UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION

FILIAL LA MERCED

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

E. F. P. EN INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

CATEDRA : TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS

CATEDRÁTICO : Ing. OTAROLA GAMARRA, Antonio.

ESTUDIANTE : MEZA PIZARRO, Andrea.

SEMESTRE : “IXI”

LA MERCED – CHANCHAMAYO

2014

Determinación de saponina en quinua

ContenidoI. INTRODUCCION....................................................................................................................3

II. OBJETIVOS............................................................................................................................3

III. REVISION BIBLIOGRAFICA.................................................................................................4

3.1. La quinua..........................................................................................................................4

3.2. Saponina...........................................................................................................................4

3.3. Eliminación de saponina...................................................................................................5

3.3.1. Desaponificado por escarificado..................................................................................5

3.3.2. Desaponificado por lavado...........................................................................................5

3.3.3. Desaponificado por método mixto...............................................................................5

3.4. Determinación de saponina.............................................................................................6

IV. MATERIALES Y MÉTODOS.................................................................................................7

4.1. Materiales........................................................................................................................7

4.2. Reactivos..........................................................................................................................7

4.3. Metodología experimental...............................................................................................7

V. RESULTADOS Y DISCUSIONES...............................................................................................9

5.1. RESULTADOS:...................................................................................................................9

5.2. DISCUSIONES :................................................................................................................10

VI. CONCLUSIONES..............................................................................................................11

VII. RECOMENDACIONES......................................................................................................11

VIII. BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................12

IX. ANEXOS..........................................................................................................................13

I. INTRODUCCION

La IICA (1976), menciona que existen dos tipos de quinua, aquellas con contenido

de saponinas (amarga) y otras (dulces) que están exentas de ellas, encontrándose

una escala continua, de contenido, entre ambos extremos.

Ninguno de los tipos de quinua es más importante que el otro, ya que obtener

quinua mejorada sin saponina, prestara mejores ventajas para la alimentación

humana y animal, mientras que quinuas amargas servirán para aplicaciones en

farmacología.

NIETO Y VIMOS (1992) refieren que uno de los limitantes del consumo del grano de

quinua es sin duda, el contenido de saponinas, glicoalcaloide que se encuentra en

la cubierta del mismo y que le da un sabor amargo que impide que su consumo sea

directo.

Encontrar una metodología práctica y eficiente para determinar saponina que

permita ingresar en estudios genéticos con exactitud conlleva a utilizar una

aproximación por cromatografía de capa fina (IICA, 1976).

II. OBJETIVOS

Determinar la concentración de saponinas en granos de quinua.

Capacitar al estudiante en las técnicas de determinación de saponinas en quinua.

III. REVISION BIBLIOGRAFICA

III.1. La quinua

La quinua (Chenopodium quinoa) es un cereal andino con alto valor nutricional. La quinua destaca especialmente con su elevado contenido de proteínas de alto valor biológico. El contenido y calidad nutricional de sus proteínas es mucho mayor que el de los cereales comunes, como el trigo, cebada, arroz y maíz.

Sin embargo la quinua tiene un factor que limita su uso, y esto es su contenido de sustancias amargas que se llaman saponinas. Las saponinas tienen la propiedad de hemolizar los glóbulos rojos y son elevadamente tóxicas para animales de sangre fría. El nombre de saponina viene el latín, sapon = jabón, y este nombre refiere a las propiedades de las saponinas de disminuir la tensión superficial y formar espuma en soluciones acuosas. También se ha confirmado la propiedad antilipemica y capacidad de bajar los niveles de colesterol en el suero de las saponinas (DAVID,2001).

III.2. Saponina

LINDNER (1995), menciona que las saponinas son glicósidos formados por sapogenina y diversos azucares. La sapogenina es un esteroide o triterpeno. Los azucares son pentosas, especialmente D-y L-arabinosa, D-xilosa, L-ramnosa y quinovosa. Hay hexosas también como D-glucosa y D-galactosa, y ácidos D-glucorónicos y D-galacturonico. Las saponinas tienen propiedades espumantes y hemolíticas. No existe ningún paralelismo entre la cantidad de espuma y la acción hemolítica. La saponina disminuye la tensión superficial y forman complejos con la proteína y con los lipoides, por ejemplo, el colesterol. Debido sobre todo a su reacción con los lipoides, la membrana de los eritrocitos se hace permeable permitiendo la salida del pigmento sanguíneo.

IICA (1976), describe que la saponina tiene dos propiedades importantes:

Forman abundante espuma cuando se les agita con el agua, siendo la altura de la espuma indicadora aproximada del contenido de saponina.

Produce la hemolisis de la sangre dejando libre la materia colorante.

Así mismo, menciona que, existen dos grupos de saponinas:

a) Glicósidos triterpenoicos. b) Glicósidos esterodicos. Estos son los más raros y propiamente derivados del

ciclo 1,2 perhidro-pentano cenantreno.

Aunque las dos clases son glucósidos donde la glucosa es más o menos el 80%, estos compuestos son de polaridad muy diferente. En la clase de triterpenoides se pueden separar hasta cinco compuestos diferentes; en cambio en el grupo de esteroides se puede separar dos fracciones (IICA, 1976).

III.3. Eliminación de saponina

NIETO Y VIMOS (1992) refieren que tradicionalmente la eliminación de la saponina se realiza por lavado manual, labor esta que además de ser tediosa, demanda un proceso de secado adicional para evitar la germinación o aparición de los mohos, bacterias y otros microorganismos en el grano húmedo, aunque esete inconveniente (eliminación de saponina) se ha superado en gran medida con el uso de “quinuas dulces” que son variedades obtenidas por mejoramiento genético, cuyo contenido de saponina es mínimo y que para su consumo hace falta un ligero lavado.

III.3.1. Desaponificado por escarificado

También se conoce como el método seco y consiste en someter al grano a un proceso de fricción, para eliminar en forma de polvo las capas periféricas del grano, que son las que contienen las saponinas (NIETO y VIMOS, 1992).

III.3.2. Desaponificado por lavado

Es conocido también como el método húmedo y consiste en someter al grano de quinua a un proceso de remojo y turbulencia en agua circulante para conseguir que la saponina se elimine disuelta en el agua de lavado; aunque es un método bastante tradicional, existen varios estudios que han optimizado este trabajo como por ejemplo se desarrolló un método de lavado utilizando licuadora industrial (NIETO y VIMOS, 1992).

III.3.3. Desaponificado por método mixto

Considerando por un lado los inconvenientes del saponificado por el método húmedo y seco no es suficiente para las variedades de alto contenido de saponina, se asegura que para este tipo de variedades lo más aconsejado es un método combinado; es decir, primero se aplica un escarificado, con lo que se elimina un alto porcentaje de saponina y luego se somete a un lavado final para eliminar el remanente. De esta forma el grano no es expuesto por demasiado tiempo a la

humedad y el proceso de secado es mucho más rápido y barato (NIETO y VIMOS, 1992).

III.4. Determinación de saponina

Las partes activas de las saponinas se denominan sapogeninas que son obtenidas por hidrolisis de las saponinas, que también tiene composición de triterpenoides (IICA, 1976).

Los métodos más usados para la determinación de saponinas son:

a) Método físico

Consiste en agitar una porción de semillas de quinua con agua y detectar la formación o no de espuma. De acuerdo a la cantidad de saponina presente en el grano, la espuma formada fluctúa en altura.

b) Método biológico

Es otro método de detección de saponinas mediante el efecto toxico que produce en los animales. En periodos cortos de alimentación deprime el crecimiento, causa intoxicaciones y en algunos casos parálisis.

c) Método químico

IICA, 1976. Menciona sobre este estudio sobre las saponinas la cual indica tres técnicas:

i. Frutos de quinua sin lavar desmenuzado hervidos en agua filtrada. El filtrado se concentra calentando en baño maría, se hierve al reflujo con alcohol de 90%, decolorando el filtrado con carbón para luego enfriar. La saponina bruta separada se disuelve con el alcohol hirviendo (95%) para dejar cristalizar.

ii. Quinua desmenuzada sin lavar, tratada con alcohol potable y ulterior purificación del extracto con agua y éter, finalmente extracción de las saponinas con cloroformo y evaporación del solvente al medio ambiente.

iii. Frutos desmenuzados de quinua sin lavar y tratados con alcohol de 70% purificados con agua y éter de petróleo y alcohol absoluto. El método físico y biológico se emplea para determinar la presencia de la substancia en cuestión, en tanto que el químico para la determinación cuantitativa.

La técnica a) extraer saponina acida por adición de HCl diluido genera el agua con derivado del grupo pentaciclico, la marcha seguida para b) extrae casi exclusivamente glucósidos neutros como aglucones o geninas derivan de ciclo-pentanofenatreno y la técnica c) orientada en base a lo establecido por BACHMAN y KLOETZEL extrae el mismo grupo de saponinas que b).

IV. MATERIALES Y MÉTODOS

IV.1. Materiales

Tubos de ensayo con tapones de rosca, 160 mm de longitud y 16 mm de diámetro.

Probeta de 10 ml Licuadora Cronometro o reloj Balanza sensible al 0,01 Pipetas Regla sensible al 0.1 cm Agitador magnético Vasos de precipitación Porta tubos o gradilla Agua destilada

IV.2. Reactivos

Acido orto fosfórico Fosfato monobásico de potasio Buffer fosfato pH 4 Agua destilada

IV.3. Metodología experimental

a. Método por afro simetría

Este método comprende los siguientes pasos. Pesar 2.5 gr de granos enteros de quinua y colocarlos en un tubo

de ensayo.

Añadir 5.0 ml de agua destilada y tapar el tubo. Poner en marcha el cronometro (o leer el reloj) y sacudir vigorosamente el tubo durante 30segundos.

Dejar el tubo en reposo durante 20 minutos, luego sacudir otra vez durante 20 segundos.

Dejar el reposo durante 20 minutos más, luego sacudir otra vez durante 30 segundos. Dar al tubo una última sacudida fuerte, igual a las sacudidas que se usan con termómetros orales.

Dejar el tubo en reposo 5 minutos, luego medir la altura de la espuma al 0.1cm más cercano.

b. Método rápido

Este método comprende el siguiente proceso:

Para hacer determinaciones más rápidas puede tomarse la lectura de la altura de espuma después de una agitación de 30 segundos, esperando unos 10 segundos más para que se estabilice la espuma.

c. Otro método por afro simetría

Tomar 25 gr de quinua y escarificar (empleando la licuadora), por 5 seg.

Adicionar 250 ml. De buffer y agitar por 10 min. Con agitador magnético.

Reposar por 1 min. Colocar en tubos de prueba con tapa, 5 ml. Sobre nadante. Agitar manualmente por 15 seg.

Dejar reposar por 1 min. Registrar las alturas de espumas formadas. Con las alturas de espuma se compara con la gráfica arriba presentando, para determinar el contenido de saponinas de la muestra.

V. RESULTADOS Y DISCUSIONES

V.1.RESULTADOS:

AFROSIMETRIA:

Mg saponina/peso fresco = 0.646 X 0.7 cm – 0.104 2.5 gr

Mg saponina/peso fresco = 0.13928

% de saponinas = 0.646 x 0.7 cm - 0.104 2.5 x 10

% de saponinas = 0.014

METODO RAPIDO

Altura final = 0.683 x 1.3 + 0.163

Altura final = 1.0509

Mg saponinas/g peso fresco = 0.441 x 1.0509 + 0.001

2.5

Mg saponinas/g peso fresco = 0.18577876

% de saponinas = 0.441 x 1.0509 + 0.001

2.5 x 10

% de saponinas = 0.019

POR TABLA OBTENEMOS: 1.6mg/5ml.

AFROSIMETRIA:

1° TUBO

% saponinas = Y x 100

(42.29)(0.1xA)

% saponinas = 13 x 100

(42.29)(0.1x5ml)

% saponinas = 0.61

Mg saponinas = 0.061 gr

2° TUBO

% saponinas = 14 x 100

(42.29)(0.1x5ml)

% saponinas = 0.66

Mg saponinas = 0.066 gr

V.2. DISCUSIONES :

NIETO y VIMOS (1992) menciona que existen varios métodos para la cuantificación de saponinas de quinua y entre ellos tenemos; afrosimétrico, hemolítico, volumétrico, espectrofotométrico y cromatográfico. De estos métodos el utilizado con mayor frecuencia es el de la medición de la espuma (afrosimétrico) por su facilidad de manejo y buena correlación. El método hemolítico se basa en la propiedad de las saponinas de producir hemólisis de la sangre in vitro. En el método volumétrico se cuantifica las sapogeninas mediante titulación con álcali. El método espectrofotométrico mide la absorción de ácido oleanolico en longitud de onda de 527 nm. La determinación cromatográfica de las saponinas puede ser realizada con cromatografía de gases o con cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). En la practica utilizamos el método afrosimétrico y rápido o medición de espuma obteniendo resultados favorables y una fácil cuantificación.

Por otro lado IICA, 1976 menciona que la altura de esta espuma correlaciona con el contenido de saponinas en granos. Los investigadores han elaborado un estándar y desarrollado un método normal y un método rápido.

En el siguiente cuadro, se presentan los resultados de análisis de ocho muestras de quinua hecho por laboratorio Latinreco.

En la práctica obtuvimos % de 0.019; 0.014 y

0.61, 0.066.

Limites bajos que nos indicas que

pertenece a quinua dulce

VI. CONCLUSIONES

Se determinó la concentración de saponinas en granos de quinua, onteniendo niveles de 0.014, 0.016, 0.61 y 0.66.

Se nos capacito en las técnicas de determinación de saponinas en quinua, tales como afrosimetria y método rápido los cuales fueron factibles y se logro el propósito de la práctica.

VII. RECOMENDACIONES

Se recomienda tener los equipos bien calibrados para contar con datos exactos ya que se trabaja con cantidades bastante bajos y es primordial la precisión.

Se recomienda realizar comparaciones entre varias variedades para ver la diferencia y eficacia de los métodos utilizados.

Recopilar la información necesaria antes de la practica con ayuda de diferentes autores y comparar métodos y resultados.

VIII. BIBLIOGRAFIA

LINDNER, Ernest (1995). “toxicología de los alimentos”.2° edición. Editorial ACRIBIA S.A. Zaragoza, España. 262 pg.

IICA (1976) “Segunda convención internacional de quenopodiáceas”. Instituto interamericana no ciencias agrícolas. Potosí, Bolivia.

NIETO, Carlos y VIMOS, Carlos (1992) “la quinua, cosecha y postcosecha algunas experiencias en el Ecuador”. Boletín informativo N°224 INIAP. Santa Catalina, Ecuador.

IX. ANEXOS

PESAJE DE LA QUINUA 2.5 gr 2.5 gr DE QUINUA + 5 ml DE H2O

MEDICION DE LA ALTURA DE LA ESPUMA REGISTRÓ DE ALTURAS DE ESPUMA

ESCARIFICADO AGITACION