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 R1 R2

Ácido oleanólico-

D-Glucopiranosa CH3 CH3

Ácido fitolacágenico-

D-Glucopiranosa

COOCH

3 CH2OH

Hederagenina-

D-Glucopiranosa 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 % Contenido Proteína soluble %

Variedad Proteína total Variedad pH9 pH10 pH11

Amarilla Sacaca 11.7 A. Sacaca 4.9 4.9 5.2

Amarilla Maranganí 12.6 A. Maranganí 3.4 4.4 4.9

Marjo 13.5 Marjo 5.6 5.8 6.6

Aplicaciones de los aislados proteicos

Nutracéuticos

Alimentos funcionales

Suplementos alimenticios

Ingredientes cosméticos naturales

Requieren hojas técnicas y y reconocimiento de mercados

SAPONINAS DE QUINUAS

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

Quinua libre de saponinas

Cristales de saponinas

Variedades amargas estudiadas

Quinua Blanca Junin

Proceso de Obtención de saponinas

Contenido de saponinas

Variedad de

quinua

Rendimiento

saponina (1ra

extracción)

Rendimiento

saponina (2da

extracción)

Total

Quinua

Markjo (PS-

QM)

28.62% 10.85% 39.47%

Quinua

Amarillo

Maranganí

(PS-QAM)

27.59% 11,94% 39.33%

Quinua

Amarillo

Sacaca (PS-

QAS)

22.50% 12.26% 34.76%

Quinua

Blanca Junin

(PS-QB)

11.53% 3.78% 15.31%

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

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