tapado papel de
aluminio. Colocarlo en la refrigeradora en la parte inferior de
esta.12. Medir el volumen de la pectina y agregar 5 ml de HCL
10%.13. Llevar a baomaria durante un tiempo de 5 minutos.
Reacciones de identificacin:a) En un tubo de ensayo, colocar 1
ml de la solucin acida, aadir 5 gts de NAOH 3N.OBSERVAR: Formacin
de un precipitado amarillo gelatinoso.b) En otro tubo d ensayo
agregar 1 ml de la solucin acida, y aadir 3 ml de acetona.OBSERVAR:
formacin de gel incoloro, al aadir agua este se disuelve, esto se
debe a presencia de acetona que es soluble en agua.
MACERACIN:
CONCLUSION: Las sustancias pcticas son conocidas por contribuir
a la adhesin entre las clulas y al mecanismo de fuerza de la pared
celular, a travs de su habilidad para formar geles estabilizantes,
y tienen tambin un importante papel en el crecimiento de las clulas
de las plantas. EL uso de estos diversos equipos favorece la
obtencin de drogas, como es el equipo soxhlet. Es importante
conocer los diversos procesos de obtencin de pectinas como tambin
del macerado. En el campo farmacutico las pectinas se emplean por
su accin protectora y reguladora del sistema gastrointestinal, su
accin desintoxicante, anticolesterol, inmunolgica, antihemorrgica,
anticancergena y cicatrizante; prolonga la accin teraputica al
aumentar los tiempos de liberacin de los principios activos.
BIBLIOGRAFIA
http://www.bdigital.unal.edu.co/4006/1/822093.2011.pdf
Laboratorio de Bioqumica II, Escuela de Ciencias Qumicas; Facultad
de Ciencias Bsicas; Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia
-Tunja Boyac. 2012
http://www.fidsrl.com/index.php?option=com_content&view=article&id=1217&Itemid=586
http://www.aditivosalimentarios.com/index.php/codigo/440i/pectinahttp://www.creative-med.com/index_vademecum.php
mio
