Extracción de antioxidantes polifenólicos desde macroalgas macrosystis pyrifera y ulva rígida

Abstract

Las algas se utilizan desde tiempos inmemoriales para consumo humano y extracción de subproductos. Entre los más conocidos estas los ficocoloidales como el alginato, agar y carragenano, de gran valor en la industria alimenticia. Actualmente, existe interés por la utilización de biomasa algal en la producción de biocombustibles, lo cual abre una potencial explotación de otros subproductos de algas, creando procesos sustentables y amigables medioambientalmente. Dadas las condiciones naturales extremas en que se desarrollan estos organismos, uno de los compuestos de mayor interés que producen son los antioxidantes, moléculas bioactivas de distinta naturaleza, ya sea carbohidratos, lípidos, terpenoides y compuestos polifenólicos. En el marco del proyecto de cooperación CONICYT-Chile AKA-Finlandia (AKA ERNC-009) para la producción de biocombustibles de tercera generación, se plantea la obtención de compuestos polifenólicos con actividad antioxidante como subproducto, afectando mínimamente la degradación de los azúcares disponibles en las algas, para su utilización en biocombustible El presente trabajo consistente en la determinación de las mejores condiciones de extracción de compuestos antioxidantes polifenólicos desde macroalgas verdes (Ulva rigida) y pardas (Macrocystis pyrifera), evaluando diferentes variables: solvente, tiempo de extracción, temperatura de extracción y relación sólido líquido. Para ello se empleó un diseño experimental estadístico basado en el método Taguchi. Para este diseño se realizó un extenso análisis de la literatura existente en torno al tema y selección de los métodos de evaluación de actividad antioxidante, condiciones y metodología de extracción. Se cuantificó los compuestos fenólicos totales por método de Folin-Ciocalteu, capacidad antioxidante por reducción del radical DPPH y las azúcares reductores por método del ácido 3,5-dinitrosalicílico. Los resultados obtenidos se analizaron por métodos estadísticos, utilizando Análisis de Componentes Principales para determinar los factores que aportan mayor variabilidad a la actividad antioxidante durante el proceso extractivo. Como principales resultados fue que se seleccionó el alga M. pyrifera como fuente de antioxidantes polifenólicos. Se logró determinar una metodología que permite extraer una cantidad de polifenoles totales de 374,4 ± 27,4 [mg GAE/100gPS], actividad de 84,9 % de captura del radical DPPH y ausencia de azúcares reductores en el extracto bioactivo. Las mejores condiciones de extracción determinadas corresponden a utilizar como solvente etanol al 75%, una relación sólido-líquido de 1:10 p/v, temperatura de extracción de 37°C por 180 minutos, siendo el tiempo de extracción el factor con mayor efecto en el tratamiento de extracción determinado por el Análisis de Componentes Principales. El método desarrollado sirve como primera aproximación al potencial del alga parda como fuente de antioxidantes industriales y siendo un punto de partida en un proceso de optimización. Estos resultados representan un rendimiento másico de los polifenoles extraídos de un 0,4%. Considerando los niveles de producción actual de M.pyrifera en la X región del país se lograría una producción de alrededor de 2 ton/año de antioxidantes polifenólicos desde el alga, representando un 0,015% del mercado global de polifenoles al año 2011. Este valor podría ser promisorio si se piensa en las posibilidades de aumentar el cultivo de estas algas en la región.