FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD CONSERVANTE DE EXTRACTOS A PARTIR DE HOJAS DE Kalanchoe pinnata EN UNA EMULSIÓN O/W, MEDI-

ANTE LA METODOLOGÍA DEL CHALLENGE TEST.

Autora

Stephanie Paola Terán Tamayo

Año2018

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD CONSERVANTE DE EXTRACTOS A

PARTIR DE HOJAS DE Kalanchoe pinnata EN UNA EMULSIÓN O/W,

MEDIANTE LA METODOLOGÍA DEL CHALLENGE TEST.

Trabajo de Titulación presentado en conformidad con los requisitos

establecidos para optar por el título de Ingeniera Agroindustrial y de Alimentos.

Profeso Guía

MSc. Pablo Vladimir Coba Santamaría

Autora

Stephanie Paola Terán Tamayo

Año

2018

DECLARACIÓN DEL PROFESOR GUÍA

Declaro haber dirigido el trabajo, Evaluación de la actividad conservante de

extractos a partir de hojas de Kalanchoe pinnata en una emulsión O/W,

mediante la metodología Challenge Test, a través de reuniones periódicas con

la estudiante Stephanie Paola Terán Tamayo, en el semestre 2018-2,

orientando sus conocimientos y competencias para un eficiente desarrollo del

tema escogido y dando cumplimiento a todas las disposiciones vigentes que

regulan los Trabajos de Titulación.

________________________________ Pablo Vladimir Coba Santamaría

Magister Etnobiofarmacia. CI: 1716475734

DECLARACIÓN DEL PROFESOR CORRECTOR

Declaro haber revisado este trabajo, Evaluación de la actividad conservante de

extractos a partir de hojas de Kalanchoe pinnata en una emulsión O/W,

mediante la metodología Challenge Test, de Stephanie Paola Terán Tamayo,

en el semestre 2018-2, dando cumplimiento a todas las disposiciones vigentes

que regulan los Trabajos de Titulación.

_________________________________ María Elizabeth Mosquera Quelal

Magister Docencia Universitaria y Administración Educativa. CI: 1715044192

DECLARACIÓN DE AUTORÍA DEL ESTUDIANTE

Declaro que este trabajo es original, de mi autoría, que se han citado las

fuentes correspondientes y que en su ejecución se respetaron las disposiciones

legales que protegen los derechos de autor vigente.

________________________________

Stephanie Paola Terán Tamayo CI: 1719597815

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar agradezco a Dios,

por su guía y bendiciones, a mis

padres por darme el apoyo

incondicional necesario para

culminar mi carrera. A mi profesor

guía Pablo Coba por sus

conocimientos y apoyo brindado a lo

largo de mi carrera y en especial en

cada etapa del Trabajo de Titulación.

DEDICATORIA.

A los padres más maravillosos,

Marcela y Héctor que con todo su

esfuerzo y dedicación facilitaron la

posibilidad de obtener mi Título

Universitario y cada logro en mi vida.

Ellos me enseñaron a que tengo que

luchar por mis sueños y nunca

rendirme. A mis hermanos, Sebas y

Bryan por darme luz, paz y

enseñanzas para crecer juntos. A

mis abuelitos por haberme enseñado

todos esos valores, por su amor

incondicional y por nunca dejarme

sola. Gracias a ellos he llegado lejos

y espero cumplir con cada sueño

tanto profesional como personal.

RESUMEN

Los avances tecnológicos, tendencias y cambios alimentarios de los

consumidores, en los últimos años, han hecho que la industria elabore nuevos

productos con tendencias hacia lo saludable, ecológico, natural, entre otros

aspectos; tanto en la industria alimentaria como cosmética, los productos

naturales en especial los que no contengan conservantes, colorantes sintéticos,

entre otros. Siendo así, el siguiente estudio propone el uso de conservantes

naturales, mediante la utilización de extractos vegetales de las hojas de la

especie Kalanchoe pinnata, aplicado como conservante natural en una unidad

experimental (emulsión cosmética O/W), la misma que fue sometida a varios

análisis microbiológicos, con ayuda de la técnica de conteo por placa, según la

metodología del Challenge test; Este protocolo indica los microrganismos que

causan contaminación microbiana en productos cosméticos. El ensayó se

realizó con cinco microrganismos diferentes, dos hongos (Candida albicans,

Aspergillus niger) y tres bacterias (Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa y

Staphylococcus aureus), donde cada uno de los microrganismos fue evaluado

con tres concentraciones de extracto acuoso de la especie Kalanchoe pinnata

0,5%, 1% y 1,5% en una emulsión cosmética O/W siendo estos valores

utilizados para conservantes. Según el análisis estadístico realizado y la prueba

de Tukey al 0,5% se obtuvo resultados confiables. Se comprobó la hipótesis 1,

la cual indica que existe disminución en la carga bacteriana de la emulsión O/W

en 3 microrganismos de los 5 evaluados. En este caso el extracto acuoso de la

planta Kalanchoe actúa como conservante natural para C. albicans, S. aureus y

Aspergillus niger con valores altos de significancia, pues inhibe el crecimiento o

proliferación microbiana en la emulsión O/W, contario a esto en Pseudomona

aeruginosa y Escherichia coli no existió disminución significativa en los distintos

tratamiento. Se concluye que el extracto acuoso de Kalanchoe pinnata tiene

eficacia como conservante natural para cosméticos según a metodología

aplicada.

ABSTRACT

The technological advances, tendencies and food changes of the consumers, in

the last years, have caused that the industry elaborates new products with

tendencies towards the healthy, ecological, natural, among other appearances;

both in the food industry and cosmetics, natural products especially those that

do not contain preservatives, synthetic dyes, among others. Thus, the following

study proposes the use of natural preservatives, using vegetable extracts of the

leaves of the species Kalanchoe pinnata, applied as a natural preservative in an

experimental unit (cosmetic emulsion O / W), the same that was submitted to

several microbiological analyzes, with the help of the plate counting technique,

according to the Challenge test methodology; This protocol indicates the

microorganisms that cause microbial contamination in cosmetic products. The

test was carried out with five different microorganisms, two fungi (Candida

albicans, Aspergillus niger) and three bacteria (Escherichia coli, Pseudomona

aeruginosa and Staphylococcus aureus), where each of the microorganisms

was evaluated with three concentrations of aqueous extract of the Kalanchoe

species Pinnata 0.5%, 1% and 1.5% in an O / W cosmetic emulsion, these

values being used for preservatives. According to the statistical analysis

performed and the Tukey test at 0.5%, reliable results were obtained.

Hypothesis 1 was verified, which indicates that there is a decrease in the

bacterial load of the O / W emulsion in 3 microorganisms of the 5 evaluated. In

this case, the aqueous extract of the Kalanchoe plant acts as a natural

preservative for C. albicans, S. aureus and Aspergillus niger with high values of

significance, as it inhibits the growth or microbial proliferation in the O / W

emulsion, as opposed to Pseudomonas. aeruginosa and Escherichia coli there

was no significant decrease in the different treatments. It is concluded that the

aqueous extract of Kalanchoe pinnata has efficacy as a natural preservative for

cosmetics according to the applied methodology.

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN ................................................................................ 1

1.1. Objetivos .................................................................................................. 4

1.1.1. Objetivo general. ................................................................................... 4

1.1.2. Objetivo específico. ............................................................................... 4

2. MARCO TEÓRICO ............................................................................ 5

2.1. Hoja de vida (Kalanchoe pinnata) ................................................ 5

2.1.1. Caracterización botánica ................................................................ 5

2.1.2. Descripción fitoquímica ................................................................... 6

2.1.2.1. Esteroides y Titerpenoides ....................................................... 6

2.1.2.2. Ácidos grasos, minerales y otros ............................................. 7

2.1.2.3. Fenoles, flavonoides y fenilpropanoides .................................. 7

2.1.3. Actividad biológica y usos ............................................................... 8

2.1.3.1. Actividad anticonvulsiva ........................................................... 8

2.1.3.2. Actividad anticancerígena ........................................................ 8

2.1.3.3. Tónico a base de hierbas ......................................................... 8

2.1.3.4. Actividad Antidiabética ............................................................. 9

2.1.3.5. Actividad Antileishmanial.......................................................... 9

2.1.3.6. Actividad Hepatoprotectora y nefroprotectora .......................... 9

2.1.3.7. Actividad Antibacterial ............................................................ 10

2.1.4. Usos tradicionales ........................................................................ 10

2.1.5. Habitat y distribución geográfica ................................................... 11

2.2. Cosméticos naturales .................................................................... 11

2.2.1. Agricultura ecológica, natural y orgánica ...................................... 12

2.2.2. Cosméticos naturales, orgánicos y biológicos .............................. 12

2.2.3. Emulsiones cosméticas ................................................................ 13

2.2.3.1. Emulsión aceite-agua (O/W) .................................................. 13

2.2.3.2. Emulsiones agua-aceite (W/O) .............................................. 13

2.2.4. Emulsión o/w ................................................................................ 13

2.2.5. Aplicación de emulsiones ............................................................. 14

2.2.5.1. Industria cosmética ................................................................ 14

2.2.5.2. Industria farmacéutica ............................................................ 14

2.2.5.3. Industria agrícola .................................................................... 14

2.2.5.4. Industria alimentaria ............................................................... 15

2.2.5.5. Industria de textil .................................................................... 15

2.2.6. Cremas o emulsiones cosméticas ................................................ 15

2.2.7. Estabilidad de las emulsiones....................................................... 15

2.2.8. Formulación de emulsiones cosméticas ....................................... 16

2.2.8.1. Grasas.................................................................................... 16

2.2.8.2. Agua ....................................................................................... 16

2.2.8.3. Emulgentes ............................................................................ 16

2.2.8.4. Emolientes ............................................................................. 16

2.2.8.5. Humectantes .......................................................................... 17

2.2.8.6. Sustancias especiales o activos cosméticos .......................... 17

2.2.8.7. Preservantes .......................................................................... 17

2.2.8.8. Agentes colorantes y odorizantes .......................................... 17

2.2.8.9. Otros: ..................................................................................... 17

2.2.9. Métodos para formulación de emulsiones .................................... 17

2.2.9.1. Método Hydrophile-Lipophyle Balance (HLB) ........................ 18

2.2.9.2. Método Phase Inversion Temperature (PIT) .......................... 18

2.2.10. Formulación para cosméticos naturales .................................... 18

2.3. Conservantes para cosméticos naturales ................................. 19

2.3.1. Conservantes................................................................................ 19

2.3.2. Tipos de conservantes .................................................................. 19

2.3.3. Conservantes más utilizados en cosméticos ................................ 20

2.3.3.1. Parabenos .............................................................................. 20

2.3.3.2. Formaldehídos ....................................................................... 20

2.3.3.3. Triclosan................................................................................. 20

2.3.3.4. Alcoholes y sus diferentes mezclas ....................................... 21

2.3.3.5. Ácidos grasos ......................................................................... 21

2.3.3.6. Conservantes alternativos ...................................................... 21

2.3.3.7. Antioxidantes .......................................................................... 21

2.3.4. Sistemas de conservación ............................................................ 22

2.3.5. Conservación física ...................................................................... 22

2.3.5.1. Secado ................................................................................... 22

2.3.5.2. Esterilización .......................................................................... 22

2.3.5.3. Frío ......................................................................................... 22

2.3.5.4. Radiación con rayos gamma o UV ......................................... 22

2.3.6. Conservación química .................................................................. 23

2.3.7. Requisitos para un sistema conservante ...................................... 23

2.3.8. Tipos de conservantes según el modo de acción ......................... 24

2.3.9. Conservantes naturales ................................................................ 24

2.4. Eficacia del conservante frente actividad

microbiológica (método Challenge Test) .................................. 25

2.4.1. Preparación del inóculo ................................................................ 26

2.4.2. Estandarización de la turbidez por el estándar Mc Farlan ............ 27

2.5. Microrganismos ............................................................................... 28

2.5.1. Candida albicans .......................................................................... 28

2.5.2. Aspergillus niger. .......................................................................... 29

2.5.3. Escherichia coli. ............................................................................ 30

2.5.4. Pseudomona aeruginosa .............................................................. 32

2.5.5. Staphylococcus aureus ................................................................. 33

2.6. Compuestos fenolicos como autoconservación ...................... 35

2.6.1. Compuestos fenolicos y sus usos ................................................. 35

2.6.1.1. Fenoles simples ..................................................................... 36

2.6.1.2. Ácidos fenólicos ..................................................................... 36

2.6.1.3. Taninos .................................................................................. 36

2.6.1.4. Cumarinas .............................................................................. 36

2.6.1.5. Lignanos................................................................................. 36

2.6.1.6. Quinonas ................................................................................ 36

2.6.1.7. Flavonoides ............................................................................ 37

2.6.2. Clasificación de los compuestos flavonoides ................................ 37

2.6.2.1. Flavanona .............................................................................. 37

2.6.2.2. Flaván-3.4-diol ....................................................................... 37

2.6.2.3. Flavonol.................................................................................. 37

2.6.2.4. Isómero de isoflavona ............................................................ 38

2.6.2.5. Chalcona ................................................................................ 38

2.6.2.6. Dihidroflavonol ....................................................................... 38

2.6.2.7. Flavona .................................................................................. 38

2.6.2.8. Antocianinas ........................................................................... 38

2.6.2.9. Isómero neoflavona ................................................................ 39

2.6.2.10. Aurona ................................................................................... 39

2.6.3. Propiedades de los compuestos flavonoides ................................ 39

2.6.3.1. Antioxidación .......................................................................... 39

2.6.3.2. Solubilidad .............................................................................. 39

2.6.3.3. Formación de quelatos ........................................................... 39

2.6.3.4. Acidez .................................................................................... 40

2.6.4. Funciones protectoras y biológicas. .............................................. 40

2.7. Compuestos fenólicos en extractos naturales

(Kalanchoe pinnata) ........................................................................... 41

2.7.1. Cuantificación de fenoles (método Folin-Ciocalteu) ...................... 42

2.7.2. Extractos vegetales ...................................................................... 43

2.7.3. Tipos de extracto vegetal .............................................................. 43

2.7.4. Métodos de elaboración de extractos vegetales ........................... 43

2.7.4.1. Fluidos supercríticos (EFS) .................................................... 44

2.7.4.2. Extracción por solución .......................................................... 44

2.7.5. Estandarización de extractos vegetales ....................................... 45

3. MARCO METODOLÓGICO ........................................................ 46

3.1. Hipótesis ........................................................................................... 46

3.2. Método experimental ..................................................................... 46

3.3. Recolección del material vegetal ................................................ 47

3.4. Elaboración del extracto acuoso del material vegetal y

eliminación de clorofilas. ......................................................................... 48

3.5. Cuantificación de la fracción fenólica del extracto

(kalanchoe pinnata), mediante el método Folin Ciocalteu. ............. 49

3.6. Formulación de la emulsión O/W ................................................ 51

3.7. Elaboración de medios de cultivo. .............................................. 52

3.8. Prueba de eficacia microbiológica del conservante.

(Metodología Challenge Test) ............................................................... 54

3.8.1. Estandarización del inóculo (Escala Mc Farlan) ........................... 54

3.8.2. Método experimental .................................................................... 55

3.8.3. Metodología Challenge Test ......................................................... 57

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................. 58

4.1. Elaboración del extracto acuoso de la especie y

eliminación de clorofilas .......................................................................... 58

4.2. Cuantificación de la fracción fenólica del extracto

(Kalanchoe pinnata), mediante el método Folin Ciocalteu ............. 60

4.3. Formulación de la emulsión o/w ................................................. 67

4.4. Prueba de eficacia microbiológica del conservante.

(Metodología Challenge Test) ............................................................... 70

4.4.1. Análisis estadístico .................................................................. 72

4.4.1.1. Aspergillus niger. ....................................................................... 73

4.4.1.2. Pseudomona Aeruginosa. ......................................................... 79

4.4.1.3. Escherichia coli. ......................................................................... 83

4.4.1.4. Staphylococcus aureus. ............................................................. 89

4.4.1.5. Candida albicans. ...................................................................... 94

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................... 102

5.1. Conclusiones. ................................................................................ 102

5.2. Recomendaciones. ...................................................................... 103

REFERENCIAS ..................................................................................... 104

1

1. INTRODUCCIÓN

Desde la antigüedad, los babilonios, asirios, sumerios utilizaban lodos, plantas,

ungüentos, emplastos de productos obtenidos de la naturaleza (Aceite de

castor, anís, belladona, canela, cardamomo, matón, mirra, mostaza) con la

finalidad de curar enfermedades, alimentación y también para cosméticos. Por

lo que, Egipto muestra importancia en la utilización de productos cosméticos

naturales desde hace miles de años, puesto que ellos utilizaban esencias de

plantas en las momificaciones, con el fin de evitar el deterioro de los cuerpos,

los colorantes obtenidos de las plantas lo utilizaban en ojos, tintes de cabello,

entre otros (González. F, Y, Díaz. B, 2017, p.p. 4.6).

Se extraía aceites vegetales, ya que las creencias espirituales afirmaban que

las esencias de dichas plantas tenían poderes sobrenaturales y por lo tanto

tenían diferentes usos en cosméticos, tintes de cabellos, sahumerios y hasta

para diferentes patologías de la piel y enfermedades (González. F, Y, Díaz. B,

2017, p.p. 6.8).

En los años 936-1013 D.C, surgió la enciclopedia médica, escrita por el médico

Abu´al-Qasim Al Zahraw, donde uno de los capítulos se encontraban

antecedentes cosméticos de las culturas de Roma y Grecia por lo que se

consideró una rama de la medicina llamada Adwiyat al-Zinah, que significa

“Medicina de la Belleza”. En el año 1100 aparece el primer tratado de

productos de bellezas, donde se figuran 96 plantas para uso cosmético

(González. F, Y, Díaz. B, 2017, p.p. 7.9).

La industria cosmética fue fundada en el siglo XX en USA y Francia por

farmacéuticos y químicos, inspiradas en las nuevas tendencias de moda por la

diseñadora Gabrielle Chanel o Coco Cannel después de la Primera Guerra

Mundial (González. F, Y, Díaz. B, 2017, p.p. 5.7). En 1938, ingresaron

productos cosméticos por primera vez a la regulación por parte de Food And

Drugs Administration (FDA) y a finales de la Segunda Guerra Mundial aparece

el uso de cosméticos de forma global, pasando a la sociedad civil la utilización

2

de jabón de higiene, cremas con pigmentos, maquillaje, cremas con protección

solar, entre otros productos (González. F, Y, Díaz. B, 2017, p.p. 5.7).

En el año 2017, en el congreso llamado “In Cosmetics” se presenta la nueva

tendencia hacia la cosmética natural, sostenible, libre de químicos y sobre todo

para el cuidado de la piel, esta se denominó “tendencia verde”, donde se

desarrollan jabones sin sulfatos, aceites naturales con bienestar en la

reparación de tejidos, agentes gelificantes con polisacáridos y fosfolípidos que

ayudan al cuidado de la piel, entre otros productos innovadores (García. J,

2017, p. 2). Según las cifras de Mintel (Ministerio de Telecomunicaciones y de

la Sociedad) muestran que en Alemania ya se observa un crecimiento en la

utilización de dichos productos de un 15%, igual que en Reino Unido hubo un

crecimiento del 20%, donde los consumidores aportan su confianza en

productos saludables (García. J, 2017, p. 2).

Por tanto, se pretende evitar el uso de productos sintéticos, con la ayuda de

ingredientes de origen natural, siendo estos los que contienen un 95 % de

compuestos naturales y el restante de sustancias auxiliares y conservantes,

procedentes de la agricultura biológica; para que Ecocert (Organismo de

certificación ecológica y orgánica) apruebe dichos productos es necesario

conocer las materias primas y procedimientos que estén permitidos. En la

agricultura ecológica, se utilizan extractos acuosos, secos, alcohólicos e

hidroglicéridos, entre estos están los macerados oleosos, aceites esenciales y

extractos; así también, se nombran los procedimientos que pueden realizarse

como son la desecación, hidrólisis, destilación; teniendo en cuenta que la

irradiación, etoxilación no se encuentran permitidos (Montero. T, 2008, p.p.

3.4).

La investigación está centrada en evitar los componentes sintéticos para la

conservación en productos cosméticos, con el uso de ingredientes de origen

vegetal, los cuales contengan compuestos polifenólicos. Estos compuestos son

los que realizan una actividad antibacteriana y antifúngica contra distintas

bacterias y hongos demostrados en estudios demostraciones científicos

(Pattewar. S, 2014, p.p. 3.4).

3

La colonización microbiana hacia un cosmético puede presentarse a partir de

materias primas (extractos vegetales, agua), envases, manipulación del

personal durante la elaboración, medio ambiente, equipo de fabricación y

manejo del producto por el consumidor. Los microorganismos pueden originar

cambios en los aspectos físicos del producto o también cambios que no se

puedan observar a simple vista, ocasionando riesgo para la salud. Por tanto,

para evitar la colonización microbiana del producto se incorporan ingredientes

específicos, llamados conservantes (Leranoz. S, 2002, p.p. 1.2). Los

conservantes son sustancias químicas que contienen compuestos

antimicrobianos utilizados en pequeñas concentraciones y añadidas al producto

durante su fabricación, los mismos evitan que los productos se deterioren por la

colonización y reproducción de microrganismos y aumenten su vida útil (Pérez.

C, 2014, p.p. 1.2).

La especie a evaluar es Kalanchoe pinnata, también llamada kalanchoe, hoja

del aire, hoja de la vida, campanas de la catedral, planta de Goethe, entre

otros. Es una planta perenne, de color verde, proveniente de Madagascar y

también se puede encontrar en regiones de Nueva Zelanda, India, Australia,

Asia, Galápagos, Polinesia, Macaronesia, Hawái, Melanesia y Mascareñas, su

hábitat se encuentra en climas cálidos, templados y semicálidos, es decir

desde el nivel del mar hasta los 2600msnm (Muñoz. L, Ferreira. I, García. P,,

2016, p.p. 25.32).

En trabajos realizados por Pattewar. S (2014, pag 5-6) indica que la especie

Kalanchoe pinnata tiene diferentes usos como agente terapéuticos y preventor

de enfermedades. Esta planta contiene diferentes actividades biológicas

importantes como la actividad antimutagénica, antioxidante,

neurofarmacológica, hepatoprotectora, antiúlceras, antidiabética,

inmunosupresora, antibacterial, antiinflamatoria, cicatrizante, relajante

muscular, sedante, diurética, antiurolótica, nefroprotectora, entre otras; siendo

estas utilizadas anteriormente en décadas pasadas por los beneficios hacia la

salud (Pattewar. S, 2014, p.p. 5.7).

4

El alcance del proyecto de investigación es la evaluación de la actividad

conservante de extractos a partir de las hojas de Kalanchoe Pinnata en una

emulsión cosmética O/W, mediante la metodología Challenge Test; la cual

servirá para el análisis de la actividad microbiológica y la eficacia de

conservantes en cosméticos, frente a varios microorganismos como; hongos

ATCC (Aspergillus niger y Candida albicans) y bacterias ATCC (Escherichia

coli, Pseudomona aeruginosa y Staphylococcus aureus) en diferentes

concentraciones de extractos con compuestos polifenólicos en la emulsión

O/W. El presente proyecto de investigación culminará con la comprobación de

la eficacia del conservante natural (extracto) en el producto final que constituye

una crema base.

1.1. Objetivos

1.1.1. Objetivo general.

Evaluar la actividad conservante de extractos a partir de hojas de Kalanchoe

pinnata en una emulsión O/W, a partir de la metodología Challenge Test.

1.1.2. Objetivo específico.

Cuantificar la fracción fenólica del extracto puro de la especie kalanchoe

pinnata, mediante el método de Folin-Ciocalteu.

Formular la emulsión O/W para aplicación cutánea con componentes naturales

y libres de conservantes sintéticos.

Analizar la actividad antibacteriana y antifúngica en la emulsión O/W, mediante

la metodología Challenge Test.

5

2. MARCO TEÓRICO

2.1. Hoja de vida (Kalanchoe pinnata)

2.1.1. Caracterización botánica

En la siguiente tabla 1 se muestra la descripción botánica de la especia

Kalanchoe pinnata, según la clase a la cual pertenece.

Tabla 1. Descripción taxonómica de la especie Kalanchoe pinnata.

Reino Plantae

Sub Reino Plantas vasculares

Super división Magnoliophyta

División Plantas con floración

Clase Magnolipsida

Subclase Rosidae

Orden Saxifragales

Familia Crassulaceae Stonecrop family

Género Kalanchoe

Especie Kalanchoe pinnata

Sección Bryophyllum

Nombre botánico Kalanchoe pinnata

Nombres comunes Planta del aire, Planta de Goethe,

Campanas de la catedral, Katakataka and

Planta milagrosa.

Sinónimos Bryophyllum pinnatum, Bryophillum

calycinum, Verea pinnata, B. germinans, C.

pinnata, Crassula pinnata, Cotyledon

calcycina, C. rhizophilla, Crassuvia

floripendia, C. calyculata.

Adaptado de Patterwar, 2012.

La planta es originaria de Madagascar, también se ha encontrado en Bengala y

en el norte de Fort Dauphin, se introdujo como planta ornamental en diferentes

partes del mundo en lugares tropicales y templados. Botánicamente hablando

es un arbusto perenne, que crece en lugares semicálidos, cálidos, húmedos y

6

templados a una altitud hasta los 2600 msnm, la altura de la planta es de 1-2

m, los tallos son huecos, cilíndricos, de cuatro ángulos y generalmente poco

ramificados, las hojas miden entre 6-8, 8-12 cm y hasta 20 cm de largo, son

opuestas, con bordes crenados, producen brotes en las hojas, tallos y raíces en

las extremidades de los nervios laterales, las cuales se convierten en nuevas

plantas. Las hojas inferiores son de color verde oscuro, carnoso y simple,

aquellas que realizan la inflorescencia son casi iguales a las hojas de su follaje,

pero con la particularidad de ser más pequeñas. Las flores de dicha planta

tienen forma de campanillas colgantes, su color es púrpura rojizo, tiene ramas

grandes, un cáliz tubular de color verde y rojo. Las frutas se encuentran

cubiertas por una vaina que tiene varias semillas lisas, las cuales están

encerradas en el cáliz y la corola. Las semillas son de tamaño pequeño,

estriadas y también las hojas producen dichas semillas en los extremos de los

nervios laterales, las cuales al caerse se convierten nuevamente en plantas. El

florecimiento está entre los meses de noviembre-marzo y los frutos a principios

del mes de abril (Quazi Majaz, Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011, p. 1)

(Patterwar. S, 2012, p.p. 1.2).

2.1.2. Descripción fitoquímica

Kalanchoe pinnata es una planta que contiene varios compuestos químicos

como flavonoides, alcaloides, glucósidos, bufadienolides, lípidos, titerpenos y

cardenólicos. Adicional a estos, contienen macroelementos como son

magnesio, potasio, calcio. En las hojas existe variedad de compuestos

químicos como los bufadienolidos, los cuales dentro de este gran grupo está la

bryotoxina A, B y C; con respecto a los glucósidos cardiacos están la digoxina y

digitoxina (Quazi Majaz, Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011, p.p. 2.3)

(Patterwar. S, 2012, p.p. 2.3).

2.1.2.1. Esteroides y Titerpenoides

Dentro de este grupo de compuestos están los alfa-amirina, glutinol, alfa-

amirinacetato, fridelin, B-amirina, 18 alfa-oleanane, Beta-amirinacetato, pseudo

7

taraxasterol, bryophollenone, taraxerol, bryophyllin B, brofilol, isofucosterol,

codisterol, pebsterol, demosterol, patuletin, 24-etil-hidroxicolesterol,

isofucosterol, pebsterol, 24-epiclerosterol, 22-dihidrobrassicaterol (Patterwar. S,

2012, p. 3).

2.1.2.2. Ácidos grasos, minerales y otros

En los ácidos grasos que contiene dicha planta se encuentran un 89.3% el

ácido palmítico, el 7% del ácido esteárico y lo restante en composiciones

pequeñas, contiene ácido behénico y araquídico, contienen ácido cítrico,

málico, succínico, isocítrico y oxálico. La planta Kalanchoe es rica en

aminoácidos y vitaminas como son fenilalanina, tirosina, riboflavina, piridoxina,

glicina, tiamina, ácido glutámico, niacina. También es rica en fuentes minerales

como Fe, Ca, P, K, Mg, Na, Mn, Zn, Cu, respecto del azúcar ésta contiene

están los compuestos como la sacarosa, galactosa, rafinosa, glucosa, lactosa,

fructosa y también contienen grupos de alcaloides, taninos, alcanos (Patterwar.

S, 2012, p. 3).

2.1.2.3. Fenoles, flavonoides y fenilpropanoides

En este grupo se encuentran los compuestos como el ácido cafeico, siríngico,

ácido protocateúico aislado de las hojas, ácido p-hidroxicinámico, 4-hidroxi-3-

metoxi-cinámico, fosfoenolpiruvato, astragalin, 3,8-dimetoxi-4,5,7-

trihidroxiflavona, ácido 4-hidroxibenzoico, rutina, kampferol, quercetin,

epigalocatequina-3-osiringato, quercetina, luteolina (Patterwar. S, 2012, p. 3).

2.1.2.4. Enzimas.

Entre las proteínas que actúan de forma enzimática figuran la oxidasa,

anhidrasa, quinada, glicolato de ADN topoisomerasa, antidiabético un

ortofosfato de piruvato (PPDK), carboxiquinasa (PCK), fosfoenolpiruvato

carboxilasa (PEPC), las cuales se encuentran presentes en las hojas de la

planta (Quazi Majaz, Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011, p. 3).

8

2.1.3. Actividad biológica y usos

Entre las actividades biológicas importantes que contiene la especie Kalanchoe

pinnata se encuentran:

2.1.3.1. Actividad anticonvulsiva

Según estudios realizados en ratas se demostró que, en el extracto de la hoja

gracias al compuesto Bryophyllum, fueron positivos en varias pruebas como la

prueba anticonvulsiva y pruebas por inmersión de cabeza y evasión. La

concentración de extracto utilizada en el estudio fue de 50-100 y 200 mg/kg,

demostrando que se puede utilizar una dosis máxima de 20 g/kg (Quazi Majaz,

Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011, p. 3).

2.1.3.2. Actividad anticancerígena

Los compuestos Bryophyllin y los bufadienolides han mostrado resultados

positivos con respecto a valores terapéuticos para evitar el cáncer. En los

Bryophyllin tiene resultados buenos en varias células para inhibir el cáncer

como es la célula 15 Bersaldegenin-1, 2,3-ortoacetato, pero la bryophyllin A,

tiene mejores resultados para la inhibición de dichas células. Y con los

bufadienolides se comprobó que inhibe crecimiento y activación del virus Epstin

Barr en células promotoras de tumores como células Raji (Patterwar. S, 2012,

p. 7) (Quazi Majaz, Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011, p. 3).

2.1.3.3. Tónico a base de hierbas

Kalanchoe por ser rico en fuentes de aminoácidos y vitaminas como el ácido

ascórbico, riboflavina, tiamina y niacina. Se ha comprobado que ayuda al

rendimiento del cuerpo, con respecto a la creación de sustancias intercelulares,

como es el colágeno, dientes, matriz ósea, por lo que se asocia directamente

con el metabolismo del tejido conectivo y ayuda la eliminación de toxinas

(Patterwar. S, 2012, p.p. 3.4).

9

2.1.3.4. Actividad Antidiabética

La diabetes se refiere directamente a altos niveles de glucosa en la sangre por

acción de la insulina. Por lo que, la planta contiene un macro elemento

importante como es el zinc, el cual puede ayudar a mejorar el manejo de la

diabetes por extractos de las hojas. Comprobando que con la utilización del

extracto hidroalcohólico a una concentración de 500 mg/kg de la planta

Kalanchoe, se puede reducir los niveles de glucosa en la sangre que contenga

diabetes, postprandial, triglicéridos, lipoproteínas de baja y alta densidad

(Patterwar. S, 2012, p. 5) (Quazi Majaz, Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011,

p. 3).

2.1.3.5. Actividad Antileishmanial

El compuesto flavonoide quercitrina es el que ayuda a esta actividad. Generada

por una enfermedad causada protozoos del género Lerishmania, la cual ha sido

de emergencia mundial. Pero los estudios en ratones demostraron que existen

tres flavonoides que son la quercetrina, afzelina y la quercetina extraído de la

hoja fueron efectivos por contener dichos compuestos, mediante la activación

de macrófagos por vía de nitrógeno (Patterwar. S, 2012, p. 4).

2.1.3.6. Actividad Hepatoprotectora y nefroprotectora

El compuesto quercetina es el que le brinda esta actividad, ya que según

estudios la utilización de la extracción etanólica del jugo de las hojas y su

concentrado, dieron resultados efectivos en investigaciones in vitro. El

resultado se efectivizó mediante la disminución de los niveles de bilirrubina y

SGPT, utilizado un concentrado de 105.50 % y con la parte etanólica hasta

92,47 %. Mientras que para la actividad nefroprotectora, el compuesto que

genera la actividad es la gentamicina, la cual da un efecto de nefrotoxicidad

contra oxidante (Patterwar. S, 2012, p. 4).

10

2.1.3.7. Actividad Antibacterial

Los compuestos responsables de esta actividad son los compuestos fenólicos,

por lo que según estudios realizados se comprobó que el extracto metanólico

de la hoja de Kalanchoe pinnata es capaz de inhibir el crecimiento microbiano,

a una concentración de 25 mg/ml. Él estudió fue realizado en diferentes tipos

de microrganismos los cuales mostraron resistencia como es la Pseudomona

aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, E. coli, S. pygenes, Salmonella spp, B.

subtilis, S. dysentriae, P. vulgaris S. marcescens, Proteo spp y Candida

albicans. Esto quiere decir que tiene gran cantidad de compuestos fenólicos de

las hojas (Quazi Majaz, Tatiya, Molvi, Sayyed , & Shaikh, 2011, p. 3).

También ha sido comprobada en enfermedades como son la infecciones

bacterianas, fiebre tifoidea; las cuales son causados por diferentes

microorganismos como son S. typhi, P. aeruginosa, aerogenes, S. aureus, K.

pneumoniae y B. subtilis. Mediante extractos metanólicos e infusión de las

hojas de Kalanchoe pinnata (Patterwar. S, 2012, p. 5).

El extracto de esta planta inhibe una gran diversidad de bacterias, tanto gram-

negativas como gram-positivas, utilizando una concentración de extracto del 5

% v/v; de igual manera utilizan alcaloides aislados puros y sintéticos, los cuales

ayudan a dicha actividad como también a otros agentes medicinales

(Patterwar. S, 2012, p. 5).

2.1.4. Usos tradicionales

Generalmente se utilizan las hojas de la planta Kalanchoe, en zumo para

tratamiento con infecciones, golpes, fiebre, picaduras, quemaduras, heridas,

dolores de cabeza; por su acción antinflamatorio y cicatrizante, es utilizado

como diurético. Otras formas de utilización son ungüentos, té, jarabes, las

hojas directamente e infusiones (Del Rocío. M, 2017, p. 34).

11

2.1.5. Habitat y distribución geográfica

Esta planta se puede encontrar en hábitat de gran diversidad porque puede

crecer lugares con rocas, bosques de todo tipo, en la montaña;

específicamente en peñas y orillas de caminos, generalmente se las pueden

encontrar en los jardines domésticos, la distribución de ésta se encuentra en

zonas de bioclimas como es el bosque mesófilo, selva de la zona alta

perennifolia y de la zona baja caducifolia; así como también en una distribución

altitudinal desde los 1500 msnm (Calvopiña. G, 2010, p. 13).

2.2. Cosméticos naturales

Ecocert es el Organismo Europeo que controla y certifica el desarrollo de

productos cosméticos ecológicos y naturales, el cual indica una definición de

productos cosméticos, “sustancias o preparaciones distintas de los

medicamentos con el fin de estar puestas en contacto con las diversas partes

superficiales del cuerpo humano, particularmente la epidermis, los sistemas

piloso y capilar, uñas, labios y órganos genitales externos o dientes y mucosas

bucales, para exclusivamente limpiarlas, perfumarlas, modificar su aspecto,

protegerlas, mantenerlas en buen estado o corregir sus olores corporales”

(Ecocert, 2003, p. 9).

Los productos naturales son los que provienen de origen natural y que son

amigables con el medio ambiente, utilizan ingredientes naturales como son los

de origen animal, vegetal, componentes marinos y minerales que no tengan

ninguna transformación y que sean obtenidos por la producción agrícola

(Alcalde. M, 2008, p. 2).

Según Ecocert, afirma que un cosmético natural es el que contiene un 95 % de

ingredientes naturales y como máximo permitido el 5 % de ingredientes de

síntesis. Dentro de este reglamento se menciona que debe contener un mínimo

del 5 % proveniente de la agricultura biológica, el cual utiliza un mínimo del 50

% de componentes vegetales y un mínimo del 5 % proveniente de la agricultura

12

ecológica (Alcalde. M, 2008, p. 3) (Ecocert, Cosmeticos naturales y ecológicos,

2012, p. 2).

Cosmético natural y ecológico es el que contiene un 95 % de ingredientes

provenientes de origen natural, un 5 % de ingredientes por síntesis y un mínimo

del 10 % provenientes de la agricultura biológica, el cual contiene un 95 % de

ingredientes vegetales (Alcalde. M, 2008, p. 3).

2.2.1. Agricultura ecológica, natural y orgánica

Es el uso eficaz de recursos naturales, sin utilizar productos químicos por

síntesis y OMG, los cuales son organismos genéticamente modificados en

algún componente, manteniendo la fertilidad del sustrato como es la tierra y

cuidando el medio ambiente (Alcalde. M, 2008, p. 2).

2.2.2. Cosméticos naturales, orgánicos y biológicos

Las materias primas utilizadas en la agricultura ecológica son extractos secos,

acuosos, aceites esenciales, hidroglicericos, extractos utilizados para

perfumería, alcohólicos y macerados oleosos. La utilización de conservantes

para este tipo de productos son ácido benzoico, alcohol bencílico, sórbico y sus

respectivas sales, colorantes minerales, entre otros, que se encuentran

enlistados en el reglamento de certificación de productos cosméticos naturales,

realizadas por Ecocert, los procedimientos que se pueden realizar para

productos cosméticos son desecación, hidrólisis, destilación y filtración

(Alcalde. M, 2008, p. 4).

También existen sustancias prohibidas para cosméticos ecológicos y naturales

como derivados del petróleo, glicoles, amonio cuaternario, la mayoría de

conservantes (fenoxietanol, parabenos), silicones, síntesis de colorantes y

perfumes carbómeros, entre otros (Alcalde. M, 2008, p. 4).

13

2.2.3. Emulsiones cosméticas

La emulsión es un sistema termodinámica inestable, dispersa; formada por dos

o más líquidos inmiscibles o fases líquidas. Las cuales se constituyen de dos

fases, la fase dispersa que es el líquido desintegrado en glóbulos y fase

continua que es la externa o líquido circundante. Las propiedades de las

emulsiones dependen directamente de la distribución de tamaños y tamaño de

la gota, el tamaño de la gota se encuentra entre los 10 nm hasta los 100 um.

Las emulsiones son sustancias inestables que pueden convertirse en

sustancias estables por acción de agentes tensoactivos o emulsificantes

(Aranberri. I, 2006, p. 2). Generalmente dichas emulsiones se componen de

una fase acuosa y una fase aceite polar, por lo que se conocen dos tipos de

emulsiones:

2.2.3.1. Emulsión aceite-agua (O/W)

Conformada por una fase discontinua que es el aceite y una fase continua que

es al agua, siendo estas emulsiones oleoacuosas (Aranberri. I, 2006, p. 2).

2.2.3.2. Emulsiones agua-aceite (W/O)

Conformada por una fase discontinua que es el agua y una fase continua que

es el aceite, siendo estas emulsiones hidrooleosas (Aranberri. I, 2006, p. 2).

Y se diferencia según el balance en las propiedades hidrófobas e hidrófilas del

ingrediente emulsificante (Aranberri. I, 2006, p. 2) (Fernández. A, 2006, p.p.

99.101).

2.2.4. Emulsión O/W

La composición de este tipo de emulsión se conforma con tres fases, fase

oleosa: 15-30 %, fase acuosa: 100 g y emulgente: 5 % (Fitó. C, 2011, p.p. 1.2)

(Mosquera, T; Noriega, P; Tapia W y H. Pérez, S;, 2012, p.p. 15.16).

14

La fase oleosa está conformada por ingredientes hidrofílicos como es el agua o

que son afines a la misma, estos ingredientes pueden ser humectantes como

es la glicerina o propilenoglicol, conservantes, polímeros hidrosolubles y

principios activos, los cuales se conforma de extractos tanto de plantas como

frutas o también por proteínas hidrolizadas (Fitó. C, 2011, p.p. 2.3).

La fase oleosa contiene ingredientes que no son afines con el agua, siendo

estas las grasas, ceras y aceites y derivados como son ésteres, glicéridos,

hidrocarburos, siliconas, alcohol y ácidos grasos (Fitó. C, 2011, p.p. 2.3).

Emulgente o emulsionante es el ingrediente que ayuda a que se forme la

emulsión, evita que se separen las fases anteriormente mencionadas,

formando emulsiones estables (Fitó. C, 2011, p.p. 2.3).

2.2.5. Aplicación de emulsiones

Existen diferentes industrias las cuales utilizan emulsiones para obtener

diferentes productos como:

2.2.5.1. Industria cosmética

Se utilizan en cremas y emulsiones tipo O/W o W/O, parafinas, silicona,

lociones capilares, pastas dentífricas, lanolina, ácido esteárico, entre otras

materias primas utilizadas para formar emulsiones (Fernández. A, 2006, p.p.

110.111).

2.2.5.2. Industria farmacéutica

Se encuentran productos como liposomas activos, ungüentos, entre otros

(Fernández. A, 2006, p.p. 110.111).

2.2.5.3. Industria agrícola

En protectores de cosechas, insecticidas naturales, herbicidas, fungicidas

(Fernández. A, 2006, p.p. 110.111).

15

2.2.5.4. Industria alimentaria

En productos de panadería y pastelería, chicles, caramelos, helados, esencias

(Fernández. A, 2006, p.p. 110.111).

2.2.5.5. Industria de textil

En materias primas como plásticos y polímeros, resinas (Fernández. A, 2006,

p.p. 110.111)

2.2.6. Cremas o emulsiones cosméticas

Las cremas cosméticas son emulsiones semisólida que se encuentran

formadas por dos fases, oleosa y acuosa; principalmente es un producto

emulgente que otorga estabilidad y que tiene una separación de fases

(Rodriguez. J, 2004, p.p. 19.20).

2.2.7. Estabilidad de las emulsiones

La estabilidad en las emulsiones es una de las propiedades más importantes

de control, puesto que se trata de la ruptura de su estructura. La cual puede

ocasionarse por varios mecanismos, la sedimentación por acción de la

gravedad, la floculación puesto que se rompen las fuerzas de atracción

electrostáticas de van der Waals, las cuales ocurren mediante adhesión de las

gotas que se van a mezclar, por lo tanto no hay variación en la distribución de

las gotas, la coalescencia las cuales se crean gotas más grandes, eliminando

su interface líquido/líquido y el engrosamiento de las gotas es la existencia de

gotas más grandes y pequeñas, las cuales desaparecen por la solubilidad entre

fases y la presión interna (Aranberri. I, 2006, p. 4) (Fernández. A, 2006, p.p.

133.135).

16

2.2.8. Formulación de emulsiones cosméticas

Es importante tener en cuenta que los ingredientes o materias primas que se

utilizan para la formulación de emulsiones cosméticas influyen en las

propiedades sensoriales, textura y consistencia del producto (Araya. I, 2012,

p.p. 7.9).

2.2.8.1. Grasas

Grasas y aceites de síntesis o de origen natural, entre estos se encuentran los

aceites vegetales, ésteres de ácido hidrofóbicos, ceras y aceites minerales

(Araya. I, 2012, p.p. 7.9).

2.2.8.2. Agua

Agua purificada o esterilizada, ya que es una fase muy importante para la

formación de emulsiones (Araya. I, 2012, p.p. 7.9).

2.2.8.3. Emulgentes

Las cuales se dividen en categorías. Sintéticos (tesoactivos), Aniónicos

(alquilsulfonato, jabones alcalinos y alquilsulfato), catiónicos (derivado de

amonio cuaternario), no-iónicos (ésteres y éteres), coloides hidrílicos (alginatos,

gomas, carragenatos) y partículas divididas según el tipo de emulsión O/W y

W/O (silicato de aluminio, bentonita y magnesio). (Araya. I, 2012, p.p. 7.9).

2.2.8.4. Emolientes

Es el ingrediente que da efecto de flexibilidad, suavidad y piel lisa (Araya. I,

2012, p.p. 7.9).

17

2.2.8.5. Humectantes

Generalmente se utilizan ingredientes como la glicerina o la urea, puesto que

da controlan e incrementa la hidratación en la piel (Araya. I, 2012, p.p. 7-9).

2.2.8.6. Sustancias especiales o activos cosméticos

Son compuestos antioxidantes, vitaminas, extractos proteicos y vegetales,

filtros solares, entre otros y se utilizan según el uso que tenga la emulsión

(Araya. I, 2012, p.p. 7.9).

2.2.8.7. Preservantes

Son sustancias que se adicionan al producto para evitar el crecimiento y

proliferación microbiana, donde se utilizan parabenos generalmente (Araya. I,

2012, p.p. 7.9).

2.2.8.8. Agentes colorantes y odorizantes

Para brindar un mejor aspecto al cosmético, se agregan compuestos volátiles,

generalmente se utilizan fragancias y colorantes naturales o vegetales, para

dar olor y color al producto final (Araya. I, 2012, p.p. 7.9).

2.2.8.9. Otros:

Productos para cambiar el pH de la formulación, para mejorar su estabilidad,

los cuales adicionan ácido cítrico, NaOH, entre otros, compuestos antioxidantes

BHT para evitar enranciamiento (Araya. I, 2012, p.p. 7.9).

2.2.9. Métodos para formulación de emulsiones

Los métodos para la formulación de emulsiones en las industrias son:

18

2.2.9.1. Método Hydrophile-Lipophyle Balance (HLB)

Es un método experimental semi-empírico, el cual mide la afinidad que tiene el

compuesto surfactante en las diferentes fases de la emulsión, con el fin de

obtener una emulsión completamente estable (Rodriguez. J, 2004, p. 36).

2.2.9.2. Método Phase Inversion Temperature (PIT)

Es la temperatura donde las propiedades lipofílicas e hidrofílicas se encuentran

balanceadas. El cual determina el HLB de los compuestos surfactantes

(Rodriguez. J, 2004, p. 37).

2.2.10. Formulación para cosméticos naturales

Ecocert es el organismo internacional francés que certifica y controla materias

primas y productos naturales y ecológicos utilizados en cosméticos, indica una

formulación adecuada para cremas naturales y ecológicas, en este caso se

utilizan productos que han sido certificados como naturales y ecológicos según

la normativa que define “los productos cosméticos orgánicos y naturales del

decreto Francés N° 95-354 sobre la certificación de productos industriales y

servicios para cosméticos” (Alcalde. M, 2008, p. 4). En la siguiente tabla se

encuentran las materias primas que se utilizan en cremas ecológicas y

naturales.

Tabla 2.

Materias primas reguladas por Ecocert, para la elaboración de cremas

ecológicas y naturales.

CREMA ECOLÓGICAS Y NATURAL

INGREDIENTES PORCENTAJE

Alcohol cetílico 3,70 %

Cocoato de sucrosa 2 %

Aceite de ricino orgánico 1.5 %

Behenato de isostearilo 5 %

19

Palmito de etilo 5 %

Extracto de plantas orgánico 8 %

Principio activo vegetal 1 %

Glicerina de origen vegetal 3 %

Agua 55 %

Agua floral bio 15 %

Conservante 0.5 %

Perfume bio 0.3 %

Adaptado de Alcalde, 2008.

2.3. Conservantes para cosméticos naturales

2.3.1. Conservantes

Según el ICCR (Cooperación Internacional en Materia de Reglamentación de

los Cosméticos) indica que un conservante es una sustancia añadida algún

producto o sistema completo, el cual reduce o evita el crecimiento y

proliferación bacteriana o fúngica, también aumenta la vida comercial del

producto durante su utilización y almacenamiento; los conservantes cosméticos

ayudan a mantener las propiedades físico-químicas de los ingredientes,

protegen a los consumidores de algún tipo de infección por agentes patógenos

y afirman su calidad microbiológica del producto (FAQ, 2014, p. 3).

Los conservantes se diferencian por su capacidad de conservar los productos y

varían según la cantidad y los tipos de microorganismos que puedan controlar

por las diferentes características que tiene cada producto (FAQ, 2014, p. 3).

2.3.2. Tipos de conservantes

Existen dos tipos de conservantes, los conservantes antimicrobianos (bacterias

y hongos) que son sustancias tanto sintéticas como naturales, con poderes

bacteriostáticos que evitan el crecimiento y proliferación microbiana. Y los

conservantes con agentes antioxidantes que son sustancias que evitan la

oxidación en los productos que generalmente lo utilizan en formulaciones

magistrales por alterar dichas características (Tapiolas. J, 2015, p. 1).

20

2.3.3. Conservantes más utilizados en cosméticos

Los conservantes más utilizados en la industria cosmética se encuentran:

2.3.3.1. Parabenos

Sustancia química conservadora de aquil hidroxil benozato y se le conoce

como etilparebeno, metilparabeno, butilparabeno y propilparabeno; por sus

cadenas laterales y son los más utilizados en productos cosméticos. Son

considerados seguros hace mucho tiempo atrás, pero se ha comprobado que

existen efectos nocivos para la piel como hipersensibilidad y dermatitis a la piel,

la concentración recomendada es de 0,1-0,3 % (Lemmel. J, 2008, p.p. 5.6).

2.3.3.2. Formaldehídos

Sustancia química que combate contra microbios, es carcinógeno, por lo que

no se debe utilizar en productos cosméticos, pero se utilizan para productos en

el cuidado personal como son el enjuague y también se le conoce con

diferentes nombres como cuaternario 15, diazolidinilo-urea, hidroxiglicinato de

sodio, entre otros. La concentración recomendada de 0,01-0,4 % (Lemmel. J,

2008, p.p. 5.6).

2.3.3.3. Triclosan

Generalmente se utilizan en productos de limpieza como detergentes y

cosméticos, con el fin de utilizarlo como conservantes para evitar el crecimiento

microbiano, también ayuda como desinfectante, antiséptico, entre otras. Hoy en

día existen problemas con estos conservantes ya que pueden proliferar

bacterias que son resistentes a antibióticos. La concentración limpita es de 0,03

% (Lemmel. J, 2008, p.p. 5.6).

21

2.3.3.4. Alcoholes y sus diferentes mezclas

El compuesto utilizado es el fenoxietanol y sus diferentes mezclas por su alta

actividad bactericidas y se utilizan altas concentraciones si se encuentra como

único conservante, la concentración recomendada de 0,4-1 % (Lemmel. J,

2008, p.p. 5.6).

2.3.3.5. Ácidos grasos

Son fungicidas, por lo que inhibe el crecimiento de levaduras, baja toxicidad. La

concentración recomendada de 0,2-0.5 % (Lemmel. J, 2008, p.p. 5.6).

2.3.3.6. Conservantes alternativos

En busca de productos naturales, en este caso se utilizan aceites esenciales

(canela, comino, rosa, té, lavanda, entre otros) ya que se ha demostrado que

tienen actividades antibacterianas y antifúngicas, pero también tienen sus

desventajas puesto que están añaden ciertas características organolépticas

como son color y olor, las cuales las vuelven inestables, generan residuos y

tienen un costo alto por su extracción (Lemmel. J, 2008, p.p. 5.6).

También se encuentran los extractos de plantas, los cuales han tenido buenos

resultados comprobados para inhibir el crecimiento microbiano. Tienen un

coste mucho más barato, no generan residuos y son eficaces. Entre otros

compuestos naturales como son: ácido úsnico, perfumes, esteres de glicerilo,

polialcoholes, hidroxiácidos, sistemas enzimáticos (Lemmel. J, 2008, p.p. 5.6)

(Tapiolas. J, 2015, p.p. 2.3).

2.3.3.7. Antioxidantes

Son compuestos que evitan la oxidación, los cuales alteran las propiedades

fisicoquímicas del producto. Los más utilizados son los tocoferoles, la cual es la

vitamina E, ácido sórbico, BHA, BHT, ácido gálico, compuestos sulfurados,

vitamina C (Tapiolas. J, 2015).

22

2.3.4. Sistemas de conservación

Controlar cada uno de los procesos de elaboración, envasado y transporte del

producto final, también un control de materias primas, equipos, manipulación e

insumos utilizados en cada uno de los procesos es indispensable para evitar

contaminación en el producto final y alargar su vida útil (Lemmel. J, 2008, p.p.

1.2).

2.3.5. Conservación física

2.3.5.1. Secado

Se elimina el agua y generalmente se utiliza para productos que se van a

utilizar inmediatamente (Lemmel. J, 2008, p. 2).

2.3.5.2. Esterilización

Se utiliza calor y sirve para cosméticos con envases desechables o que van a

ser para un solo uso (Lemmel. J, 2008, p. 2).

2.3.5.3. Frío

Productos finales en cámaras frigoríficas para aumentar su vida útil (Lemmel. J,

2008, p. 2).

2.3.5.4. Radiación con rayos gamma o UV

Es un sistema de conservación adecuado para higiene mas no tanto para

conservación, puesto que no eliminan los gérmenes, evitan la multiplicación de

los mismos (Lemmel. J, 2008, p. 2).

23

2.3.6. Conservación química

La conservación química se refiere a la utilización de agentes sintéticos que

evitan el deterioro. En este caso se utilizan compuestos llamados conservantes

los cuales tienen un efecto antimicrobiano, que impiden el crecimiento y

proliferación de microorganismos, los cuales pueden dañar sus propiedades

fisicoquímicas del producto final. Estos compuestos crean agentes fungistáticos

y bacteriostáticos, que no matan a los microorganismos pero evitan su

proliferación o crecimiento; es decir quedan inactivos o efectos fungicidas y

bactericidas, los cuales en ese momento si eliminan definitivamente a los

microorganismos que están presentes en el producto, dependiendo de la dosis

y la naturaleza del conservante (Lemmel. J, 2008, p. 2).

Para la utilización de los conservantes es necesario que se conozcan ciertos

aspectos importantes para el uso de cada tipo de conservante, puesto que no

todos actúan de la misma manera y no todos los microorganismos atacan a los

mismos productos. En este caso se debe conocer las propiedades tanto del

producto como del conservante, tipo de cosmético, envase y elaboración del

mismo (Lemmel. J, 2008, p. 2).

2.3.7. Requisitos para un sistema conservante

Los requisitos para un sistema conservante según la normativa de Ecocert,

está aprobado por los organismos de control, Europa, USA y Japón, tiene

efectividad a la mayoría de microorganismos, no tiene que ser corrosivo para

otro ingrediente del producto, debe tener compatibilidad en las diferentes

formulaciones, compuestos activos y envases, tener costo adecuado.,

estabilidad frente a diferentes cambios de temperatura en almacenamiento,

facilidad de manipulación y de uso, no tenga toxicidad, sensibilidad o

irritabilidad para el uso diario, conservar su efecto en presencia de sales

minerales, seguridad para su uso, sin características organolépticas que

puedan intervenir en el producto y cambiar las características del mismo,

24

actividad en muy bajas concentraciones, no tiene que ser volátil, efecto positivo

en diferentes pH, eficacia por la solubilidad del mismo (Lemmel. J, 2008, p. 3).

2.3.8. Tipos de conservantes según el modo de acción

Los conservantes con gran actividad en diferentes microorganismos tanto en

bacterias, levaduras y hongos son los xilenoles, cloruros de

polihexametilenbiguanido, nitrodioxanos, derivados undecilenicos, oxazolidinas,

Ácido salicílico, entre otros. Los conservantes para bacterias de todo tipo se

utilizan productos como fenoxietanol, nitropropanodioles, imidazolidinilureas,

etre otros. Y los conservantes con más efectividad en hongos de topo tipo se

encuentran los parabenos, sornato potásico, benzoato sódico, alcoholes

diclorobencílicos, entre otros (Lemmel. J, 2008, p. 8).

2.3.9. Conservantes naturales

Según la normativa Europea para productos cosméticos N° 1223/2009, nos

dice que un conservante natural es un compuesto bioactivo derivado de

sustancias de origen inorgánico-mineral, botánico o animal y conservantes

naturales idénticos. Las sustancias de origen natural provienen de la naturaleza

y de materias primas naturales con calidad ecológica y deben ser extraídas por

procesos fisiológicos, reacciones químicas y biotecnológicas. Las sustancias

naturales contienen compuestos bioactivos de dicha materia prima, en este

caso se pueden aislar; lecitinas, proteínas, aceites, grasas, compuestos

polifenólicos, los cuales contienen propiedades o agentes con actividades

farmacológicas (NATRUE, 2015, p.p. 4.5).

También nos indica que para tener un certificado NATRUE, se debe

considerara el impacto medioambiental que produzcan dichas sustancias,

puesto que no debe causar ningún problema al medio ambiente. Y deben

cumplir requisitos para la biodegradabilidad en el reglamento N° 648/2004

(NATRUE, 2015, p.p. 4.5).

25

Las sustancias naturales-idénticas son sustancias reguladoras con propiedades

positivas. En este caso el uso de minerales inorgánicos y pigmentos en la

elaboración también son listados que se pueden utilizar en cosméticos

naturales, al igual que los conservantes naturales en el mismo reglamento

(NATRUE, 2015, p.p. 4.5) (EEE, 2009, p.p. 70.144).

Los conservantes naturales más utilizados y que son permitidos en la

cosmetología natural son alcohol bencílico, ácido benzoico, ácido salicílico y

ácido sórbico. Estos compuestos son síntesis de origen natural y orgánico,

formando parte del 5 % de sustancias permitidas para cosméticos naturales,

sin embargo se utilizan conservantes alternos como extractos y aceites

esenciales que contengan agentes antimicrobianos, que eviten el crecimiento y

proliferación microbiana y sobre todo prevenir el cambio de las propiedades

fisicoquímicas del producto final (Ecocert, 2012, p.p. 4.5).

2.4. Eficacia del conservante frente actividad microbiológica (método

Challenge Test)

Es una metodología Europea, establecida por la Farmacopea Europea y

acreditada por el ENAC, según la normativa UNE-EN ISO11930-2012. Para

evaluar productos cosméticos, por efecto de un conservante contra acciones

microbiológicas que puedan afectar al producto final (Farmacopea europea,

2012, p. 3) (IVAMI, 2012, p.p. 1.2).

Este método consiste en inocular distintos microorganismos al producto final

junto con el conservante que se requiera, posterior a esto se almacena los

productos a una misma temperatura, donde se van a ir contabilizando las

colonias presentes en el producto en diferentes intervalos de tiempo

establecidos por la normativa. La eficacia de esta prueba se basa en que si

existe disminución, aumento o efecto nulo en el producto, las propiedades del

conservante están reaccionando. Las cepas de microrganismos están

establecidas por la normativa y son las que generalmente afectan a los

26

productos cosméticos indicados en la siguiente tabla (Farmacopea europea,

2012, p. 3) (IVAMI, 2012, p.p. 1.2).

Tabla 3.

Microorganismos establecidos por la normativa N°11930-2012, para la

metodología del Challenge Test.

Microrganismo Tipo Origen N° cepa

Candida albicans Hongo ATCC 10231

Aspergillus niger Hongo ATCC 16404

P. aureofaciens Bacteria Ambiental Wt006

Escherichia coli Bacteria ATCC 8739

P. cepacia Bacteria Ambiental Wt005

Pseudomona

aeruginosa

Bacteria ATCC 9027

P. putida Bacteria Ambiental Wt004

Staphylococcus

aureus

Bacteria ATCC 6538

P. aeruginosa Bacteria Ambiental Wt003

P. cepacia Bacteria Ambiental Wt002

P. fluorescens Bacteria Ambiental Wt001

Adaptado de Farmacopea europea, 2012

2.4.1. Preparación del inóculo

Para la preparación de los inóculos de las distintas cepas antes mencionadas,

se debe revitalizar dichas cepas. La revitalización de microorganismos indica

que deben ser sembradas en caldo peptona de 18-24 horas como máximo,

tiempo establecido para empezar la valoración. Una vez revitalizadas las

cepas, se procede a utilizar la escala Mc Farlan 0.5 con el fin de estandarizar

las muestras a una sola concentración, la cual el protocolo a seguir nos indica

27

que la concentración de microorganismos deben estar entre 105 y 106

(Farmacopea europea, 2012, p. 4).

2.4.2. Estandarización de la turbidez por el estándar Mc Farlan

La escala Mc Farlan es una metodología de estandarización que ayuda a medir

la turbidez del estándar con respecto a una dilución celular; la cual contabiliza

el número de microorganismos que están presentes en un fluido. Éste estándar

es una solución de 0.5 ml de cloruro de bario en estado deshidratado

BaCl2*2H2O, a una concentración de 1.175 % p/v y 99.5 ml del reactivo ácido

sulfúrico H2SO4, a una concentración del 1 % v/v. Éste resultado se corrobora

con la medición de la absorbancia, mediante un espectrofotómetro, con una

longitud de onda de 625 nm para su mayor exactitud. El estándar 0,5 Mc Farlan

contiene 108 UFC/ml, unidades formadoras de colonias por mililitro, y se las

compara con las suspensiones de microorganismos, llegando a la misma

concentración por su nivel de absorbancia (CDC & OMS, 2011, p.p. 9.13).

Teniendo en la siguiente tabla las concentraciones de cada uno de los

reactivos para preparar el estándar Mc Farlan.

Tabla 4. Elaboración del estándar Mc Farlan, para la estandarización de inóculos. Número de turbidez Cloruro de bario

1,175%

Ácido sulfúrico 1% Densidad de

bacterias aprox.

0.5 0.5 ml 99.5 ml 1 x 108

1 0.1 ml 9.9 ml 3 x 108

2 0.2 ml 9.8 ml 6 x 108

3 0.3 ml 9.7 ml 9 x 108

4 0.4 ml 9.6 ml 12 x 108

5 0.5 ml 9.5 ml 15 x 108

6 0.6 ml 9.4 ml 18 x 108

7 0.7 ml 9.3 ml 21 x 108

8 0.8 ml 9.2 ml 24 x 108

9 0.9 ml 9.1 ml 27 x 108

10 1 ml 9 ml 30 x 108

Tomado de CDC y OMS, 2011

28

2.5. Microrganismos

2.5.1. Candida albicans

Es un hongo filamentoso, di mórfico; el cual crece a una temperatura óptima de

37°C y 25°C en la naturaleza, pertenece a la familia Ascomycota, tiene una

reproducción por gemación de forma asexual, la forma es de levaduras,

ovalada o redonda, con un tamaño de 3-8*2-7 micras, pero también pueden

presentarse de forma de hongo filamentoso, conteniendo un pseudo-micelio;

teniendo un comportamiento saprófito y patógeno respectivamente. El agar con

mejor resultado para la evidencia de este microorganismo es el agar

Sabouraud, el cual se puede visualizar mediante colonias de color blanco, lisas,

cremosas y blandas (INSHT, 2011, p. 1).

El origen de este hongo se encuentra en el humano en el tracto

gastrointestinal, microflora de la piel, sistema genitourinario, cavidad oral y en

heces, también se puede encontrar en el ambiente, por que reacciona de

buena manera con su huésped. Existen ciertas afectaciones contra salud como

son infecciones llamadas candidiasis o moniliasis, efectos alérgicos y efectos

en la maternidad (INSHT, 2011, p.p. 1.3).

Uno de los medios de cultivo empleados para el crecimiento de este hongo es

SDA, que significa agar dextrosa sabouraud. Este medio de cultivo no selectivo

sirve para el mantenimiento y cultivo de hongos tanto patógenos, como no

patógenos; logrando una mayor selectividad, con el uso de cloranfenicol en su

solución. Contiene fuentes de peptonas, siendo estos un crecimiento

nitrogenado, dextrosa la cual es fuente de energía para microrganismos y

cloranfenicol es un compuesto antibiótico que amplía su crecimiento de

bacterias gram positivas y negativas. Tiene un pH de 5.6, ideal para el

crecimiento de hongos, específicamente dermatofitos. Las cepas que

generalmente se utilizan con este medio de cultivo es Candida albicans,

trichophyton mentagrophites, aspergillus brasiliensis, Escherichia coli (BD,

2015, p.p. 1.2).

29

Las características representativas para Candida albicans en este medio de

cultivo es que presentan colonias de forma redonda, con coloraciones blancas-

blanco grisáceo. Se necesita un tiempo de incubación de 2, 5 y 7 días para su

crecimiento óptimo a una temperatura de 25-30 °C, como se observa en la

siguiente Figura 1 (BD, 2015, p. 3).

Figura 1. Características macro y microscópicas del microorganismos Candida

albicans.

Tomado por INSHT, 2012

2.5.2. Aspergillus niger.

Es un hongo filamentoso saprófito, hialino, pertenece a la familia Ascomycota,

el cual produce micotoxinas y es un microorganismo termófilo, reproducción es

sexual y asexual, evidenciándose por la formación de hifas hialinas. Las

distintas especies de este género se diferencian en sus características físicas

como es el tamaño, textura, color; generalmente tienen una textura

algodonosa, aterciopelada y de color verde-amarillentos para A. flavus,

coloración marrón para A. terreus y una coloración negro para A. niger (INSHT,

2012, p.p. 1.2).

Generalmente se encuentran en el suelo o en vegetales que están en

degradación, pero también pueden hospedarse en animales bovinos, aves,

equinos, cetáceos y hasta en humanos. Tiene resistencia a altas temperaturas

y crecen desde los 12 °C hasta los 57 °C, las vías de transmisión pueden darse

30

mediante esporas presentes en el ambiente y transmitirse por vía olfatorio

hacia los humanos, siendo estos los responsables de varias sintomatologías

como son infecciones llamada micosis, efectos alérgicos, intoxicaciones

alimenticias. (INSHT, 2012, p.p. 2.3).

Uno de los medios de cultivo certificados para el crecimiento óptimo de hongos

como Aspergillus niger es el SDA, que significa agar dextrosa sabouraud;

siendo este medio de cultivo no selectivo para mantenimiento y cultivo de

hongos tanto patógenos como no patógenos. (BD, 2007, p.p. 1.2)

En este caso para el crecimiento de Aspergillus niger, se necesita un tiempo de

incubación de 2,5 y 7 días a una temperatura de 25-20 °C, las colonias de este

microrganismo se presentan con coloraciones de marrón a negro, como se

observa en la siguiente Figura 2 (BD, 2007, p. 3).

Figura 2. Características macro y microscópicas del microorganismos

Aspergillus niger.

Tomado de Muredzi, 2013 y INSHT, 2012

2.5.3. Escherichia coli.

Es una bacteria gram negativo, anaerobio, pertenece a la familia de las

enterobacterias, su forma microscópica es un bacilo, se encuentra usualmente

en el intestino del humano, formando parte de la flora gastrointestinal, aunque

existen cepas de la misma familia que son patógenas y pueden causar

sintomatologías graves (Rodriguez. G & M. Angeles, 2007, p.p. 2.3). La

31

temperatura óptima de crecimiento del microrganismos es de 37 °C, las cuales

pueden ser aisladas en agar nutritivo y van a tener una apariencia rugosa y lisa

(Aquili. D, 2007, p. 23). Los grupos E.coli patógenos, se encuentran la ETEC

enterotoxigénica, EAEC enteroagregativa, EPEC enteropatógena, EHE

enterohemorrágica, DAEC adherencia difusa y EIEC enteroinvasiva

(Rodriguez. G & M. Angeles, 2007, p.p. 2.3).

La transmisión de esta bacteria puede causar enfermedades graves, como son

infecciones urinarias, bacteriemia, meningitis, gastroenteritis, entre otras

infecciones localizadas, presentando cuadros de cólicos, diarrea y en

ocasiones hasta la muerte; provienen de alimentos contaminados por los

mismos o por el agua, generalmente en productos lácteos y cárnicos (Aquili. D,

2007, p. 26).

Un medio selectivo para el crecimiento de Escherichia coli, es el medio EMB;

que tiene como significado Eosin Methylene Blue Agar, siendo este medio de

cultivo ligeramente diferenciador y selectivo para microrganismos gram

negativos, bacilos entéricos, especialmente enterobacterias entre otros con

estas características. Este agar tiene en su formulación eosina y azul de

metileno, los cuales inhiben las bacterias gram positivas. Estos colorantes

utilizados sirven para identificar fermentación láctica o sacarosa por los

microrganismos (BD, 2013, p. 1).

Los microrganismos que crecen en este medio de cultivo son Escherichia coli,

Salmonella typhimurium, Shigella flexneri, Enterococcus faecalis. En este caso

las características físicas de las colonias de E. coli, son de corma redonda,

grandes, con coloraciones de negro azulado, con un brillo metálico

representativo, como se puede observar en la siguiente Figura 3 (BD, 2013, p.

2).

32

Figura 3. Características macro y microscópicas del microorganismos

Escherichia coli.

Tomado de Aquili, 2007

2.5.4. Pseudomona aeruginosa

Forma parte de la familia Psudomonadaceae, siendo la P. aeruginosa un

microorganismos importante en la parte clínica, ya que pueden ocasionar

infecciones graves en humanos, este microrganismos se puede encontrar en la

naturaleza en sí, tanto en la parte terrestre y acuática, son especies patógenas

en animales, humanos y plantas, es gram negativo, aerobio, tiene forma de

bacilo y no produce esporas. Mide entre 1.5-5 um * 0.5-1.0 um, presenta

flagelos polares, que ayudan a este género a movilizarse. La temperatura

óptima de crecimiento oscila entre los 30-37 °C, en condiciones extremas y el

agar apropiado para su crecimiento es el agar MacConkey; diferenciándola

macroscópicamente por tener un color rojo similar al óxido (Martinez. L, 2007,

p.p. 22.28).

Un medio de cultivo adecuado para el crecimiento de Pseudomona aeruginosa

es el medio llamado Mueller hinton, el cual es un medio para el crecimiento

acelerado de bacterias aerobias o anaerobias facultativas, entre los cuales

están enterococos, estafilocos, enterobacterias y bacilos aerobios gran

negativos (BD, 2017, p. 6).

33

Para el crecimiento de Pseudomona aeruginosa se necesita un tiempo de 16-

18 horas de incubación a una temperatura de 35+/- 2 °C, se diferencian en la

placa mediante una prueba de sensibilidad según lo descrito en la ficha técnica,

donde se mide el diámetro de inhibición que tiene este microorganismo, se

utilizan reactivos especiales para poder diferenciarlos, en este caso se utiliza la

gentamicina y este microrganismo tiene un diámetro de halos de inhibición

entre los 16 a 21 mm (BD, 2017, p. 3).

Estas características se evidencian en la siguiente Figura 5, que muestra las

características físicas y microscópicas del microrganismo.

Figura 4. Características macro y microscópicas del microorganismos

Pseudomona aeruginosa.

Tomado de Chan, 2016.

2.5.5. Staphylococcus aureus

Es una bacteria gram positiva, forma parte de la familia Staphylococcaceae, su

forma característica es de coco, generalmente se presentan en pares, racimos

o cadenas, tienen un tamaño entre los 0,8-1.5 um, siendo un microorganismos

inmóvil, es un anaerobio facultativo (INSHT, 2012, p.p. 1.2).

Se encuentra en mamíferos, humanos, aves, agua y alimentos, sobreviven un

tiempo amplio en tejidos, órganos, piel, suelo, superficies, cadáveres y las vías

de transmisión son los alimentos contaminados por dicha bacteria o por sus

toxinas; creando un riesgo alto para la salud como infecciones tanto en

mucosas como en piel, producen endocarditis, neumonía, artritis séptica y

34

osteomielitis, las cuales pueden ser mortales; esta bacteria también se

diferencia por producir micotoxinas como son enterotoxinas estafilocócicas,

generando intoxicaciones alimentarias, shock tóxico, exfoliativas, entre otras

(INSHT, 2012, p.p. 2.3).

Un medio adecuado para el crecimiento y proliferación de la bacteria

Staphylococcus aureus es el manitol salado agar, este medio de cultivo sirve

para la diferenciación y aislamiento de microrganismos llamados estafilococos,

en la formulación consta de peptona y extracto de carne y tripteína, siendo así

un medio para los microrganismos que producen manitol y resisten a altas

concentraciones sal (Britania, 2015, p. 1).

Para un buen crecimiento de los microrganismos en este medio, se necesitan

una temperatura de inhibición de 35 a 37 °C y con un tiempo de 18 a 24 horas;

las características físicas de la bacteria Staphylococcus aureus se diferencian

por tener colonia de forma redonda, con una coloración amarilla y rodeada por

un halo amarillo, como se observa en la siguiente Figura 6 (Britania, 2015, p.

2).

Figura 5. Características macro y microscópicas del microorganismos

Staphylococcus aureus.

Adaptado de INSHT, 2012.

35

2.6. Compuestos fenólicos como autoconservación

2.6.1. Compuestos fenólicos y sus usos

Compuestos solubles en agua que contienen funciones fenol, la mayoría de

estos se encuentran en la naturaleza; por lo que son importantes para el

metabolismo de las plantas. Su estructura química es un hidroxibenceno, junto

con diferentes estructuras aromáticas (Garcia. M, 2009, p. 1). Tienen una masa

molecular entre los 500 y 4000 Da, que contienen grupos hidróxilos fenólicos

de hasta 16 y en su estructura son carentes de hidróxidos y tienen más de un

anillo fenólico (Agudelo. I, 2015, p.p. 2.4).

Los compuestos flavonoides son el grupo grande de los compuestos fenólicos,

contienen además otros grupos como los derivados del pirano, benzo y ácidos

fenólicos, donde el grado de oxidación se divide en varios compuestos como

los flavonoles, isoflavonas, antocianinas, flavonas, flavononas e isoflavonas.

Sin embargo los dos grandes grupos que contienen los compuestos

flavonoides son, los no flavonoides (ácidos fenoles y fenoles no carboxílicos) y

flavonoides (antocianos, taninos condensados, flavanoles, entre otros), en la

siguiente Figura 7 se observa la estructura molecular de los compuestos

flavonoides (Creus. G, 2008, p. 3).

Figura 6. Estructura base molecular de compuestos flavonoides.

Adaptado de Carrión y García, 2010.

Los compuestos polifenólicos forman parte de los metabolitos secundarios,

siendo estos los componentes orgánicos que contiene una planta, los cuales

se derivan de las vías metabólicas, las cuales contienes actividades biológicas

(Agudelo. I, 2015, p.p. 2.5). Se clasifican en:

36

2.6.1.1. Fenoles simples

Contienen las plantas que tienen forma de heterósidos y son poco habituales

(Carrión. A, García. C,, 2010, p.p. 27.28).

2.6.1.2. Ácidos fenólicos

Se forman con la unión del ácido quínico o incluso con otro ácido fenólicos y

hasta azúcares. Pero también se los puede encontrar libres, sin ninguna unión

(Carrión. A, García. C,, 2010, p.p. 27.28).

2.6.1.3. Taninos

Son compuestos hidrosolubles con varios fenoles en su estructura, llamados

polifenoles (Carrión. A, García. C,, 2010, p.p. 27.28).

2.6.1.4. Cumarinas

La gran mayoría de este grupo son derivados de compuestos fenólicos, en este

caso del benzo-alfa-pirona (Carrión. A, García. C,, 2010, p.p. 27.28).

2.6.1.5. Lignanos

Su estructura es la unión de dos compuestos fenilpropano (Carrión. A, García.

C,, 2010, p.p. 27.28).

2.6.1.6. Quinonas

Compuestos que se cambian a polifenoles por acción de una reducción. Son

aromáticos que contienen dos grupos cetona (Carrión. A, García. C,, 2010, p.p.

27.28).

37

2.6.1.7. Flavonoides

Estos compuestos provienen de los metabolitos secundarios de las plantas, por

las diferentes rutas como es el policétido o ácido shikímicos; es decir que

generalmente se encuentran en las plantas, exactamente partes aéreas como

son las hojas, flores y frutos. Son un grupo de fenoles naturales, los cuales se

localizan como heterósidos o agliconas libres (Carrión. A, García. C,, 2010, p.p.

27.28).

2.6.2. Clasificación de los compuestos flavonoides

Los siguientes compuestos son la clasificación de los compuestos fenólicos,

con sus características importantes.

2.6.2.1. Flavanona

Tiene un grupo carbonilo en su estructura, justamente en la posición cuatro. Se

los puede encontrar en las plantas cítricas con altas concentraciones (Carrión.

A, García. C,, 2010, p.p. 30.34).

2.6.2.2. Flaván-3.4-diol

Reducción del grupo carbonilo dihidroflavonol que se encuentra en la cuarta

posición (Carrión. A, García. C,, 2010, p.p. 30.34).

2.6.2.3. Flavonol

Tiene un doble enlace en la posición dos y tres, en la estructura del

dihidroflavonol. Uno de los más importantes compuestos es la Quercetina, la

cual se encuentra dentro de este grupo de flavonoides (Carrión. A, García. C,,

2010, p.p. 30.34).

38

2.6.2.4. Isómero de isoflavona

La estructura difiera por la unión del anillo C, al carbono tres y cuatro (Carrión.

A, García. C,, 2010, p.p. 30.34).

2.6.2.5. Chalcona

La estructura no forma una estructura heter