Extracción y cuantificación de saponinas a partir del ajo macho (Allium sativum) utilizando técnicas de extracción verdes

Abstract

El ajo (Allium sativum) es una de las especies vegetales más antiguas, a la que se han atribuido diversas propiedades medicinales, las cuales se deben a los nutrientes esenciales que posee, así como a su composición de metabolitos secundarios, entre los que se destacan los tiosulfinatos, los compuestos más conocidos y estudiados en esta especie. Sin embargo, otros metabolitos como las saponinas también contribuyen a los efectos beneficiosos mostrados por el ajo y poseen una gran variedad de potenciales aplicaciones en la investigación y la industria; a pesar de ello, los estudios acerca de dichos compuestos en el ajo son escasos y mucho más en variedades como el ajo macho, un tipo de ajo muy popular en el departamento del Cauca, del cual no se ha reportado hasta el momento ninguna investigación. En el presente trabajo de investigación se llevó a cabo la extracción de saponinas totales presentes en el bulbo de ajo macho mediante tres técnicas de extracción verdes, siendo estas la extracción asistida por ultrasonido (EAU), por microondas (EAM) y por dispersión de matriz en fase sólida (DMFS), aplicando dos diseños experimentales factoriales que permitieron obtener contenidos de saponinas totales entre 6,292 – 102,4 mg/g al emplear la extracción asistida por ultrasonido; 5,818 – 76,97 mg/g al utilizar la extracción asistida por microondas y 0,7910 – 58,58 mg/g al utilizar la dispersión de matriz en fase sólida. Mediante los diseños experimentales se evaluó el efecto de las variables de extracción y sus interacciones sobre el contenido de saponinas totales extraído, siendo las variables del primer diseño la relación de solvente etanol (50 % y 90 %) y el tiempo de extracción (12 min y 30 min) con las técnicas EAU y EAM; la técnica DMFS se empleó en el segundo diseño, evaluando en este las variables tipo de fase (sílica C18 y sílica gel) y de solvente (diclorometano y metanol), encontrando que la variable con mayor efecto es el solvente de extracción; siendo más favorable el uso de solventes de carácter polar (etanol 50 % en lugar de etanol 90 % en el primer diseño experimental y metanol en lugar de diclorometano en el segundo diseño experimental). Además, se estableció que las mejores condiciones para obtener el mayor contenido de saponinas totales del ajo macho son la relación de solvente etanol 50 %, un tiempo de extracción de 30 minutos, usando la técnica de extracción asistida por ultrasonido. También se realizó el tamizaje fitoquímico del extracto etanólico total del bulbo de ajo macho, estableciendo mediante pruebas colorimétricas cualitativas la presencia de saponinas, alcaloides y triterpenos o esteroides, metabolitos secundarios de gran importancia y con diversas aplicaciones.

Garlic (Allium sativum) is one of the oldest plant species, to which various medicinal properties have been attributed, which are due to the essential nutrients it possesses, as well as to its composition of secondary metabolites, among which thiosulfinates are the most known and studied compounds in this species. However, other metabolites such as saponins also contribute to the beneficial effects shown by garlic and have a great variety of potential applications in research and industry; in spite of this, studies on these compounds in garlic are scarce and even more so in varieties such as macho garlic, a very popular type of garlic in the department of Cauca, of which no research has been reported so far. In the present research work, the extraction of total saponins present in the bulb of macho garlic was carried out by means of three green extraction techniques, namely ultrasound-assisted extraction (UAE), microwave assisted extraction (MAE) and matrix solid phase dispersion (MSPD), applying two factorial experimental designs that allowed obtaining total saponin contents between 6,292 – 102,4 mg/g when using the ultrasound-assisted extraction; 5,818 – 76,97 mg/g when using microwave-assisted extraction and 0,7910 – 58,58 mg/g when using solid-phase matrix dispersion. The experimental designs were used to evaluate the effect of the extraction variables and their interactions on the total saponin content extracted, the first design variables being the ethanol solvent ratio (50 % and 90 %) and the extraction time (12 min and 30 min) with the UAE and MAE techniques; the MSPD technique was used in the second design, evaluating in this one the variables type of phase (C18 silica and silica gel) and solvent (dichloromethane and methanol), showing that the variable with the highest effect is the extraction solvent; the use of polar solvents was more favorable (ethanol 50 % instead of ethanol 90 % in the first experimental design and methanol instead of dichloromethane in the second experimental design). In addition, it was established that the best conditions to obtain the highest content of total saponins from macho garlic are the solvent ratio ethanol 50 %, an extraction time of 30 minutes, using the ultrasound-assisted extraction technique. The phytochemical screening of the total ethanolic extract of macho garlic bulb was also performed, establishing by means of qualitative colorimetric tests the presence of saponins, alkaloids and triterpenes or steroids, secondary metabolites of great importance and with diverse applications.