Optimización del proceso de lixiviación de los compuestos bioactivos de las semillas de Bixa orellana L. (annato)

Resumen

Introducción: Bixa orellana L. (annatto) es un arbusto originario de Suramérica que se cultiva por el pigmento rojo-naranja proveniente de sus semillas utilizado en la industria alimentaria como colorante natural y al cual se le ha atribuido propiedades funcionales como antioxidantes y antimicrobiano. Objetivo: Optimizar el proceso de lixiviación de los compuestos bioactivos de las semillas de B. orellana para evaluar sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes, así como el efecto del pH sobre las propiedades antioxidantes.
Métodos: Para optimizar el proceso de lixiviación de compuestos bioactivos de las semillas de  B. orellana se utilizó el método de superficies de respuesta y se  aplicó un diseño factorial central compuesto en el cual se consideró el efecto de los siguientes factores: pH (3-10), relación semilla/solvente (R_ss) (1:2–1:6) y concentración de etanol (C_OH) (50%-96%) sobre las variables respuestas: fenoles totales (F_t) y carotenos totales (C_t). Se evaluó la actividad antimicrobiana mediante el método colorimétrico de microdilución en caldo y la actividad antioxidante mediante los métodos de FRAP y ABTS.
Resultados: Los valores de los factores que maximizaron el proceso de lixiviación fueron: pH: 4,0; R_ss: 1:5 y C_OH: 80,0%. Se obtuvieron valores preestablecidos de 2,12 (g_AG/5g semilla) para F_t y 313,68 mg_Ct/g extracto para C_t con sesgos relativos de -16,88% y -4,64% respectivamente. La cinética de liberación máxima de  compuestos bioactivos bajo condiciones óptimas de extracción, fue lograda entre 240 y 270 min. Las concentraciones mínimas inhibitorias del extracto optimizado fueron 2 048µg/mg contra Listeria monocytogenes, 1 024µg/mg contra Escherichia coli, 64µg/mg contra Staphylococcus aureus y 8µg/mg contra Bacillus cereus. Se observó que el pH tiene efecto estadísticamente significativo sobre la actividad antioxidante del extracto optimizado.
Conclusiones: Se optimizó el proceso de lixiviación con los siguientes valores para los factores: pH: 4,0; R_ss: 1:5 y C_OH: 80,0%. Se comprobó la actividad antimicrobiana in vitro y el efecto estadísticamente significativo del pH sobre la actividad  antioxidante del extracto.

Palabras clave: B. orellana; lixiviación; compuestos bioactivos; actividad antimicrobiana; actividad antioxidante.